JJF(沪苏浙皖) 4003-2022 标准有源扬声器校准规范.pdf

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JJF(沪苏浙皖)
沪苏浙皖地方计量校准规范
JJF(沪苏浙皖)4003-2022
标准有源扬声器校准规范
CalibrationSpecificationforStandardActiveSpeakers
2022-2-17发布2022-5-17实施
上海市市场监督管理局
江苏省市场监督管理局发布
浙江省市场监督管理局
安徽省市场监督管理局
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JJF(沪苏浙皖)4003—2022
标准有源扬声器校准规范
JJF(沪苏浙皖)4003-2022
CalibrationSpecificationfor
StandardActiveSpeakers
归口单位:上海市市场监督管理局
江苏省市场监督管理局
浙江省市场监督管理局
安徽省市场监督管理局
主要起草单位:浙江省计量科学研究院
杭州爱华仪器有限公司
本规范委托浙江省计量科学研究院负责解释
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JJF(沪苏浙皖)4003—2022
本规范主要起草人:
张志凯(浙江省计量科学研究院)
桑帅军(浙江省计量科学研究院)
阚雪珍(杭州爱华仪器有限公司)
裘剑敏(浙江省计量科学研究院)
李泳(杭州爱华仪器有限公司)
吴德林(浙江省计量科学研究院)
吴键(浙江省计量科学研究院)
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JJF(沪苏浙皖)4003—2022
目录
引言................................................................................................................................................II
1范围..........................................................................................................................................1
2引用文件..................................................................................................................1
3术语和计量单位........................................................................................................1
4概述..........................................................................................................................2
5计量特性..................................................................................................................2
............................................................................................................2
.............................................................................................2
.................................................................................................2
.....................................................................................2
............................................................................................................2
.........................................................................................................3
.............................................................................................3
.................................................................................................................3
6校准条件.................................................................................................................3
................................................................................................................3
.............................................................................................3
7校准项目和校准方法...............................................................................................4
................................................................................................................4
................................................................................................................5
8校准结果表达.........................................................................................................8
................................................................................................................8
........................................................................................................8
................................................................................................................8
....................................................................................9
9复校时间间隔.........................................................................................................9
附录A校准记录的内容.............................................................................................10
附录B校准证书的内容.............................................................................................12
附录C测量不确定度评定示例................................................................................15
I
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JJF(沪苏浙皖)4003—2022
引言
本规范依据JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》所给出的规则和
格式编制,-2012《测量不确定度的评定与表示》
的要求评定和表示。
本规范主要参考SJ/T11540-2015《有源扬声器通用扬声器》编写。
本规范为首次发布。
II
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JJF(沪苏浙皖)4003—2022
标准有源扬声器校准规范
1范围
本规范适用于频率在100Hz~20kHz范围内声学测量用标准有源扬声器(以
下简称“扬声器”)的校准。
其他用途扬声器的校准可参考本规范。
2引用文件
本规范引用下列文件:
JJF1001通用计量术语及定义
JJF1034-2020声学计量术语及定义
-2012测量不确定度评定与表示
GB/
GB/T3947声学名词术语
SJ/T11540-2015有源扬声器通用规范
GB/-2011声系统设备第2部分:一般术语解释和计算方法
GB/T15173电声学声校准器
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引
用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。
3术语和计量单位
GB/。
JJF1001、JJF1034-2020、GB/T3947、SJ/T11540-2015和GB/
-2011中界定的及以下术语和定义适用于本规范。

由声频功率放大器和扬声器系统等组合而成的标准声源。

扬声器置于额定工作条件和额定增益条件下,使输出电压的总谐波失真达到
规定限值时的最小输入信号幅度。
注:输入灵敏度的单位为伏特(V)。

1
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JJF(沪苏浙皖)4003—2022
由制造者规定幅度的测试信号的电动势。
注:
,控制器置于适当位置,在额定负载
阻抗上就能给出额定失真限制的输出电压。
(V)。

输出信号的失真成分的有效值与总输出信号的有效值之比表示的谐波失真。
注:总谐波失真以百分数(%)表示。
[GB/-2011,]

所有失真分量的方均根值与整个信号的方均根值之比。
注:总失真以百分数(%)表示。
[GB/T15173,]
4概述
标准有源扬声器通常是指便携式的内置功率放大器的参考扬声器,可应用于
学校教学、会议厅演讲、音乐厅演出、建筑厅堂的音效测试等,也可用于比较法
测量固定噪声源发射噪声的声功率、声学环境达标验收测试和估算声学环境对于
由放置于该环境中的一个或多个声源所产生的声压级的影响。
5计量特性

输入灵敏度的偏差一般不超过标称值的±10%。

失真限制的输出功率一般不小于标称值。

在规定的频率范围内,扬声器的电输出信号的总谐波失真加噪声一般不大于
2%。

输出声压级与标称值偏差一般不超过±。

2
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应提供自由声场中扬声器声频率响应数据或曲线。

在规定的频率范围内,%。

在规定环境条件下,扬声器短期测试过程中声压级变化绝对值一般不大于
。

自生噪声的A计权平均声级一般不大于30dB。
注:由于校准无需做出合格与否的判定,因此,第5章给出的指标仅供参考。
6校准条件

扬声器应在以下环境条件下进行校准:
——空气温度:(23±3)℃;
——相对湿度:(30~90)%;
——静压:(97~103)kPa;
——测量声性能参数时环境噪声声压级应比试验信号级至少低30dB。

a)声校准器
声校准器性能等级为1级,标称频率为1000Hz或250Hz,标称声压级为
94dB或114dB。
b)参考传声器
符合JJG175、JJG1019和JJG1172要求的WS2或WS3型工作标准传声器,
如使用声压型工作标准传声器,则自由场修正值应已知。
c)传声器前置放大器
传声器前置放大器的频率响应在100Hz~20kHz内优于±,总失真不
%,自生噪声不大于10μV。
d)数字电压表
数字电压表在100Hz~20kHz的频率范围内,测量交流电压的最大允许误
差不大于±%。
e)测量放大器
测量放大器的频率响应在100Hz~20kHz频率范围内优于±,总失真
%,具有A计权和低通滤波器功能(4Hz~20kHz的通带)。
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f)声频信号发生器
声频信号发生器在100Hz~20kHz的频率范围内,以1kHz为参考,幅频
特性优于±,%,输出信号电压不低于10V。能产生粉红
噪声信号,。
注:
,可通过信号放大来实现;
(如信号发生系统、信号
采集分析系统等)。
g)失真度测量仪
采用基波抑制法设计在使用频率范围内,失真度测量的最大允许误差不超过
±10%。
h)交流负载电阻
采用交流负载电阻时,功率应满足使用要求,阻值的最大允许误差不超过
±5%。
i)消声室
在使用频率范围内,自由场偏差应优于±,自由场距离不小于1m。
7校准项目和校准方法

扬声器的校准项目见表1。应根据扬声器的型号及预期用途,选择适合的校
准项目。
表1扬声器校准项目一览表
序号项目名称计量特性的条款号校准方法的条款号








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JJF(沪苏浙皖)4003—2022


观察扬声器的外观,应符合以下要求:
1)应具有清晰的标志,包括制造商的名称、型号和序列号等;
2)不应有明显的机械损伤、操作失灵等现象;
3)使用合适的封条和标志,保护使用者容易接触到而影响电声性能的部件。

扬声器输入灵敏度测量装置方框图如图1所示。
图1输入灵敏度测量装置方框图
测量前,将测量放大器置于相应的工作量程位置上,时间计权使用F档,频
率计权置于线性挡,开启低通滤波器,被测扬声器输出端匹配连接使用说明书中
规定的额定负载阻抗。
将扬声器置于额定工作条件,音量置于最大位置,输入参考测试频率为1000
Hz。调节输入信号幅度,使得信号级从小往大增加,跃过初始小信号工作区,
使得输出失真为制造商规定的限值,此时的输入信号幅度为扬声器的输入灵敏度。
注:
:
a)被测扬声器接在额定电源上;
b)被测扬声器输出端接额定负载阻抗;
c)被测扬声器输入端接信号源(串联一匹配阻抗电阻);
d)产品说明书中有其他规定的,按相关规定设定。
,则以测得的最大失真为准。也可由用户根据实际使用
情况规定输出失真的限值。

扬声器失真限制的输出功率测量方框图如图1所示。
将扬声器置于额定工作条件,音量置于最大位置,输入参考测试频率为1000
Hz。调节输入信号幅度,使得输出失真为制造商规定的限值,扬声器在此条件
5
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JJF(沪苏浙皖)4003—2022
下工作60s之后,测量输出信号电压U。
失真限制的输出功率按公式(1)计算:
�=�2/�(1)
式中:
P——扬声器失真限制的输出功率,W;
U——额定失真限制的输出电压,V;
R——额定交流负载电阻,Ω。

扬声器电性能总谐波失真加噪声测量方框图如图1所示。
将扬声器置于额定工作条件,音量置于最大位置,输入参考测试频率为1000
Hz。调节输入信号幅度,使得输出功率为失真限制输出功率的1/8,记录失真测
量仪的示值(用百分数表示)和数字多用表的电压示值。之后在扬声器工作频率
范围内,以三分之一倍频程的间隔改变试验信号频率,记录在各三分之一倍频程
标称频率时失真测量仪的示值(用百分数表示)和数字电压表的电压示值。

扬声器最小源电动势输出声压级测量方框图如图2所示。
图2扬声器最小源电动势输出声压级测量示意图
扬声器最小源电动势输出声压级在消声室中进行测量,扬声器声中心与参考
,先用声校准器对参考传声器和测量放大器所组成的测量
系统进行校准。
将扬声器置于正常工作条件下,输入源电动势为200mV的测量频率范围的
粉红噪声信号,音量控制器置于最大,记录测量放大器指示的声压级Ls,即为最
小源电动势输出声压级。
6
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注:被测扬声器正常工作条件:
a)测量时,被测扬声器输入端串联使用说明书规定的额定源阻抗;
b)产品说明书中有其他规定的,按相关规定设定。

扬声器声频率响应测量装置方框图如图2所示。
将扬声器放置于消声室中,。将
扬声器置于正常工作条件下,输入源电动势为500mV,在扬声器工作频率范围
内,以正弦扫频形式改变测量信号频率,通过测量放大器分别记录各频率点的测
量声压级,计算各频率点的声频率响应,也可用其他等效声学分析系统直接读取
声压级计算声频率响应。
注:
,按照产品标准规定的音
量控制及输入信号幅值进行测量,并在证书中说明;
,可视扬声器用途而定,一般不低三分之一
倍频程的间隔。

扬声器声压级总失真测量方框图如图2所示。
将扬声器置于正常工作条件下,输入源电动势为500mV,测量范围为工作
频率范围的粉红噪声信号,调节音量控制器,
级达到额定最小源电动势输出声压级Ls。
输入源电动势为500mV,并在扬声器工作频率范围内,以三分之一倍频程
的间隔改变试验信号频率,记录在各三分之一倍频程标称频率时失真测量仪的示
值(用百分数表示)。

扬声器声压级的短期稳定性测量方框图如图2所示。
将测量放大器置于相应的工作量程位置上,时间计权使用F档,频率计权置
于线性挡,三分之一倍频程调节信号发生器的频率和幅值,待示值稳定后,在
60s测量时间内,连续读取数字电压表上的电压示值至少6次,并按公式(2)
将电压值转化为分贝值,也可用其他等效声学分析系统直接读取声压级,其测量
中声压级最大值与最小值之差[见式(3)]即为扬声器声压级的短期稳定性。扬
。
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𝑤
�𝑤=20lg(2)
�0
式中:
Ui——测量到的电压值,V;
U0——参考电压,U0=1μV;
Lwi——输出声压级,dB。
Δ��=��max−��min(3)
式中:
Lwmax——最大声压级,dB;
Lwmin——最小声压级,dB;
ΔLw——短期稳定性,dB。

将扬声器放置在消声室中,扬声器在正常工作条件下,输入源电动势为200
mV的粉红噪声信号,音量控制器置于最大,将输入源电动势关闭,在自由场声
,测量A计权平均声压级。自身噪声级应
在60s间隔内随机读取测量放大器的10次观测声级值并计算其平均值。
8校准结果表达

校准记录应尽可能详尽地记载测量数据和计算结果。
推荐的校准记录的格式见附录A。

所有的数据应先计算,后修约,出具校准数据应按如下方法修约:
——输入灵敏度和失真限制的输出功率修约至三位有效数字;
——%;
——频率响应、
dB;
——自生噪声声级的修约间隔为1dB。

经校准的扬声器应出具校准证书,校准证书应包括的信息及推荐的校准证
8
:.
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书内页格式见附录B。

—2012的要求评定,不确定度
评定的示例见附录C。
9复校时间间隔
扬声器的复校时间间隔一般为1年。然而,复校时间间隔的长短取决于仪器
的使用情况(使用部位的重要性、环境条件、使用频率)、使用者、仪器本身质
量等诸多因素,因此,送校单位可根据实际使用情况自主决定复校的时间间隔。
9
:.
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附录A
校准记录的内容(供参考)
委托单位委托单位地址
仪器型号出厂编号
制造厂名
本次校准所依据的技术规范:JJF(沪苏浙皖)4003—2022《标准有源扬声器
校准规范》
本次校准所使用的主要计量标准器具:
不确定度或准确度等
序号名称型号规格/测量范围证书编号有效期限
级或最大允许误差
校准地点:温度:℃相对湿度:%静压:kPa
:。

在参考输入频率1000Hz下,输入灵敏度为V(输出失真:%)。

在参考输入频率1000Hz下,失真限制的输出功率为W(输出失真:%,
负载阻抗:Ω,输入电压:mV)。
(参考频率1000Hz,输入电压:mV)
频率/Hz10012516020025031540050063080010001250
总谐波
失真加
噪声/%
频率/Hz1600200025003150400050006300800010000125001600020000
总谐波
失真加
噪声/%

输入源电动势为200mV的测量频率范围的粉红噪声信号,在自由声场参考
,最小源电动势输出声压级为:dB。
10
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JJF(沪苏浙皖)4003—2022

频率/Hz10012516020025031540050063080010001250
频率响
应/dB
频率/Hz1600200025003150400050006300800010000125001600020000
频率响
应/dB
(输入源电动势为mV)
频率
10012516020025031540050063080010001250
/Hz
总失真
/%
频率1600200025003150400050006300800010000125001600020000