JJG175-1998測試電容傳聲器檢定規(guī)程.pdf

V,7777772V (GwmlFrL中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程 J J G 1 7 5 -1 9 9 8測 試 電 容 傳 聲 器Me a s u r i n g C o n d e n s e r Mi c r o p h o n e s1 9 9 8 一0 3 一1 6 發(fā)布1 9 9 8 一1 0 一0 1 實施國 家 技 術(shù) 監(jiān) 督 局發(fā)布免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載J J G 1 7 5 -1 9 9 80. 0. 口. 0. 口. 0. 0. 0. 口. O. 口. 飛 J J G 1 7 5 - 1 9 9 8代替 J J G 1 7 5 -1 9 8 4 J J G 4 8 1 - 1 9 8 7尹圣夕夕十。測試電容傳聲器檢定規(guī)程 V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o n o f、 . 0 . 0 . 0 . 0 . 0 . 。 。. 0 o . 0 o . 0 . 0 。Me a s u r i n g C o n d e n s e r Mi c r o p h o n e s 本檢定規(guī)程經(jīng)國家技術(shù)監(jiān)督局于 1 9 9 8 年 0 3 月 1 6日 批準，并自1 9 9 8年 1 0 月0 1 日 起施行。歸口 單位: 全國 聲學(xué)計量技術(shù)委員會起草單位: 中國 計量科學(xué)研究院中國 測試技術(shù)研究院本規(guī)程技術(shù)條文由起草單位負責(zé)解釋標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載J J G 1 7 5 -1 9 9 8本規(guī)程主要起草人: 張美娥 段貴榮 參加起草人: 陳劍林 汪漢春 陳錫珍 肖鑒 陳華春( 中國計量科學(xué)研究院)( 中國測試技術(shù)研究院)( 中國計量科學(xué)研究院)( 中國 計量科學(xué)研究院)( 中國測試技術(shù)研究院)( 上海市計量測試技術(shù)研究院)( 國營紅聲器材廠嘉興分廠 )免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載7 J G 1 7 5 - 1 9 9 8目錄一 概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 )二 技術(shù)要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 )三 檢定條件 。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 )四檢定項 目和檢定方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 2 )五 檢定結(jié)果的處理和檢定周期 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( )附錄1 聲校準器的 氣壓修正 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 8 )附錄2 聲校準器的 腔體積修正 。 ( 9 )附錄3 標準 傳聲器的開路聲壓靈敏度級修正 ( 1 0 )附錄 4 檢定證書格式 ( 背面) 。 ( 1 1 )標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載d J G 1 7 5 - 1 9 9 8測試 電容傳聲器檢定規(guī)程 本規(guī)程適用 于新制造、使 用中和修理 后的標稱 直徑為 2 3 . 7 7 m m, 1 2 . 7 in m,6 . 3 5 m m 及3 . 1 7 5 m m系列測 試電 容傳聲器的檢 定。 其他規(guī)格傳聲器的 檢定亦可參照 本規(guī)程進行。一概述 電容傳聲器是一種靠電容量變化而起聲電 換能使用的 傳聲器， 它主 要用于 測量聲場中某點的聲壓 ，根據(jù)用途不同可分為聲壓型和聲場型。二技術(shù)要求1 直徑為2 3 . 7 7 二 、 極化電壓為2 0 0 V的測試電 容傳聲器，主 要技術(shù)要求見表 1 ， 其他規(guī)格傳聲器的技術(shù)要求 由制造廠給出。表 1項目技術(shù)要求 開路靈敏度級( 以2 5 0 H z , 1 V/ P a 為 0 d B)( 一 2 6 士3 ) d B 頻率響應(yīng)( 參考頻率2 5 0 H z 、 允差士 2 d B )聲壓型聲場型2 0一8 0 0 0 Hz2 0一1 8 0 0 0 Hz 動態(tài)范圍上限( 基準聲壓: 2 0 ga ) 1 4 4 d B三檢定條件2 檢定用儀器設(shè)備2 . 1 標準電容傳聲器 聲壓靈敏度級準確度優(yōu)于 士0 . 0 5 d B ，自由場靈敏度級準確度優(yōu)于士 0 . 3 d B .2 . 2 聲頻信號發(fā)生器 在所需要的頻率范圍內(nèi)， 頻率準確度優(yōu)于 士 0 . 5 %， 諧波失真小于0 . 5 %，幅 頻特 1免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載J J G 1 7 5 - 1 9 9 8性優(yōu)于士 0 . 2 d B .2 . 3 測量放大器 頻率響應(yīng)特性: 在所需要的頻率范圍內(nèi)優(yōu)于士 0 . 2 d B ， 輸人端短路噪聲低于 1 0 V( 線性) ，表頭指示準確度優(yōu)于士 0 . 2 d B ， 諧波失真小于0 . 1 %02 . 4 前置放大器 噪聲低于 1 0 尸 ( 線性) ， 3 t V ( A計權(quán)) ， 諧波失真小于0 . 1 %02 . 5 聲校準器 能產(chǎn)生2 5 0 H z 正弦 聲壓信號， 準確度等級不低于 1 級。2 . 6 高阻抗直流電 壓表 準確度優(yōu)于士 0 . 0 5 %， 輸人阻抗不小于1 0 Z S Z o2 . 7 交流數(shù)字電壓表 準確度優(yōu)于士 0 . 5 % 02 . 8 藕合腔 禍合腔最大尺寸應(yīng)小于空氣中測試頻率聲波波長的 1 / 2 0 ， 腔內(nèi)與腔外應(yīng)有壓力均衡裝置，與傳聲器禍合時不漏氣。2 . 9 自由 聲場 消聲室內(nèi)安裝有用于固定傳聲器的支架，在 1 0 0 0 H z 以上， 聲場與自由場偏離應(yīng)小于土 0 . 2 fo2 . 1 0 水銀氣壓計 準確度優(yōu)于士 0 . 1 %02 . 1 1 溫度計 分度值為0 . 1 。2 . 1 2 卡尺 分度值為0 . 2 m m ,2 . 1 3 高聲壓傳聲器校準儀 腔內(nèi) 聲壓: 可連續(xù)變化， 最高聲壓級應(yīng)大于1 6 4 d B ; 諧波失真:在 1 5 0 H z 和1 5 4d B以下小于0 . 6 %，1 6 4 d B以下小于2 %0 檢定環(huán)境條件 溫度 :1 8 一2 8 氣壓 :9 4 . 0 一1 0 3 . 0 k P a 相對濕度:3 0 %一9 0 %四檢定項目和檢定方法3 外觀檢查 被檢傳聲器應(yīng)當(dāng)具有明確的 標志 ( 包括型號、 序號等) ， 外觀無機械損傷， 膜片應(yīng)無污染 、腐蝕。 2標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載J J G 1 7 5 - 1 9 9 84 開路靈敏度級 本規(guī)程中 開路靈敏度級包括開路聲壓靈敏度級和開路自由 場靈敏度級， 在2 5 0 1 l 2時 ， 兩種靈敏度級相等。4 . 1 開路聲壓靈敏度級 開路聲壓靈敏度級可選用下列方法進行檢定。4 . 1 . 1 聲校準器法 檢定裝置示意圖如圖 1 所示。 圖1 用高阻抗直流電壓表檢查饋給被檢傳聲器的 極化電壓并調(diào)整到額定值， 也可采用標準直流電壓源平衡法進行檢查調(diào)整。 調(diào)節(jié)測量放大器 “ 前置放大器輸人”和 “ 直接輸入”的 靈敏度， 使其對5 0 m V內(nèi)部參考信號指示相同， 也可將數(shù)字電 壓表連接到測量放大器輸出端進行監(jiān)視， 然后 將測量放大器放到適當(dāng)量程。b 將被檢傳聲器與聲校準器的腔體緊密禍合， 并使其參考軸處于與水平面成9 0 0 角的位置， 接通聲校準器的電源， 在制造廠規(guī)定的穩(wěn)定時間后， 從測量放大器表頭讀取聲壓級示值并作記錄， 然后將被檢傳聲器從聲校準器腔體取出， 改變二者相對位置重新藕合讀 數(shù)， 如 此 重復(fù)3 次以 上， 求 出 聲壓 級 讀數(shù)的 平 均 值L , ; ， 如各 次讀 數(shù)的 最 大差 值 大 于0 . 2 d B ， 應(yīng)增加測量次數(shù)， 并剔除帶有粗大誤差的讀數(shù)。 用 插 入電 壓法 測 量 前 置 放大 器的 傳 輸損 失 R ， 也可 用圖2 所 示的 方 法測 定: 首 先將開關(guān)K ， 和玫 同時打到A ， 讀取數(shù)字電壓表的 示值 V 1 ， 再將開關(guān)K 1 和凡 同 時打到B ,讀取數(shù)字電 壓表的 讀數(shù) V 2 ，則前置放大 器的傳輸損失 月 = 2 0 1 g ( V 2 / V i ) , d B .d 按附錄 1的方法對聲校準器進行氣壓修正。 傳聲器的開路聲壓靈敏度級由 下式給出: 3免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載.1 J G 1 7 5 - 1 9 9 5被 檢傳 聲器前置放大器( 加 絕緣 環(huán) )組B 一AB一LFr.|00| 圖2 L a x 二 一 2 6 一( L , + A K+ 4 P一 L , , ) + a g式 中: L p x 被檢 傳 聲 器的 開 路 聲 壓靈 敏 度 級， d B ; L , 一 一聲 校準 器的 聲 壓 級 校準 值， d B ; 瓦 測 得聲 壓 級的 平 均 值， d B ; O K聲校準器的氣壓修正值 ，d B ，見附錄 1 ; 鄒 前置放大器的傳輸損失， d B ; O P 腔體積修正量，d B ，見附錄 2 04 . 1 . 2 藕合腔替代法 檢定裝置示意圖如圖3 所示。( 1 )標準傳聲器與被檢 傳 聲器交 替使 用發(fā)射 傳聲 器圖3標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載 J J G 1 7 5 -1 9 9 8a 按4 . 1 . 1 中a 對儀器進行檢查和調(diào)整。b 將標準傳聲器、發(fā)射傳聲器和被檢傳聲器去掉保護罩， 換上轉(zhuǎn)接環(huán) ( 根據(jù)需要) ， 用聲學(xué)藕合腔將標準傳聲器與發(fā)射傳聲器緊密禍合， 信號發(fā)生器調(diào)到需要的 頻率， 調(diào)節(jié)饋給發(fā)射傳聲器的電壓， 使標準傳聲器的 輸出在測量放大器上有一適當(dāng)?shù)?指示， 記下電 壓表 讀數(shù)V l o。 將標準傳聲器換成被檢傳聲器， 保持信號發(fā)生器輸出不變， 記下電壓表讀 數(shù) V 2 -d 計算出 L = 2 0 館 V 2 / V , d B ，以 上步驟重復(fù)3 次以上， 求得 L的 平均 值瓦 。e 分 別 測出 前 置 放 大 器 帶標 準傳 聲 器和 被檢 傳 聲器 時的 傳 輸 損失 月 ， 和 R z ， 則 被 檢傳聲器的開路聲壓靈敏度級由下式給出: L ,=L o + 麗 + ( A R 2 一 9 1 ) ( 2 )式中: L , 一 一被 檢傳 聲 器的 開 路 聲 壓 靈敏 度 級， d B ; Lo 標 準 傳 聲 器 在 檢定 環(huán) 境 條 件下 的 開 路 聲 壓靈 敏 度 級， d B ; 石 厄 一 一 被 檢傳聲器與 標準傳聲器未經(jīng)修正的 靈敏度之差的 平均 值， d B . 注: 小尺寸、 低靈敏度傳聲 器不宜采用此法 檢定。 開路聲壓靈敏度級修正值由下式給出: K o = 一2 6 一L ,m ( 3 )4 . 2 開路自 由場靈敏度級 開路自 由 場靈敏度級的檢定采用自 由場替代法。檢定裝置示意圖如圖4 所示。 圖4a 按 4 . 1 . 1中a 對儀器進行檢查和調(diào)整。b 將發(fā)射聲源和標準傳聲器安裝在消聲室內(nèi)適當(dāng)?shù)奈恢蒙?( 要求引起的 自由場偏差小于士 0 . 2 d B ) ， 標準傳聲器與聲源同軸， 并測量標準傳聲器與 聲源之間的 距離。c 調(diào)節(jié)聲頻信號發(fā)生器到待檢頻率 ，并輸給發(fā)射聲源一定電壓 ( 發(fā)射聲源失真度應(yīng)小于 1 0 %) ， 標準傳聲器的 輸出在數(shù)字電壓表上給出示值 V , ，然后用被檢傳聲器替代標準傳聲器， 保持聲頻信號發(fā)生器輸出電壓不變，被檢傳聲器的 輸出相應(yīng)地在數(shù)字電壓 表 5免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載J J G 1 7 5 - 1 9 9 8上給出示值 V Z ， 則: A L =2 0 1 g 姚/ V, 以 上步驟重復(fù)3 次以 上， 求出 L的平均值云 厄 。d 分 別測出 前置 放大 器 帶標 準 傳 聲器 和 被檢 傳 聲器 時 的 傳 輸損 失 月 I 和 熱 ，傳聲器的開路自由場靈敏度級由下式給出: L fx 二L fo + 云 五十 ( 斑一 召 1 )式中:L rx 被檢傳聲器的開路自 由場靈敏度級， d B ; Lt,標準傳聲器的開路自 由場靈敏度級， d B ; A L 被檢傳聲器與標準傳聲器未經(jīng)修正的靈敏度之差的 平均值， d B .5 頻率響應(yīng)5 . 1 聲壓頻率響應(yīng)5 . 1 . 1 靜電 激勵器法 檢定裝置示意圖 如圖5 所示。( 4 )則被檢( 5 )被 檢傳 聲器 圖5 按1 / 3 倍頻程頻率點， 用測量放大器或數(shù)字電壓表測得電壓頻率響應(yīng)。5 . 1 . 2 藕合腔替代法 按 4 . 1 . 2 的方法逐點測量被檢傳聲器的開路聲壓靈敏度級 ，得出聲壓頻率響應(yīng)。5 . 2 自由 場頻率響應(yīng)5 . 2 . 1 自 由場替代法 按4 . 2 的方法測出 每個頻率上的 開路自由 場靈敏 度級， 得出自 由場頻率響 應(yīng)， 檢定頻率在 1 . 2 5 一2 0 k H z 之間按 1 / 3 倍頻程選取。5 . 2 . 2 疊加法 在被檢傳聲器的自由 場修正曲線已 知時， 也可以 在其聲壓頻率響 應(yīng)上逐個頻率疊加上該型號的自由場修正值，得到自由場頻率響應(yīng)。6 動態(tài)范圍上限6 . 1 高壓藕合腔法 6標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載 J J G 1 7 5 - 1 9 9 8 在正常工作條件下， 將被檢傳聲器安裝在高壓傳聲器校準儀的高壓藕合腔上， 使用閉 腔測量， 信號頻率為 9 5 H z 。調(diào)節(jié)腔內(nèi)聲壓， 在失真度測量儀上讀出傳聲器的失真度，當(dāng)失真度達到4 % 時 ( 需要時也可給出 其他失真度值時的 聲壓級， 但必須注明失真度) ， 根據(jù)電 壓表指示的插人電壓計算出腔內(nèi) 聲壓級，此聲壓級即被檢傳聲器的動態(tài)范圍上限。6 . 2 同時比較法 在正常工作條件下， 將被檢傳聲器、 監(jiān)視傳 聲器和聲源同 時禍合到一小腔上， 聲源頻率為9 5 H z ， 調(diào)節(jié)腔內(nèi)聲壓， 使被檢傳聲器輸出信號失真度達到4 %， 通過監(jiān)視傳聲器測出腔內(nèi)聲壓級， 此即被檢傳聲器動態(tài)范圍上限， 要求監(jiān)視傳聲器和聲場的總失真小于 0 . 5 %。 對于首次檢定和修理后的檢定，規(guī)程中的所有項目 均需檢定， 對于一般的周期檢定， 只要求檢定4 . 1 條和5 . 1 條。五檢定結(jié)果的處理和檢定周期7 經(jīng)檢定合格的測試電 容傳聲器，由檢定單位發(fā)給檢定證書， 檢定不合格的發(fā)給檢定結(jié)果通知書。8 測試電容傳聲器的檢定周期為 1 年。免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載J J G 1 7 5 - 1 9 9 8附錄 1聲校準器的氣壓修正 聲校準器的 聲壓級校準值為 標準環(huán)境條件下的數(shù)值， 實際 使用時應(yīng)根據(jù)制造廠提供的氣壓修正方法， 對聲校準器的 輸出聲壓級進行修正。目 前， 國內(nèi)常見的 聲校準器 ( 一般指活塞發(fā)聲器) 氣壓修正量可從下 式求得: O K=2 0 l g ( P / P o ) ( 1 )式中:A K氣壓修正量，d B ; P 實際檢定時的 大氣壓， k P a ; P O 標準大氣壓，1 0 1 . 3 k P a o標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載 J J G 1 7 5 - 1 9 9 8附錄 2聲校準器的腔體積修正 聲校準器所產(chǎn)生的聲壓級與藕合腔體積 ( 包括傳聲器的等效體積、 膜片到保護罩之間的 體積，以 及熱傳導(dǎo)附加體積) 有關(guān)，當(dāng)藕合腔體積超出標準體積時， 應(yīng)當(dāng) 根據(jù)制造廠提供的數(shù)據(jù)進行修正，修正公式如下: A P=2 0 lg ( V / ( V+A V ) ( 1 )式中:A P 腔體積修正量 ，d B ; V 標準腔體積，c m , ; A V 腔體積變化量， C M I . 表 1 給出了部分腔體積修正量。表 1傳聲器型號腔體積修正量/ d B不帶保護罩帶保護罩W E 6 4 0 A+0. 3+0. 4 2M R1 0 3+0. 30 . 4 2B&K4 1 3 1 , 4 1 3 2+ 0 . 2 5( 帶D B O 1 1 1 適配環(huán))一0. 0 5B&K4 1 4 4 , 4 1 4 5+ 0 . 2 5( 帶D B O 1 1 1 適配環(huán))+ 0. 0 5B& K4 1 6 0+ 0. 2 8+ 0. 4 3只有活塞發(fā)聲器需做此項修正。免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載 J J G 1 7 5 - 1 9 9 8附 錄 3標準傳聲器的開路聲壓靈敏度級修正 用替代法檢定測試電容傳聲器的開路聲壓靈敏度級和聲壓頻率響應(yīng)時，需要根據(jù)制造廠提供的 環(huán)境修正方法， 將標準環(huán)境條件下的開路聲壓 靈敏度級修正到實際檢定環(huán)境條件下的開路聲壓靈敏度級 ，修正公式如下: L ,=L p r + a p ( P一1 0 1 . 3 ) +a , ( t 一2 3 ) ( 1 )式中 : L p, 標 準 傳聲 器 在 實際 檢 定 環(huán) 境 條 件下 的 開 路 聲 壓 靈敏 度 級， d B ; L p 一標 準 傳聲 器