乐于分享
好东西不私藏

文档学习 | 有源专业监听音箱技术要求和测量方法

文档学习 | 有源专业监听音箱技术要求和测量方法

有源专业监听音箱技术要求和测量方法

Technical requirements and measurement methods for professional active monitoring  

loudspeakers

1 范围

本文件规定了全频带有源专业监听音箱的技术要求和测量方法。

本文件适用于具有障板或箱体的有源专业监听音箱系统的研发、生产、验收、测量和运行调校。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,

仅该日期对应的版本适用于本文件;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

本文件。

GB/T 6278 声系统设备 概述 模拟节目信号

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

有源专业监听音箱professional active monitoring loudspeaker

内置功率放大器,能够准确还原音频信号、具备高动态范围、用于专业监听的音箱系统。

注:其通常由一个或多个音箱驱动单元、配备的声学结构(如障板、箱体或号角等)以及内置的相关器件(包括一路或多路功率放大器、电子分频网络与DSP处理单元等)构成。

3.2

参考轴 reference axis

通过参考面上参考点的一条直线。

注1:参考面的位置与音箱系统的物理特性有关,对于对称结构,参考面通常平行于辐射面或者平行于音箱系统前面

的那个面。

注2:参考轴的方向、参考面和参考点通常由制造商明确声明,制造商声明的参数见附录A。

3.3

长期最大声压级 long term maximum sound pressure level

有源专业监听音箱在频率响应范围内,采用由制造商声明的信号幅度、峰平比为1.8~2.2的宽带粉

红噪声或GB/T 6278规定的模拟节目信号序列(每次包含1min的激励时段和2min的冷却间隔,共10次循

环),于制造商声明的测量点(或参考测量点)产生的声压信号均方根值相对于基准声压(𝑝0=20μPa)

取常用对数乘以20后的声压级值,单位为分贝(dB)。

注:参考测量点见6.1.2.4。

3.4

频率响应 frequency response

在声压级为90dB的条件下,于制造商声明的测量点(或参考测量点)处测得的声压级与频率的函数

关系,单位为分贝(dB),表示方式如下:

T/CSMPTE 43—2026

2

——以“频率-声压级”关系图表示;

——以数值表示时,取 50Hz~16000Hz 频率范围内任何频点的声压级与 250Hz~2000Hz 的声压级

的算数平均值之差的最大值和最小值构成的区间。

3.5

总谐波失真 total harmonic distortion

在声压级为 90dB 的条件下,于制造商声明的测量点(或参考测量点)测得的输出信号中所有谐波

成分(n≥2)的能量占比,表示方式如下:

——以“频率-谐波失真”关系图表示;

——以数值表示时,取 50Hz~16000Hz 频率范围任何频点的最大值。

3.6

指向性频率响应 directional response pattern

在不同辐射方向上测得的一簇频率响应,单位为分贝(dB),表示方式如下:

——以“频率-声压级”关系图表示;

——以数值表示时,取 50Hz~16000Hz 频率范围内,各方向不同频点幅度响应与参考轴幅度响应的

差值的最大值和最小值构成的区间。

注:包括水平指向性频率响应和垂直指向性频率响应。

3.7

粉红噪声信号 pink noise signal

一种随机信号,其功率谱密度与频率成反比。

3.8

指数扫频信号 exponential sweep signal/ logarithmic chirp

一种正弦波扫频信号,其瞬时频率𝑓(𝑡)随时间𝑡按指数规律𝑓(𝑡) = 𝑓∙ (𝑓2/𝑓1)𝑡/𝑇变化。

注:𝑓1为扫描起始频率,𝑓2为截止频率,𝑇为扫描周期。

4 缩略语

下列缩略语适用于本文件。

oct 倍频程(Octave)

5 技术要求

6 测量方法

6.1 测量环境及条件

6.1.1 大气环境

环境温度:15℃~35℃。

相对湿度:25%~75%。

6.1.2 声学环境

6.1.2.1 自由场条件

在声学测量中,可采用近似自由场条件的测量环境。在该环境中,应充分抑制反射声成分,以确保在指定频率下测得的声压幅值误差不超过±0.5dB、相位误差不超过±10°。自由场条件应覆盖整个测量的频率范围。当无法满足自由场条件时,可根据GB/T 12060.5—2011中21.1.3的规定对低频测量进行修正。所采用的任何修正措施均应予以明确说明。

6.1.2.2 半空间自由场条件

在声学测量中,可采用位于尺寸不小于5.5m×5.5m的无限大反射平面(辅助障板)前方的自由场测量环境。在该环境中,应充分抑制其他反射表面(如墙壁)的辐射声反射,以确保在指定频率下测得的

声压幅值误差不超过±0.5dB、相位误差不超过±10°。

6.1.2.3 环境噪声

应采取措施降低其他声源产生的干扰声信号、电信号及噪声的强度。在测量频率范围内,环境噪声

应至少低于被测信号声压级 20dB。

6.1.2.4 参考测量点

若无特殊说明,参考测量点位于参考轴上的远场位置处,测量距离(参考测量点与音箱参考点之间

的距离)、声波波长和音箱几何尺寸的大小关系规定如下:

——测量距离 应远大于音箱的几何尺寸 d≫ d);

——测量距离 应远大于声波波长 λ≫ λ);

——测量距离与音箱尺寸的比值应远大于音箱尺寸与波长的比值(r/≫ d/λ)。

——当受房间条件的限制时,测量距离宜为 1m 或 1m 的整数倍。

6.1.3 测量状态

T/CSMPTE 43—2026

4

在测量过程中,所有衰减器、均衡器、动态处理器或其他有源控制元件,应设置为制造商声明的“正

常”位置。

6.1.4 测量仪器

6.1.4.1 音频信号发生器

频率响应:在20Hz~20000Hz频率范围内,不均匀度应在±0.5dB以内。

总谐波失真:在20Hz~20000Hz频率范围内,应小于或等于0.1%。

宽带粉红噪声输出:在20Hz~20000Hz频率范围内,等比带宽测得的频谱(在衰减输出或负载开路时)不均匀度应在±1.5dB以内。

带通滤波器高端、低端截止频率可调,应能满足被测监听音箱的额定频率范围;通带内的波动级应在±1dB以内。高端、低端截止频率的误差应在±10%以内;通带外的衰减应大于或等于24dB/oct。

6.1.4.2 测量放大器

频率响应:在20Hz~20000Hz频率范围内,不均匀度应在±0.3dB以内。

输入端短路时,输出端噪声电压应不大于 10μV。

6.1.4.3 测量传声器

应使用自由场校正过的压强型传声器。

频率响应:在测量频率范围内,不均匀度应在±1dB 以内。

6.1.4.4 分析仪

分析频率范围:在20Hz~20000Hz频率范围内,不均匀度应在±0.5dB以内。

带通滤波器高端、低端截止频率可调,应能满足被测监听音箱的额定频率范围;通带内的波动级应在±1dB以内。高端、低端截止频率的误差应在±10%以内;通带外的衰减应大于或等于24dB/oct。

6.2 测量框图

测量框图见图

6.3 频率响应测量

6.3.1 测量信号

T/CSMPTE 43—20265

采用窄带粉红噪声信号时,按照 6.3.2 规定的方法测量;采用指数扫频信号时,按照 6.3.3 规定的方法测量。

6.3.2 采用窄带粉红噪声

测量步骤如下:

a) 被测音箱置于声学环境中,按图 1 连接被测音箱,传声器置于制造商声明的测量点,若未声明,

则置于按照 6.1.2.4 确定的参考测量点;

b) 以较低的初始信号幅度,向被测音箱输入中心频率为 1000Hz,带宽为 1/3oct 的粉红噪声信号,逐步增大音频信号发生器输出信号幅度,使声压级达到 90dB,记录此时音频信号发生器输出端的电压有效值,记为 U_refn

c) 保持输出信号电压有效值 U_refn 不变,在 50Hz~16000Hz 频率范围内,依次输入带宽为 1/3oct

的粉红噪声信号,测量并记录每个中心频率点在测量点产生的声压级;

d) 根据步骤 c)记录的声压级数据,绘制频率响应曲线;

e) 计算 250Hz~2000Hz 声压级的算数平均值,取曲线上各频点的声压级与该平均值之差构成频率响应区间。

6.3.3 采用指数扫频信号

测量步骤如下:

a) 被测音箱置于声学环境中,按图 1 连接被测音箱,传声器置于制造商声明的测量点,若未声明,

则置于按照 6.1.2.4 确定的参考测量点;

b) 以较低的初始信号幅度,向被测音箱输入频率为 1000Hz 的单频正弦信号,逐步增大音频信号

发生器输出信号幅度,使声压级达到 90dB,记录此时音频信号发生器输出端的电压有效值,记

为 U_refs

c) 保持输出信号电压有效值 U_refs 不变,向被测音箱输入覆盖 50Hz~16000Hz 频率范围的指数

扫频信号,在测量点测量并记录时域声压信号 p(t),通过分析(如解卷积)得到被测音箱的脉

冲响应和复数频率响应,并计算其幅频响应曲线;

d) 计算 250Hz~2000Hz 声压级的算数平均值,取曲线上各频点的声压级与该平均值之差构成频率响应区间。

6.4 总谐波失真测量

6.4.1 测量信号

采用单频正弦信号时,按照 6.4.2 规定的方法测量;采用指数扫频信号时,按照 6.4.3 规定的方法

测量。

6.4.2 采用单频正弦信号

测量步骤如下:

a) 被测音箱置于声学环境中,按图 1 连接被测音箱,传声器置于制造商声明的测量点,若未声明,则置于按照 6.1.2.4 确定的参考测量点;

b) 按 6.3.3 b)确定信号幅度 U_refs

c) 保持输出信号幅度 U_refs 固定,依次输入频率递增的正弦激励信号,在 50Hz~16000Hz 频率

范围内测量总谐波失真,并记录总谐波失真与频率的曲线;

d) 取各频点总谐波失真的最大值。

6.4.3 采用指数扫频信号

测量步骤如下:

a) 被测音箱置于声学环境中,按图 1 连接被测音箱,传声器置于制造商声明的测量点,若未声明,

则置于按照 6.1.2.4 确定的参考测量点;

b) 按 6.3.3 b)确定信号幅度 U_refs

c) 保持输出信号幅度 U_refs 固定,向被测音箱输入覆盖 50Hz~16000Hz 频率范围的指数扫频信

号,在测量点测量并记录时域声压信号 p(t),通过分析得到总谐波失真并记录总谐波失真与频

率的曲线;

d) 取各频点总谐波失真的最大值。

6.5 指向性频率响应测量

测量步骤如下:

a) 被测音箱置于声学环境中,按图 1 连接被测音箱;

b) 按 6.3.2 b)或 6.3.3 b)建立参考电压 U_ref

c) 保持输出信号幅度 U_ref 固定,保持测量距离不变,在水平面和垂直面以不超过 15°的间隔,

在 50Hz~16000Hz 频率范围内,按 6.3.2 c)或 6.3.3 c),测量并记录频率响应曲线;

d) 取水平方向 30°之内,垂直方向 15°之内,不同频点幅度响应与参考轴幅度响应的差值的最大值和最小值构成的区间。

6.6 长期最大声压级测量

测量步骤如下:

a) 将被测音箱置于声学环境中,按图 1 连接被测音箱,传声器置于制造商声明的测量点,若未声明,则置于按照 6.1.2.4 确定的参考测量点;

b) 向被测音箱输入峰平比为 1.8~2.2 的宽带粉红噪声或符合 GB/T 6278 规定的模拟节目信号序列,将音频信号发生器的输出信号幅度调节至制造商声明的输入信号幅度,测量声压级;

c) 若制造商未声明输入信号幅度,则在监看分析仪的同时,调整音频信号发生器的输出信号幅度,直至声压级(均方根)达到制造商声明的长期最大声压级;

d) 输出信号的激励周期为 1min,冷却间隔为 2min,循环进行 10 次;

e) 测量结束后,设备静置 1h,主观检查监听音箱声音是否有异常;

f) 若无异常,取 10 次测量声压的均方根值与基准声压(𝑝0=20μPa)的比值取常用对数乘以 20 后的声压级值。 

附 录 A

(资料性)

制造商参数声明

本文件中用到的如下定义或参数建议由制造商明确声明:

——参考面、参考轴、参考点;

——长期最大声压级或输入信号幅度及测量点;

——频率响应、指向性频率响应、谐波失真测量点。

原文地址:

https://www.csmpte.com/2026/01/23/ARTIs9CNbFJd8V8UGOMkrzQP260123.shtml