10.3. Testing of Loudspeakers.（一）频率响应特性（Response frequency characteristic）（1.1）压力响应（Pressure Respons）（1.2）测量声源的声压频率关系的装置（Apparatus for Measuring the Sound Pressure Frequency Relationship of a Sound Source）1 扬声器（loudspeaker/speaker）（电声词典）能将电信号转换成声信号并辐射到空气中去的电声换能器。2 扬声器频率响应（frequency response of loudspeaker）（电声词典）在自由场中相对于参考轴及参考点的规定位置上，以恒压法或恒流法测得的扬声器声压级随频率的变化。当以曲线表示时，称频响曲线[横轴为频率（一般恒输出频段和分割振动频段处于中音谷的两侧），纵轴为响应]。3 拍频振荡器（beat frequency oscillator）（电声词典）应用外差原理设计的声频振荡器，它利用一个固定频率振荡信号和另一个可调频率振荡信号叠加，让两者形成的差频作输出信号，故称为拍频振荡器。（一）频率响应特性（Response frequency characteristic）（1.1）压力响应（Pressure Respons） 扬声器的压力响应是在指定的电输入、频率和声学条件下，在介质中的指定位置测得的声压值。绝对响应是声压（在空间中的指定点）与视在功率输入（the apparent electrical power input）的平方根的比值。它表示为 绝对响应是通过测量音圈上作为频率的函数的声压p和恒定电压e，以及电阻抗ZE（针对测量的电阻抗校正测量的声压）来获得的。所得到的特性表示作为频率的函数的声压，如果从电机馈送，则从扬声器获得该声压，该电机将在频率范围内自动向音圈提供恒定的值为e2/zE的视在功率。 绝对响应可以直接用上式的比值表示，也可以用对应于相对的每1伏特、1欧姆和1达因/平方厘米的任意响应的分贝值表示。（1.2）测量声源的声压频率关系的装置（Apparatus for Measuring the Sound Pressure Frequency Relationship of a Sound Source） 用半自动方法获得声压频率特性的装置如图10.10所示。This method yields a response frequency curve on semilogarithmic paper in about 3 minutes. Rotation of a condenser governing the beat frequency of the heterodyne oscillator and coupled to a drum on which the paper record is made gives the abscissas for the curves, values which are pro portional to the logarithm of the frequency due to the manner in which the condenser plates are cut. The drive may be manual or by motor.可以采用线性或对数检测器。在前者中，流量计的偏转与声压成正比；在后者中，流量计的偏转是声压的对数函数，生成的曲线直接以分贝为单位记录。有时会使用这种方法的变体，其中记录笔连接到放大器中的增益控制，操作员以仪表指示的保持恒定输出的方式来操控获得线性或对数坐标标度。当声源的频率变化时，声级记录器是一种记录保持放大器输出恒定所需的增益设置的自动装置。涂有白蜡的深色胶带通过电机在触笔下移动，该电机改变的同时产生差频值，被测扬声器连接到差频发生器的输出端，响应的变化通过触笔划过记录纸上的蜡涂层直接以分贝刻度记录在纸上。 整流器输出包括控制电路，当整流器电流小于某一临界值时，该控制电路使直流电流流过一个电路，当其大于第二临界值时使直流电流流经第二电路。在第一种情况下，控制电路操作磁性控制器，操作电位计并增加电压；在第二种情况下，电压降低。整流器的输出保持平衡，使其在与衰减器校准的最小单位相对应的电位计变化所产生的电压变化范围内。电位计的运动被传送到触笔，触笔在记录纸上绘出轨迹。驱动振荡器频率控制的同一电机通过磁性控制器移动电位计。通过改变控制器的旋转速度，记录声级变化的速度可以在每秒10到560db之间变化。 在另一种高速记录仪的设计中，闸流管驱动的可逆电机驱动自来水笔并直接在图形纸上记录。速度比上述磁性控制器系统稍慢，但传统的纸质记录更便于使用和归档。具有动态驱动器的高速记录仪如图10.12所示：动态驱动机构用于驱动电位器上的触针和接触器。 如图10.13所示的动态驱动机构由位于很长气隙中的音圈组成。气隙的磁通量由永磁体提供，在两个方向上轴向延伸的两个驱动杆连接到音圈，触针和接触器连接到驱动杆上。驱动系统与电位计一起保持驱动放大器的恒定输入（该系统的有用振幅范围为两英寸，电位计是对数型的）。如果存在不平衡，放大器会向音圈提供正确的极性，因此，驱动系统会移动以恢复平衡。被测扬声器连接到拍频振荡器的输出端，响应的变化通过触笔划过纸上的蜡涂层，从而留下可见的痕迹而直接以分贝的刻度记录在涂蜡的纸上。其最大记录速度约为每秒900分贝，电位计的范围为60分贝。 A cathode-ray tube,with a long persistence screen, may be used as a response indicator and recorder, Fig. 10.14. A motor drives the beat frequency oscillator and a potentiometer. The potentiometer varies the voltage on the horizontal deflection plate of the cathode-ray tube and thereby drives the cathode-ray beam across the tube in synchronism with the oscillator. A reversing switch changes the direction of the motor travel at the upper and lower limits of the audio-frequency range. The output of the oscillator actuates the loudspeaker. The sound is picked up by the microphone and amplified. The output of the amplifier is detected by a linear or logarithmic detector and fed to a low-pass filter. The output of the filter is amplified by a d-c amplifier, the output of which is connected to the vertical plates of the cathode-ray tube. The cathode-ray beam traces the response charactenstic upon the persistence image screen. The ordinates are in decibels when the logarithmic detector is used. The ordinates are proportional to the sound pressure when the linear detector is used. The time required to trace a response frequency characteristic of a loudspeaker is about 30 seconds. The apparatus is very useful for development work because the motor sweeps through the range again and again. The operator is free to make changes in the equipment under test and note these changesupon the response. In case it is desirable to record the characteristic, this may be done photographically or by tracing the curve left upon the screen. 使用热噪声生成器测量扬声器响应的系统如图10.15所示：二极管可以用作热噪声的来源，输出被放大、滤波，并被馈送到扬声器。馈送到扬声器的能量的频率分布如图10.15A所示。扬声器的输出被传声器拾取、放大并通过窄带通滤波器。滤波器的响应特性如图10.15B所示。滤波器的带宽应与频率无关，带通滤波器的位置相对于频率而变化，其输出通过仪表进行检测和测量。扬声器的响应特性如图10.15C所示。Acoustical Engineering, by Harry F. Olson, copyright 1940, 1947 by D. Van Nostrand Company, Inc.
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