ГОСТ Р 53576-2009 Микрофоны. Методы измерения электроакустических параметров (МЭК 60268-4:2004).
ГОСТ Р 53576-2009
(МЭК 60268-4:2004)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МИКРОФОНЫ
Методы измерения электроакустических параметров
Microphones. Methods of measurement of electroacoustic characteristics
ОКС 33.160.50
Дата введения 2010-12-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Научно-производственным предприятием "Электроакустическая техника" (НПП "ЭЛАТ"), Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АНО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 358 "Акустика"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 873-ст
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту IEC 60268-4:2004* "Оборудование звуковых систем. Часть 4. Микрофоны" (IEC 60268-4:2004 "Sound system equipment - Part 4: Microphones", MOD) путем включения дополнительных слов и фраз, а также дополнительных разделов и подразделов, отмеченных соответствующими сносками, изменения его структуры для приведения в соответствие с правилами, установленными в ГОСТ 1.5-2001 (подразделы 4.2 и 4.3), и внесения технических отклонений, объяснение которых приведено в дополнительном приложении ДГ.
Дополнительные слова и фразы выделены курсивом, ссылки на национальные стандарты выделены курсивом*.
Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДД.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5)
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июнь 2020 г.
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на микрофоны звуковых систем, применяемые для радиовещания, телевидения, кинотехники, звукозаписи и звукоусиления, и устанавливает для них методы электроакустических испытаний и измерений, последовательность и объем которых должны быть указаны в технической документации на микрофон конкретного типа.
Для приемо-сдаточных испытаний допускается применение автоматических средств измерения, обеспечивающих требования настоящего стандарта по погрешности измерений.
Стандарт не распространяется на угольные микрофоны; микрофоны для телефонии; микрофоны, предназначенные для работы в условиях повышенных шумов; микрофоны специального назначения, а также на измерительные микрофоны.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 7152 Микрофоны и телефоны капсюльные для телефонных аппаратов общего применения. Общие технические условия
ГОСТ 11859 Анализаторы гармоник. Методы и средства поверки
ГОСТ 12090 Частоты для акустических измерений. Предпочтительные ряды
ГОСТ 17168 Фильтры электронные октавные и третьоктавные. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ ISO 3745 Акустика. Определение уровней звуковой мощности и звуковой энергии источников шума по звуковому давлению. Точные методы для заглушенных и полузаглушенных камер
ГОСТ Р 53188.1 Государственная система обеспечения единства измерений. Шумомеры. Часть 1. Технические требования
ГОСТ Р 53566 Микрофоны. Общие технические условия
ГОСТ Р ИСО 3741 Акустика. Определение уровней звуковой мощности и звуковой энергии источников шума по звуковому давлению. Точные методы для реверберационных камер
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
_______________
В настоящем стандарте использованы следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 Звуковое поле
3.1.1 свободное поле: Область звукового поля, в котором влияние отражающих поверхностей пренебрежимо мало.
3.1.2 диффузное поле: Область звукового поля, в каждой точке которого плотность звуковой энергии одинакова и поток акустической мощности на единицу площади одинаков во всех направлениях.
3.1.3 рабочая точка поля: Точка звукового поля, в которой определяют параметры поля и с которой совмещают рабочий центр испытуемого микрофона.
3.1.4 рабочая область поля: Включающая в себя рабочую точку поля область звукового поля, в пределах которой обеспечивается допустимое значение той составляющей погрешности измерения параметров и характеристик микрофона, которая обусловлена отклонением звукового поля от идеальных условий.
3.1.5 рабочее расстояние, м: Расстояние от рабочего центра излучателя (громкоговорителя) до рабочей точки поля.
Примечание - Рабочее расстояние зависит от назначения микрофона и указывается в технической документации на микрофон либо выбирается согласно ГОСТ Р 53566.
3.2 Испытательный сигнал
3.2.1 синусоидальный сигнал: Гармоническое колебание с постоянными или медленно меняющимися амплитудой и частотой и произвольной начальной фазой.
3.2.2 шумовой сигнал: Стационарный случайный сигнал с нулевым средним значением и нормальным распределением вероятности мгновенных значений.
3.2.3 белый шум: Шумовой сигнал, у которого уровень спектральной плотности мощности постоянен во всем диапазоне частот измерений.
3.2.4 розовый шум: Шумовой сигнал, у которого уровень спектральной плотности мощности с повышением частоты убывает с постоянной крутизной, равной 3 дБ/окт. во всем диапазоне частот измерений.
3.2.5 полосный шум: Шумовой сигнал, у которого уровень спектральной плотности мощности определен в некоторой полосе частот, за пределами которой является пренебрежимо малым.
3.2.6 эффективный речевой сигнал: Шумовой сигнал, спектр которого эквивалентен (в энергетическом смысле) среднестатистическому спектру речи.
3.3 Микрофон
3.3.1 микрофон: Преобразователь акустических колебаний в воздушной среде в электрические колебания.
Примечание - В состав микрофона входят: чувствительный элемент, согласующий элемент, электрические соединители, усилители и блоки питания, если они являются неотъемлемыми частями микрофона и указаны в технической документации на микрофон.
3.3.2 измерительный микрофон: Микрофон, имеющий нормированную погрешность преобразования (чувствительности).
3.3.3 рабочий измерительный микрофон: Измерительный микрофон, применяемый для лабораторных и натурных измерений и для определения параметров испытуемых микрофонов.
3.3.4 эталонный измерительный микрофон: Измерительный микрофон, применяемый для поверки и градуировки рабочих измерительных микрофонов.
3.3.5 микрофон ближнего действия: Микрофон, предназначенный для работы вблизи рта.
3.3.6 рабочий центр: Точка, от которой отсчитывают расстояния от микрофона.
Примечание - Рабочий центр обычно указывают в технической документации на микрофон; в противном случае за него принимают точку, находящуюся в центре передней поверхности (корпуса или сетки) микрофона.
3.3.7 рабочая ось: Прямая, проходящая через рабочий центр и совпадающая с направлением преимущественного использования микрофона.
3.4 Электрические характеристики микрофона
3.4.1 напряжение холостого хода: Напряжение, равное ЭДС микрофона, развиваемой на сопротивлении нагрузки, превышающем модуль полного электрического сопротивления микрофона не менее чем в 20 раз.
3.4.2 номинальное сопротивление нагрузки: Сопротивление нагрузки, которое должно быть подключено к выходу микрофона при его работе.
Примечание - Номинальное сопротивление нагрузки указывают в технической документации на микрофон.
3.5 Электроакустические характеристики микрофона
3.5.1 номинальный диапазон частот: Диапазон частот, в котором определяют параметры микрофона.
Примечание - Номинальный диапазон частот указывают в технической документации на микрофон.
3.5.2 чувствительность: Отношение ЭДС, развиваемой на выходе микрофона, к действующему на микрофон звуковому давлению на заданной частоте.
3.5.3 чувствительность на номинальном сопротивлении нагрузки: Отношение напряжения, развиваемого на номинальном сопротивлении нагрузки к звуковому давлению, действующему на микрофон.
3.5.4 чувствительность по давлению: Чувствительность, измеренная по отношению к звуковому давлению, действующему на звукоприемную поверхность микрофона и распределенному по ней равномерно.
3.5.5 чувствительность по свободному полю: Чувствительность в свободном поле, равная отношению напряжения на выходе микрофона к звуковому давлению в точке поля до установки в ней микрофона.
3.5.6 чувствительность по диффузному полю: Чувствительность в диффузном поле, равная отношению напряжения на выходе микрофона к звуковому давлению в точке поля до установки в ней микрофона.
3.5.7 парафоническая чувствительность: Чувствительность при воздействии звукового давления в поле установки типа "искусственный рот" на расстоянии не более 0,05 м между рабочими центрами данной установки и микрофона, равная отношению напряжения на выходе микрофона к звуковому давлению в точке поля до установки в ней микрофона.
Примечание - Парафоническая чувствительность определяется для микрофонов, работающих вблизи рта.
3.5.8 эффективная речевая чувствительность: Чувствительность, определенная на эффективном речевом сигнале.
3.5.9 средняя чувствительность: Среднеквадратичное значение чувствительности в номинальном диапазоне частот при усреднении по частотам, равномерно распределенным по логарифмической шкале.
3.5.10 уровень чувствительности, дБ: Чувствительность, выраженная в децибелах относительно чувствительности, равной 1 В/Па.
3.5.11 стандартный уровень чувствительности, дБ: Отношение напряжения, развиваемого на номинальном сопротивлении нагрузки при звуковом давлении 1 Па, к напряжению, соответствующему мощности 1 мВт, выраженное в децибелах.
3.5.12 частотная характеристика чувствительности: Зависимость чувствительности микрофона от частоты при заданных условиях.
3.5.13 типовая частотная характеристика чувствительности: Частотная характеристика чувствительности микрофона данного типа, определяемая и вносимая изготовителем в техническую документацию на микрофон.
3.5.14 неравномерность частотной характеристики чувствительности, дБ: Отношение максимальной чувствительности к минимальной в номинальном диапазоне частот.
3.5.15 перепад чувствительности "фронт - тыл" ("фронт - 90°"): Отношение чувствительности в направлении рабочей оси к чувствительности под углом 180° (±90°) к его рабочей оси.
3.5.16 средний перепад чувствительности "фронт - тыл" ("фронт - 90°"): Среднеквадратичное значение перепадов чувствительности "фронт - тыл" ("фронт - 90°") в диапазоне частот, установленном в технической документации на микрофон, при усреднении по частотам, равномерно распределенным по логарифмической шкале.
3.5.17 эффективный перепад чувствительности "фронт - тыл" ("фронт - 90°"): Перепад чувствительности "фронт - тыл" ("фронт - 90°"), определенный на эффективном речевом сигнале.
3.5.20 эффективный речевой коэффициент направленности: Коэффициент направленности, определенный на эффективном речевом сигнале.
3.5.21 индекс направленности, дБ: Коэффициент направленности, выраженный в децибелах.
3.5.22 эффективный речевой индекс направленности, дБ: Эффективный речевой коэффициент направленности, выраженный в децибелах.
3.5.23 частотно-пространственная характеристика чувствительности: Зависимость чувствительности от частоты, угла падения звуковой волны и расстояния до источника звука, представляемая семейством частотных характеристик чувствительности для различных углов падения звуковой волны, определенных при указанном расстоянии до источника звука.
3.5.24 коэффициент нелинейных искажений: Отношение спектральных компонент напряжения на выходе микрофона, отсутствующих в спектре звукового давления, действующего на микрофон, и обусловленных его нелинейностью, к спектральным компонентам напряжения на выходе микрофона, присутствующим в спектре звукового давления.
3.5.26 суммарный коэффициент гармонических искажений: Величина, равная корню квадратному из суммы квадратов коэффициентов гармонических искажений всех порядков.
3.5.28 суммарный коэффициент интермодуляционных искажений: Величина, равная корню квадратному из суммы квадратов коэффициентов интермодуляционных искажений всех порядков.
3.5.30 динамический диапазон микрофона: Диапазон звуковых давлений, воспринимаемых микрофоном, нижний предел которого ограничен уровнем собственного шума микрофона, а верхний - уровнем предельного звукового давления, установленного в технической документации на микрофон.
3.5.32 уровень предельного звукового давления, дБ: Максимальный уровень звукового давления, при котором суммарный коэффициент гармонических искажений не превышает установленного в нормативно-технической документации значения.
3.6 Погрешности определения чувствительности микрофонов
3.6.1 общая погрешность: Относительная среднеквадратическая погрешность, равная корню квадратному из суммы квадратов суммарных погрешностей средств измерений и погрешности метода измерений.
3.6.2 суммарная погрешность средств измерений: Относительная среднеквадратическая погрешность, равная корню квадратному из суммы квадратов погрешностей средств измерений, входящих в данную измерительную схему.
Примечание - Эта погрешность не может быть уменьшена за счет количества измерений.
3.6.3 погрешность средств измерений: Относительная среднеквадратическая погрешность вольтметров, измерительного микрофона, микрофонного усилителя, звукомерной камеры и т.д.
3.6.4 относительная среднеквадратическая погрешность: Величина, вычисляемая по формуле
4 Условия испытаний
4.1 Общие условия испытаний
4.1.1 Следующие климатические условия испытаний являются нормальными:
- температура воздуха от 15°С - 35°С;
- относительная влажность 25%-80%;
- атмосферное давление 863-1065 гПа.
4.1.2 Нормальные условия нагрузки выполняются, если микрофон испытывают в режиме холостого хода.
Допускается проводить испытания при номинальном сопротивлении нагрузки.
4.2 Акустические условия испытаний
Акустические условия должны контролироваться в пределах рабочей области поля, имеющей форму сферы с центром в рабочем центре микрофона и радиусом не менее 0,1 м.
4.2.1 Условия свободного поля
Условия свободного поля выполняются, если звуковое давление, измеренное измерительным микрофоном (приемником давления) на рабочем расстоянии, отличается от ожидаемого в свободном пространстве не более чем на:
±3 дБ - на частотах до 100 Гц;
±2 дБ - в диапазоне частот свыше 100 до 315 Гц;
±1,5 дБ - на частотах свыше 315 Гц.
Условия свободного поля считают выполненными, если погрешность измерения, обусловленная отклонением от идеальных условий плоской или сферической волны, в рабочей области поля не превышают ±1,0 дБ в диапазоне частот измерений.
4.2.1.1 Условия свободного поля сферической звуковой волны
Условия свободного поля сферической звуковой волны можно получить в заглушенной звукомерной камере или в открытом пространстве.
Примечание - Пригодность камеры для испытаний проверяют по методике ГОСТ ISO 3745.
Условия свободного поля сферической звуковой волны выполняются, если:
1) размеры источника звука и микрофона незначительны по сравнению с длиной волны;
2) при сравнимых с длиной волны размерах микрофона и источника звука выполняются соотношения:
4.2.1.2 Условия свободного поля плоской звуковой волны
Рабочую область с условиями свободного поля бегущей плоской звуковой волны можно получить в установке "бесконечная труба", в звукомерной заглушенной камере или в открытом пространстве на достаточно большом расстоянии от источника звука.
Практически условия свободного поля плоской звуковой волны реализуются также в сферической звуковой волне на рабочих расстояниях, равных или превышающих половину длины волны низшей частоты измерения.
4.2.2 Условия диффузного поля
Условия диффузного поля выполняются, если на каждой частоте измерений напряжение на выходе испытуемого микрофона, установленного в любую точку поля и вращаемого в любой произвольно выбранной плоскости, изменяется не более чем на:
±3 дБ - на частотах до 100 Гц;
±2 дБ - в диапазоне частот свыше 100 до 315 Гц;
±1,5 дБ - на частотах свыше 315 Гц.
Примечание - Условия диффузного поля могут быть реализованы в звукомерной реверберационной камере. Пригодность камеры для испытаний проверяют по методике ГОСТ Р ИСО 3741 .
4.3 Уровень помех
Общий уровень акустических и электрических помех при измерениях должен быть не менее чем на 12 дБ ниже суммарного уровня минимального сигнала и помех.
4.4 Размещение измерительного и испытуемого микрофонов
4.4.1 Размещение в свободном поле
4.4.1.1 При испытании в звукомерной заглушенной камере микрофоны размещают в рабочей точке поля, где выполняются требования 4.2.1.
При измерении частотной характеристики чувствительности и характеристики направленности испытуемый микрофон располагают на рабочей оси громкоговорителя так, чтобы рабочее расстояние было (0,5±0,01), (1±0,01), (1,5±0,01) или (2±0,01) м для всех типов микрофонов, на нижней граничной частоте которых на данном расстоянии выполняются требования 4.2.1.
При испытаниях остронаправленных микрофонов рабочее расстояние должно не менее чем в пять раз превышать максимальный размер микрофона.
При испытаниях микрофонов ближнего действия и микрофонов для систем звукоусиления расстояние между рабочими центрами излучателя и микрофона должно быть установлено в технической документации на микрофон.
При измерении частотной характеристики чувствительности микрофонов методом сравнения испытуемый и измерительный микрофоны устанавливают на минимальном расстоянии друг от друга, но так, чтобы изменение напряжения на выходе за счет взаимного влияния было не более 0,5 дБ на любой частоте. Микрофоны могут быть размещены как симметрично относительно рабочей оси громкоговорителя, так и друг за другом.
Допускается поочередная установка сравниваемых микрофонов в одну и ту же точку поля.
При измерении модуля полного электрического сопротивления электроакустическим методом рабочее расстояние должно быть не менее 0,5 м.
При измерении коэффициента интермодуляционных искажений и коэффициента разностного тона расстояние между рабочими центрами громкоговорителей и микрофонов выбирают из условия получения необходимого звукового давления, но не менее 0,3 м.
4.4.1.2 При испытании в установке типа "бесконечная труба" для определения частотной характеристики чувствительности на низких звуковых частотах измерительный и испытуемый микрофоны размещают в одной плоскости или друг за другом в середине рабочей части трубы так, чтобы изменение напряжения на выходе за счет взаимного влияния было не более 0,5 дБ на любой частоте.
Рабочее расстояние должно быть не менее двух диаметров трубы от рабочего центра громкоговорителя или дополнительного звукопоглощающего устройства, если оно установлено перед громкоговорителем.
4.4.2 Размещение в диффузном поле
Расстояние между микрофонами выбирают по 4.4.1.1.
Допускается поочередная установка микрофонов в одну и ту же точку поля.
4.4.3 Размещение при измерении парафонической чувствительности
При измерении парафонической чувствительности испытуемый микрофон устанавливают на расстоянии, указанном в технической документации на микрофон, но не превышающем 0,05 м от рабочего центра излучателя типа "искусственный рот".
Расстояние от микрофона до отражающих поверхностей должно быть не менее 1 м.
4.4.4 Размещение при испытаниях, не связанных с измерением звуковых полей
Расстояние между внешней поверхностью микрофона и любой ограничивающей поверхностью должно быть не менее 0,25 м.
4.4.5 Размещение при испытаниях на воздействие климатических условий
При измерениях в климатической камере испытуемый и рабочий измерительный микрофоны располагают симметрично относительно рабочей оси громкоговорителя на расстоянии не менее 0,2 м от него и на минимальном расстоянии друг от друга.
Расстояние от микрофона до отражающих поверхностей должно быть не менее 0,4 м.
4.5 Испытательные уровни
4.5.1 При измерении модуля полного электрического сопротивления микрофона электрическим методом напряжение, подаваемое на микрофон, должно соответствовать напряжению холостого хода микрофона при воздействии звукового давления не более 20 Па.
4.5.2 При измерении электроакустических характеристик микрофона (кроме измерения нелинейных искажений) звуковое давление в рабочей точке поля должно быть в диапазоне 0,25-1,0 Па.
4.5.3 При измерении коэффициентов интермодуляционных искажений отношение звуковых давлений на низшей и высшей частотах в рабочей точке поля должно быть 4:1. Величины звуковых давлений устанавливаются в технической документации на микрофон.
4.5.4 При измерении коэффициента разностного тона звуковые давления составляющих частот должны быть одинаковы. Величины звуковых давлений устанавливаются в технической документации на микрофон.
4.5.5 При измерении коэффициента гармонических искажений звуковое давление устанавливается в технической документации на микрофон.
4.6 Частоты для электроакустических измерений
При измерениях на дискретных частотах и при определении средних значений частоты выбирают из ряда предпочтительных частот по ГОСТ 12090. Во всех случаях, кроме особо установленных, используют частоты предпочтительного ряда с интервалом в треть октавы. При измерении на граничных частотах номинального диапазона предпочтительными являются частоты, отличающиеся от 1/3-октавного ряда на 1/6 октавы.
4.7 Погрешности измерений
4.7.1 Погрешности определения чувствительности
4.7.1.1 Погрешность метода измерений для всех типов микрофонов должна быть не более:
±1 дБ - на частотах до 5000 Гц;
±1,5 дБ - на частотах свыше 5000 Гц.
4.7.1.2 Суммарная погрешность средств измерений для всех типов микрофонов должна быть не более:
±1,5 дБ - на частотах до 100 Гц;
±1,0 дБ - на частотах свыше 100 Гц.
4.7.1.3 Общая погрешность при соблюдении требований 4.7.1.1 и 4.7.1.2 для всех типов микрофонов должна быть не более:
±2,0 дБ - на частотах до 100 Гц;
±1,5 дБ - на частотах свыше 100 Гц.
При определении частотной характеристики микрофонов для углов относительно рабочей оси, близких к 180°, при синусоидальном сигнале общая погрешность должна быть не более ±6 дБ.
4.7.2 Погрешность определения модуля полного электрического сопротивления
При определении модуля полного электрического сопротивления общая погрешность должна быть не более ±0,5 дБ.
_______________
5.1 Генераторы
5.1.1 Генератор низкочастотный измерительный (звуковой генератор) должен иметь следующие параметры:
- диапазон частот не уже 20-20000 Гц;
- коэффициент гармоник при номинальной мощности - не более 1,5%;
- напряжение фона - не более 0,1% от номинального напряжения генератора;
- изменение уровня напряжения на выходе генератора при изменении частоты - не более ±0,5 дБ относительно уровня на частоте 1000 Гц.
Для испытаний микрофонов в более широком диапазоне частот допускается применять несколько генераторов. При этом их общий диапазон должен превышать номинальный диапазон частот испытуемого микрофона не менее чем на 20%.
При измерении коэффициента интермодуляционных искажений генератор должен иметь симметричный выход.
5.1.2 Генератор шума низкочастотный (генератор белого шума) должен иметь следующие параметры:
- непрерывный спектр в диапазоне частот не уже 20-20000 Гц;
- изменение уровня спектральной плотности мощности шумового сигнала на выходе генератора, измеренное анализатором гармоник с полосой анализа не шире 10 Гц, - не более 2,5 дБ;
- распределение мгновенных значений напряжения на выходе генератора - нормальное.
Для испытаний микрофонов в более широком диапазоне частот допускается применять несколько генераторов. При этом их общий диапазон частот должен превышать номинальный диапазон частот испытуемого микрофона не менее чем на 20%.
5.2 Фильтры
5.2.1 Полосовой фильтр должен удовлетворять требованиям ГОСТ 17168 для 1/3-октавных фильтров 2-го класса.
5.2.2 Фильтр эффективного речевого сигнала должен иметь следующие параметры:
- полоса пропускания 177-2820 Гц (четыре октавы со среднегеометрическими частотами 250, 500, 1000 и 2000 Гц);
- неравномерность затухания в полосе пропускания - не более ±1 дБ;
- крутизна спадов на краях полосы пропускания - не менее 26 дБ/окт;
- затухание на частотах, отстоящих от граничных частот полосы пропускания на 1,5 октавы и более, - не менее 40 дБ.
5.3 Усилители
5.3.1 Усилитель мощности должен иметь следующие параметры:
- диапазон частот не уже 20-20000 Гц;
- неравномерность частотной характеристики при нагрузке на активное сопротивление, равное номинальному сопротивлению громкоговорителя для испытаний микрофонов, - не более ±2 дБ относительно частоты 1000 Гц;
- номинальная мощность при испытаниях на синусоидальном сигнале - не менее двукратной мощности, необходимой для проведения испытаний, а при испытаниях на шумовом сигнале - не менее десятикратной мощности, необходимой для проведения испытаний;
- коэффициент гармоник усилителя, измеренный при нагрузке на громкоговоритель при мощности, необходимой для проводимых испытаний, - не более 2%;
- уровень собственного шума на выходе, измеренный по линейной шкале, - более чем на 60 дБ ниже номинального выходного напряжения.
Для испытаний микрофонов в более широком диапазоне частот допускается применять несколько усилителей. При этом их общий диапазон должен превышать номинальный диапазон частот испытуемого микрофона не менее чем на 20%.
5.3.2 Усилитель микрофонный должен иметь следующие параметры:
- диапазон частот не уже 20-20000 Гц;
- неравномерность частотной характеристики - не более ±0,5 дБ относительно частоты 1000 Гц;
- при испытании микрофонов в режиме холостого хода входное сопротивление усилителя должно превышать модуль полного электрического сопротивления микрофона во всем диапазоне частот не менее чем в 20 раз;
- при испытании микрофонов на нагрузке модуль ее входного сопротивления на частоте 1000 Гц должен быть равен сопротивлению номинальной нагрузки включаемого на вход усилителя микрофона с допускаемой погрешностью не более ±3%;
- изменение модуля входного сопротивления в зависимости от частоты - не более 5%;
- коэффициент гармоник - не более 0,5%;
- напряжение собственного шума и фона, приведенное ко входу, - не более 5 мкВ.
Для испытаний микрофонов в более широком диапазоне частот допускается применять несколько усилителей. При этом их общий диапазон должен превышать номинальный диапазон частот испытуемого микрофона не менее чем на 20%.
5.3.3 Усилитель измерительный должен иметь следующие параметры:
- диапазон частот не уже 20-20000 Гц;
- коэффициент усиления - от 0 до 120 дБ и должен изменяться ступенями по 10 дБ;
- напряжение собственных шумов и фона, приведенное ко входу усилителя, должно быть не более половины установленного в нормативной документации значения выходного напряжения собственного шума микрофона.
Усилитель должен содержать взвешивающий фильтр по характеристикам А, В или С в соответствии с требованиями ГОСТ Р 53188.1.
5.4 Вольтметры электронные
5.4.1 Вольтметр для измерения синусоидальных сигналов должен иметь следующие параметры:
- диапазон частот не уже 20-20000 Гц;
- основная погрешность - не более ±2,5%;
- входное сопротивление - не менее 1 МОм.
5.4.2 Вольтметр для измерения шумовых сигналов должен быть прибором квадратичного типа и иметь следующие параметры:
- диапазон частот не уже 20-20000 Гц;
- основная погрешность - не более ±4%;
- входное сопротивление - не менее 1 МОм;
- динамические характеристики в режимах "медленно" и "быстро" должны соответствовать ГОСТ Р 53188.1.
5.5 Микрофоны
5.5.1 Эталонный измерительный микрофон должен быть не ниже класса 0,5 по [1] с основной погрешностью не более ±0,5 дБ.
Диапазон частот измерительного микрофона должен быть не уже номинального диапазона частот испытуемого микрофона.
Микрофон должен быть аттестован и иметь свидетельство, в котором должна быть указана чувствительность по свободному или диффузному полю или чувствительность по давлению.
5.5.2 Рабочий измерительный микрофон для испытаний микрофонов-приемников давления и односторонне направленных должен быть не ниже класса 1,0 по [2].
Классификационную группу микрофона выбирают исходя из диапазона частот, который должен быть не уже номинального диапазона частот испытуемого микрофона. Микрофон должен иметь свидетельство об аттестации, в котором должна быть указана чувствительность по свободному или диффузному полю или чувствительность по давлению.
Допускается использовать в качестве рабочего измерительного микрофона направленный микрофон, однотипный с испытуемым, чувствительность которого определена с основной погрешностью не более ±1 дБ.
5.5.3 Рабочий измерительный микрофон для испытаний микрофонов-приемников градиента давления должен иметь следующие параметры:
- основная погрешность - не более ±1 дБ;
- диапазон частот - не уже номинального диапазона частот испытуемого микрофона.
Рабочий измерительный микрофон должен иметь свидетельство об аттестации, в котором должна быть указана чувствительность по свободному полю.
5.6 Громкоговорители
5.6.1 Громкоговоритель для испытаний микрофонов в свободном поле должен иметь следующие параметры:
- номинальный диапазон частот - не менее чем на 10% превышающий номинальный диапазон частот испытуемого микрофона в области нижних и верхних частот;
- звуковое давление громкоговорителя на любой частоте на его рабочей оси на расстоянии 1 м от рабочего центра - не менее 0,5 Па при коэффициенте гармоник не более 5% на частотах до 50 Гц и 3% - на частотах свыше 50 Гц;
- смещение акустического центра излучения относительно рабочего центра - не более ±0,1 м;
- неравномерность частотной характеристики в номинальном диапазоне частот - не более 18 дБ.
Должно быть исключено излучение обратной стороны диффузора.
Допускается применять несколько громкоговорителей с ограниченным диапазоном частот. При этом перекрываемый ими диапазон частот и каждый из них должен соответствовать требованиям настоящего стандарта.
5.6.2 Излучатель типа "искусственный рот" должен соответствовать требованиям ГОСТ 7152.
5.6.4 Громкоговоритель высокочастотный для измерения коэффициента интермодуляционных искажений и коэффициента разностного тона должен иметь следующие параметры:
- звуковое давление на любой частоте диапазона частот на расстоянии 0,3 м от рабочего центра - не менее 5 Па при коэффициенте гармоник не более 5%.
Допускается применять несколько громкоговорителей с ограниченным диапазоном частот. При этом каждый из них должен соответствовать требованиям настоящего стандарта.
5.6.5 Громкоговоритель для испытаний микрофонов на влияние внешних условий и воздействий должен иметь следующие параметры:
- диапазон частот - не менее необходимого для испытаний;
- звуковое давление громкоговорителя на любой частоте на его рабочей оси на расстоянии 0,3 м - не менее 0,5 Па при коэффициенте гармоник не более 10%.
Должно быть исключено излучение обратной стороны диффузора громкоговорителя.
Допускается применять несколько громкоговорителей с ограниченным диапазоном частот. При этом каждый из них должен соответствовать требованиям настоящего стандарта.
5.6.6 Громкоговоритель для испытаний микрофонов в диффузном поле должен иметь следующие параметры:
- номинальный диапазон частот - не менее чем на 10% превышающий номинальный диапазон частот испытуемого микрофона в области нижних и верхних частот;
- суммарный коэффициент шумовых искажений при номинальной мощности громкоговорителя - не более 5%.
5.7 Магазин сопротивлений и активное сопротивление
Магазин сопротивлений и активное сопротивление должны обеспечивать возможность отсчета сопротивления с точностью до 1% величины измеряемого сопротивления.
Допустимое отклонение величины сопротивления от номинала при изменении частоты должно быть не более 2% в номинальном диапазоне частот.
5.8 Приборы для измерения нелинейных искажений
5.8.1 Анализатор гармоник должен иметь следующие параметры:
- диапазон частот не уже 20-20000 Гц;
- погрешности отсчета напряжений - не более 1,5 дБ в диапазоне 10-50 Гц и 0,5 дБ в диапазоне 50-20000 Гц;
- динамический диапазон - не менее 80 дБ;
- полоса пропускания - не шире 10 Гц.
По остальным параметрам анализатор гармоник должен соответствовать требованиям ГОСТ 11859.
Примечание - Допускается применение измерителя суммарного коэффициента гармоник типа С6-1-1 или аналогичных ему по параметрам.
5.8.2 Измеритель коэффициента интермодуляционных искажений должен иметь следующие параметры:
- диапазон частот не уже 500-20000 Гц;
- пределы измеряемых коэффициентов интермодуляционных искажений - от 1% до 30%;
- погрешность измерений - не более 10% величины коэффициента интермодуляционных искажений.
5.9 Испытательное оборудование
5.9.1 Установка для автоматической записи частотной характеристики чувствительности должна состоять из передающей части (звуковой генератор) и регистрирующего устройства и иметь следующие параметры:
- диапазон частот не уже 20-20000 Гц;
- непрерывный динамический диапазон - 10, 25 и 50 дБ. Допускается применять установки с непрерывным динамическим диапазоном 30 дБ;
- погрешность регистрации уровня на синусоидальном или шумовом сигнале - не более ±0,5 дБ.
Соотношение скорости прохождения частотного диапазона и постоянной времени регистрирующего устройства должно обеспечивать запись частотных характеристик с крутизной фронта не менее 100 дБ/окт и выбираться из условия, чтобы уровень, полученный при непрерывной записи, не отличался от уровня, полученного в статическом режиме, более чем на ±0,5 дБ.
5.9.2 Установка для автоматической записи характеристики направленности микрофона должна состоять из поворотного и регистрирующего устройств и иметь следующие параметры:
- диапазон частот не уже 20-20000 Гц;
- поворотное устройство должно обеспечить возможность вращения испытуемого микрофона вокруг рабочего центра на угол от 0° до 360°;
- погрешность отсчета угла поворота - не более ±3°;
- погрешность регистрации уровня на синусоидальном или шумовом сигнале - не более ±0,5 дБ;
- соотношение скорости вращения и постоянной времени установки должно быть таким, чтобы уровень, полученный при непрерывной записи, не отличался от уровня, полученного в статическом режиме, более чем на ±0,5 дБ.
5.9.3 Установка для стабилизации звукового давления должна иметь следующие параметры:
- диапазон частот не уже 20-20000 Гц;
- стабилизированное звуковое давление - в диапазоне 0,2-1,0 Па;
- динамический диапазон стабилизации звукового давления - не менее 20 дБ;
- звуковое давление в поле должно быть постоянным с допустимым отклонением не более ±1 дБ;
_______________
- диаметр трубы - не более половины длины волны верхней граничной частоты измерений, но не менее удвоенного наибольшего поперечного размера испытуемого микрофона;
- длина рабочей части трубы - не менее трех длин волн верхней граничной частоты;
- длина звукопоглощающей конструкции должна обеспечивать равномерность звукового поля в области, окружающей микрофон, в соответствии с требованиями 4.2.1;
- звуковое давление в рабочей части трубы должно соответствовать требованиям 4.5.2 при коэффициенте гармоник не более 5%.
|
 |
1 - громкоговоритель; 2 - дополнительное звукопоглощающее устройство; 3 - рабочая плоскость; 4 - рабочая точка поля
Рисунок 1
_______________
- обеспечивать настройку в резонанс на частоте (или частотах), на которой согласно технической документации на испытуемый микрофон необходимо определить его амплитудную характеристику или измерить коэффициент гармонических искажений;
- звуковое давление, создаваемое в месте установки испытуемого микрофона, должно изменяться до значения, на 10% превышающего величину, необходимую для испытаний, при коэффициенте гармоник на 12 дБ ниже измеряемого коэффициента гармонических искажений микрофона;
- микрофон должен устанавливаться в трубу так, чтобы обеспечить герметизацию установки.
В установке должно быть предусмотрено устройство для определения звукового давления в месте установки испытуемого микрофона с погрешностью не более ±0,5 дБ.
Полная версия документа доступна с 20.00 до 24.00 по московскому времени.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.