AES扬声器实用技术规范

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1、AES(美国)音响工程学会推荐的用于专 业音响和扩声的扬声器实用技术规范 1984 年由 AES 公布摘要:此文件是一个用在专业音响和扩声系统的扬声 器的推荐性实用技术说明书.这些扬声器包括高频驱 动器、高、中频号角喇叭、低频驱动器和低频音箱。 对驱动器,此规范确定对频率响应阻抗、失真和功率 的处理的描述.规范确定指向标准和另处的特性数据 的描述.对所有的组件,此说明确定 了必须的原理、机 械特性如硬件、装配资料、大小和重量等的描述.附 录是如何进行合适的自由声测量,低频驱动器测量的 档板大小,在攻率测试中如何产生特殊的噪声信号的 指导意见,以及所需资料完整的汇总. .一个 AES 标准是受它

2、直接地影响范围内的一种认同,而且 引伸为一种帮助生产者、消费者和普通公众的指导意见. AES 标准的存在并不排除和妨碍任何人不同意此标准.不论 是来自生产者、市场推销者、产品使用者、也不论是否认 可此文件夹.在此文件夹批准之前,大家都有机会提出修改或者对任 何条款的反对意见.此说明的认可并不意味看对专利所有者承担什么义务, 也不意味对采用此标准的有关方面有什么责任.此文件夹是 用来提前参阅的,使用者要注意获取它的最新版本.内 容 1. 概述 1.1 目的. 1.2 单位. 1.3 允许误差. 1.4 自由声场测量. 1.5 测量距离参考. 1.6 常规功率输入水平. 1.7 最小阻抗. 1.8

3、 失真. 1.9 图形标尺. 2. 高频驱动器. 2.1 具体装配信息. 2.2 表现特性. 2.3 功率处理. 3. 高频号角. 3.1 具体装配信息. 3.2 声学参数. 4. 低频驱动器. 4.1具体装配信息. 4.2物理常数. 4.3Thiele-Small 参数. 4.4表现特性. 4.5功率测量. 4.6音箱技术说明. 5. 低频音箱. 5.1. 具体装配信息. 5.2. 声学参数.6.其他已知参考标准. 7.参考资料. 附录: A.自由声场测量 程序. B. 低频驱动器测量 使用的标准档板. C. 在功率测量中使用的噪声信号产生方法. D.所需信息资料完整的汇总. 附录图:B1.

4、档板尺寸.C1.电路组合图.1. 概述. 1. 1 目的.此推荐文件的目的是为制造商在描述说明专业 音响和扩声用的扬声器时应遵循的一些基本规范. 1.2 单位.全部说明都使用国际标准单位(SI 制)同时在适当的地方使用美国习惯单位. 1. 3 容许误差.凡合适的地方都标明所有项目特性的容许误差. 1. 4 自由声场测试.全扫频正弦波频率响应测试应在自由声场中进行(除 了某些高频驱动器应在平面波管中进行外)在理想情况下, 测量 仪器专长音中心的距离相对于（1）发射声音物体 的最大尺寸；（2）声音辐射体的最大尺 5 的平方除以最 高测试声音频率的波长都要足够大. 注意:在实际操作中建议测量距离至少

5、是有效辐射面最大 尺寸的四倍,或者是辐射面最大尺寸的平方除以最短波长 商的二倍.任何情况下,制造商都应确定声学辐射中心和测试点 到此中心的实际距离.(附录 A 有评细确定声学辐射中心的方法) 1.5 参照的测量距离.自由声场响应曲线的参照距离是 1 米. 即调整到 Z0log(d 测量距离/1) 1.6 常规输入功率水平.在响应测试中常规输入功率应是稳定的响应曲线 图上的声压应调整到功率为 1W 时测得的.(音圈的 电压在数值上相等于 Zmin)17 最小阻抗.最小阻抗(Zmin)定义为驱动器在额定频率范围内 的最低阻抗值.由于此数测量的严格特性.生产者应 确定正负误差和音圈的测量温度(实际操

6、作中温度 是在 255C范围内)1.8 失真.失真测量应该出相对于基本频率的二谐和三谐谐波分 量的值.失真水平应以相对基波的分贝数表示. 1. 9 图形标尺.图形上坐标标的尺度应符合 IEC 对频率特性图和极坐 标图规定的尺寸大小标注方法. 1.10 公差.用各种物理度量在适用的地方说明容忍误差. 1. 11 测试.用随机噪声测试应使用每首分带宽触量相等的粉红 噪声. 1.12 此文件细述了完成推荐操作所需要至少的信息,鼓励生 产商提供更多的其他信息. 2. 高频驱动器. 2.1 外形和装配信息.说明书应包含以下内容. (1)外形尺寸及重量,包括声音出口通道尺寸. (2)素描图. (3)组装信

7、息,包括孔、螺纹、螺丝大小.允许误差和螺 丝类型(美制,公制)应明确标明. (4)列表指明常规使用的配件,及装配资料. (5)电路联结说明,颜色代码,设备的极性.常用标准是线 的终端为红色和黑色,在红色终端接正电压. (6)有关材料和外涂料,特别是后果与环境有关的信息. 受到何种安全机构批准应注明 .(7)振膜和弹性结构的说明,包括振膜的有效直径,音圈 直径. 2.2 性触特性. 2.2.1 振辐频率响应.测量频率响应时,应把驱动器安装在有一个终端的平 面波管中,此终端自产生的驻波率在测量范围内不超 过 2Db,而且有足够小的的直径使一级径向模式(first radial mode)是在测量范

8、围之上(fmax1.22c/d,c 为大 气中声速,d 为平面波管的直径)应说明平面波管的直径,测量应参照直径为 25.4mm 的标准平面波管进行注意：平面波管测量是一种简易的，推荐的起码的 测量方法大家知道扩音器在管中轴向，径向， 四周的位移都会构成资料误差的来源，林利在 高频时是如此某些制造商可能希望用相对较大的喉管直径为 驱动器提供高频的测量资料，这种设备需要在 驱动器机管子入口之间装一个，面积缩小的接 口一个完全的平面波管测试需要些什么已清楚 了，一定深度的扩充也正在考虑，组委员认为 这个起码的推荐意见是可行的，合适的和有价 值的2.2.2 失真应给出用平面波管终端在 0.1 额定输入

9、功率下 的二谐，三谐谐波失真图2.2.3 阻抗使用平面波管终端，给出阻抗曲线图纵坐标应 是对数尺度，标度为 Z0log(z/1)0hms 即相对于 1.0 常用对数的 20 倍.标尺应和响应曲线图的 标尺一样.2.2.4 音圈电阻.应给出温度为 255C范围内音圈的直流电阻. 2.3 功率处置.2.3.1 测试条件和设备.驱动器应安置在合适的开阔面积的声学负载地方,初 始面积不应小于驱动器的喉口面积,生产商应确 定加载的方法.驱动器应用粉红噪声信号激发,从 生产商说明的最低频率开始按+进制向上到高频,噪 声信号是经每倍频 12dB 的 有贝特沃尔斯 (Butler worth)滤波响应特性 通

10、滤波过的 .参照附录 C 推荐的方法.提供给低频驱动器噪声 信号的电压数值与平方根值(波率因子)之比,应 该是 2:1(6dB).制造商应标明噪声信号的高,低频 截断频率(-3dB)2.3.2 测试步骤.应该提供驱动器充分高的功率,每步进程(接近 2 小时)都要达到热力均衡.功率是用 “truerms”真均方根值电压表,由测得的电 压的平方除以 Zmin 算得电功率.额定功率应该 是这样的功率,施于驱动器此功率 2 小时,驱动 器的声学机械,电特性的永久性的变化不超过 10%.2.3.3 位移限定.生产商应确定驱动器的最大偏移,超过此值,会造 成对设备的永久性机械损伤.生产商应说明损伤 的起因

11、.(例如喇叭盆架的弹性限定,振膜撞到阻挡 等)2.3.4 热力测试信息.应说明在功率测试 2 小时结尾时音圈,磁铁组件 温度升高的度数.制造商还应说明温度测试的方 法.2.3.5 统计研究.制造商应保证,为了确定额定功率,对给定等级的 产品已完成了充分的统计学研究.3. 高频号角.3.1 外形装配信息.技术说明书应包括以下信息.(1)外形尺寸,大小重量.(2)素描图.(3)组装信息,包括孔,螺纹.螺丝大小.(4)配件,包括托架,硬件,连接夹具.(5)推荐表与号角配合使用的高频驱动器推荐表,资 料应包括组装硬件和连接设备.3.2声学参数.3.2.1 频率响应和极坐标图.制造商应提供每一个与高频号

12、角配套使用的驱 动器的正轴方向的响应曲线.根据美国国家标准对 倍频,半倍频 3 倍频波段过滤器的说明,使用 1/3 倍 频频段对每个高频号角画出垂直和水平的极坐标 图.附加的极坐标信息资料应包括每隔 15,一直 到设计角度一半的响应曲线.这些资料应展示垂直 和水平两方面特性且与号角/驱动器组合的正轴方 向的响应曲线图同一标准化.3.2.2 失真.画出所有的驱动器在输入 0.1 额定功率下的 2 谐,3 谐谐波失真图.这些驱动器是制造商推荐 与给定的高频号角配合使用的.这些测试应覆 盖号角使用的频率范围而且需在自由声场条 件下,在号角的正轴方向进行.3.2.3. 附加的功率处置信息.如果驱动器每

13、 2.2.5.1 小时加上负载,观察到存 在差别那么对每个号角/驱动器的组合都应标 出它们的额定功率.制造商还应为所有的号角/驱动器组合明确 所推荐的滤波器截断频率和斜率的最低有用频 率4.低频驱动器.4.1 外形装配信息.技术说明应包括下例内容.(1)外部物理尺寸和重量.(2)素描图.(3)装配信息,包括相关的孔,螺纹,螺丝尺寸.(4)通常设备使用的配件表.(5)电路连接说明,颜色代码,设备的极性. 标准的用 法是终端标红,黑色.红色端接正电压形成输出端 为正正压.(6)附加有关材料和外涂料特别是与环境有关的信 息.4.2 物理常数.(1)有效振膜直径,单位毫米.(2)有效活动质量(振膜+音

14、圈+有效弹波和边的质量 +空气负载),单位克.(3)音圈绕线的深度和直径, 单位:毫米.(4)音圈绕线长度,单位 米.(5)邻近线圈的上夹板的厚度, 单位毫米.(6)最小阻抗 Zmin 单位 欧.(7)转换系数. BL 单位 N/A4.3 Thiele-small 参数.4.3.1.小信号参数.(1)驱动器自由大气中的谐振频率,fs(2)驱动器包括所有损耗机制在谐振频率时的 Q 值, QTs.(3)只考虑电磁阻尼,驱动器在 fs 时的 Q 值, QEs.(4)只考虑机械损耗机制,驱动器在 fs 时的 Q 值 Qms.(5)参考效率(半场声学负载).(6)与驱动器盆架具有相同力顺的空气体积 VA

15、S.(7) 驱动器音圈电阻 RE.(8)驱动器振膜的有效投影面积, So.4.3.2.大信号参数.(1)标定输入电功率, PE(max)(2)喇叭头(motor)的线性度( linearity)偏离 10%条件 下的音圈位移峰值,Xmax,线性可由输入电流的 百分失真来测量也可旧位移随输入电流的百分 偏差来测量.制造商看说明使用的方法,检测应在 自由声场频率为 fs.(3)驱动器振膜位移体积的峰值.(=So*max)4.4.参考特性.在称作 4.41 和 4.42 的检测中驱动器应要装在标准 档板(或大档板)上,就如附录 B 描述的那样.(一般 2 立体弧度的测量条件以及低频驱动器后背有充 分

16、大的空间(至少 5Vas)即满足检测条件)4.4.1 振辐频率响应.响应需说明在正轴方向和偏离正轴 45方向 二种 .(偏轴测量的目的是为了给出一些频率区域 提示,在这些区域,二级模式在低频驱动器的振荡 中起作用.) 4.4.2 失真.需标明输入 0.1 额定功率下的二级三级谐波失真.4.4.3 阻抗.应提供自由大气中阻抗随频率变化图纵坐标是 对数尺度,标注为 Zolog(2/1)ohms,即相对于 1ohm 的普通对数的 20 倍,它的坐标应与响 应曲线用的坐标相同.4.5.功率处理.4.5.1 测试条件及设备.特低频驱动器安装在自由大气中,振膜的运动 方向在水平面上四周无明显的空气负载.驱 动器需用粉红噪声信号激发,从制造商说明 的最低频率极限按 10 进制到高频噪声信号 应是经每倍频 12 分贝,(有 Butterworth 滤波 响应特性的带通滤过的信号. 提供给低频驱