電聲器件測試儀類儀器的校準方法研究

刁振軍

摘 要：在電子科技和通信技術的發展與推動下，電聲器件的種類和技術得到了發展與創新，并且逐漸應用到更加廣泛的領域當中。通過測試儀器對電聲器件的性能進行測試，是保證和發揮電聲器件性能的重要前提條件。在測試工作中，儀器的精確度是至關重要的，只有在精準的技術指標基礎上才能夠保證儀器測量效果的準確性。文章對電聲器件及其測試儀進行了簡述，對電聲器件測試儀校準的環境要求和量化標準進行了明晰，重點對電聲器件測試儀類儀器的校準方法進行了研究。以期對電聲器件測試儀類儀器的校準方法進行分析和明確，促進電聲器件測試工作的準確性與科學性。

關鍵詞：電聲器件；測試儀；校準方法

測試儀器校準是保證儀器測量工作準確性的重要條件，也是我國市場經濟發展下對相關領域的技術需求。儀器校準能夠明確規定條件下測試儀器的示值和標準值，校準工作的結果能夠對測試儀器的測量成果進行明晰。在測試儀器校準工作中，需要對校準環境、儀器誤差以及校準人員進行規范要求，只有在這幾項基礎條件得到滿足的前提下，儀器校準工作才能夠穩定、科學地開展。

1 電聲器件及其測試儀簡述

電聲器件是指通過電磁感應以及靜電感應等實現電與聲轉變的器件，電聲器件在人們的日常生活中有很多種類，廣泛應用于人們生產、生活的各個方面，較為常見的如揚聲器、耳機以及傳聲器等。電聲器件是在電子和通信行業發展促進下產生的，對社會的發展進步有著積極的作用。電聲器件測試儀器是用來測試電聲器件性能的儀器，通過相應的軟件以及仿真耳等電聲測試配件對電聲器件的靈敏度、頻率特性等技術指標進行明確和測定[1]。電聲器件測試儀是信息科技與通信技術共同發展下的產物，是檢測電聲器件性能指標的重要儀器，其工作質量對電聲器件產品的質量有著至關重要的影響。

2 電聲器件測試儀類儀器校準的環境要求

在進行電聲器件測試儀器校準前，校準人員要對校準工作的環境進行保證，使環境狀況達到校準工作的需求。在空氣溫度方面要達到（23±5）℃：校準環境的相對濕度要達到（50±20）%；大氣壓力要在（101.3±3.0） kPa的范圍內。另外，進行儀器校準時室內的噪聲環境要保持測量聲信號小于15 dB。只有當校準環境滿足上述要求時，才能夠有效開展儀器校準工作。

3 電聲器件測試儀類儀器校準的設備及其量化標準

在進行電聲器件測試儀校準工作時，需要用到不同種類的校準設備：（1）聲校準器。聲校準器的精確度要達到JJG176-2005聲校準器技術規范中的1級技術要求。（2）多頻聲校準器。當儀器的頻率范圍在31.5 Hz-16 kHz時，多頻聲校準器的精確度需達到JJG176-2005聲校準器技術規范中的2級技術要求。（3）頻率計。當儀器的頻率范圍在20 Hz-20 kHz時，頻率計測量的最大誤差應好于±0.01%。（4）失真度測量儀。諧波失真和總失真測量允許的最大誤差要優于±l0%（滿刻度）。

4 電聲器件測試儀類儀器校準的方法研究

4.1儀器自動校準的內容

電聲器件測試儀校準中，有兩個部分的內容可以通過儀器進行自動校準：（l）內部電信號校準。一般的電聲器件測試儀內部都設有內部自動電信號校準功能，在完成儀器的開機啟動后，可以通過運行內部電信號校準功能使儀器完成自動內部校準[2]。（2）傳聲器校準。電聲器件測試儀在進行聲信號輸入校準時，需要利用傳聲器來接收信號。因此，在校準工作開始前要利用聲校準器對傳聲器進行校準。

4.2儀器外部校準

在儀器校準工作中，外部校準工作是不可忽視的部分.通過對儀器外觀的觀察與校準能夠對儀器的性能進行初步的判斷。首先，校準人員要對電聲測試儀器的主機以及輔助配件的名稱、型號、符號標識的清晰度和完整度進行校準，保證各個部件的標識清楚。其次，要對電聲器件測試儀器的機械損傷進行校驗，保證儀器連接線和接頭的穩定性與可靠性，確保線路的連接順暢穩固，避免由于接頭松動和接觸不良等情況對儀器的正常運行產生不良影響。再次，要對電聲器件測試儀器的按鍵以及開關按鈕等進行校準，保證開關以及按鍵的有效性與準確性。最后，要對電聲儀器測試儀不同部分的連接進行校準，保證各部件準確順暢連接，在通電后能夠正常運行。

4.3仿真嘴校準

（l）在仿真嘴的歸一化自由聲場響應校準方面，將電聲器件測試儀的功能設置在需要測試的功能狀態中，連接儀器的聲壓級測量回路和主機，使其處于校準狀態；將傳聲器定位置于仿真嘴的水平距離50 mm處；再使電聲器件測試儀的仿真嘴發出聲音，并利用實時聲分析儀的1/3倍頻程實時分析測試功能，結合仿真嘴軸線距嘴唇平面50 mm歸一化自由聲場響應，明確仿真嘴的1/3倍頻程聲壓級，得出的差值也就是仿真嘴的歸一化自由聲場響應[3]。（2）仿真嘴的最大聲壓級校準。在這一指標的校準過程中，將實時聲分析儀的傳聲器定位于仿真嘴的參考點處，通過仿真話音的信號輸出以及實時聲分析儀，對電聲器件測試儀的信號源輸出值進行不斷的調試，對仿真嘴最大聲壓級進行校準。

5 儀器信號源校準方法

5.1信號源頻率校準

對電聲器件測試儀的信號源頻率進行校準時，首先將測試儀通電并進行預熱，隨后將測試儀設置在校準功能上，啟動內置儀器內置信號源的工作，同時將其設置于單一固定頻率以及人工調節頻率中，在此基礎上，把內置信號源的電信號輸出端與頻率計的輸入端進行連接[4]。利用頻率計對儀器信號源頻率的上限與下限進行明確，進而得出信號源頻率范圍。在信號源頻率范圍內選取個倍頻程測點，觀察記錄各個測點的示值以及此時頻率計測量得出的值，進而得到儀器的信號源頻率示值誤差。

5.2信號源幅頻特性校準

在對電聲器件測試儀的信號源幅頻特性進行校準時，首先按照標準要求對儀器進行通電和預熱，把儀器設置在校準功能上，啟動內置信號源的工作并將其保證在正弦定頻信號狀態。在此基礎上，連接儀器內置信號源電信號輸出端和數字電壓表的輸入端[5]。同樣，在信號源的頻率范圍內選取各倍頻程的測點，觀察并記錄各測試點在數字電壓表上顯示的電壓數值，利用不同的電壓示值算取信號源頻率的幅頻特性以及信號源的輸出電壓。

5.3信號源總失真校準

電聲器件測試儀信號源總失真的校準需要用到失真度測量儀以及數字電壓表，首先依照標準使用方法將儀器內置信號源的輸出信號設置到最大輸出電平，觀察并記錄數字電壓表中l kHz的輸出電壓值[6]。隨后將信號源輸出端與失真度測量儀的輸入端進行連接。在信號源頻率范圍之內，選取各倍頻程的信號源頻率，之后將失真度測量儀設置在總失真測量功能上，觀察并記錄不同頻率在失真度測量儀上所顯示的總失真值。

5.4電信號測量幅值線性校準

對電聲器件測試儀的電信號測量幅值線性進行校準時，要將儀器設置在校準狀態中，對電信號輸入端的電壓值進行測量和指示[7]。隨后，將聲頻信號發生器的輸出正弦頻率設置在1 kHz，同時對儀器的輸出電壓進行調節使數字電壓表的數值顯示為50.0 mV。再按照測試儀的標準要求在幅值測量范圍內選取測試點，并對聲頻信號發生器的輸出電平進行調控，將測試儀指示于指定的校準點。

5.5聲壓級測量誤差校準

電聲器件測試儀類儀器的聲壓級測量誤差校準，需要將儀器設置在聲壓級測量校準狀態下，并將儀器與聲壓測試回路以及主機進行聯通，對聲壓級測量誤差進行測定和計算。

6結語

綜上所述，對電聲器件測試類儀器進行校準能夠對儀器的測量性能進行保證，進而有效地完成電聲器件的測試工作，保汪電聲器件的質量。對電聲器件測試儀類儀器進行校準時，必須具備專業的校準人員和校準設備，同時嚴格按照相關標準和方法對儀器的各項指標和示值進行校準和明確。

[參考文獻]

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