刁振軍

摘 要：在電子科技和通信技術(shù)的發(fā)展與推動下，電聲器件的種類和技術(shù)得到了發(fā)展與創(chuàng)新，并且逐漸應(yīng)用到更加廣泛的領(lǐng)域當(dāng)中。通過測試儀器對電聲器件的性能進(jìn)行測試，是保證和發(fā)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(guān)重要的，只有在精準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)基礎(chǔ)上才能夠保證儀器測量效果的準(zhǔn)確性。文章對電聲器件及其測試儀進(jìn)行了簡述，對電聲器件測試儀校準(zhǔn)的環(huán)境要求和量化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了明晰，重點對電聲器件測試儀類儀器的校準(zhǔn)方法進(jìn)行了研究。以期對電聲器件測試儀類儀器的校準(zhǔn)方法進(jìn)行分析和明確，促進(jìn)電聲器件測試工作的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。

關(guān)鍵詞：電聲器件；測試儀；校準(zhǔn)方法

測試儀器校準(zhǔn)是保證儀器測量工作準(zhǔn)確性的重要條件，也是我國市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展下對相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)需求。儀器校準(zhǔn)能夠明確規(guī)定條件下測試儀器的示值和標(biāo)準(zhǔn)值，校準(zhǔn)工作的結(jié)果能夠?qū)y試儀器的測量成果進(jìn)行明晰。在測試儀器校準(zhǔn)工作中，需要對校準(zhǔn)環(huán)境、儀器誤差以及校準(zhǔn)人員進(jìn)行規(guī)范要求，只有在這幾項基礎(chǔ)條件得到滿足的前提下，儀器校準(zhǔn)工作才能夠穩(wěn)定、科學(xué)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(yīng)以及靜電感應(yīng)等實現(xiàn)電與聲轉(zhuǎn)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(yīng)用于人們生產(chǎn)、生活的各個方面，較為常見的如揚聲器、耳機(jī)以及傳聲器等。電聲器件是在電子和通信行業(yè)發(fā)展促進(jìn)下產(chǎn)生的，對社會的發(fā)展進(jìn)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(yīng)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(shù)指標(biāo)進(jìn)行明確和測定[1]。電聲器件測試儀是信息科技與通信技術(shù)共同發(fā)展下的產(chǎn)物，是檢測電聲器件性能指標(biāo)的重要儀器，其工作質(zhì)量對電聲器件產(chǎn)品的質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。

2 電聲器件測試儀類儀器校準(zhǔn)的環(huán)境要求

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

3 電聲器件測試儀類儀器校準(zhǔn)的設(shè)備及其量化標(biāo)準(zhǔn)

在進(jìn)行電聲器件測試儀校準(zhǔn)工作時，需要用到不同種類的校準(zhǔn)設(shè)備：（1）聲校準(zhǔn)器。聲校準(zhǔn)器的精確度要達(dá)到JJG176-2005聲校準(zhǔn)器技術(shù)規(guī)范中的1級技術(shù)要求。（2）多頻聲校準(zhǔn)器。當(dāng)儀器的頻率范圍在31.5 Hz-16 kHz時，多頻聲校準(zhǔn)器的精確度需達(dá)到JJG176-2005聲校準(zhǔn)器技術(shù)規(guī)范中的2級技術(shù)要求。（3）頻率計。當(dāng)儀器的頻率范圍在20 Hz-20 kHz時，頻率計測量的最大誤差應(yīng)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(yōu)于±l0%（滿刻度）。

4 電聲器件測試儀類儀器校準(zhǔn)的方法研究

4.1儀器自動校準(zhǔn)的內(nèi)容

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

4.2儀器外部校準(zhǔn)

在儀器校準(zhǔn)工作中，外部校準(zhǔn)工作是不可忽視的部分.通過對儀器外觀的觀察與校準(zhǔn)能夠?qū)x器的性能進(jìn)行初步的判斷。首先，校準(zhǔn)人員要對電聲測試儀器的主機(jī)以及輔助配件的名稱、型號、符號標(biāo)識的清晰度和完整度進(jìn)行校準(zhǔn)，保證各個部件的標(biāo)識清楚。其次，要對電聲器件測試儀器的機(jī)械損傷進(jìn)行校驗，保證儀器連接線和接頭的穩(wěn)定性與可靠性，確保線路的連接順暢穩(wěn)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(chǎn)生不良影響。再次，要對電聲器件測試儀器的按鍵以及開關(guān)按鈕等進(jìn)行校準(zhǔn)，保證開關(guān)以及按鍵的有效性與準(zhǔn)確性。最后，要對電聲儀器測試儀不同部分的連接進(jìn)行校準(zhǔn)，保證各部件準(zhǔn)確順暢連接，在通電后能夠正常運行。

4.3仿真嘴校準(zhǔn)

（l）在仿真嘴的歸一化自由聲場響應(yīng)校準(zhǔn)方面，將電聲器件測試儀的功能設(shè)置在需要測試的功能狀態(tài)中，連接儀器的聲壓級測量回路和主機(jī)，使其處于校準(zhǔn)狀態(tài)；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(fā)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(jié)合仿真嘴軸線距嘴唇平面50 mm歸一化自由聲場響應(yīng)，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(yīng)[3]。（2）仿真嘴的最大聲壓級校準(zhǔn)。在這一指標(biāo)的校準(zhǔn)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(jìn)行不斷的調(diào)試，對仿真嘴最大聲壓級進(jìn)行校準(zhǔn)。

5 儀器信號源校準(zhǔn)方法

5.1信號源頻率校準(zhǔn)

對電聲器件測試儀的信號源頻率進(jìn)行校準(zhǔn)時，首先將測試儀通電并進(jìn)行預(yù)熱，隨后將測試儀設(shè)置在校準(zhǔn)功能上，啟動內(nèi)置儀器內(nèi)置信號源的工作，同時將其設(shè)置于單一固定頻率以及人工調(diào)節(jié)頻率中，在此基礎(chǔ)上，把內(nèi)置信號源的電信號輸出端與頻率計的輸入端進(jìn)行連接[4]。利用頻率計對儀器信號源頻率的上限與下限進(jìn)行明確，進(jìn)而得出信號源頻率范圍。在信號源頻率范圍內(nèi)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(jìn)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(zhǔn)

在對電聲器件測試儀的信號源幅頻特性進(jìn)行校準(zhǔn)時，首先按照標(biāo)準(zhǔn)要求對儀器進(jìn)行通電和預(yù)熱，把儀器設(shè)置在校準(zhǔn)功能上，啟動內(nèi)置信號源的工作并將其保證在正弦定頻信號狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，連接儀器內(nèi)置信號源電信號輸出端和數(shù)字電壓表的輸入端[5]。同樣，在信號源的頻率范圍內(nèi)選取各倍頻程的測點，觀察并記錄各測試點在數(shù)字電壓表上顯示的電壓數(shù)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(zhǔn)

電聲器件測試儀信號源總失真的校準(zhǔn)需要用到失真度測量儀以及數(shù)字電壓表，首先依照標(biāo)準(zhǔn)使用方法將儀器內(nèi)置信號源的輸出信號設(shè)置到最大輸出電平，觀察并記錄數(shù)字電壓表中l(wèi) 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(jìn)行連接。在信號源頻率范圍之內(nèi)，選取各倍頻程的信號源頻率，之后將失真度測量儀設(shè)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(zhǔn)

對電聲器件測試儀的電信號測量幅值線性進(jìn)行校準(zhǔn)時，要將儀器設(shè)置在校準(zhǔn)狀態(tài)中，對電信號輸入端的電壓值進(jìn)行測量和指示[7]。隨后，將聲頻信號發(fā)生器的輸出正弦頻率設(shè)置在1 kHz，同時對儀器的輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)使數(shù)字電壓表的數(shù)值顯示為50.0 mV。再按照測試儀的標(biāo)準(zhǔn)要求在幅值測量范圍內(nèi)選取測試點，并對聲頻信號發(fā)生器的輸出電平進(jìn)行調(diào)控，將測試儀指示于指定的校準(zhǔn)點。

5.5聲壓級測量誤差校準(zhǔn)

電聲器件測試儀類儀器的聲壓級測量誤差校準(zhǔn)，需要將儀器設(shè)置在聲壓級測量校準(zhǔn)狀態(tài)下，并將儀器與聲壓測試回路以及主機(jī)進(jìn)行聯(lián)通，對聲壓級測量誤差進(jìn)行測定和計算。

6結(jié)語

綜上所述，對電聲器件測試類儀器進(jìn)行校準(zhǔn)能夠?qū)x器的測量性能進(jìn)行保證，進(jìn)而有效地完成電聲器件的測試工作，保汪電聲器件的質(zhì)量。對電聲器件測試儀類儀器進(jìn)行校準(zhǔn)時，必須具備專業(yè)的校準(zhǔn)人員和校準(zhǔn)設(shè)備，同時嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和方法對儀器的各項指標(biāo)和示值進(jìn)行校準(zhǔn)和明確。

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