Evaluating Loudspeaker Performance

 

In comparison to electronic (analog or digital) audio test, evaluating the acoustic performance of loudspeakers presents several complexities. First off, measuring sound levels accurately requires precision measurement microphones and supporting electronics, which have a known, stable sensitivity and flat frequency response over the frequency range of interest. Testing is further complicated by the interaction of the loudspeaker under test with the test environment. Ideally, we want to measure the direct sound radiated from the device under test (DUT) without any contamination caused by reflections from walls, floors, or ceilings, etc. Special rooms called anechoic chambers are available for this purpose, but they are very expensive and are rarely fully anechoic at the lowest frequencies of interest.

Adding to the above complexities are the role physical dimensions play in acoustics. The range of human hearing is commonly accepted to be 20 Hz to 20 kHz, and the corresponding range of wavelengths of sound in air at room temperature is 17.2 m to 17.2 mm (56 ft to 0.68 in). So, at 20 Hz, a typical loudspeaker is tiny compared to the wavelength of sound, and it behaves like a point source, radiating uniformly in all directions. [Note: this low-frequency wavelength points to why most anechoic chambers aren’t fully anechoic.] At 20 kHz, the opposite is true; a typical loudspeaker is large compared to the wavelength and its radiation pattern is radically different in all directions. Furthermore, the wavelength at 20 kHz is close to the diameter of a typical measurement microphone (12.7 mm or ½ in), making measurements highly sensitive to small changes in microphone position.

Despite the challenges involved, when recommended procedures are followed using quality test equipment, it is possible to make good, repeatable loudspeaker measurements. Within this section of AP.com are a variety of resources discussing these challenges, key objective measurements, references to relevant measurement standards, discussion of sound field types, and various practical aspects of loudspeaker testing.

In general, measurement standards represent consensus among industry experts concerning test conditions, practices, etc., that will help to ensure that devices are tested in a meaningful, consistent, and repeatable way. The key international standard covering loudspeaker measurements is IEC 60268-5, Sound system equipment, Part 5: Loudspeakers. It should be noted that this standard applies to passive loudspeaker drive units and passive loudspeaker systems only (i.e., excludes loudspeakers with built-in amplifiers). Owing to the widespread use of powered speakers today in professional audio and consumer applications, work to revise IEC loudspeaker measurement standards is in process.

 

So với kiểm tra âm thanh điện tử, đo loa phức tạp. Đầu tiên, để đo mức âm thanh một cách chính xác cần có micrô đo chính xác và thiết bị điện tử hỗ trợ, có độ nhạy ổn định, đã biết và đáp ứng tần số phẳng trên dải tần quan tâm. Các phép đo phức tạp hơn nữa do sự tương tác của loa được thử nghiệm với môi trường thử nghiệm.

Trong ghi chú ứng dụng dài 33 trang này, chúng tôi cung cấp tổng quan về các phép đo điện âm chính được sử dụng để mô tả hiệu suất của các bộ truyền động loa và hệ thống loa. Chúng tôi tập trung vào các phép đo khách quan quan trọng nhất và tham khảo các tiêu chuẩn ngành để được hướng dẫn.

Electro-Acoustic Software Options for APx500 Datasheet

Các tùy chọn bộ phần mềm kiểm tra Electro-Acoustic dành cho máy phân tích APx tạo thành một giải pháp toàn diện, cho phép các nhà thiết kế và kỹ sư sản xuất kiểm tra các sản phẩm điện âm từ đầu đến cuối, từ xử lý kỹ thuật số đến tương tự có độ ồn thấp cho đến hiệu suất đầu ra loa. Các phép đo, kết quả, báo cáo và tự động hóa có thể dễ dàng được chia sẻ giữa các mô hình máy phân tích APx, cho phép các nhà thiết kế và kỹ sư sản xuất cộng tác và đảm bảo chất lượng, ngay cả khi cách nhau một khoảng cách xa.

Loudspeaker Test Methodologies

Trong Phần Kiểm tra Âm thanh với APx, Mike Martin đi sâu vào các phương pháp kiểm tra khác nhau, cũng như các điểm mạnh và hạn chế tương đối của chúng để đánh giá hiệu suất của loa. Những phương pháp này chủ yếu xoay quanh việc giảm thiểu phản xạ và danh sách bao gồm:

    Thử nghiệm hiện trường / ngoài trời tự do
    Kiểm tra phòng không dội âm
    Kỹ thuật mặt đất
    Kỹ thuật chọn lọc thời gian (gần như không dội âm)
    Và hơn thế nữa!

 

(dịch bởi Google Translate)