揚聲器的頻響曲線測量實驗方案

揚聲器頻率響應特性的測量實驗

一實驗目的

1、了解實驗室學生自主申請做實驗的規章制度（包括申請實驗器材，測量工具的借用等）。

2、熟悉聲學測量實驗中基本的實驗方法，步驟、流程以及一些常用的實驗測量器材。

3、作為聲測課程的實踐部分，結合理論知識，增強研一同學的實際操作以及動手能力。

二實驗器材

裝有cooledit（要裝有？？外掛程式）的電腦

usb外接音效卡及配套線纜

功率放大器

測試用揚聲器（帶有出場給定的頻響特性可用於與實測結果進行比較）

支架臺（擺放揚聲器）

b&k傳聲器（4191型自由場）及其配套線纜

三角支架（用於固定傳聲器）

適調放大器

蛇皮音訊訊號線若干（穩定性好、抗干擾）

捲尺（確保揚聲器的輻射平面中心與傳聲器在同一水平面且距離為1 m）

三實驗方法、原理與步驟

方法：利用mls訊號（最大長度序列）進行測量。

原理：設揚聲器的脈衝響應為h(t), x(t)為寬頻白雜訊輸入訊號，揚聲器系統輸出為:

由於白雜訊的自相關函式可由下式給出：

r 將y(t)與x(t)卷積，即可求得h(t)：

在實際測量中，因為mls訊號與白雜訊訊號有相同的統計特性，並且它是一種數碼訊號，容易由計算機產生，便於處理，所以，通常用其代替白雜訊訊號--這就是mls方法。這種測量方法很容易得到較高性噪比，抗干擾能力強。其測量方框圖如下圖所示：

實驗方框圖

實驗測量聲學環境：

嚴格講，本實驗應當在消聲室內進行，但初次實驗主要掌握實驗動手技能，不要求十分精確的測量結果，並且兼顧到實驗的方便性，可選取聽音室或控制室（本地雜訊低於？？db。實驗參與人員務必在測量時保持沉默與安靜）。

要注意由於控制室與聽音室在空間體積，吸聲方面有較大的不同，他們的混響時間不會不同，而不同的混響時間決定了mls測試訊號的長度。若選取控制室，由於混響時間很短（約為？？），選取的mls訊號長度為13a 即可，在取樣頻率為44.

1k下，對應的時間長度約為180 ns。

步驟：1、準備好各個實驗器材，按照上面實驗方框圖穩定安放及正確接線（尤其注意音效卡的input與output口）。

2、開啟電腦執行cooledit軟體（確保其與外接音效卡連線起來）。

3、開啟適調放大器，確保其與傳聲器工作在正常狀態下。

4、利用cooledit 軟體產生乙個13a的mls訊號，開啟揚聲器與功率放大器的電源，進行測量。

5、運用cooledit軟體的解卷積功能得到h(t),對應到頻域得到頻響曲線圖。

6、與出場時給定的頻響曲線進行對比，並作分析。

7、重複 4、5、6步，多次測量並作分析記錄。

8、實驗完成後，小心正確地拆卸將各部分實驗器材並歸放到指定地點。

9、實驗參與人員討論，對測量結果分析並提出對實驗的改進。

四、由余老師總結。

（本實驗由余老師全程現場監督與指導）