• Текст документа
  • Статус
Оглавление
Поиск в тексте
Документ в силу не вступил


ГОСТ Р МЭК 62458-2017

     
     
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Оборудование звуковых систем

ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Измерение параметров в режиме больших сигналов

Sound system equipment. Electroacoustical transducers. Measurement of large signal parameters



ОКС 33.160.50
ОКП 631300

Дата введения 2018-09-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-технический центр сертификации электрооборудования" "ИСЭП" (АНО "НТЦСЭ "ИСЭП") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 452 "Безопасность аудио-, видео-, электронной аппаратуры, оборудования информационных технологий и телекоммуникационного оборудования"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 ноября 2017 г. N 1724-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 62458:2010* "Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов" (IEC 62458:2010 "Sound system equipment - Electroacoustical transducers - Measurement of large signal parameters", IDT).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке на сайт http://shop.cntd.ru. - Примечание изготовителя базы данных.


При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение к международному стандарту

1) Международная электротехническая комиссия (МЭК) является международной организацией по стандартизации, объединяющей все национальные электротехнические комитеты (национальные комитеты МЭК). Задача МЭК - продвижение международного сотрудничества во всех вопросах, касающихся стандартизации в области электротехники и электроники. Результатом этой работы и в дополнение к другой деятельности МЭК является издание международных стандартов, технических требований, технических отчетов, публично доступных технических требований (PAS) и руководств (в дальнейшем именуемых "публикации МЭК"). Их подготовка поручена Техническим комитетам. Любой национальный комитет МЭК, заинтересованный в объекте рассмотрения, с которым имеет дело, может участвовать в предварительной работе. Международные, правительственные и неправительственные организации, сотрудничающие с МЭК, также принимают участие в этой подготовке. МЭК близко сотрудничает с Международной организацией по стандартизации (ИСО) в соответствии с условиями, определенными соглашением между этими двумя организациями.

2) В формальных решениях или соглашениях МЭК выражено положительное решение технических вопросов, практически консенсус на международном уровне в соответствующих областях, так как в составе каждого Технического комитета есть представители от национальных комитетов МЭК.

3) Публикации МЭК принимаются национальными комитетами МЭК в качестве рекомендаций. Приложены максимальные усилия для того, чтобы гарантировать правильность технического содержания публикаций МЭК, однако МЭК не может отвечать за порядок их использования или за неверное толкование конечным пользователем.

4) В целях содействия международной гармонизации, национальные комитеты МЭК обязуются применять публикации МЭК в их национальных и региональных публикациях с максимальной степенью приближения к исходным. Любые расхождения между любой публикацией МЭК и соответствующей национальной или региональной публикацией должно быть четко обозначено в последней.

5) МЭК не устанавливает процедуры маркировки знаком одобрения и не берет на себя ответственность за любое оборудование, о котором заявляют, что оно соответствует публикации МЭК.

6) Все пользователи должны быть уверены, что они используют последнее издание этой публикации.

7) МЭК или его директора, служащие или агенты, включая отдельных экспертов и членов его Технических комитетов и национальных комитетов МЭК, не несут никакой ответственности за причиненные телесные повреждения, материальный ущерб или другое повреждение любой природы вообще, как прямое так и косвенное, или за затраты (включая юридические сборы) и расходы, проистекающие из использования публикации МЭК, или ее разделов, или любой другой публикации МЭК.

8) Следует обратить внимание на нормативные ссылки, указанные в настоящем стандарте. Использование ссылочных международных стандартов является обязательным для правильного применения настоящего стандарта.

9) Следует обратить внимание на то, что имеется вероятность того, что некоторые из элементов настоящего стандарта являются объектами авторского права. Настоящий стандарт не несет ответственности за идентификацию любых таких патентных прав.

МЭК 62458 подготовлен техническим комитетом 100 МЭК "Аудио, видео и мультимедийные системы и оборудование".

Настоящее первое издание отменяет и заменяет документ IEC/PAS 62458, опубликованный в 2008. Стандарт является техническим пересмотром. Основные изменения приведены ниже:

- описания методов измерения приведены в соответствие с современным уровнем технологий;

- добавлены разделы с 4 по 15;

- приложение А интегрировано в основную часть стандарта;

- произведен полный пересмотр всего текста.

Текст настоящего стандарта основан на следующих документах:

Окончательный проект международного стандарта

Отчет о голосовании

100/1624/FDIS

100/1647/RVD


Полную информацию о голосовании по одобрению настоящего стандарта можно найти в отчете о голосовании, указанном в приведенной выше таблице.

Настоящая публикация разработана в соответствии с Директивами ИСО/МЭК, часть 2.

Комитет принял решение, что содержание настоящего стандарта останется без изменений до конечной даты сохранения, указанной на сайте МЭК с адресом http://webstore.iec.ch в данных, касающихся конкретного стандарта. На это время стандарт будет:

- подтвержден заново;

- аннулирован;

- заменен пересмотренным изданием;

- изменен.

Введение


Электроакустические преобразователи, такие как задающие блоки громкоговорителей, акустические системы, наушники, микродинамики, акустические вибраторы и другие источники сигналов, при повышенных амплитудах работают в нелинейном режиме. Это ограничивает акустический выходной сигнал и генерирует искажение нелинейных сигналов. Линейные модели не могут описать характер поведения больших сигналов таких преобразователей, поэтому были разработаны расширенные модели, учитывающие доминирующие нелинейности в двигателе и подвеске. Свободные параметры модели большого сигнала должны быть измерены на конкретном преобразователе с использованием статических или динамических методов. Параметры больших сигналов непосредственным образом показывают физическую причину искажения сигналов и имеют большое значение для объективной оценки качества звука и диагностики неисправностей в процессе разработки и производства. Кроме того, модель и параметры, определенные для конкретного преобразователя, являются основой для прогнозирования максимального выходного сигнала и искажения сигнала при любом входном сигнале. Тесная взаимосвязь между причинами и внешними признаками упрощает интерпретацию гармонических и интермодуляционных искажений, измеренных в соответствии с МЭК 60268-5. Параметры больших сигналов представляют собой ценные входные данные для синтеза акустических систем и разработки электрических систем управления для громкоговорителей.

1 Область применения


Настоящий стандарт распространяется на электроакустические преобразователи, такие как задающие блоки громкоговорителей, акустические системы, наушники, микро-динамики, акустические вибраторы и другие источники сигналов, использующие либо электродинамический, либо электромагнитный мотор, соединенный с механической подвеской. Динамические характеристики сильных сигналов преобразователя моделируют посредством модели с сосредоточенными параметрами, учитывающей доминирующие нелинейности, такие как коэффициент силы, жесткость и индуктивность, как показано на рисунке 1.

Настоящий стандарт устанавливает основные термины и параметры модели, методы измерений и способы представления результатов измерений.

2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения к нему).
_______________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.


IEC 60268-1, Sound system equipment - Part 1: General (Оборудование звуковых систем. Часть 1. Общие положения)

IEC 60268-5:2003, Sound system equipment - Part 5: Loudspeakers (Оборудование звуковых систем. Часть 5. Громкоговорители)

3 Термины и определения


В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 электромеханическая эквивалентная схема (electro-mechanical equivalent circuit): Электрическая схема электродинамического преобразователя в соответствии с показанным на рисунке 1.

3.2 входной ток i и напряжение u (input current i and voltage u): Электрические переменные состояния на выводах преобразователя.

3.3 смещение х (displacement х): Отклонение звуковой катушки от исходного положения.

3.4 скорость v (velocity v): Временная производная смещения х.

3.5 сопротивление постоянному току ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов (d.c. resistance ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов): Электрический импеданс ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов при очень низких частотах, где можно пренебречь эффектом обратной ЭДС.

Примечание - Электрический импеданс может использоваться для измерения сопротивления по постоянному току ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов звуковой катушки. Сопротивление по постоянному току ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов зависит от средней температуры звуковой катушки ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов.

Рисунок 1 - Электродинамический преобразователь

ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов


Примечание 1 - Настоящий рисунок показывает пример модели с сосредоточенными параметрами электродинамического преобразователя с учетом доминирующих нелинейностей.

Примечание 2 - Могут применяться другие эквивалентные схемы. В противоположность результатам линейного моделирования некоторые параметры сосредоточенных элементов не являются постоянными, а зависят от мгновенных значений переменных состояния (таких как смещение х, скорость v, ток i).

Рисунок 1 - Электродинамический преобразователь

3.6 нелинейная индуктивность и потери (nonlinear inductance and losses): Нелинейные элементы для моделирования влияния магнитного поля переменного тока, потери в магнетике, а также потери, вызванные вихревыми токами, где эквивалентная схема на рисунке 1 использует модель LR-2, включающую в себя индуктивность ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов (х, ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов), индуктивность ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов (х, ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов) и дополнительное сопротивление ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов (х, ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов).

3.7 нелинейный коэффициент силы ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов [nonlinear force factor ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов: Зависимость мгновенного коэффициента силы ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов от смещения звуковой катушки х, определяемая интегралом от плотности магнитного потока В по отношению к проводнику звуковой катушки длиной ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов.

Примечание - Произведение коэффициента силы ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов и скорости v является обратной ЭДС, генерируемой на электрической стороне эквивалентной схемы, как показано на рисунке 1. Произведение коэффициента силы ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов и входного тока i дает электродинамическую движущую силу механической системы.

3.8 реактивная сила ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов [(reluctance force ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов): Дополнительная электромагнитная движущая сила, вызванная переменными индуктивностями смещения ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов и ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов.

3.9 жёсткость подвески ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов [stiffness ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов, of the suspension]: Соотношение между мгновенной восстанавливающей силой F(x) и смещением х, заданное уравнением

ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов. (1)


Примечание - Нелинейная упругая деформация ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов является обратной величиной механической жесткости.

3.10 механическая масса ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов (mechanical mass ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов): Общая подвижная масса, включая массу подвижной сборки и реактивную составляющую воздушной нагрузки с обеих сторон диафрагмы.

3.11 механическое сопротивление ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов (mechanical resistance ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов): Неэлектрические потери в динамике из-за подвески, вихревых потоков и излучений.

3.12 механический импеданс ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов (mechanical impedance ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов): Механический импеданс, который может представлять любую дополнительную нагрузку, вызванную механическими элементами (диффузором, панелью) или акустическими элементами (такими как вентилируемый кожух или рупорный громкоговоритель).

4 Испытательные сигналы

4.1 Общие положения


Для измерения параметров больших сигналов требуются электрические, механические или акустические входные сигналы. В зависимости от метода, используемого для измерения параметров больших сигналов, в качестве входного сигнала для подачи к преобразователю используют испытательные сигналы различного вида. Поскольку громкоговоритель работает как система, изменяющаяся во времени, входной сигнал может вызвать постоянное или временное изменение свойств громкоговорителя. В связи с этим, должны быть установлены свойства входного сигнала (ширина спектра, пик-фактор, плотность распределения вероятности). При необходимости сравнения числовых значений результатов двух измерений должны быть использованы одинаковые входные сигналы.

4.2 Большие сигналы постоянного тока


Постоянное напряжение постоянного тока или ток постоянного напряжения определенной величины и достаточной продолжительности подается на электрические клеммы для измерения установившейся реакции преобразователя. Если преобразователь установлен в герметичном корпусе, то в качестве входного сигнала постоянного тока может использоваться разница между статическим воздушным давлением внутри и снаружи корпуса.

4.3 Большие сигналы постоянного тока и слабые сигналы переменного тока


Постоянный сигнал постоянного тока определенной величины и достаточной продолжительности (см. 4.2) с наложением слабого сигнала переменного тока используются в качестве входного сигнала. Сигнал переменного тока (такие как шум, синусоидальное колебание, импульсные испытательные сигналы) должен обладать достаточной шириной спектра для определения всех параметров модели громкоговорителя.

4.4 Широкополосный сигнал шума


В качестве входного сигнала может быть использован один из сигналов шума, определенных в МЭК 60268-1, или любой другой шум с достаточной шириной спектра и амплитудой. Для уменьшения ограничения в усилителе значение пик-фактора шума должно быть менее четырех.

4.5 Музыка


Обыкновенная музыка, речь достаточной ширины спектра и амплитуды может использоваться в качестве входного сигнала.

Примечание - Для правильного определения параметров с помощью динамических методов требуется обеспечить постоянную подачу входного сигнала к акустической системе. Входной сигнал должен иметь достаточное количество спектральных составляющих, по меньшей мере, на одну октаву ниже резонансной частоты ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов и на одну декаду выше ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов.

5 Условия установки

5.1 Задающие блоки


Задающий блок может быть установлен:

a) в потоке воздуха без дефлектора или корпуса;

b) в стандартном дефлекторе в соответствии с 11.1 МЭК 60268-5;

c) в полупространстве свободного поля в соответствии с 5.2 МЭК 60268-5;

d) в стандартном корпусе для измерений (типа А или В) в соответствии с 11.2 МЭК 60268-5 или в другом указанном корпусе;

e) в вакууме;

f) в другой конфигурации, заданной в представлении результатов.

Акустическая нагрузка зависит от установочной конструкции, четкое описание которой должно содержаться в представлении результатов.

Для подавления дополнительных механических резонансов, близких к резонансной частоте ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов, во время измерения преобразователь должен быть надежно зафиксирован. Во избежание каких-либо расхождений из-за веса подвижной сборки рекомендуется установить преобразователь в вертикальное положение (сместить диффузор в горизонтальном направлении).

Для снижения акустической нагрузки, подавления дополнительных акустических резонансов и во избежание нелинейного затухания из-за турбулентных потоков воздуха желательно проводить измерение задающих блоков в вакууме для рупорных громкоговорителей, наушников, микро-динамиков и микрофонов.

5.2 Акустические системы


Измерение акустических систем проводится в условиях, соответствующих условиям предполагаемого использования.

6 Климатические условия


Во избежание возможного влияния температуры и влажности на свойства подвески задающего блока измерения должны проводиться при температуре окружающей среды от 15°C до 35°C, предпочтительно при 20°C, при относительной влажности от 25% до 75% и давлении воздуха от 86 до 106 кПа, как указано в МЭК 60268-1.

7 Акустические условия окружающей среды


Помещение для измерения должно быть достаточно большим для того, чтобы влиянием внешних акустических условий на механическую вибрацию преобразователя можно было пренебречь.

Если измерение параметров больших сигналов основывается на выходном сигнале звукового давления, рекомендуется поместить микрофон для измерения в ближнем поле преобразователя. Рекомендуется использовать метод, с помощью которого измеряются только электрические или только механические сигналы, которые являются невосприимчивыми к нежелательному акустическому шуму.

8 Предварительное выравнивание режима


Громкоговоритель должен пройти предварительную подготовку в соответствии с разделом 12 МЭК 60268-5. Временный сдвиг звуковой катушки, вызванный хранением преобразователя в течение некоторого времени в горизонтальном положении, может быть устранен путем функционирования преобразователя в течение не менее пяти минут в вертикальном положении перед выполнением регулярного измерения.

9 Свойства громкоговорителя, изменяющиеся во времени


Входной сигнал, который подается на электрический вход громкоговорителя, может вызвать нагревание звуковой катушки, а также изменить свойства подвески во время измерения. Таким образом, во время измерения необходимо измерить электрическое сопротивление катушки и учитывать его при расчете параметров громкоговорителя (например, коэффициент электрических потерь ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов).

10 Методы измерений

10.1 Общие положения


Для измерения параметров больших сигналов могут быть использованы нижеприведенные методы. Вместе с результатами должен быть указан используемый метод.

10.2 Статический или квазистатический методы

10.2.1 Общие положения

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Текст документа вы можете получить на ваш адрес электронной почты, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу spp@kodeks.ru

ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов

Название документа: ГОСТ Р МЭК 62458-2017 Оборудование звуковых систем. Электроакустические преобразователи. Измерение параметров в режиме больших сигналов

Номер документа: МЭК 62458-2017

Вид документа: ГОСТ Р

Принявший орган: Росстандарт

Статус: Документ в силу не вступил

Опубликован: Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2017 год
Дата принятия: 09 ноября 2017

Дата начала действия: 01 сентября 2018
Информация о данном документе содержится в профессиональных справочных системах «Кодекс» и «Техэксперт»
Узнать больше о системах