ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МИКРОФОНЫ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ГОСТ 16123-88

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

УДК 621.395.61.001.4:006.354    Группа    Э39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МИКРОФОНЫ

ГОСТ

16123—88

ОКП 65 7352

Срок действия с 01.01.90 до 01.01.9S

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на микрофоны, используемые в звуковых системах бытового и профессионального назначения, и устанавливает методы измерения электроакустических параметров и характеристик для всех видов испытаний.

В стандартах и технических условиях на микрофон конкретного типа (далее — НТД) допускается устанавливать методы, отличные от приведенных в настоящем стандарте, если они обеспечивают эквивалентные результаты измерения электроакустических параметров и характеристик микрофонов.

Стандарт не распространяется на микрофоны: измерительные, цифровые, угольные, встроенные и предназначенные для телефонных аппаратов и гарнитуры.

Пояснения терминов, применяемых в настоящем стандарте, приведены в приложении 1.

1. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

1.1.    Диапазон частот измерительной аппаратуры должен быть не уже диапазона частот, в котором проводят измерения характеристик микрофонов.

При измерении коэффициента гармонических искажений микрофона, коэффициент гармоник средства измерения не должен быть более одной трети ожидаемого для микрофона значения.

1.2.    Установка для автоматической записи частотной характеристики (УАЗЧХ) должна включать:

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

© Издательство стандартов, 1989

С 10 ГОСТ 16123—88

скаемые пределы погрешности следует устанавливать в НТД (технической документации)*

2.1.4,    Уровень помех

Уровень измеряемого электрического сигнала должен превышать общий уровень шумов, электрических помех и иных маскирующих сигналов не менее чем на 12 дБ. Допускается применять меры, уменьшающие долю суммы иных сигналов в измеряемом сигнале (например включать в измерительный тракт соответствующие фильтры).

2.1.5.    Требование к технике безопасности

Уровень звукового давления на рабочих местах не должен превышать установленного для группы 5 по ГОСТ 12.1.003.

Все средства измерений и вспомогательные устройства должны удовлетворять требованиям безопасности по ГОСТ 22261.

2.2. Номинальные и нормальные условия измерения

Основными величинами, определяющими номинальные и нормальные условия измерений, являются:

1)    номинальное электрическое сопротивление микрофона;

2)    номинальное электрическое сопротивление нагрузки;

3)    номинальное напряжение питания микрофона;

4)    номинальная чувствительность микрофона.

При необходимости вышеуказанные параметры устанавливают в Н ГД (технической документации).

2.2.1.    Номинальные условия измерения

Микрофон считают работающим в номинальных условиях, если:

1)    микрофон подключен к номинальному электрическому сопротивлению нагрузки;

2)    микрофон (за исключением микрофона ближнего действия) помещен в свободное поле плоской звуковой волны, падающей под углом 0 ° к рабочей оси микрофона.

Звуковое давление (в отсутствие микрофона) в рабочей точке звукового поля равно 0,2 Па и имеет синусоидальную форму;

или микрофон (ближнего действия) помещен в поле звуковой волны излучателя «искусственный рот», падающей под углом 0° к рабочей оси микрофона, на расстоянии не более 0,05 м от излучателя, если в НТД (технической документации) не установлено иное значение расстояния.

Звуковое давление (в отсутствие микрофона) в рабочей точке поля должно быть синусоидальным и равным 3 Па. Уровень звукового давления в рабочей точке устанавливают на частоте 1000 Гц, если в НТД (технической документации) не установлено иное значение частоты.

2.2.2.    Нормальные условия измерения

Измерения характеристик микрофона проводят в нормальных

ГОСТ 16123-88 С 11

условиях, если в НТД (технической документации) не установлено иное.

Микрофон считают работающим в нормальных условиях, если:

1)    электрическое сопротивление нагрузки равно номинальному;

2)    звуковое давление имеет синусоидальную форму и его уровень на 10 дБ менее заданного для номинальных условий и превышает уровень акустических и электрических помех не менее чем на 12 дБ;

3)    звуковые поля соответствуют требованиям, установленным для номинальных условий измерения, и угол падения звуковой волны равен 0 °.

2.2.3.    Нормальные климатические условия измерения

Измерения проводят при любой комбинации температур, влажности и атмосферного давления в следующих пределах:

температура окружающей среды 15—35°С (предпочтительно при 20°С);

относительная влажность 25—75 %;

атмосферное давление 86—106 кПа.

Перед проведением измерений микрофон должен быть в нормальных климатических условиях в течение времени, указанного в НТД (технической документации). Если время не указано, то оно должно быть не менее 1 ч.

При необходимости проводить измерения характеристик микрофонов в климатических условиях, выходящих за пределы нормальных, эти условия следует \ называть в НТД (технической документации).

2.3.    Акустические условия измерения

Измерения электроакустических характеристик микрофонов проводят в различных акустических условиях:

1)    в свободном поте — плоской или сферической волны; во шы, создаваемой излучатетем «искусственный рот»;

2)    в диффуаном поле;

3)    в камере «малого объема».

2,3.1. Условия свободного поля звуковой во i

н ы

Условия свободного ноля звуковой волны при измерении микрофонов считают выполненными, если погрешность измерений, обусловленная отклонением плоской или сферической звуковых both или волны, создаваемой изллчателем «искусственный рот», от идеальных условий, не превышает ±1,0 дБ. В рабочей области свободного звукового поля звуковые давления не должны отличаться от теоретических значений, полученных для идеальных условий, более чем на ±1,0 дБ

Рабочая область поля должна быть не менее сферы диаметром 0,1 м и не менее пространства, занимаемого при измерении конструктивными элементам л микрофона, участвующими в формирова-

иии его электроакустических характеристик (при необходимости указывают в НТД или (и) технической документации).

2.3.1 Л. Условия свободного поля сферической звуковой волны

Рабочую область с условиями свободного поля сферической звуковой волны можно получить в звукомерной заглушенной камере или открытом пространстве.

Условия сферической звуковой волны в свободном поле практически реализуются, если:

1)    размеры источника звука и микрофона незначительны по сравнению с длиной волны;

2)    выполняются соотношения т    при    сравнимых    с

длиной волны размерах микрофона и источника звука, где г — расстояние от рабочего центра излучения до рабочей точки

ПО 1Я, ч,

а — диаметр излучателя, м; X — длина звуковой волны, м.

2.3.1.2 Условия свободного поля плоской звуковой волны

Рабочею область с условиями свободного поля плоской звуковой волны можно получить:

1)    в установке «бесконечная труба»;

2)    в звукомерной заглушенной камере или открытом пространстве на достаточно большом расстоянии от источника звука.

Практически условия плоской звуковой волны в свободном поле реализуются в сферической звуковой волне на расстоянии, равном или превышающем половину длины волны от рабочего центра излучения на самой низкой частоте измерения.

2.3.1.3. Условия свободного поля излучателя <гискусственный рот»

Рабочую область с условиями свободного поля, создаваемого излучателем звука «искусственный рот», можно получить в заглушенной камере или открытом пространстве при расположении рабочей точки на расстоянии от 0,01 до 0,1 м вдоль рабочей оси из-л\чения.

Рабочий центр излучения должен быть на расстоянии от отражающих поверхностей не менее чем 1,0 м вдоль рабочей оси излучения и не менее чем 0,2 м в перпендимлярной к ней плоскости.

2.3.2. Условия диффузного звукового поля

Рабочую область с условиями диффузного звукового поля можно получить в реверберационной камере или в незаглушенном по-vi щцении.

Условия диффузного звукового поля в рабочей области счита-jг выполненными, если размещение излучателей обеспечивает изменение напряжения на выходе измерительного микрофона — приемника давления не более 3 дБ на частотах до 100 Гц; 2 дБ — от i 00 до 315 Гц и 1,5 дБ — свыше 315 Гц.

ГОСТ 16123-88 С. 13

Рабочая область диффузного поля должна быть не менее пространства, занимаемого конструктивными элементами микрофона, участвующими в формировании его электроакустических характеристик (при необходимости указывают в НТД или (и) технической документации). Время реверберации в реверберационной камере должно быть не менее значения, указанного в табл. 1.

Таблица 1

Частогл, 7ц 125 250 500 1000 2000 4000 Время реверберации, с 5 5 5 4,5 3,5 2

2.3.3. Если при описании конкретного метода измерения не установлены акустические условия, то измерения проводят в любом помещении.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1.    Модуль полного электрического сопротивления микрофона

В зависимости от принципа преобразования микрофона выбирают метод измерения — электрический или электроакустический, указываемый в НТД (технической документации).

3.1.1.    Этектрический метод для электродина-ми ч е с к их микрофонов

Условия измерения — по пп. 2.1; 2.2.2; 2,2.3.

Синусоидальное напряжение, подаваемое на микрофон, не должно превышать значения, получаемого на выходе микрофона при воздействии предельного звукового давления, указанного в НТД (технической документации).

Проведение измерения

3.1.1.1.    Метод I (черт. 2)

Суммарное сопротивление резистора R1 и выходного сопротивления генератора должны не менее чем в 20 раз превышать ориентировочное значение модуля полного электрического сопротивления микрофона на частоте 1000 Гц.

Поочередно проводят запись частотных зависимостей уровней напряжений при включенном микрофоне или резисторе R2, сопротивление которого приблизительно равно модулю полного электрического сопротивления микрофона.

За результат измерения принимают значение модуля полного электрического сопротивления микрофона |Z|, Ом, определенного на данной частоте как произведение сопротивления резистора

R2 на число, соответствующее разности уровней напряжении на выходе микрофона и резисторе R2

|ZM?,-10    ²⁰    ,    (2)

где /?2 — сопротивление резистора R2, Ом;

L_M — уровень напряжения при включенном микрофоне, дБ; Lr — уровень напряжения при включенном резисторе R2, дБ.

R1

Черт. 2

3.1 Л.2. Метод II

Измерения проводят на дискретных частотах по структурной схеме черт, 2 при замене УАЗЧХ низкочастотным генератором сигналов, а резистора R2 — магазином сопротивлении.

На микрофон подают напряжение на заданной дискретной частоте и измеряют его. Затем микрофон заменяют магазином сопротивлений и подбирают на магазине такое сопротивление, при котором напряжение на нем было бы равно напряжению, измеренному на выходных зажимах микрофона.

За результат измерения принимают значение сопротивления, установленное на магазине.

3.1.2. Электрический метод для конденсаторных микрофонов (черт. 3)

Условия измерения — по п. 3.1.1.

Микрофонный капсюль заменяют конденсатором, емкость зото-рого равна емкости капсюля, задаваемой в НТД (технической то-кументации).

Измеряют напряжение на выходе усилителя ПУ пок разомкнутом контакте переключателя. Затем замыкают контакт и подбирают такое сопротивление на магазине, при котором напряжение на

ГОСТ 16123-88 С. 15

выходе ПУ равно половине напряжения при разомкнутом переключателе.

За результат измерения принимают значение сопротивления, установленного на магазине.

1 — низкочастотный генератор сигналов (п 1 2.1); С — конденсатор, емкость ко-юрого равна емкости капсюля микрофона, 2, 3 — вольтметры (п 1.4), R — магазин сопротивлений (п.    1.29),    ПУ — предварительный усилитель испытуемого микрофона S — переключатель

Черт. 3

3.1.3. Электроакустический метод для микрофонов любого типа

Условия измерения — по пп. 2.1, 2.2.2; 2.2.3; 2.3.1.

Проведение измерения

3.1.3.1. Метод / (черт. 4)

/ — низкочастотный генератор сигналов {п 1 2.1); 2 — усилитель мощности (при необходимости), 3 — излучатель (п 1.11.2) ВМ — испытуемый микрофон; R — магазин сопротивления (п 1 29), 4 — вольтметр (п 14);    5 — переключатель; 5 — помещение обеспечивающее условия своротного поля (п 2.3.1) Черт. 4

Сопротивление на магазине R подбирают приблизительно равным номинальному значению модуля полного электрического сопротивления нагрузки.

В рабочую точку поля помещают микрофон и, воздействуя на него звуковым давлением на заданной частоте, измеряют напряжение на выходе микрофона при разомкнутых контактах переключателя. Затем измеряют напряжение на выходных зажимах микро-

фона при замкнутом переключателе — напряжение прк номинальном сопротивлении нагрузки.

За результат измерения принимают значение модуля полного электрического сопротивления микрофона, |Z|, Ом. на заданной частоте, вычисляемое по формуле

IZH-я,    (3)

где U_xx— напряжение холостого хода на выходных зажимах микрофона, В;

U„ — напряжение на выходных зажимах микрофона при нагрузке, В;

R — сопротивление магазина, Ом.

3.1.3.2.    Метод II (черт. 4)

В рабочую точку поля помещают микрофон и измеряют напряжение на выходе при разомкнутых контактах переключателя. Затем при замкнутых контактах переключателя подбирают сопротивление магазина, при котором напряжение на выходе равно половине напряжения холостого хода.

За результат измерения модуля полного электрического сопротивления микрофона принимают значение сопротивления, установленного на магазине.

3.2.    Чувствительность микрофона и ее частотная характеристика

Определяют следующие виды чувствительности микрофонов:

1)    чувствительность по свободному полю;

2)    чувствительность по диффузному полю;

3)    чувствительность по давлению;

4)    парафоническую чувствительность.

Чувствительность микрофона и ее частотную характеристику следует измерять либо автоматическим методом, либо «по точкам».

При измерении частотной характеристики чувствительности «по точкам» необходимо отмечать все основные пики и провалы частотной характеристики.

Для частотных характеристик, измеренных при помощи синусоидального сигнала, пики и провалы, ширина которых уже одной восьмой октавы, не учитывают.

3.2.1. Чувствительность по свободному полю и ее частотная характеристика

Условия измерения — по пп. 2.1, 2.2.2, 2.2.3, 2.3.1.

Центр рабочей области (рабочую точку) располагают на расстоянии (1,00±0,01) м от рабочего центра излучения. Допускается в технически обоснованных случаях располагать цент» оабочей области на другом расстоянии от излучателя, которое указывают в НТД (технической документации).

При одновременном размещении двух или более микрофонов в

ГОСТ 16123-88 G 17

свободном звуковом поле минимальное расстояние между ними должно быть выбрано таким, чтобы звуковое давление в точке расположения каждого микрофона не изменилось при помещении в другую точку еще одного микрофона более чем на ±0,5 дБ.

Микрофоны (измерительный и испытуемый) при измерении размещают в рабочей области звукового поля одним из двух способов: замещения — микрофоны поочередно устанавливают в звуковом поле, совмещая их рабочие центры с рабочей точкой поля;

сравнения — микрофоны одновременно устанавливают в соседние точки звукового поля, симметричные относительно рабочей оси излучения.

Примечание. Предпочтительным способом размещения микрофонов при измерении является способ замещения.

3.2.1.1. Метод I (черт. 5). Автоматический метод при синусои-дольном сигнале

Проведение измерения

1 — установка УАЗЧХ (п. 12), 2—излучатель (п I П.2), ВМ1— управляющий микрофон (п 111.3), ВМ 2 — измерительный (mi. 1 12, 1 13) или испытуемый микрофон, 3,7 — измерительные усилители (п 13}, 4, 8 - сопровождающие избирательные фильтры (п 1 9) (при необходимости), 5 — устройство автома тического регулирования (п 1111),    6,    9,    10    —    вольтметры (п 1 4), И — помещение обеспечивающее условия свободного поля (п 2 3!)

Черт 5

Измерения проводят при поддержании требуемого постоянного значения звукового давления в рабочей точке поля.

На бланке самописца уровня регистрируют частотные характеристики уровня напряжения на выходе испытуемого и измерительного (приемника давления или идентичного испытуемому) микрофонов.

2 Заа 2393

С. 18 ГОСТ 16123-88

За результат измерения принимают значение чувствительности микрофона на частоте f(S_M), В-Па^-1, вычисленное по формуле

S_M~S^- —■ IQ^Lu~^Lu' ,    (4)

где 5м — чувствительность измерительного микрофона на частоте измерения, В'Па*"¹;

К' и К —- модули коэффициента передачи приемного измерительного тракта (состоящего из усилителя и фильтра) для измерительного и испытуемого микрофона соответственно;

Ьц — уровень напряжения на выходе испытуемого микрофона, дБ;

Lv> — уровень напряжения на выходе измерительного микрофона, дБ.

3.2Л .2. Метод //. Измерения «по точкам» на синусоидальном сигнале

Измерения проводят одним из двух способов.

Первый способ. По структурной схеме черт. 5 при поддержании постоянного звукового давления в рабочей точке.

Измеряют напряжение на выходе измерительного и испытуемого микрофонов по вольтметру в статическом режиме на заданной частоте /,

За результат измерения принимают значение чувствительности микрофона (S_u ), вычисленное по формуле

UK' U'K ’

где U, И' — напряжение на выходе испытуемого и измерительного микрофона соответственно, В.

Второй способ: По структурной схеме черт. 5, где установка УАЗЧХ заменена низкочастотным генератором сигналов-(п. 1.2.1), а приемный измерительный тракт системы управления звуковым давлением отсутствует. Измеряют напряжение на выходе измерительного и испытуемого микрофонов на заданной частоте / и определяют чувствительность испытуемого микрофона (5_М ) по формуле (5). Измерения проводят при поддержании постоянного напряжения на излучателе.

Частотную характеристику чувствительности по свободному полю микрофона определяют по результатам измерений по методу I (п. 3.2.1.1) или II (п. 3.2.1.2) на частотах в соответствии с требованиями п. 2.1.2, но не реже чем через треть октавы, и вычисляют по формулам (4) и (5).

3.2.1.3. Метод III. Измерения при полосовом шуме Измерения проводят по структурной схеме черт. 5, где в УАЗЧХ низкочастотный генератор сигналов заменен низкочастотным ге-

ГОСТ 16123-88 С. 19

нерагором шумовых сигналов (п. 1.2.2) и третьоктавным фильтром (п. 1.8), а позиции 4, 8 — сопровождающим избирательным фильтром (третьоктавным). Чувствительность микрофона и ее частотную характеристику определяют в третьоктавных полосах шума, входящих в номинальный диапазон частот испытуемого микрофона, с центральными частотами третьоктавного ряда по методу I или II.

3.2.2.    Парафоническая чувствительность и ее частотная характеристика

Условия измерения — по пп. 2.1; 2.2.2; 2.2.3; 2.3.1; 2.3.1.3.

Центр рабочей области (рабочую точку) располагают на расстоянии 0,05 м от рабочего центра излучения. Допускается в технически обоснованных случаях располагать центр рабочей области на другом расстоянии от излучателя, которое указывают в НТД (технической документации), при этом оно не должно превышать 0,1 м.

Проведение измерения

Измерения проводят по методам, приведенным в п. 3.2.1, по структурной схеме черт. 5, где в качестве излучателя используют излучатель «искусственный рот» (п. 1.17).

За результат измерения принимают значение парафонической чувствительности на частоте Д вычисленное по формулам (4) или (5).

Частотную характеристику парафонической чувствительности определяют в номинальном диапазоне частот по результатам измерений на частотах в соответствии с требованиями п. 2.1.2, но не реже чем через треть октавы, и вычисляют по формулам (4) и (5).

3.2.3.    Чувствительность по диффузному полю и ее частотная характеристика

3.2.3.1. Метод / (черт. 6). Измерения в диффузном поле

Условия измерения — по пп. 2.1, 2.2.2, 2.2.3, 2.3.2.

Минимальное расстояние от рабочей точки до рабочих центров излучения (/*), м, в диффузном звуковом поле определяют из соотношения

(в)

где V — объем помещения, м³;

Т — время стандартной реверберации на частоте Д с. Нижнюю граничную частоту Д Гц, вычисляют по формуле

(7)

Размещение микрофонов

Испытуемый и измерительный микрофоны устанавливают в рабочую точку поля способом замещения.

С. 2 ГОСТ 16123-88

1)    низкочастотный генератор сигналов или низкочастотный генератор шумовых сигналов и усилитель мощности (УМ) (при необходимости) ;

2)    регистрирующую часть, которая состоит из аналогового самописца уровня (логарифматор и собственно самописец) или аналого-цифрового преобразователя и устройства записи в цифровой форме.

Допускается в УАЗЧХ реализовать синхронизацию регистрирующей части со следящим анализатором спектра или переключав-мым третьоктавным фильтром.

Динамический диапазон — 25 дБ (допускается 30 и 50 дБ)

Соотношение скорости прохождения частотного диапазона и постоянной времени самописца уровня должно быть таким, чтобы уровень, полученный при непрерывной записи, не отличался от уровня, полученного в статическом режиме, более чем на ±0,5 дБ

Регистрирующее устройство должно обеспечивать регистрацию уровня сигнала с погрешностью не более ±0,5 дБ.

Значения частот, обозначенных на бланке, должны соответствовать частоте генератора с погрешностью не более ±(0,05~Н

2

+—)•10 0%, где / — частота генератора, Гц.

1.2.1.    Низкочастотный генератор сигналов (ГСН).

Предел основной погрешности установки частоты должен быть

не более    ± (1 +у) % •

Коэффициент гармоник — не более 1,5 %.

Для автоматического метода измерения частотной характеристики должна быть предусмотрена возможность подключения устройства регулирования выходного напряжения.

1.2.2.    Низкочастотный генератор шумовых сигналов (ГШН)

ГШН должен обеспечивать сигнал, спектральная плотность

мощности которого соответствует розовому шуму с допустимым отклонением не более ±1,5 дБ.

1.2.3.    Усилитель мощности для электроакустических измерений (УМ)

Неравномерность амплитудно-частотной характеристики — не более 0,5 дБ.

Модуль полного выходного сопротивления — не более 0,1 значения номинального электрического сопротивления излучателя.

Коэффициент гармоник при напряжении, необходимом для измерений, — не более 2 %.

1.3.    Измерительный (микрофонный) усилитель (У ИМ)

Неравномерность амплитудно-частотной характеристики — не более 0,5 дБ.

С. 20 ГОСТ 16123-88

Проведение измерения

Измеряют напряжение на выходе испытуемого и измерительного микрофона при шумовом сигнале в третьоктавных полосах в пределах номинального диапазона частот испытуемого микрофона.

1 — низкочастотный генератор шумовых сигналов {п. 1.2.2); 2, 5 — третьоктавные фильтры (п,    1.8);    3    — усилитель мощности (при необходимости); 4 *— измерительный усилитель (пои необходимости) (п. 1,3); 6, 9 — вольтметры (п. 1.); 7, 8 — излучатели (п. 1.11.2); ВМ — испытуемый или измерительный микрофон, отградуированный по диффузному полю, 10 — помещение, обеспечивающее условия диффузного поля (п. 2.3 2)

Черт. 6

За результат измерения принимают значение чувствительности по диффузному полю (5_МДИф ), В-Па^-1, вычисленное по формуле

о    ДИф^ДИ i>    , Q    ^

^мдиф =-JP- .

^диф

где 5_мд„ф — чувствительность измерительного микрофона по диффузному полю в третьоктавной полосе частот, В-Па^-1;

1/_ДИф — напряжение на выходе испытуемого микрофона В; 1/диф — напряжение на выходе измерительного микрофона, В.

3.2.3.2. Метод II. Измерения в свободном поле Условия измерения — по пп. 2.1, 2.2.2, 2.2.3, 2.3.1. Чувствительность микрофона по диффузному полю можно определить как среднее квадратическое значение чувствительности по свободному полю по всем направлениям падения звука.

За результат измерения принимают значение чувствительности по диффузному полю (^„диф ), В-Па^-1, вычисленное по формуле

S_M диф= j/"ТоО^^ме/²' ’

где S„e_i — чувствительность по свободному полю, определенная

ГОСТ 16123-88 С. 3

Предел основной погрешности установки коэффициента усиления должен быть не более ±0,3 дБ.

Коэффициент гармоник при номинальной нагрузке — не более 0,5%.

Модуль полного входного сопротивления усилителя должен обеспечивать требуемые условия измерения микрофона:

в режиме холостого хода — более чем в 20 раз превышать модуль полного электрического сопротивления микрофона;

в режиме согласования нагрузки — соотношение номинального входного электрического сопротивления усилителя и номинального электрического сопротивления микрофона должно быть не менее чем 5:1.

При проведении измерений микрофонов, имеющих симметричный выход, в усилителе должен быть предусмотрен симметричный вход.

При измерении собственного шума микрофона напряжение собственного шума и фона по кривой А, приведенное ко входу усилителя. не должно быть более 0,5 значения выходного напряжения.

1.4. Вольтметр переменного тока для измерения синусоидальных и шумовых сигналов

Предел основной погрешности измерения должен быть не более:

для синусоидального сигнала — ±2,5 %;

для шумового сигнала — ±4,0 % •

Модуль полного входного сопротивления должен превышать модуль полного электрического сопротивления измеряемого источника сигнала не менее чем в 20 раз.

Диапазон измеряемых напряжений — не менее требуемого.

15. Анализатор спектра

Предел основной погрешности измерения уровней спектральных составляющих должен быть не более ±8 % •

Динамический диапазон — не менее 60 дБ.

Полоса пропускания — от 10 до 100 Гц.

Предел допускаемой основной погрешности отсчета частоты должен быть не более ±(0,01 /+5) Гц.

Модуль полного входного сопротивления должен превышать модуль полного электрического сопротивления источника сигнала не менее чем в 20 раз.

1.6.    Селективный вольтметр

Предел допускаемой основной погрешности измерения напряжения — должен быть не более ±15 % конечного значения установленного поддиапазона.

Модуль полного входного сопротивления должен превышать модуль полного электрического сопротивления источника сигнала не менее чем в 20 раз.

1.7.    Фильтр (частотная характеристика А) по ГОСТ 17187.

С 4 ГОСТ 16123-88

1.8.    Электронный октавный или третьоктавный фильтр по ГОСТ 17168 не ниже 2-го класса точности.

1.9.    Сопровождающий избирательный фильтр

Ширина полосы пропускания должна обеспечивать необходимое

для проведения измерений соотношение сигнал/помеха по п. 2.1.4.

Ширина полосы пропускания относительно основной частоты входного сигнала — не более 30 %.

1.10.    Электронно-счетный частотомер

Предел основной погрешности измерения частоты должен быть не более 0,05 %.

Напряжение входного сигнала — не менее 0,1 В.

1.11.    Установка для стабилизации звукового давления (УСЗД) должна включать:

1)    устройство автоматического регулирования лправляющего сигнала (АРУ);

2)    излучатель;

3)    микрофон, используемый в качестве управляющего при стабилизации звукового давления.

Звуковое давление в точке расположения управляющего микрофона следует поддерживать постоянным с допустимым отклонением не более ±1,0 дБ во всем частотном диапазоне.

1.11.1.    Устройство автоматического регулирования управляющего сигнала (АРУ)

Устройство должно обеспечивать возможность поддержания постоянного сигнала в регулируемом контуре с допустимым отклонением не более ±0,5 дБ.

Скорость автоматического регулирования выбирают такой, чтобы результат измерения сигнала не отличался от значений, получаемых при регулировке в статическом режиме, более чем на ±0,5 дБ.

1.11.2.    Излучатель для создания звукового давления при измерении характеристик микрофонов в свободном поле

Звуковое давление, создаваемое излучателем, должно обеспечивать в рабочей области поля требования, предусмотренные для нормальных условий (пи. 2.2, 2.2.2) и акустических >словнй измерения микрофонов (п. 2.3.1).

Коэффициент гармонических искажений при требчемом звуковом давлении, измеренный измерительным микрофоном в рабочей точке поля с подключенным к выходным зажимам микрофона узкополосным фильтром, — не более 5 %.

Крутизна частотной характеристики — не более 50 дБ/октаву.

1.11.3.    Микрофон, используемый в качестве управляющего при стабилизации звукового давления

Неравномерность частотной характеристики чувствительности — не более 1 дБ.

1.12.    Измерительный микрофон — давления

ГОСТ 1G123—с 5

Погрешность градуировки:

по свободному полю — не более ±0,5 дБ,

по давлению — не более ±0,5 дБ.

Неравномерность частотной характеристики чувствительности микрофона, используемого для сравнения, — не более 3 дБ

1.13.    Микрофон, идентичный испытуемому, используемый в качестве измерительного

Погрешность градуировки по свободному полю при угле паде-ния звуковой волны 0 ° — не более ±1,0 дБ

Нестабильность в течение 6 мес — не более ±0,5 дБ

1.14.    Установка для автоматической записи диаграмм направленности должна включать поворотное устройство и регистрир\ю-щую часть (самописец уровня) и обеспечивать возможность вращения испытуемого микрофона вокруг рабочего центра от 0 дз 360 ⁰ и иметь следующие параметры*

погрешность отсчета \гла — не более ±3 °,

погрешность регистрации уровня при синусоидатьном и ш\ mi-bom сигнале — не более ±0,5 дБ.

Соотношение скорости вращения поворотного устройства и постоянной времени самописца должно быть таким, чтобы уровень, полученный при непрерывной записи, отличался от уровня, полеченного в статическом режиме, не более чем на ±0,5 дБ.

1.15.    Излучатель для создания звукового да 13-лен и я при испытании микрофонов на к т и м а т line с к и е воздействия

Излучатель должен обеспечивать звуковое давление, требуемое для измерений характеристик микрофонов в диапазонах рабочих температур и относительной влажности, задаваемых в НТД на микрофон.

1.16 Излучатель для создания звукового давления в диффузном поле

Коэффициент шумовых искажений — не более 5 %.

Звуковая мощность (P_t ), Вт, в третьоктавных по юсах частот должна быть не менее значения, вычисляемого по формуле

Р -0,97 10-<._Лр>    [1)

где V — объем помещения, м³;

Т — время стандартной реверберации, с; р_чр— среднее зв\ковое давление в третьолгавноп полосе ас-тот, Па.

Примечание Перекрытие всего измеряемого диапазона частот возможно набором неск01ьких изл\чателей, каждый из которых соответствует требованиям одного нз пп 1 11 2, 1 15, 1 16

1.17. Изл \ чатель «искусственный рот»

Звуковое давление, создаваемое излучателем в рабочей области по я, должно обеспечивать требования, предусмотренные для нормальных условий измерения микрофонов ближнего действия (пп. 2.2, 2.2.2) и для акустических условий (п. 2.3.1.3).

Коэффициент гармонических искажений при требуемом для измерений звуковом давлении — не более 5 %.

1Л8. Устройство для создания свободного звукового поля «звукомерная заглушенная камера»

Линейные размеры камеры, конструкция излучателя и звукопоглощающей облицовки должны обеспечивать возможность формирования области свободного звукового поля в соответствии с требованиями п. 2.3.1.

Звуковые давления, создаваемые излучателем в рабочей области поля, не должны отличаться от значений, получаемых в идеальных условиях, более чем на ±1,0 дБ.

Минимальный объем камеры должен обеспечивать расположение испытуемого микрофона на расстоянии не менее 1,0 м от стен камеры и излучателя, а остронаправленного микрофона — на расстоянии не менее четырехкратного продольного размера микрофона. Определение рабочей области звукового поля камеры следует проводить в соответствии с приложением 2.

1.19. Устройство для создания свободного з в\ к о в о г о поля плоской бегущей волны «бесконечная труба»

Звуковые давления, создаваемые излучателем в произвольных точках плоскости, перпендикулярной к направлению распространения волны и проходящей через рабочую точку поля, не должны различаться более чем на ±0,5 дБ.

Рекомендуемая конструкция устройства «бесконечная труба» приведена на черт. 17 приложения 3.

i 20. Устройство «камера малого объема» представляет собой жесткую камеру, внутренние линейные размеры которой не превыше от 74 длины волны, соответствующей верхней граничной частоте измерений.

Звуковое давление в камере должно изменяться по гармоническому закону и соответствовать требованиям пп. 2.2.1, 2.2.2.

Коэффициент гармонических искажений — не более 1 %.

Камера может заполняться гелием или водородом.

Допускается применять активную камеру, одна из боковых сте-жж которой является излучателем. Конструкция камеры должна обеспечивать ее герметичность.

1.21. Устройство для создания высоких уровнем давления

Давление, создаваемое в устройстве, должно изменяться по гармоническому закону в пределах, указанных в НТД.

ГОСТ 16123—S3 С 7

При испытании микрофонов — приемников давления допускается использовать «трубу-резонатор».

Рекомендуемая конструкция устройства для получения высокого уровня звукового давления — «трубы-резонатора» — приведена на черт. 18 приложения 3.

1.22.    Устройство «звукоизолированная каме-р а»

Уровень помех внутри «звукоизолированной камеры» должен быть не менее чем на 12 тБ (дБА) ниже уровня шума измеряемого источника.

1.23. Устройство для создания электромагнитного поля

Устройство должно обеспечить синусоидальное однородное магнитное поле

Неоднородность магнитного поля не должна быть более 2 V

Напряженность магнитного поля, направление воздействия и частота измерения должны быть указаны в НТД

Рекомендуемая конструкция устройства приведена на черт. 21 приложения 3

1.24. Устройство для создания механических гармонических колебаний «в и б р о с т е н д»

Устройство должно обеспечивать механическое гармоническое колебание приемной поверхности микрофона со значением ускорения, частотой, направлением и продолжительностью в соответствии с требованиями, изложенными в НТД. Допустимые отклонения % казанных параметров от требхемых — не более ±0,5 дБ.

1.25.    В и б р о д а т ч и к

Масса вибродатчика — не более 60 г.

Неравномерность частотной характеристики чувствительности— не более 1,0 дБ.

Погрешность градуировки — не более ±1,2 дБ.

1.26.    Устройство тля создания климат и чес tv их условий, отличных от нормальных, — «климатическая камера»

Устройство должно обеспечивать

температуру воздуха от минус 40 до плюс 60 °С с допусти с ым отклонением ±2°С,

относительною влажность от 85 до 93 % с допустимым отыо-нением ±3 %,

атмосферное давление от 86 то 106 кПа.

Внутренние размеры \строиетва должны обеспечивать размещение изл>чагеля н микрофона на расстоянии не менее 0,5 м др\г от друга и не менее 0,2 м от стен

1.27.    встрой ство для создания ветровой по чехи для измерения микрофонов на ветровосп лы имчивость

Устройство должно обеспечивать создание ветровой помехи в точке размещения микрофона со скоростью движения, плавно изме-I лющейся в пределах 0—8 м/с.

Уровень спектральной плотности звукового давления ветровой помехи должен соответствовать характеристике, приведенной на черт. 1.

Частота, Гц 1 —- теоретическое значение уровня спектральной плотности звукового давленая ветровой помехи; 2 — границы допускаемых отклонении

Черт. 1

Рекомендуемые конструкции устройства для получения вегра:

1)    «аэродинамическая труба» — приведена на черт. 19 приложения 3;

2)    «маятник» — приведен на черц 20 приложения 3.

J .28. Измеритель коэффициента гармоник

Диапазон измеряемых коэффициентов гармоник — от 0,1 до

30 \

Предел основной погрешности измерений должен быть не более ±(0,1 Кги +0Л) %, где Кгп — верхний предел шкалы.

1.29.    Магазин сопротивлений

Магазин сопротивлений должен обеспечивать возможность отеке га электрического сопротивления с погрешностью не более oz2 % значения измеряемого сопротивления.

Мощность рассеивания должна быть не менее электрической мощности, подводимой к магазину сопротивлений при измерении.

1.30.    Для автоматизации измерений допускается использовать устройства, преобразующие измеряемые сигналы в цифровую фор-

v с последующей обработкой на электронно-вычислительной машине.

ГОСТ ie?23—88 С. 9

2. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЯМ

2.1.    Общие положения

2.1.1.    Условия, приведенные в разд. 2, являются общими для всех методов измерений электроакустических характеристик микрофонов. Дополнительные условия измерений указаны при описании конкретного метода.

Методы измерений могут зависеть от принципа преобразования микрофона (электростатический, электродинамический, электромагнитный, пьезоэлектрический), типа микрофона (приемник давления, приемник градиента давления, комбинированный) и диаграммы направленности (ненаправленный, направленный, односторонненаправленный, остронаправленный). Конкретные методы должны быть указаны в НТД или (и) техническом задании, методике измерений, конструкторской документации, паспорте и т. п. на микрофон конкретного типа (далее — техническая документация).

2.1.2.    Частоты для электроакустических измерений

При измерениях на дискретных частотах (по точкам) исполязм-ют частоты, заданные как предпочтительные в ГОСТ 12090. Есш измерение проводят на одной (опорной) частоте, то это дол; :га быть частота 1000 Гц.

При определении зависимости характеристик микрофонов от частоты измерения проводят на частотах с интервалом не уже чем в треть октавы и на частотах, на которых ожидаются пики или провалы частотной характеристики, при этом частота 1000 Гц является обязательной.

При измерениях в полосах частот постоянной относительной ширины предпочтение следует отдавать октавным или тпетьоктав-ным полосам.

2.1.3.    Измеряемые значения, точность измене-н и й

Значения напряжения, тока, звукового давления и других физических величин, используемых в настоящем стандарте, являются средними квадратическими значениями, если в НТД (техничес. ой документации) не установлено иное.

Погрешность измерения электроакустических характеристик испытуемых микрофонов, идентичных измерительному, используемому для сравнения, не должна быть более +2,0 дБ при вероятности! Р* = 0,95, а погрешность измерения электроакустических характеристик микрофонов, неидентичных измерительному, не долота быть более +3,0 дБ при вероятности Р* = 0,95.

Алгоритм и пример расчета погрешности результатов измерения приведены в приложении 4.

При необходимости проведения более точных измерений допу-