兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)揚(yáng)聲器功率試驗(yàn)的異同

華子興

【摘 要】 本文介紹揚(yáng)聲器音圈的溫升，剖析了WH/T 39-2009 《專業(yè)音頻和擴(kuò)聲用揚(yáng)聲器組件實(shí)用規(guī)范》和

GB/T 12060.5-2011《聲系統(tǒng)設(shè)備 第5部分：揚(yáng)聲器主要性能測(cè)試方法》兩項(xiàng)揚(yáng)聲器標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于功率試驗(yàn)的規(guī) 定及其差異。

【關(guān)鍵詞】 揚(yáng)聲器；溫升；功率試驗(yàn)；應(yīng)用

文章編號(hào)： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.03.009

Similarities and Differences about Speaker Power Test in the Two Standards

HUA Zi-xing

（Beijing 797 Audio Co.，LTD， Beijing 100015， China）

【Abstract】The voice coil temperature rise of speaker was introduced， and some rules and differences about power test were analyzed in the two standards of WH/T9-2009<> and GB/ T 12060.5-2011<< Sound system equipment - Part 5： Major performance testing methods of speaker>> .

【Key Words】speaker； temperature rise； power test； application

1 揚(yáng)聲器音圈的溫升

揚(yáng)聲器將電能轉(zhuǎn)換成聲能的效率很低，特別是低頻揚(yáng)聲器，絕大部分電能都轉(zhuǎn)成熱能，從而使音圈、磁路升溫。實(shí)踐證明，過量的穩(wěn)定電功率或過量的峰值電功率都會(huì)使揚(yáng)聲器出現(xiàn)故障。前者引起音圈過量發(fā)熱，最終導(dǎo)致音圈被燒毀；后者造成揚(yáng)聲器振動(dòng)系統(tǒng)瞬間產(chǎn)生超大的振幅而引起揚(yáng)聲器的機(jī)械故障，音圈可能與揚(yáng)聲器的紙盆（或驅(qū)動(dòng)器的振膜）脫開或揚(yáng)聲器的紙盆（或振膜）被撕裂或振破。

同一音圈在不同電功率作用下發(fā)熱、溫升情況和相同電功率作用下不同直徑的音圈發(fā)熱、溫升情況如圖1所示。當(dāng)音圈直徑為32 mm時(shí)：輸入電功率255 W，作用時(shí)間15 s時(shí)溫升達(dá)135 ℃、作用時(shí)間為60 s時(shí)溫升達(dá)210 ℃（已趨向平穩(wěn)）；輸入電功率132 W，作用時(shí)間為15 s時(shí)溫升達(dá)52 ℃、作用時(shí)間60 s時(shí)溫升達(dá)75 ℃（已趨向平穩(wěn)）。當(dāng)輸入功率為60 W時(shí)：音圈直徑為45 mm，作用時(shí)間10 s時(shí)溫升達(dá)25 ℃、作用時(shí)間60 s時(shí)溫升達(dá)60 ℃（已趨向平穩(wěn)）；音圈直徑為19 mm，作用時(shí)間10 s時(shí)溫升達(dá)175 ℃ 、作用時(shí)間60 s時(shí)溫升達(dá)195 ℃（已趨向平穩(wěn)）。

由此可得到以下結(jié)論：

（1）無論音圈直徑的不同還是輸入電功率大小的差異，作用時(shí)間達(dá)到60 s時(shí)，音圈的溫度已經(jīng)趨于平穩(wěn)。

（2）當(dāng)音圈直徑一定時(shí)，輸入電功率越大，溫升越快，其平穩(wěn)點(diǎn)的溫度也越高；而當(dāng)輸入功率一定時(shí)，音圈直徑越大，溫升越慢，其平穩(wěn)點(diǎn)的溫度也越低。

2 揚(yáng)聲器的功率試驗(yàn)

承受功率是揚(yáng)聲器的主要電聲性能指標(biāo)之一，目前揚(yáng)聲器的發(fā)展趨向是體積小、承受功率大。

揚(yáng)聲器的功率是由相應(yīng)的試驗(yàn)來確定，該試驗(yàn)與兩個(gè)主要因素有關(guān)：（1）試驗(yàn)信號(hào)的類型，如模擬節(jié)目信號(hào)、粉紅噪聲信號(hào)、正弦信號(hào)等；（2）試驗(yàn)時(shí)間。不同標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注功率的差異主要由上述兩方面決定。

判斷試驗(yàn)是否合格主要以不損壞揚(yáng)聲器為原則，即純音檢聽合格。也有的規(guī)定以其性能變化不超過10%為鑒別依據(jù)。

2.1 試驗(yàn)一：WH/T 39-2009 《專業(yè)音頻和擴(kuò)聲用揚(yáng)聲器組件實(shí)用規(guī)范》

文化部頒布的文化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)WH/T 39-2009《專業(yè)音頻和擴(kuò)聲用揚(yáng)聲器組件實(shí)用規(guī)范》修改采用美國(guó)聲頻工程學(xué)會(huì)AES 2-1984《專業(yè)音頻和擴(kuò)聲用揚(yáng)聲器組件的AES推薦實(shí)用規(guī)范（英文版）》，給出了專業(yè)音頻和擴(kuò)聲系統(tǒng)的揚(yáng)聲器組件的通用技術(shù)規(guī)范。該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定“承受功率”試驗(yàn)如下：

驅(qū)動(dòng)器應(yīng)安裝在一個(gè)面積固定或逐漸擴(kuò)大，且初始面積不小于驅(qū)動(dòng)器喉部面積的合適聲負(fù)載上。制造商須規(guī)定負(fù)載的安裝方法，低頻揚(yáng)聲器單元應(yīng)安裝在自由空間中，使振膜的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗椒较颍⑶抑車O(shè)置不會(huì)造成不可忽略的空氣負(fù)載。如圖2所示，驅(qū)動(dòng)器或低頻揚(yáng)聲器單元應(yīng)用制造商所規(guī)定的低頻下限至少到此下限10倍帶寬范圍內(nèi)的粉紅噪聲驅(qū)動(dòng)。噪聲信號(hào)應(yīng)經(jīng)過12 dB/oct斜率的具有巴特沃茲濾波器響應(yīng)特性的帶通濾波器，且供給高頻驅(qū)動(dòng)器或低頻揚(yáng)聲器單元的噪聲信號(hào)的峰值電壓與有效值電壓比應(yīng)為2：1（6 dB）。制造商應(yīng)標(biāo)明噪聲信號(hào)的截止頻率上下限（-3 dB）。

將圖2中的設(shè)備儀器具體化，就可得到圖3所示的設(shè)備連接圖。

測(cè)試的高頻驅(qū)動(dòng)器或低頻揚(yáng)聲器單元應(yīng)能承受連續(xù)的高功率，并在每一增量皆可達(dá)到熱平衡（大約2 h）。功率應(yīng)由所用電壓有效值的平方除以 Zmin來決定。高頻驅(qū)動(dòng)器或低頻揚(yáng)聲器單元額定功率定義為：連續(xù)工作2 h后，其聲、力、電三方面的特性產(chǎn)生的永久性變化不超過10%的功率。

2.2 GB/T 12060.5-2011《聲系統(tǒng)設(shè)備 第5部分：揚(yáng)聲器主要性能測(cè)試方法》

國(guó)標(biāo)GB/T 12060.5-2011《聲系統(tǒng)設(shè)備 第5部分：揚(yáng)聲器主要性能測(cè)試方法》等同采用IEC 60268-5：2007《聲系統(tǒng)設(shè)備 第5部分：揚(yáng)聲器（英文版）》，適用于聲系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器，完全作為無源器件來處理，不包括帶內(nèi)置放大器的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的功率試驗(yàn)如下：

（1）“額定噪聲功率”試驗(yàn)

揚(yáng)聲器在不產(chǎn)生熱損壞或機(jī)械損壞的情況下所能夠承受的模擬節(jié)目噪聲電壓U0，由公式U02/R計(jì)算得到，其中R為額定阻抗值。

如圖4所示的測(cè)量裝置應(yīng)包括下列儀器：粉紅噪聲發(fā)生器；合適的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，以得到符合SJ/Z 9140.1規(guī)定的噪聲信號(hào)；帶限幅電路的功率放大器；除非制造商規(guī)定，揚(yáng)聲器單元應(yīng)在不加障板的條件下進(jìn)行測(cè)量。

待測(cè)揚(yáng)聲器輸入端的限幅噪聲頻率分布應(yīng)符合SJ/Z 9140.1的規(guī)定，其峰值因數(shù)在1.8～2.2之間。

全頻揚(yáng)聲器及揚(yáng)聲器系統(tǒng)和帶有分頻器的高頻揚(yáng)聲器可分為如圖5所示的兩種儀器設(shè)備連接圖。其中粉紅噪聲經(jīng)過模擬節(jié)目信號(hào)濾波器可得到如圖6所示的頻率譜。

揚(yáng)聲器須在規(guī)定氣候條件下，在其須承受的額定電壓下連續(xù)試驗(yàn)100 h。試驗(yàn)后應(yīng)將揚(yáng)聲器立即貯存在普通房間的正常氣候條件下24 h。貯存結(jié)束后，除共振頻率變化之外，不存在電性能、機(jī)械性能和聲性能上明顯的改變。

（2）“長(zhǎng)期最大功率”試驗(yàn)

揚(yáng)聲器能夠承受與“額定噪聲功率”試驗(yàn)相同的模擬節(jié)目噪聲信號(hào)，持續(xù)時(shí)間為1 min，間隔為2 min，重復(fù)10次，而不產(chǎn)生永久性損壞的最大噪聲信號(hào)電壓Ult由公式Ult2/R計(jì)算得到的電功率，其中R為額定阻抗值。

3 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功率試驗(yàn)的差異

3.1 試驗(yàn)信號(hào)

由上述的設(shè)備連接圖可以看出，試驗(yàn)信號(hào)是不同的。WH/T 39-2009規(guī)定的是粉紅噪聲；而GB/T 12060.5-2011規(guī)定的是粉紅噪聲經(jīng)模擬節(jié)目濾波器后的“模擬節(jié)目信號(hào)”。如圖6所示，“模擬節(jié)目信號(hào)”與粉紅噪聲相比，在低頻端和高頻端都有一定程度的衰減：25 Hz（-10 dB）、

50 Hz（-1 dB）、1 000 Hz（0 dB）、2 000 Hz（-1 dB）、

16 000 Hz（-18 dB）。對(duì)頻段越寬的全頻揚(yáng)聲器和高頻揚(yáng)聲器，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)信號(hào)的差異會(huì)更明顯。

3.2 功率的標(biāo)注

對(duì)于低頻揚(yáng)聲器、全頻帶揚(yáng)聲器和揚(yáng)聲器系統(tǒng)，由上述設(shè)備連接圖可看出，WH/T 39-2009和GB/T 12060.5-2011規(guī)定的“能承受功率”都是揚(yáng)聲器實(shí)際得到的電功率。

對(duì)于高頻揚(yáng)聲器，由上述設(shè)備連接圖可看出：

（1）WH/T 39-2009采用的是使用帶通濾波器來限定揚(yáng)聲器的頻率范圍的試驗(yàn)信號(hào)，規(guī)定高頻揚(yáng)聲器的“能承受功率”為本身實(shí)際得到的電功率（JBL公司稱此功率為連續(xù)粉噪功率，而他們的連續(xù)節(jié)目功率則比連續(xù)粉噪功率大3 dB）。

（2）GB/T 12060.5-2011采用的是分頻器的高通輸出端提供的試驗(yàn)信號(hào)電壓，規(guī)定高頻揚(yáng)聲器的額定噪聲功率為分頻器輸入端的電功率。

3.3 試驗(yàn)時(shí)間

WH/T 39-2009規(guī)定的是達(dá)到熱平衡2 h；而GB/T 12060.5-2011規(guī)定的是考核熱耗散能力的連續(xù)試驗(yàn)100 h和考核機(jī)械與熱承受能力（特別是音圈）的持續(xù)試驗(yàn)1 min、間隔2 min、重復(fù)10次。

3.4 試驗(yàn)結(jié)果的判斷

WH/T 39-2009規(guī)定試驗(yàn)后聲、力和電方面的特性產(chǎn)生的永久性變化不超過10%；而GB/T 12060.5-2011規(guī)定試驗(yàn)后可恢復(fù)24 h，除共振頻率變化之外，不存在電性能、機(jī)械性能和聲性能有明顯的改變。

4 實(shí)際應(yīng)用中的問題

筆者曾將JBL公司的壓縮驅(qū)動(dòng)器2451J（500 Hz以上連續(xù)節(jié)目功率為100 W）采用上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行功率負(fù)荷試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果確實(shí)有差異。

按GB/T 12060.5-2011的前一版本GB/T 9396-1996《揚(yáng)聲器主要性能測(cè)試方法》中的“帶有分頻器的高頻揚(yáng)聲器功率試驗(yàn)方法”，對(duì)2451J+JBL號(hào)筒2334進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果為：兩階分頻器的分頻點(diǎn)為500 Hz、高通斜率為-12 dB/oct；分頻器的低通輸出端接假負(fù)載；分頻器輸入端為100 W電功率，不到2 h的負(fù)荷驅(qū)動(dòng)器被燒毀。

按JBL公司的要求依WH/T 39-2009的規(guī)定的功率試驗(yàn)方法，對(duì)2451J+JBL號(hào)筒2334進(jìn)行測(cè)試。帶通濾波器設(shè)置為500 Hz至20 000 Hz（濾波器實(shí)測(cè)500 Hz處高通斜率為-28 dB/oct）；驅(qū)動(dòng)器實(shí)際承受50 W電功率，2 h的負(fù)荷沒有出現(xiàn)問題。

這里應(yīng)指出，模擬節(jié)目信號(hào)在500 Hz分頻時(shí)，高通得到的能量才是分頻器輸入端電功率的近50%，但兩種方法的試驗(yàn)信號(hào)實(shí)際有差異：

（1）試驗(yàn)信號(hào)低于500 Hz部分：WH/T 39-2009的試驗(yàn)方法比GB/T 12060.5-2011的試驗(yàn)方法在分頻點(diǎn)前切得更干凈，GB/T 12060.5-2011的試驗(yàn)方法中驅(qū)動(dòng)器實(shí)際承受的低于500 Hz的低頻信號(hào)分量會(huì)更多一點(diǎn)；

（2）試驗(yàn)信號(hào)高頻分量：WH/T 39-2009的試驗(yàn)方法比GB/T 12060.5-2011的試驗(yàn)方法因?yàn)榍罢邲]有經(jīng)過節(jié)目信號(hào)濾波器，高頻分量明顯增加。綜合起來：為保持驅(qū)動(dòng)器實(shí)際承受的電功率一樣，只有在WH/T 39-2009試驗(yàn)方法的試驗(yàn)信號(hào)在低于2 000 Hz的分量相對(duì)少和GB/T 12060.5-2011試驗(yàn)方法的試驗(yàn)信號(hào)低于2 000 Hz的分量相對(duì)多時(shí)才有可能。而過多的低、中頻信號(hào)對(duì)高頻揚(yáng)聲器的損傷會(huì)更大，所以出現(xiàn)了本人采用GB/T 12060.5-2011規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行功率試驗(yàn)時(shí)驅(qū)動(dòng)器更容易被損壞的試驗(yàn)結(jié)果。

（1）“額定噪聲功率”試驗(yàn)

揚(yáng)聲器在不產(chǎn)生熱損壞或機(jī)械損壞的情況下所能夠承受的模擬節(jié)目噪聲電壓U0，由公式U02/R計(jì)算得到，其中R為額定阻抗值。

如圖4所示的測(cè)量裝置應(yīng)包括下列儀器：粉紅噪聲發(fā)生器；合適的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，以得到符合SJ/Z 9140.1規(guī)定的噪聲信號(hào)；帶限幅電路的功率放大器；除非制造商規(guī)定，揚(yáng)聲器單元應(yīng)在不加障板的條件下進(jìn)行測(cè)量。

待測(cè)揚(yáng)聲器輸入端的限幅噪聲頻率分布應(yīng)符合SJ/Z 9140.1的規(guī)定，其峰值因數(shù)在1.8～2.2之間。

全頻揚(yáng)聲器及揚(yáng)聲器系統(tǒng)和帶有分頻器的高頻揚(yáng)聲器可分為如圖5所示的兩種儀器設(shè)備連接圖。其中粉紅噪聲經(jīng)過模擬節(jié)目信號(hào)濾波器可得到如圖6所示的頻率譜。

揚(yáng)聲器須在規(guī)定氣候條件下，在其須承受的額定電壓下連續(xù)試驗(yàn)100 h。試驗(yàn)后應(yīng)將揚(yáng)聲器立即貯存在普通房間的正常氣候條件下24 h。貯存結(jié)束后，除共振頻率變化之外，不存在電性能、機(jī)械性能和聲性能上明顯的改變。

（2）“長(zhǎng)期最大功率”試驗(yàn)

揚(yáng)聲器能夠承受與“額定噪聲功率”試驗(yàn)相同的模擬節(jié)目噪聲信號(hào)，持續(xù)時(shí)間為1 min，間隔為2 min，重復(fù)10次，而不產(chǎn)生永久性損壞的最大噪聲信號(hào)電壓Ult由公式Ult2/R計(jì)算得到的電功率，其中R為額定阻抗值。

3 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功率試驗(yàn)的差異

3.1 試驗(yàn)信號(hào)

由上述的設(shè)備連接圖可以看出，試驗(yàn)信號(hào)是不同的。WH/T 39-2009規(guī)定的是粉紅噪聲；而GB/T 12060.5-2011規(guī)定的是粉紅噪聲經(jīng)模擬節(jié)目濾波器后的“模擬節(jié)目信號(hào)”。如圖6所示，“模擬節(jié)目信號(hào)”與粉紅噪聲相比，在低頻端和高頻端都有一定程度的衰減：25 Hz（-10 dB）、

50 Hz（-1 dB）、1 000 Hz（0 dB）、2 000 Hz（-1 dB）、

16 000 Hz（-18 dB）。對(duì)頻段越寬的全頻揚(yáng)聲器和高頻揚(yáng)聲器，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)信號(hào)的差異會(huì)更明顯。

3.2 功率的標(biāo)注

對(duì)于低頻揚(yáng)聲器、全頻帶揚(yáng)聲器和揚(yáng)聲器系統(tǒng)，由上述設(shè)備連接圖可看出，WH/T 39-2009和GB/T 12060.5-2011規(guī)定的“能承受功率”都是揚(yáng)聲器實(shí)際得到的電功率。

對(duì)于高頻揚(yáng)聲器，由上述設(shè)備連接圖可看出：

（1）WH/T 39-2009采用的是使用帶通濾波器來限定揚(yáng)聲器的頻率范圍的試驗(yàn)信號(hào)，規(guī)定高頻揚(yáng)聲器的“能承受功率”為本身實(shí)際得到的電功率（JBL公司稱此功率為連續(xù)粉噪功率，而他們的連續(xù)節(jié)目功率則比連續(xù)粉噪功率大3 dB）。

（2）GB/T 12060.5-2011采用的是分頻器的高通輸出端提供的試驗(yàn)信號(hào)電壓，規(guī)定高頻揚(yáng)聲器的額定噪聲功率為分頻器輸入端的電功率。

3.3 試驗(yàn)時(shí)間

WH/T 39-2009規(guī)定的是達(dá)到熱平衡2 h；而GB/T 12060.5-2011規(guī)定的是考核熱耗散能力的連續(xù)試驗(yàn)100 h和考核機(jī)械與熱承受能力（特別是音圈）的持續(xù)試驗(yàn)1 min、間隔2 min、重復(fù)10次。

3.4 試驗(yàn)結(jié)果的判斷

WH/T 39-2009規(guī)定試驗(yàn)后聲、力和電方面的特性產(chǎn)生的永久性變化不超過10%；而GB/T 12060.5-2011規(guī)定試驗(yàn)后可恢復(fù)24 h，除共振頻率變化之外，不存在電性能、機(jī)械性能和聲性能有明顯的改變。

4 實(shí)際應(yīng)用中的問題

筆者曾將JBL公司的壓縮驅(qū)動(dòng)器2451J（500 Hz以上連續(xù)節(jié)目功率為100 W）采用上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行功率負(fù)荷試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果確實(shí)有差異。

按GB/T 12060.5-2011的前一版本GB/T 9396-1996《揚(yáng)聲器主要性能測(cè)試方法》中的“帶有分頻器的高頻揚(yáng)聲器功率試驗(yàn)方法”，對(duì)2451J+JBL號(hào)筒2334進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果為：兩階分頻器的分頻點(diǎn)為500 Hz、高通斜率為-12 dB/oct；分頻器的低通輸出端接假負(fù)載；分頻器輸入端為100 W電功率，不到2 h的負(fù)荷驅(qū)動(dòng)器被燒毀。

按JBL公司的要求依WH/T 39-2009的規(guī)定的功率試驗(yàn)方法，對(duì)2451J+JBL號(hào)筒2334進(jìn)行測(cè)試。帶通濾波器設(shè)置為500 Hz至20 000 Hz（濾波器實(shí)測(cè)500 Hz處高通斜率為-28 dB/oct）；驅(qū)動(dòng)器實(shí)際承受50 W電功率，2 h的負(fù)荷沒有出現(xiàn)問題。

這里應(yīng)指出，模擬節(jié)目信號(hào)在500 Hz分頻時(shí)，高通得到的能量才是分頻器輸入端電功率的近50%，但兩種方法的試驗(yàn)信號(hào)實(shí)際有差異：

（1）試驗(yàn)信號(hào)低于500 Hz部分：WH/T 39-2009的試驗(yàn)方法比GB/T 12060.5-2011的試驗(yàn)方法在分頻點(diǎn)前切得更干凈，GB/T 12060.5-2011的試驗(yàn)方法中驅(qū)動(dòng)器實(shí)際承受的低于500 Hz的低頻信號(hào)分量會(huì)更多一點(diǎn)；

（2）試驗(yàn)信號(hào)高頻分量：WH/T 39-2009的試驗(yàn)方法比GB/T 12060.5-2011的試驗(yàn)方法因?yàn)榍罢邲]有經(jīng)過節(jié)目信號(hào)濾波器，高頻分量明顯增加。綜合起來：為保持驅(qū)動(dòng)器實(shí)際承受的電功率一樣，只有在WH/T 39-2009試驗(yàn)方法的試驗(yàn)信號(hào)在低于2 000 Hz的分量相對(duì)少和GB/T 12060.5-2011試驗(yàn)方法的試驗(yàn)信號(hào)低于2 000 Hz的分量相對(duì)多時(shí)才有可能。而過多的低、中頻信號(hào)對(duì)高頻揚(yáng)聲器的損傷會(huì)更大，所以出現(xiàn)了本人采用GB/T 12060.5-2011規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行功率試驗(yàn)時(shí)驅(qū)動(dòng)器更容易被損壞的試驗(yàn)結(jié)果。

（1）“額定噪聲功率”試驗(yàn)

揚(yáng)聲器在不產(chǎn)生熱損壞或機(jī)械損壞的情況下所能夠承受的模擬節(jié)目噪聲電壓U0，由公式U02/R計(jì)算得到，其中R為額定阻抗值。

如圖4所示的測(cè)量裝置應(yīng)包括下列儀器：粉紅噪聲發(fā)生器；合適的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，以得到符合SJ/Z 9140.1規(guī)定的噪聲信號(hào)；帶限幅電路的功率放大器；除非制造商規(guī)定，揚(yáng)聲器單元應(yīng)在不加障板的條件下進(jìn)行測(cè)量。

待測(cè)揚(yáng)聲器輸入端的限幅噪聲頻率分布應(yīng)符合SJ/Z 9140.1的規(guī)定，其峰值因數(shù)在1.8～2.2之間。

全頻揚(yáng)聲器及揚(yáng)聲器系統(tǒng)和帶有分頻器的高頻揚(yáng)聲器可分為如圖5所示的兩種儀器設(shè)備連接圖。其中粉紅噪聲經(jīng)過模擬節(jié)目信號(hào)濾波器可得到如圖6所示的頻率譜。

揚(yáng)聲器須在規(guī)定氣候條件下，在其須承受的額定電壓下連續(xù)試驗(yàn)100 h。試驗(yàn)后應(yīng)將揚(yáng)聲器立即貯存在普通房間的正常氣候條件下24 h。貯存結(jié)束后，除共振頻率變化之外，不存在電性能、機(jī)械性能和聲性能上明顯的改變。

（2）“長(zhǎng)期最大功率”試驗(yàn)

揚(yáng)聲器能夠承受與“額定噪聲功率”試驗(yàn)相同的模擬節(jié)目噪聲信號(hào)，持續(xù)時(shí)間為1 min，間隔為2 min，重復(fù)10次，而不產(chǎn)生永久性損壞的最大噪聲信號(hào)電壓Ult由公式Ult2/R計(jì)算得到的電功率，其中R為額定阻抗值。

3 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功率試驗(yàn)的差異

3.1 試驗(yàn)信號(hào)

由上述的設(shè)備連接圖可以看出，試驗(yàn)信號(hào)是不同的。WH/T 39-2009規(guī)定的是粉紅噪聲；而GB/T 12060.5-2011規(guī)定的是粉紅噪聲經(jīng)模擬節(jié)目濾波器后的“模擬節(jié)目信號(hào)”。如圖6所示，“模擬節(jié)目信號(hào)”與粉紅噪聲相比，在低頻端和高頻端都有一定程度的衰減：25 Hz（-10 dB）、

50 Hz（-1 dB）、1 000 Hz（0 dB）、2 000 Hz（-1 dB）、

16 000 Hz（-18 dB）。對(duì)頻段越寬的全頻揚(yáng)聲器和高頻揚(yáng)聲器，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)信號(hào)的差異會(huì)更明顯。

3.2 功率的標(biāo)注

對(duì)于低頻揚(yáng)聲器、全頻帶揚(yáng)聲器和揚(yáng)聲器系統(tǒng)，由上述設(shè)備連接圖可看出，WH/T 39-2009和GB/T 12060.5-2011規(guī)定的“能承受功率”都是揚(yáng)聲器實(shí)際得到的電功率。

對(duì)于高頻揚(yáng)聲器，由上述設(shè)備連接圖可看出：

（1）WH/T 39-2009采用的是使用帶通濾波器來限定揚(yáng)聲器的頻率范圍的試驗(yàn)信號(hào)，規(guī)定高頻揚(yáng)聲器的“能承受功率”為本身實(shí)際得到的電功率（JBL公司稱此功率為連續(xù)粉噪功率，而他們的連續(xù)節(jié)目功率則比連續(xù)粉噪功率大3 dB）。

（2）GB/T 12060.5-2011采用的是分頻器的高通輸出端提供的試驗(yàn)信號(hào)電壓，規(guī)定高頻揚(yáng)聲器的額定噪聲功率為分頻器輸入端的電功率。

3.3 試驗(yàn)時(shí)間

WH/T 39-2009規(guī)定的是達(dá)到熱平衡2 h；而GB/T 12060.5-2011規(guī)定的是考核熱耗散能力的連續(xù)試驗(yàn)100 h和考核機(jī)械與熱承受能力（特別是音圈）的持續(xù)試驗(yàn)1 min、間隔2 min、重復(fù)10次。

3.4 試驗(yàn)結(jié)果的判斷

WH/T 39-2009規(guī)定試驗(yàn)后聲、力和電方面的特性產(chǎn)生的永久性變化不超過10%；而GB/T 12060.5-2011規(guī)定試驗(yàn)后可恢復(fù)24 h，除共振頻率變化之外，不存在電性能、機(jī)械性能和聲性能有明顯的改變。

4 實(shí)際應(yīng)用中的問題

筆者曾將JBL公司的壓縮驅(qū)動(dòng)器2451J（500 Hz以上連續(xù)節(jié)目功率為100 W）采用上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行功率負(fù)荷試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果確實(shí)有差異。

按GB/T 12060.5-2011的前一版本GB/T 9396-1996《揚(yáng)聲器主要性能測(cè)試方法》中的“帶有分頻器的高頻揚(yáng)聲器功率試驗(yàn)方法”，對(duì)2451J+JBL號(hào)筒2334進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果為：兩階分頻器的分頻點(diǎn)為500 Hz、高通斜率為-12 dB/oct；分頻器的低通輸出端接假負(fù)載；分頻器輸入端為100 W電功率，不到2 h的負(fù)荷驅(qū)動(dòng)器被燒毀。

按JBL公司的要求依WH/T 39-2009的規(guī)定的功率試驗(yàn)方法，對(duì)2451J+JBL號(hào)筒2334進(jìn)行測(cè)試。帶通濾波器設(shè)置為500 Hz至20 000 Hz（濾波器實(shí)測(cè)500 Hz處高通斜率為-28 dB/oct）；驅(qū)動(dòng)器實(shí)際承受50 W電功率，2 h的負(fù)荷沒有出現(xiàn)問題。

這里應(yīng)指出，模擬節(jié)目信號(hào)在500 Hz分頻時(shí)，高通得到的能量才是分頻器輸入端電功率的近50%，但兩種方法的試驗(yàn)信號(hào)實(shí)際有差異：

（1）試驗(yàn)信號(hào)低于500 Hz部分：WH/T 39-2009的試驗(yàn)方法比GB/T 12060.5-2011的試驗(yàn)方法在分頻點(diǎn)前切得更干凈，GB/T 12060.5-2011的試驗(yàn)方法中驅(qū)動(dòng)器實(shí)際承受的低于500 Hz的低頻信號(hào)分量會(huì)更多一點(diǎn)；

（2）試驗(yàn)信號(hào)高頻分量：WH/T 39-2009的試驗(yàn)方法比GB/T 12060.5-2011的試驗(yàn)方法因?yàn)榍罢邲]有經(jīng)過節(jié)目信號(hào)濾波器，高頻分量明顯增加。綜合起來：為保持驅(qū)動(dòng)器實(shí)際承受的電功率一樣，只有在WH/T 39-2009試驗(yàn)方法的試驗(yàn)信號(hào)在低于2 000 Hz的分量相對(duì)少和GB/T 12060.5-2011試驗(yàn)方法的試驗(yàn)信號(hào)低于2 000 Hz的分量相對(duì)多時(shí)才有可能。而過多的低、中頻信號(hào)對(duì)高頻揚(yáng)聲器的損傷會(huì)更大，所以出現(xiàn)了本人采用GB/T 12060.5-2011規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行功率試驗(yàn)時(shí)驅(qū)動(dòng)器更容易被損壞的試驗(yàn)結(jié)果。