本标准规定了电鸣乐器电声性能的测量方法。 本标准适用于电鸣乐器。

ICS97.200.20
分类号：Y58bZxz.net
备案号：41631-2013
中华人民共和国轻工行业标准
QB/T4487-2013
电鸣乐器电声性能测量方法
Measurementmethodforelectro-acousticperformanceofelectrophonesmusicalinstruments2013-07-22发布
中华人民共和国工业和信息化部2013-12-01实施
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由中国轻工业联合会提出。本标准由全国乐器标准化技术委员会（SAC/TC371）归口。QB/T44872013
本标准起草单位：武汉艾立卡电子有限公司、杭州艺威电子音响设备厂、北京乐器研究所。本标准主要起草人：张鉴堂、蔡忠伟、王伟、刘晶、庄严、吴东亮、李健、陈昌。1
1范围
电鸣乐器电声性能测量方法
本标准规定了电鸣乐器电声性能的术语和定义、测试条件、测试方法。本标准适用于电鸣乐器。
2规范性引用文件
QB/T4487-2013
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T12060.2一2011声系统设备第2部分：一般术语解释和计算方法（IEC60268-2：1987，IDT）GB/T12060.3一2011声系统设备第3部分：声频放大器测量方法（IEC60268-3：2000，IDT）GB/T12105—2007电子琴通用技术条件GB/T23146-2008
十二平均律的频率与音分的计算3术语和定义
GB/T12060.2一2011、GB/T12105-2007界定的部分术语和定义以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
直通增益bypassgain
在额定条件下，在控制器置于直通时，所测输出电压与源电动势之比。3.2
总谐波失真加噪声totalharmonicdistortionplusnoise经滤除基波分量后的输出信号有效值与其总输出信号的有效值之比。3.3
音准稳定性pitchstability
电鸣乐器连续正常工作到规定时间后的音准误差3.4
音色频谱tonefrequencyspectrum乐音的基音及其谐音的幅值表示为频率函数的图形。3.5
放声系统频率响应systemfrequencyresponse电鸣乐器输出声压随频率变化的关系曲线。3.6
放声系统总谐波失真systemtotalharmonicdistortion电鸣乐器通过声压表示的总谐波失真。4测试条件
4.1测试大气条件
无特殊要求时，全部测试应在下述条件下进行：a）环境温度：15℃~35℃；
b）相对湿度：25%~75%；
c）大气压力：86kPa～106kPa。1
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4.2仲裁大气条件
对测试结果有异议时，全部测试应在下述条件下进行a）环境温度19℃~21℃；
b）相对湿度：63%~67%；
c）大气压力：86kPa~106kPag
d）消声室本底噪声：小于25dB。4.3电源条件
无特殊要求时，全部测试应在下述条件下进行：a）交流供电：（220土4.4）V、（50±1).Hz，电源波形失真不大于5%。b）直流供电：额定工作电压×（1土2%）V，纹波电压不大于10mV
4.4声学环境
4.4.1声场条件
应满足下列条件之一
a）自由场条件；
b）半空间自由场条件；
c）扩散场条件；
d）模拟自由场条件；
e）模拟半空间自由场条件。
4.4.2不需要的声噪声和电噪声
在测量频带内不需要的声噪声和电噪声的噪声级应比被测信号的声压级低10dB以上4.4.3自由场条件下的测试距离
声频信号采集点在被测样机参考轴上，垂直参考面0.5m或1m的整数倍，在测试结果中注明。测量结果宜换算为标准1m处的值。
4.5额定条件和标准测试条件
4.5.1额定条件
当满足下列条件时，被测样机被认为在额定条件下工作：a）被测样机接在额定电源上：
b）信号源与额定信号源阻抗串联后接到输入端：c）测试电性能指标时，输出端接额定负载阻抗：d）不用的端子按规定连接；
e）在没有其他特殊理由时，以1kHz为参考频率，将此频率的正弦信号源电动势调整到等于额定信号源电动势：
f）在没有其他特殊理由时，音量控制器置于使输出端电压等于额定的输出电压：g）均衡器、滤波器等置于能给出有效频率范围的位置：h）如果有被动输入和主动输入时，以被动输入为主要测试信号输入端口；i）如果有多通道放大器的被测样机，在没有其他特殊理由时，被测通道音量置于额定位置，其余通道应置于增益最小位置：
j）如果有内置音效类模块，除特殊要求外，应将内置音效类模块关闭，或选择直接通道；k）如果测量有干扰时，应使用低通滤波器。低通滤波器应满足：通频带范围-10Hz20000Hz，通频带响应偏差不大于0.1dB，在24kHz以上的频率应有60dB的衰减。4.5.2标准测试条件
将被测样机置于额定条件，然后降低信号源电动势10dB，即为标准测试条件。2
5测试方法
5.1平衡输入阻抗
5.1.1测试连接按图
5.1.2测试步骤如下：
a）将被测样机置于符合4.5.2规定的标准测试条件下；b）信号源不接地（或不接外壳）：O
被测装置
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负载电阻
c）将两个制造商所给定的电阻R2与测量用正弦波信号源信号端和信号源地端分别申联，再接到被测样机输入端；
d）用平衡电压表测量输入电压U，电压表输入阻抗应远大于被测样机输入阻抗；e）以一个经校准的可变电阻器R代替被测样机的输入阻抗-调整电阻器R使电压表读数恢复到Ui：f）电阻器R的阻值即为被测样机在标准测试条件下的输入阻抗模数：g）可在其他优选频率上重复以上测量5.2非平衡输入阻抗
5.2.1测试连接按图2所示
被测装置
5.2.2测试步骤如下
负载电阻
a）将被测样机置于符合4.5.2规定的标准测试条件下；b）将制造商所给定的电阻R写测量用正弦波信号源相串联，再接到被测样机输入端；c）用电压表测量输入电压Ui，电压表输入阻抗应远大于被测样机输入阻抗：d）以一个经校准的可变电阻器R代替被测样机的输入阻抗，调整电阻器R使电压表读数恢复到Ui；e）电阻器R的阻值即为被测样机在标准测试条件下的输入阻抗模数；f）可在其他优选频率上重复以上测量。5.3对应于额定失真限制的输出电压的最小源电动势见GB/T12060.3-2011中14.5.4。5.4输出源阻抗
5.4.1测试连接按图3所示。
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5.4.2测试步骤如下：
被测装置
a）将被测样机置于符合4.5.2规定的标准测试条件下，将输入信号源电动势减小到零，断开负载电阻；
b）将制造商所给定的电阻R与测量用正弦波信号源相申联，再接到被测样机输出端：c）调整测量用信号源输出，并且不使测量用信号源过载，直到被测样机的输出电压达到额定输出电压U2：
d）用电压表测量电阻器R上的电压降URe）输出源阻抗按公式（1）计算：U2xR
输出源阻抗
式中：
U2——额定输出电压，单位为伏特（V)；一串联电阻器R上的电压降，单位为伏特（V）：UR
R-—串联电阻器阻值，单位为欧姆（Q)。5.5失真限制的输出电压和功率
见GB/T12060.3—2011中14.6.3。5.6增益限制的有效频率范围
5.6.1测试连接按图4所示。
信号源
5.6.2测试步骤如下：
被测样机
低通滤波器
负载电阻
电压表
电平记录仪
a）将被测样机置于符合4.5.2规定的标准测试条件下，信号源置于额定频率；b）测量参考频率输出电压Ui：
c）保持源电动势不变，连续或步进地改变信号源频率；d）测量并记录输出电压U2与U的偏差；e）输出电压偏差所对应的频响偏差范围为增益限制的有效频率范围。5.7放声系统频率响应
5.7.1测试连接按图5所示。
信号源
5.7.2测试步骤如下：
声学环境
被测样机
传声器
a）被测样机置于符合4.4、4.5.2规定的条件下；测量放大
b）信号源与额定输入端连接，馈以正弦信号，频率置于参考频率处：电平记录
示波器
谐波失真
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c）保持信号源电动势不变，在测量频率范围内连续扫频或步进地改变信号源频率，测量每个频率处声压级SPL（f）；
d）SPL（f）表示为频率函数曲线（记录成曲线）。注1：当参考频率的响应在显著峰、谷处或频率范围以外时，应改用平坦响应处的频率。注2：测量条件也可在参考频率处输入扬声器电压为规定功率的1/4时的输入电压条件下进行。5.8总谐波失真加噪声
5.8.1测试连接按图6所示。
信号源
5.8.2测试步骤如下：
被测样机
负载电阻
低通滤波器
a）将被测样机置于符合4.5.2规定的标准测试条件下；b）输入参考频率的源电动势E；）用谐波失真仪测量输出电压总谐波失真加噪声，电压表
谐波失真仪
示波器
d）被测样机为多通道放大器时，各通道应分别测试，分别说明每个通道的总谐波失真加噪声。5.9放声系统总谐波失真
5.9.1测试连接按图5所示。
5.9.2测试步骤如下：
a）被测样机置于符合4.4、4.5.2规定的条件下；b）调节信号源输入正弦电压，使扬声器上测得的声压级为规定值；c）用谐波失真仪点测、手动或自动读数，或由电平记录仪在恒声压级下，记录其总谐波失真。5.10信号噪声比
5.10.1测试连接按图7所示。
信号源
被测样机
低通滤波器
负载电阻
宽带/A计
权滤波器
电压表
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5.10.2测试步骤如
a）将被测样机置
式中：
SNR=201g
信号噪声比，单位为分贝（dB)；输出电压；单位为伏特（V)
出电压：单位为伏特（V)。
信号噪声比和宽带信号噪声比。5.11信号哼声比
按GB/T12060.3-2011中14.14.3进行测试。5.12哼声输出电压
按GB/T12060.3-2011中14.14.3进行测试b）将增益控制量设置为最大值；6
·（2)
c）调整输入信号源电动势，恢复额定条件下原有的输出电压：d）测量输出电金U2;
e）测量信号源电动势Es
f）按公式（4）计算：
电压传输比
式中：
U2——额定输出电压，单位为伏特（v)；Es-额定源电动势，单位为伏特(y)。5.16噪声声级
5.16.1测试连接按图8所示。
声学环境
被测样机
5.16.2测试步骤如下：
传声器
a）被测样机置于符合4.4、4.5.1规定的条件下；b）将输入信号源电动势减小到零：测重放大器
频率计、
c）测量放大器频率计权置于A，时间计权置于慢档，读得A计权噪声级5.17音准误差
5.17.1声测法
5.17.1.1测试连接按图8所示。
5.17.1.2测试步骤如下：
a）将被测样机置于符合4.4规定的条件下；b）在制造商规定的音色下，将测量放大器上的传声器靠近被测样机的扬声器：c）在正常操作下使被测样机正常发音；d）调节被测样机音高微调装置使a'等于440Hz：e）被测样机在全音域操作使各音发音：f）用频率计测得各音的基频fm
g）按GB/23146一2008中附录A查出被测样机各音频率对应的音分误差。5.17.2电测法
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在产品标准规定的音频测试点，连接音准仪，正常操作被测样机，调节被测样机音高微调装置使a等于440Hz，依次操作被测样机，用音准仪直接读数。5.18相邻音准误差之差
5.18.1测试连接按图8所示。
5.18.2测试步骤如下：
a）按5.17.2分别测量两个相邻的音准误差81、62：b）按公式（5）计算相邻音准误差之差：7
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式中：
相邻音准误差之差：
8——音准误差1
62——音准误差2。
5.19音准稳定性
按5.17测量后，使被测样机连续工作2h，再用同一方法测量，取同一音名前后两次所测音准之差。测量中不应调整音高微调装置。5.20乐音最大声压级
5.20.1测试连接按图9所示。
声学环境
被测样机
5.20.2测试步骤如下：
传声器
a）将被测样机置于符合4.4、4.5.1规定的条件下：测量放大器
示波器
b）在制造商规定音色下，操作被测样机，使其各乐音依次发音，由测量放大器测量其声压级有效值，时间计权置于快档；
c）在其他音色重复以上测量。
5.21乐音声压级响应曲线
5.21.1测试连接按图9所示。
5.21.2测试步骤如下：
a）将被测样机置于符合4.4、4.5.1规定的条件下；b）音量控制器不变，操作被测样机使其各乐音发音，逐个读每个乐音发音声压级，将各乐音与声压关系用图表示。
5.22音色频谱
5.22.1测试连接按图10所示。
声学环境
被测样机
5.22.2测试步骤如下：
传声器
测量放大器
a）将被测样机置于符合4.4、4.5.1规定的条件下；窄带频谱
分析仪
示波器
b）示波器观察波形正常，用窄带频谱分析仪测其频谱，当采用实时FFT分析仪时，可对乐音信号先采样（2～3个周期以上），再转换成频域的方法进行，建议采用海宁窗函数，细化等功能分析到10次谐波以上，并尽量提高其分辨力。8
电子乐器数字信号传送
测试连接按图11所示。
5.23.2测试步骤如下：
a）将被测样机置于符合4.5.1规定的额定条件下；QB/T4487-2013
b）用装有可接收符合制造商所要求的应用软件计算机与被测样机连接后，检查被测样机数字信号的互传。
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