定義
仿真嘴是一種特殊的人工聲源,亦稱人工嘴或人造嘴。它是用一隻小型揚聲器安裝在特殊形狀的障板上構成的。障板形狀的設計是使其模擬人嘴的平均指向性和輻射圖案。仿真嘴還需要加上頻率補償網路或聲壓縮,以達到一定的聲音頻率回響。仿真嘴是用來模擬實際工作情況下測試或校準送話器的電聲特性。
為了獲得一種接近真實人嘴的聲源,長期以來作了大量的探索和研究,因為人在講話時,嘴口的大小是變化的,在低頻和中頻,中心位置偏後;高頻則在唇和齒之間,為了找到合理的近似,人們用探管傳聲器研究了圍繞講話者嘴的聲輻射圖,在此研究的基礎上,研製了現在的仿真嘴。國內常用的仿真嘴有BK公司的4216型、4219型仿真嘴和國產的的NZ1型仿真嘴。
必要條件
仿真嘴必須要有恆定的聲壓輸出,為保證恆定聲壓輸出,目前使用的仿真嘴中採用兩種方法:
(1)利用無源均衡器裝在仿真嘴放大器線路中進行補償,這種方法的缺點是在高頻難以達到精確平衡。
(2)採用安置在出聲孔附近的小型壓強型傳聲器,接入信號源壓縮迴路,以控制仿真嘴的聲壓輸出恆定。仿真嘴的口唇位置大約在出聲孔前10mm左右,它是仿真嘴工作頻帶內的平均聲中心位置。
NZ1型仿真嘴
結構和特性
NZ1型仿真嘴由一隻80mm、功率2W的動圈式揚聲器和一隻作壓縮用的CH16電容傳聲器以及前置放大器組成。電容傳聲器頭安裝在仿真嘴出聲口處,利用信號發生器的壓縮線路,可使出聲口的聲壓保持恆定。
仿真嘴前罩的外形及出聲孔要考慮到人發聲受到鼻腔、胸腔的影響和人面部與送話器之間有反射存在,因此設計前罩為凸形反射面,出聲孔模擬人嘴和鼻腔來。出聲口的唇圈平面是一個參考平面,從這平面開始,聲壓隨距離的衰減與人的嘴唇開始聲壓隨著距離衰減相近。
主要技術參數
(1)頻率範圍:150Hz~10000Hz;
(2)最大聲壓級:125dB(出聲口處);
(3)不均勻度:±1dB(出聲口處,115dB,以1000Hz為參考);
(4)諧波失真:小於3%(1000Hz、低於115dB時,由內置的CH16型電容傳聲器測量);
(5)前置放大器:供電電壓120V,極化電壓200V,最大輸出電壓10V,頻率特性±0.5dB(20~20000Hz);
(6)使用環境:溫度-10℃~+40℃,濕度小於80%。
校準和使用
(1)傳聲器系統校準。將仿真嘴的七芯插頭插入測量放大器的“電容傳聲器輸入”插孔,旋下仿真嘴前罩,將電容傳聲器連傳聲器座一起從彈簧夾上拉出,再用活塞發生器對CH16型電容傳聲器、前置放大器以及電纜整個系統進行校準。活塞發生器的聲壓為124dB,此時測量放大器的表頭指示值為90dB,則該系統的修正值為124-90=+34dB。記下修正值,將電容傳聲器連傳聲器座裝回彈簧夾內,再旋上前罩待用。
(2)仿真嘴出聲口聲壓校準。信號發生器的電壓輸出選擇置2~4V(內阻8Ω左右,使輸出功率為2W左右),將輸出電位器和“壓縮輸入”電位器旋至最大、壓縮速度100dB/秒,該輸出接至仿真嘴揚聲器的輸入插孔。
調節信號發生器的“壓縮輸入”電位器,使測量放大器的表頭指示值加上修正值(如+34dB)的和為所需要的聲壓級。改變出聲口聲壓,仿真嘴的唇圈外自由場聲壓亦隨之改變。信號發生器若以200~4000~200Hz每秒一循環的掃頻信號送給仿真嘴的揚聲器,出聲口聲壓調至115dB,則唇圈外40mm處聲壓為94dB(以1000Hz為參考,不均勻度不超過±3dB)。
在電聲綜合測量儀中,配有仿真嘴以及仿真嘴放大器。當仿真嘴及其仿真嘴放大器接受信號發生器輸入285mV電信號時發出的聲壓,可用電容傳聲器在離嘴唇40mm處測得1.075Pa(即94.6dB)聲壓。在DSY-70型電聲測量儀中,仿真嘴放大器的頻率補償網路補償了仿真嘴頻率特性的不均勻度,使在200~4000Hz頻率範圍內聲壓的不均勻度小於等於±3dB,而不使用壓縮系統。
CRY602仿真嘴
CRY602仿真嘴用於模擬人嘴部附近聲場的聲源,適用於電話送話器和傳聲器(麥克風)的頻響、失真等聲學參數指標測試。
特點
(1)符合IEEE269,661國際標準和ITU-T P51建議的“嘴基準點”傳送聲信號的要求;
(2)聲學測量標準聲源;
(3)200Hz~10kHz失真達到國際標準;
(4)高穩定性。
技術參數
(1)接口:BNG;
(2)淨重:1.3kg;
(3)高度:88mm;
(4)直徑: 100mm;
(5)唇厚:外徑 51mm,高度25mm;
(6)出聲孔徑: 20mm;
(7)瞬時最大功率:50W(1秒);
(8)連續最大功率:10W;
(9)阻抗:4 ohm;
(10)頻響曲線:經補償後輸出聲壓94dB±1dB(100Hz-10kHz);
(11)失真:200Hz-10kHz,小於1.5%,通常情況下小於1%(94dBSPL,25mmMRP處);
(12)最小連續輸出聲壓:①200Hz-10kHz:110dB(25mmMRP處);②100Hz-10kHz:100dB(25mmMRP處)。