GRAS RA0402预极化高频耳模拟器

IEC 60318-4 (711) 耳模拟器的两个改进版本 

消费者对新功能、更高质量和更低价格的需求不断增长,这给音频和电子产品制造商带来了持续的压力,要求他们在成本效益、缩短上市时间和卓越性能方面实现差异化。在 GRAS,我们认识到您所面临的挑战,并努力通过突破精密测量传声器的极限来克服这些挑战。 

三十多年来,IEC 60318-4 耳模拟器一直是测试音频传感器的公认行业标准,它真实地模拟了人耳的声学负载。然而,它在 13.5 kHz 处的无阻尼共振使其难以用于高频测试。因此,GRAS 推出了两款 IEC 60318-4 耳朵模拟器的改进型。这两款耳模拟器既符合标准要求,又提高了高频测量能力。 点击此处了解 IEC 60318-4 耳模拟器的发展历程。 

GRAS RA0401/02 高频耳模拟器以标准 IEC 60318-4 耳模拟器为基础,但将有用频率范围扩展到 20 kHz。 

GRAS RA0403/04 高保真耳模拟器以标准 IEC 60318-4 耳模拟器为基础,但将有用频率范围扩展到 50 kHz 及以上。您可点击此处了解更多信息及其规格。

新标准 

标准 IEC 60318-4 (711) 耳模拟器(GRAS RA0045)的阶跃半波谐振频率为 13.5 kHz,这实际上将其实用性限制在至少 10 kHz 以下,而且它使用的是 ½" 传声器。 

不过,RA0401/02 具有一个阻尼系统,可以减弱 13.5 kHz 处的半波共振,从而将有效频率范围扩展到 20 kHz。它使用与原版相同的 ½" 传声器,完全符合标准规定。因此,当您在寻找 "标准 "60318-4 耳模拟器时,我们建议您将它作为首选,它在高频方面没有缺点。我们将其视为 "新标准"

现在可以测量高达 20 kHz 的频率。现在可以对总谐波失真(THD)、频率响应和驱动器共振相关现象进行研究,并对 "金耳朵 "测试进行客观补充,用于概念验证、研发和生产测试--所有这些都基于 "类人 "测试方法。在高频耳模拟器中,与长度相关的共振被阻尼化,由此产生的频率响应更加清晰。现在更容易区分头戴式耳机驱动器共振和耳模拟器共振。现在,总谐波失真(THD)测量受谐振相关峰值的影响较小。 

探寻优势 

我们的新型耳朵模拟器建立在行业标准之上,并在重要方面对其进行了改进。它们引入了重大改进:高频能力和改进的可重复性。当与我们的人体测量耳廓结合使用时,改善的可折叠性、贴合度和密封性是额外的好处。

 LEARN ABOUT OUR TEST SOLUTIONS

  

高频率耳模拟器 

在任何测试装置中都可直接替换 60318-4 耳模拟器 

改进失真测量 

改进可重复性        

高达 10 kHz 的类人负荷

扩展且稳定的频率响应 

符合IEC 60318-4标准 

100 Hz - 10 kHz:根据 IEC 60318-4
10 kHz - 20 kHz:± 2.2 dB 测试公差
阻尼共振,峰值 @ 13.5 kHz
容积:1260 mm³ @ 500 Hz,根据 IEC 60318-4
灵敏度:12.5 mV/Pa
基于 ITU-T Rec P.57

GRAS RA0402 是一款高频耳模拟器,其声学输入阻抗与普通人的耳朵非常相似。它包括一个40AO 1/2" 压力传声器,并使用该特定传声器单独校准。它具有一个特殊的阻尼系统,可将有效频率范围扩展到20 kHz。其外部等效型号为GRAS RA0401.

Technology

导言 

GRAS RA0402 是著名的 60318-4 标准耳模拟器的高频版本,该耳模拟器已被广泛接受,成为测量和模拟人耳声学负荷的首选工具。在 10 kHz 以下,标准耳模拟器的性能很好。但在 10 kHz 以上,其性能开始迅速下降。其主要原因是模拟器在 13.5 kHz 处产生了高 Q 值共振。这种共振使得耳模拟器构成的声学负载更加复杂,并对 10 kHz 以上的输出造成非线性影响,导致重复性差,频率响应和失真测量不可靠。

新型 GRAS 高频耳模拟器缓解了这一限制。13.5 kHz 处的陡峭共振已被一个阻尼较大的共振所取代,并且在一个较窄的公差带内,有用的频率范围现已扩展到 20 kHz。 

它符合 IEC60318-4 标准,其声学传递阻抗在 IEC60318-4 规定的容差范围内。从 10 kHz 到 20 kHz,传递阻抗在 ± 2.2 dB 范围内,从而大大提高了可重复性。此外,现在还可以进行真实的总谐波失真(THD)测量。它根据 ITU-T 建议 P.57 进行测量和校准,并随附一张校准图,说明其灵敏度和频率响应。

其外部偏振等效设备是 GRAS RA0401 外部偏振高频耳模拟器。 

特点 

  • 符合 IEC60318-4 标准的传输阻抗 

  • 10 至 20 kHz 响应在 ± 2.2 dB 范围内 

  • 13.5 kHz 的共振阻尼降低了约 14 dB 

优势 

  • 在同一测试序列中进行低于和高于 10 kHz 的测量——可在同一过程中对低于和高于 10 kHz 的结果进行比较/分析。 

  • 在耳膜参考点进行 10 kHz 以下和 10 kHz 以上的测量,即采用相同的声学负荷。 

  • 更好的失真测量,甚至可以测量 3-5 kHz 及以上的低频。 

它符合以下国际要求: 

  • IEC 60318-4:用于测量通过耳塞耦合到耳朵的耳机的闭塞耳模拟器。 

  • ITU-T 建议 P.57 (08/96) P 系列:电话传输质量,客观测量仪器: 人工耳 

设计 

RA0402 包含多个精心设计的容积,这些容积通过定义明确且经过精确调整的电阻槽连接起来。在等效电路中,电容器代表体积,电感和电阻分别代表电阻槽内的空气质量和空气流量。

它配有内置 GRAS 40AO  1/2" 预极化压力传声器和耳模拟器的单独校准表。

标准耳模拟器在约 13.5 kHz 处有一个高 Q 值共振,而高频版则有一个内置阻尼系统,可将与音量有关的共振衰减约 14 dB 。此外,共振的形状也有所缓和。 
这样,耦合器的有效频率范围就扩展到了 20 kHz。

比较: 标准 60318-4 耳模拟器与 RA0402 高频耳模拟器的比较 

对比标准化的 RA0045 耳模拟器和 RA0402 耳模拟器,不难看出带共振阻尼设计的优势。 
下面的曲线显示了标准 RA0045 60318-4 耳模拟器的传输阻抗(图 1)

 

图 1. 典型标准 60318-4 耳模拟器与高频耳模拟器的共振比较 

高频耳模拟器在 IEC 容差和 GRAS 容差下 10 至 20 kHz 的传输阻抗如图 2 所示。

 

图 2. 带有 IEC 和 GRAS 容差的典型 RA0402 高频耳模拟器的半波共振情况 

不难看出,半波共振的振幅和形状大不相同。标准耳模拟器的峰值在 36 dB 以上,而 RA0402 则低 14 dB。同时,RA0402 的共振斜率更加圆润。总的来说,RA0402 的响应更有用,对测量的影响也更容易识别。 

典型应用和用途

RA0402 用于测量通过耳管、耳模或耳尖等耳塞连接到人耳的耳机和助听器,以及测量耳廓、头部和躯干的影响。 
GRAS 拥有大量用于此类测量的测试设备组合,从相当简单的桌面测试装置到基于 KEMAR 人体模型的综合配置(带或不带口腔模拟)。 

KEMAR

可替代已配置 RA0045 的 KEMAR 进行测试 

  • 单耳或双耳助听器 

  • 头戴式耳机、耳内式、耳上式和环绕式 

  • 耳麦 

GRAS 43 系列台式耳模拟器套件 

如果您已经拥有我们的台式测试平台,RA0402 可以直接替换已配置 RA0045 的 43AC、43EA 和 43AG。 

GRAS 43AC, GRAS 43AE, GRAS 43AG

低泄漏和高泄漏耳廓模拟器 

根据 ITU-T 建议 P.57,它可与下列 GRAS 针形模拟器配合使用,用于测试电话:

可提供符合 IEC 60318-4 标准的各种测量附件。 
如需升级信息,请联系 GRAS 获取更多信息。 

听力学

助听器设计的进步使得助听器的频率范围不断扩大。因此,需要一种精确、一致并具有良好重复性的方法来测量 10 kHz 以上的频率。传统的 60318-4 耳模拟器在 10 kHz 以上的重复性较差,不适合测量宽频助听器。 
高频耳模拟器满足了对精确宽带测量方法的需求,其高频测量结果值得信赖。它在 IEC 限制范围内,因此可以保持与历史数据的链接,并且仍然可以使用现有的测试程序——确保完全向后兼容。 
因此,它非常适合作为标准 60318-4(原 60711)耳模拟器的高频补充,或作为助听器制造商研发测试和设计验证的新参考工具。 

消费电子产品: 头戴式耳机测试 

要对头戴式耳机和耳机进行真实测试,就必须为它们提供模拟人耳的声学负荷。传统的 60318-4 耦合器就能做到这一点,但由于 13.5 kHz 处的共振非常尖锐且占主导地位,因此 10 kHz 以上的测试无法产生可靠且可重复的结果。在实践中,这种限制使得有必要用其他方法测量被测传感器的高频行为,例如将其安装在障板上,用 ¼ ” 传声器在近场进行测量。 
有了 RA0402,现在就可以在同一测量装置中,在鼓参考点和被测传感器的相同声学负荷下,测量 10 kHz 以下和 10 kHz 以上的频率。这使得头戴式耳机的测试变得更加容易,并提高了可重复性。 
RA0402 可作为开发工具,用于开发入耳式耳机以及耳垫式和耳罩式耳机。 
RA0402 可安装在 KEMAR 中,用于耳机的研发。配备人体测量耳廓后,可对耳垫式和耳罩式头戴式耳机进行测试,其逼真程度远超以往。安装耳机时,人体测量耳廓会像真实耳朵一样塌陷在头戴式耳机上,这样就能更好地研究密封和泄漏相关的效果。对于入耳式耳机来说,耳道的较佳形状改善了密封性和贴合度,大大提高了测量的可重复性。 
人体测量耳廓和 RA0402 的综合优势是低频测试结果更好,高频分辨率更高,重复性大大提高。 
为进行质量控制,RA0402 可安装在 45CA 头戴式耳机/听力保护器测试夹具中。 

兼容性 

RA0402 可与标准 CCP 前置放大器一起使用,如 GRAS 26CA 前置放大器或 GRAS 26CB  1/4" 前置放大器。对于 1/4 "前置放大器,可使用直形 RA0003 适配器或直角 RA0001 适配器。 

与 RA0045 一样,RA0402 也有一个防尘过滤器,以防止灰尘和污垢进入内部。该过滤器应保持清洁,并在需要时更换,因为灰尘堆积会影响耦合器的性能。 

Specifications

Polarization/Connection
0 V / CCP
Theoretical dynamic range lower limit with GRAS preamplifier
dB(A)
25
Theoretical dynamic range upper limit with GRAS preamplifier @ +28 V / ±14 V power supply
dB
153
Theoretical dynamic range upper limit with GRAS preamplifier @ +120 V / ±60 V power supply
dB
164
Set sensitivity @ 250 Hz (±3 dB)
dB re 1V/Pa
-38
Resonance frequency
kHz
13.5
Coupler volume
mm³
1260 @ 500 Hz
Temperature range, operation
°C / °F
-30 to 60 / -22 to 140
Temperature coefficient @250 Hz
dB/°C / dB/°F
0.05
Humidity range non condensing
% RH
0 to 90
ANSI standard
S3.7
IEC standard
60318-4 (former 60711)
ITU-T recommondations
P.57
CE/RoHS compliant/WEEE registered
Yes/Yes, Yes
Weight
g / oz
52 / 1.8

Dimensions

Ordering info

 选配

GRAS RA0088

入耳式适配器

GRAS GR0433

校准适配器

GRAS GR0434

限位垫圈

GRAS GR0436

导管适配器

GRAS GR0437

耳模模拟器

GRAS GR0438

固定环

GRAS GR0440

导管适配器

GRAS RA0056

低泄漏耳廓模拟器

GRAS RA0057

高泄漏耳廓模拟器

GRAS 26CA

26CA 1/2″ CCP 标准前置放大器,带 BNC 接头

GRAS 26CB

26CB 1/4″ CCP 标准前置放大器,带 Microdot 接头

GRAS RA0001

用于 1/2″ 传声器和 1/4″ 前置放大器的直角适配器

GRAS RA0003

用于 1/2″ 传声器和 1/4″ 前置放大器的适配器

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