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 to 10 kHz according to IEC 60318-4
10 to 20 kHz:  ± 2.2 dB test tolerance
Damped resonance, with peak @ 13.5 kHz
Volume 1260 mm³ @ 500 Hz according to IEC 60318-4
Sensitivity 12.5 mV/Pa
Based on 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

 Optional items

GRAS RA0088

In Ear Adapter

GRAS GR0433

Calibration Adapter

GRAS GR0434

Stop Washer

GRAS GR0436

Tube Adapter

GRAS GR0437

Ear-mould Simulator

GRAS GR0438

Retention Ring

GRAS GR0440

Tube Adapter

GRAS RA0056

Low-leak Pinna Simulator

GRAS RA0057

High-leak Pinna Simulator

GRAS 26CA

26CA 1/2'' CCP Standard Preamplifier with BNC Connector

GRAS 26CB

26CB 1/4" CCP Standard Preamplifier with Microdot Connector

GRAS RA0001

Right-angled Adapter for 1/2" microphone and 1/4" preamplifier

GRAS RA0003

Adapter for 1/2" microphone and 1/4" preamplifier

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