2.3 Стереотелефоны

2.1. Определения. Методы измерения основных параметров.

Телефон - электроакустический преобразователь, с помощью которого электрические сигналы преобразуются в акустические колебания, предназначенный для работы в условиях акустической связи с ухом. Принципиальное отличие телефона от громкоговорителя является то, что он не предназначен для излучения звука в открытую окружающую среду, а может использоваться только при нагрузке на ухо! 

Это влияет на: 

- методы проектирования, 

- методы измерения, 

- оценки параметров. 

+ Головным телефоном называется "один или два телефона на оголовье". Стереофоническим называется "двухканальный головной телефон, предназначенный для индивидуального прослушивания стереофонических записей".

Минимальные требования к электроакустическим параметрам стереотелефонов, методы их измерения и оценки качества звучания изложены в международных документах IEC (МЭК) публикации 268.4-7, 581. 4-10 ,268.4-13.

Основным критерием линейных искажений является форма амплитудно-частотной характеристики звукового давления или уровня звукового давления (АЧХ), развиваемого телефоном. Под амплитудно-частотной характеристикой звукового давления понимается зависимость от частоты амплитуды звукового давления, развиваемого телефоном либо на входе слухового канала, либо на барабанной перепонке, при подведении к телефону напряжения постоянного значения синусоидальной формы или полосового шума. Измерения АЧХ производятся 

- либо с помощью зонда, помещенного в слуховой канал на "искусственной голове"; 

- либо методом сравнения громкости в свободном звуковом поле сигналов от громкоговорителя и стереотелефона , одетого на уши слушателя; 

- либо с помощью измерений на специальном устройстве, называемом "Искусственное ухо" (ИУ). 

«Искусственное ухо» представляет собой камеру, состоящую из трех полостей, соединенных между собой через узкие щели и отверстия. Объемы полостей соответственно равны: V1=2,5 см3, V2=1,8 см3 V3 = 7,5 см3. В ИУ входит измерительный конденсаторный микрофон (приемник звукового давления). Модуль полного входного сопротивления ИУ в диапазоне частот 50... 10 000 Гц соответствует модулю входного сопротивления среднего человеческого уха. Звуковое давление, развиваемое телефоном в камере ИУ, преобразуется микрофоном в напряжение, которое усиливается микрофонным усилителем  и регистрируется на самописце. Запись производится в логарифмическом масштабе при постоянстве напряжения на входе телефона. Запись АЧХ можно производить и при подведении шумового сигнала. Необходимо отметить, что в отличие от громкоговорителей форма АЧХ у телефонов не должна быть плоской, поскольку сигнал, попадающий в слуховой канал при работе громкоговорителя, должен пройти обработку на ушных раковинах (которые работают как дифракционные фильтры) и в слуховом канале. 

Из измеренной таким образом АЧХ определяется неравномерность, т.е. разница между максимальным и минимальным уровнем звукового давления в заданном(номинальном)диапазоне частот, которая обычно находится в пределах   6дб-20дб.Кроме того, в каталогах на стереотелефоны  задаются следующие параметры:

-Чувствительность (Sensitivity) - уровень звукового давления развиваемого телефоном при 1мватт входной мощности. В современных телефонах она находится в пределах 90-105дБ/мВт;

-Суммарный коэффициент гармоник (harmonic distortion) - при уровне звукового давления 94дб он обычно составляет 1%,однако имеются конструкции ,где он достигает 0,2%;

-Максимальная шумовая (паспортная) входная мощность (Max.input power),в современных стереотелефонах она находится в пределах 100-1000мВт;

-Модуль полного электрического сопротивления (Rated impedance) на частоте 500гц,находится в обычно пределах 100-600ом.