[科普中國]-仿真嘴

定義

仿真嘴是一種特殊的人工聲源，亦稱人工嘴或人造嘴。它是用一只小型揚(yáng)聲器安裝在特殊形狀的障板上構(gòu)成的。障板形狀的設(shè)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(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)或聲壓縮，以達(dá)到一定的聲音頻率響應(yīng)。仿真嘴是用來模擬實(shí)際工作情況下測試或校準(zhǔn)送話器的電聲特性。1

為了獲得一種接近真實(shí)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，中心位置偏后；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(chǔ)上，研制了現(xiàn)在的仿真嘴。國內(nèi)常用的仿真嘴有BK公司的4216型、4219型仿真嘴和國產(chǎn)的的NZ1型仿真嘴。2

必要條件仿真嘴必須要有恒定的聲壓輸出，為保證恒定聲壓輸出，目前使用的仿真嘴中采用兩種方法：

（1）利用無源均衡器裝在仿真嘴放大器線路中進(jìn)行補(bǔ)償，這種方法的缺點(diǎn)是在高頻難以達(dá)到精確平衡。

（2）采用安置在出聲孔附近的小型壓強(qiáng)型傳聲器，接入信號源壓縮回路，以控制仿真嘴的聲壓輸出恒定。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(nèi)的平均聲中心位置。3

NZ1型仿真嘴結(jié)構(gòu)和特性NZ1型仿真嘴由一只80mm、功率2W的動圈式揚(yáng)聲器和一只作壓縮用的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(fā)生器的壓縮線路，可使出聲口的聲壓保持恒定。

仿真嘴前罩的外形及出聲孔要考慮到人發(fā)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(shè)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。2

主要技術(shù)參數(shù)（1）頻率范圍：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：小于3%（1000Hz、低于115dB時，由內(nèi)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(huán)境：溫度-10℃~+40℃，濕度小于80%。2

校準(zhǔn)和使用（1）傳聲器系統(tǒng)校準(zhǔn)。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(fā)生器對CH16型電容傳聲器、前置放大器以及電纜整個系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)?；钊l(fā)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(tǒng)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(nèi)，再旋上前罩待用。

（2）仿真嘴出聲口聲壓校準(zhǔn)。信號發(fā)生器的電壓輸出選擇置2~4V（內(nèi)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(yáng)聲器的輸入插孔。

調(diào)節(jié)信號發(fā)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(fā)生器若以200~4000~200Hz每秒一循環(huán)的掃頻信號送給仿真嘴的揚(yáng)聲器，出聲口聲壓調(diào)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(dāng)仿真嘴及其仿真嘴放大器接受信號發(fā)生器輸入285mV電信號時發(fā)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(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償了仿真嘴頻率特性的不均勻度，使在200~4000Hz頻率范圍內(nèi)聲壓的不均勻度小于等于±3dB，而不使用壓縮系統(tǒng)。2

CRY602仿真嘴CRY602仿真嘴用于模擬人嘴部附近聲場的聲源，適用于電話送話器和傳聲器（麥克風(fēng)）的頻響、失真等聲學(xué)參數(shù)指標(biāo)測試。

特點(diǎn)（1）符合IEEE269,661國際標(biāo)準(zhǔn)和ITU-T P51建議的“嘴基準(zhǔn)點(diǎn)”發(fā)送聲信號的要求；

（2）聲學(xué)測量標(biāo)準(zhǔn)聲源；

（3）200Hz~10kHz失真達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)；

（4）高穩(wěn)定性。

技術(shù)參數(shù)（1）接口：BNG；

（2）凈重：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(xù)最大功率：10W；

（9）阻抗：4 ohm；

（10）頻響曲線：經(jīng)補(bǔ)償后輸出聲壓94dB±1dB（100Hz-10kHz）;

（11）失真：200Hz-10kHz，小于1.5%，通常情況下小于1%（94dBSPL，25mmMRP處）；

（12）最小連續(xù)輸出聲壓：①200Hz-10kHz：110dB（25mmMRP處）；②100Hz-10kHz：100dB（25mmMRP處）。