[實用新型]揚聲器音盆楊氏模量和損耗因數測試設備

有效

• 申請號: 201220378805.6
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN202818603U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 梁乃忠;王立世;陳港
• 申請（專利權）人: 廣州市拓煌電聲配件科技有限公司
• 主分類號: H04R29/00
• 分類號: H04R29/00
• 代理公司: 廣州中浚雄杰知識產權代理有限責任公司 44254
• 代理人: 劉各慧

技術領域

本實用新型涉及測試揚聲器音盆楊氏模量和損耗因數的測試設備。

背景技術

楊氏模量是固體材料中極其重要的物理量,在宏觀上反映物體受外力作用時的抗變形能力,是力學計算中不可缺少的物理量;在微觀上能反映材料的結構.所以對楊氏模量的測定歷來被人們所重視.一般來說,測定楊氏模量有兩種方法,即：靜態測定法和動態測定法.靜態法通常通常用于大變形和常溫下，它的缺點是由于載荷大，加載速度慢，存有弛豫過程，不能真實反映材料內部結構的變化，對于脆性材料(玻璃，陶瓷等)和非常溫情況，無法用這種方法測量.同時靜態法不能測試材料的損耗因數，用動態法就可以避免這些缺點.動態法常用彎曲橫向共振法，

目前揚聲器音盆的楊氏模量與損耗因數主要測試方法有以下幾種

測量方法（一）。

諧振法。由德國波爾頓·薩克爾道物（C．Bordone·Sacwedote）介紹。測量時，采用寬30mm、長260mm的紙條，用一個彈簧夾子將它懸掛在一個牢固的支架上，并在支架和夾子之間插入一個壓電拾振器，用于指示支架的反作用。在支架下端用一些已知質量的重物來拉緊紙條，在重物下面有一個電磁元件，可以激發這個系統使之振動。當激發頻率和系統的一個諧振頻率相符時，支架的反作用等于極大值，紙條的楊氏模量為

E=（2π)²(ρl∫²gs)

式中E——楊氏模量

P——紙條重量；

f——諧振頻率；

l——紙條長度；

g——重力加速度；

損耗因數tanθ為

tanθ=2.2/fT

式中tanθ——損耗因數（有時記為η）；

f——諧振頻率；

T——振動振幅的混響時間。

此測試紙條長為250mm，對小紙盆就不適合，這個測試紙樣從大紙盆上截取。

對楊氏模量的測量表明，在頻率50Hz～300Hz的范圍內，楊氏模量是一恒量。

其缺點是：此方法屬于靜態法,具有靜態法測試楊氏模量的各種缺點,同時此方法不能針對揚聲器音盆不均厚和彎曲的特點進行測量,從測量結果看，在同類樣品中，楊氏模量值各不相同，而且差別很大。

測量方法（二）。

測量方法（二）是采用哈納曼（Hahemann）與海希特（Hecht）設計的電動振動計。

這個振動計有兩個線圈，繞在一個與待測紙樣連接的線圈架上。這兩個線圈都處在環形磁極的磁場中。由聲頻振蕩器輸出的勵磁電流i通過線圈1而產生一個電動力為

F=B₁,L₁i₁

式中B₁——磁通密度；

L₁——線圈1導線長度；

線圈2的作用是撿拾和振動系統的速度v成正比的電壓u₂，則

u₂=B₂L₂v

待測紙樣寬b=50mm，長100mm。測量在這個系統諧振時進行。在插入紙條樣品并計算出諧振頻率的變化后，可測出勁度S_r。

經推導得

S_r＝2b/L³E

由此求出S_r即可得楊氏模量E（此處記為E‘₀）。

其缺點是：此方法不能針對揚聲器音盆不均厚和彎曲的特點進行測量,從測試結果看,此方法也存在結果重復性差,誤差大的缺點。

測量方法（三）。

根據莫爾斯（Morse）在《振動與聲》中提到的棒振動模式，關愛光等提出用快速傅里葉變換（FFT）測試楊氏模量和損耗因數的方法。

其是采用一端鉗緊的棒的振動法，用一揚聲器作聲源，給揚聲器輸入一個脈沖信號，激勵被測試片振動，把電容拾振器固定極板靠近被測試片，拾取試片的振動信號，通過話筒放大器將信號放大，通過A/D轉換器將信號轉換成數字信號，再通過FFT，變為時間與頻率的關系，從而求出試片的諧振頻率為