[發明專利]揚聲器非線性參數測試裝置系統及測試方法

在審

• 申請號: 201710105148.5
• 申請日: 2017-02-25
• 公開（公告）號: CN106851514A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 張亞東;楊豐華
• 申請（專利權）人: 中山市天鍵電聲有限公司
• 主分類號: H04R29/00
• 分類號: H04R29/00
• 代理公司: 中山市捷凱專利商標代理事務所(特殊普通合伙)44327
• 代理人: 楊連華

【技術領域】

本申請涉及揚聲器非線性參數測量技術領域，尤其涉及揚聲器非線性參數測試裝置及測試方法。

【背景技術】

隨著市場上對揚聲器產品品質要求的日益增高，揚聲器單元振動的非線性分析也越來越受到重視，目前現有技術一般是利用間接測試法來分析揚聲器振動的非線性問題，即通過事先建一個揚聲器的電路模型，再利用揚聲器分析儀測試并經過自適應擬合運算的方法來得到相關的揚聲器非線性參數值，由于是對揚聲器電路模型進行測試來間接模擬得出揚聲器的非線性參數，準確度較低，不利于從業人員的研究開發工作。

【發明內容】

為了提高揚聲器非線性參數的測試準確度以便于從業人員的研究開發工作，本申請提供了能夠對揚聲器進行直接測試以提高測試數據準確度的揚聲器非線性參數測試裝置及測試方法。

本申請由以下技術方案實現的：

揚聲器非線性參數測試裝置系統，包括：

直流偏置信號輸出裝置，其與待測揚聲器相串聯，用于向待測揚聲器輸出大小可調的直流偏置電壓信號；

激光測距儀，其用于測量待測揚聲器內的音圈在磁間隙中的偏置位移；

揚聲器測試系統，其用于在通過所述直流偏置信號輸出裝置的調節使待測揚聲器兩端的直流偏置電壓信號保持不變的條件下，向待測揚聲器輸出交流分析信號并測量待測揚聲器的阻抗曲線以及位移-電壓傳遞函數曲線。

進一步的，所述直流偏置信號輸出裝置包括：

直流電源，其用于向待測揚聲器輸出直流偏置電壓信號；

電壓調節裝置，其串聯于所述直流電源和所述待測揚聲器之間，用以調節待測揚聲器兩端的直流偏置電壓信號；

直流電壓表，其并聯于所述待測揚聲器的兩端，用以測量所述待測揚聲器兩端的直流偏置電壓信號的數值。

進一步的，所述電壓調節裝置為串聯于所述待測揚聲器和所述直流電源之間的可變電阻器。

進一步的，所述揚聲器測試系統串聯于所述直流偏置信號輸出裝置與待測揚聲器之間，且所述揚聲器測試系統的兩端還并聯有控制開關，當所述控制開關斷開時，所述揚聲器測試系統可向待測揚聲器輸出交流分析信號及對待測揚聲器進行阻抗測量。

本申請還提供了揚聲器非線性參數的測試方法，包括以下步驟：

A、直流偏置信號輸出裝置向待測揚聲器施加直流偏置電壓信號使該待測揚聲器的音圈在磁間隙中發生偏置；

B、通過激光測距儀測量在該直流偏置電壓信號下該待測揚聲器的音圈的偏置位移；

C、在通過直流偏置信號輸出裝置的調節保持待測揚聲器兩端的直流偏置電壓信號值不變的條件下，通過揚聲器測試系統向待測揚聲器輸出交流分析信號并獲取該待測揚聲器的音圈在偏置位置下的阻抗曲線以及位移-電壓傳遞函數曲線；

D、通過阻抗曲線和位移-電壓傳遞函數曲線計算得出該待測揚聲器在音圈發生偏置狀態下的各個非線性參數的數值；

E、通過直流偏置信號輸出裝置的調節多次改變直流偏置電壓信號的大小，重復步驟B至步驟D，測量出在對應的直流偏置電壓信號下該待測揚聲器的音圈在磁間隙中的偏置位移以及計算得出在相對應的音圈偏置位移下該待測揚聲器的非線性參數的數值以獲取該待測揚聲器中各個非線性參數的非線性曲線。

進一步的，所述直流偏置信號輸出裝置包括用于向待測揚聲器輸出直流偏置電壓信號的直流電源、串聯于直流電源和待測揚聲器之間的可變電阻器及并聯于待測揚聲器兩端的直流電壓表，且在步驟C中，通過直流電壓表測量該待測揚聲器兩端的直流偏置電壓信號值，并在揚聲器測試系統向待測揚聲器輸出交流分析信號時，通過調節可變電阻器以使直流電壓表顯示的待測揚聲器兩端的直流偏置電壓信號值保持不變。

進一步的，步驟C中，所述揚聲器測試系統串聯于所述直流偏置信號輸出裝置與待測揚聲器之間，且所述揚聲器測試系統的兩端還并聯有控制開關，當所述控制開關斷開時，所述揚聲器測試系統可向待測揚聲器輸出交流分析信號及對待測揚聲器進行阻抗測量。

進一步的，所述非線性參數包括有電力耦合因子Bl、振動質量Mms以及力順Cms。

進一步的，所述阻抗曲線和位移-電壓傳遞函數曲線如下：

阻抗曲線：

Z(s)＝Z_R(s)+sL_e+R_dc；

位移-電壓傳遞函數曲線：

其中：

s＝jω，s為虛部，ω為角頻率；

Z_R(s)為揚聲器的動生阻抗；

L_e為揚聲器的音圈電感；