[發(fā)明專利]揚聲器電熱轉(zhuǎn)換效率測試方法

在審

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• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114630257A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設計）人: 張巖;李楊;楊義林
• 申請（專利權(quán)）人: 歌爾股份有限公司
• 主分類號: H04R29/00
• 分類號: H04R29/00
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 44287
• 代理人: 晏波

本發(fā)明公開了一種揚聲器電熱轉(zhuǎn)換效率測試方法，該方法包括以下步驟：調(diào)節(jié)恒溫箱的箱內(nèi)溫度穩(wěn)定在第一溫度值后，將揚聲器設于恒溫箱內(nèi)，并在揚聲器播放測試音頻的過程中，測量揚聲器的輸入電功耗，并檢測揚聲器在特征點位置的第一特征溫度；若檢測到第一特征溫度達到穩(wěn)態(tài)，則將達到穩(wěn)態(tài)后的第一特征溫度作為第二溫度值；根據(jù)第一溫度值和第二溫度值，確定揚聲器的輸出熱功耗；根據(jù)輸入電功耗和輸出熱功耗，計算得到揚聲器的電熱轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明能提高揚聲器電熱轉(zhuǎn)換效率的評估準確性，以更好地指導揚聲器單體或含有揚聲器的電子產(chǎn)品進行熱設計。

技術領域

本發(fā)明涉及揚聲器技術領域，尤其涉及揚聲器電熱轉(zhuǎn)換效率測試方法。

背景技術

揚聲器是一種電聲換能器件，將電信號轉(zhuǎn)換成音頻信號，廣泛應用于消費電子領域。目前使用比較廣泛的電動式揚聲器在工作時，線圈內(nèi)通入音頻電流并產(chǎn)生交變的磁場，該交變磁場的大小和方向隨著音頻電流的變化而變化。揚聲器內(nèi)部具有永久磁鐵，永久磁鐵的磁場與線圈產(chǎn)生的磁場相互作用，帶動線圈產(chǎn)生軸向振動，線圈與振膜相連，帶動振膜振動并引起周圍空氣振動發(fā)出聲音。

揚聲器在工作時，輸入的電能一部分轉(zhuǎn)換為線圈、振膜及空氣振動的動能和聲能，另一部分則轉(zhuǎn)換為線圈發(fā)熱的熱能。然而，在消費類電子產(chǎn)品中，揚聲器本身的產(chǎn)熱會直接影響到周圍電子元器件的溫度，進而影響到整機系統(tǒng)的溫度分布。因此，在含有揚聲器的消費類電子產(chǎn)品熱設計中，需要準確評估出揚聲器在工作時的熱轉(zhuǎn)換效率，提前識別其對系統(tǒng)級熱設計的影響，并采取相應的散熱措施。

目前，針對揚聲器在電熱轉(zhuǎn)換效率方面尚未有明確的計算或測試方法，在產(chǎn)品前期概念設計階段，需要準確評估揚聲器的熱功耗來進行產(chǎn)品的散熱仿真和熱設計，如果直接根據(jù)經(jīng)驗進行電熱轉(zhuǎn)換率的評估將會產(chǎn)生較大的誤差和設計風險，影響整機熱設計的合理性。因此，急需一種可以定量評估揚聲器電熱轉(zhuǎn)換效率的方法，來指導揚聲器單體及含有揚聲器的電子產(chǎn)品整機熱設計。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種揚聲器電熱轉(zhuǎn)換效率測試方法，旨在提高揚聲器電熱轉(zhuǎn)換效率的評估準確性，以更好地指導揚聲器單體或含有揚聲器的電子產(chǎn)品進行熱設計。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種揚聲器電熱轉(zhuǎn)換效率測試方法，該揚聲器電熱轉(zhuǎn)換效率測試方法包括：

調(diào)節(jié)恒溫箱的箱內(nèi)溫度穩(wěn)定在第一溫度值后，將揚聲器設于所述恒溫箱內(nèi)，并在所述揚聲器播放測試音頻的過程中，測量所述揚聲器的輸入電功耗，并檢測所述揚聲器在特征點位置的第一特征溫度；

若檢測到所述第一特征溫度達到穩(wěn)態(tài)，則將達到穩(wěn)態(tài)后的所述第一特征溫度作為第二溫度值；

根據(jù)所述第一溫度值和所述第二溫度值，確定所述揚聲器的輸出熱功耗；

根據(jù)所述輸入電功耗和所述輸出熱功耗，計算得到所述揚聲器的電熱轉(zhuǎn)換效率。

可選地，所述根據(jù)所述第一溫度值和所述第二溫度值，確定所述揚聲器的輸出熱功耗的步驟包括：

在熱仿真軟件中構(gòu)建所述揚聲器對應的熱仿真三維模型，其中，所述熱仿真三維模型的環(huán)境溫度參數(shù)為所述第一溫度值，以及所述熱仿真三維模型的模型導熱系數(shù)為所述揚聲器的實際導熱系數(shù)；

調(diào)試所述熱仿真三維模型的模型熱功耗參數(shù)，直至熱仿真三維模型在模型點位置對應輸出的模型溫度參數(shù)與所述第二溫度值相匹配，其中，所述熱仿真三維模型的模型點位置與所述揚聲器的特征點位置對應一致；

當所述模型溫度參數(shù)與所述第二溫度值相匹配時，將當前的模型熱功耗參數(shù)，作為輸出熱功耗。

可選地，所述根據(jù)所述第一溫度值和所述第二溫度值，確定所述揚聲器的輸出熱功耗的步驟包括：

將所述揚聲器與直流電源進行電連接，并在調(diào)節(jié)恒溫箱的箱內(nèi)溫度穩(wěn)定在第一溫度值后，將揚聲器設于所述恒溫箱內(nèi)；