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平衡电枢换能器

示例

 

 

  • 助听器
  • 头戴耳机
  • 入耳耳机

应用

 

 

  • 消费级
  • 主要由电池供电的医疗和便携应用
  • 助听器
  • 入耳监听器

特性

平衡电枢 (Balanced Armature)换能器基于电磁原理,与电动换能器相比具有显著提升的效率。电枢在永磁体产生的磁场中处于平衡状态。缠绕在电枢上的固定线圈会产生一个交流磁场,从而使电枢发生机械偏移,并通过小驱动杆将振动传递到充当声源的膜上。电枢的偏移很小,但是作用力却很大。因此,可以有效地激发耦合的小而硬的空气体积 (例如人耳的耳道)。所以,平衡电枢主要应用于诸如助听器和耳机之类的入耳式产品中。

默认情况下,BA换能器的工作频率高于其共振频率,但市场上也有宽带换能器。与多路扬声器相似,它们也可以通过级联来覆盖整个音频范围。

  • 主要的非线性来自线圈电感L(x)、跨导参数T(x)和刚性Kms(x)或顺性Cms(x)
  • 对于产生低失真和获得最高的SPL/最大位移,磁场中电枢的居中位置很关键,偏移测试是BA传感器最重要的测试之一。
  • 由于其几何结果小而灵敏,很容易产生异音,需要对其进行测试。
  • 在过电压的情况下,可能会发生机械限幅,电枢会碰到磁铁。如果用于保持电枢居中的恢复力太低,电枢可能会永久地粘在磁体上 (如果接触)。
  • 膜片 (通常为矩形)通常被外壳覆盖,扫描膜片振动很困难。
  • 跨导参数T取决于杆的位置 (杠杆)。它与电动换能器中的力因子Bl相似,定义了电学和机械域之间的耦合。
  • 由于线圈较大,直流电阻通常很高。

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    关键议题

    • 电枢位置的不对称性/偏移
    • 机械限幅
    • 异音、漏气噪声和其他脉冲失真
    • 机械悬挂的刚性非线性Kms(x)的不对称性
    • 高电阻需要高灵敏度的测量硬件


        标准

        美国国家标准协会
        ANSI S 3.3 (R1976) Electroacoustical Characteristics of Hearing Aids (ANSI S 3.3 (R1976) 助听器的电声特性)
        ANSI S3.7 Method for Coupler Calibration of Earphones (ANSI S3.7 耳机耦合器校准方法)
        ANSI S3.22-2003 Specification of Hearing Aid Characteristics (ANSI S3.22-2003 助听器特性规范)
        ANSI S3.25 Standard for an Occluded Ear Simulator (ANSI S3.25 封闭式耳模拟器的标准)

        国际电工委员会
        IEC 60118 Hearing Aids Measurements of Electroacoustical Characteristics (IEC 60118 助听器电声特性测量)
        IEC 60318 Simulators of Human Head and Ear (IEC 60318 人体头部和耳部模拟器)

        国际电信联盟
        ITU-T Rec. P.57 Artificial Ears (ITU-T Rec. P.57 人造耳)


        最相关的测量

        R&D系统的模组

        QC系统的模组

        线性集总参数
        (共振频率、品质因数、T/S参数、蠕变、电感)

        线性参数测量 (LPM)

        阻抗测试任务 (IMP)

        单值非线性参数
        (Xmax、XBl、XC、音圈偏移Xoffset、悬挂非对称性AKms)

         

        平衡电枢检查 (BAC)

        有效辐射面积Sd

        扫描测振仪系统 (SCN)

        不规则扬声器缺陷
        (异音、松散微粒、打线、打底、空气泄漏噪声)

        时频分析 (TFA)
        传递函数测量 (TRF PRO)

        漏气检测 (ALD)
        漏气听诊检测 (ALS)
        Hi-2加权谐波失真 (Hi-2)
        超听力技术 (MHT)
        声压测试任务 (SPL)
        3D频谱图界限 (3DL)

        幅值响应
        (灵敏度、均值SPL、极性)

        3D失真测量 (DIS)
        多音测量 (MTON)
        传递函数测量 (TRF)

        均衡与对齐 (EQA)
        频谱分析 (SAN)
        声压测试任务 (SPL)
        声压和阻抗测试任务 (SPL-IMP)

        非线性谐波失真
        (THD、分量)

        3D失真测量 (DIS)
        时频分析 (TFA)
        传递函数测量 (TRF)

        Hi-2加权谐波失真 (Hi-2)
        声压测试任务 (SPL)
        声压和阻抗测试任务 (SPL-IMP)
        3D频谱图界限 (3DL)

        互调失真 (IMD)

        3D失真测量 (DIS)

         

        调幅失真 (AMD)
        (基频分量调制)

        3D失真测量 (DIS)

        EAR

        非线性和热压缩
        (基频、谐波分量、直流位移)

        3D失真测量 (DIS)
        多音测量 (MTON)

         

        峰值位移
        直流位移

        3D失真测量 (DIS)
        传递函数测量 (TRF)

        平衡电枢检查 (BAC)
        动态位移检查和控制 (DCX)

        多音失真

        实时音频分析仪 (LAA)
        线性参数测量 (LPM)
        多音测量 (MTON)

         

        相位响应

        传递函数测量 (TRF)

        均衡与对齐 (EQA)
        频谱分析 (SAN)
        声压测试任务 (SPL)
        声压和阻抗测试任务 (SPL-IMP)

        最小相位、剩余相位、群延迟

        时频分析 (TFA)
        传递函数测量 (TRF)

         

        时频分析
        (Wigner分布、累积衰减频谱、声谱图、小波等)

        时频分析 (TFA)
        传递函数测量 (TRF)

        3D频谱图界限 (3DL)

        热学特性
        (电阻、时间常数、容量)

        功率测试 (PWT)

         

        加速寿命测试、功率测试
        (耐力、温度)

        实时音频分析仪 (LAA)
        功率测试 (PWT)

         

        音圈温度

        3D失真测量 (DIS)
        功率测试 (PWT)

         

        累积加速度级 (AAL)

        扫描测振仪系统 (SCN)

         

        分解成径向和周向模式

        (指示摇摆模式)

        扫描测振仪系统 (SCN)

         

        极平面辐射响应分析 (空间分辨率下的远场SPL响应)、指向性指数、声功率

        进场扫描仪 (NFS)
        扫描测振仪系统 (SCN)

         

        模态分析 (自然频率、自然模式的形状、模态损耗因子)

        扫描测振仪系统 (SCN)
        摇摆模式分析 (RMA)
        高阶模态分析 (HMA)

         

         

        摇摆模式分析

        扫描测振仪系统 (SCN)
        摇摆模式分析 (RMA)