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互调失真

特性:

KLIPPEL R&D系统

N阶差频和和频互调

DIS, SIM

总互调失真 (绝对和相对)

DIS, SIM

幅度调制失真

DIS, SIM

非线性系统会产生激励信号没有的新频谱分量。除谐波外,基波分量之间还相互影响,并在输出信号中生成差频音和和频音成分 (请参见下图)。在时域中,互调会引起相位变化 (瞬时频率)或包络的幅度调制。扬声器和其他电声换能器会在音频频带中产生明显的互调失真,从而对感知声音的质量产生严重影响。电感非线性L(x)在低频时会产生低次谐波失真,但在较高频时会产生宽带互调,并上升到一个显著值 (30%)。通过使用激励频率变化的“双音”信号 (“低音扫描”或“语音扫描”),可以轻松检测互调失真.


KLIPPEL R&D系统 (开发)

模组

备注

仿真 (SIM)

SIM模组通过使用大信号模型,并测量扬声器的线性和非线性集总参数,来预测互调失真。表达的结果和DIS模组有相似的格式.

3D失真测量 (DIS)

DIS模组根据通用国际标准,提供一个双音激励来执行互调测量。DIS也可以分离出幅度调制失真,揭示包络的变化.


 


上图显示了通过使用一个固定低频音f1和一个在整个音频带变化的高频音f2 (“语音扫描”)进行互调失真测量后的解读。其中刚性非线性不能产生明显的互调,但是其他非线性产生了宽带失真,这些失真不能通过谐波失真测量检测到。 

 

 

 

 


上图显示了一个高音f2被一个低音f1互调的结果,该互调由非线性力因数Bl(x)特性引起。如果音圈在静止位置x = 0处,Bl(x=0)的瞬时值最大,并在声压信号的包络中产生峰值。在正负峰值行程处,Bl值变得最小,从而产生包络线中的底值。高频包络的时间变化将在感知声音中产生波动度和粗糙度。

 



KLIPPEL产品模板

模板名称

应用

DIS IM Dist. (bass sweep)

使用变化的低音信号 (fs/4 < f1 < 4fs)和固定语音信号 (f2 >> fs)测量电流和声压中的互调失真

DIS IM Dist. (voice sweep)

使用固定低音信号 (f2 < fs)和变化的语音信号 (f1>> fs)测量电流和声压中的互调失真

DIS Separation AM Distortion

根据应用笔记AN10测量幅度调制失真

Diagnost. MIDRANGE Sp1

使用标准电流传感器1对谐振频率在30 Hz < fs < 200 Hz之间的中频驱动单元进行全面的测试

Diagnost. RUB&BUZZ Sp1

使用不断增加的电压 (馈入到高功率设备)进行Rub&Buzz批量测试

Diagnost. RUB & BUZZ Sp2

使用不断增加的电压 (馈入到低功率设备)进行Rub&Buzz批量测试

Diagnost. SUBWOOFER (Sp1)

使用标准电流传感器1对谐振频率在10 Hz < fs < 70 Hz之间的超低音喇叭进行全面的测试

Diagnostics MICROSPEAKER Sp2

使用灵敏电流传感器2对谐振频率在100 Hz < fs < 2 kHz之间的微型扬声器进行全面的测试

Diagnostics TWEETER (Sp2)

使用灵敏电流传感器2对谐振频率在100 Hz < fs < 2 kHz之间的高音扬声器进行全面的测试

Diagnostics VENTED BOX SP1

使用标准电流传感器1对开口箱系统进行全面的测试

Diagnostics WOOFER (Sp1)

使用标准电流传感器1对谐振频率在30 Hz < fs < 200 Hz之间的超低音扬声器进行全面的测试

Diagnostics WOOFER Sp1,2

使用电流传感器1和2对谐振频率在30 Hz < fs < 200 Hz之间的超低音扬声器进行全面的测试

SIM IM Dist. (bass sweep)

使用变化的低音信号 (fs/4 < f1 < 4fs)和固定语音信号 (f2 >> fs)仿真电流和声压中的互调失真;仿真结果与DIS IM Dist. (bass sweep)相当.

SIM IM Dist. (voice sweep)

使用固定低音信号 (f2 < fs)和变化的语音信号 (f1>> fs)仿真电流和声压中的互调失真;仿真结果可与DIS IM Dist. (voice sweep)相当.

SIM Separation AM Distortion

根据应用笔记AN10仿真幅度调制失真;仿真结果与DIS Separation AM Distortion 相当.

SIM closed box analysis

从LSI BOX导入大信号参数仿真最大位移、直流位移、压缩、SPL、失真

SIM vented box analysis

从LSI BOX导入大信号参数,仿真最大位移、直流位移、压缩、SPL、谐波失真


标准

音频工程学会
AES2 Recommended practice Specification of Loudspeaker Components Used in Professional Audio and Sound Reinforcement (AES2推荐的用于专业音频和声音增强的扬声器组件的实用规范)

国际电工委员会
IEC 60268-5 Sound System Equipment, Part 5: Loudspeakers ( IEC 60268-5声音系统设备,第5部分: 扬声器)




论文和预印本

W. Klippel, Tutorial “Loudspeaker Nonlinearities - Causes, Parameters, Symptoms,” J. of Audio Eng. Soc. 54, No. 10, pp. 907-939 (2006 Oct.).

W. Klippel, “Equivalent Input Distortion,” J. of Audio Eng. Soc. 52, No. 9, pp. 931-947 (2004 Sept.).

W. Klippel, “Assessment of Voice-Coil Peak Displacement Xmax,” J. of Audio Eng. Soc. 51, Heft 5, pp. 307 - 323 (2003 May).

W. Klippel, U. Seidel, “Measurement of Impulsive Distortion, Rub and Buzz and other Disturbances,” presented at the 114th Convention of the Audio Eng. Soc., 2003 March 22–25, Amsterdam, The Netherlands, Preprint 5734.

E. Czerwinski, “Air-Related Harmonic and Intermodulation Distortion in Large Sound Systems,” J. of Audio Eng. Soc., Volume 47, No. 6, pp. 427-446, June 1999.

A. Voishvillo, “Graphing, Interpretation, and Comparison of Results of Loudspeaker Nonlinear Distortion Measurements,” J. of Audio Eng. Soc., Volume 52, No. 4, pp. 332-357, April 2004.

D. Clark, “Amplitude Modulation Method for Measuring Linear Excursion of Loudspeakers,” presented at the 89th Convention of the Audio Eng. Soc., J. of Audio Eng. Soc. (Abstracts), Volume 38, p. 874 (1990 Nov.), Preprint 2986.

R. H. Small, “Measurement of Loudspeaker Amplitude Modulation Distortion,” presented at the 114th Convention of the Audio Eng. Soc. in Amsterdam, March 22 – 25, 2003, Preprint 5731.