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电输入功率

特性:

KLIPPEL R&D系统

实际输入功率Preal

PWT, LSI3

消耗在Re上的功率PRe

PWT, LSI3

标称阻抗Zn上的功率Pn

PWT, LSI3

短时最大输入功率

PWT, DIS, TRF, LAA

长时最大功率

PWT, DIS, TRF, LAA

考虑到电压和电流之间的相位,最大输入功率可以定义为实际输入功率Preal,功率PRe为消耗在直流电阻上的功率,额定功率值Pn则对应于最大输入电压的平方值除以标称阻抗Zn。因此,这些值可能会发生很大的变化,如下图所示.

由换能器处理的最大电输入功率取决于激励信号的性能和测量条件 (例如环境温度)。主要的限制因素是最大允许音圈温度和低频处高位移引起的机械负载,以及由高频处加速度在材料内部产生的高应变和应力值。接近可用工作范围的上限,规则的非线性会产生谐波和互调失真、基频分量的热压缩和非线性压缩,并最终会损坏换能器。下面引用的国际标准定义了经滤波的噪声、正弦信号、猝发音和其他具有特定ON/OFF循环时间和幅值功能曲线的激励信号的特性,来测量特定换能器允许的短时和长时值.


模组

备注

大信号识别 (LSI3)

LSI模组识别非线性和热参数,可以揭示热限制和机械限制的物理原因.

功率测试 (PWT)

PWT是找出最大输入电压同时监测测试期间的所有状态信号和参数变化的理想工具。使用DA2,PWT最多可以监视2个被测设备 (DUT),而使用功率监视器PM8则可以最多监视8个DUT。内部发生器根据各种标准提供通用的测试信号 (噪声、正弦扫描),包括开/关循环和用于增加电压的幅度功能曲线。死亡报告可以以高分辨率监视破坏过程.

3D失真测量 (DIS)

DIS模块是使用非常短正弦音测量电输入电压并监视大信号域中的基频分量 (位移或声压)、非线性失真和其他症状 (例如dc位移)的理想工具。当失真或音圈温度超过极限值时,保护系统可能会跳过高振幅的测量.

传递函数测量 (TRF)

TRF模组可用来产生在几个周期内由整形包络的正弦猝发音,来测量最大短时电压 (< 1s)

实时音频分析仪 (LAA)

示例:

上图显示了使用粉红噪声的音圈温升和输入功率与测量时间的关系,该粉噪声根据固定的循环时间打开和关闭,并以电压功能曲线增加。音圈温升
上图显示了使用粉红噪声的音圈温升和输入功率与测量时间的关系,该粉噪声根据固定的循环时间打开和关闭,并以电压功能曲线增加。音圈温升曲线在200开尔文时有明显的变化,对应于音圈在极尖的擦圈。这将限制该激励的最大输入功率到13瓦特。


KLIPPEL产品模板

模板名称

应用

Thermal Parameters (woofer)

根据识别的低音扬声器热参数对热传递行为进行分析

Thermal Parameters AN 18

根据应用笔记AN18,使用PWT模块测量热参数

Thermal Parameters AN 19

根据应用笔记AN19,使用PWT模块测量热参数

LSI Woofer Nonl.+Therm. Sp1

使用标准电流传感器SP1测量低音扬声器 (fs < 300 Hz)的非线性和热参数

LSI Woofer+Box Nonl. P Sp1

使用标准电流传感器SP1测量在自由空气、密闭或开口箱中工作的低音扬声器 (fs < 300 Hz)的非线性参数

SIM Therm. Analysis (1 tone)

基于LSI导入的热参数,使用单音激励信号仿真热传递行为

SIM Therm. Analysis (2 tone)

基于LSI导入的热参数,使用双音激励信号仿真热传递行为

PWT 8 Woofers Param. ID Noise

使用内部测试信号 (无循环、无步进)对低音扬声器进行参数识别

PWT EIA accelerated life test

根据EIA 426 B A. 4使用任意外部信号进行加速寿命测试,监测温度、功率和电阻

PWT IEC Long term Voltage

根据IEC 60268-5中段落17.3,无参数测量的功率测试来确定长时最大电压,针对一个设备监测电压、电阻、温度和功率

PWT IEC Short term Voltage

根据IEC 60268-5中段落17.2,无参数测量的功率测试来确定短时最大电压,针对一个DUT监测温度、功率和电阻

PWT Powtest (fast Temp.)

使用馈入到IN1中的外部连续信号 (噪声)进行功率测试以快速监测温度、功率和电阻

PWT Powtest EXT. GENER.

使用馈入到IN1中的外部连续信号 (噪声)进行功率测试以监测温度、功率和电阻

PWT Powtest LIMITS

针对一个DUT进行无参数测量的功率测试以找到最大输入电压、功率和温度的限制值

PWT Powtest MUSIC

使用任意外部信号进行无参数测量的功率测试以监测温度、功率、电压和电阻

PWT Powtest SWEEP

使用低波峰系数的扫频信号进行功率测试以监测音圈的热时间常数

PWT Powtest TIME Const.

使用循环 (ON/OFF时段)的内部测试信号进行功率测试来测量音圈的时间常数

PWT Woofer Param. ID MUSIC

低音扬声器的参数识别

使用外部测试信号 (无ON/OFF循环、无步进)

PWT Woofer param. ID NOISE

Parameter 低音扬声器的参数识别

使用内部测试信号 (无ON/OFF循环、无步进)


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)

消费电子协会
CEA-426-B Loudspeakers, Optimum Amplifier Power (CEA-426-B 扬声器,最佳放大器功率)

欧洲电信标准化协会
EIA 426B Loudspeaker Power Rating Test CD provided by ALMA International (EIA 426B 由ALMA国际提供的扬声器功率相关测试CD)

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

Y. Shen, “Accelerated Power Test Analysis Based on Loudspeaker Life Distribution,” presented at the 124th Convention of Audio Eng. Soc., May 2008, Preprint 7345.

W. Klippel, “Nonlinear Modeling of the Heat Transfer in Loudspeakers,” J. of Audio Eng. Soc. 52, Volume 1, 2004 January.

C. Zuccatti, “Thermal Parameters and Power Ratings of Loudspeakers,” J. of Audio Eng. Soc., Volume 38, No. 1, 2, 1990 January/February.

K. M. Pedersen, “Thermal Overload Protection of High Frequency Loudspeakers,” Report of Final Year Dissertation at Salford University.

Henricksen, “Heat Transfer Mechanisms in Loudspeakers: Analysis, Measurement and Design,” J. of Audio Eng. Soc., Volume 35, No. 10, 1987 October.