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单值非线性参数

特性:

KLIPPEL R&D系统KLIPPEL QC系统

音圈偏移 Xoffset 

LSI3, PWTMSC

悬挂系统的非对称性 Ak 

LSI3, PWTMSC

最大峰值位移 Xmax 

LSI3, PWTMSC

力因数限制的峰值位移 XBl 

LSI3, PWTMSC

悬挂系统限制的峰值位移 Xc 

LSI3, PWTMSC

电感限制的峰值位移 XL 

LSI3, PWT

音圈静止位置处的刚性 Kms(x=0)

LSI3, PWTMSC

音圈静止位置处的力因数 Bl(x=0)

LSI3, PWTMSC

与有效共振频率相关的有效刚性

SPM, MSPM

力因数曲线中的对称点 xsym

LSI3, PWTMSC

在IEC标准62458中,单值参数是从非线性特性中得到的,以此来简化数据解读和处理。例如,最大峰值位移Xmax受限于10%谐波或者双音激励产生的互调失真。对于电机和悬挂系统的非线性Bl(x)、Cms(x)和L(x)而言,其分别对应的位移极限XBl、XC、XL可以从非线性特性的曲线中得出。音圈偏移Xoffset是从Bl(x)曲线中的对称点得出的以mm表示的单值。悬挂系统的非对称性描述了音圈正负峰值处的刚性对应于均值的差异。所有这些值都可以用于产线终端测试和生产过程自动控制期间的极限设置。

在Bl(x)特性曲线的陡坡 (xac > XBl)中测量的对称点Xsym是一个用来描述音圈偏移Xoffset≈Xsym的有用单值参数。


KLIPPEL R&D系统 (开发)

模组

备注

大信号识别 (LSI3)

LSI3主要测量非线性特性并从非线性曲线形状中导出单值参数。噪声信号作为激励,并自动调整其带宽以确保换能器的持续激励。通过使用保护系统可以自动确定允许的工作范围。可选激光传感器可用于检查音圈运动的方向 (线圈向内还是向外)和校准机械参数.LSI共有三个版本,分别用于低音扬声器、高音扬声器和扬声器系统 (安装在箱体中的换能器).

功率测试 (PWT)

PWT使用任意激励信号 (音乐),也可以对低音扬声器的集总参数进行完整识别。与LSI不同的是,电压和工作范围由用户确定.

悬挂部件测量 (SPM)

SPM测量弹波、悬挂系统、球顶和无源辐射器的非线性刚性和顺性。刚性非对称性和最大峰值位移Xc (由顺性下降到75%进行限制得到)可以从测量的曲线中得到.


KLIPPEL QC系统 (产线终端测试)

模组

备注

电机+悬挂系统检查 (MSC)

MSC通过使用超短多音激励 (0.2…2 s)并测量喇叭终端上的电压和电流,可以确定相关单值非线性参数。通过导入Bl(x=0)或振动质量Mms的值允许使用SI单位 (m、N、kg)来表示绝对机械参数.

示例:

QC系统中的电机和悬挂系统检查 (MSC)可在1 s或更短时间内提供音圈的偏移量。检测灵敏度则可以通过测量由重力产生的音圈偏移来证明。测量值与扬声器参数预测的值一致。
QC系统中的电机和悬挂系统检查 (MSC)可在1 s或更短时间内提供音圈的偏移量。检测灵敏度则可以通过测量由重力产生的音圈偏移来证明。测量值与扬声器参数预测的值一致。
单值参数XC、XBl、XL和XD分别受顺性、力因数、电感和多普勒的非线性限制,根据AES2,它们中的最小值将定义最大峰值位移Xmax,产生了10%谐波或互调失真。
单值参数XC、XBl、XL和XD分别受顺性、力因数、电感和多普勒的非线性限制,根据AES2,它们中的最小值将定义最大峰值位移Xmax,产生了10%谐波或互调失真。


KLIPPEL产品模板

模板名称

应用

LSI Tweeter Nonlin. Para Sp2

使用灵敏电流传感器2测量fs > 400 Hz的高音扬声器

LSI Headphone Nonlin. P. Sp2

使用灵敏电流传感器2测量耳机 (fs < 300 Hz)的非线性参数

LSI Woofer Nonl. P. Sp1

使用标准电流传感器1测量低音扬声器 (fs < 300 Hz)的非线性参数

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

LSI Microspeaker Nonl. P. Sp2

使用灵敏电流传感器2测量微型扬声器 (fs > 300 Hz)的非线性参数

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

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

Force - Deflection Curve

使用LSI的结果计算得到力-挠度曲线

Separate suspension

根据应用笔记AN2分离折环和弹波的刚性

SPM Suspension Part

基于单信号 (ONE-SIGNAL)方法测量弹波和小音盆的非线性刚性

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

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 Woofer Param. ID MUSIC

使用外部测试信号 (无ON/OFF循环、无步进)对低音扬声器进行参数识别

PWT Woofer param. ID NOISE

使用内部测试信号 (无ON/OFF循环、无步进)对低音扬声器进行参数识别


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 (IEC60268-5声音系统设备,第5部分: 扬声器)
IEC 62458 Sound System Equipment – Electroacoustic Transducers - Measurement of Large Signal Parameters (IEC62458 声音系统设备 - 电声换能器 - 大信号参数的测量)
IEC 62459 Sound System Equipment – Electroacoustic Transducers – Measurement of Suspension Parts (IEC62459 声音系统设备 - 电声换能器 - 悬挂部件的测量)




论文和预印本

W. Klippel, et al. “Fast Measurement of Motor and Suspension Nonlinearities in Loudspeaker Manufacturing,” presented at the 127th Convention of the Audio Eng. Soc., 2009 October 9-12, New York, NY, USA.

W. Klippel, “Dynamic Measurement of Loudspeaker Suspension Parts,” J. of Audio Eng. Soc. 55, No. 6, pp. 443-459 (2007 June).

D. Clark, “Precision Measurement of Loudspeaker Parameters,“ J. of Audio Eng. Soc., Volume 45, pp. 129 – 140, (1997 March).

W. Klippel, “Measurement of Large-Signal Parameters of Electro-dynamic Transducer,” presented at the 107th Convention of the Audio Eng. Soc., New York, September 24-27, 1999, Preprint 5008.

M. Dodd, et al., “Voice Coil Impedance as a Function of Frequency and Displacement,” presented at the 117th Convention of the Audio Eng. Soc., 2004 October 28–31, San Francisco, CA, USA.

R. H. Small, “Assessment of Nonlinearity in Loudspeakers Motors,” in IREECON Int. Convention Digest (1979 Aug.), pp. 78-80.

A. J. M. Kaizer, “Modeling of the Nonlinear Response of an Electrodynamic Loudspeaker by a Volterra Series Expansion,” J. of Audio Eng. Soc., Volume 35, pp. 421-433 (1987 June).

W. Klippel, “Dynamical Measurement of Non-Linear Parameters of Electro-dynamical Loudspeakers and their Interpretation”, J. of Audio Eng. Soc. 30 (12), pp. 944 - 955, (1990).

M. Knudsen, et al., “Determination of Loudspeaker Driver parameters Using a System Identification Technique,” J. of Audio Eng. Soc., Volume 37, No. 9.

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