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小信号集总参数

特性:

KLIPPEL R&D系统KLIPPEL QC系统

共振频率fs

LPM, LSI3, PWT, RMA, HMAIMP, SPL-IMP, MSC

机械品质因数Qms

LPM, LSI3, PWT, RMA, HMAIMP, SPL-IMP, MSC

电品质因数Qes

LPM, LSI3, PWTIMP, SPL-IMP, MSC

直流电阻Re

LPM, LSI3, PWTIMP, SPL-IMP, MSC

力因数Bl(x=0)

LPM, LSI3, PWTIMP, SPL-IMP, TSX

机械阻Rms(v=0)

LPM, LSI3, PWTIMP, SPL-IMP, TSX

刚性Kms(x=0)和顺性Cms(x=0)

LPM, LSI3, PWTSPL-IMP, TSX

附加TS参数 (例如Vas)

LPM, LSI3, PWTIMP, SPL-IMP

粘弹性参数 (蠕变因子λ)

LPM

有损电感参数 (Wright、Leach、LR2模型)

LPMIMP
使用阻抗类比 (力对应电压、速度对应电流)的驱动单元的等效电路。
使用阻抗类比 (力对应电压、速度对应电流)的驱动单元的等效电路。

< p style = " MARGIN-BOTTOM:0cm " class = " align-justify " >线性集总参数描述换能器在小信号域和特定频率 (此时换能器的尺寸小于波长)处的振动和传递行为。电阻抗测量提供了电等效电路中的参数(如直流电阻Re、谐振频率fs、品质因数Qes、Qms和Qts)。较高频率处,阻抗的精确建模需要额外的集总参数(例如Leach、Wright、LR2模型),来描述由于极尖涡流引起的电损耗.

可以通过执行第二次扰动测量 (配重、放入测试腔体)来估计机械参数 (振动质量Mms)。但这两种方法对高频换能器都不实用。测试腔体方法需要有效辐射面积Sd和空气体积的精确值。直接测量机械振动并使用激光传感器能给出更精确的结果,尤其是当辐射器表面的空间平均补偿了摇摆模式时。机械振动的直接测量揭示了粘弹性效应(蠕变),它在非常低的频率下降低了悬挂的刚性。特定的TS参数 (例如悬挂的等效空气体积)可以从物理参数中导出。

< p style = " MARGIN-BOTTOM:0cm " class = " align-justify " >换能器在较高振幅下产生的非线性失真可能会影响线性参数的准确性。而基于非线性扬声器模型的新颖测量技术,提供与小信号参数相对应的静止位置x=0处的参数。然而,由于悬挂材料的粘弹性,刚性Kms(x=0)和共振频率fs(x=0)随着峰值位移xpeak而降低。不受空气影响的机械参数可以通过在真空中运作换能器来测量。


KLIPPEL R&D系统 (开发)

模组

备注

线性参数测量 (LPM)

LPM通过使用多音激励信号来测量小信号参数,保证了小信号域的电压和电流的最佳SNR。LPM支持扰动和激光技术,检查换能单元的线性运作,还可以使用扩展的蠕变和损耗电感模型.

大信号识别 (LSI3)

LSI3使用高幅值的粉噪激励喇叭的同时测量静止位置x=0处的参数值.

功率测试 (PWT)

PWT使用任意激励信号 (音乐)使换能器在大信号域工作,同时测量静止位置x=0处的参数值.

扫描测振仪系统 (SCN)

SCN测量机械传递函数Hx(f),并通过辐射表面上多点位移的空间平均来应对摇摆模式.


KLIPPEL QC系统 (产线终端测试)

模组

备注

阻抗测试任务 (IMP)
声压和阻抗测试任务 (SPL-IMP)

IMP通过使用正弦扫频信号 (chirp)或者多音激励信号在小信号域高速测量线性换能器模型的T/S参数和其他小信号参数.

电机+悬挂检查 (MSC)

MSC无需进行额外的小信号测量,而是使用超短多音激励信号在大信号域中使换能器工作,测量其在静止位置x=0处的非线性参数.

示例:

上图显示了通过监测电压、电流和音圈位移来测量小信号参数 (Thiele-Small)的过程。
上图显示了通过监测电压、电流和音圈位移来测量小信号参数 (Thiele-Small)的过程。
上图显示了描述了在较高频率 (此时涡流会产生“有损”电感)处线圈的电阻抗的各种模型。
上图显示了描述了在较高频率 (此时涡流会产生“有损”电感)处线圈的电阻抗的各种模型。
频率相关的顺性Cms(f)描述了悬挂系统的粘弹性行为,例如低频下的蠕变和顺性增加。如果不对称的换能器非线性对交流信号进行整流并产生一个直流力,则需要低蠕变因子的Cms以获得最小的直流位移。
频率相关的顺性Cms(f)描述了悬挂系统的粘弹性行为,例如低频下的蠕变和顺性增加。如果不对称的换能器非线性对交流信号进行整流并产生一个直流力,则需要低蠕变因子的Cms以获得最小的直流位移。


KLIPPEL产品模板

模板名称

应用

LPM Microspeaker T/S (SP2)

使用灵敏电流传感器2测量微型扬声器的线性参数

LPM Subwoofer T/S (Sp1)

使用标准电流传感器1测量超低音扬声器的线性参数

LPM Subwoofer T/S (Sp2)

使用灵敏电流传感器2测量超低音扬声器的线性参数

LPM Tweeter T/S (SP2)

使用灵敏电流传感器2测量高音扬声器的线性参数

LPM Woofer T/S (Sp1)

使用标准电流传感器1测量低音扬声器的线性参数

LPM Woofer T/S (Sp2)

使用灵敏电流传感器2测量低音扬声器的线性参数

LPM Woofer T/S added mass

使用配重法测量低音扬声器的线性参数

LSI Tweeter Nonlin. Para Sp2

在灵敏电流传感器2处测量fs>400 Hz的高音扬声器

LSI Headphone Nonlin. P. Sp2

在灵敏电流传感器2处测量耳机 (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< 300Hz)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<300Hz)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>300Hz)的非线性参数

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

Diagnost. MIDRANGE Sp1

使用标准电流传感器1对谐振频率在30Hz<fs<200Hz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10Hz<fs<70Hz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100Hz<fs<2kHz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100Hz<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30Hz<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30Hz<fs<200Hz之间的超低音扬声器进行全面的测试


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 Standard IEC 60268-5 Sound System Equipment, Part 5: Loudspeakers (IEC标准 IEC60268-5声音系统设备,第5部分: 扬声器)
IEC Standard IEC 62458 Sound System Equipment – Electroacoustic Transducers - Measurement of Large Signal Parameters (IEC标准 IEC62458 声音系统设备 - 电声换能器 - 大信号参数的测量)

 




论文和预印本

W. Klippel, U. Seidel, “Fast and Accurate Measurement of Linear Transducer Parameters,” presented at the 110th Convention of the Audio Eng. Soc., Amsterdam, May 12-15, 2001, Preprint 5308, J. of Audio Eng. Soc., Volume 49, No. 6, 2001 June, P. 526. (abstract)

M. H. Knudsen, et al., “Low-Frequency Loudspeaker Models that Include Suspension Creep,” J. of Audio Eng. Soc., Volume 41, pp. 3-18, (Jan./Feb. 1993).

M. Zollner, E. Zwicker, „Elektroakustik,“ Springer Verlag, 2003.

L. L. Beranek, “Acoustics”, McGraw-Hill, New York 1965.

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

R. H. Small, “Direct-Radiator Loudspeaker System Analysis,“ J. of Audio Eng. Soc., Volume 20, pp. 383 – 395 (1972 June).

R. H. Small, “Closed-Box Loudspeaker Systems, Part I: Analysis,” J. Audio Eng. Soc., Volume 20, pp. 798 – 808 (1972 Dec.).

A. N. Thiele, “Loudspeakers in Vented Boxes: Part I and II,” in Loudspeakers, Volume 1 (Audio Eng. Soc., New York, 1978).

J. Vanderkooy, “A Model of Loudspeaker Driver Impedance Incorporating Eddy Currents in the Pole Structure,” J. of Audio Eng. Soc., Volume 37, No. 3, pp. 119-128, March 1989.

W. M. Leach, “Loudspeaker Voice-Coil Inductance Losses: Circuit Models, Parameter Estimation, and Effect on Frequency Response,“ J. of Audio Eng. Soc., Volume 50, No. 6, pp. 442-450, June 2002.

J. R. Wright, “An Empirical Model for Loudspeaker Motor Impedance,“ J. of Audio Eng. Soc., Volume 38, No. 10, pp. 749-754, October 1990.

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.