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微型扬声器和耳机

示例

 

 

低频驱动单元
  • 微型扬声器
  • 耳机换能器
  • 模拟和数字电话
  • 手机和耳麦

应用

 

 

  • 电信设备
  • 包括无线和移动通信设备的消费级和便携应用


特性

微型扬声器和用于耳机的换能器不仅需要再现语音信号而且需要越来越多地再现全频带音频信号。其中还需要一些在低于100Hz – 2 kHz的共振频率下工作的换能器。大多数高频驱动单元使用动圈技术,且舍弃了单独的弹波和折环。因此动圈组件容易出现摇摆模式、线及边缘区域的不规则振动模式,并且在最大位移时会受到硬限制,从而引起异音和其他脉冲失真。
驱动单元在基本共振频率处的电气、机械和热行为可以通过包含线性和非线性参数集总元件的等效网络来描述。而高频处,辐射体 (膜片)不再是刚体振动,弯曲波和纵向波会在圆周和径向方向上传播,这时需要使用分布参数来描述其辐射和振动行为。


线性参数包括T/S参数和粘弹性参数 (蠕变因子),电感和涡流造成的损耗可以忽略不计。主要的非线性包括力因数Bl(x)、刚性Kms(x)或顺性Cms(x)以及与速度相关的非线性阻尼Rms(v)。与输入电流i和x相关的L(i)和L(x)的非线性变化通常可以忽略不计。为了可靠地测量包括有效辐射面积Sd在内的机械参数 (T/S参数),需要使用光学传感器 (如激光扫描技术)对机械振动进行直接机械测量。
由于附加质量不能添加到振膜上,并且对于闭箱技术来说不能提供精确的Sd,很难应用扰动技术。热参数描述了线圈的发热以及到极尖、磁体和环境的热传递。


关键议题

  • 摇摆模式和其他不规则振动模式
  • 异音、漏气噪声和其他脉冲失真
  • 线圈的加热和热功率处理
  • 机械悬挂的刚性非线性Kms(x)的不对称性
  • 非线性机械电阻Rms(v)决定总阻尼
  • B场和音圈静止位置的不对称性


标准

美国国家标准协会
ANSI S3.7 Method for Coupler Calibration of Earphones (ANSI S3.7 耳机耦合器校准方法)
ANSI S3.22 Specification of Hearing Aid Characteristics (ANSI S3.22 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 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)

电气与电子工程师协会
IEEE 269 Standard Methods for Measuring Transmission Performance of Analog and Digital Telephone Sets, Handsets, and Headsets (IEEE269 测量模拟和数字电话机、听筒和耳机的传输性能的标准方法)
IEEE 1329 Standard Method for Measuring Transmission Performance of Handsfree Telephone Sets (IEEE1329 测量免提电话传输性能的标准方法)

国际电信联盟
ITU-R Recommendation BS. 775-2 Multi-channel Stereophonic Sound System with and without Accompanying Picture (ITU-R建议 BS.775-2 有无图像的多声道立体声系统)


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)
多点测量工具 (MMT)

阻抗测试任务 (IMP)
T/S参数的激光拟合 (TSX)

有效辐射面积Sd

扫描测振仪系统 (SCN)

 

扬声器非线性
(Bl(x), Kms(x), L(x) , Rms(v))

大信号识别 (LSI Tweeter)

 

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

大信号识别 (LSI Tweeter)

电机+悬挂系统检查 (MSC)

热参数
(热阻、时间常数、容量、空气对流参数)

大信号识别 (LSI Tweeter)
功率测试 (PWT)

 

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

传递函数测量 (TRF PRO)

漏气检测 (ALD)
均衡与对齐 (EQA)
Hi-2加权谐波失真 (Hi-2)
超听力技术 (MHT)
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)

定位漏气噪声
(调制噪声源的位置)

 

漏气听诊检测 (ALS)

幅值响应
(灵敏度、均值SPL、极性)

3D失真测量 (DIS)
线性仿真 (LSIM)
多音测量 (MTON)
仿真 (SIM)
仿真 - 可听化 (SIM-AUR)
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)
传递函数测量 (TRF)

均衡与对齐 (EQA)
Hi-2加权谐波失真 (Hi-2) 
频谱分析 (SAN)
声压测试任务 (SPL) 
声压和阻抗测试任务 (SPL-IMP)

互调失真 (IMD)

3D失真测量 (DIS)

 

调幅失真 (AMD)
(基波分量的调制)

3D失真测量 (DIS Pro)

EAR

非线性和热压缩
(基频、谐波、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)
实时音频分析仪 (LAA)
大信号识别 (LSI)
大信号识别 (LSI3)
多音测量 (MTON)
传递函数测量 (TRF)

动态位移检查和控制 (DCX)
电机+悬挂系统检查 (MSC)
T/S参数的激光拟合 (TSX)

多音失真

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

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)

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)

加速寿命测试、功率测试
(耐力测试、参数变化)

实时音频分析仪 (LAA)
大信号识别 (LSI)
功率测试 (PWT)

 

音圈温度

3D失真测量 (DIS)
实时音频分析仪 (LAA)
大信号识别 (LSI)
功率测试 (PWT)

 

主要非线性产生的失真
再现音频信号中的Bl(x)、Cms(x)、Le(x)、Rms(v)

大信号识别 (LSI)
功率测试 (PWT)
仿真 - 可听化 (SIM-AUR)

 

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 (空间分辨率上的远场SPL响应)、指向性指数、声功率

近场扫描仪 (NFS)
扫描测振仪系统 (SCN)

 

模态分析 (自然频率、固有模式的形状、模态损耗因子)

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

 

可听化

仿真 - 可听化 (SIM-AUR)

声压测试任务 (SPL)
声压和阻抗测试任务 (SPL-IMP)

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