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无源扬声器系统

示例


  • 箱体中带分频器的驱动单元

应用

 

 

  • 家用音响
  • 车载音响
  • 多媒体和专业音响

特性

无源扬声器系统使用外部功率放大器,通常在整个音频频带上运行。每个驱动单元 (低音、中音、高音扬声器)的传输行为可以通过使用集总元件的等效网络模型 (在相应的共振频率处有效)来描述。
模型的线性、非线性和热参数可以通过使用一种仅监测扬声器终端电压电流的新识别技术来测量扬声器。除了驱动单元的机械和电气参数以外,还提供一些描述开口箱端口共振、端口空气非线性阻力和空气与悬挂顺性比率的声学参数。
那些箱体中不影响输入阻抗的小泄漏可能会引起可闻的空气噪声,需要使用灵敏的噪声解调技术,以更可靠地检测它们。网罩、手柄或箱体任何其他部分的寄生振动可能会引起脉冲失真,类似于在驱动单元中发现的不规则异音缺陷。
可以在任意条件下的近场或消声条件下的远场中测量轴上和离轴声压响应、声功率响应和其他方向性特征。通过激光扫描技术测量得到扬声器驱动单元的机械分布参数,FEA和BEA可利用这些参数和箱体结构来预测声学特性。
热学模型和在自由空气中对单个驱动单元测量的有效参数可以大致描述开口箱系统中的音圈温度和冷却过程。如果将驱动单元安装在密封箱体中,描述磁体与环境之间热传递的热阻Rtm则要比自由空气中高得多。


设计挑战

  • 驱动单元 (低音扬声器、高音扬声器)的最佳选择
  • 开口箱的最佳设计 (对齐、端口噪声)
  • 分频器设计和时间对齐
  • 热功率处理

最重要的特征

  • SPL频率响应 (轴上1m、1W)
  • 在有效频率范围内的平均SPL (轴上1m、1W)
  • 长时最大输入功率
  • 在指定频段内的最大短时SPL (1s、轴上1m)
  • 在指定频段内的最大长时SPL (1min、轴上1m)
  • 阻抗曲线 (额定阻抗)
  • 总谐波失真
  • 互调失真
  • 在指定频段内产生最大短时SPL时的脉冲失真 (异音Rub&Buzz)
  • 声功率响应或指向性指数

关键议题

  • 驱动单元中的的异音和松动部分
  • 网罩的寄生振动
  • 漏气噪声
  • 悬挂系统的硬限制 (较高的加权谐波HI-2失真)
  • 过量调制失真 (电机不稳定、Bl(x)和L(x)不对称性)
  • 消声效果 (负指向性指数)


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)
AES56 Standard on acoustics – Sound source modelling – Loudspeaker polar radiation measurement (AES56 声学标准 - 声源建模 - 扬声器极平面辐射测量)

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)

消费电子协会
CEA-2034 Standard Method of Measurement for In-Home Loudspeakers (CEA-2034 测量家用扬声器的标准方法)


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)、L(i))

大信号识别 (LSI)
大信号识别 (LSI3)
功率测试 (PWT)

 

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)
大信号识别 (LSI3)

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)
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)

3D失真测量 (DIS Pro)
摇摆模式分析 (RMA)
时频分析 (TFA)
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)
3D频谱图界限 (3DL)
声压测试任务 (SPL)
声压和阻抗测试任务 (SPL-IMP) 

定位不规则缺陷

 

漏气听诊检测 (ALS)

轴上声压幅值响应
(灵敏度、均值SPL、有效频率范围)

3D失真测量 (DIS)
多音测量 (MTON)
扫描测振仪系统 (SCN)
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)

方向特性
(指向性指数、覆盖角度、辐射角度、极平面辐射测量)

近场扫描仪 (NFS)
3D极平面辐射测量 (POL)
扫描测振仪系统 (SCN) 
传递函数测量 (TRF)

 

声功率响应

近场扫描仪 (NFS)
极平面远场测量 (POL)  
扫描测振仪系统 (SCN)

 

输入电压 (额定噪声电压、短时最大电压、长时最大功率)

实时音频分析仪 (LAA)
多音测量 (MTON)
功率测试 (PWT)

功率测试 (PWT)
输入功率 (额定噪声电压、短时最大电压、长时最大功率)实时音频分析仪 (LAA) 
多音测量 (MTON)
功率测试 (PWT)
功率测试 (PWT)

相位响应
(最小相位、剩余相位、极性)

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)

群时延响应
(总相位、最小相位)

时频分析 (TFA)
传递函数测量 (TRF)

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)

非线性谐波失真
(THD、THD+N、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)
声压测试任务 (SPL)
声压和阻抗测试任务 (SPL-IMP)

等效谐波输入失真

传递函数测量 (TRF)

 

互调失真
(差频与和频互调失真)

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

正弦猝发测量

猝发音测量 (TBM)
传递函数测量 (TRF)

声压测试任务 (SPL)

非线性和热压缩
(基频、谐波分量与电压的关系)

3D失真测量 (DIS)
多音测量 (MTON)

 

音圈位移
(峰值、谷值、直流位移、Xmax)

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)
摇摆模式分析 (RMA)
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)

HI-2失真

3D失真测量 (DIS Pro)

Hi-2加权谐波失真 (Hi-2)

多音失真

实时音频分析仪 (LAA)
线性参数测量 (LPM)
多音测量 (MTON)

多音测量 (MTON)

加速寿命测试、功率测试
(耐力测试、参数变化、最大输入功率)

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)
大信号识别 (LSI3)
功率测试 (PWT)

 

额定噪声功率实时音频分析仪 (LAA)
多音测量 (MTON)
功率测试 (PWT)
功率测试 (PWT)

再现音频信号中的失真
(Bl(x)、Cms(x)、Le(x)、Le(i)的贡献)

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

 

可听化

仿真 - 可听化 (SIM-AUR)

频谱分析 (SAN) 
声压测试任务 (SPL)

3D几何形状扫描

扫描测振仪系统 (SCN)

 

分布机械参数
(辐射器表面上扫描的机械振动)

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

 

模态分析
(自然频率、模态振动的形状、模态损耗因子、分解)

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

 

累积加速度级 (AAL)

高阶模态分析 (HMA)
扫描测振仪系统 (SCN)

 

分解成径向和周向模式 

摇摆模式分析 (RMA) 
扫描测振仪系统 (SCN)

 

摇摆模式分析摇摆模式分析 (RMA) 
扫描测振仪系统 (SCN)