Home / 测试对象 / 有源扬声器系统

有源扬声器系统

示例

 

 

  • 箱体中带内置功率放大器的换能器

应用

 

 

  • 家用音响
  • 车载音响
  • 多媒体
  • 专业音响
  • 电信设备

特性

有源扬声器系统使用内置功率放大器以及附加的模拟和数字电子设备来进行数字音频流、DA转换、限制、分频、增益衰减和扬声器控制(保护和线性化)。而通常无法使用换能器(例如高音和低音扬声器)的电学端子来评估最终产品。
因此,只能通过麦克风或激光传感器监测到的机械或声学信号来对有源扬声器系统进行评估。与驱动单元和无源扬声器系统相反,无法使用非线性系统识别技术直接测量非线性。但是,谐波和互调失真以及其他有意义的非线性症状(例如直流位移)的测量可以给出有意义的有关物理原因的指示。箱体中产生可闻空气噪声的小泄露可以使用灵敏的噪声解调技术可靠地检测出来。
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。轴上和离轴声压响应、声功率响应和其他方向性特征可以在任意条件下的近场或消声条件下的远场中进行测量。
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。在多个输入电平上测量基频响应可以揭示由非线性和音圈发热引起的基频压缩和失真分量。这些数据可用于预测音圈温度并定义不同激励下的最大声压输出。


设计中的挑战

  • 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
  • 机械和热保护
  • 额外的均衡
  • 异音、网罩振动、漏气噪声

最重要的特征

  • 在指定频段内的最大短时声压级SPL (1s、轴上1m)
  • 在指定频段内的最大长时声压级SPL (1min、轴上1m)
  • 在指定频段内最大短时SPL处的谐波失真
  • 在指定频段内最大短时SPL处的互调失真
  • 在指定频段内最大短时SPL处的脉冲失真 (异音)
  • 小信号声压频响 (轴上1m处的幅度响应和群延迟)
  • 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中扬声器部分的实用规范)
AES56 Standard on acoustics – Sound source modeling – Loudspeaker polar radiation measurement (AES56 声学标准 - 声源建模 - 扬声器极平面辐射测量)

消费电子协会
CEA-CEB19 Recommended Loudspeaker Safety Practices (CEA-CEB19 推荐的扬声器安全规范)
CEA-2006-A Testing & Measurement Methods for Mobile Audio Amplifiers (CEA-2006-A 移动音频放大器的测试和测量方法)
CEA-2019 Testing and Measurement Methods for Audio Amplifiers (CEA-2019 音频放大器的测试和测量方法)
CEA-2031 Testing and Measurement Methods for Mobile Loudspeaker Systems (CEA-2031 移动扬声器系统的测试和测量方法)
CEA-2034 Standard Method of Measurement for In -Home Loudspeakers (CEA-2034 家用扬声器测量的标准方法)

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 – Electro-acoustic 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)

电气和电子工程师协会
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 Speakerphones (IEEE1329 测量免提电话传输性能的标准方法)
IEEE 1652 Standard for the Application of Free Field Acoustic Reference to Telephony Measurements (IEEE1652 自由场声学基准应用到电话测量的标准)

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)
ITU-R Recommendation BS. 1116: Method for subjective assessment of small impairments in audio systems including mulitchannel sound systems (ITU-R建议 BS.1116 主观评估包括多声道声音系统的音频系统中的小损伤的方法)


最相关的测量

R&D系统的模组

QC系统的模组

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)

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) 
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)

方向辐射特性
(指向性指数、覆盖角度、辐射角度、极坐标图和气球图、声功率响应)

近场扫描仪 (NFS)
3D极平面远场测量 (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)
传递函数分析 (TRF)

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 (最小相位、总相位)

时频分析 (TFA)
传递函数测量 (TRF)

 

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、基频分量的时间变化)

3D失真测量 (DIS PRO)

EAR

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)

 

正弦猝发测量

传递函数测量 (TRF)

 

HI-2失真

3D失真测量 (DIS)

Hi-2加权谐波失真 (Hi-2)

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)

多音失真

实时音频分析仪 (LAA)
线性参数测量 (LPM)
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)
可听化

频谱分析 (SAN) 
声压测试任务 (SPL)

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)

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

 

3D几何形状扫描

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
(指示摇摆模式)

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)