扬声器测试介绍.ppt

扬声器测试介绍,一、扬声器定义及工作原理介绍； 二、扬声器分类； 三、电动式扬声器的结构介绍； 四、扬声器主要指标及可靠性测试介绍； 五、 扬声器常见故障分析 六、 附扬声器常用标准列表,一.扬声器定义及工作原理介绍；,扬声器又称“喇叭”。是一种十分常用的电声换能器件，在出声的电子电路中都能见到它。扬声器在电子元器件中是一个最薄弱的器件，而对于音响效果而言，它又是一个最重要的器件。扬声器的种类繁多，而且价格相差很大。音频电能通过电磁、压电或静电效应，使其纸盆或膜片振动周围空气造成音响。,二.扬声器分类 按换能机理和结构分动圈式（电动式）、电容式（静电式）、压电式（晶体或陶瓷）、电磁式（压簧式）、电离子式和气动式扬声器等，电动式扬声器具有电声性能好、结构牢固、成本低等优点，应用广泛； 按声辐射材料分纸盆式、号筒式、膜片式扬声器 ； 按纸盆形状分圆形、椭圆形、双纸盆和橡皮折环； 按工作频率分低音、中音、高音； 有的还分成录音机专用、电视机专用、普通和高保真扬声器等；按音圈阻抗分低阻抗和高阻抗；按效果分直辐和环境声等。扬声器又分不防磁、半防磁、全防磁扬声器；,三.电动式扬声器的结构介绍；,三.电动式扬声器的结构介绍；,三.电动式扬声器的结构介绍；,3.1 音圈： 通过音频电流的线圈，是扬声器的心脏。它的性能会影响扬声器的声压频率特性，声压级，阻抗和阻抗曲线，失真，瞬态特性，扬声器参数，音质等，特加是关系扬声器的承受功率和寿命。 音圈的质量如果比较大，会使振动系统的谐振频率降低，但同时会扬声器效率和灵敏度降低，还会使扬声器重放高频上限降低；音圈的质量如果比较小，则会使振动系统的谐振频率提高， 同时会使扬声器的效率和灵敏度提高，还会使扬声器重放高频上限提高。 音圈骨架的材料：纸（150）,铝（250），聚酰亚胺（250），nomex，黃铜箔（300），til，钛箔（300），玻璃纤维，ppta（熔点400）等。,三.电动式扬声器的结构介绍；,3.2 弹波 也叫定心支片，它的作用是： 1）保持音圈在磁隙的正确位置； 2）保证音圈在受到电动力时，振动系统仅沿轴向作往复振动； 3）和振动系统的音圈，振膜共同决定扬声器的谐振频率； 4） 防止异物进入磁隙； 5） 改变扬声器综合性能的元素之一。 定心支片材料：棉布，麻布及筛绢，nomex，nomex与棉混纺，聚酰亚胺纤维，peek单丝线编织物。,3.3防尘盖 弹波的作用主要是防尘。另外还有改善扬声器特性的作用。,三.电动式扬声器的结构介绍；,3.4 t 铁 导磁材料t铁的性能要求. 如:日本行业要求的swrch 6a 美国行业要求的1008 steel,三.电动式扬声器的结构介绍；,3.5 磁 铁（外磁式一般用铁氧体） 铁氧体是目前应用广泛的磁性材料，细分为钡铁氧体和锶铁氧体，由氧化钡（锶）和三氧化二铁粉末混合经高温烧烤而成，它有以下优点： 1.材料来源容易.价格低廉. 2.矫顽力大.对外磁场稳定.（称为永久性磁铁） 注：鍶鐵氧體較黑,三.电动式扬声器的结构介绍；,32/43,3.6华 司 一般由热轧钢板（sphcsteel/plate/hot/ccommercial)含碳量）冲压而成.,三.电动式扬声器的结构介绍；,3.7盆架（支架） 盆架是扬声器的振动系统与磁路系统支撑和连接的重要零件。 一般为钣金冲压而成，也有塑胶、合金等材料。,三.电动式扬声器的结构介绍；,3.8 端子 端子是扬声器与音源之间连接器。 一般为分正负极，如下图所示。,三.电动式扬声器的结构介绍；,3.9 后盖（防磁罩） 主要是屏蔽扬声器的磁场不要外漏，不要对外部产生影响。（原理就是形成一个外磁路，不让磁场直接与外部接触） 一般家庭影院的中置都为防磁。,三.电动式扬声器的结构介绍；,3.10 振膜 振膜是振动系统的主要部件，最常用的纸质振膜（纸盆）。目前我国生产纸盆的方法是：press,non-press,semi-press.,鼓纸,音膜,三.电动式扬声器的结构介绍；,3.10.1振膜 扬声器的频响特性，在很大程度上取决于纸盆的性能，而纸盆的性能又决定于纸盆的材料，几何形状和加工工艺。一般说来，对于纸盆材料的要求，是三种特性综合较好，即纸盆好： a）材料的密度（p）要小。 b）材料的机械强度要大，或者说，材料的杨氏模量要大，与a）合在一起，即e/p大。 c）具有适当的内部阻尼。 为了综合上述三个要求，人们采用了各种各样的措施：,三.电动式扬声器的结构介绍；,3.10.2振膜 扬声器振膜的形状，可以分成各种各样，可以是圆形的，也可以是椭圆形的。在圆形纸盆中，又要分为球顶形，平板形，锥形。而在锥形纸盆中以可按母线的形状，分为直线形和曲线形。曲线形纸盆的母线有的采用圆弧的一段，有的采用抛物线或指数曲线。有的在纸盆上还有一圈圈的波纹。 纸盆的形状和顶角的大小，对于扬声器性能影响极大，必须按照扬声器的设计要求加以适当选取 一般说来，直线形纸盆抄纸和加压的模具比较简单，但有一个缺点，即当加给扬声器的功率超过一定限度时，纸盆表面会产生某些频率的振动，从而影响放声质量，而曲线形纸盆就可避免这一现象。,三.电动式扬声器的结构介绍；,3.10.2振膜 为了改善高频的重放，纸盆的厚度往往从基部向顶部逐渐加厚。而为了降低纸盆的谐振频率，改善低频的重放，就必须使纸盆基部的支撑部分具有较大的顺性。通常把基部做薄一些，软一些。 随着音箱的小型化，对扬声器提出了小口径，高顺性的要求。因此，各种复合边扬声器相继出现。目前常见的高顺性折环材料为：橡胶边，泡棉边。,三.电动式扬声器的结构介绍；,四.扬声器主要指标及可靠性测试介绍,4.1 扬声器的主要性能指标有：额定阻抗、dc阻抗、额定噪声功率、额定长期最大功率、f0额定共振频率、额定频率范围、额定特性灵敏度级、额定总谐波失真、阻抗曲线、总品质因数、额定正弦功率、频率响应、额定高频上限频率、指向性指数、等效空气容积、漏磁场的测量（只针对防磁喇叭），音圈温升测量等。 4.2 基本功能：纯音检听及极性检查。 4.3 从安全方面：耐电压测试，绝缘电阻。 4.4可靠性方面：焊片及接线架抗拉力测试，滑落试验，线材折弯试验，跌落，振动，堆码，镀层厚度检查，机械冲击。 4.5 环境适应性：高温负荷，高温贮存，稳态湿热，低温负荷，低温贮存，温度变化，烟雾试验，防水，防燃，防尘。 4.6其它： 外观，尺寸，标志及称重检查。,四.扬声器主要指标及可靠性测试介绍,4.6 主要测试仪器：,四.扬声器主要指标及可靠性测试介绍,4.6 测试仪器：,四.扬声器主要指标及可靠性测试介绍,4.6 测试仪器：,四.扬声器主要指标及可靠性测试介绍,4.7 喇叭主要指标介绍 4.7.1 阻抗曲线 额定阻抗: 额定阻抗是指阻抗曲线见上紧跟在第一个极大值后面的极小值，在额定频率范围内阻抗模值的最低值不应小于额定阻抗的80 共振频率：在扬声器单元的阻抗模值随频率递增变化的曲线上出现第一个阻抗极大值时的频率。,四.扬声器主要指标及可靠性测试介绍,4.7.2 频响曲线： 灵敏度：输入1w的功率，在其正前方1m处测试声压的大小。灵敏度每相差3db，功率要提高一倍才能获得相同的音量。也就是说，92db/w/m灵敏的音箱在10w功率下的音量，83db/w/m灵敏度的音箱要80w的功率才能够与之相同噢。 有效频率范围:有效频率范围是上限频率和下限频率为界限的频率范围.,四.扬声器主要指标及可靠性测试介绍,4.7 喇叭主要指标介绍 4.7.3 失真曲线 总谐波失真thd:是指用信号源输入时，输出信号（谐波及其倍频成分）比输入信号多出的额外谐波成分，通常用百分数来表示。谐波失真是由于系统不是完全线性造成的。所有附加谐波电平之和称为总谐波失真。,4.7 喇叭主要指标介绍 4.7.3 功率测试 额定噪声功率测试： 标称功率称额定功率、不失真功率。它是指扬声器在额定不失真范围内容许的最大输入功率，在扬声器的商标、技术说明书上标注的功率即为该功率值。100h，规定噪声信号，输入额定电压进行测试。 噪音信号类型： 白噪：20hz-50khz white 粉噪： 20hz-20khz pink 国标噪声：gb 9396/96 国际标准噪声： iec-268-5,ieee 219,jis c5532, din 45573,cns4785,eia 462b,aes2,四.扬声器主要指标及可靠性测试介绍,4.7 喇叭主要指标介绍 4.7.3 功率测试 分频器：是分频网络俗称，分为电子分频器及功率分频器。 电子分频：信号源传过来的微小音频信号直接进入电子分频器，由电子分频电路将全频带的信号分成高音和低音信号，分别传送到相对应的功放进行放大，然后再推动相对应的扬声器发出声音。常用rc网络。 功率分频：功率分频器一般连接在功率放大器之后，放置在音箱内，通过lc滤波网络，将功率放大器输出的功率音频信号分为低音，中音和高音，分别送至各自的扬声器。 分频器基本参数：分频点（单位hz），分频斜率（db/倍频程）,四.扬声器主要指标及可靠性测试介绍,4.7 喇叭主要指标介绍 4.7.3 功率测试 一阶滤波器：只使用1个电感或1个电容，衰减斜率为6 db/oct ; 滤波频率f由电容和电感的值来决定。 计算公式：lz/2 f c=1/2 f z,四.扬声器主要指标及可靠性测试介绍,4.7 喇叭主要指标介绍 4.7.3 功率测试 二阶滤波器：分别使用1个电感线圈和1个电容器，衰减斜率为12 db/oct ; 三阶滤波器：分别使用3个元件，衰减斜率为18 db/oct ; 四阶滤波器：分别使用4个元件，衰减斜率为24db/oct ; 为方便计算：可用以下表格中公式即可。,四.扬声器主要指标及可靠性测试介绍,4.7 喇叭主要指标介绍 4.7.3 功率测试 长期最大输入功率：输给扬声器长期最大功率，持续时间为1min,间隔为2min,重复10次的模拟节目信号而不产生永久性损坏。 短期最大输入功率：输给扬声器短期最大输入功率，持续时间为1s，间隔为60s,重复60次的模拟节目信号而不产生永久性损坏。,四.扬声器主要指标及可靠性测试介绍,4.7 喇叭主要指标介绍 4.7.4 t/s参数 是由thiele和small先生首先提出的扬声器系统数学模型的基本参数。,四.扬声器主要指标及可靠性测试介绍,fs为扬声器单元的谐振频率。 vas为扬声器单元的等效容积。 qes为扬声器单元的电q值。 qms为扬声器单元的机械q值。 pe（max）为扬声器单元的散热能力所确定的最大功率额定值。 vd为扬声器单元振膜在最大振幅时所推动的体积. 0(扬声器的效率)：是指扬声器输出声功率与输入电功率的比率。,五.扬声器常见故障分析,5.1 扬声器无声： 原因1： 音圈开路，音圈里面断线。由于来料不良或人为损坏； 原因2： 锦丝线折断，锦丝线与纸盆企眼部分、端子焊锡部分出现断裂原因3：音圈引出线断； 原因4：焊线部位虚焊； 原因5：音圈烧坏； 原因6：音圈下沉或上浮拉断音圈线。,5.2 扬声器音压低、灵敏度低： 原因1： 音圈局部短路，但仍有部分产生作用； 原因2： 音圈定位太高、太低； 原因3： 磁铁性能差，如牌号等级不够，充磁没有充饱和等 ； 原因4： 振动材料不一致。,五.扬声器常见故障分析,5.3 扬声器有异音： 原因1： 中心胶部位脱胶，由于工作温度高、功率过大、生产工艺等原因引起； 原因2：音圈变形等； 原因3：音圈散线； 原因4：音圈尾部卷起，大振幅时音圈碰擦到t铁或华司。 原因5：磁隙有杂物，如铁屑、胶水或胶水卡住音圈等。 原因6：振膜变形产生移位。 原因7：纸盆破裂，振膜受潮或使用时间过长老化。 原因8：折环老化失去弹性或脱胶缺胶。 原因9：弹波老化失去了弹性或弹波变形、断裂，弹波部位胶 水没有打好。,五.扬声器常见故障分析,5.3 扬声器有异音： 原因10：盆架变形; 原因11： t铁中柱生锈，偏离中心 ； 原因12：华司与盆架之间产生杂音； 原因13：锦丝线打到纸盆产生杂音; 原因14：垫边胶没打好产生杂音; 原因15：防尘帽没胶好产生杂音; 原因16：设计或材料等其它原因产生杂音; 原因17：折环不正产生杂音。,五.扬声器常见故障分析,5.4 扬声器断断续续有声音： 原因1： 音圈引出线折断但有接触； 原因2：焊接部位虚焊； 原因3：锦线丝折断，接触不良。,五.扬声器常见故障分析,5.