CN100544503C - 扬声器单元测试方法和测试障板 - Google Patents
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Abstract
扬声器单元测试方法和测试障板，由四块实板组成，其中两块板分别安装在消声室入口处的左、右两侧，另一块板安装在入口处的顶部，它们分别紧固在消声室钢结构上，同时，各板之间用密封条相连接，组成一个门洞；第四块板为测试面板，通过铰链与左侧板或右侧板在消声室里边相连，通过密封条与门洞相连，组成一个既不漏声又避免共振的测试障板，板面正好与吸声尖劈顶端面重合，被测扬声器单元就安装在此测试面板上。本发明能彻底将扬声器单元向后辐射的声波隔离，使其不会影响扬声器单元正前方应具有的声场，从而能准确反映扬声器单元的电声特性，为扬声器单元的研制、质量检测、性能评价提供了可靠的数据。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种扬声器单元测试方法和测试用的装置，尤其是障板，使用该障板能在整个音频范围内准确测出扬声器单元的全部电声特性，彻底克服了现有测试技术的局限性，为全面正确评价扬声器单元的性能提供了可靠的客观依据。
二、背景技术
扬声器单元电声特性的测试，必须在自由声场中进行，消声室是模拟自由声场的实验室。为此，国际IEC-286标准、我国国家标准扬声器主要技术参数(GB9399-88)和扬声器主要性能测试方法(GB9396-88)都为在消声室中测试扬声器单元的电声特性制订了详细的技术规范。其中推荐了安装被测扬声器单元的“标准测试障板”。“标准测试障板”如图2所示。
使用该标准测试障板来测试扬声器单元的电声特性，由于扬声器单元向后辐射中500Hz以下的声波会绕过障板影响障板前的声场。虽然IEC推荐的“标准测试障板”已将此绕射误差尽量减小，如将扬声器安装在偏离“标准测试障板”中心点的位置，使各个边绕射到障板前的声波的相位不同，来相互抵消一部分影响，但给测试带来的误差仍是明显的。
南京大学声学研究所的专家们从理论分析和实验验证两个方面对此进行了充分的研究，曾出版了《消声室和混响室的声学设计原理》专著(孙广荣等科学出版社1982年)和发表了“非无限大障板对扬声器测试的影响”论文(孙广荣等“电声技术”1983年05期)，详细说明了“标准测试障板”对测试结果的影响。例如，350Hz～450Hz范围内绕射声与正面声波反相位，故在幅频特性曲线上有一个谷；150Hz～250Hz范围内的绕射声与正面声波同相位，故在幅频特性曲线上有一个峰；而在100Hz以下频率越低误差越大。如图3所示，在低频段，因“标准测试障板”绕射引起的误差是明显的。同理，使用“标准测试障板”也无法准确测出扬声器单元的总谐波失真特性，二次谐波失真特性，三次谐波失真特性，四次谐波失真特性。为了消除此类误差，南京大学声学研究所的专家们曾设计过“半消声室”和“半消声箱”，由于它们只能用于测试扬声器单元，不能用于测试扬声器系统等产品的电声特性，因而未能推广。
本发明涉及的“新型测试障板”，与全消声室的门相结合，装上该“新型测试障板”可用于准确测试扬声器单元的电声特性。打开或拆除此“新型测试障板”，即可恢复其全消声室功能，又能测试扬声器系统等产品的电声特性。
三、发明内容
本发明的目的是：提出一种扬声器单元测试用的“新型测试障板”，如图1所示。它与消声室入口的踏板和边框组成一个既不漏声又避免共振的整体，将扬声器单元向后的幅射波彻底隔离，使其不会影响扬声器单元正前方应具有的声场，从而确保测得的扬声器单元的电声特性真实、可靠。将该“新型测试障板”拆除或打开，关上消声室的隔声、吸声推拉门，又可在消声室内形成完全满足要求的自由声场，用于测试扬声器系统和其它产品的电声特性。
本发明扬声器单元测试用的新型测试方法是，由实板组成一个隔声门洞，测试面板板面正好与室内吸声尖劈顶端面重合，被测扬声器单元就安装在测试面板上。
本发明涉及的扬声器单元测试用的“新型测试障板”，由四块实板，如实木板或加阻尼层的金属板组成。其中两块板分别安装在消声室入口处的左、右两侧，另一块板安装在入口处的顶部，它们分别紧固在消声室钢结构上，同时，各板之间用密封条相连接，组成一个门洞。第四块板通过铰链与左侧板或右侧板在消声室里边相连，通过密封条与门洞相连，组成一个既不漏声又避免共振的测试障板，板面正好与吸声尖劈顶端面重合。该板一方面作为进入消声室的门用，另一方面被测扬声器单元就安装在此门上。关上此门即可将扬声器单元向后的辐射波隔离，使其不再影响扬声器正前方的声场，从而实现对扬声器单元的准确测试。底板为消声室的固有结构。
有益效果
本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：
1.本发明所涉及的扬声器单元测试用的“新型测试障板”，能彻底将扬声器单元向后辐射的声波隔离，使其不会影响扬声器单元正前方应具有的声场，确保所测结果相当于扬声器单元安装在无限大障板上的结果，从而能准确反映扬声器单元的电声特性，为扬声器单元的研制、质量检测、性能评价提供了可靠的数据。图4是使用“新型测试障板”测得的扬声器单元的幅频特性曲线。图4与图3相比，已没有了绕射波与直射波在350Hz～450Hz频率范围内反相叠加的谷，没有了在150Hz～250Hz频率范围内同相叠加的峰，也消住除了100Hz以下的误差。
2.改变了以往更换被测扬声器单元时，首先打开隔声门，吸声门，更换好后再关上吸声门，隔声门，再进行测试的麻烦手续。使用本发明能使测试方便、快捷地进行。
3.使用本发明，测试人员在消声室外更换被测扬声器单元，避免进入消声室操作吸入脱落的吸声材料，同时也降低了劳动强度。
四、附图说明
图1、本发明涉及的扬声器单元测试用的“新型测试障板”。
图2、国际IEC标准推荐的扬声器单元测试用的“标准测试障板”。
图3、扬声器单元安装在“标准测试障板”上测得的幅频特性曲线；
图4、扬声器单元安装在“新型测试障板”上测得的幅频特性曲线。
如图所示，左、右两侧板1、2，顶部板3，测试面板4，测试面板4上设的扬声器单元固定位置5。
五、具体实施方式
本发明涉及的扬声器单元测试用的“新型测试障板”的四块板可采用厚的实木板(木质板和人造木实木板)、高分子材料的板材或加阻尼层的金属板来制作。板的厚度在5-30mm，亦可以更厚，阻尼层为涂塑或橡胶的结构，高分子材料板、实木板上亦可以涂复薄阻尼层。高分子材料板可以选择的范围没有限制：如聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS等最常用的塑料，亦可为PC、PPS等高档工程塑料，当然，也可用橡胶板(包括合成橡胶和天然橡胶)。测试扬声器单元电声特性时，将其分别紧固在消声室的钢结构上，并通过密封条与消声室入口处的踏板组成一个开口向外的既不漏声又避免共振的整体。由于扬声器的口径有大有小，形状各异，为了测试上的方便，在安装扬声器的测试面板上开一个的方窗或圆窗，另为每一种形状的扬声器制备一个适当大小的方板或圆板，方板或圆板嵌入方窗或圆窗，在方板或圆板中央根据被测扬声器单元的形状开测试孔固定扬声器单元，该板用作被测扬声器单元的安装板。另为每一种形状的扬声器制备一个适当大小的方板或圆板，在其中央根据被测扬声器单元的形状开测试孔，该板用作被测扬声器单元的安装板。这样，被测扬声器单元安装在安装板上，该安装板再安装到测试门的窗口处，并密合设计，从而实现一个门可测试所有形状的扬声器单元。打开此门，可进入消声室内进行装卸测试话筒等操作。
将“新型测试障板”向外开或卸下，关上消声室的隔声、吸声门，即可恢复其全消声室功能，从而又能测试扬声器系统等产品的电声特性。
Claims (4)
1、扬声器单元测试方法，其特征是在消声室采用四块实板组成隔声门洞，其中两块板分别安装在消声室入口处的左、右两侧，另一块板安装在入口处的顶部，它们分别紧固在消声室钢结构上，同时，各板之间用密封条相连接，组成一个门洞，第四块板为测试面板，通过铰链与左侧板或右侧板在消声室里边相连，通过密封条与门洞相连，组成一个既不漏声又避免共振的测试障板，测试面板板面正好与消声室室内吸声尖劈顶端面重合，被测扬声器单元就安装在此测试面板上。
2、扬声器单元测试障板，其特征是由四块实板组成，其中两块板分别安装在消声室入口处的左、右两侧，另一块板安装在入口处的顶部，它们分别紧固在消声室钢结构上，同时，各板之间用密封条相连接，组成一个门洞，第四块板为测试面板，通过铰链与左侧板或右侧板在消声室里边相连，通过密封条与门洞相连，组成一个既不漏声又避免共振的测试障板，测试面板板面正好与消声室室内吸声尖劈顶端面重合，被测扬声器单元就安装在此测试面板上。
3、由权利要求2所述的扬声器单元测试障板，其特征是实板为实木板、加阻尼层的金属板或高分子材料板。
4、由权利要求2所述的扬声器单元测试障板，其特征是在安装扬声器单元的测试面板上开一个方窗或圆窗，另为每一种形状的扬声器单元制备一个适当大小的方板或圆板，方板或圆板嵌入方窗或圆窗，在方板或圆板中央根据被测扬声器单元的形状开测试孔固定扬声器单元，该方板或圆板用作被测扬声器单元的安装板。
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