CN103813258B - 获取振膜顺性的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种获取振膜顺性的方法及系统，用于通过封闭的空间获取振膜顺性，该封闭的空间由结构腔体与振膜组成；其中的方法包括：根据振膜振动时产生的位移量和振膜振动时受到的压力获取振膜顺性；其中，将外部输入的电信号转换成声信号，使振膜产生振动；获取振膜振动时产生的位移量和封闭的空间内的声压；将获取的声压乘以振膜上的声压覆盖面积，获得振膜振动时受到的压力，将获取的位移量除以振膜振动时受到的压力，获得振膜顺性。利用上述根据本发明提供的获取振膜顺性的方法及系统，能够在封闭的环境下单独测试振膜顺性，不受周围环境的干扰，也不受振膜质量因素的影响，使得振膜顺性的测试更直接、置信度更高。

Description

获取振膜顺性的方法及系统

技术领域

本发明涉及受话器振膜技术领域，更为具体地，涉及一种获取振膜顺性的方法及系统。

背景技术

随着科技的快速发展，对发声器件的要求越来越高，而振膜作为发声器件的核心部件，其性能的好坏直接影响着发声器件的性能。

衡量振膜的性能最重要的一个因素是振膜顺性，现有技术中获取振膜顺性都是通过测试振膜成型后的自谐振频率获得的。自谐振频率体现为振膜质量和振膜顺性共同作用的结果，现有的测试方法需要将振膜放在未密闭的环境下，使用喇叭发声测定振膜的自谐振频率。上述的测试方法存在两个问题：

1)由于在未封闭的环境下测试振膜的自谐振频率，容易受到周围环境的干扰，测试自谐振频率的信噪比低，测试结果误差大。

2)由于自谐振频率体现为振膜质量和振膜顺性共同作用的结果，因此，对振膜顺性的测试无法避开振膜质量的因素，无法单纯对振膜顺性进行测试。

因此，需要一种新的获取振膜顺性的技术方案。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种获取振膜顺性的方法及系统，以解决现有的振膜顺性的测试方法中无法单独测试振膜顺性的问题，以及测试振膜顺性容易受到周围环境干扰的问题。

本发明提供的获取振膜顺性的方法，用于通过封闭的空间获取振膜顺性，该封闭的空间由结构腔体与振膜组成；

所述方法根据振膜振动时产生的位移量和振膜振动时受到的压力获取振膜顺性；其中，

将外部输入的电信号转换成声信号，使振膜产生振动；

获取振膜振动时产生的位移量和封闭的空间内的声压；

将获取的声压乘以振膜上的声压覆盖面积，获得振膜振动时受到的压力，将获取的位移量除以振膜振动时受到的压力，获得振膜顺性。

另一方面，本发明提供的获取振膜顺性的系统，包括：

激励声源装置，用于根据外部输入的电信号使振膜产生振动；其中，

激励声源装置包括结构腔体和驱动单元，结构腔体与振膜构成封闭的空间；驱动单元用于将外部输入的电信号转换成声信号，使振膜产生振动；

位移量获取装置，用于获取振膜振动时产生的位移量；

声压传感装置，用于获取封闭的空间内的声压；

振膜顺性获取装置，用于将获取的声压与振膜上的声压覆盖面积相乘，获得振膜振动时受到的压力，将获取的位移量除以振膜振动时受到的压力，获得振膜顺性。

利用上述根据本发明提供的获取振膜顺性的方法及系统，能够在封闭的环境下单独测试振膜顺性，不受周围环境的干扰，也不受振膜质量因素的影响，使得振膜顺性的测试更直接、置信度更高。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明的获取振膜顺性的方法的流程图；

图2为根据本发明的获取振膜顺性的系统的逻辑结构图；

图3为根据本发明的获取振膜顺性的系统的整体结构图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

针对前述现有测试方法中不能单独的获取振膜顺性的问题，以及测试过程中容易受到周围环境干扰的问题，本发明将振膜放入封闭的空间内进行振膜顺性测试，通过获取振膜顺性的相关参数，根据振膜顺性计算公式计算得到振膜顺性。

需要说明的是，将振膜放入密闭的空间是指振膜与结构腔体组成封闭的空间，即振膜的一面处于封闭的空间内，另一面处于封闭空间的外部。

图1示出了根据本发明的获取振膜顺性的方法的流程。

如图1所示，本发明提供的获取振膜顺性的方法包括：

步骤S101：将外部输入的电信号转换成声信号，使振膜产生振动。

其中，如果外部输入的电信号足够强，转换成声信号能够使振膜振动，此时不需要放大外部输入的电信号；如果外部输入的电信号强度弱，转换成声信号不足使振膜振动，这时，需要放大外部输入的电信号，并将放大的电信号转换成声信号，使振膜产生振动。

对于大多数情况，外部输入的电信号为数据采集卡输出的电信号，由于数据采集卡输出的电信号具有额定强度，所以需要放大采集卡输出的电信号，具体地，通过功率放大器放大采集卡输出的电信号。

步骤S102：获取振膜振动时产生的位移量和声压。

在获取振膜振动时产生的位移量的过程中，首先，获取与位移量对应的振动位移信号，再将振动位移信号转换成电信号，获取转换的电信号，所获取的转换的电信号就是振膜振动时产生的位移量。

具体地，采用激光测位仪获取振动位移信号，再采用与激光测位仪对应的解调器将振动位移信号转换成电信号，采用数据采集卡获取转换的电信号作为振膜振动时产生的位移量。

采用激光测位仪获取振动位移信号，其具体过程为：用激光测位仪的激光头向振动的振膜发射一束激光，将反射回来的振动位移信号显示在激光测位仪的CCD(图像传感器)上，为一个点，以CCD中心点作为基准，显示在CCD上的点离中心点的位移就是振膜振动时产生的位移量，采用与激光测位仪对应的解调器将振动位移信号转换成电信号。

本发明还可以采用多普勒测振仪获取振动时产生的位移量，其具体过程为：用多普勒测振仪的激光头向振动的振膜发射一束激光，具有一定的频率，反射到多普勒测振仪的光也具有一个频率，通过多普勒测振仪上的CCD获取反射回来的光相对于发射出去的光的频率的变化量(振膜振动产生的频移量)，从而获得振膜振动的速度的变化量，采用与多普勒测振仪对应的解调器获取该速度变化量，对该速度的变化量在预设的时间内求积分，获得振膜振动产生的位移量，并转换成与位移量对应的电信号。

需要说明的是，采用多普勒测振仪适用于获取振动频率高的振膜产生的位移量，如果采用多普勒测振仪获取振动频率低的振膜产生的位移量则会产生较大的误差，而激光测位仪既可以获取振动频率高的振膜产生的位移量，也可以获取振动频率高的振膜产生的位移量，根据实际情况需要选择合适的设备。

在获取封闭的空间内的声压的过程中，采用声压传感器获取封闭的空间内的声压。

需要说明的是，结构腔体原本是封闭的，为了让振膜处于封闭的空间，需要在结构腔体上开孔，将振膜贴合在开孔上固定住，振膜上的声压覆盖面积即为开孔的面积。

步骤S103：将获取的声压乘以振膜上的声压覆盖面积，获得振膜振动时受到的压力，将获取的位移量除以振膜振动时受到的压力，获得振膜顺性。

根据振膜顺性计算公式计算振膜顺性，振膜顺性计算公式为：

其中，

Cms表示振膜顺性；

D表示振膜振动时产生的位移量；

F表示振膜振动时受到的压力；

P表示振膜振动时产生的声压；

S表示振膜上的声压覆盖面积。

上述流程描述了本发明的获取振膜顺性的方法，该方法能够在封闭的环境下单独测试振膜顺性，不受周围环境的干扰，也不受振膜质量因素的影响，使得振膜顺性的测试更直接、置信度更高。

与上述方法相对应，本发明还提供一种获取振膜顺性的系统。图2示出了根据本发明的获取振膜顺性的系统的逻辑结构。

如图2所示，本发明所提供的获取振膜顺性的系统200包括激励声源装置210、位移量获取装置220、声压传感装置230、振膜顺性获取装置240。

其中，激励声源装置210，用于根据外部输入的电信号使振膜产生振动；激励声源装置210包括结构腔体211和驱动单元212，结构腔体211与振膜构成封闭的空间；驱动单元212用于将外部输入的电信号转换成声信号，使振膜产生振动；位移量获取装置220，用于获取振膜振动时产生的位移量；声压传感装置230，用于获取封闭的空间内的声压；振膜顺性获取装置240，用于将获取的声压与振膜上的声压覆盖面积相乘，获得振膜振动时受到的压力，将获取的位移量除以振膜振动时受到的压力，获得振膜顺性。

其中，获取振膜顺性的系统200还包括信号放大装置(图未示出)，用于放大外部输入的电信号；驱动单元将放大的电信号转换成声信号，使振膜产生振动。

其中，在结构腔体211上设置有开孔，振膜贴合固定在开孔上与振膜构成封闭的空间；开孔的面积即为振膜上的声压覆盖面积。

其中，位移量获取装置220包括振动位移信号获取单元(图未示出)、解调单元(图未示出)、信号获取单元(图未示出)；振动位移信号获取单元，用于获取与位移量对应的振动位移信号；解调单元，用于将所述振动位移信号转换成电信号；信号获取单元，用于获取转换的电信号。

需要说明的是，位移量获取装置220可以采用上述方法中的激光测位仪或多普勒测振仪，也可以采用其它能够获取振膜振动产生的位移量的设备；解调单元可以为上述方法中与激光测位仪对应的解调器或与多普勒测振仪对应的解调器，也可以为与其它设备对应的解调装置；信号获取单元可以为上述方法中CCD(图像传感器)，也可以为其它获取电信号的设备；声压传感装置230可以为上述方法中的声压传感器，也可以为其它获取声压的设备。

为了更直观的说明本发明的获取振膜顺性的系统，图3示出了根据本发明的获取振膜顺性的系统的整体结构。如图3所示，本发明激励声源装置210包括结构腔体211和驱动单元212，结构腔体211和振膜构成封闭的空间，驱动单元与振膜设置在结构腔体的两个对立面上，这样设置能够让驱动单元更好的使振膜振动；位移量获取装置220设置在正前方振膜，获取振膜振动产生的位移量；声压传感装置230设置在结构腔体的侧面，获取振膜振动时产生的声压。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的获取振膜顺性的方法及系统。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的获取振膜顺性的方法及系统，还可以在不脱离本发明内容的基础上对其中的实现细节做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (7)

1.一种获取振膜顺性的方法，用于通过封闭的空间获取振膜顺性，所述封闭的空间由结构腔体与所述振膜组成；

所述方法根据振膜振动时产生的位移量和振膜振动时受到的压力获取振膜顺性；其中，

将外部输入的电信号转换成声信号，使振膜产生振动；

获取振膜振动时产生的位移量和所述封闭的空间内的声压；其中，获取与位移量对应的振动位移信号，将所述振动位移信号转换成电信号，获取转换成的电信号作为振膜振动时产生的位移量；采用声压传感器获取所述封闭的空间内的声压；

将所述声压乘以振膜上的声压覆盖面积，获得振膜振动时受到的压力，将所述位移量除以所述压力，获得所述振膜顺性；其中，在所述结构腔体上设置有开孔，所述振膜贴合固定在所述开孔上从而构成封闭的空间，所述开孔的面积即为振膜上的声压覆盖面积。

2.如权利要求1所述的获取振膜顺性的方法，其中，在根据外部输入的电信号使振膜产生振动的过程中，

放大外部输入的电信号，并将放大的电信号转换成声信号，使振膜产生振动。

3.一种获取振膜顺性的系统，包括：

激励声源装置，用于根据外部输入的电信号使振膜产生振动；其中，

所述激励声源装置包括结构腔体和驱动单元，所述结构腔体与所述振膜构成封闭的空间；所述驱动单元用于将外部输入的电信号转换成声信号，使振膜产生振动；

位移量获取装置，用于获取振膜振动时产生的位移量；

声压传感装置，用于获取所述封闭的空间内产生的声压；

振膜顺性获取装置，用于将所述声压与振膜上的声压覆盖面积相乘，获得振膜振动时受到的压力，将所述位移量除以所述压力，获得振膜顺性；其中，在所述结构腔体上设置有开孔，所述振膜贴合固定在所述开孔上从而构成封闭的空间，所述开孔的面积即为振膜上的声压覆盖面积。

4.如权利要求3所述的获取振膜顺性的系统，还包括信号放大装置，用于放大外部输入的电信号；

所述驱动单元将放大的电信号转换成声信号，使振膜产生振动。

5.如权利要求3所述的获取振膜顺性的系统，其中，

位移量获取装置包括：

振动位移信号获取单元，用于获取与位移量对应的振动位移信号；

解调单元，用于将所述振动位移信号转换成电信号；

信号获取单元，用于获取转换成的电信号作为振膜振动时产生的位移量。

6.如权利要求5所述的获取振膜顺性的系统，其中，

所述振动位移信号获取单元为激光测位仪。

7.如权利要求3所述的获取振膜顺性的系统，其中，

位移量获取装置包括：

多普勒测振仪，用于获取振膜振动的频移量，并根据振膜振动的频移量获得振膜振动的速度变化量；

解调器，用于获取振膜振动的速度变化量，对振膜振动的速变化量在预设的时间内求积分获得振膜振动产生的位移量，并将振膜振动产生的位移量转换成对应的电信号；以及，

在多普勒测振仪上设置有图像传感器CCD，用于获取转换成的电信号，并作为振膜振动时产生的位移量。