CN104640050A - 喇叭共振频率的测定方法及利用其的测定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喇叭共振频率的测定方法及利用其的测定装置，是利用根据频率范围阻抗大小变化来测定喇叭的共振频率，根据实施例的本发明，其技术特征在于，包含：以大于一定大小的速度，增加喇叭驱动信号正弦波的频率，测定所述喇叭产生的阻抗大小增加后减小的第一反曲点的第一反曲点测定步骤；相比于所述第一反曲点测定步骤的频率增加速度，用较小的速度减小频率，测定所述阻抗大小增加后减小的第二反曲点的第二反曲点测定步骤；以及相比于所述第二反曲点测定步骤的频率减小速度，用较小的速度增加频率，测定所述阻抗大小增加后减小的第三反曲点，将所述第三反曲点判定为共振频率的共振频率判定步骤。

Description

喇叭共振频率的测定方法及利用其的测定装置
技术领域
本发明涉及喇叭共振频率的测定方法及利用其的测定装置，即本发明涉及根据喇叭的种类在一定的频率，易于测定使喇叭驱动部的振幅最大的共振频率的喇叭共振频率的测定方法及利用其的测定装置。
背景技术
喇叭在没有产生失真现象或无其它声音特性上的异常之下，能正常播放的频率范围称为该喇叭的播放频带。
这种播放频带是指自从低音带共振频率到高音带共振频率之间达到设置恒定音压的频率范围。
例如，在某个喇叭的音压及频带的图形上，从5db-20Hz开始升到80db-60Hz后，一直到800Hz保持平坦的音压，在800Hz以上音压急速下降时，该喇叭在音压80db频带是60-800Hz。将音压升到80db时，产生异常音或非正常声音，或者在设置频带内某一特定频带表现过高或过低时，即测到共振频率时降低音压直到出现平坦的频率特性，此时标记的音压就是该喇叭的正常音压。
如上所述，在喇叭的检测工序中，寻找共振频率的步骤非常重要，而且发生共振时喇叭的阻抗最大，因此设计共振频率的测定装置以测定最大阻抗点的频率。
喇叭共振频率的测定通常在生产喇叭后，安装在TV或音响之前的工序中完成检测。
喇叭要播放20Hz至20KHz频带的声音，如果共振频率点的共振值过大时，在所述共振频率点会产生声音输出大幅增加的现象。另外，如果没能管理共振频率而安装在产品时，与所述产品的共振点重叠可能会发生共振音的异常，所以一定要测定并管理共振频率。
图1是用于说明现有喇叭共振频率的测定方法，显示根据频率范围阻抗大小变化的图形。
如图1所示，为了寻找共振频率，以小于一定大小的速度，一边增加音频20Hz-20KHz的频率，一边寻找最大阻抗点，所述阻抗最大的一点就是共振频率(Fo)。
在此，以超过一定大小的速度，虽然可以快速增加频率来缩短测定时间，但是由于机械结构物喇叭的惯性，被测定的共振频率的误差会变大。因此为了测定正确的共振频率，具有需要花费很长时间的问题。
现有技术文献
专利文献
(专利文献1)KR10-2011-0067626A
发明内容
发明需要解决的技术课题
为了解决如上所述的问题，本发明的目的是提供能正确地测定共振频率，并同时大幅提高测定速度的喇叭共振频率的测定方法及利用其的测定装置。
解决课题的技术方案
根据本发明的实施例，利用根据频率范围阻抗大小变化的喇叭共振频率的测定方法，包含：以大于一定大小的速度，增加喇叭驱动信号正弦波的频率，测定所述喇叭产生的阻抗大小增加后减小的第一反曲点的第一反曲点测定步骤；相比于所述第一反曲点测定步骤的频率增加速度，用较小的速度减小频率，测定所述阻抗大小增加后减小的第二反曲点的第二反曲点测定步骤；以及相比于所述第二反曲点测定步骤的频率减小速度，用较小的速度增加频率，测定所述阻抗大小增加后减小的第三反曲点，将所述第三反曲点判定为共振频率的共振频率判定步骤。
在此，所述正弦波的频率增加范围是20Hz至20KHz较好。
另一方面，根据本发明的实施例，利用根据频率范围阻抗大小变化的喇叭共振频率的测定装置，包含：对测定对象喇叭施加正弦波的正弦波产生部；测定对所述喇叭施加正弦波所产生阻抗的阻抗测定部；以及与所述正弦波产生部和所述阻抗测定部电性连接，并内置适用前述喇叭共振频率测定方法的演算法，测定共振频率的控制部。
有益效果
根据以如上所述的方法构成并起作用的本发明，利用频率增加速度的改变来寻找阻抗最高点的方法，具有不仅可以正确地测定喇叭共振频率，而且还可以大幅提高测定速度的效果。
附图说明
图1是用于说明现有喇叭共振频率的测定方法，显示根据频率范围阻抗大小变化的图形。
图2是用于说明根据本发明实施例的喇叭共振频率的测定方法，显示根据频率范围阻抗大小变化的图形。
图3是用于说明根据本发明另一实施例的喇叭共振频率的测定装置的方块图。
主要图形标记的说明：
20-正弦波产生部，22-信号产生器，24-放大器，40-阻抗测定部，41-电阻，43-测定电流前置放大器，44-测定电压前置放大器，46-AC/DC转换器，48-A/D转换器，60-控制部，80-输入输出部，82-键盘，84-显示器。
具体实施方式
以下，结合附图对本发明的较佳实施例进行详细的说明。
根据本发明的实施例，喇叭共振频率的测定方法，如图2所示，利用根据频率范围阻抗大小变化来测定喇叭共振频率。
由此，本发明包含：以大于一定大小的速度，增加喇叭驱动信号正弦波的频率，测定所述喇叭产生的阻抗大小增加后减小的第一反曲点P1的第一反曲点测定步骤；相比于所述第一反曲点测定步骤的频率增加速度，用较小的速度减小频率，测定所述阻抗大小增加后减小的第二反曲点P2的第二反曲点测定步骤；以及相比于所述第二反曲点测定步骤的频率减小速度，用较小的速度增加频率，测定所述阻抗大小增加后减小的第三反曲点P3，将所述第三反曲点P3判定为共振频率的共振频率判定步骤。其中，所述正弦波的频率增加范围是人能听到的音频20Hz至20KHz。
首先，在第一反曲点测定步骤中，对喇叭施加动作电压，将正弦波(sinewave)从20Hz开始以尽快的速度增加来测定任一共振频率点，即第一反曲点P1。此时，由于喇叭内部结构物的惯性，施加测定频率后经过若干时间才被驱动，因此所述第一反曲点P1与实际共振频率点有所差异。
接着，在第二反曲点测定步骤中，与所述第一反曲点测定步骤相反的，减小频率来测定任一共振频率点，即第二反曲点P2。同样的，此时由于喇叭内部结构物的惯性，所述第二反曲点P2与实际共振频率点有所差异。
接着，在共振频率判定步骤中，与所述第二反曲点测定步骤相反的，增加频率来测定阻抗大小增加后降低的点，即第三反曲点P3，将所述第三反曲点P3判定为共振频率点。
基于如上所述的本发明实施例，将共振频率为61Hz的喇叭的测定时间与现有的方法比较测试的结果，以现有的方法测定正确的共振频率需要13秒，另一方面，利用本发明的方法测定到第一反曲点P1需要1.2秒，测定到第二反曲点P2需要1.3秒，测定到第三反曲点P3需要1.5秒，即测定到可视为正确共振频率的第三反曲点P3总共需要4秒。因此，本发明相比于现有的技术，可以看出共振频率的测定时间缩短了9秒，提高了约3倍以上的测定速度。在此，很明显地，根据喇叭的共振频率，测定速度会有所差异。
另一方面，根据本发明的另一实施例，如图3所示，喇叭共振频率的测定装置包含：对测定对象喇叭施加正弦波的正弦波产生部20；测定对所述喇叭施加正弦波所产生阻抗的阻抗测定部40；以及与所述正弦波产生部20和所述阻抗测定40部电性连接，并内置适用前述喇叭共振频率测定方法的演算法，测定共振频率的控制部60。
所述正弦波产生部20是由产生正弦波信号的信号产生器22和放大所述正弦波形信号的放大器24所构成。
所述阻抗测定部40是由检测电流的电阻41，测定所述电阻41两端差动电流的测定电流前置放大器43，测定所述喇叭两端差动电压的测定电压前置放大器44，分别连接于所述测定电流和测定电压的前置放大器43,44的输出端将输出的交流转换成直流的一对AC/DC转换器46，以及与所述一对AC/DC转换器46分别连接将输出的类比信号转换成数位信号的一对A/D转换器48所构成。
所述控制部60是能进行运算处理、资料储存及输入输出的一般电脑终端机就可，但为了节省费用及产品尺寸的小型化，以微控制器(MCU；MicroController Unit)形成较好。
而且，所述控制60还可以包含用于输入输出资料的输入输出部80，由输入资料的键盘82和输出资料的显示器84所构成。
所述构成的喇叭共振频率的测定装置是执行所述喇叭共振频率测定方法的硬件结构，正确地测定喇叭的共振频率，并同时大幅提高测定速度，便可以提高生产性。
如上所述的内容对本发明的特征和技术性优点说明的较广以便易于了解本发明的权利要求书。如上所述的实施例可由本技术领悟中具有通常知识的技术人员在本发明的技术思想范围内实施多种修正及变更。这些多种修正及变更并不脱离本发明的技术思想范围时，应该属于本发明的权利要求范围。

Claims (3)

1.一种喇叭共振频率的测定方法，其特征在于，利用根据频率范围阻抗大小变化来测定喇叭共振频率，所述测定方法包含：
以大于一定大小的速度，增加喇叭驱动信号正弦波的频率，测定所述喇叭产生的阻抗大小增加后减小的第一反曲点的第一反曲点测定步骤；
相比于所述第一反曲点测定步骤的频率增加速度，用较小的速度减小频率，测定所述阻抗大小增加后减小的第二反曲点的第二反曲点测定步骤；以及
相比于所述第二反曲点测定步骤的频率减小速度，用较小的速度增加频率，测定所述阻抗大小增加后减小的第三反曲点，将所述第三反曲点判定为共振频率的共振频率判定步骤。
2.根据权利要求1所述的喇叭共振频率的测定方法，其特征在于，所述正弦波的频率增加范围是20Hz至20KHz。
3.一种喇叭共振频率的测定装置，其特征在于，利用根据频率范围阻抗大小变化来测定喇叭共振频率，所述测定装置包含：
正弦波产生部，其对测定对象喇叭施加正弦波；
阻抗测定部，其测定对所述喇叭施加正弦波所产生的阻抗；以及
控制部，其与所述正弦波产生部和所述阻抗测定部电性连接，并内置适用权利要求1或权利要求2的喇叭共振频率测定方法的演算法，以测定共振频率。
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