CN107333219B - 一种扬声器振动信号与音频信号的测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扬声器振动信号与音频信号的测试仪，旨在提供一种设计合理、测试精准和测试稳定的扬声器振动信号与音频信号的测试仪。本发明包括声学屏蔽箱，所述声学屏蔽箱的上端设置有夹具安装座移动模组，所述夹具安装座移动模组的下端设置有扬声器安装夹具移动模组，且所述扬声器安装夹具移动模组在所述夹具安装座移动模组的驱动下可伸入所述声学屏蔽箱内，所述声学屏蔽箱内的底部设置有位于所述扬声器安装夹具移动模组的正下方的激光测距仪高度调整平台，所述声学屏蔽箱的侧端设置有伸入所述声学屏蔽箱内的抱紧式长型麦克风安装杆。本发明应用于各类电子扬声器的声学功能测试的技术领域。

Description

一种扬声器振动信号与音频信号的测试仪

技术领域

本发明涉及一种电子扬声器的声学功能测试仪,特别涉及一种扬声器振动信号与音频信号的测试仪。

背景技术

扬声器的功能测试，是指将待测的扬声器固定在密闭的声学屏蔽箱内，按照不同的需求进行FR(频率响应)，THD(总谐波失真)，HOHD(高阶谐波失真)，Sensitivity（灵敏度）等声学测试。传统的声学测试过程是：1.扬声器固定在声学屏蔽箱内，2.声卡输出指定的电信号给扬声器，3.扬声器发声，4.标准麦克风接收声音并将这些信号输入电脑，5.电脑上的测试软件进行分析比对从而判断扬声器的优劣。

声学测试已经有很多年的历史，现有的声学测试治具的种类也有成千上万种，虽然它们的外形，操作方式，功能都不尽相同，但它们都有共同的缺点：扬声器发声系统是开环的，无闭环反馈功能。例如，声卡输出电信号X，扬声器接收信号后发出声音A，标准麦克风接收这些声音信号，电脑根据这些信号进行判断扬声器是否合格。这个过程看上去似乎并没有什么问题完全符合理论要求，但是我们漏掉一个重要因素误差。即电信号X会有误差，扬声器自身会有误差，导致扬声器发声会有误差，所以到最后我们得到的数据就会有误差，特别在量产测试时这误差就会更明显，使得扬声器的一致性难以控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种设计合理、测试精准和测试稳定的扬声器振动信号与音频信号的测试仪。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括声学屏蔽箱，所述声学屏蔽箱的上端设置有夹具安装座移动模组，所述夹具安装座移动模组的下端设置有扬声器安装夹具移动模组，且所述扬声器安装夹具移动模组在所述夹具安装座移动模组的驱动下可伸入所述声学屏蔽箱内，所述声学屏蔽箱内的底部设置有位于所述扬声器安装夹具移动模组的正下方的激光测距仪高度调整平台，所述声学屏蔽箱的侧端设置有伸入所述声学屏蔽箱内的抱紧式长型麦克风安装杆。

进一步的，所述夹具安装座移动模组包括纵向调节移动机构、横向调节移动机构、三角形固定支架，所述声学屏蔽箱的上端设有扬声器开口通槽，所述横向调节移动机构设置于所述扬声器开口通槽的一端，所述纵向调节移动机构设置与所述横向调节移动机构上，所述三角形固定支架与所述纵向调节移动机构相连接，且位于所述扬声器开口通槽的正上方，所述三角形固定支架的下端设置有与所述扬声器开口通槽相适配的密封板，所述扬声器安装夹具移动模组设置与所述密封板的下方。

进一步的，所述扬声器安装夹具移动模组包括安装支架、底座一和固定块，所述安装支架设置于所述密封板的下端，所述底座一设置于所述安装支架的下方，且所述底座一和所述安装支架通过所述固定块相固定连接，所述底座一上设置有前后移动机构，所述前后移动机构上设置有下压气缸移动机构，所述前后移动机构的一端设置有扬声器载板，所述下压气缸移动机构的下端设置有位于所述扬声器载板正上方的扬声器压板。

进一步的，所述抱紧式长型麦克风安装杆包括标准麦克风、前端盖、前端抱紧夹、高精度长杆、圆形安装盘、密封圈一、后端抱紧夹和后端盖，所述高精度长杆设置于所述声学屏蔽箱的侧端中间部位，且所述高精度长杆的前端伸入所述声学屏蔽箱的内部，所述前端抱紧夹套入于所述标准麦克风，所述标准麦克风插入的一端插入所述高精度长杆的前端内后，再通过所述前端盖将所述标准麦克风锁紧于所述高精度长杆的前端，所述圆形安装盘套设于所述高精度长杆上且位于所述声学屏蔽箱的内壁上，所述密封圈一位于所述圆形安装盘和所述声学屏蔽箱的内壁之间，所述后端抱紧夹套入于所述高精度长杆，且通过所述后端盖将所述后端抱紧夹锁紧于所述高精度长杆上。

进一步的，所述激光测距仪高度调整平台包括底座二、激光安装板、激光载板、激光导轨、激光测距仪、高度调整轴和高度调整把手，所述底座二设置于所述声学屏蔽箱的底板上，所述激光安装板设置于所述底座二的一端上，所述激光导轨设置于所述激光安装板的端面上，所述激光载板适配安装于所述激光导轨上，所述激光测距仪设置于所述激光载板上，所述高度调整把手设置于所述底板的下端，所述高度调整轴的一端与所述高度调整把手相连接，所述高度调整轴的另一端穿过所述底板和所述底座二后与所述激光载板相连接，所述高度调整把手和所述底板之间设置有密封圈二。

进一步的，所述横向调节移动机构包括横向气缸、横向导轨和横向移动架，所述横向导轨设置于所述声学屏蔽箱的上且位于所述扬声器开口通槽的一端，所述横向移动架适配安装于所述横向导轨上，所述横向气缸设置于所述声学屏蔽箱上且与所述横向移动架相连接；所述纵向调节移动机构包括纵向导轨和纵向下压气缸，所述纵向导轨设置于所述横向移动架的侧端上，所述三角形固定支架设置于所述纵向导轨上，所述纵向下压气缸设置于所述横向移动架上且与所述三角形固定支架相连接。

进一步的，所述底座一的下端设置有光电传感器、若干个上下滑动销和若干个高度水平调整螺丝，所述上下滑动销的一端穿过所述底座一与所述安装支架相连接，所述高度水平调节螺丝的一端过所述底座一，且位于所述安装支架内，所述固定块上设有螺纹固定滑槽，所述固定块的一端与所述底座一相连接，所述固定块的另一端通过螺栓或螺丝固定于所述安装支架上，且所述螺栓或所述螺丝固定于所述安装支架的位置可通过所述螺纹固定滑槽调节。

进一步的，所述激光载板上还设置有位于所述激光测距仪一端的冷却管。

进一步的，所述高精度长杆的后端设有螺纹，所述后端盖为与所述螺纹相适配的螺纹盖。

进一步的，所述测试仪的外部设置有计算机和声卡，所述计算机和声卡均与所述测试仪相连接。

本发明的有益效果是：由于本发明包括声学屏蔽箱，所述声学屏蔽箱的上端设置有夹具安装座移动模组，所述夹具安装座移动模组的下端设置有扬声器安装夹具移动模组，且所述扬声器安装夹具移动模组在所述夹具安装座移动模组的驱动下可伸入所述声学屏蔽箱内，所述声学屏蔽箱内的底部设置有位于所述扬声器安装夹具移动模组的正下方的激光测距仪高度调整平台，所述声学屏蔽箱的侧端设置有伸入所述声学屏蔽箱内的抱紧式长型麦克风安装杆,所以本发明为了尽可能的消除现有技术的测试误差的出现，其引入闭环反馈这一概念，即加入了所述激光测距仪高度调整平台，通过所述激光测距仪高度调整平台中的激光测距仪实时监测所述扬声器安装夹具移动模组内的扬声器的振幅和帧频，根据所述扬声器发出的声音和自身振幅、帧频的对比，来调整电信号，使得每个扬声器发出的声音都能保持一致，从而保证扬声器测试的准确性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的内部示意图；

图3是夹具安装座移动模组的示意图；

图4是扬声器安装夹具移动模组的示意图；

图5是激光测距仪高度调整平台的示意图；

图6是本发明的剖视图。

具体实施方式

如图1至图6所示，在本实施例中，本发明包括声学屏蔽箱1，所述声学屏蔽箱1的上端设置有夹具安装座移动模组2，所述夹具安装座移动模组2的下端设置有扬声器安装夹具移动模组3，所述声学屏蔽箱1内的底部设置有位于所述扬声器安装夹具移动模组3的正下方的激光测距仪高度调整平台4，所述声学屏蔽箱1的侧端设置有伸入所述声学屏蔽箱1内的抱紧式长型麦克风安装杆5，所述扬声器安装夹具移动模组3可在所述夹具安装座移动模组2的驱动下伸入所述声学屏蔽箱1内，且与所述抱紧式长型麦克风安装杆5处于同一水平面。

在本实施例中，所述夹具安装座移动模组2包括纵向调节移动机构21、横向调节移动机构22、三角形固定支架23，所述声学屏蔽箱1的上端设有扬声器开口通槽11，所述横向调节移动机构22设置于所述扬声器开口通槽11的一端，所述纵向调节移动机构21设置与所述横向调节移动机构22上，所述三角形固定支架23与所述纵向调节移动机构21相连接，且位于所述扬声器开口通槽11的正上方，所述三角形固定支架23的下端设置有与所述扬声器开口通槽11相适配的密封板24，所述扬声器安装夹具移动模组3设置与所述密封板24的下方，所述横向调节移动机构22包括横向气缸、横向导轨和横向移动架25，所述横向导轨设置于所述声学屏蔽箱1的上且位于所述扬声器开口通槽11的一端，所述横向移动架25适配安装于所述横向导轨上，所述横向气缸设置于所述声学屏蔽箱1上且与所述横向移动架25相连接；所述纵向调节移动机构21包括纵向导轨26和纵向下压气缸27，所述纵向导轨26设置于所述横向移动架25的侧端上，所述三角形固定支架23设置于所述纵向导轨26上，所述纵向下压气缸27设置于所述横向移动架25上且与所述三角形固定支架23相连接。

在本实施例中，所述扬声器安装夹具移动模组3包括安装支架31、底座一32和固定块33，所述安装支架31设置于所述密封板24的下端，所述底座一32设置于所述安装支架31的下方，且所述底座一32和所述安装支架31通过所述固定块33相固定连接，所述底座一32上设置有前后移动机构34，所述前后移动机构34上设置有下压气缸移动机构35，所述前后移动机构34的一端设置有扬声器载板36，所述扬声器载板36设置有扬声器，由于所述扬声器都会有磁铁，并且对磁很敏感，所以整个所述扬声器安装夹具移动模组3使用铝，不锈钢，塑胶等不会附磁的材质制作，防止零件附磁后干扰扬声器正常工作，所述下压气缸移动机构35的下端设置有位于所述扬声器载板36正上方的扬声器压板37，所述底座一32的下端设置有光电传感器38、四个上下滑动销39和四个高度水平调整螺丝310，所述上下滑动销39的一端穿过所述底座一32与所述安装支架31相连接，所述高度水平调节螺丝的一端过所述底座一32，且位于所述安装支架31内，所述固定块33上设有螺纹固定滑槽311，所述固定块33的一端与所述底座一32相连接，所述固定块33的另一端通过螺栓或螺丝固定于所述安装支架31上，且所述螺栓或所述螺丝固定于所述安装支架31的位置通过所述螺纹固定滑槽311调节，此设计通过四个所述高度水平调整螺丝，能调整底座的高度的精度至±0.02mm和平行度的精度至±0.05。所述前后移动机构34将所述压气缸移动机构35向前推出后，在通过所述下压气缸移动机构35将所述扬声器压板37下压，压住所述扬声器，所述前后移动机构34和所述压气缸移动机构35内的气缸复位后，所述扬声器能完全外露。

在本实施例中，所述抱紧式长型麦克风安装杆5包括标准麦克风51、前端盖52、前端抱紧夹53、高精度长杆54、圆形安装盘55、密封圈一56、后端抱紧夹57和后端盖58，所述高精度长杆54设置于所述声学屏蔽箱1的侧端中间部位，且所述高精度长杆54的前端伸入所述声学屏蔽箱1的内部，所述前端抱紧夹53套入于所述标准麦克风51，所述标准麦克风51插入的一端插入所述高精度长杆54的前端内后，再通过所述前端盖52将所述标准麦克风51锁紧于所述高精度长杆54的前端，从而是所述标准麦克风51被夹紧并完全密封，防止漏音，同时能保证整个所述抱紧式长型麦克风安装杆5的同轴度在0.1mm范围内，所述圆形安装盘55套设于所述高精度长杆54上且安装于所述声学屏蔽箱1的内壁上，所述密封圈一56位于所述圆形安装盘55和所述声学屏蔽箱1的内壁之间，所述后端抱紧夹57套入于所述高精度长杆54，且通过所述后端盖58将所述后端抱紧夹57锁紧于所述高精度长杆54上，所述高精度长杆54的后端设有螺纹，所述后端盖58为与所述螺纹相适配的螺纹盖，此设计可以在需要取出所述标准麦克风51时直接松开所述后端盖58就能方便取出，多次拆装都不会影响公差。

在本实施例中，所述激光测距仪高度调整平台4包括底座二41、激光安装板42、激光载板43、激光导轨44、激光测距仪45、高度调整轴46和高度调整把手47，所述底座二41设置于所述声学屏蔽箱1的底板12上，所述激光安装板42垂直设置于所述底座二41的一端上，所述激光导轨44设置于所述激光安装板42的端面上，所述激光载板43适配安装于所述激光导轨44上，所述激光测距仪45设置于所述激光载板43上，所述高度调整把手47设置于所述底板12的下端，所述高度调整轴46的一端与所述高度调整把手47相连接，所述高度调整轴46的另一端穿过所述底板12和所述底座二41后与所述激光载板43相连接，所述高度调整把手47和所述底板12之间设置有密封圈二，所述激光载板43上还设置有位于所述激光测距仪45一端的冷却管48，所述激光测距仪45在工作时会产生热量导致内部升温，所述冷却管48会喷出净化过的冷空气降低所述声学屏蔽箱1内部温度，使所述冷却管48能使所述声学屏蔽箱1内部温度保持恒定24℃~26℃，此设计结构可以保证所述激光测距仪45的垂直度的精度达0.1mm，保证其测量精度；另外转动所述高度调整把手47可以调整整个所述激光测距仪高度调整平台4的高度，能根据实际情况调整距离，公差为±0.01mm。

在本实施例中，所述测试仪的外部设置有计算机和声卡，所述计算机和声卡均与所述测试仪相连接。

本发明的工作原理为：所述计算机控制所述声卡给所述扬声器发出X的激励信号，这里的激励信号指的是200赫兹-10000赫兹的电频信号，所述扬声器接收信号后发出A的声音，所述激光测距仪45测量所述扬声器的振动频率和振动幅度，同时所述标准麦克风51收集声音信号，传输给所述计算机进行分析，计算机跟踪所述激光测距仪45和所述标准麦克风51的信号进行计算并调整，调整的次数会进行两到三次，每次调整大概需要1秒的时间，最后所述计算机会控制所述声卡发出最近理论值的激励信号给所述扬声器，再进行所述扬声器的功能测试。

本发明应用于各类电子扬声器的声学功能测试的技术领域。

虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。

Claims (6)

1.一种扬声器振动信号与音频信号的测试仪，包括声学屏蔽箱（1），其特征在于：所述声学屏蔽箱（1）的上端设置有夹具安装座移动模组（2），所述夹具安装座移动模组（2）的下端设置有扬声器安装夹具移动模组（3），且所述扬声器安装夹具移动模组（3）在所述夹具安装座移动模组（2）的驱动下可伸入所述声学屏蔽箱（1）内，所述声学屏蔽箱（1）内的底部设置有位于所述扬声器安装夹具移动模组（3）的正下方的激光测距仪高度调整平台（4），所述声学屏蔽箱（1）的侧端设置有伸入所述声学屏蔽箱（1）内的抱紧式长型麦克风安装杆（5）；所述夹具安装座移动模组（2）包括纵向调节移动机构（21）、横向调节移动机构（22）、三角形固定支架（23），所述声学屏蔽箱（1）的上端设有扬声器开口通槽（11），所述横向调节移动机构（22）设置于所述扬声器开口通槽（11）的一端，所述纵向调节移动机构（21）设置于所述横向调节移动机构（22）上，所述三角形固定支架（23）与所述纵向调节移动机构（21）相连接，且位于所述扬声器开口通槽（11）的正上方，所述三角形固定支架（23）的下端设置有与所述扬声器开口通槽（11）相适配的密封板（24），所述扬声器安装夹具移动模组（3）设置于所述密封板（24）的下方；所述扬声器安装夹具移动模组（3）包括安装支架（31）、底座一（32）和固定块（33），所述安装支架（31）设置于所述密封板（24）的下端，所述底座一（32）设置于所述安装支架（31）的下方，且所述底座一（32）和所述安装支架（31）通过所述固定块（33）相固定连接，所述底座一（32）上设置有前后移动机构（34），所述前后移动机构（34）上设置有下压气缸移动机构（35），所述前后移动机构（34）的一端设置有扬声器载板（36），所述下压气缸移动机构（35）的下端设置有位于所述扬声器载板（36）正上方的扬声器压板（37）；所述底座一（32）的下端设置有光电传感器（38）、若干个上下滑动销（39）和若干个高度水平调整螺丝一（310），所述上下滑动销（39）的一端穿过所述底座一（32）与所述安装支架（31）相连接，所述高度水平调整螺丝一（310）的一端穿过所述底座一（32），且位于所述安装支架（31）内，所述固定块（33）上设有螺纹固定滑槽（311），所述固定块（33）的一端与所述底座一（32）相连接，所述固定块（33）的另一端通过螺栓或螺丝二固定于所述安装支架（31）上，且所述螺栓或所述螺丝二固定于所述安装支架（31）的位置通过所述螺纹固定滑槽（311）调节；

所述激光测距仪高度调整平台（4）包括底座二（41）、激光安装板（42）、激光载板（43）、激光导轨（44）、激光测距仪（45）、高度调整轴（46）和高度调整把手（47），所述底座二（41）设置于所述声学屏蔽箱（1）的底板（12）上，所述激光安装板（42）设置于所述底座二（41）的一端上，所述激光导轨（44）设置于所述激光安装板（42）的端面上，所述激光载板（43）适配安装于所述激光导轨（44）上，所述激光测距仪（45）设置于所述激光载板（43）上，所述高度调整把手（47）设置于所述底板（12）的下端，所述高度调整轴（46）的一端与所述高度调整把手（47）相连接，所述高度调整轴（46）的另一端穿过所述底板（12）和所述底座二（41）后与所述激光载板（43）相连接，所述高度调整把手（47）和所述底板（12）之间设置有密封圈二。

2.根据权利要求1所述的一种扬声器振动信号与音频信号的测试仪，其特征在于：所述抱紧式长型麦克风安装杆（5）包括标准麦克风（51）、前端盖（52）、前端抱紧夹（53）、高精度长杆（54）、圆形安装盘（55）、密封圈一（56）、后端抱紧夹（57）和后端盖（58），所述高精度长杆（54）设置于所述声学屏蔽箱（1）的侧端中间部位，且所述高精度长杆（54）的前端伸入所述声学屏蔽箱（1）的内部，所述前端抱紧夹（53）套入所述标准麦克风（51），所述标准麦克风（51）插入的一端插入所述高精度长杆（54）的前端内后，再通过所述前端盖（52）将所述标准麦克风（51）锁紧于所述高精度长杆（54）的前端，所述圆形安装盘（55）套设于所述高精度长杆（54）上且位于所述声学屏蔽箱（1）的内壁上，所述密封圈一（56）位于所述圆形安装盘（55）和所述声学屏蔽箱（1）的内壁之间，所述后端抱紧夹（57）套入所述高精度长杆（54），且通过所述后端盖（58）将所述后端抱紧夹（57）锁紧于所述高精度长杆（54）上。

3.根据权利要求1所述的一种扬声器振动信号与音频信号的测试仪，其特征在于：所述横向调节移动机构（22）包括横向气缸、横向导轨和横向移动架（25），所述横向导轨设置于所述声学屏蔽箱（1）上且位于所述扬声器开口通槽（11）的一端，所述横向移动架（25）适配安装于所述横向导轨上，所述横向气缸设置于所述声学屏蔽箱（1）上且与所述横向移动架（25）相连接；所述纵向调节移动机构（21）包括纵向导轨（26）和纵向下压气缸（27），所述纵向导轨（26）设置于所述横向移动架（25）的侧端上，所述三角形固定支架（23）设置于所述纵向导轨（26）上，所述纵向下压气缸（27）设置于所述横向移动架（25）上且与所述三角形固定支架（23）相连接。

4.根据权利要求1所述的一种扬声器振动信号与音频信号的测试仪，其特征在于：所述激光载板（43）上还设置有位于所述激光测距仪（45）一端的冷却管（48）。

5.根据权利要求2所述的一种扬声器振动信号与音频信号的测试仪，其特征在于：所述高精度长杆（54）的后端设有螺纹一，所述后端盖（58）为与所述螺纹一相适配的螺纹盖。

6.根据权利要求1所述的一种扬声器振动信号与音频信号的测试仪，其特征在于：所述测试仪的外部设置有计算机和声卡，所述计算机和声卡均与所述测试仪相连接。