CN115955645A - 一种在线测试扬声器性能的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在线测试扬声器性能的系统，涉及扬声器性能测试技术领域。为了解决现有技术中，无法准确的检测与分析扬声器性能与人耳听音检测性能的区别，现有的性能测试系统不具备与人耳听音一致的异音检测的问题；一种在线测试扬声器性能的系统，包括性能测试装置和在线测试扬声器性能系统，性能测试装置通过通讯信号与在线测试扬声器性能系统进行数据交互；通过多种噪声信号源和数字滤波器对获取到的音频信号，并对输出信号进行自动校准和测量，并在收集阶段筛选出不良的信号成分，提高成品总量率与降低报废材料，在进行自动校正过程中，配合收集到的扬声器的环境数据，使系统快速可靠的进行异音检测，提高检测结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及扬声器性能测试技术领域，特别涉及一种在线测试扬声器性能的系统。
背景技术
扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件，因为，为了确保扬声器的品质，对扬声器进行动态测试；扬声器测试方法主要是测试扬声器的各种性能。关于扬声器性能的测试，已有相关专利；比如公开号为CN114866942A的中国专利公开了一种车载扬声器耐特殊环境性能测试方法，扬声器置于常温常压常湿的自由声场中，输入正弦扫频信号，测量频率响应和声压级作为初始值；在特殊环境下处理待测车载扬声器，以同样的条件测量处理后的车载扬声器的频率响应和声压级作为测试结果。将各个测试结果与初始值比较，评价车载扬声器耐特殊环境性能。
上述专利虽然达到准确验证和评价车载扬声器耐特殊环境性能的目的，但在实际使用过程中，仍存在以下几点问题：
1、现有技术中，无法保证扬声器性能检测过程中扬声器不发生位移，造成扬声器的音频信号的收集出现误差的情况，无法保证性能检测结果的准确性；
2、现有技术中，无法准确的检测与分析扬声器性能与人耳听音检测性能的区别，现有的性能测试系统不具备与人耳听音一致的异音检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在线测试扬声器性能的系统，通过多种噪声信号源和数字滤波器对获取到的音频信号，并对输出信号进行自动校准和测量，能很好的分析扬声器的性能，使系统快速可靠的进行异音检测，提高检测结果的准确性，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种在线测试扬声器性能的系统，包括性能测试装置和在线测试扬声器性能系统，性能测试装置通过通讯信号与在线测试扬声器性能系统进行数据交互，性能测试装置包括音频分析装置、收音话筒和扬声器固定座，扬声器固定座一侧通过螺栓与音频分析装置固定连接，音频分析装置上端通过支撑轴与驱动气缸固定连接，驱动气缸一侧通过气缸杆与话筒固定座固定连接，话筒固定座下表面安装有收音话筒。
进一步的，音频分析装置一侧分别设置有控制开关、显示屏、连接插口、调节旋钮和指示灯，音频分析装置一侧通过导线与话筒固定座电连接，话筒固定座与收音话筒电连接，扬声器固定座一侧设置有电源接口和电量指示灯，扬声器固定座上表面通过螺栓与固定夹具固定连接，固定夹具与扬声器本体卡接。
进一步的，扬声器固定座内壁分别通过螺栓与蓄电池固定连接，蓄电池一侧通过导线与下导电片电连接，固定夹具内壁通过弹性柱与夹板固定连接，夹板内侧与活动柱滑动连接，活动柱两端分别安装有上导电片，活动柱下端两侧分别通过弹簧与扬声器固定座内壁上表面固定连接，下导电片与上导电片接触。
进一步的，活动柱横截面外壁设置为倾斜的斜面，活动柱两侧设置有供夹板滑动的滑槽，扬声器固定座上表面一侧设置有供活动柱抵接的限位孔，限位孔内壁设置为与活动柱相适配的斜面。
进一步的，收音话筒圆心与扬声器固定座的圆心在同一条垂线上，夹板设置为与扬声器固定座内壁相适配的弧形面板，夹板内侧设置有防滑层。
进一步的，在线测试扬声器性能系统包括：
扬声器数据采集单元，用于从所述性能测试装置获取扬声器本体的音频信号；同时，获取测试时所述扬声器本体所在的环境温度、湿度数据；
输出信号监测单元，用于对输出信号进行自动校准和测量，同时，获取测试时的电流、电压、阻抗和功率数据；
扬声器性能分析单元，用于对所述音频信号进行滤波处理，基于所述环境温度、湿度数据对信号微分进行瞬态突破分析后整流。
进一步的，所述输出信号监测单元包括：
电压监测模块，用于：
对所述扬声器本体进行被动均衡，且在被动均衡后对所述扬声器本体藕接检测电路，并基于所述检测电路确定所述扬声器本体的闭路电压；
基于所述闭路电压确定所述扬声器本体的电流量，并基于所述电流量确定所述电池组的开路电压，基于所述扬声器本体所述环境温度、湿度数据对确定的所述电池组的开路电压进行修正，得到所述扬声器本体的运行数据；
数据筛选模块，用于：
获取扬声器本体的运行数据，并根据扬声器本体的有效运行状态对所述运行数据进行过滤，得到目标运行数据，其中，运行数据与扬声器本体的运行状态一一对应，其中，所述目标运行数据包括电流、电压、阻抗和功率数据；
并基于所述目标运行数据绘制扬声器本体的所述目标运行数据的目标运行数据变化曲线。
进一步的，所述扬声器性能分析单元包括：
处理模块，用于：
基于噪声排除演算法从获取到的所述音频信号输入至预设噪声数据库中进行一一比对，将所述音频信号中不相关的信号成分排除；
将排除后的音频信号进行特征提取，确定当前音频频率由额定频率下限递增到额定频率上限，绘制各个频率点的总失真曲线；
数据分析模块，用于：
将所述总失真曲线与异音样本曲线进行比对，其中，所述异音样本曲线基于扬声器样品的异音比对结果确定异音样本；
同时，将所述总失真曲线与异音样本曲线的比对结果输入预设神经网络中进行学习，确定所述总失真曲线与异音样本曲线的比对结果的公差框线；
基于所述公差框线构建扬声器性能评估模型，并确定所述总失真曲线的变化值以及所述总失真曲线变化值的权重值；
基于所述权重值通过扬声器性能评估模型对扬声器本体进行分析，得到所述扬声器本体的性能评估值；
将所述性能评估值与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较；
若所述性能评估值小于第一预设阈值，判定所述扬声器本体已达到不合格标准，并对所述扬声器本体进行回收；
若所述性能评估值小大于或等于第一预设阈值小于第二预设阈值，判定所述扬声器本体的性能异常，并对所述扬声器本体进行维护；
否则，判定所述扬声器本体的性能正常。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.通过安装扬声器本体，夹板内壁与扬声器本体外壁抵接将扬声器本体固定，活动柱下移后带动上导电片与下导电片电连接，蓄电池为扬声器本体供电，保证性能测试的稳定性，通过夹板将扬声器本体固定避免扬声器本体在测试过程中发生位移，有效提高了扬声器本体的测试精准度，降低扬声器本体的测试误差。
2.通过多种噪声信号源和数字滤波器对获取到的音频信号，并对输出信号进行自动校准和测量，并在收集阶段筛选出不良的信号成分，提高成品总量率与降低报废材料，通过电脑定时记录试验时的电流、电压、阻抗和功率数据，能很好的分析扬声器的性能，优化生产产品的品质，在进行自动校正过程中，配合收集到的扬声器的环境数据，使系统快速可靠的进行异音检测，提高检测结果的准确性。
3.通过在有噪音的环境中也能检测异音，实用噪声排除演算法，从测试的信号中排出不相关的信号成分，使得量测过程中不受噪声干扰，客观的进行异音检测，提供全面的扬声器性能测试结果，检测出扬声器生产瑕疵，将各个频率点的总失真曲线与异音样本曲线进行比对，保证性能测试系统具备与人耳听音一致的异音检测，自动产生公差框线，简化公差设定的过程，基于权重值通过扬声器性能评估模型对扬声器本体进行分析，得到扬声器本体的性能评估值，并根据性能评估值对扬声器的品质进行一一比对，保证有效的监督生产制程稳定性，可实时进行生产测试，直接显示测试结果。
附图说明
图1为本发明的性能测试装置整体轴测图；
图2为本发明的扬声器固定座正视剖视图；
图3为本发明的性能测试装置与在线测试扬声器性能系统连接图；
图4为本发明的在线测试扬声器性能系统模块图；
图5为本发明的输出信号监测单元模块图；
图6为本发明的扬声器性能分析单元模块图。
图中：1、性能测试装置；11、音频分析装置；111、控制开关；112、显示屏；113、连接插口；114、调节旋钮；115、指示灯；12、收音话筒；13、扬声器固定座；131、电源接口；132、电量指示灯；133、固定夹具；134、蓄电池；135、下导电片；136、弹性柱；137、夹板；138、活动柱；139、上导电片；14、驱动气缸；15、话筒固定座；2、在线测试扬声器性能系统；3、扬声器本体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了解决现有技术中，对扬声器进行性能测试通常由于操作手势不同会造成测试音压的不准确性的技术问题，请参阅图1-3，本实施例提供以下技术方案：
一种在线测试扬声器性能的系统，包括性能测试装置1和在线测试扬声器性能系统2，性能测试装置1通过通讯信号与在线测试扬声器性能系统2进行数据交互，性能测试装置1包括音频分析装置11、收音话筒12和扬声器固定座13，扬声器固定座13一侧通过螺栓与音频分析装置11固定连接，音频分析装置11上端通过支撑轴与驱动气缸14固定连接，驱动气缸14一侧通过气缸杆与话筒固定座15固定连接，话筒固定座15下表面安装有收音话筒12；音频分析装置11一侧分别设置有控制开关111、显示屏112、连接插口113、调节旋钮114和指示灯115，音频分析装置11一侧通过导线与话筒固定座15电连接，话筒固定座15与收音话筒12电连接，扬声器固定座13一侧设置有电源接口131和电量指示灯132，扬声器固定座13上表面通过螺栓与固定夹具133固定连接，固定夹具133与扬声器本体3卡接。
具体的，通过音频分析装置11对扬声器本体3进行收音检测，保证对扬声器本体3的检测连续性，提供精确一致的测试结果，减少了人工操作流程，降低了人工劳动力，避免人工操作手势不同会造成测试音压的不准确性的情况，提高了扬声器本体3的检测精准度，收音话筒12有效解决了在有噪声的环境下仍有良好的扬声器本体3的音频信号的收集。
为了解决现有技术中，无法保证扬声器性能检测过程中扬声器不发生位移，造成扬声器的音频信号的收集出现误差的情况，无法保证性能检测结果的准确性的技术问题，请参阅图1-3，本实施例提供以下技术方案：
扬声器固定座13内壁分别通过螺栓与蓄电池134固定连接，蓄电池134一侧通过导线与下导电片135电连接，固定夹具133内壁通过弹性柱136与夹板137固定连接，夹板137内侧与活动柱138滑动连接，活动柱138两端分别安装有上导电片139，活动柱138下端两侧分别通过弹簧与扬声器固定座13内壁上表面固定连接，下导电片135与上导电片139接触；活动柱138横截面外壁设置为倾斜的斜面，活动柱138两侧设置有供夹板137滑动的滑槽，扬声器固定座13上表面一侧设置有供活动柱138抵接的限位孔，限位孔内壁设置为与活动柱138相适配的斜面；收音话筒12圆心与扬声器固定座13的圆心在同一条垂线上，夹板137设置为与扬声器固定座13内壁相适配的弧形面板，夹板137内侧设置有防滑层。
具体的，通过安装扬声器本体3，扬声器本体3下表面与上导电片139电连接，扬声器本体3下压带动活动柱138向下平移，夹板137沿活动柱138向内收拢，夹板137内壁与扬声器本体3外壁抵接将扬声器本体3固定，活动柱138下移后带动上导电片139与下导电片135电连接，蓄电池134为扬声器本体3供电，保证性能测试的稳定性，通过夹板137将扬声器本体3固定避免扬声器本体3在测试过程中发生位移，有效提高了扬声器本体3的测试精准度，降低扬声器本体3的测试误差。
为了解决现有技术中，测试周围环境的干扰会直接造成音压的不稳定性的技术问题，请参阅图3-6，本实施例提供以下技术方案：
在线测试扬声器性能系统2包括扬声器数据采集单元，用于从所述性能测试装置1获取扬声器本体3的音频信号；同时，获取测试时所述扬声器本体3所在的环境温度、湿度数据；输出信号监测单元，用于对输出信号进行自动校准和测量，同时，获取测试时的电流、电压、阻抗和功率数据；扬声器性能分析单元，用于对所述音频信号进行滤波处理，基于所述环境温度、湿度数据对信号微分进行瞬态突破分析后整流；
输出信号监测单元包括电压监测模块，用于对所述扬声器本体3进行被动均衡，且在被动均衡后对所述扬声器本体3藕接检测电路，并基于所述检测电路确定所述扬声器本体3的闭路电压；基于所述闭路电压确定所述扬声器本体3的电流量，并基于所述电流量确定所述电池组的开路电压，基于所述扬声器本体3所述环境温度、湿度数据对确定的所述电池组的开路电压进行修正，得到所述扬声器本体3的运行数据；
数据筛选模块，用于获取扬声器本体3的运行数据，并根据扬声器本体3的有效运行状态对所述运行数据进行过滤，得到目标运行数据，其中，运行数据与扬声器本体3的运行状态一一对应，其中，所述目标运行数据包括电流、电压、阻抗和功率数据；并基于所述目标运行数据绘制扬声器本体3的所述目标运行数据的目标运行数据变化曲线。
具体的，通过多种噪声信号源和数字滤波器对获取到的音频信号，并对输出信号进行自动校准和测量，并在收集阶段筛选出不良的信号成分，提高成品总量率与降低报废材料，通过电脑定时记录试验时的电流、电压、阻抗和功率数据，能很好的分析扬声器的性能，优化生产产品的品质，在进行自动校正过程中，配合收集到的扬声器的环境数据，使系统快速可靠的进行异音检测，提高检测结果的准确性。
为了解决现有技术中，无法准确的检测与分析扬声器性能与人耳听音检测性能的区别，现有的性能测试系统不具备与人耳听音一致的异音检测的技术问题，请参阅图3-6，本实施例提供以下技术方案：
扬声器性能分析单元包括处理模块，用于基于噪声排除演算法从获取到的所述音频信号输入至预设噪声数据库中进行一一比对，将所述音频信号中不相关的信号成分排除；将排除后的音频信号进行特征提取，确定当前音频频率由额定频率下限递增到额定频率上限，绘制各个频率点的总失真曲线；
数据分析模块，用于将所述总失真曲线与异音样本曲线进行比对，其中，所述异音样本曲线基于扬声器样品的异音比对结果确定异音样本；同时，将所述总失真曲线与异音样本曲线的比对结果输入预设神经网络中进行学习，确定所述总失真曲线与异音样本曲线的比对结果的公差框线；基于所述公差框线构建扬声器性能评估模型，并确定所述总失真曲线的变化值以及所述总失真曲线变化值的权重值；基于所述权重值通过扬声器性能评估模型对扬声器本体3进行分析，得到所述扬声器本体3的性能评估值；将所述性能评估值与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较；若所述性能评估值小于第一预设阈值，判定所述扬声器本体3已达到不合格标准，并对所述扬声器本体3进行回收；若所述性能评估值小大于或等于第一预设阈值小于第二预设阈值，判定所述扬声器本体3的性能异常，并对所述扬声器本体3进行维护；否则，判定所述扬声器本体3的性能正常。
具体的，通过在有噪音的环境中也能检测异音，实用噪声排除演算法，从测试的信号中排出不相关的信号成分，使得量测过程中不受噪声干扰，客观的进行异音检测，提供全面的扬声器性能测试结果，检测出扬声器生产瑕疵，将各个频率点的总失真曲线与异音样本曲线进行比对，保证性能测试系统具备与人耳听音一致的异音检测，自动产生公差框线，简化公差设定的过程，基于权重值通过扬声器性能评估模型对扬声器本体3进行分析，得到扬声器本体3的性能评估值，并根据性能评估值对扬声器的品质进行一一比对，保证有效的监督生产制程稳定性，可实时进行生产测试，直接显示测试结果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种在线测试扬声器性能的系统，包括性能测试装置(1)和在线测试扬声器性能系统(2)，其特征在于：性能测试装置(1)通过通讯信号与在线测试扬声器性能系统(2)进行数据交互，性能测试装置(1)包括音频分析装置(11)、收音话筒(12)和扬声器固定座(13)，扬声器固定座(13)一侧通过螺栓与音频分析装置(11)固定连接，音频分析装置(11)上端通过支撑轴与驱动气缸(14)固定连接，驱动气缸(14)一侧通过气缸杆与话筒固定座(15)固定连接，话筒固定座(15)下表面安装有收音话筒(12)。
2.如权利要求1所述的一种在线测试扬声器性能的系统，其特征在于：音频分析装置(11)一侧分别设置有控制开关(111)、显示屏(112)、连接插口(113)、调节旋钮(114)和指示灯(115)，音频分析装置(11)一侧通过导线与话筒固定座(15)电连接，话筒固定座(15)与收音话筒(12)电连接，扬声器固定座(13)一侧设置有电源接口(131)和电量指示灯(132)，扬声器固定座(13)上表面通过螺栓与固定夹具(133)固定连接，固定夹具(133)与扬声器本体(3)卡接。
3.如权利要求2所述的一种在线测试扬声器性能的系统，其特征在于：扬声器固定座(13)内壁分别通过螺栓与蓄电池(134)固定连接，蓄电池(134)一侧通过导线与下导电片(135)电连接，固定夹具(133)内壁通过弹性柱(136)与夹板(137)固定连接，夹板(137)内侧与活动柱(138)滑动连接，活动柱(138)两端分别安装有上导电片(139)，活动柱(138)下端两侧分别通过弹簧与扬声器固定座(13)内壁上表面固定连接，下导电片(135)与上导电片(139)接触。
4.如权利要求3所述的一种在线测试扬声器性能的系统，其特征在于：活动柱(138)横截面外壁设置为倾斜的斜面，活动柱(138)两侧设置有供夹板(137)滑动的滑槽，扬声器固定座(13)上表面一侧设置有供活动柱(138)抵接的限位孔，限位孔内壁设置为与活动柱(138)相适配的斜面。
5.如权利要求4所述的一种在线测试扬声器性能的系统，其特征在于：收音话筒(12)圆心与扬声器固定座(13)的圆心在同一条垂线上，夹板(137)设置为与扬声器固定座(13)内壁相适配的弧形面板，夹板(137)内侧设置有防滑层。
6.如权利要求2所述的一种在线测试扬声器性能的系统，其特征在于：在线测试扬声器性能系统(2)包括：
扬声器数据采集单元，用于从所述性能测试装置(1)获取扬声器本体(3)的音频信号；同时，获取测试时所述扬声器本体(3)所在的环境温度、湿度数据；
输出信号监测单元，用于对输出信号进行自动校准和测量，同时，获取测试时的电流、电压、阻抗和功率数据；
扬声器性能分析单元，用于对所述音频信号进行滤波处理，基于所述环境温度、湿度数据对信号微分进行瞬态突破分析后整流。
7.如权利要求6所述的一种在线测试扬声器性能的系统，其特征在于：所述输出信号监测单元包括：
电压监测模块，用于：
对所述扬声器本体(3)进行被动均衡，且在被动均衡后对所述扬声器本体(3)藕接检测电路，并基于所述检测电路确定所述扬声器本体(3)的闭路电压；
基于所述闭路电压确定所述扬声器本体(3)的电流量，并基于所述电流量确定所述电池组的开路电压，基于所述扬声器本体(3)所述环境温度、湿度数据对确定的所述电池组的开路电压进行修正，得到所述扬声器本体(3)的运行数据；
数据筛选模块，用于：
获取扬声器本体(3)的运行数据，并根据扬声器本体(3)的有效运行状态对所述运行数据进行过滤，得到目标运行数据，其中，运行数据与扬声器本体(3)的运行状态一一对应，其中，所述目标运行数据包括电流、电压、阻抗和功率数据；
并基于所述目标运行数据绘制扬声器本体(3)的所述目标运行数据的目标运行数据变化曲线。
8.如权利要求7所述的一种在线测试扬声器性能的系统，其特征在于：所述扬声器性能分析单元包括：
处理模块，用于：
基于噪声排除演算法从获取到的所述音频信号输入至预设噪声数据库中进行一一比对，将所述音频信号中不相关的信号成分排除；
将排除后的音频信号进行特征提取，确定当前音频频率由额定频率下限递增到额定频率上限，绘制各个频率点的总失真曲线；
数据分析模块，用于：
将所述总失真曲线与异音样本曲线进行比对，其中，所述异音样本曲线基于扬声器样品的异音比对结果确定异音样本；
同时，将所述总失真曲线与异音样本曲线的比对结果输入预设神经网络中进行学习，确定所述总失真曲线与异音样本曲线的比对结果的公差框线；
基于所述公差框线构建扬声器性能评估模型，并确定所述总失真曲线的变化值以及所述总失真曲线变化值的权重值；
基于所述权重值通过扬声器性能评估模型对扬声器本体(3)进行分析，得到所述扬声器本体(3)的性能评估值；
将所述性能评估值与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较；
若所述性能评估值小于第一预设阈值，判定所述扬声器本体(3)已达到不合格标准，并对所述扬声器本体(3)进行回收；
若所述性能评估值小大于或等于第一预设阈值小于第二预设阈值，判定所述扬声器本体(3)的性能异常，并对所述扬声器本体(3)进行维护；
否则，判定所述扬声器本体(3)的性能正常。
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| CN202211693960.1A CN115955645A (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 一种在线测试扬声器性能的系统 |
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| CN202211693960.1A CN115955645A (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 一种在线测试扬声器性能的系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN116347318A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-06-27 | 深圳东原电子有限公司 | 一种音响的智能生产测试方法及系统 |
-
2022
- 2022-12-28 CN CN202211693960.1A patent/CN115955645A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116347318A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-06-27 | 深圳东原电子有限公司 | 一种音响的智能生产测试方法及系统 |
| CN116347318B (zh) * | 2023-05-29 | 2023-08-22 | 深圳东原电子有限公司 | 一种音响的智能生产测试方法及系统 |
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