DE3437303A1

DE3437303A1 - Verfahren zur messtechnischen erfassung von klirreffekten an einem elektroakustischen wandler, insbesondere lautsprecher, kopfhoerer oder dergleichen

Info

Publication number: DE3437303A1
Application number: DE19843437303
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Flessau; Gerhard Dipl Ing Heinemann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1984-10-11
Filing date: 1984-10-11
Publication date: 1986-04-24
Also published as: DE3437303C2

Description

verfahren zur meßtechnischen Erfassung von Klirreffekten an einem clek-
troakustischen Wandler, insbesondere Lautsprecher, Kopfhörer oderdergleichen" Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Klirreffekte an elektroakustischem Wandlern entstehen z.R. durch mechanische Bewegungsbehinderung der Membran des Wandlcrs. Dabei entstehen in der Regel eine Vielzahl von Oberwellen, die jede für sich so klein sind, daß sie kaum meßbar aus den sonstigen Umeltgeräucschen hervortreten. Sie sind daher auch mit Hilfe von einem, das akustische Signal des Wandlers aufnehmenden Schallempfänger,z.B. Mikrofon, nicht unmittelbar meßbar. Eine Kontrolle derartiger Klirreffekte erfolgte somit bisher mit dem menschlichen Ohr.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Schaltungsanordnung vorzuschlagen, mit dem bzw. mit der die angesprochene Klirreffekte meßtechnich erfaßt und ausgewertet werden könnne.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Alerkmale von Anspruch 1.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 beschrieben.
Eine erflndungsgemäße Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens bzw. eine erfindungsgemäße Weiterbildung der Schaltungsanordnung sind in den Anspriichen 8 bzw. 9 beansprcuht.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist in der Automatisierbarkeit des Erfassungsvorganges von Klirreffekten zu sehen.
In der Zeichnung ist eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, und zwar zeigt die Figur auch die bei der dargestellten Schaltungsanordnung verwendbaren drei Varianten: a. Signalerfassung mit Hilfe eines Mikrofons; b. Auswertung des Stromes bei eingeprägter Sinusspannung; c. Auswertung der Spannung bei eingesprägtem Sinusstrom.
Der gegebenenfalls durchstimmbare Simlsgenerator 1 regt den als Priifling wirkenden elektroakustischen Wandler 2, beispielsweise einen Lautsprecher, sinusformig an. Das von dem Wandler 2 abgegebene akustische Signal (vgl.
Pfeil a) ist mit einem durch den Prüfling selbst verursachten Klirrefffekt behaftet. Es wird von einem als Schallempfänger wirkenden Mikrofon 3 mit Verstärker empfangen und einer Einrichtung zur Abtastung und Analog-Digitalwandlung 4 zuge führt, der eine Einrichtung zur digitalen Filterung 5, ein Schwellwcrtdetektor 6 und eine zeichnerisch nicht dargestellte Auswerteeinrichtung nachgeschaltet sind. Als Auswerteeinrichtung kommt z.B. eine Anzeige bzw. Datenausgabevorrichtung in Betracht. Eine ebenfalls nicht dargestellte, rur durch eine unterbrochene Linie gekennzeichnete Synchronisationseinrichtung synchronisiert den Sinusgenerator ' und die Einrichtung zur Abtastung und Analog-Digitalwandlung 4 miteinander, beispielsweise fiir schnelle (auf Blatt 3 angesprochene ) Fourieranalysen.
Neben der Auswertung des akustischen Signals des akustischen Wandlers 2 (vg. Pfeil a) ist es alternativ möglich, entweder die Stromkurve des Wandlers 2 bei eingeprägter Spannung (vgl. Pfeil b) oder die Spannungskurve bei eingeprägtem Strom (vgl. Pfeil c) beranzuzichen. Diese Möglichketten ergeben sich daraus, daß die innere EMK des elektroakustischen Wandlers 2 ebenfalls durch die Klirreffekte beeinflußt wird. Die an sich nicht direkt erfaßbaren EML-Änderungen werden somit auf Umwegen nutzbar gemacht.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand des mit Klirreffekten hehafteten akustischen Signals (Pfeil a) erläutert. Dieses Signal wird abetastet, analog/digital-gewandelt (Einrichtung 4) sowie einem digitaler Filterungsprozeß (Rinrichtung 5) unterzogen, bei den die Summe der Oherwellen, ohne Verfälschung ihrer Phasenlagen von dem Nutzsignal getrennt wird. Das Nutzsignal ist dabei die Grundwelle einschließlich ggf. der Oberwellen, die bei dem Prüfling systemnbedingt toleriert werden. ncr digitale Filterungsprozeß kann z.B. so realisiert werden, daß aus dem ahgetasteten und A/D-gewandelten Signal mit Hilfe einer Feurier-Transformation das Nutzsignal in Amplitude und Phase ermittelt wird. Dieser ermittelte Kurvenverlauf wird mit dem gemessenen Kurvenverlauf punktweise -erlichen. Wenn die Differenz von beiden Verläufen einen bestimmten Grenzwert überschreitert (Schwellvertdetektor 6), ligt ein Klirreffekt or, der mit Hilfe der bereits erwähnten Auswerteesinrichtung angezeigt oder anderweitig ausgewertet werden kann.
- L e e r s e i t e -

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur maßtechnischen Erfassung von Klirreffekten an einem elcktroakustischen Wandler, insbesondere Lautsprecher-, Köpfhörrer oderdergleichen, wobei der Wandler von einem Sinusgenerator sinusförmig angeregt wird und vorzugsweise das akustische Signal des Wandlers von einem Schallaufnehmer empfangen wird, dadurch gekennzeichnet., daß ein mit dem Klirreffekt behaftetes Signal abgetastet, analog/digital-gewandelt und einem digitalen Filterungsprozeß unterzogen wird1 daß bei dem digitalen Filterungsprozeß die Summe der den Klirreffekt repräsentierenden Oberwellen ohne Verfälschung ihrer Phasenlagen von dem Nutzsignal getrennt wird, daß der Kurvenverlauf des Nutzsignals mit dem Kurvenverlauf des mit dem Klirreffekt behafteten Signals punktweise verglichen wird, und daß eine Differenz der verglichenen.Verläufe dann als Klirreffekt ausgewertet wird, wenn ein vorgegebener Grenzwert überschritten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Nutzsignal die Grundwelle des tnit dem Klirreffekt behafteten signals verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Nut7signal die Summe aus der Grundwelle und einer vorgegebenen Anzahl von Oherellen des mit dem Klirreffekt behafteten Signals angesehen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als mit dem Klirreffekt behaftetes Signal das akustische Signal des Wandlers (2) verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch die Verwendung der Stromkurve durch den Wandler (2) bei eingeprägter Sinusspannung als Mit dem Klirreffekt behaftetes Signal.
6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als mit dem Klirreffekt behaftetes Signal die am Wandler (9! anziehende Spannungskurve bei eingeprägtes Sinusstrom angesehen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem abgetasteten und analog/digital-gewandelten Signal mit Hilfe einer Wourier-Transformation das Nutzsignal in Amplitude und Phase ermittelt wird.
8. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 wobei ein elektroakustischer Wandler (2) von einem sinusgenerator (i) .sinusformig angeregt wird und vorzugsweise sein akutisches Signal an einen Schallaufnehmer (3) abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Abtastung und Analog-Digitalwandlung (4) des mit dem Klirreffekt behafteten Signals vorgesehen ist, der eine Einrichtung zur digitalen Filterung (5) nachgeordnet ist, und daß der Einrichtung zur digitalen Filterung (5) ein Schwellwertdetektor (6) und eine Auswerteworrichtung anchgeschaltet sind.
9. Schaltungsamordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Synchronisationseinrichtung, die den Sinusgenerator (1) und die Einrichtung zur Abtastung und Analog-Digitalwandlung (4) miteinander synchronisiert.