專利名稱：：一種揚(yáng)聲器線性參數(shù)測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及揚(yáng)聲器線性參數(shù)的測量方法，在給被測揚(yáng)聲器激勵(lì)特殊信號得到揚(yáng)聲器線性阻抗曲線后，根據(jù)建立的揚(yáng)聲器線性阻抗模型，結(jié)合聲壓理論公式，用系統(tǒng)辨識技術(shù)獲得揚(yáng)聲器的線性參數(shù)。
背景技術(shù)：
：測量揚(yáng)聲器線性參數(shù)的意義揚(yáng)聲器線性參數(shù)對揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)、制造、和質(zhì)量控制具有重要的作用。自上世紀(jì)70年代，澳大利亞的A.N.Thiele和R.H.Small提出了直接輻射式揚(yáng)聲器的幾個(gè)獨(dú)立的小信號參數(shù)，這些小信號參數(shù)用于表征揚(yáng)聲器的低頻性能，廣泛用于揚(yáng)聲器系統(tǒng)(音箱)生產(chǎn)和設(shè)計(jì)過程。國際電工委員會(huì)(IEC)將其稱為Thiele-Small參數(shù)。這些參數(shù)因?yàn)槎际窃谛⌒盘柤?lì)下測得的參數(shù)故也稱為線性參數(shù)，用于揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的質(zhì)量控制。一直以來，由于其測量的復(fù)雜導(dǎo)致其不能在線快速的測量，使得生產(chǎn)企業(yè)必須間接的控制其他一些性能參數(shù)來對產(chǎn)品做質(zhì)量控制，所以一種能夠在線快速準(zhǔn)確的測量揚(yáng)聲器線性參數(shù)的方法是整個(gè)業(yè)界長期待解決的難題?，F(xiàn)有的技術(shù)和方法A)離散頻率測量的方法，使用離散頻率點(diǎn)測量揚(yáng)聲器的阻抗曲線，從而得到fs、Qts等參數(shù)，之后在利用附加質(zhì)量或附加容積法再做一次阻抗曲線的測量，從而得到fs'、Qts'等，通過計(jì)算得到所有的線性參數(shù)，這種方法缺點(diǎn)有1、使用離散頻率測量時(shí)，測試的精度較低而且測試所需的時(shí)間較長，同時(shí)操作麻煩；2、附件質(zhì)量和附件容積法都是在一定程度上破壞了原先揚(yáng)聲器真正的工作狀態(tài)而測得的參數(shù)，所以測出的線性參數(shù)并不是很準(zhǔn)確，同時(shí)這種方法一般需要二次測量。這樣所需的時(shí)間就更長了。B)Wolfgang.Klippel在第110次[國際]音頻工程學(xué)會(huì)大會(huì)發(fā)表的論文《快速準(zhǔn)確測量揚(yáng)聲器線性參數(shù)的方法》(FastandAccurateMeasurementoftheLinearTransducerParameters)提出了使用激光測振裝置來測量揚(yáng)聲器位移，從而計(jì)算得到揚(yáng)聲器線性參數(shù)的方法，這種方法雖比較準(zhǔn)確但需要使用額外昂貴的激光測振裝置，不適合在產(chǎn)線快速測量使用。C)美國專禾!j6269318(MethodFordeterminingTransducerlinearoperationparameters)提出了使用電壓一聲壓傳遞函數(shù)，電流一聲壓傳遞函數(shù)測量揚(yáng)聲器線性參數(shù)的方法，該方法是使用曲線擬合技術(shù)對兩個(gè)傳遞函數(shù)進(jìn)行參數(shù)擬合，計(jì)算復(fù)雜度較高，同時(shí)該方法需要提供一個(gè)已知容積的測試箱體作為準(zhǔn)確測量的條件。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種快速在線測試揚(yáng)聲器線性參數(shù)的方法，該方法先基于揚(yáng)聲器電5阻抗模型利用系統(tǒng)辨識技術(shù)根據(jù)測得的揚(yáng)聲器線性阻抗曲線辨識得到一部分線性參數(shù)，然后結(jié)合測得的揚(yáng)聲器的特定頻率點(diǎn)的聲壓信號，計(jì)算出等效容積Vas，從而得到B1系數(shù)，根據(jù)Bl可以得到全部的線性參數(shù)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的建立如圖1所示的測試系統(tǒng)，用特殊的測試信號(測試信號的時(shí)域波形圖如圖2所示，時(shí)頻圖如圖3所示)激勵(lì)被測揚(yáng)聲器，在得到被測揚(yáng)聲器兩端電壓、流經(jīng)揚(yáng)聲器的電流、揚(yáng)聲器發(fā)出的聲壓信號后，按照圖4做信號處理，首先用信噪比檢測模塊(19)對所得的三個(gè)信號做檢測，其次根據(jù)檢測后得到的信號通過線性阻抗曲線計(jì)算模塊(20)求解被測揚(yáng)聲器的線性阻抗，再次根據(jù)用戶在揚(yáng)聲器模型庫模塊(22)中選擇的揚(yáng)聲器種類，利用系統(tǒng)辨識模塊(20)對被測揚(yáng)聲器進(jìn)行系統(tǒng)辨識，得到一部分線性參數(shù)，之后利用通過信噪比檢測后的聲壓信號，挑選一組特定頻率點(diǎn)的聲壓信號利用等效容積計(jì)算模塊(24)確定揚(yáng)聲器的等效容積Vas，并以此求出機(jī)電耦合系數(shù)B1參數(shù)，最后根據(jù)己知參數(shù)模塊(23)中的已知參數(shù)利用線性參數(shù)計(jì)算模塊(25)求解出全部的線性參數(shù)。由于本發(fā)明采用了上述的技術(shù)方案，故具有以下優(yōu)點(diǎn)1)測試系統(tǒng)搭建方便，成本低，測試系統(tǒng)將不僅能用于揚(yáng)聲器線性參數(shù)的測量，還可以用于其他參數(shù)的測量。例如頻響測試、總諧波失真測試、相位測試等。2)測試信號的選擇，決定了其在保證測試精度的前提下，測試時(shí)間很短。3)保證在一定范圍內(nèi)計(jì)算得到被測揚(yáng)聲器線性阻抗曲線。4)不需要附加質(zhì)量或附件容積，不需要激光測振裝置，一次就可以測得揚(yáng)聲器的全部線性參數(shù)。5)阻抗模型建立方便，能適合各種不同類型的揚(yáng)聲器線性參數(shù)測量。圖l測試系統(tǒng)圖。圖2測試激勵(lì)信號時(shí)域波形圖。圖3測試激勵(lì)信號時(shí)頻圖。圖4信號處理流程圖圖5動(dòng)圈揚(yáng)聲器單元等效電路圖。圖6實(shí)測阻抗曲線和系統(tǒng)辨識結(jié)果圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖所示，先進(jìn)行具體測試系統(tǒng)搭建，按照圖1搭建測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)包括PC機(jī)或?qū)僭O(shè)備(6)、數(shù)據(jù)采集卡(5)、帶電流檢測功能的恒壓功放(4)、消音箱(3)、測量麥克風(fēng)(2)，專屬設(shè)備(6)包括具有控制功能和顯示功能的工控機(jī)、獨(dú)立嵌入式設(shè)備，數(shù)據(jù)采集卡(5)用于完成模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換。在該測試系統(tǒng)中，PC機(jī)或?qū)僭O(shè)備(6)通過程序控制數(shù)據(jù)采集卡(5)發(fā)射激勵(lì)測試信號(7)，該測試信號(7)經(jīng)過帶電流檢測功能的恒壓功放(4)功率放大后加載在被測揚(yáng)聲器(1)兩端，同時(shí)將此放大電壓信號(8)和流經(jīng)揚(yáng)聲器的電流信號(9)輸入到數(shù)據(jù)采集卡(5)中，在消音箱(3)中使用測量麥克風(fēng)(2)將被測揚(yáng)聲器(1)在激勵(lì)信號下發(fā)出的聲壓信號(10)采集并輸入到數(shù)據(jù)釆集卡(5)。這里所有信號處理流程在PC或?qū)僭O(shè)備(6)中進(jìn)行，利用PC或?qū)僭O(shè)備(6)內(nèi)的程序完成。在PC或?qū)僭O(shè)備(6)中設(shè)有信噪比檢測模塊(19)、線性阻抗曲線計(jì)算模塊(20)、揚(yáng)聲器模型庫模塊(22)、系統(tǒng)辨識模塊(20)、等效容積計(jì)算模塊(24)、已知參數(shù)模塊(23)和線性參數(shù)計(jì)算模塊(25)。所述的信噪比檢測模塊(19)對輸入的電壓信號(8)、電流信號(9)、聲壓信號(10)的信噪比情況做檢測判斷，在信噪比小于10dB(此值根據(jù)選擇的不同被測揚(yáng)聲器類型有所不同)時(shí)將給出警告，表示此時(shí)采集信號不適合進(jìn)行后面的運(yùn)算，如果信噪比大于等于10犯，則可以進(jìn)行進(jìn)一步的計(jì)算；所述的線性阻抗曲線計(jì)算模塊(20)將分離測得信號的線性響應(yīng)部分和非線性響應(yīng)部分，當(dāng)非線性響應(yīng)部分過高時(shí)(非線性響應(yīng)/線性響應(yīng)>2%)將給出警告，表明此時(shí)揚(yáng)聲器的激勵(lì)電壓過大，揚(yáng)聲器工作在非線性狀態(tài)；當(dāng)非線性響應(yīng)部分不是很大時(shí)，將只利用分解出的線性響應(yīng)計(jì)算揚(yáng)聲器線性阻抗曲線。所述的揚(yáng)聲器阻抗模型庫模塊(22)預(yù)先存有的各種揚(yáng)聲器的線性阻抗模型，包括動(dòng)圈揚(yáng)聲器單元、壓電揚(yáng)聲器單元、平板揚(yáng)聲器單元、揚(yáng)聲器閉箱系統(tǒng)、揚(yáng)聲器倒相箱系統(tǒng)。這些模型將以數(shù)據(jù)庫的形式存入程序中，不僅便于選擇同時(shí)便于更新；所述的系統(tǒng)辨識模塊(21)根據(jù)已經(jīng)測得的被測揚(yáng)聲器線性阻抗曲線、揚(yáng)聲器模型對揚(yáng)聲器的部分線性參數(shù)進(jìn)行辨識，例如在檢測動(dòng)圈式揚(yáng)聲器單元時(shí)將辨識出A、LE、L2、R2、LeES、C^s、R^線性參數(shù)，之后對辨識結(jié)果進(jìn)行評估。所述的已知參數(shù)模塊(23)輸入被測揚(yáng)聲器的已知參數(shù)，包括Sd、MMS;所述的容積計(jì)算模塊(24)根據(jù)系統(tǒng)辨識模塊(21)已經(jīng)辨識出的部分線性參數(shù)，評估和選擇揚(yáng)聲器中頻平穩(wěn)聲壓級上對應(yīng)測試頻率點(diǎn)，并用對應(yīng)的聲壓的統(tǒng)計(jì)平均值S戶；計(jì)算得到被測揚(yáng)聲器的等效容積Vas。所述的線性參數(shù)計(jì)算模塊(25)根據(jù)系統(tǒng)辨識模塊(21)辨識出的部分線性參數(shù)，容積計(jì)算模塊(24)得到的等效容積Vas和已知參數(shù)模塊(23)輸入的已知參數(shù)計(jì)算得到被測揚(yáng)聲器的所有線性參數(shù)，當(dāng)有任何錯(cuò)誤，如輸入的已知參數(shù)和系統(tǒng)辨識的一些參數(shù)差別很大時(shí)，輸出警告。本發(fā)明對揚(yáng)聲器線性參數(shù)測量的具體過程為測試系統(tǒng)由PC機(jī)或?qū)僭O(shè)備(6)根據(jù)用戶設(shè)定產(chǎn)生一個(gè)激勵(lì)測試信號(7)，該激勵(lì)測試信號(7)是連續(xù)對數(shù)掃頻信號，定義如下式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中C/是測試信號幅度，r是測試信號時(shí)間，fi),是測試信號的起始頻率，《2是測試信號(7)的終止頻率，時(shí)域波形如圖2所示，時(shí)頻圖如圖3所示。該測試信號(7)，具有頻率連續(xù)變化、測試時(shí)間可控等特點(diǎn)，選擇這種激勵(lì)信號的好處是1、可以在保證測試精度的條件下，加快測試速度，2、對分離揚(yáng)聲器的非線性響應(yīng)和線性響應(yīng)有唯一特殊的作用，即在這種信號激勵(lì)下，可以在一定范圍內(nèi)，便于線性阻抗曲線計(jì)算模塊20求解出揚(yáng)聲器的線性阻抗曲線。通過數(shù)據(jù)采集卡(5)將測試信號(7)輸入到功率放大器(4)中并將輸出的放大電壓信號(8)同時(shí)輸入到被測揚(yáng)聲器(1)和數(shù)據(jù)采集卡(5),并將流經(jīng)被測揚(yáng)聲器(1)的電流信號(9)輸入到數(shù)據(jù)采集卡(5)中，將被測揚(yáng)聲器(1)在消音箱(3)中發(fā)射的聲信號，用測量麥克風(fēng)(2)采集聲信號(10)并輸入到數(shù)據(jù)采集卡(5)中。在測得所需信號(8)、(9)、(10)后，將這些信號進(jìn)行如圖4所示的信號處理，得到被測揚(yáng)聲器的線性參數(shù)，具體如下首先將測得的電壓信號(8)、電流信號(9)和聲壓信號(10)輸入到信噪比檢測模塊(19)中判斷測試的所得的信號的信噪比是否滿足要求，如果小于10dB(此值根據(jù)選擇的不同被測揚(yáng)聲器類型有所不同)，輸出警告信號(16)，提示測試信號信噪比不足，此時(shí)需要采取增加測試信號幅度、降低噪聲等措施；如果檢測信噪比大于10dB，將電壓信號(8)和電壓信號(9)輸入到線性阻抗曲線計(jì)算模塊(20)中，將聲壓信號輸入到容積計(jì)算模塊(24)中。線性阻抗曲線計(jì)算模塊(20)根據(jù)輸入的電壓信號(8)和電流信號(9)求解線性范圍內(nèi)的阻抗曲線(11)，如果測試信號過大，被測揚(yáng)聲器將工作在非線性狀態(tài)(非線性響應(yīng)/線性響應(yīng)>2%)，測得的阻抗曲線將不能用于揚(yáng)聲器線性參數(shù)的識別和計(jì)算，此時(shí)線性阻抗曲線計(jì)算模塊(20)自動(dòng)判斷此類情況并將輸出警告信號(17)，可采取適當(dāng)降低測試信號幅度措施改善這類情況。如果揚(yáng)聲器只是工作在輕微的非線性測試狀態(tài)下或正常的線性測試狀態(tài)下，線性阻抗曲線計(jì)算模塊(20)將自動(dòng)的計(jì)算線性響應(yīng)部分的阻抗曲線(11)，而不考慮任何非線性響應(yīng)，計(jì)算公式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中Z(/)為所得的揚(yáng)聲器線性阻抗，K，(/)為揚(yáng)聲器激勵(lì)電壓線性部分，/,(/)為揚(yáng)聲器電流線性響應(yīng)。揚(yáng)聲器模型庫模塊(22)預(yù)先存有的各種揚(yáng)聲器的線性阻抗模型，包括動(dòng)圈揚(yáng)聲器單元、壓電揚(yáng)聲器單元、平板揚(yáng)聲器單元、揚(yáng)聲器閉箱系統(tǒng)、揚(yáng)聲器倒相箱系統(tǒng)等。根據(jù)用戶選擇的被測揚(yáng)聲器種類輸出揚(yáng)聲器模型(12)。例如一個(gè)普通動(dòng)圈揚(yáng)聲器單元的等效電路圖如圖5,因此該揚(yáng)聲器模型庫中對應(yīng)如下線性阻抗計(jì)算公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>系統(tǒng)辨識模塊(21)，是根據(jù)測得的揚(yáng)聲器線性阻抗曲線(11)和揚(yáng)聲器模型(12)辨識出所需要的部分線性參數(shù)(13)，如果系統(tǒng)辨識的誤差過大，將給出警告信號(26)。評價(jià)辨識結(jié)果誤差采用如下公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中z^(y;)表示根據(jù)辨識結(jié)果計(jì)算得到的阻抗值，zmeas(/)表示測量得到的阻抗值，mi/;)表示權(quán)重函數(shù)，主要用于對阻抗曲線諧振峰值(單峰或雙峰)給予辨識誤差更多的權(quán)重，使得辨識的優(yōu)化結(jié)果更符合實(shí)際測量關(guān)鍵值，e表示辨識結(jié)果與測量結(jié)果的誤差，e<=5%表明辨識結(jié)果良好，^>5%表明辨識結(jié)果不夠理想將輸出警告信號27。如上例就是識別出被測揚(yáng)聲器的下列部分線性參數(shù)及￡、LE、L2、r2、LCES、MESres。其中6=1.67%。系統(tǒng)辨識的結(jié)果如圖6所示。并由以上參數(shù)得到乂、a、a,、a重要參數(shù)，計(jì)算公式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>辨識出的部分線性參數(shù)(13)將輸入到容積計(jì)算模塊(24)，根據(jù)通過信噪比檢測模塊(19)輸出的聲壓信號(10)，計(jì)算揚(yáng)聲器等效容積Vas，根據(jù)如下步驟進(jìn)行計(jì)算先根據(jù)系統(tǒng)辨識出的部分線性參數(shù)(13)計(jì)算出揚(yáng)聲器的,(諧振頻率)與/,(高頻衰減頻率)，之后再選擇一組5尸^其中滿足乂<6</,，得到揚(yáng)聲器中頻穩(wěn)定聲壓級上的一些點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)值平均SP丄,(簡單時(shí)可只選擇一點(diǎn)作為S/^f)，之后根據(jù)如下公式計(jì)算Vas:2響乂已知參數(shù)模塊(23)輸入預(yù)先知道的有關(guān)待測揚(yáng)聲器的一些參數(shù)，通常是Sd和MMs，這些參數(shù)將用于最后的線性參數(shù)的計(jì)算，這里用戶提供的已知參數(shù)越多，最后得到的結(jié)果中將默認(rèn)這些已知參數(shù)的正確性，并以此計(jì)算其他的線性參數(shù)。線性參數(shù)的計(jì)算模塊(25)，根據(jù)系統(tǒng)辨識模塊(21)的結(jié)果(13)，容積計(jì)算模塊(24)的結(jié)果(15)和已知參數(shù)模塊(23)的輸入(18)，計(jì)算得到被測揚(yáng)聲器的所有線性參數(shù)。計(jì)算方法如下在己知Sd的條件下根據(jù)公式q^-"^計(jì)算得到CMs，之后根據(jù)公式5/=》得到Bl值，從而利用如下公式解出其他所有的線性參數(shù)。(5/)2及MS=-及￡53;ra在已知Mms的條件下根據(jù)公式5/=j^，計(jì)算得到B1值，從而根據(jù)如下公式解出其他所有的線性參數(shù)cff-同ws一(5/)2當(dāng)有任何錯(cuò)誤，如輸入的已知參數(shù)和系統(tǒng)辨識的一些參數(shù)差別很大時(shí)，輸出警告信號(28)。在圖6所示的例子中，最后得到的線性參數(shù)結(jié)果如下表，為了對比和驗(yàn)證測量的準(zhǔn)確性，使用KlippelR&D系統(tǒng)(滿足正C60268-5標(biāo)準(zhǔn))，使用激光頭測振得同一揚(yáng)聲器的線性參數(shù)，兩種方法測試結(jié)果對比如下表所示，對比結(jié)果顯示，本發(fā)明測試方法與使用激光測振方法測得的結(jié)果一致性很好。10<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>本發(fā)明所述的被測揚(yáng)聲器至少包括動(dòng)圈揚(yáng)聲器單元、壓電揚(yáng)聲器單元、平板揚(yáng)聲器單元、揚(yáng)聲器閉箱系統(tǒng)、揚(yáng)聲器倒相箱系統(tǒng)。本發(fā)明在保證能準(zhǔn)確快速測試揚(yáng)聲器線性參數(shù)的前提下，還可以用于揚(yáng)聲器其他參數(shù)的測量，例如頻響測試、總諧波失真測試、相位測試等。本發(fā)明各參數(shù)表示的含義如下RE:直流電阻，LE:線圈電感，L2:渦電流等效電感，R2:渦電流等效電阻，CMES:振動(dòng)等效電容，LCES:振動(dòng)等效電感，RES:振動(dòng)等效電阻，fs:諧振頻率，MMs振動(dòng)質(zhì)量(包括振動(dòng)聲負(fù)載)，RMS:振動(dòng)力阻，CMS:振動(dòng)勁度系數(shù)，KMS:振動(dòng)勁度系數(shù)，Bl:機(jī)電耦合系數(shù)，QMS:力學(xué)品質(zhì)因數(shù)，QES:電學(xué)品質(zhì)因數(shù)，QTS:總品質(zhì)因數(shù)，Vas:等效容積，Sd:揚(yáng)聲器輻射面積，C:聲在空氣中的速度，Po:空氣密度，SPL:聲壓級。權(quán)利要求1、一種揚(yáng)聲器線性參數(shù)測量方法，其特征在于建立測試系統(tǒng)，用特殊的測試信號激勵(lì)被測揚(yáng)聲器，在得到被測揚(yáng)聲器兩端電壓、流經(jīng)揚(yáng)聲器的電流、揚(yáng)聲器發(fā)出的聲壓信號后，首先用信噪比檢測模塊(19)對所得的三個(gè)信號做檢測，其次根據(jù)檢測后得到的信號通過線性阻抗曲線計(jì)算模塊(20)求解被測揚(yáng)聲器的線性阻抗，再次根據(jù)用戶在揚(yáng)聲器模型庫模塊(22)中選擇的揚(yáng)聲器種類，利用系統(tǒng)辨識模塊(20)對被測揚(yáng)聲器進(jìn)行系統(tǒng)辨識，得到一部分線性參數(shù)，之后利用通過信噪比檢測后的聲壓信號，挑選一組特定頻率點(diǎn)的聲壓信號利用等效容積計(jì)算模塊(24)確定揚(yáng)聲器的等效容積Vas，并以此求出機(jī)電耦合系數(shù)B1參數(shù)，最后根據(jù)已知參數(shù)模塊(23)中的已知參數(shù)利用線性參數(shù)計(jì)算模塊(25)求解出全部的線性參數(shù)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器線性參數(shù)測量方法，其特征在于所述的被測揚(yáng)聲器至少包括動(dòng)圈揚(yáng)聲器單元、壓電揚(yáng)聲器單元、平板揚(yáng)聲器單元、揚(yáng)聲器閉箱系統(tǒng)、揚(yáng)聲器倒相箱系統(tǒng)。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器線性參數(shù)測量方法，其特征在于選擇特殊的測試信號是連續(xù)對數(shù)掃頻信號，定義如下式-其中U是測試信號幅度，T是測試信號時(shí)間，6),是測試信號的起始頻率，《2是測試信號的終止頻率。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器線性參數(shù)測量方法，其特征在于建立測試系統(tǒng)包括PC機(jī)或?qū)僭O(shè)備(6)、數(shù)據(jù)采集卡(5)、帶電流檢測功能的恒壓功放(4)、消音箱(3)、測量麥克風(fēng)(2)，PC機(jī)或?qū)僭O(shè)備(6)通過程序控制數(shù)據(jù)采集卡(5)發(fā)射激勵(lì)測試信號(7)，該測試信號(7)經(jīng)過帶電流檢測功能的恒壓功放(4)功率放大后加載在被測揚(yáng)聲器(1)兩端，同時(shí)將此放大電壓信號(8)和流經(jīng)揚(yáng)聲器的電流信號(9)輸入到數(shù)據(jù)采集卡(5)中，在消音箱(3)中使用測量麥克風(fēng)(2)將被測揚(yáng)聲器(1)在激勵(lì)信號下發(fā)出的聲壓信號(10)采集并輸入到數(shù)據(jù)采集卡(5);專屬設(shè)備(6)包括具有控制功能和顯示功能的工控機(jī)、獨(dú)立嵌入式設(shè)備，數(shù)據(jù)采集卡(5)用于完成模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換。5、根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的揚(yáng)聲器線性參數(shù)測量方法，其特征在于信噪比檢測模塊(19)、線性阻抗曲線計(jì)算模塊(20)、揚(yáng)聲器模型庫模塊(22)、系統(tǒng)辨識模塊(20)、等效容積計(jì)算模塊(24)、已知參數(shù)模塊(23)和線性參數(shù)計(jì)算模塊(25)均設(shè)于PC或?qū)僭O(shè)備(6)中。6、根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的揚(yáng)聲器線性參數(shù)測量方法，其特征在于所有信號處理流程在PC或?qū)僭O(shè)備(6)中進(jìn)行，利用PC或?qū)僭O(shè)備(6)內(nèi)的程序完成。7、根據(jù)權(quán)利要求l所述的揚(yáng)聲器線性參數(shù)測量方法，其特征在于所述的信噪比檢測模塊(19)對輸入的電壓信號(8)、電流信號(9)、聲壓信號(10)的信噪比情況做檢測判斷，在信噪比小于10dB(此值根據(jù)選擇的不同被測揚(yáng)聲器類型有所不同)時(shí)將給出警告，表示此時(shí)采集信號不適合進(jìn)行后面的運(yùn)算，如果信噪比大于等于10dB,則可以進(jìn)行進(jìn)一步的計(jì)算；所述的線性阻抗曲線計(jì)算模塊(20)將分離測得信號的線性響應(yīng)部分和非線性響應(yīng)部分，當(dāng)非線性響應(yīng)部分過高時(shí)(非線性響應(yīng)/線性響應(yīng)>2%)將給出警告，表明此時(shí)揚(yáng)聲器的激勵(lì)電壓過大，揚(yáng)聲器工作在非線性狀態(tài)；當(dāng)非線性響應(yīng)部分不是很大時(shí)，將只利用分解出的線性響應(yīng)計(jì)算揚(yáng)聲器線性阻抗曲線，計(jì)算公式如下其中Z(/)為所得的揚(yáng)聲器線性阻抗，為揚(yáng)聲器激勵(lì)電壓線性部分，/,，_(/)為揚(yáng)聲器電流線性響應(yīng)；所述的揚(yáng)聲器阻抗模型庫模塊(22)預(yù)先存有的各種揚(yáng)聲器的線性阻抗模型，包括動(dòng)圈揚(yáng)聲器單元、壓電揚(yáng)聲器單元、平板揚(yáng)聲器單元、揚(yáng)聲器閉箱系統(tǒng)、揚(yáng)聲器倒相箱系統(tǒng)。這些模型將以數(shù)據(jù)庫的形式存入程序中，不僅便于選擇同時(shí)便于更新；所述的系統(tǒng)辨識模塊(21)根據(jù)已經(jīng)測得的被測揚(yáng)聲器線性阻抗曲線、揚(yáng)聲器模型對揚(yáng)聲器的部分線性參數(shù)進(jìn)行辨識，例如在檢測動(dòng)圈式揚(yáng)聲器單元時(shí)將辨識出&、LE、L2、R，、LfFS、C碰s、Rw線性參數(shù)，之后對辨識結(jié)果進(jìn)行評估，評估公式如下其中z^(y;)表示根據(jù)辨識結(jié)果計(jì)算得到的阻抗值，zme。,c/;)表示測量得到的阻抗值，表示權(quán)重函數(shù)，主要用于對阻抗曲線諧振峰值(單峰或雙峰)給予辨識誤差更多的權(quán)重，使得辨識的優(yōu)化結(jié)果更符合實(shí)際測量關(guān)鍵值，e表示辨識結(jié)果與測量結(jié)果的誤差，e<=5%表明辨識結(jié)果良好，6>5%表明辨識結(jié)果不夠理想將給出警告；所述的已知參數(shù)模塊(23)輸入被測揚(yáng)聲器的已知參數(shù)，包括Sd、MMS;所述的容積計(jì)算模塊(24)根據(jù)系統(tǒng)辨識模塊(21)已經(jīng)辨識出的部分線性參數(shù)，評估和選擇揚(yáng)聲器中頻平穩(wěn)聲壓級上對應(yīng)測試頻率點(diǎn)，并用對應(yīng)的聲壓的統(tǒng)計(jì)平均值S尸^計(jì)算得到被測揚(yáng)聲器的等效容積Vas，計(jì)算公式如下所述的線性參數(shù)計(jì)算模塊(25)根據(jù)系統(tǒng)辨識模塊(21)辨識出的部分線性參數(shù)，容積計(jì)算模塊(24)得到的等效容積Vas和已知參數(shù)模塊(23)輸入的已知參數(shù)計(jì)算得到被測揚(yáng)聲器的所有線性參數(shù)，當(dāng)有任何錯(cuò)誤，如輸入的已知參數(shù)和系統(tǒng)辨識的一些參數(shù)差別很大時(shí)，輸出警告。具體計(jì)算公式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>全文摘要本發(fā)明提出了將系統(tǒng)辨識技術(shù)應(yīng)用于常規(guī)音頻測量儀器，測量揚(yáng)聲器線性參數(shù)方法。本發(fā)明采用特殊信號激勵(lì)被測揚(yáng)聲器，通過測量揚(yáng)聲器兩端電壓和電流，同時(shí)測量被測揚(yáng)聲器聲壓信號，根據(jù)揚(yáng)聲器線性阻抗模型和聲壓理論公式，用系統(tǒng)辨識技術(shù)獲得揚(yáng)聲器的線性參數(shù)。本發(fā)明既無需分兩次采用附加質(zhì)量或附件容積測量揚(yáng)聲器線性參數(shù)，也無需使用激光測量揚(yáng)聲器的振動(dòng)位移，就可以快速準(zhǔn)確的測得揚(yáng)聲器的線性參數(shù)，適合產(chǎn)線使用。文檔編號H04R29/00GK101442698SQ20081012109公開日2009年5月27日申請日期2008年9月26日優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日發(fā)明者馮海泓,益楊,溫周斌,韋峻峰申請人:嘉興中科聲學(xué)科技有限公司