专利名称：扬声器低频段谐振频率快速测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种对扬声器低频段的谐振频率下进行快速测试的装置，属于场声器检测仪器的技术领域。
扬声器的FO参数，即扬声器在低频段的谐振频率，是扬声器生产线上需要测试的一个指标。对该测试仪的要求主要为能满足生产流水线上的快速测试(例如一次测试小于0.5秒)，达到一定的测试精度，能长期稳定工作，操作简单等。
现有的扬声器FO测试方法主要有两种1.通过扫频信号激励，测量最大振幅响应时的频率值；2.通过扫频信号激励，测量扬声器中电流信号与激励电压信号相位差越过180°时的频率值，此法又称为快速测试法。
老式的快速FO测试仪内扫频信号大多采用RC振荡器，稳定度差，精度低，测量速度不能很快。对于同一个扬声器重复测试时，读数离散大，往往在数赫芝范围内变化不定。更为严重的是，许多老式的FO测试仪需要经常地(每隔二、三天)作校准，在生产线上使用时，根据所生产的扬声器型号而予设置的扫描范围和误差允许的频率范围会漂移改变，需要定时检查调整，给使用带来麻烦，造成错误的测试结果。
老式仪器面板上有较多的调节旋钮和开关，易出故障。体积较大、笨重、占据工位面积大。
本实用新型的发明目的就是提供一种频率稳定度高、设置频率准确、检测速度快、精度高的扬声器低频段谐振频率快速测试仪。
本实用新型的测试仪主要由信号产生部分，检测信号处理处理部分及显示部分所组成，DDS信号发生器的输出端分别接滤波器和单片机的输入端，增益控制器的输入端分别接滤波器和单片机的输出端，功率放大器的输入端接增益控制器的输出端，功率放大器的输出端接被测扬声器，电流响应值相位取样电路的输入端接被测扬声器，输出端接单片机的信号输入端，单片机还分别与面板键、显示、报警器相接。DDS信号发生器采用“AD9830”芯片，其输出端“IOUT、IOUT”直接与滤波器中的U4A输入端相接。显示报警器采用蜂鸣报警器“SP1”、LED数字显示器“U11、U12、U13、U14”，发光二极管超差指示LED1～LED3。
本实用新型的优点在于1.采用DDS(直接数字合成)作为激励扬声器的正弦信号源，其频率值由单片机控制，稳定度等同于晶体振荡器，比起RC振荡器要高二个数量级。
2.可以准确地设置频率范围，并能长期稳定保持，无需经常校准。
3.DDS信号源的频率可按软件控制任意跳变，可在其工作频率范围之内通过软件程序以任意方式(指数或线性)来步进、扫频，可采用双向频率搜索或其他特殊的优化搜索方式，快速逼近FO，以提高测试速度，老式的压控扫频方式通常只能单一方向的连续扫描，如果扫速太快，则会增大测量误差。本发明可使测试速度提高一倍至数倍，真正做到0.2秒或更短的时间之内完成一次测试。
4.FO快速测试的原理是扬声器上的响应电流的相位与外加激励电压信号的相位之差发生从滞后到超前的变化时，所对应的频率即为FO，本发明利用微处理器能对外来事件作出快速中断响应的能力，完成对相位差跨越180°时刻的快速检测，从而测出相应的频率值FO。
5.由于采用单片微处理机及DDS大规模芯片，新仪器的体积重量只有老式仪器的几分之一，重量约一公斤。
6.操作简单，面板仅有8个按钮，即可完成所有的测试前的参数设置。关机后，这些参数仍保持，直至下一次修改。可予置的参数有频率搜索范围、上下限频率允差(报警值)，蜂鸣报警设置，输出电压幅度设置，扫频功能，扫频速度设置等，还可在仪器内予设多组参数，以满足生产不同型号扬声器时选择调用，无需对流水线上的操作工人作专门的仪器使用培训。
7.由于机内带有微电脑，可以通过二次软件开发增添新的功能，并对测试结果，数据作进一步的处理，例如对生产线上的产品作质量统计分析等。
8.由于这是一台含有DDS信号源的可程控智能仪器，因而它不仅可用于生产线，还可以用于产品的检验部门或者用于新产品的研制开发。
图1是本发明的电路原理结构框图。其中有单片机1、DDS信号发生器2、滤波器3、增益控制器4、功率放大器5、被测扬声器6、电流响应值相位取样电路7、面板键8、显示报警器9。
图2是本实用新型的电原理图。
本实用新型的实施方案如下单片机U2采用“AT89C51”，DDS信号发生器U3采用“AD9830”，滤波器U4A采用运算放大器，增益控制器U5采用“9C系列数字电位器”，功率放大电路U4B采用运算放大器，电流响应值相位取样电路U4D、U4C采用集成放大器，U6B为反相器，面板键SW1～SW8采用按钮开关，显示报警器采用声报警喇叭“SP1”、LED数字显示U11～U14，发光二极管超差指示LED1～LED3。被测喇叭“S1”接在功率放大器5的输出端，电流响应值相位取样电路7的检测信号取自被测喇叭“S”与接地电阻R51之间。根据以上所述便可实现本实用新型。
权利要求1.一种扬声器低频段谐振频率快速测试仪，由信号产生部分和检测信号处理部分及显示部分所组成，其特征在于DDS信号发生器(2)的输出端分别接滤波器(3)和单片机(1)的输入端，增益控制器(4)的输入端分别接滤波器(3)和单片机(1)的输出端，功率放大器(5)的输入端接增益控制器(4)的输出端，功率放大器(5)的输出端接被测扬声器(6)，电流响应值相位取样电路(7)的输入端接被测扬声器，输出端接单片机(1)的信号输入端，单片机(1)还分别与面板键(8)、显示、报警器(9)相接。
2.根据权利要求1所述的扬声器低频段谐振频率快速测试仪，其特征在于DDS信号发生器(2)采用“AD9830”芯片，其输出端“IOUT、IOUT”直接与滤波器(3)中的U4A输入端相接。
3.根据权利要求1或2所述的扬声器低频段谐振频率快速测试仪，其特征在于显示报警器(9)采用蜂鸣报警器“SP1”、LED数字显示器“U11、U12、U13、U14”，发光二极管超差指示LED1～LED3。
专利摘要扬声器低频段谐振频率快速测试仪是一种对扬声器的技术指标快速进行测试的装置,DDS信号发生器的输出端分别接滤波器和单片机的输入端,增益控制器的输入端分别接滤波器和单片机的输出端,功率放大器的输入端接增益控制器的输出端,功率放大器的输出端接被测扬声器,电流响应值相位取样电路的输入端接被测扬声器,输出端接单片机的信号输入端,单片机还分别与面板键、显示、报警器相接。
文档编号H04B17/00GK2481070SQ0123815
公开日2002年3月6日 申请日期2001年6月7日 优先权日2001年6月7日
发明者束海泉 申请人:东南大学