专利名称：多通道扬声器寿命及音圈温度监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试扬声器产品连续工作寿命的仪器，尤其指在测试过程中用于连续记录测试时间与被测扬声器音圈温度的装置。
背景技术：
扬声器制造技术领域的专业人员都知道，成品扬声器在出厂前，都要求按照国家标准或行业标准对其各项技术指标予以测试。关于扬声器的工作寿命，根据《扬声器主要性能测试方法(GB/T9396-1996)》的记载“扬声器应在每个规定的气候条件下，要求其能随额定电压连续工作100h。一般在产品设计定型与生产定型时，应按上述测量方法的要求进行100h的试验，而在正常大量生产过程中可用1.2倍(或1.5倍)噪声功率试验48h(24h)来代替......”即要求扬声器在额定的输出功率下连续满负荷工作规定的时间，不发生因升温发热或者机械的永久损坏，才能算合格出厂。传统的扬声器产品结构大多如图1所示，主要包括磁铁、音圈、定心支片、振膜及盆架等零部件，图中所示A部的音圈由漆包线绕成，置于两磁极之间。扬声器工作时，音圈只能在一个不大于1.5mm的磁极间隙中往复运动。然而，现有技术领域的测试仪只能记录扬声器连续工作的时间以及损坏的时间，而无法应用温度计或者热电偶等常规的测温方法直接测得音圈的温度，故不能随时掌握扬声器音圈的升温情况，不利于发现造成扬声器寿命短促，烧坏的根本原因。为此，人们期盼发明一种既能自动记录扬声器连续工作的时间以及损坏的时间，又能采用间接方式测得扬声器音圈温度的监测仪问世，向测试人员提供一幅扬声器音圈的“温度——时间”曲线图，以及时发现音圈温度升温过快、过高的不合格产品，进一步提高扬声器成品的质量，延长扬声器的寿命，满足标准化、规模化和自动化生产的要求。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是克服现有扬声器寿命测试技术中无法测得音圈温度的缺陷和不足，向社会提供一种能自动记录扬声器连续工作的时间，并采用间接方式测得音圈温度的监测仪，从而在测试扬声器工作寿命的同时，为测试人员提供一幅音圈温度随时间变化的曲线图，以及时发现音圈温度升温过快、过高的不合格产品，进一步提高扬声器成品的质量，延长扬声器的寿命，满足标准化、规模化和自动化生产的要求。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是多通道扬声器寿命及音圈温度监测仪包括噪声音频信号源、音频功率放大器、被测扬声器和计算机。所述噪声音频信号源由计算机内部所存的程序产生，并通过设于计算机内部的多功能卡输出到被测扬声器使其满负荷工作。所述被测扬声器串联一标准电阻Rref，在所述被测扬声器的输入与输出两端分别连接所述计算机内部的电压数据采集卡，实时测得输入总电压VS和标准电阻两端的电压VR；计算机内部贮存按公式R=VSRrefVR-Rref]]>和Tt=(Rt-R0)R0A+T0]]>编写的程序，间接推算出扬声器音圈温度Tt并实时显示于计算机的显示屏，形成温度——时间曲线图。
所述计算机内部设有用于产生所述噪声音频信号的程序和多功能卡，所述多功能卡输出端与所述音频功率放大器输入端相连接。
本实用新型多通道扬声器寿命及音圈温度监测仪产品，通过与被测扬声器串联一标准电阻的方式，实时测出被测扬声器和标准电阻两端的电压，经电工公式计算得出被测扬声器工作时音圈的电阻值，再根据铜的电阻与温度之间线性关系公式，推算出音圈的实时温度，显示于计算机显示屏，形成音圈的“温度——时间”曲线图。通过计算机内部的程序设置，本产品可实现自动将音圈温度升温过快、过高的不合格产品鉴别出来；对于连续工作一段时间后音圈出现脱胶、漆包线脱漆等音囤损坏的产品，将自动切断其输入信号，记录下它已连续工作时间、音圈损坏时温度等数据；对于合格产品达到规定的测试时间后，自动停止测试，并将测试所得“温度——时间”曲线图存档保存，或打印输出，以完善质量跟踪制度，提高扬声器成品的质量，满足标准化、规模化和自动化生产的要求。本产品具有构思新颖、结构简单、自动化程度高和操作方便的优点，可广泛适用于扬声器产品的制造技术领域。
图1是扬声器产品结构示意图。
图2是扬声器音圈温度间接测定单元的电路图。
图3是被测扬声器工作时音圈的“温度——时间”曲线图。
图4是本实用新型产品结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，扬声器产品的音圈A由漆包线(大多为铜丝)绕制而成，根据电工学的理论，当铜线的温度变化范围不太大时，铜的电阻与温度存在有如下的线性关系Rt＝R0[1+A(Tt-T0)]式中Rt为铜线(音圈)升温至Tt的电阻值，R0为铜线(音圈)在测试环境温度T0的电阻值，A为铜的温度系数，根据电工学记载约为4.25×10-3～4.28×10-3/℃因此，只要测得测试开始时的环境温度T0和音圈的电阻R0，以及扬声器连续工作后，音圈升温至Tt时的电阻Rt，就可以推算出音囤的温度Tt。
如图2所示，扬声器音圈温度间接测定单元包括噪声音频信号源1、音频功率放大器2和被测扬声器3。噪声音频信号源1产生的噪声音频信号经音频功率放大器2放大，使被测扬声器3满负荷工作，所述被测扬声器3串联一标准电阻4，其阻值已知且温度系数极小，因此在温度变化时其阻值基本不变。在所述被测扬声器3的输入与输出两端分别设电压测量点，实时测得总电压VS和标准电阻4的电压VR。由于通过被测扬声器3和标准电阻4的电流相等，故被测扬声器3的电流为i=VRRref]]>式中VR为标准电阻的电压，Rref为标准电阻的阻值；根据电工学理论，被测扬声器音圈的电阻为R=VS-VRi]]>式中VS为被测扬声器和标准电阻两端的总电压，VR为标准电阻两端的电压由上述电流和电阻计算公式，可以推导出扬声器音圈的电阻为R=VSRrefVR-Rref]]>接上段所述，当电路导通测量开始时，先由计算机内部按上述扬声器音圈电阻的计算公式而预先编制的程序，计算出音圈的初始R0阻值，由温度计测得环境温度T0。随后在扬声器连接满负荷工作过程中，不断采集对应的电压VS和VR，计算出音圈升温后的阻值Rt，再由计算机按照铜电阻与温度之间线性关系而推导的如下公式，编程计算出音圈的温度TtTt=(Rt-R0)R0A+T0]]>随着扬声器测试时间的延续，由计算机程序不断地采集电压VS和VR数据，计算出音圈温度Tt，最终在计算机显示屏形成如图3所示的音圈“温度—时间”曲线图。检测人员可以预先编制相应的监测程序，自动将音圈温度升温过快或者过高的不合格产品鉴别出来；对于合格产品待达到规定的测试时间后，自动停止测试，并将测试所得“温度——时间”曲线图存档保存，或打印输出。如被测扬声器在未达到额定时间而已经烧坏，检测人员可从曲线图中清晰地读出其连续工作的时间和烧坏阶段的音圈温度，有利于发现存在的问题，有效避免类似产品缺陷的重现。
以上所述为一个扬声器音圈温度间接测定单元的实施例。在实际工作中，为了满足多批量、多规格扬声器成品测试的需要，本实用新型产品多采用如图4所示结构，即采用由设于计算机7内部的程序产生噪声音频信号，经设于计算机7的多功能卡5输出噪声音频信号至音频功率放大器2；同时，设于计算机7内部的多通道电压数据采集卡6实时测得各路总电压VS和标准电阻4上的电压VR。由于每一路音频信号对应一个扬声器产品，而每个扬声器需测量VS和VR两个电压值，故电压数据采集卡的通道应为信号源卡的2倍。本仪器多功能卡5选用八通道产品，电压数据采集卡6配套选用十六通道，计算机显示屏可分别显示八个测试产品的“温度——时间”曲线图，从而能同时让多个不同规格的扬声器工作在不同的通道，每个通道可独立控制其工作状态和输出功率。如多功能卡5选用十六通道产品，则电压数据采集卡6配套选用三十二通道。本产品通过计算机程序设置，由电压数据采集卡6自动循环检测各通道扬声器工作电压，自动计算并记录每个扬声器的工作时间和音圈温度，以图3所示曲线形式显示在屏幕上。如果某个扬声器由于音圈温度过高而烧坏，计算机程序将自动切断该路信号源，自动记下它停止工作的时间和连续工作的时间。对于合格产品达到规定的测试时间后，自动停止测试，并将测试所得“温度——时间”曲线图存档保存，或打印输出，以完善质量跟踪制度，提高扬声器成品的质量，满足标准化、规模化和自动化生产的要求。
权利要求1.一种多通道扬声器寿命及音圈温度监测仪，包括噪声音频信号源、音频功率放大器、被测扬声器和计算机，所述噪声音频信号经所述音频功率放大器放大，输入所述被测扬声器使其满负荷工作，其特征在于所述被测扬声器串联一标准电阻Rref，在所述被测扬声器的输入与输出两端分别连接所述计算机内部的电压数据采集卡，实时测得输入总电压VS和所述标准电阻Rref上的电压VR；所述计算机内部贮存按公式R=VSRrefVR-Rref]]>和Tt=(Rt-R0)R0A+T0]]>编写的程序，间接推算出扬声器音圈温度Tt并实时显示于计算机的显示屏，形成温度——时间曲线图。
2.如权利要求1所述的多通道扬声器寿命及音圈温度监测仪，其特征在于所述计算机内部设有用于产生所述噪声音频信号的程序和多功能卡，所述多功能卡输出端与所述音频功率放大器输入端相连接。
3.如权利要求2所述的多通道扬声器寿命及音圈温度监测仪，其特征在于所述多功能卡选用八通道产品，电压数据采集卡配套选用十六通道产品。
4.如权利要求2所述的多通道扬声器寿命及音圈温度监测仪，其特征在于所述多功能卡选用十六通道产品，电压数据采集卡配套选用三十二通道产品。
专利摘要本实用新型公开了一种测试扬声器寿命及音圈温度的产品，包括噪声音频信号源、音频功率放大器、被测扬声器和计算机。噪声音频信号经音频功率放大器放大，输入被测扬声器使其满负荷工作。所述被测扬声器串联一标准电阻R
文档编号H04R29/00GK2914549SQ200620100958
公开日2007年6月20日 申请日期2006年2月9日 优先权日2006年2月9日
发明者闫秉耀 申请人:宁波东威电子有限公司