扬声器T/S参数测试方法和测试装置与流程

本发明涉及扬声器领域，具体涉及一种扬声器t/s参数测试方法和测试装置。
背景技术：
：t/s参数，是用来衡量扬声器性能的重要参数，多应用于对扬声器的研究，目前已有的可以兼顾研究和在线测试t/s参数的方法包括激光测位移法或附加声容法。激光测位移法是通过可见光对扬声器振膜的位移变化产生不同的折射，进而获得扬声器的多个特征参数，通过计算得到t/s参数。激光测位移法的优点：可以精确的通过非接触测量被测扬声器振膜的位置、位移等变化。其缺点：无法直接测出振膜非外漏的侧出声扬声器模组的特征参数，需要将扬声器模组前腔的上壳打孔，并利用透明薄片密封后才可以进行测试。不仅耗时长，而且测试后扬声器无法使用。因此激光测位移法仅可用于研发而无法用于在线测试。附加声容法也可以测试扬声器t/s参数：首先测扬声器单体电声参数，然后将扬声器单体置于背腔中再测试参数谐振频率，通过公式计算出t/s参数。但附加声容法仅限于扬声器单体测试，且需要先测试单体性能，然后将扬声器单体装入带有背腔的测试装置中再次进行测试。此方法效率较低且适用性不强，不能对扬声器模组进行在线测试。技术实现要素：有鉴于此，本发明提供一种扬声器t/s参数测试方法和测试装置，以实现在扬声器无损情况下，可以对扬声器单体或扬声器模组进行在线测试获取t/s参数。根据本发明的第一方面，提供了一种侧出声扬声器模组t/s参数测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：在侧出声扬声器模组前腔开放的状态下测试所述侧出声扬声器模组的电声参数组，所述电声参数组包括灵敏度曲线、总谐波失真曲线和阻抗曲线；封闭所述侧出声扬声器模组的前腔，并测试密封后侧出声扬声器模组的阻抗曲线；分别提取所述电声参数组和所述密封后侧出声扬声器模组的阻抗曲线的特征参数；以及，计算获取所述侧出声扬声器模组的t/s参数。第二方面，提供了一种扬声器单体t/s参数测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：在扬声器单体前腔开放的状态下测试所述扬声器的电声参数组，所述电声参数组包括灵敏度曲线、总谐波失真曲线和阻抗曲线；封闭所述扬声器单体的前腔，并测试密封后扬声器单体的阻抗曲线；分别提取所述电声参数组和所述密封后扬声器单体的阻抗曲线的特征参数；以及，计算获取所述扬声器单体的t/s参数。第三方面，提供了一种扬声器t/s参数测试方法，所述测试方法包括：在扬声器前腔开放的状态下测试所述扬声器的电声参数组，所述电声参数组包括灵敏度曲线、总谐波失真曲线和阻抗曲线；封闭所述扬声器的前腔，并测试密封后扬声器的阻抗曲线；分别提取所述电声参数组和所述密封后扬声器的阻抗曲线的特征参数；以及，计算获取所述扬声器的t/s参数。优选地，所述电声参数组的特征参数包括谐振频率、直流电阻、最大阻抗以及以谐振频率为中心对称且对称处阻抗值相同的第一频率和第二频率；所述密封后扬声器的阻抗曲线的特征参数包括密封后扬声器的谐振频率；计算获取所述扬声器的t/s参数包括：根据所述密封后的扬声器的谐振频率以及扬声器的谐振频率计算所述扬声器的振动系统质量。优选地，根据如下公式计算所述扬声器的振动系统质量：其中，v为前腔容积，sd为等效振动面积，fsv为密封后扬声器的谐振频率，fr为扬声器的谐振频率。优选地，计算获取所述扬声器的t/s参数还包括：根据所述扬声器的谐振频率、直流电阻、最大阻抗以及所述第一频率和第二频率计算所述扬声器的总阻尼因数(qts)、机械阻尼因数(qms)、电磁阻尼因数(qes)；以及，根据计算获得的振动系统质量、机械阻尼因数(qms)、谐振频率以及直流电阻计算所述扬声器的顺性、力阻、声顺的等效容积以及磁通量密度与音圈长度的乘积。优选地，所述测试方法还包括预先对具有标准参数的扬声器进行测试以校准测试设备。优选地，所述扬声器为扬声器单体，所述方法还包括：预先将所述扬声器单体固定在具有背腔的测试装置中。第四方面，提供一种扬声器t/s参数测试装置，包括：第一盖板，所述第一盖板的内部设置有开口的容置空腔，所述容置空腔的底部设置有凸起，并被设置为适于容纳扬声器单体；第二盖板，所述第二盖板设置于所述第一盖板开口的两端，并向开口的中心伸出形成凸台；密封件，适于以密封的方式与所述第二盖板连接，以密封所述第一盖板的容置空腔；其中，所述容置空腔容纳有扬声器单体时，所述凸起与所述扬声器单体的背部连接，所述第二盖板与所述扬声器单体的发声部连接。优选地，所述容置空腔容纳有扬声器单体时，所述扬声器单体的背部与所述第一盖板、第二盖板形成背腔，所述扬声器单体的发声部与所述第二盖板、所述密封件形成前腔。本发明提供了一种扬声器t/s参数测试方法和测试装置，通过设置具有密封功能的测试装置，分别测试密封前扬声器的电声参数组和密封后扬声器的阻抗曲线；然后分别提取电声参数组和密封后扬声器的阻抗曲线的特征参数并根据声学系统设备的标准公式计算获取扬声器的t/s参数，从而实现了在扬声器无损情况下，快速对扬声器单体或扬声器模组进行在线测试获取t/s参数。缩短了测试时间，提高了效率。附图说明通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1是本发明第一实施例的扬声器单体t/s参数的测试方法流程图；图2是本发明第一实施例的扬声器单体测试装置截面示意图；图3是本发明第一实施例的扬声器单体前腔开放状态下测得的阻抗曲线示意图；图4是本发明第一实施例的扬声器单体密封前后测得的阻抗曲线对比图；图5是本发明第二实施例的侧出声扬声器模组t/s参数的测试方法流程图；图6是本发明第二实施例的侧出声扬声器模组和及密封件的截面示意图；图7是本发明第二实施例的侧出声扬声器模组密封前后测得的阻抗曲线对比图；图8是本发明第二实施例的侧出声扬声器模组在线测试测得的顺性cms随时间变化的趋势图。具体实施方式以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。实施例一：本实施例的具体实施方式如图1和图2所示。其中，图1是本发明第一实施例的扬声器单体t/s参数的测试方法流程图，图2是本发明第一实施例的扬声器t/s参数测试装置以及扬声器单体的结构示意图。根据图2所示，扬声器t/s参数测试装置包括第一盖板2、第二盖板3和密封件4。第一盖板2的内部设置为有开口的容置空腔，且容置空腔大于被测物体扬声器单体1的体积，容置空腔的底部靠近中间位置设置有凸起21。扬声器单体1放置于容置空腔的内部，且扬声器单体1的背部连接于凸起21，与容置空腔的内壁四周都形成有空隙。第二盖板3设置于第一盖板2开口的两端，且向开口的中心伸出形成凸台31，凸台31的内侧与扬声器单体1的发声部两侧连接，此时，测试装置的第一盖板2、第二盖板3与扬声器单体1的背部形成扬声器单体1的背腔5。优选地，第二盖板3的端部设置凹槽，槽内可以设置泡棉，扬声器单体1与泡棉接触且压合泡棉，产生密封效果。密封件4适于以泡棉等方式与第二盖板3密封连接，用于封闭第二盖板3，与第二盖板3、扬声器单体1的发声部形成密闭的前腔6。密封件4的结构需要配合测试装置的前出声口形状、尺寸进行设计，对放置扬声器单体1的测试装置的前出声口进行密封。本领域技术人员应理解，密封件4的材质可以是硅胶或者不透气的泡棉。当需要对大批扬声器进行测试时，只需更换扬声器单体即可，扬声器t/s参数测试装置可以重复使用。本实施例的扬声器t/s参数测试方法需要预先对具有标准参数的扬声器进行测试用以校准所使用的扬声器t/s参数测试设备，判断测试结果是否可信，校准通过后可以开始对扬声器单体1进行测试。具体地，扬声器单体t/s参数的测试方法如图1所示，所述测试方法包括：步骤s100、将扬声器单体安装到测试装置中。具体地，安装扬声器单体1时，将扬声器单体1放置于第一盖板2的容置空腔中，且扬声器单体1的背部与凸起21连接，将第二盖板3分别固定在扬声器单体1的发声部的两侧，此时，第一盖板2、第二盖板3与扬声器单体1的背部形成背腔5。步骤s200、在扬声器单体前腔开放的状态下测试所述扬声器单体的电声参数组，所述电声参数组包括灵敏度曲线、总谐波失真曲线和阻抗曲线。利用扬声器单体t/s参数测试设备测试扬声器单体1的电声参数组即灵敏度曲线、总谐波失真曲线和阻抗曲线，阻抗曲线如图3所示。步骤s300、封闭所述扬声器单体的前腔，并测试密封后扬声器单体的阻抗曲线。利用密封件4将扬声器单体1与测试装置形成的前腔6进行密封，继续使用步骤s200所述的扬声器单体t/s参数测试设备测试密封后扬声器单体1的阻抗曲线，密封后扬声器单体1的阻抗曲线如图4所示。步骤s400、分别提取所述电声参数组和所述密封后扬声器单体的阻抗曲线的特征参数。所述电声参数组的特征参数包括谐振频率fr、直流电阻rdc、最大阻抗|z(f)|max以及第一频率f1和第二频率f2。其中，谐振频率fr是指扬声器单体阻抗曲线上第一个极大值对应的频率；直流电阻rdc是指在音圈线圈静止的情况下，通以直流信号而测试出的阻抗值；最大阻抗|z(f)|max是指阻抗曲线谐振频率fr处的峰值；第一频率f1和第二频率f2是以谐振频率fr为中心近似对称分布，且阻抗曲线在第一频率f1和第二频率f2处的阻抗值相等，即|z(f1)|＝|z(f2)|。所述密封后扬声器单体的阻抗曲线的特征参数包括密封后扬声器单体1的谐振频率fsv。由于扬声器单体的前腔密封后谐振频率fsv将上升，通过预测谐振频率fsv可能出现的目标频率段，相应收窄扫描频段，增加目标频段的扫描频点，可以快速准确的得到密封前腔后的谐振频率fsv。步骤s500、计算获取所述扬声器单体的t/s参数。根据所述扬声器单体1的谐振频率fr、直流电阻rdc、最大阻抗|z(f)|max以及第一频率f1和第二频率f2，计算所述扬声器单体1的总阻尼因数qts、机械阻尼因数qms、电磁阻尼因数qes，具体地参照声学系统设备(iec60268-5)的标准公式，公式如下所示：qms＝r0qts(3)其中，根据公式1，可计算出所述扬声器单体1的总阻尼因数qts，已知总阻尼因数qts，根据公式2和公式3可以计算出机械阻尼因数qms、电磁阻尼因数qes。根据所述密封后扬声器单体1的谐振频率fsv以及密封前扬声器单体1的谐振频率fr计算所述扬声器单体1的振动系统质量mms，所述振动系统质量mms的公式如下：其中，v为前腔容积，sd为等效振动面积，fsv为密封后扬声器单体的谐振频率，fr为扬声器单体的谐振频率。等效振动面积sd与前腔容积v需要通过激光测试或者其他方式得到，在本实施例的测试过程中当做恒定值输入。根据计算获得的振动系统质量mms、机械阻尼因数qms、谐振频率fr以及直流电阻rdc计算所述扬声器单体的顺性cms、力阻rms、声顺的等效容积vas以及磁通量密度与音圈长度的乘积bl。具体公式如下所示：所有测试结束得到扬声器单体1的电声参数组以及t/s参数后，可以移除密封件4，取出扬声器单体1。本实施例的测试方法一方面，通过对在线测试获取的t/s参数以及电声参数组的特征参数进行统计分析，以t/s参数、电声参数组的特征参数的变化趋势为依据，可以对扬声器的生产工艺、生产参数进行调整，保证扬声器的稳定性和一致性；另一方面，可以通过对性能差的扬声器的t/s参数以及电声参数组的特征参数进行分析，能够快速准确的判断扬声器存在的根本问题，节约成本，减少报废。本实施例提供了一种扬声器t/s参数测试方法和测试装置，通过设置具有背腔的密封测试装置，将扬声器单体放置于测试装置内，分别测试密封前扬声器单体电声参数组和密封后扬声器单体的阻抗曲线，然后分别提取电声参数组和密封后扬声器的阻抗曲线的特征参数并根据声学系统设备的标准公式计算获取扬声器单体的t/s参数，从而实现了在扬声器单体无损情况下，快速对扬声器单体进行在线测试获取t/s参数。缩短了测试时间，提高了效率。实施例二：图6是第二实施例的侧出声扬声器模组和密封件示意图，扬声器模组和扬声器单体的区别在于，扬声器模组本身包括扬声器单体和容纳扬声器单体的外壳。扬声器单体和外壳之间形成有封闭的背腔和开放的前腔即扬声器模组自身带有背腔，在测试t/s参数时，无需再对扬声器模组设计背腔。侧出声扬声器模组与正出声扬声器模组相比，区别在于，正出声扬声器模组的出声口位于扬声器振膜的正对面，而侧出声扬声器模组的出声口位于扬声器的一侧。本实施例提供的扬声器模组为侧出声扬声器模组7。侧出声扬声器模组7的内部包括一个扬声器单体1，扬声器单体1将侧出声扬声器模组7的内部空腔分割形成背腔5和前腔6，密封件4用于密封侧出声扬声器模组7的前腔6，密封件4需要根据侧出声扬声器模组7的出声口形状、尺寸进行设计，以达到良好的密封效果。具体地，侧出声扬声器模组t/s参数的测试方法如图5所示，所述测试方法包括：步骤s100、在侧出声扬声器模组前腔开放的状态下测试所述侧出声扬声器模组的电声参数组，所述电声参数组包括灵敏度曲线、总谐波失真曲线和阻抗曲线。所述侧出声扬声器模组前腔开放的状态是指侧出声扬声器模组7密封前，利用扬声器t/s参数测试设备测试侧出声扬声器模组7的电声参数组即灵敏度曲线、总谐波失真曲线和阻抗曲线。步骤s200、封闭所述侧出声扬声器模组的前腔，并测试密封后的侧出声扬声器模组的阻抗曲线。利用密封件4将侧出声扬声器模组7的前腔6进行密封，继续使用上述扬声器t/s参数测试设备测试密封后侧出声扬声器模组7的阻抗曲线。步骤s300、分别提取所述电声参数组和所述密封后侧出声扬声器模组的阻抗曲线的特征参数。所述电声参数组的特征参数包括谐振频率fr、直流电阻rdc、最大阻抗|z(f)|max以及第一频率f1和第二频率f2。其中，谐振频率fr是指侧出声扬声器模组的阻抗曲线上第一个极大值对应的频率；直流电阻rdc是指在音圈线圈静止的情况下，通以直流信号而测试出的阻抗值；最大阻抗|z(f)|max是指阻抗曲线谐振频率fr处的峰值；第一频率f1和第二频率f2是以谐振频率fr为中心近似对称分布，且阻抗曲线在第一频率f1和第二频率f2处的阻抗值相等，即|z(f1)|＝|z(f2)|。所述密封后侧出声扬声器模组的阻抗曲线的特征参数包括密封后侧出声扬声器模组7的谐振频率fsv。由于侧出声扬声器模组7的前腔密封后谐振频率fsv将上升，通过预测谐振频率fsv可能出现的目标频率段，相应收窄扫描频段，增加目标频段的扫描频点，可以快速准确的得到密封前腔后的谐振频率fsv。步骤s400、计算获取所述侧出声扬声器模组的t/s参数。根据所述侧出声扬声器模组7的谐振频率fr、直流电阻rdc、最大阻抗|z(f)|max以及第一频率f1和第二频率f2，计算所述侧出声扬声器模组7的总阻尼因数qts、机械阻尼因数qms、电磁阻尼因数qes，具体地参照声学系统设备(iec60268-5)的标准公式，公式如下所示：qms＝r0qts(3)其中，根据公式1，可计算出所述侧出声扬声器模组7的总阻尼因数qts，已知总阻尼因数qts，根据公式2和公式3可以计算出机械阻尼因数qms、电磁阻尼因数qes。根据所述密封后的侧出声扬声器模组7的谐振频率fsv以及密封前侧出声扬声器模组7的谐振频率fr计算所述侧出声扬声器模组7的振动系统质量mms，所述振动系统质量mms的公式如下：其中，v为前腔容积，sd为等效振动面积，fsv为密封后侧出声扬声器模组的谐振频率，fr为扬声器的谐振频率。等效振动面积sd与前腔容积v需要通过激光测试或者其他方式得到，在本实施例的测试过程中当做恒定值输入。根据振动系统质量mms、机械阻尼因数qms、谐振频率fr以及直流电阻rdc计算所述侧出声扬声器模组的顺性cms、力阻rms、声顺的等效容积vas以及磁通量密度与音圈长度的乘积bl。具体公式如下所示：所有测试结束得到侧出声扬声器模组7的电声参数组以及t/s参数后，可以移除密封件4，不影响侧出声扬声器模组的使用。图7是本发明第二实施例侧出声扬声器模组前腔密封前后阻抗曲线变化对比图。其中，虚线c3是前腔5密封前的阻抗曲线测试结果，实线c4是前腔5密封后的阻抗曲线测试结果。由阻抗曲线c3可以提取的信息如下所示：最大阻抗|z(f)|max＝11.32ohm，前腔5密封前的谐振频率fr＝972.7hz，已知侧出声扬声器模组的直流电阻rdc＝6.8ohm，可以得到：|z(f1)|＝r1rdc＝8.77ohm根据上述得到的特征参数，可以从曲线c3上获取阻抗值为8.77ohm对应的第一频率f1＝812hz，第二频率f2＝1131hz。由阻抗曲线c4可以提取得到阻抗曲线c4的谐振频率：fsv＝1744.7hz由阻抗曲线c3和阻抗曲线c4提取的特征参数，根据公式1-公式8即可计算出侧出声扬声器模组的全部t/s参数，如表1所示：表1扬声器模组的t/s参数值参数数值单位qts2.36qms3.93qes5.92mms7.62e-05kgcms3.51e-04m/nbl0.73tmsd9.50e-05m2dd1.10e-02mvas4.44e-07m3|z(f)|max11.32ohmrdc6.80ohmrms0.118kg/sfsv972.7hz在本发明的测试方法测试前，直流电阻rdc可以通过万用表或者直流电阻测试仪等仪器测得，等效振动面积sd需通过激光测试位移的方式首先测得若干侧出声扬声器模组的等效振动面积并取平均值，前腔容积v是一个已知量。在应用本发明测试方法进行密封前的常规测试，提取特征参数，然后对数据进行后处理时，直流电阻rdc、等效振动面积sd、前腔容积v作为已知常数带入公式计算。本实施例中，前腔容积为v＝0.2ccm。由于激光测位移法获取的t/s参数的精准度较高，因此通过本发明的测试方法测试获取的t/s参数与激光测位移法获取的t/s参数进行比较，对比结果如表2所示：表2本发明测试方法与激光测位移法获取的t/s参数的对比结果参数激光测位移法本发明测试方法单位差值比qts2.142.369.25％qms3.563.939.61％qes5.425.928.42％mms7.59e-057.62e-05kg0.45％cms3.45e-043.51e-04m/n1.71％bl0.770.73tm-4.61％sd9.50e-059.50e-05m2dd1.10e-021.10e-02mvas4.43e-074.44e-07m30.19％|z(f)|max11.1211.32ohm1.74％rdc6.716.80ohm1.28％rms0.1330.118kg/s-12.61％fsv1001.57972.7hz-2.97％根据激光测位移法得到的t/s参数为对比参数，本发明测试方法得到的t/s参数与对比参数相比，总体上的差值比较小。仅力阻rms的差值比较大，超过10％，根据公式1-公式3可以看出总阻尼因数qts、机械阻尼因数qms、电磁阻尼因数qes受力阻rms值的影响较大，但是其差值比均小于10％，在可接受的范围内。同时，由于研发人员和生产人员所关注的扬声器的振动系统质量mms、顺性cms、磁通量密度与音圈长度的乘积bl、声顺的等效容积vas等重要参数的测试值的差值比都小于5％，在本领域技术中，t/s参数的差值比小于5％，可以认为测试值与对比值非常接近，说明本实施例的测试方法比较准确，可以用于测试扬声器并获取t/s参数。图8为本发明第二实施例侧出声扬声器模组的顺性cms随时间变化的趋势图，根据图8可以看出顺性cms随时间推移数值逐渐减小最后低于下限值0.335mm/n，工程人员可以直观的判断出：该侧出声微型扬声器模组的振膜的原材料变硬或者振膜边胶、音圈胶的工艺参数出现异常，需要对振膜的原材料及工艺参数进行检查和调整，调整侧出声微型扬声器模组的顺性cms升高至要求范围以内。优选地，本实施例的测试方法在线测试时，可以分析t/s参数中的一个或多个参数，从而得到扬声器的详细信息，通过调整扬声器的原材料及工艺参数，实现大规模生产扬声器的一致性和稳定性。本申请提供了一种扬声器t/s参数测试方法和测试装置，通过设置具有密封功能的测试装置，分别测试密封前扬声器的电声参数组和密封后扬声器的阻抗曲线；然后分别提取电声参数组和密封后扬声器的阻抗曲线的特征参数并根据声学系统设备的标准公式计算获取扬声器的t/s参数，从而实现了在扬声器无损情况下，快速对扬声器单体或扬声器模组进行在线测试获取t/s参数。缩短了测试时间，提高了效率。以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12