扬声器纸盆共振频率测定装置及其方法与流程

本发明涉及一种扬声器纸盆共振频率测定装置及其方法，尤其涉及一种能够利用单个驱动扬声器稳定地在所有频段下对纸盆的共振频率进行测定的扬声器纸盆共振频率测定装置及其方法。

背景技术：

所有物体均具有其共振频率，扬声器也同样具有固有的共振频率。

其中，扬声器的共振频率由在扬声器中使用的多个部件决定。

扬声器的共振频率用于确定扬声器所播放的音质和播放频率范围，因此在制造扬声器时需作为重要数据进行管理。而对于上述扬声器的共振频率管理，最为重要的是构成扬声器的多个部件中的纸盆，这是因为纸盆的共振频率将直接决定扬声器的共振频率。因此，可以认为在制造扬声器的过程中极为重要的一点是对其构成部件之一即纸盆的共振频率进行管理。

其中，为了对纸盆的共振频率进行测定，必须通过从外部施加频率可变震动的方式来确定纸盆的共振频率。当达到纸盆的共振频率时，纸盆的震动幅度将变得最大，而此时的频率即为纸盆的共振频率。

现有技术下的纸盆共振频率的测定方法为，将驱动扬声器放置在底部并使其发出从低频到高频逐渐增加的特定电压的正弦波(sinewave)信号，同时通过将纸盆固定于上述驱动扬声器的上方并利用激光位移传感器对纸盆的震动幅度进行测定，从而确定其震动幅度达到最大时的频率。

但是在上述的现有技术下，因为驱动扬声器本身也具有其固有的共振频率，所以当上述驱动扬声器和纸盆的共振点比较接近时，将导致难以对上述纸盆的共振频率进行测定的问题。

此外，当纸盆的共振频率接近或低于驱动扬声器的共振频率时，可能会因为驱动扬声器的过度震动而导致难以稳定地对纸盆的共振频率进行测定的问题。

此外，当纸盆的共振频率明显高于驱动扬声器的共振频率时，可能会因为驱动扬声器频率增加时的振幅减小而导致无法生成测定纸盆的共振频率所需的震动的问题。

因此为了解决上述现有问题，目前需要根据纸盆的频段选用多个不同的驱动扬声器。

但是，即使是为多个驱动扬声器加载相同的电压，可能会因为各个驱动扬声器所生成的振幅大小不同而造成施加到纸盆中的振幅的不同，并因此导致测定值出现误差的问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述现有技术中的问题而提供一种即使变化驱动扬声器的驱动频率也不会造成驱动扬声器的固有共振并始终保持其稳定的振幅，从而能够利用单个驱动扬声器稳定地在所有频段下对纸盆的共振频率进行测定的扬声器纸盆共振频率测定装置及其方法。

本发明的目的并不局限于上述目的，未被提及的其他目的将通过下述记载得到进一步明确。

为了实现上述目的，本发明提供了一种通过向纸盆施加变化的频率而使其振幅大小发生变化的扬声器纸盆共振频率测定装置，包括：频率发生部，生成频率变化的信号并对其进行放大；驱动扬声器，接收从上述频率发生部输出的信号并以扬声器的纸盆为对象输出变化的频率；第1位移传感器，被安装于与上述驱动扬声器相邻的位置并对频率变化时的上述驱动扬声器的振幅变化进行测定；第2位移传感器，被安装于与上述纸盆相邻的位置并对频率变化时的上述纸盆的振幅变化进行测定；振幅控制部，通过对上述频率发生部的驱动电压进行控制，将频率变化时的上述驱动扬声器的振幅变化调整在特定范围之内；以及处理部，通过从上述第2位移传感器所测定到的上述纸盆的振幅中检测出峰值(peak)点，测定其共振频率。

优选地，在一个或多个实施例中，上述扬声器纸盆共振频率测定装置还包括：中继部，能够选择性地切换到使上述第1位移传感器或上述第2位移传感器与上述振幅控制部连接的状态，其中，当上述振幅控制部与上述第1位移传感器连接时，通过对加载到上述驱动扬声器中的驱动电压进行控制而对其振幅大小进行调整，而当上述振幅控制器与上述第2位移传感器连接时，以在特定频率点下测定到的上述纸盆的振幅大小为基准对上述驱动扬声器的振幅大小进行调整。

此外，为了实现上述目的，本发明提供了一种通过向纸盆施加变化的频率而使其振幅大小发生变化的扬声器纸盆共振频率的测定方法，包括：步骤s100，通过频率发生部生成变化的频率并将其施加到驱动扬声器中；步骤s300，将通过上述步骤s100施加变化的频率时的上述驱动扬声器的振幅变化调整到特定范围内；步骤s500，以纸盆为对象输出振幅范围得到调整后的驱动扬声器的变化的频率；步骤s700，对通过上述步骤s500输出变化的频率时的上述纸盆的振幅变化进行测定；以及步骤s900，通过从上述纸盆的振幅变化数据中检测出振幅的峰值(peak)点，测定其共振频率。

优选地，在一个或多个实施例中，将上述驱动扬声器的振幅变化调整到特定范围内的步骤s300，包括：步骤s310，利用第1位移传感器对通过上述步骤s100施加变化的频率时的上述驱动扬声器的振幅变化进行测定；步骤s330，根据上述第1位移传感器所测定到的振幅大小对上述驱动扬声器的驱动电压进行控制并借此对其振幅大小进行调整。

优选地，在一个或多个实施例中，将上述驱动扬声器的振幅变化调整到特定范围内的步骤s300，包括：步骤s320，利用第2位移传感器在上述步骤s100的变化的频率中的某个频率点对上述纸盆的振幅大小进行测定；步骤s340，以上述第2位移传感器所测定到的上述纸盆的振幅大小为基准，对上述驱动扬声器的振幅大小进行调整。

通过如上所述的适用本发明的实施例，即使变化驱动扬声器的驱动频率也不会造成驱动扬声器的固有共振并始终保持其稳定的振幅，从而能够利用单个驱动扬声器稳定地在所有频段下对纸盆的共振频率进行测定。

附图说明

图1是适用本发明实施例的扬声器纸盆共振频率测定装置示意图。

图2是适用本发明实施例的扬声器纸盆共振频率测定方法步骤图。

图3(a)至图3(b)是利用现有技术和适用本发明各实施例时的驱动扬声器以及纸盆的振幅图表比较示意图。

具体实施方式

本发明的优点和特征以及实现方法将通过附图以及后续详细说明的实施例得到进一步明确。但是本发明并不局限于在下述内容中进行说明的实施例，可采取不同的多种形态实现，下述实施例仅用于使本发明所揭示的内容更加完整，并用于更完整地向具有本技术领域的一般技术人员揭示本发明的范畴。此外，在本说明书中所使用的术语仅用于对实施例进行说明，并不是对本发明做出的限制。除非另有说明，本说明书中的单数型描述还包括复数型情况。

下面，结合附图对适用本发明的优选实施例进行详细说明。此外，对于具有本技术领域的一般技术人员容易理解的结构及其作用和效果，将简化或省略其相关的图示和详细说明，仅对与本发明相关的部分进行着重详细说明。

适用本发明实施例的扬声器纸盆共振频率测定装置如图1所示，包括：频率发生部60、驱动扬声器20、第1位移传感器30、第2位移传感器40、振幅控制部70以及处理部80。

首先，频率发生部60生成频率变化的信号并在经过放大之后输出至驱动扬声器20中。

如上所述的频率发生部60，包括：信号发生器62，用于生成正弦波(sinewave)；放大器64，用于对上述正弦波信号进行放大。

此外，上述频率发生部60的频率可变范围为20hz至20khz，属于人类的可听频率范围。

接下来，驱动扬声器20在接收到上述频率发生部60输出的信号之后，以扬声器的纸盆10为对象输出变化的频率。

如上所述的驱动扬声器20通常位于纸盆10的下侧并向上述纸盆10的方向输出变化的频率。此时，上述纸盆10将在被固定于与上述驱动扬声器20相邻安装的支撑台中的状态下，对变化的频率做出反应。

接下来，第1位移传感器30被安装于与上述驱动扬声器20相邻的位置并对频率变化时的上述驱动扬声器20的振幅变化进行测定。

接下来，第2位移传感器40被安装于与上述纸盆10相邻的位置并对频率变化时的上述纸盆10的振幅变化进行测定。

上述第1位移传感器30以及第2位移传感器40可适用一般的激光位移计，利用激光对输出频率变化时的驱动扬声器的振幅进行测量。

接下来，上述振幅控制部70通过对上述频率发生部60的驱动电压进行控制，将在上述变化的频率下的上述驱动扬声器20的振幅变化调整到特定的范围内。

其中，为了使上述驱动扬声器20的振幅在驱动扬声器20的输出频率发生变化时仍然能够保持在特定的范围内，上述振幅控制部70采用agc(自动增益控制)回路构成为宜。

当驱动扬声器20的频率逐渐增加时其振幅将逐渐减小，此时上述振幅控制部70将通过对第1位移传感器30所测量到的值进行确认，提高上述驱动扬声器20的驱动电压，从而使其保持稳定的振幅。

即，当驱动扬声器20在自身共振点下的振幅大于标准值时，振幅控制部将通过降低驱动电压减小其振幅，而当驱动扬声器20的振幅小于标准值时，将通过提高驱动电压增加其振幅，从而使其在所有频率范围内始终保持稳定的振幅。

接下来，处理部80从上述第2位移传感器40所测定到的上述纸盆10的振幅中检测出峰值(peak)点，测定其共振频率。

如上所述的处理部80包括：终端，用于数据的存储及计算；显示器，用于显示由上述终端计算出的数据信息。即，可以使用一般的电脑终端。

其中，上述第2位移传感器40所测量到的模拟信号将通过a/d转换方式转换成数字信号并输入到处理部中。

其中，驱动扬声器20的振幅大小将决定纸盆10的共振频率，在对驱动扬声器20的振幅大小进行校正时，能够以纸盆10的振幅大小为基准进行校正。

为此，还可包括：中继部50，能够选择性地切换到使上述第1位移传感器30或上述第2位移传感器40与上述振幅控制部70连接的状态。

其中，当上述振幅控制部70通过上述中继部50与上述第1位移传感器30连接时，通过对加载到上述驱动扬声器20中的驱动电压进行控制而对其振幅大小进行调整，而当上述振幅控制器70通过上述中继部50与上述第2位移传感器40连接时，以在特定频率点下测定到的上述纸盆10的振幅大小为基准对上述驱动扬声器20的振幅大小进行调整。

即，通过利用第2位移传感器40对特定频率点下的纸盆10的振幅大小进行测量并通过振幅控制部70进行校正，能够确定上述纸盆10的振幅大小，从而在始终相同的振幅大小下对纸盆10的共振频率进行测定。

下面，将结合图2对扬声器纸盆共振频率测定方法进行说明。

适用本发明实施例的扬声器纸盆共振频率测定方法如图2所示，包括：步骤s100，通过频率发生部生成变化的频率并将其施加到驱动扬声器中；步骤s300，将通过上述步骤s100施加变化的频率时的上述驱动扬声器的振幅变化调整到特定范围内；步骤s500，以纸盆为对象输出振幅范围得到调整后的驱动扬声器的变化的频率；步骤s700，对通过上述步骤s500输出变化的频率时的上述纸盆的振幅变化进行测定；以及步骤s900，通过从上述纸盆的振幅变化数据中检测出振幅的峰值(peak)点，测定其共振频率。

其中，作为将上述驱动扬声器的振幅变化调整到特定范围内的步骤s300的一实施例，包括：步骤s310，利用第1位移传感器对通过上述步骤s100施加变化的频率时的上述驱动扬声器的振幅变化进行测定；步骤s330，根据上述第1位移传感器所测定到的振幅大小对上述驱动扬声器的驱动电压进行控制并借此对其振幅大小进行调整。

此外，作为将上述驱动扬声器的振幅变化调整到特定范围内的步骤s300的另一实施例，包括：步骤s320，利用第2位移传感器在上述步骤s100的变化的频率中的某个频率点对上述纸盆的振幅大小进行测定；步骤s340，以上述第2位移传感器所测定到的上述纸盆的振幅大小为基准，对上述驱动扬声器的振幅大小进行调整。

在上述内容中进行说明的本发明与现有技术的比较结果如图3所示。

图3(a)至图3(b)是利用现有技术和适用本发明各实施例时的驱动扬声器以及纸盆的振幅图表比较示意图。

即，现有技术如图3(a)所示，因为纸盆的振幅与驱动扬声器的振幅之间的差异不明显，可能会导致难以准确确定纸盆共振频率的问题。

与此相反，本发明如图3(b)所示，因为纸盆的振幅与驱动扬声器的振幅之间的差异非常明显，所以能够简单准确地确定纸盆的共振频率。

通过如上所述的适用本发明的实施例，即使变化驱动扬声器的驱动频率也不会造成驱动扬声器的固有共振并始终保持其稳定的振幅，从而能够利用单个驱动扬声器稳定地在所有频段下对纸盆的共振频率进行测定。

为了便于理解后续说明的本发明的权利要求范围，上述内容中对本发明的特征和技术有点进行了较为宽泛的说明。具有本技术领域的一般技术人员在不对本发明的技术思想和必要特征进行变更的情况下，可通过其他具体形态实现。因此在上述内容中说明的实施例在所有方面仅为示例性目的，并不是对本发明做出的限定。本发明的范围由权利要求书确定而非上述说明，以权利要求书及其均等的概念为基础导出的所有变更或变形形态均包含在本发明的范围内。