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手工测量扬声器F0谐振点电流与阻抗,找出适合的测试电流

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发表于 2015-9-19 11:08:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
今天手工测量扬声器F0谐振点电流与阻抗,找出适合的测试电流,在准备好信号发生器、示波器、2只数字万用表、测量套件。
6 ^$ n" [: i; |. L2 G; Z- g) Y
! i! ~) Z0 N  u3 t) G* ]% Y3 vm
7 }5 K3 I% q9 J示波器的X、Y输入端与测量套件的两个信号输出端连接。
5 y) k" n; @2 D7 E4 g, e# _( p- Y+ e4 N: x
由于已基本知道扬声器的F0在30左右,信号发生器输出频率先设在30Hz,调好示波器的X-Y通道令两通道显示的波形幅度相同。  d2 I9 x0 ?% Y$ Y+ }. F

+ J' J6 c- ?( ?# T4 b' Z调整信号发生器与套件的输出电压令扬声器的电流准确在10mA左右,微调信号发生器输出频率的高低令电流表显示的电流最低值后,如果电流少于10mA时调大一些输出信号让电流在10mA,这时电压表显示的电压值X10就是阻抗峰值了。
0 X; j: ^6 w7 v. E' o& e3 {7 u+ c3 t
正如《实用扬声器测量》一书中所言的那样,扬声器的阻抗峰并不是一个峰值点,它有一小段是平的,在这区间更改频率时电流及电压并没变化。
8 _8 [$ A: a! a$ v; w: V
! \) R7 P# G8 {' E, c2 C测出的结果是:F0:29.5左右、阻抗:44.5欧。2 s2 Z* s( G' j1 n
9 k4 s  P/ G% z" }: K
IMG_20150919_095343.jpg " S% J1 ?, R1 Y, Y- O9 e) l

: O- Q9 e5 M! e  ?) {2 L8 S! D上传后发现这个图并不是刚才测量时准确在10mA的图,准确调整时忘了拍照片了,但它也可以看出示波器显示出一条45度的直线。5 ?. V  F* K0 k+ }
2 i& X6 I# }2 x2 j& @
加大电流测量,发现在15mA以上后,直线就不重合开始分离了,加大到50mA时的结果如下图所示:' {& ?; p" ~, o! X1 G. k( W

" A# Y; }4 j1 K8 | IMG_20150919_100213.jpg
& p* u- k2 M" ~7 w. M$ ]3 {0 ^) z. o$ f# Y5 Q
这可以明显看到,失真很大了,所以测量阻抗算T/S参数时,控制测量电流在小电流下才是符合T/S小信号参数这个原意。) H+ R+ W$ {; P+ N4 b8 K1 [* S$ M
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 楼主| 发表于 2015-9-19 11:16:28 | 显示全部楼层
调整测量套件的输出令LSPLAB的输入电平显示在-18dB左右,做一次测量并导出TXT文件,从中找出F0、阻抗最大值数据。
. C3 R- \8 y/ P0 R6 z- j: Z9 O! x* s! r5 K2 o
截图04.png
* M7 P  b) z3 X* ?6 u+ e9 R2 |/ D5 j1 A) Z% m8 \
从导出的数据文件中可以得到: F0:29.1131Hz、阻抗:42.9202欧
2 u. W/ w3 J8 a: K
  L% ^! I: }4 E- k& Z7 Q. c再用声卡耳放输出器+测量小盒测量:
2 a" @( l4 z4 l, j9 Z, n
& }# o  k4 o' b- [7 E 截图05.png
2 y3 {6 t/ @* E; y$ r
5 Z/ P; g1 d, n/ }& P/ M# f3 C2 h导出数据文件:F0:29.6433Hz、阻抗42.56767欧
: s' I1 O9 {$ ~( Q3 C" l: K  Q6 y! F2 l0 [3 \  O
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 楼主| 发表于 2015-9-19 11:23:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 binglin 于 2015-9-19 11:33 编辑
& z5 m" [; Y9 v& Y: k% t6 ~
2 L3 A$ {' g# ~2 \3 j发现刚才测量的阻抗峰左右两边有些突变,发现可能是我将扬声器及测量小架放在椅子上有点不平,拿本皮笔记本垫在下面再测,曲线光滑了:2 |7 |* z5 Y# b" m. C/ A3 W0 }
! z( C9 _5 s7 r1 o* X: w
截图06.png 2 Y5 ?/ k+ j* ~3 Y5 X
  X% E6 f) j) O: l
阻抗峰两边的台阶消失了,由这个可以得出在测量时,扬声器必须固定平稳,这就需要制作一个稳固的测量架子。# w4 X& j$ I2 p9 P3 k0 y
4 X' y) w6 j1 k
再看看这次导出的数据:29.7506  42.7203  
% C9 u9 V4 O8 t: @* d! a7 E/ R1 Z" j1 j; Q% L3 ~! U
我觉得,直接用声卡串联电阻输出测量(比较过耳放输出与线路输出,对于我用的这个声卡来说结果并无分别),已很好地满足测量需要。" t$ y5 I: W* u

5 l3 x! D; i" k" y下午试试测量T/S参数。& j9 ^% ?, N6 G
& ]- f) W0 A1 C
( G( t* q2 _8 m* i1 j5 \
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发表于 2015-9-19 15:46:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 binglin 于 2015-9-19 18:25 编辑 6 T/ _. F. t  H7 r1 U0 b
binglin 发表于 2015-9-19 11:23
- v0 q! D2 b5 y发现刚才测量的阻抗峰左右两边有些突变,发现可能是我将扬声器及测量小架放在椅子上有点不平,拿本皮笔记本 ...

$ b8 T3 I. O, ~炳哥的设备够全的,昨天我也试验了测试电流把万用表串在喇叭回路里,套件串联电阻是68欧姆,流过喇叭假负载8.273欧的电流时32MA左右,我用的是普通数字万用表,频响范围很窄,估计不太准确,不过有参考意义,实用扬声器测量里提到要小于10MA,那么炳哥试验的-18DB时流过扬声器的电流时多少MA?还有测试阻抗确实要注意细节!
& _) t2 n/ H0 I4 }" n4 T1 j1 {1 ~- Y" M& X7 n& a/ e) ~) S3 p  M
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 楼主| 发表于 2015-9-19 16:02:31 | 显示全部楼层
flscs1 发表于 2015-9-19 15:46/ Y; c0 o8 ^' A3 q& f
炳哥的设备够全的,昨天我也试验了测试电流把万用表串在喇叭回路里,套件串联电阻是68欧姆,流过 ...

5 q1 y! I) G, {& N5 g% e  F
& r0 i0 Y- R$ k7 v* r1 J* g在-18dB时,大约在7-10mA之间,这是指在阻抗峰时的电流,数字万用表在测低于50Hz时特别是低到30Hz时,准确度确实要差一些,所以还是相信LSPLAB的测量结果好了。
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发表于 2015-9-19 17:14:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 binglin 于 2015-9-19 18:25 编辑
9 c! P& n& g" [# G1 ]1 Q
binglin 发表于 2015-9-19 16:02
% D  e6 H, d  [) d: m在-18dB时,大约在7-10mA之间,这是指在阻抗峰时的电流,数字万用表在测低于50Hz时特别是低到30Hz时, ...

" U! E% s- Y. N. m看了炳哥的测试结果,得出我的套件没有问题,直接用套件配合LSPLAB是不合适的,那么用阻抗小盒时的电流时多少MA?
) v  Q# r, E2 E. S1 Q
- k5 w% k7 n# u& [  V
% f. W6 I4 J- e# U) V" ]) V+ I
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 楼主| 发表于 2015-9-19 17:42:00 | 显示全部楼层
马上开台式机接上测量套件,LSPLAB电平调到0dB,实测输入到声卡的电压是0.046V,扬声器接线柱的是压是0.416V,注意这是没接扬声器的电压,如果接上扬声器则测量时在谐振峰时的电流:0.416/(42+7.5)=8.4mA。
  x& \$ O# \# J1 h
7 v9 o2 v. I/ W" m这就是为什么我之前用集成声能正常使用LSPLAB的根本原因了。" G$ Y& ]0 z/ [: x! ?3 F: K5 `8 t/ K+ \
4 g) e' o: \4 e- e$ \6 T  T
一句话:声卡线路输入灵敏度是主要问题,正常的标准的声卡线路输入电平就可能有问题了。4 [7 L. \7 M+ T% q

& G5 {0 |- N# O) r* C
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 楼主| 发表于 2015-9-19 18:22:39 | 显示全部楼层
知道了关健问题,解决起来就简单了,把测量套件里面的47K电阻拆除换个1K的电阻上去或不拆了并上去也可以,但考虑到以后测频响的问题,则做如下改进:在套件里加个双刀的继电器,在后面钻个小洞装个开关,需要时合上开关把1K电阻并到47K的那两个电阻上面就可以了。如果找到双刀的小开关,那个继电器也不用了,直接经这个开关将1K的电阻并上去就行,没有双刀的小开关就搞两个也行。' J0 \2 b; p! ^& o* k

' k. [$ r- Z7 n2 f6 X2 T. u2 |  b1 g改天去电子元件店看看有没有这种装圆洞的双刀小开关
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 楼主| 发表于 2015-9-19 18:25:20 | 显示全部楼层
flscs1 发表于 2015-9-19 17:14
! z+ J7 o0 E0 L# C看了炳哥的测试结果,得出我的套件没有问题,直接用套件配合LSPLAB是不合适的,那么用阻抗小盒时的电流时 ...
% T" u. n3 [+ z9 \: A+ R- y
就我的声卡来说,在7.5mA附近,我串联的电阻是33.3欧,不同的声卡可能不一样。
9 {3 L$ c. h8 w: X: w% C0 j9 |
6 G% @3 A2 K9 |3 ]5 W套件配合LSPLAB也是可以的,调小电平就好了,我调到-18dB后,阻抗校准是没有问题,很顺利就通过了。* I( V/ ]; n7 E9 S1 D8 h8 ?+ {
) r, q% o# s! O* J
还有一个就是,如果用集成声卡,由于它的线路输入灵敏度高很多,在用LSPLAB时功率就小了很多,所以我记得我用集成声卡似乎也没有问题。
) N: q! N* R6 o3 }" k% P% b' d$ N4 }( u* d! C( B# ]
不在你有没有发现一个现象,HIFIDIY论坛里的那些教程,在测试时套件的电位器曾不知谁说过调到9点钟电平的够了,这就是因为他用的声卡线路输入灵敏度高,只需要输入很低的电平就可以了,所以测试功率也相应降低了很多,如我用这个声卡时,套件的电位器差不我要调到3点的位置才满足0dB的要求,之前我用过家里台式机的集成声卡时,顶多调到12点左右电平就到0dB了,不知是我记错了还是什么,要试一试。
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发表于 2015-9-19 18:26:19 | 显示全部楼层
本帖最后由 flscs1 于 2015-9-19 18:28 编辑
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binglin 发表于 2015-9-19 17:42
' p( W* N4 M# r6 K$ s/ N" t' |% ^& l马上开台式机接上测量套件,LSPLAB电平调到0dB,实测输入到声卡的电压是0.046V,扬声器接线柱的是压是0.416 ...
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6 G; K2 _, h( t! p. R7 R& k
这么说是不是破解了声卡和LSPLAB的兼容问题了,声卡线路输入灵敏度高,套件的输出功率不大就可达到0DB,声卡灵敏度低就需要输出功率大,而功率大后的结果就是电流变大,发生毛刺,我记得老版的测试套件没有47K10K的分压电阻,也许老版的套件更适合LSPLAB? 老版测试电路图2.jpg
# H+ O/ b0 d! e% j而老版是1.175K的电阻和声卡输入电阻组成分压网络。9 x5 W0 s* R, ]' o, T" i
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