基于谐波失真识别微型扬声器异音故障方法

发布时间：2020-06-25 00:12

【摘要】：在扬声器的生产制造流程中,质量检测对保证产品性能的一道尤为重要的环节。一些国内外的扬声器制造商为保证和监控产品生产过程中的稳定性,会在生产线上安装精密检测仪器,进行产品筛选。但是由于这些计算复杂、精度高的设备具有检测速度慢、价格昂贵等限制,并不适合作为在线检测的方法。以至于在检测环节,大多数的生产厂商依然采取传统的手段,通过产品接入扫频仪信号,并由人耳进行监听判断。这种方法由于是主观判定方式,并且容易受到制造线的嘈杂环境的影响,可能会对产品造成误判。并且长期遭受扬声器产生的大功率、高声压级信号,会对人耳的听觉能力造成损害。一种高效、安全,的自动检测方法是如今扬声器制造商迫切需要的技术。另外对于人耳检测出有异常的扬声器,依然无法直观判断出导致其异常的具体原因。如果可以通过检测环节对产品异常原因和故障程度进行有效分类,就可以对异常产品进行不同的取舍处理。可以通过补修复原直到产品合格,无法修补的严重缺陷的产品可直接隔离处理,并且可以及时有针对性的对故障工位检修。这样可以提高产品的优质率,并且节约生产成本,减少废料。本文即针对扬声器产品故障分类这一领域的空白进行研究,通过对扬声器信号进行频域分析的方法,对异常声信号进行分析和识别。在简要介绍了动圈式扬声器的结构组成、工作原理,以及给出了扬声器异常音检测流程后,本文结合微型扬声器自身的特点,对异常声音信号产生的方式做更进一步的研究。着重分析并预测了几种极易产生并且不易清理排查的几种微型扬声器异常产生机理。利用对微型扬声器的响应信号做频域分析的方法,对其共振频率附近以及高阶能量信号进行统计。首先将正弦信号作为激励信号输入到扬声器中。再由传声器以及数据采集卡将收集到的模拟信号转换成数字信号。计算机将得到的数字信号经过离散傅里叶变换,获得频域谐波分布图。通过测试多个正常与非正常样品对比,得到特性分布曲线,并绘制出可以区分异常品的门限图。并对预想的几种失效方案进行实际测试使用,并通过给出不同阈值曲线的方式,对不同失效方式实现直观有效的区分。根据产品产生异音位置的不同,异常产品在时域失真分布图中会在不同的阶数位置处会产生幅值高度不同的失真信号。以本文中的091625产品为例,打底产品在第5、9和10阶位置处的失真信号幅值要有明显高于正常产品的特征。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN643
【图文】：

结构图,扬声器,结构图

据驱动原理和结构构成的不同，扬声器可以分为电动式、静电式、压电式扬声器等。声器辐射器的外形分为锥形、球形、薄片、带状等。据工作频段的不同可以分为全频段、低频、中频、高频等扬声器。手电脑，空间小，通常能够放置在手机和平板电脑内的扬声器，为电声行长轴方向尺寸小于 40mm 的微型扬声器。而主流的微型扬声器为电动式微型扬声器的结构声器的构成部分主要是：一是振动部件，二是支撑部件，三是磁路部如图 2-1 所示。振动部件分为振膜和音圈，给扬声器发挥固定作用的是，主要由定心支片和支撑边组成，磁体、磁导板以及磁导柱组成磁路

原理图,异音,左手定则,扬声器

左手定则（图引自《扬声器异音故障检测原理》董艳芳2014）

【参考文献】