我如何测试扬声器品质?(下)
这是解决如何测试扬声器质量问题的两篇文章中的第二篇。请在此处阅读第一篇文章。在这第二部分中,您将了解更多关于具体实施的内容。
1. 系统校准与维护
在开始测试之前,至关重要的是对测试系统中使用的测量设备进行校准。这能确保准确性。在扬声器产线终端测试系统中,需要校准的典型设备示例包括音频分析仪和测量麦克风。
在校准测量设备时,需将设备的测量结果与该结果的高精度参考值进行比较,如有必要,则进行修正。设备校准通常由设备制造商每年进行一次。这些是符合ISO或其他质量体系要求的、标准可追溯的校准。
麦克风的灵敏度可由系统操作员使用声级校准器进行校准。因此,这一过程可以作为系统校准的一部分来执行。
系统校准是操作员在测试系统连接待测设备(DUT)的情况下执行的程序。它包含:
- 校准待测设备端子处的测试电压,同时考虑内部或外部放大器的增益设置。
- 补偿上述放大器的电气频率响应,从而确保在整个测试频带上设定准确的测试电压。
- 使用声级校准器校准麦克风灵敏度。
- 考虑麦克风到待测设备的距离(当校准特定声压级时)。
2. 易损件与磨损件
声学设备产线终端测试系统的某些部件容易发生磨损,因此应定期检查或更新。以下三个组件最有可能需要更换,因此您在测试时应密切关注它们的状况。
- 将待测设备连接到测试系统的电气触点经常会因摩擦而出现磨损,导致接触电阻增加或完全断开连接。
- 测量麦克风的膜片可能会被灰尘和污垢污染,尤其是当它朝上放置时。这会导致麦克风频率响应和灵敏度发生变化。一种简单的预防方法是使用防尘罩并定期更换。
- 用于放置和固定待测设备以进行测试的机械支座通常由海绵或软木等柔软材料制成。有时,也会使用限位夹具系统。由于在每次装卸过程中,这些部件在相同的位置都会受到机械应力,因此它们存在摩擦磨损甚至变形的风险。这可能导致声学和电气测量结果发生变化。
3. 硬件处理
硬件组件常见的问题包括意外拔出线缆、转动旋钮或拨动电源开关。因此,良好的做法是:
- 使用集成在测试仪器中、具有固定增益的放大器。
- 如果不可避免要使用外部放大器,请使用具有固定增益或音量旋钮带有保护罩的型号。
- 固定并妥善收纳线缆。
- 保护电源开关以防误操作(例如使用带门的机架)。
4. 故障安全工作流程
待测设备必须以清晰明确的方式装载到测试治具中。定位和接触过程都应为操作员提供触觉反馈。

测试工作流程中的待测设备(DUT)
如果需要操作员手动触发测量,触发按钮应方便地置于测试治具旁边,以便在装载待测设备后可以立即按下。
或者,测试系统可以不断扫描触点,并在检测到扬声器已连接后自动开始测量。
测量结束时必须向操作员发出清晰的显示提示,以便其可以立即卸下设备。
在高度优化的情况下,流水线上的下一个设备可以预先装载到第二块障板(Baffle)中,与当前正在测试的第一个设备交替进行。这有效提升了测试效率。
5. 外部干扰
自然地,产线终端测试应首先避免环境影响。然而,在现实中往往无法完全做到。因此,重要的是要了解这些影响可能带来的后果,并掌握应对方法。
温度主要影响声学设备的电气参数。对于扬声器而言,这尤其体现在谐振频率及其相关参数上。温度的波动可能由环境温度引起,但也可能由在终端测试前不久加热了待测设备的制造工序引起。对于后者,建议在测试前留出足够长的冷却时间,使待测设备恢复到环境温度。
建议在记录测量数据的同时,记录温度、湿度和气压等环境数据。
工厂噪声显然会影响声学测量。这不仅包括空气传导噪声,还包括结构传导噪声。虽然某些测量对噪声不太敏感(例如频率响应),但最关键的测量是扬声器的异音(Rub & Buzz)测试。
扬声器产线终端测试系统中通常配有降噪方法。然而,这只能作为最后一道防线,因为它们仅处理脉冲噪声,并且会增加测试时间。
理想情况下,绝大部分噪声应由测试治具进行物理屏蔽。这尤其适用于所有持续的背景噪声(例如制造噪声/机械设备噪声)。这种屏蔽可降低测试治具内的本底噪声,使您能够测量出否则无法检测到的异音效应。所有偶尔出现的脉冲噪声,则可由产线终端测试系统的降噪算法来处理。
处理电磁干扰的最佳方法是尽量缩短音频线,并使用平衡音频线(XLR 线缆)。这对于传输低电平和高阻抗信号的线缆(如麦克风线)尤为重要。
6. 总结
为声学设备运行有效且可靠的EOL(产线终端)质量控制绝非易事。它需要从多个角度进行考量,并涉及多学科的专业技能。
只有将可靠的测试仪器与始终保持恒定或管理得当的测试环境结合起来,才能获得可重复且可靠的结果。
拓展:
