KLIPPEL R&D系統(tǒng), 主要由硬件平臺(tái), 工程管理軟件以及多種多樣的測(cè)試軟件模塊組成, 用于所有類型的電聲/音頻測(cè)試.

R&D系統(tǒng)主要提供日常的聲學(xué)測(cè)試, 小信號(hào)和大信號(hào)參數(shù)測(cè)試(包括T/S參數(shù)), 失真測(cè)試, 加速壽命以及功率測(cè)試, 數(shù)值仿真和聽(tīng)音測(cè)試等. 它可以用來(lái)測(cè)試幾乎所有類型的喇叭產(chǎn)品, 從微型喇叭到超低音喇叭單元, 甚至音頻系統(tǒng).

測(cè)試配件如激光感應(yīng)器, 測(cè)試麥克風(fēng), 功率放大器及產(chǎn)品固定架等, 輔助完善整個(gè)測(cè)試系統(tǒng).

振動(dòng)掃描系統(tǒng)(SCN)是一個(gè)擴(kuò)展系統(tǒng)組件, 使用KLIPPEL分析儀硬件及特別控制軟件及附件, 用來(lái)進(jìn)行喇叭紙盆振動(dòng)和聲輻射的測(cè)試與分析. 還有其他系統(tǒng)擴(kuò)展組件可供用戶選擇, 如懸吊部件測(cè)試(SPM), 材料參數(shù)測(cè)試(MPM), 近場(chǎng)掃描(NFS), 磁場(chǎng)掃描(BFS), ... ....

猝發(fā)音測(cè)試(TBM)/ 懸吊部件測(cè)試(SPM)/ 數(shù)值仿真(SIM)

●猝發(fā)音測(cè)試(TBM)

  TBM模塊按照ANSI/CEA-2010標(biāo)準(zhǔn), 提供自動(dòng)化的猝發(fā)音測(cè)試序列. 使用可調(diào)節(jié)的猝發(fā)音信號(hào), 測(cè)試揚(yáng)聲器的輸出聲壓級(jí). 在用戶的系列頻率內(nèi), 結(jié)合激勵(lì)信號(hào)幅度的增大, 測(cè)試自動(dòng)重復(fù), 如果聲壓輸出里面的失真量達(dá)到用戶設(shè)定的閥值, 測(cè)試自動(dòng)停止并報(bào)告此時(shí)的SPL.另外, 模塊可同時(shí)偵測(cè)第二狀態(tài)信號(hào), 如位移量, 電流或電壓.

●懸吊部件測(cè)試(SPM)

  懸吊部件(彈波,折環(huán),紙盆)及無(wú)源輻射器的非線性剛性K(x)及其倒數(shù)順性C(x), 在懸吊部件工作的行程范圍內(nèi), 相對(duì)于振動(dòng)位移量x進(jìn)行評(píng)估測(cè)試. KLIPPEL開(kāi)發(fā)了一種符合IEC62459標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)非破壞式測(cè)試方法, 在與揚(yáng)聲器相同的工作條件下對(duì)部件進(jìn)行測(cè)試, 這保證了較高的測(cè)試精確度的同時(shí), 又簡(jiǎn)化了測(cè)試系統(tǒng)以及縮短了測(cè)試時(shí)間. 被測(cè)懸吊部件,使用若干固定裝置(環(huán)形套件, 錐形套件, 杯蓋套件等)安裝于測(cè)試臺(tái), 尺寸可適配達(dá)222mm直徑. 測(cè)試臺(tái)氣動(dòng)地激勵(lì)被測(cè)部件, 取決于懸吊部件的剛性, 部件以及內(nèi)部固定件的質(zhì)量,在諧振頻率出振動(dòng). 測(cè)試得到的參數(shù)可以用來(lái)確定懸吊部件在大信號(hào)時(shí)的屬性, 用來(lái)偵測(cè)不對(duì)稱的和對(duì)稱的振動(dòng), 這是不穩(wěn)定振動(dòng)表現(xiàn)以及非線性失真產(chǎn)生的原因.

●數(shù)值仿真(SIM)

  該模塊執(zhí)行電動(dòng)式揚(yáng)聲器單元, 系統(tǒng)(開(kāi)口箱, 密閉箱, 帶通式箱及無(wú)源輻射器等)小信號(hào)和大信號(hào)表現(xiàn)的數(shù)值預(yù)測(cè). 擴(kuò)展的揚(yáng)聲器模型考慮了揚(yáng)聲器單元(驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和懸吊系統(tǒng))的主要非線性特性, 聲學(xué)系統(tǒng)(空氣壓縮, 開(kāi)口損耗, 無(wú)源輻射懸吊部件, 多普勒效應(yīng)), 功率消耗以及熱傳遞等情況, 使用LSI模塊測(cè)試實(shí)際喇叭得到的線性, 非線性以及熱學(xué)參數(shù), 或者是設(shè)計(jì)方案的虛擬參數(shù). 對(duì)于雙音的激勵(lì)信號(hào), 所有的電學(xué), 機(jī)械以及聲學(xué)變量都可以計(jì)算出來(lái). 通過(guò)頻譜分析, 基波成分以及失真成分(諧波失真, 互調(diào)失真, 類直流成分)就可以計(jì)算得到.系統(tǒng)里面的每個(gè)非線性特性都可以開(kāi)啟或關(guān)閉, 來(lái)研究其對(duì)系統(tǒng)輸出的影響. 這可以揭示失真的主要來(lái)源, 并給出優(yōu)化喇叭設(shè)計(jì)的有價(jià)值信息.

振動(dòng)掃描系統(tǒng)(SCN)/搖擺模態(tài)分析(RMA)/功率測(cè)試(PWT)/近場(chǎng)掃描系統(tǒng)(NFS)

●振動(dòng)掃描系統(tǒng) (SCN)

  振動(dòng)掃描系統(tǒng)測(cè)試使用于喇叭, 微型喇叭, 耳機(jī)以及其他電聲或電機(jī)換能器里面的輻射器, 音箱以及機(jī)械部件的振動(dòng)以及機(jī)械結(jié)構(gòu).SCN分析軟件則使用掃描到的數(shù)據(jù), 執(zhí)行機(jī)械振動(dòng)結(jié)果的查看, 動(dòng)畫顯示以及模態(tài)分析. 使用機(jī)械振動(dòng)數(shù)據(jù)，半空間聲場(chǎng)中任意點(diǎn)的聲壓輸出以及極坐標(biāo)下的輻射特性就可以預(yù)測(cè)出來(lái)。受保護(hù)的分解技術(shù)，能顯示喇叭振動(dòng)的徑向模式以及周向模式， 以及與SPL輸出相關(guān)的振動(dòng)成分。這就是分析的目標(biāo)，提供對(duì)喇叭振動(dòng)與輻射之間關(guān)系的更好理解.

●搖擺模式分析(RMA)

  搖擺模式分析模塊, 利用非接觸掃描測(cè)試得到的振動(dòng)數(shù)據(jù)以及揚(yáng)聲器線性參數(shù), 來(lái)執(zhí)行搖擺模式的全面診斷. 揭示出喇叭組成部件的品質(zhì)問(wèn)題, 如振膜, 懸吊部件, 磁場(chǎng)以及裝配過(guò)程中的其他問(wèn)題. 該模塊提供搖擺模式能量級(jí)的相關(guān)信息, 有質(zhì)量, 剛性以及Bl不對(duì)稱特性引發(fā)的不均衡驅(qū)動(dòng)力的幅度以及方向. 提供一組全面的模態(tài)參數(shù), 與那些驅(qū)動(dòng)力(根本原因)的與振膜最終的傾斜能量(癥狀)之間的傳遞諧振關(guān)系對(duì)應(yīng)起來(lái).

●功率測(cè)試模塊(PWT)

  功率測(cè)試模塊PWT, 結(jié)合硬件平臺(tái): 失真分析儀DA2或功率監(jiān)視器PM8, 可以對(duì)喇叭單元或系統(tǒng)執(zhí)行破壞性的測(cè)試, 同時(shí)性地監(jiān)視電學(xué), 機(jī)械學(xué), 熱學(xué)狀態(tài)變量以及參數(shù)變化.儀器產(chǎn)生的或外部輸入的信號(hào),在儀器內(nèi)部進(jìn)行幅度, 頻譜帶寬或峰值因子等參數(shù)的控制, 并持續(xù)地激勵(lì)被測(cè)喇叭單元. 喇叭音圈溫度的上升就可以通過(guò)監(jiān)測(cè)喇叭端的電學(xué)阻抗變化來(lái)測(cè)試得到(通過(guò)對(duì)電學(xué)阻抗的測(cè)試, 喇叭的機(jī)械參數(shù)和瞬間的位移量也可以得到監(jiān)測(cè), 而不需使用聲學(xué), 機(jī)械或熱學(xué)傳感器.) 系統(tǒng)對(duì)喇叭參數(shù)及狀態(tài)變量進(jìn)行周期性的采集并儲(chǔ)存在硬件單元內(nèi)部的緩存器內(nèi). 使用USB連接儀器與電腦, 用戶就可以查看并研究揚(yáng)聲器損壞過(guò)程的詳細(xì)信息. 這些信息對(duì)于查找喇叭失效的根本原因及損壞事件的時(shí)間次序等是非常重要的, 可以讓用戶更精確地評(píng)估到喇叭的輸入限制.

●近場(chǎng)掃描系統(tǒng)(NFS)

  近場(chǎng)掃描系統(tǒng)提供對(duì)被測(cè)聲源輻射的直達(dá)聲的全自動(dòng)測(cè)試。輻射的聲音在掃描表面外的三維空間內(nèi)任意距離，任意角度上可以得到確定。可以得到任意類型的揚(yáng)聲器或音頻系統(tǒng)的指向性，聲功率，聲壓響應(yīng)以及許多其他關(guān)鍵指標(biāo)， 如近場(chǎng)應(yīng)用的音箱，移動(dòng)設(shè)備)和遠(yuǎn)場(chǎng)應(yīng)用的專業(yè)音頻系統(tǒng)等。 利用最少數(shù)量的測(cè)試點(diǎn)，就可以得到全面的數(shù)據(jù)集， 包含揚(yáng)聲器高精確度的遠(yuǎn)，近自由場(chǎng)的聲輻射特性數(shù)據(jù)。

微型懸吊部件測(cè)試(MSPM)/材料參數(shù)測(cè)試(MPM)/微型喇叭多點(diǎn)測(cè)試(MMT)/差異聽(tīng)音(DIF-AUR)

●微型懸吊部件測(cè)試(MSPM)

　　微型懸吊部件測(cè)試(MSPM)模塊, 是設(shè)計(jì)用來(lái)對(duì)微型喇叭(微型喇叭, 耳機(jī), 高音, 麥克風(fēng)等)懸吊部件小信號(hào)和大信號(hào)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試的模塊. 懸吊部件被粘接或安裝固定到一平面板上,然后整體安裝固定到密閉壓力腔上. 懸吊部件在壓力腔內(nèi)的聲壓激勵(lì)下發(fā)生形變, 通過(guò)同時(shí)量測(cè)部件形變的位移量以及壓力腔內(nèi)的聲壓, 部件的參數(shù)如諧振頻率, Q值, 剛性, 振動(dòng)質(zhì)量以及機(jī)械阻抗等, 就可以動(dòng)態(tài)地測(cè)試出來(lái).

●材料參數(shù)測(cè)試

　　材料參數(shù)測(cè)試模塊(MPM), 測(cè)試揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)所用原始材料的楊氏模量E以及損耗因子η. 改良后的懸臂梁技術(shù)(ASTM E 756-93), 也可以用來(lái)測(cè)試柔軟材料, 如薄塑料片,橡膠以及任何類型紙質(zhì)材料以及符合纖維材料等. 裁剪為1cm寬的測(cè)試條后, 測(cè)試條一端固定, 并使用SPM測(cè)試臺(tái)進(jìn)行氣動(dòng)地激勵(lì).

●微型喇叭多點(diǎn)測(cè)試工具(MMT)

　　MMT模塊, 對(duì)微型喇叭的多個(gè)LPM測(cè)試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)后處理,從而增加參數(shù)識(shí)別的精確度.對(duì)微型喇叭振膜表面上多個(gè)位置的線圈位移量進(jìn)行測(cè)試并進(jìn)行空間平均處理, 可以補(bǔ)償由于喇叭搖擺模式及其他不規(guī)則振動(dòng)模式帶來(lái)的誤差. 在真空條件下以及在最終應(yīng)用情形下執(zhí)行的額外測(cè)試, 可以評(píng)測(cè)喇叭純粹的機(jī)械參數(shù), 將其從聲學(xué)元素中分離出來(lái).模塊支持高級(jí)的蠕變模型(Ritter), 可以研究微型喇叭在低頻區(qū)域時(shí)重要的粘彈性表現(xiàn).

●差異可聽(tīng)化技術(shù)(DIF-AUR)

　　差異可聽(tīng)化技術(shù)模塊, 通過(guò)計(jì)算調(diào)節(jié)增益和時(shí)延之后的測(cè)試信號(hào)xT和參考信號(hào)xR兩者之間的差異, 將失真信號(hào)分離出來(lái)并進(jìn)行分析. 這種可聽(tīng)化技術(shù)不需要揚(yáng)聲器模型, 只需對(duì)被測(cè)設(shè)備的輸出信號(hào)進(jìn)行錄制, 分別在小信號(hào)域(參考信號(hào))和大信號(hào)域(測(cè)試信號(hào))條件下進(jìn)行錄制. 這對(duì)于聆聽(tīng)由非線性紙盆振動(dòng)產(chǎn)生的失真, 以及由打線, 擦圈, 松動(dòng)部件產(chǎn)生的失真及其他缺陷失真來(lái)說(shuō), 是非常重要的一個(gè)功能.

三維失真分析(3D-DIS)/傳遞函數(shù)測(cè)試(TRF)/大信號(hào)辨識(shí)(LSI 3)/線性參數(shù)測(cè)試(LPM)

●三維失真分析(3D-DIS)

　　該模塊使用頻率變化或幅度變化的單音或雙音激勵(lì)信號(hào)執(zhí)行一系列穩(wěn)態(tài)測(cè)試. 可以同時(shí)測(cè)試兩個(gè)信號(hào), 如電壓, 電流, 位移量以及聲壓級(jí)等; 由于儀器使用了高質(zhì)量轉(zhuǎn)換器以及同步數(shù)據(jù)采集機(jī)制, 頻譜成分(基波, 諧波以及互調(diào)失真, 類直流偏移成分等)可以獲得很高的信噪比, 而且頻率可高達(dá)48 kHz或96 kHz(取決于硬件平臺(tái)). 測(cè)試完成后, 頻譜成分的幅度可以用2D或3D曲線的形式表示成對(duì)激勵(lì)信號(hào)頻率或幅度的關(guān)系曲線.

　　3D-DIS模塊的功能對(duì)于揚(yáng)聲器的測(cè)試特別有用. 如果測(cè)試過(guò)程中總諧波失真量或線圈溫度變化量超過(guò)了用戶設(shè)定的限值, 軟件模塊自動(dòng)中斷測(cè)試, 以避免機(jī)械或熱學(xué)過(guò)載而導(dǎo)喇叭損壞.

●傳遞函數(shù)測(cè)試TRF

　　TRF模塊可同時(shí)測(cè)試兩個(gè)信號(hào)并確定線性傳遞函數(shù)的幅度及相位, 以及諧波失真成分. 激勵(lì)信號(hào)為一個(gè)頻譜, 帶寬及峰值因子可調(diào)的對(duì)數(shù)正弦掃頻信號(hào). 對(duì)脈沖響應(yīng)使用時(shí)間窗(門控)技術(shù), 可以將直達(dá)聲信號(hào)與早期反射聲, 混合聲場(chǎng)以及非線性虛假信號(hào)分離開(kāi)來(lái). 最終, 數(shù)據(jù)后處理可以得到時(shí)間延遲, 最小相位, 群延遲以及若干頻率-時(shí)間轉(zhuǎn)換信息(如累積譜線衰減,超聲圖譜). 使用一種新的測(cè)試技術(shù)來(lái)偵測(cè)低能量的脈沖失真信號(hào)成分, 如Rub & Buzz缺陷. 它能反映出具有更低能量的失真成分, 并且與傳統(tǒng)的傅立葉分析方法相比具有更高的分辨能力(Instantaneous distortion), 傳統(tǒng)的傅立葉分析只是反映出失真成分的平均值. 除了使用2D的方式(失真vs. 頻率)將結(jié)果表達(dá)出來(lái)外, 模塊還可以使用3D顯示方式來(lái)表達(dá)測(cè)試的脈沖失真結(jié)果, 失真成分可以映射到頻率以及以下任一個(gè)信號(hào)(線圈位移量, 聲壓等), 這對(duì)于定位脈沖失真成分以及識(shí)別其來(lái)源是非常有用的.

●大信號(hào)辨識(shí)(LSI 3)

　　軟件模塊LSI3, 用來(lái)辨識(shí)低音, 微型喇叭, 耳機(jī), 高音, 激勵(lì)器, 小型喇叭以及其他電動(dòng)式換能器的集中參數(shù)模型里面的各個(gè)元素. 可以用來(lái)測(cè)試自由空氣場(chǎng)中或安裝于音箱中的喇叭單元. 被測(cè)的單元工作在常規(guī)工作條件下, 并使用寬帶噪音信號(hào)激勵(lì). 從小信號(hào)域開(kāi)始, 激勵(lì)信號(hào)的幅度逐漸增加到被測(cè)喇叭的限制電壓. 更大的激勵(lì)電壓通過(guò)識(shí)別到的狀態(tài)變量以及常規(guī)的描述熱學(xué)以及機(jī)械負(fù)載的保護(hù)參數(shù)來(lái)自動(dòng)確定. 應(yīng)用一種自適應(yīng)的機(jī)制, 實(shí)時(shí)識(shí)別喇叭模型的各個(gè)參數(shù). 它基于對(duì)逆電動(dòng)勢(shì)的預(yù)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn), 通過(guò)監(jiān)測(cè)喇叭端的電壓U(t), 以及流過(guò)喇叭線圈的電流I(t)來(lái)實(shí)現(xiàn). 振動(dòng)過(guò)程中動(dòng)態(tài)產(chǎn)生的直流偏移量DC, 幅度壓縮以及其他非線性特性的影響, 可以得到詳細(xì)的研究.

●T/S參數(shù)測(cè)試(LPM)

　　該軟件模塊通過(guò)測(cè)試?yán)葍啥说碾妷? 電流信號(hào), 對(duì)電動(dòng)式揚(yáng)聲器的電學(xué)參數(shù),機(jī)械參數(shù)進(jìn)行精確地辨識(shí).

　　使用激光位移量感應(yīng)器, T/S參數(shù)的辨識(shí)無(wú)需進(jìn)行兩次測(cè)試，避免了由于箱體漏氣或質(zhì)量附加時(shí)帶來(lái)的問(wèn)題. 使用激光測(cè)試的方法, 懸掛部件的低頻蠕變效應(yīng)也可以辨識(shí)出來(lái), 使電聲器件在低頻的模型更加精確.該模塊測(cè)試完成后, 顯示出測(cè)試時(shí)信噪比是否足夠的信息, 并且提示用戶測(cè)試結(jié)果是否收到喇叭非線性特性以及功率放大器輸出性能的影響.