揚聲器可靠性試驗
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瑞凱儀(yi)器
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發(fa)布日期： 2021.07.17
由于揚聲器(qi)(qi)的用戶范圍極(ji)廣，揚聲器(qi)(qi)可(ke)靠性的試(shi)(shi)驗(yan)方(fang)法大(da)同(tong)小異，但是在試(shi)(shi)驗(yan)應力(li)和失(shi)效判據上(shang)存在一定差(cha)異，所以筆者主要(yao)從(cong)試(shi)(shi)驗(yan)目的、試(shi)(shi)驗(yan)應力(li)和失(shi)效判據方(fang)面作討(tao)論。
可靠性試(shi)驗分類
可(ke)靠(kao)性試(shi)驗(yan)(yan)通常(chang)分為環境(jing)試(shi)驗(yan)(yan)、壽命(ming)試(shi)驗(yan)(yan).篩(shai)選試(shi)驗(yan)(yan)現(xian)場試(shi)驗(yan)(yan)和鑒定試(shi)驗(yan)(yan)等。揚聲器(qi)的可(ke)靠(kao)性試(shi)驗(yan)(yan)經常(chang)接觸到的是(shi)環境(jing)試(shi)驗(yan)(yan)、壽命(ming)試(shi)驗(yan)(yan)和現(xian)場試(shi)驗(yan)(yan)。
揚聲器(qi)的(de)噪聲功(gong)率(lv)試(shi)(shi)驗在某種程度上(shang)可(ke)以反映揚聲器(qi)可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)的(de)狀態(tai)，但并(bing)不(bu)是嚴(yan)格意義上(shang)的(de)可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)試(shi)(shi)驗。然而因為(wei)其試(shi)(shi)驗方(fang)法、試(shi)(shi)驗應力和失效(xiao)判(pan)據等(deng)，與其它可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)試(shi)(shi)驗項目有很(hen)大的(de)關(guan)聯，一些爭(zheng)議也源于(yu)對該試(shi)(shi)驗的(de)認識，需要作一些討論。
該試驗(yan)項目的(de)(de)(de)節目源濾波器常見的(de)(de)(de)有(you)CB，IEC，DINJIS、EIA和(he)IHF等，前4項是等效的(de)(de)(de)，有(you)些(xie)用戶可能不是很了解(jie)，需要作(zuo)好(hao)解(jie)釋(shi)。相當(dang)多的(de)(de)(de)國外用戶，尤其(qi)是大(da)用戶要求(qiu)在20Hz～20kHz范圍內進行(xing)試驗(yan)，這與(yu)CB標準的(de)(de)(de)規定是有(you)區別的(de)(de)(de)，試驗(yan)結果表現為失(shi)效率(lv)升高。
GB/19397-1996《直接輻射式(shi)電動揚(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器通用(yong)規(gui)范(fan)》中(zhong)對失(shi)(shi)效判據(ju)的描述是(shi)“試(shi)(shi)驗后應(ying)無熱(re)(re)損(sun)(sun)(sun)傷(shang)和(he)(he)機械(xie)(xie)損(sun)(sun)(sun)傷(shang)，并(bing)符(fu)(fu)合(he)4.2要(yao)求。通用(yong)規(gui)范(fan)中(zhong)4.2要(yao)求是(shi)對發(fa)(fa)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)異(yi)常(chang)(chang)(chang)(chang)的判定(ding)，發(fa)(fa)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)異(yi)常(chang)(chang)(chang)(chang)是(shi)指(zhi)無聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)、碰圈、明(ming)顯(xian)垃圾(ji)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)、嚴(yan)重(zhong)異(yi)常(chang)(chang)(chang)(chang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)和(he)(he)機械(xie)(xie)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)等。所以試(shi)(shi)驗失(shi)(shi)效判據(ju)應(ying)該(gai)并(bing)列分(fen)為兩類(lei)，類(lei)是(shi)熱(re)(re)損(sun)(sun)(sun)傷(shang)和(he)(he)機械(xie)(xie)損(sun)(sun)(sun)傷(shang)，第(di)二類(lei)是(shi)發(fa)(fa)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)異(yi)常(chang)(chang)(chang)(chang)。實(shi)(shi)際的情況是(shi)第(di)二類(lei)失(shi)(shi)效（發(fa)(fa)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)異(yi)常(chang)(chang)(chang)(chang)）發(fa)(fa)生時，一定(ding)出(chu)現(xian)了類(lei)失(shi)(shi)效（熱(re)(re)損(sun)(sun)(sun)傷(shang)和(he)(he)機械(xie)(xie)損(sun)(sun)(sun)傷(shang)）。類(lei)失(shi)(shi)效（熱(re)(re)損(sun)(sun)(sun)傷(shang)和(he)(he)機械(xie)(xie)損(sun)(sun)(sun)傷(shang)）發(fa)(fa)生時卻不一定(ding)就(jiu)能(neng)明(ming)顯(xian)覺察出(chu)第(di)二類(lei)失(shi)(shi)效（發(fa)(fa)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)異(yi)常(chang)(chang)(chang)(chang)），例(li)如(ru)揚(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器的多(duo)股編織線斷了若干(gan)股，已出(chu)現(xian)打火現(xian)象，在特(te)殊環(huan)境下使(shi)用(yong)已具備危險性，但是(shi)純音(yin)檢聽(ting)仍能(neng)符(fu)(fu)合(he)通用(yong)規(gui)范(fan)中(zhong)4.2要(yao)求。又例(li)如(ru)使(shi)用(yong)塑(su)膠部件(jian)(jian)(jian)的揚(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器，塑(su)膠件(jian)(jian)(jian)出(chu)現(xian)變(bian)形或(huo)熱(re)(re)熔現(xian)象，在試(shi)(shi)驗室條件(jian)(jian)(jian)下純音(yin)檢聽(ting)也(ye)能(neng)符(fu)(fu)合(he)通用(yong)規(gui)范(fan)中(zhong)4.2要(yao)求，但是(shi)由于實(shi)(shi)際使(shi)用(yong)條件(jian)(jian)(jian)或(huo)安裝條件(jian)(jian)(jian)的差異(yi)，卻可能(neng)使(shi)揚(yang)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器塑(su)膠件(jian)(jian)(jian)的該(gai)類(lei)變(bian)形或(huo)熱(re)(re)熔現(xian)象趨于嚴(yan)重(zhong)而導致失(shi)(shi)效。所以僅以第(di)二類(lei)失(shi)(shi)效作(zuo)為該(gai)試(shi)(shi)驗的失(shi)(shi)效判據(ju)是(shi)片面的，這是(shi)產生試(shi)(shi)驗結果爭議(yi)的主要(yao)原因。
有些用(yong)戶對試驗前后(hou)的揚(yang)(yang)聲(sheng)器指標的變化幅度(du)會(hui)提出要求(qiu)，如諧振頻率、阻抗和靈(ling)敏度(du)等(deng)，變化幅度(du)如.給得較(jiao)小，對中低(di)檔(dang)揚(yang)(yang)聲(sheng)器而(er)言，有相當的難度(du)。
試驗(yan)后的純音檢聽功率，有相當多(duo)的用戶要求(qiu)在額(e)定功率下檢聽。
壽命試驗
揚(yang)(yang)聲器(qi)(qi)的(de)(de)壽(shou)(shou)命(ming)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)是揚(yang)(yang)聲器(qi)(qi)可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)的(de)(de)重(zhong)要內容，通過(guo)這(zhe)個試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)，可(ke)以了解產品的(de)(de)失效規(gui)律、失效率.和平均壽(shou)(shou)命(ming)等(deng)可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)特征量。為(wei)了解決試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)樣品數量和試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)周(zhou)期(qi)的(de)(de)矛(mao)盾(dun).可(ke)以采用加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)壽(shou)(shou)命(ming)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)。加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)壽(shou)(shou)命(ming)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)分為(wei)恒定應(ying)(ying)力加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)壽(shou)(shou)命(ming)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、步進(jin)應(ying)(ying)力加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)壽(shou)(shou)命(ming)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)和序進(jin)應(ying)(ying)力加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)壽(shou)(shou)命(ming)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)。SJ/T10601-947《家(jia)用揚(yang)(yang)聲器(qi)(qi)可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)要求及(ji)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)方(fang)法》和EIA-426B-1998間(jian)（Loudspeakers，OpimumAmplferPower）提供了揚(yang)(yang)聲器(qi)(qi)的(de)(de)壽(shou)(shou)命(ming)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)和恒定應(ying)(ying)力加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)壽(shou)(shou)命(ming)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)的(de)(de)方(fang)法。
AES2-1984（r2003）（AES Recommended Practice Speification. Of Loudspeaker Components Used in Professional Audioand Sound Reinforcemnent）可(ke)利用作為揚聲(sheng)器(qi)步進應(ying)力(li)加速壽(shou)命試驗(yan)的參考。步進應(ying)力(li)加速壽(shou)命試驗(yan)可(ke)以(yi)用來確(que)定揚聲(sheng)器(qi)承(cheng)受安全電(dian)應(ying)力(li)的極限(xian)水平，在對不同(tong)批(pi)次或不同(tong)廠(chang)家的揚聲(sheng)器(qi)進行比較時，便于探明工藝(yi)變化或設計變化對產品性能(neng)的影響。需要注意(yi)的是，揚聲器(qi)步進應力(li)加(jia)速(su)壽命試(shi)驗(yan)只(zhi)應作為揚聲器(qi)恒定(ding)應力(li)加(jia)速(su)壽命試(shi)驗(yan)的預(yu)備試(shi)驗(yan)或揚聲器(qi)恒定(ding)應力(li)加(jia)速(su)壽命試(shi)驗(yan)的補充(chong)試(shi)驗(yan)。
在進行揚聲器(qi)壽命試驗時，對試驗樣(yang)品的(de)監控保證了試驗結果的(de)準確(que)性。由于(yu)揚聲器(qi)特別是大功率(lv)揚聲器(qi)的(de)特殊性，監控通常(chang)比較(jiao)困難。利用PC平(ping)臺的(de)試驗設備(bei)可以較(jiao)好地解決這(zhe)個問題。國內已開(kai)始生產這(zhe)種儀器(qi)。
機(ji)械試驗
GB/T9397-1996《直接輻(fu)射式電動(dong)揚(yang)(yang)聲器通(tong)用規范》"規定了揚(yang)(yang)聲器的基礎機械試驗內容，可(ke)以(yi)參照執行。但是有(you)些(xie)用戶(hu)尤其是大的汽車制(zhi)造 商，給出的要求高(gao)于該(gai)標準。例如跌落(luo)試(shi)驗(yan)，增(zeng)加了無包(bao)裝跌落(luo)項目，有包(bao)裝時(shi)跌落(luo)方向為--角(jiao)三邊六面;滑落(luo)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)試(shi)驗(yan)，角(jiao)A從(cong)60°增(zeng)加到75°，滑落(luo)直(zhi)線距離從(cong)600mm增(zeng)加到1000mm;碰撞(zhuang)試(shi)驗(yan)，增(zeng)加門撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)試(shi)驗(yan)（現場試(shi)驗(yan)），波形為近似半正弦波，加速度(du)300m/s2，持續時(shi)間6ms，撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)次(ci)數100000次(ci)，揚聲器(qi)垂(chui)直(zhi)安(an)裝。
氣(qi)候環境試(shi)驗
氣候環境(jing)試(shi)驗(yan)主要是(shi)指溫(wen)濕度試(shi)驗(yan)。汽車或戶外揚聲器試(shi)驗(yan)溫(wen)度范圍可能擴大到40~85℃。
試驗設備：恒溫恒濕試驗箱 RK-TH-408L
溫(wen)度循環沖擊試驗
揚(yang)聲(sheng)器的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度循環(huan)沖擊試(shi)驗是揚(yang)聲(sheng)器的(de)(de)(de)極(ji)限應(ying)力試(shi)驗的(de)(de)(de)一種(zhong)。該試(shi)驗的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是評(ping)價(jia)揚(yang)聲(sheng)器承(cheng)受高(gao)溫(wen)(wen)與低溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)能力，以及(ji)高(gao)溫(wen)(wen)與低溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)交替變(bian)化對(dui)揚(yang)聲(sheng)器的(de)(de)(de)影響。由于揚(yang)聲(sheng)器設計或(huo)工藝的(de)(de)(de)原因，不(bu)少揚(yang)聲(sheng)器在這個(ge)項目上會出現失效。例如布折(zhe)環(huan)會出現變(bian)形等。對(dui)于不(bu)同的(de)(de)(de)客戶 ，該(gai)試驗的應力(li)及應力(li)施(shi)加(jia)周(zhou)期會(hui)不同(tong)。不同(tong)的應力(li)及應力(li)施(shi)加(jia)周(zhou)期會(hui)得(de)出(chu)不同(tong)的結果，相(xiang)互間并不具備可比性。
試驗設備：冷熱沖擊試驗箱 RK-TS-100L
鹽霧(wu)(wu)試驗(yan)和交(jiao)變鹽霧(wu)(wu)試驗(yan)
揚聲器鹽霧試(shi)驗(yan)m的(de)試(shi)驗(yan)目(mu)的(de)存在(zai)認識上的(de)誤區(qu)，與(yu)廣泛持有的(de)觀點相反(fan)，該試(shi)驗(yan)不是(shi)模擬海洋大氣的(de)影響(xiang)，而是(shi)主要用(yong)來評價保(bao)護(hu)涂層的(de)質量和(he)均勻性(xing)。
模擬海洋(yang)大氣(qi)影(ying)響的(de)試驗(yan)是交(jiao)變鹽霧(wu)試驗(yan)。交(jiao)變鹽霧(wu)試驗(yan)的(de)嚴酷等(deng)級(ji)分為(wei)6級(ji)。其中3-6級(ji)適用于在(zai)含鹽大氣(qi)和干燥大氣(qi)頻繁(fan)交(jiao)替(ti)使用的(de)產品，例如汽車及(ji)汽車零部件(jian)。目前，揚(yang)聲器該類試驗(yan)的(de)失效判據沒有(you)統一認識，令(ling)人頗為(wei)困擾。
試驗(yan)設備：鹽霧試驗(yan)機
太陽輻(fu)射試驗
揚聲(sheng)(sheng)器(qi)的(de)太(tai)陽(yang)輻射(she)(she)試驗叫(jiao)是(shi)評價太(tai)陽(yang)輻射(she)(she)對戶外或汽(qi)車(che)揚聲(sheng)(sheng)器(qi)所(suo)產生的(de)熱效應或光化學效應，試驗溫度(du)低溫25℃，高溫40℃或55℃。主(zhu)要(yao)失效是(shi)外觀(guan)和機械失效，特別(bie)是(shi)揚聲(sheng)(sheng)器(qi)的(de)塑膠部(bu)件和帶(dai)涂層塑膠部(bu)件。該(gai)試驗實施(shi)前提是(shi)揚聲(sheng)(sheng)器(qi)產品在使用(yong)時暴露在太(tai)陽(yang)輻射(she)(she)下(xia)。所(suo)以要(yao)求揚聲(sheng)(sheng)器(qi)做太(tai)陽(yang)輻射(she)(she)試驗的(de)客(ke)戶并不是(shi)很多。
淋雨試驗(yan)
主要用來觀察汽車或(huo)戶外揚(yang)聲器對水的(de)滲透性和 密封性(xing)。通常(chang)揚聲(sheng)器(qi)J“不(bu)(bu)具備淋(lin)雨(yu)試(shi)驗(yan)的主要試(shi)驗(yan)設備下雨(yu)室，所以該試(shi)驗(yan)-.般由整(zheng)車(che)廠完成(cheng)。整(zheng)車(che)廠根據(ju)試(shi)驗(yan)結果將揚聲(sheng)器(qi)分成(cheng)不(bu)(bu)能(neng)暴露于(yu)水(shui)(shui)、有(you)滲水(shui)(shui)性(xing)、無滲水(shui)(shui)性(xing)和防水(shui)(shui)等(deng)若(ruo)干等(deng)級，然后按照揚聲(sheng)器(qi)在汽車(che)上使用部位的不(bu)(bu)同，選(xuan)擇不(bu)(bu)同等(deng)級的揚聲(sheng)器(qi)。
其它試驗
氣(qi)壓、有害氣(qi)體、霉菌和粉塵試驗基本上未在揚聲器上實施。限于(yu)篇幅，不再贅述。
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