Устройство для контроля звукового давления громкоговорителей Советский патент 1990 года по МПК H04R29/00 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при контроле параметров громкоговорителей .

Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет уменьшения влияния акустических шумов и упрощение устройства.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 испытательного сигнала, первый выход которого через усилитель 2 мощности соединен с испытуемым громкоговорителем 3, установленным в акустическом боксе 4, в котором также установлен микрофон 5. подключенный к микрофонному усилителю 6. Второй выход генератора 1 подключен через первый нормализатор 7 к неинвертирующему входу дифференциального усилителя 8,.

Первый и второй входы генератора 1 подключены к первому и второму управляющим выходам блока ,9 управления соответственно, а управляющие входы генератора 1 - к выходам блока 9 управления. Выход микрофонного усилителя 6 подключен к первому входу сумматора 10 непосредственно и через второй нормализатор 11 - к инвертирующему входу дифференциального усилителя 8. Вторые входы нормализаторов 7 и 11 объединены и подключены к выходу источника 12 опорного напряжения постоянной величины. Выход дифференциального усилителя 8 через управляемый делитель 13 напряжения подключен к второму входу сумматора 10 непосредственно и через последовательно объединенные среднеквадратичный детектор 14 и делитель 15 на два - к первому входу сумматора 1б, к второму входу которого через среднеквадратичный детектор 17 подключен вьсход сумСП

со

00

го

жА

со

атора 10. Второй выход нормализатора 1 1 подключен к.управляющему входу делителя 13. Выход сумматора 1б подключен к входу блока 18 разбраковки, установочный и управляющий входы которого подключены к третьему и четвертому управляющим выходам блока 9 управления соответственно.

Устройство .(фиг. 1 и 2) работает ю следующим образом.

Запускают блок 9 управления (мо- мент времени t,), при этом на его кодовых выходах устанавливается код, соответствующий определенной частоте 15 (например, 63 Гц), происходит обнуление блока 18 разбраковки по импульсу с третьего управляющего выхода блока 9, на первом управляющем выходе блока 9 появляется напряжение опорной 20 кварцованной частоты (например, 1 МГц) а с первого выхода генератора 1 испытательного сигнала снимается напряжение с частотой 63 Гц;(например, треугольной формы, фиг. 2а). Это 25 напряжение усиливается усилителем 2 мощности и подается на испытуемый громкоговоритель 3. Громкоговоритель воспроизводит поданный на него сигнал. Звуковые волны давления, соз- зо даваемые громкоговорителем 3, повторяют поданный на него электрический сигнал. Так как коэффициент звукоизоляции бокса 4 имеет некоторую конечную величину, то в боксе k присутствует акустическая помеха, характер возникновения, уровень и частотный спектр которой случаен во времени. Эта помеха, воздействуя на- подвижную систему громкоговорите- ля 3, искажает форму волн давления, создаваемую им, и изменяет величину звукового давления (фиг. 26). Через время tjy звуковые волны от громкоговорителя 3 достигают микрофона 5 дЗ

и преобразуются им в исследуемый электрический сигнал (фиг. 2в), который усиливается микрофонным усилителем 6. На выходе усилителя 6 появляется напряжение

35

50

и и Asinwt + и

ПО

где А - амплитуда сигнала;

U) - частота (63 Гц) ; напряжение помехи.

Одновременно (т.е. через время

-ЭЙД

) на втором управляющем выходе

JO1 -U

блока 9 управления появляется управляющий потенциал, по которому с второго выхода генератора 1 снимается напряжение с частотой 63 Гц (фиг.2г) и Бз inut.

Исследуемый сигнал с выхода рофонного усилителя 6 поступает на второй нормализатор 11, где уси- ливается в К раз до величины опорного напряжения, и на выходе нормализато-f pa получается напряжение U, U х X К кЧАз1паЛ; + и„(,м дновремен- но сигнал с второго выхода генератора 1 (испытательный сигнал) поступает на выход первого нормализатора 7, где усиливается в К раз также до уровня опорного напряжения, и с выхода его снимается напряжение (фиг.2д)

и.

К X и„ KBsincot.

1

0 5 о

дЗ

5

50

При этом действующие значения сигналов на выходе нормализаторов 7 и П равны, т.е. UT U , U, - опорное напряжение с источника 12 опорного напряжения.

Усиленные электрические испытательный с блока 7 и исследуемый С блока 11 сигналы поступают на дифференциальный усилитель 8, с которого снимается разностный сигнал U g UT -и„ -к и no4-(KBsincJt-As inutK ) . Сигнал разности с усилителя 8 ослабляется . управляемым делителем 13 напряжения в К раз. Этот коэффициент устанавливается управляющим напряжением с второго выхода нормализатора 11 и равен его коэффициенту усиления, при этом величина ослабленного си1 нала будет равна U ,, -И по -«

+ (Esinwc - Asinw u) 2(-, Bsinwt - Asinwt). Ослабленный сигнал с делителя 13 и исследуемый сигнал с.уси- лителя 6 поступают на сумматор 10, где происходит компенсация помехи, и на выходе сумматора 10 сигнал по форме сочответствует испытательному сигналу, при этом действующее значение его равно действующему значению исследуемого сигнала.

Далее выходное напряжение сумма-, тора 10 п|эеобразуется детектором 17 в постоянное напряжение

и

17

к к

-X и

S

гДе и г - напряжение, пропорциональное Bsini.

5

Выходное напряжение с го делителя 13 напряжения образуется детектором 14 ное напряжение, величина

Ul4 2(|,U5- и)

где и - напряжение, проное Asinojt,

и делится, инвертируясь, 15 пополам. В результате жение на его выходе

-гфпе- а)

15

2

а на выходе сумматора 16 напряжение 20

Гб Uc,-f. а.

Т.е. величина U ,j в точности отображает величину Asincot в исследуемом сигнале U с выхода микрофонного усилителя 6,

В момент времени t, напряжение и. считывается блоком 18 разбраковки по импульсу с четвертого управляющего входа блока 9 управления. В момент времени t сигналы с выходо генератора 1 снимаются. На этом первый цикл контроля звукового давления громкоговорителя 3 заканчивается, а на выходах блока 9 значение кода увеличивается на единицу. Через некоторое время на первом выходе генератора 1 появляется напряжение с другой частотой (например, 80 Гц) и процесс повторяется, как описано. При этом величина, считанная блоком 18 на втором цикле Ь (.), поделенная на N, суммируется с предыдущей величиной Uj, (1), считанной на первом цикле, поделенной на N, где N - число частот, которое будет подано на громкоговоритель 3 в процессе его испытания. После N циклов блок 9 управления приходит в исходное состояние, ожидая нового запуска. Процесс контроля громкоговорителя заканчивается, при этом в блоке 18 разбраковки записанная величина отображает среднее звуковое давление громкоговорителя 3 на фиксированных частотах.

6

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Таким образом, устройство позволяет повысить достоверность и точность контроля звукового давления громкоговорителей за смет ослабления влияния на него акустических помех, снизить стоимость устройства за счет применения более простой конструкции звукозаглушечной камеры.

Формула изобретения

Устройство для контроля звукового давления громкоговорителей, содержащее последовательно соединенные генератор испытательного сигнала, усилитель мощности и испытуемый громкоговоритель, а также микрофон, подключенный к микрофонному усилителю, дифференциальный усилитель и заглушенную камеру, в которой размещены громкоговоритель и микрофон, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет уменьшения влияния акустических шумов и упрощения устройства, введены блок управления, первый нормализатор, последовательно соединенные первый сумматор, первый среднеквадратичный детектор, второй сумматор и блок разбраковки, а также последовательно соединенные источник опорного напряжения, второй нормализатор, управляемый делитель напряжения, второй среднеквадратичный детектор и делитель на два, причем первый вход первого нормализатора соединен с вторым выходом генератора испытательного сигнала, второй вход - с выходом источника опорного гапряже- ния, а выход - с неинвертирующим входом дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого соединен с вторым выходом второго нормализатора , а выход - с вторым входом управляемого делителя напряжения, вькод микрофонного усилителя соединен с вторым входом второго нормализатора и с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом управляемого делителя напряжения, выход делителя на два соединен с вторым входом второго сумматора, а управляющие выходы блока управления соединены с управляющими входами генератора испытательного сигнала и блока разбраковки.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для контроля параметров громкоговорителей. Целью изобретения является повышение достоверности контроля и упрощение устройства. Электрические испытательный и исследуемый сигналы усиливают до опорного уровня и определяют разность, найденную разность ослабляют и вычитают из исследуемого. Сигнал второй разности и ослабленный сигнал первой разности преобразуют в постоянное напряжение. По величине суммы этих напряжений делают заключение о величине звукового давления. 2 ил.