揚聲(shēng)器可(kě)靠性試驗
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來源:
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發布日期: 2021.07.17
由於揚聲器的用戶範圍極廣(guǎng),揚聲器可靠性的試驗方法大同小異,但是在試驗應力和失效判據上存在一定(dìng)差異,所(suǒ)以筆者主要從試驗(yàn)目的、試驗應力和失效判據方麵作討論。
可靠性試驗分類
可靠性試驗通常分(fèn)為環境試驗、壽命試驗.篩選(xuǎn)試驗現場(chǎng)試驗和鑒定試驗等。揚聲器的可靠性試驗經常接觸(chù)到的是環境試驗、壽命試驗和現場試驗(yàn)。
揚聲器的噪(zào)聲功率試驗在某種程度上可以反映揚聲器可靠性的狀態,但(dàn)並不是(shì)嚴格意義上的可靠性試驗。然而因為其試驗方法、試(shì)驗應力和失效判(pàn)據等,與其它(tā)可靠性試驗項目有很大的關聯,一些爭議也源於對該試驗(yàn)的認識,需要作一些討論。
該試驗項目的節目源濾波(bō)器常見的有CB,IEC,DINJIS、EIA和IHF等,前4項是等效的,有些用戶可能不是很了解,需要作好解釋。相當多的國外用戶,尤其是大用戶要求在(zài)20Hz~20kHz範圍內進行試驗,這與CB標準(zhǔn)的規定(dìng)是有區別的,試驗結果表(biǎo)現為失效率升高。
GB/19397-1996《直接(jiē)輻射式電動揚聲(shēng)器通用規(guī)範》中對失效(xiào)判據的描述是“試驗後應無熱損傷和機械損傷,並符(fú)合4.2要求。通用規範中4.2要求是對發聲異常的判定,發聲異常是(shì)指無聲(shēng)、碰圈(quān)、明顯垃圾(jī)聲、嚴重異常聲和機械(xiè)聲等。所以試(shì)驗失效(xiào)判據應該並列分為兩類,類是熱損傷(shāng)和機械損傷,第二類是發聲異常。實(shí)際的情況是第二類失效(發聲異(yì)常)發生時,一定出現了類(lèi)失效(熱損傷(shāng)和機械(xiè)損傷)。類失效(熱損傷和機械損傷)發生時卻不一定就能明顯覺察出(chū)第二類失效(xiào)(發聲異常),例(lì)如揚聲(shēng)器的多股編織線斷了若幹股(gǔ),已出現打火現(xiàn)象,在特殊環境下使(shǐ)用已(yǐ)具備危險性,但是純音檢聽仍(réng)能符合通用規範中4.2要求。又例(lì)如使用塑膠部件的揚聲器,塑膠件出現變形或熱熔現象,在試(shì)驗室條件下純音檢聽也能符合通用規範中(zhōng)4.2要求(qiú),但是由於實際使用(yòng)條件或安裝條件的差異,卻可能使揚聲器塑膠件的(de)該類變形或熱熔現(xiàn)象趨於(yú)嚴重而導致(zhì)失效。所以僅以第二類失效作為該(gāi)試驗的失效判據是片麵的,這是產生試驗(yàn)結果爭議的主要原因。
有些用戶對試驗(yàn)前後的揚聲器指標的變化幅度會提出要(yào)求,如諧(xié)振頻(pín)率(lǜ)、阻抗和靈敏度等(děng),變化幅度如.給得較小,對中低檔(dàng)揚聲(shēng)器而言,有相(xiàng)當的難度。
試驗後的純音檢聽功率(lǜ),有相當多的用戶要求在額定功(gōng)率下檢聽。
壽命試驗
揚聲器的(de)壽命試驗是揚聲器可靠性試驗的重要內容,通(tōng)過這個試驗,可(kě)以了解產品的失效規律、失效(xiào)率.和平均壽命等可靠性特征量。為了解決試驗樣品數量和試驗(yàn)周期的矛盾(dùn).可以采(cǎi)用加速壽(shòu)命試驗。加速壽命試驗分為(wéi)恒定應力加速壽命試(shì)驗、步進應力加速壽命試驗和序進應力加速(sù)壽命試驗。SJ/T10601-947《家用揚聲器可靠(kào)性要求及試驗方法》和EIA-426B-1998間(Loudspeakers,OpimumAmplferPower)提供了揚聲器的壽(shòu)命試驗和恒定應力加速壽命試驗的方法。
AES2-1984(r2003)(AES Recommended Practice Speification. Of Loudspeaker Components Used in Professional Audioand Sound Reinforcemnent)可(kě)利用作(zuò)為揚聲器步進應力加速(sù)壽(shòu)命試驗的參(cān)考。步進應(yīng)力加速壽命試驗可以(yǐ)用來確定揚聲器承受安全(quán)電應力的極限水平,在對不同批次(cì)或不(bú)同廠家的揚聲器進行比較時,便於探明工藝變化或設計變化對產品性能的影響。需要注意的是,揚聲器步進(jìn)應力加速壽命試驗(yàn)隻應作為揚聲器恒定應力加速壽(shòu)命試驗的預備試驗或揚聲器恒定應力加速(sù)壽(shòu)命試驗的補(bǔ)充試驗。
在進行揚聲器壽命試驗時,對試驗樣品的監控保證了試驗結果的準(zhǔn)確性。由於揚聲器特別是大功率揚聲器的特殊(shū)性,監控(kòng)通常比(bǐ)較困難。利(lì)用PC平台的試驗設備可以(yǐ)較好地解決這個問題。國內已開始生產這種儀器。
機械試驗(yàn)
GB/T9397-1996《直接輻射式電動揚聲(shēng)器通用規(guī)範》"規定了揚聲器的基礎機械試驗內容,可以參照執行。但是有些用戶尤其是大(dà)的汽車製(zhì)造(zào) 商,給出的要求高於該標準。例如跌落試驗,增加了無包裝跌落項目,有包裝時跌落方向為--角三邊六麵;滑落衝擊試驗,角(jiǎo)A從60°增(zēng)加到75°,滑落直線距離從600mm增(zēng)加到1000mm;碰撞試驗,增加門(mén)撞擊試驗(現場試驗),波形為近似半正弦波,加速度300m/s²,持續時間(jiān)6ms,撞擊次數100000次,揚聲器垂直安裝。
氣候(hòu)環境試驗
氣候環境試驗主要是指(zhǐ)溫濕度試驗。汽車或(huò)戶外揚聲器試驗溫度範圍可能擴大(dà)到40~85℃。
試驗設備(bèi):恒溫恒(héng)濕試(shì)驗箱 RK-TH-408L
溫度循環衝擊試驗
揚聲器的溫度循環(huán)衝擊試(shì)驗是揚聲器的極限應力試驗的一種(zhǒng)。該試驗的目的是(shì)評價揚聲器承受高溫(wēn)與低溫(wēn)的能力,以及高溫與低溫的交替變化對揚聲器的影響。由於(yú)揚聲(shēng)器(qì)設計或工藝的原因(yīn),不少揚聲器在這個項目上(shàng)會出現失效。例如布折環會出現變形等。對於不同的客戶 ,該(gāi)試驗的應力及應(yīng)力施加周期會不同。不同的應力及應力施加周(zhōu)期會(huì)得出(chū)不同的結果,相(xiàng)互間(jiān)並不具備可比性。
試驗設備:冷熱衝擊試驗(yàn)箱(xiāng) RK-TS-100L
鹽霧試驗(yàn)和交變鹽霧試驗
揚聲器鹽霧試驗m的試(shì)驗目的存在認(rèn)識上(shàng)的誤區,與廣泛持有的觀點相反,該試驗不是模擬海洋大氣的影響,而是主要用來評價保護塗層的質量和均勻(yún)性(xìng)。
模(mó)擬海洋大氣影響的試驗是交變鹽霧試驗。交變鹽霧(wù)試驗的嚴酷等級分(fèn)為6級。其中(zhōng)3-6級(jí)適用於在含鹽(yán)大氣(qì)和幹燥大(dà)氣頻繁(fán)交替使用的(de)產品,例如汽車及汽(qì)車零部件。目前,揚聲器(qì)該類試驗(yàn)的失效判據沒有統一認識,令人頗為困擾。
試驗設(shè)備:鹽霧試驗機
太(tài)陽輻射試驗
揚聲器的太陽(yáng)輻射試驗叫是評價(jià)太陽輻射對(duì)戶外或汽車揚聲器所產生(shēng)的熱效應或光化學效應,試驗溫度低溫25℃,高溫40℃或55℃。主(zhǔ)要失(shī)效是外觀和機(jī)械失效,特別是揚聲器的塑膠部件和帶塗層塑膠部件。該試驗實施前提是(shì)揚聲器產品在使用時暴露在太陽輻射下(xià)。所以要(yào)求揚(yáng)聲器做太陽輻射試驗的客戶並不是(shì)很多。
淋雨試驗
主要用來觀察汽車或戶外揚聲器對水的滲透性(xìng)和 密封性。通常揚聲器J“不(bú)具備淋雨(yǔ)試驗的主要試驗設備下(xià)雨室,所以該試(shì)驗-.般由整車廠完成。整車(chē)廠根據試驗結果將揚(yáng)聲器分成不能暴(bào)露(lù)於水、有滲水性(xìng)、無(wú)滲水性和防水等若幹等級(jí),然後按照揚聲器在汽車上(shàng)使用部(bù)位的不同,選擇不同等級的揚聲器(qì)。
其(qí)它試驗(yàn)
氣壓、有害(hài)氣體、黴菌和粉塵試驗基(jī)本上未在揚聲器上實施。限於篇幅,不再(zài)贅述。