小型喇叭的摇摆模式分析工具

Lili匠

[size=16.0176px]对于微型扬声器、耳机驱动单元和其他薄结构、悬挂简单的换能器设计，摇摆模式是一个常见问题。



[size=16.0176px]膜片上这些不希望有的倾斜共振经常出现在通频带的低频部分，在再现低音时会限制驱动单元的稳定性：由于摇摆模式的阻尼非常低，设计中很小的不均匀性就会触发较大的倾斜角使得音圈撞到磁隙的边界。线圈的摩擦将大大缩短扬声器的使用寿命，产生的过度脉冲失真也会降低产品的感知质量。[size=16.0176px]
摇摆模式分析 (RMA：Rocking Mode Analysis)可为解决此类问题提供必要的诊断信息。它相当于一个后处理工具，在此之前需要使用激光测振仪（Klippel激光扫描仪系统SCN或通过POLY2SCN的Polytec LDV）进行一个简短的扫描来获取振动数据，除此之外还需要其TS参数（通过LPM测量或者直接手动输入）来验证其活塞模式振动，然后通过RMA处理将不需要的摇摆模式从活塞模式中分离出来。
RMA可以识别机电系统中质量、刚性和力因数分布的不平衡。还可量化每个根本原因对整个摇摆运动的贡献，并揭示膜片上质量、刚度和激励力不平衡的中心位置。利用这些信息，可以发现设计中的薄弱环节并解决制造中的问题，有效降低输出信号中音圈摩擦和脉冲失真的风险，对扬声器的质量和可靠性大有裨益。

随着dB-Lab 212的发布，我们也有了该模组的完整版本，其中有两个改善用户体验的新功能：

• 具有优先级别的指导说明
  

在运行完RMA模组之后，对其结果质量的评估就会显示在Errors/Warnings的结果窗口中，如上图。提供的分级信息中会用绿色/浅绿色表示很好、可接受，而红色背景颜色则表示错误，浅橙色表示警告。如果出现了错误/警告，可以在上面Info/Warnings/Errors中找到相应的说明和指导方案，帮助用户逐步提升拟合结果。

• 摇摆级别的严重程度分级
  
  

进行摇摆模式分析首先就需要判定摇摆问题的严重程度，用RRL表示，即活塞模式包含的能量（AAL0）和摇摆模式1/2中包含的能量（AAL1和AAL2）之间的dB差异值。一般RRL小于-20dB的摇摆模式并不重要。

除此之外，KLIPPEL也发布了关于RMA的新应用笔记

AN80 Rocking Mode Analysis on Headphone Transducers

，不仅详细介绍了如何根据SCN扫描情况判断DUT是否有严重的摇摆模式/是否需要进一步进行摇摆模式分析，对于产生摇摆模式的根本原因也给出了一些指导性的措施，而且最后还给出了从SCN扫描到RMA分析的分步步骤指导说明，无论对工程师还测试员来说都非常有帮助。