鄭芝明

摘 要：極性是揚(yáng)聲器重要參數(shù)之一，如何快速判斷極性即能提高生產(chǎn)效率，揚(yáng)聲器極性測(cè)試儀是揚(yáng)聲器極性判斷的測(cè)試儀。但如何校準(zhǔn)揚(yáng)聲器極性測(cè)試儀，目前還沒有相應(yīng)的計(jì)量檢定規(guī)程或計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范。根據(jù)揚(yáng)聲器極性測(cè)試儀工作原理，提出使用數(shù)字示波器對(duì)揚(yáng)聲器極性測(cè)試儀進(jìn)行校準(zhǔn)的方法。

關(guān)鍵詞：揚(yáng)聲器極性；測(cè)試儀；校準(zhǔn)；方法

1 概述

揚(yáng)聲器極性測(cè)試儀（以下稱極性儀）適用與揚(yáng)聲器、耳機(jī)及動(dòng)圈式受話器極性測(cè)定的儀器，采用脈沖信號(hào)測(cè)試，按被測(cè)件類型可選擇適當(dāng)?shù)拿}沖電壓幅度。該儀器操作簡(jiǎn)單，極性判別快速準(zhǔn)確，測(cè)試結(jié)果通過LED指示燈閃爍顯示，同時(shí)還可以選擇正極性或負(fù)極性報(bào)警，進(jìn)一步提高了測(cè)試效率。

2 揚(yáng)聲器極性重要性和簡(jiǎn)單測(cè)試方法

2.1 揚(yáng)聲器極性接反產(chǎn)生的問題

對(duì)于單個(gè)揚(yáng)聲器，如果揚(yáng)聲器極性反了，短時(shí)間使用時(shí)沒有影響，但長(zhǎng)時(shí)間使用，揚(yáng)聲器本身會(huì)受到損傷。在分頻電路中，由于電容引起的相位差，有時(shí)高音揚(yáng)聲器和低音揚(yáng)聲器接線也是相反的，對(duì)于一個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)，包含兩個(gè)以上的揚(yáng)聲器，這時(shí)揚(yáng)聲器的極性顯得非常重要。由于聲波的疊加特性，比如一對(duì)揚(yáng)聲器接收同樣的信號(hào)輸出，揚(yáng)聲器擺放位置距離較近，但是極性接反了，那么因?yàn)橐粋€(gè)揚(yáng)聲器振膜前向振動(dòng)時(shí)，另一個(gè)后向振動(dòng)，這樣聲音效果會(huì)很差，在音響系統(tǒng)中，回放的音樂就會(huì)變得混濁甚至由于相互抵消導(dǎo)致音樂的不可聞。我們用反極性粉紅底噪煲機(jī)就和這個(gè)原理差不多，對(duì)于一對(duì)輸出極性相同的揚(yáng)聲器，輸入相位相反的粉紅底噪給對(duì)向放著的一對(duì)揚(yáng)聲器，聲音相互抵消，就不會(huì)對(duì)周圍造成噪音污染。

2.2 揚(yáng)聲器極性的簡(jiǎn)單測(cè)試方法

用萬(wàn)用表電阻檔或者蜂鳴檔或者用合適的電壓（視揚(yáng)聲器的大小而定，電壓不宜過高，過高可能會(huì)燒壞揚(yáng)聲器），用正極觸碰揚(yáng)聲器正極，如果揚(yáng)聲器震膜向外彈出，那么萬(wàn)用表的正極與接的是揚(yáng)聲器正極，反之揚(yáng)聲器的震膜向里縮回去，那萬(wàn)用表下極接的是揚(yáng)聲器的負(fù)極。有些揚(yáng)聲器震動(dòng)比較小，不容易看出。這時(shí)使用揚(yáng)聲器極性測(cè)試儀測(cè)試即可快速判斷。

3 極性儀工作原理

揚(yáng)聲器的極性是指交流正向電流從這個(gè)電極流過的時(shí)候揚(yáng)聲器振膜向外運(yùn)動(dòng)，負(fù)向電流經(jīng)過時(shí)向里運(yùn)動(dòng)。

揚(yáng)聲器輸入端的極性標(biāo)志，是指饋給揚(yáng)聲器瞬時(shí)直流電壓能引起膜片向外運(yùn)動(dòng)，那個(gè)正電壓所接的輸入端為正極，極性儀依據(jù)這一定義進(jìn)行測(cè)試。首先由儀器產(chǎn)生正向脈沖系列，從紅色接線柱端饋給被揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器在這一個(gè)信號(hào)作用下發(fā)生向外或向內(nèi)的振動(dòng)，傳聲器將聲振信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)送至儀器內(nèi)，再由儀器經(jīng)放大處理后作出極性判別：顯示“+”表示接紅色接線柱端的正極，顯示“-”表示接紅色接線柱端的是負(fù)極。

4 極性儀操作及注意事項(xiàng)

（1）檢查電源，確認(rèn)保險(xiǎn)絲可靠接入。

（2）放置好儀器，打開電源，“ON”燈亮，本儀器無(wú)需預(yù)熱即可工作。

（3）打開傳聲話筒開關(guān)。

（4）選擇合適的脈沖電壓幅度，功能置“極性”，接上被測(cè)件，移近被測(cè)件與話筒間的距離，儀器測(cè)出極性時(shí)，將在極性顯示區(qū)閃爍指示：綠燈閃亮，紅輸出端接的是被測(cè)件的正極；紅燈閃亮，紅輸出端接的是被測(cè)件的負(fù)極。

（5）電壓幅度選用參考如下

高：一般音響揚(yáng)聲器用，中：球頂揚(yáng)聲器用，低：MYLAR揚(yáng)聲器或動(dòng)圈受話器。

（6）由于話筒和揚(yáng)聲器均具有一定的方向性，因此測(cè)試中應(yīng)保持傳聲話筒正對(duì)被測(cè)揚(yáng)聲器，否則可能導(dǎo)致誤測(cè)。

（7）被測(cè)件在脈沖信號(hào)的激勵(lì)下，若不能在話筒處形成足夠的聲壓，則可能測(cè)不出極性或?qū)е虏环€(wěn)定的測(cè)試。

（8）可選擇您所需的訊響方式如下

關(guān)：關(guān)閉訊響，正：顯示正極性時(shí)報(bào)警，負(fù)：顯示負(fù)極性時(shí)報(bào)警。

（9）功能置于“試音”時(shí)，從測(cè)量端輸出的是“試音信號(hào)”輸入端上的信號(hào)，因此可用外接信號(hào)進(jìn)行純音檢聽。試音時(shí)，話筒輸入信號(hào)被抑制。

（10）功能置于“控制”時(shí)，可通過遠(yuǎn)控開關(guān)進(jìn)行極性測(cè)試或純音檢聽的切換，即：開關(guān)斷開時(shí)，輸出試音信號(hào)，可進(jìn)行純音檢聽；開關(guān)閉合時(shí)，則輸出脈沖信號(hào)，可進(jìn)行極性測(cè)試。

5 極性儀校準(zhǔn)方法

由于極性儀輸出端產(chǎn)生的正向脈沖信號(hào)系列，所以我們可以參考函數(shù)發(fā)生器檢定規(guī)程和脈沖信號(hào)發(fā)生器檢定規(guī)程對(duì)極性儀的參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。脈沖信號(hào)的主要參數(shù)包括（1）脈沖電壓，（2）脈沖寬度，（3）脈沖頻率，（4）脈沖上升時(shí)間。下面是極性儀各參數(shù)的校準(zhǔn)方法（樣品為數(shù)臺(tái)型號(hào)139極性儀）。

5.1 脈沖電壓校準(zhǔn)

將極性儀輸出端接入數(shù)字示波器的輸入端，極性儀的測(cè)試模式選“H”，數(shù)字示波器按下“Autoset”鍵，自動(dòng)掃描信號(hào)。當(dāng)數(shù)字示波器顯示的脈沖圖形較小，可以調(diào)整數(shù)字示波器電壓檔位鍵，使脈沖圖形電壓值能達(dá)數(shù)字示波器顯示全屏垂直（電壓軸）高度的60%到80%為宜，這樣可以較準(zhǔn)確的讀出脈沖電壓值，用電壓峰值測(cè)量模式，測(cè)量脈沖電壓值通常在14V到16V之間。型號(hào)139極性儀技術(shù)參數(shù)說明脈沖電壓值大于10V即為合格。

5.2 脈沖寬度校準(zhǔn)

數(shù)字示波器和極性儀初步設(shè)置同上。當(dāng)數(shù)字示波器顯示的脈沖圖形較多，可以調(diào)整數(shù)字示波器時(shí)間檔位鍵，使數(shù)字示波器只顯示一個(gè)脈沖圖形，而且脈沖寬度能達(dá)數(shù)字示波器顯示全屏水平（時(shí)間軸）寬度的60%到80%為宜，這樣可以較準(zhǔn)確的讀出脈沖寬度值。用脈寬測(cè)量模式，測(cè)量脈沖寬度值通常在2.36ms到2.48ms之間。型號(hào)139極性儀技術(shù)參數(shù)說明脈沖寬度在2.28ms到2.52ms即為合格。

5.3 脈沖頻率校準(zhǔn)

數(shù)字示波器和極性儀初步設(shè)置同上。調(diào)整數(shù)字示波器時(shí)間檔位鍵，使數(shù)字示波器顯示多個(gè)（3-6個(gè)）脈沖圖形為宜，這樣可以較準(zhǔn)確的讀出脈沖頻率值。用頻率測(cè)量模式，測(cè)量脈沖頻率值通常在9.95Hz到10.05ms之間。型號(hào)139極性儀技術(shù)參數(shù)說明脈沖頻率在9.9Hz到10.1Hz即為合格。

5.4 脈沖上升時(shí)間校準(zhǔn)

數(shù)字示波器和極性儀初步設(shè)置同上。當(dāng)數(shù)字示波器顯示的脈沖圖形較多，可以調(diào)整數(shù)字示波器時(shí)間檔位鍵，使數(shù)字示波器只顯示一個(gè)脈沖圖形的上升沿，使脈沖圖形的上升沿電壓值能達(dá)數(shù)字示波器顯示全屏垂直（電壓軸）高度的60%到80%為宜，這樣可以較準(zhǔn)確的讀出脈沖上升時(shí)間值。用上升時(shí)間測(cè)量模式，測(cè)量脈沖上升時(shí)間值通常在28ns到56ns之間。型號(hào)139極性儀技術(shù)參數(shù)說明脈沖上升時(shí)間值小于在100ns即為合格。需要說明一點(diǎn)，測(cè)量脈沖上升時(shí)間值時(shí)，由于數(shù)字示波器測(cè)量信號(hào)時(shí)自身的上升時(shí)間值對(duì)被測(cè)脈沖上升時(shí)間值測(cè)量有影響（公式：測(cè)量所得的上升時(shí)間t2=被測(cè)信號(hào)上升時(shí)間t2+數(shù)字示波器自身上升時(shí)間t2），但對(duì)被測(cè)極性儀脈沖上升時(shí)間值來(lái)說影響很小，可以忽略不計(jì)，所以數(shù)字示波器脈沖上升時(shí)間值讀數(shù)即為被測(cè)極性儀脈沖上升時(shí)間值。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文簡(jiǎn)要講述了極性儀的重要性及工作原理，經(jīng)過多年實(shí)際工作的實(shí)踐，提出了極性儀的操作注意事項(xiàng)，最后著重講述極性儀校準(zhǔn)方法以供探討。

參考文獻(xiàn)

[1]杜建國(guó)，趙自文，崔廣新，等.脈沖信號(hào)發(fā)生器檢定規(guī)程[S].中國(guó)質(zhì)檢出版社，2003，5.

[2]郁月華，朱建剛，武軍，等.函數(shù)發(fā)生器檢定規(guī)程[S].中國(guó)質(zhì)檢出版社，2016，6.

[3]揚(yáng)聲器/話筒極性測(cè)試儀[Z].同惠電子有限公司.