中心議題：

• 多通道揚聲器功率試驗係統的簡介
• 係統結構、硬件平台

解決方案：

• 硬件由計算機、功率試驗儀和功放組成
• 軟件采用微軟公司的Vc6.0結合NI公司的Measurementstudio6.0聯合開發

對(dui)揚(yang)聲(sheng)器(qi)進(jin)行(xing)功(gong)率(lv)試(shi)驗(yan)

，是(shi)電(dian)聲(sheng)企(qi)業(ye)在(zai)研(yan)發(fa)和(he)生(sheng)產(chan)揚(yang)聲(sheng)器(qi)產(chan)品(pin)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)重(zhong)要(yao)測(ce)試(shi)環(huan)節(jie)。按(an)照(zhao)國(guo)際(ji)和(he)國(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)規(gui)定(ding)，在(zai)進(jin)行(xing)揚(yang)聲(sheng)器(qi)、號(hao)筒(tong)揚(yang)聲(sheng)器(qi)和(he)頭(tou)戴(dai)耳(er)機(ji)等(deng)電(dian)聲(sheng)器(qi)件(jian)定(ding)型(xing)檢(jian)驗(yan)和(he)例(li)行(xing)檢(jian)驗(yan)時(shi)必(bi)須(xu)進(jin)行(xing)功(gong)率(lv)試(shi)驗(yan)。在(zai)描(miao)述(shu)揚(yang)聲(sheng)器(qi)性(xing)能(neng)的(de)諸(zhu)多(duo)技(ji)術(shu)參(can)數(shu)中(zhong)，額(e)定(ding)功(gong)率(lv)和(he)阻(zu)抗(kang)是(shi)最(zui)基(ji)本(ben)的(de)兩(liang)個(ge)參(can)數(shu)。通(tong)過(guo)功(gong)率(lv)試(shi)驗(yan)測(ce)得(de)的(de)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)和(he)輸(shu)入(ru)電(dian)功(gong)率(lv)是(shi)判(pan)斷(duan)電(dian)聲(sheng)器(qi)件(jian)能(neng)否(fou)正(zheng)常(chang)使(shi)用(yong)的(de)必(bi)要(yao)參(can)數(shu)。這(zhe)些(xie)參(can)數(shu)決(jue)定(ding)了(le)揚(yang)聲(sheng)器(qi)的(de)額(e)定(ding)功(gong)率(lv)和(he)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。
　　
傳統的揚聲器功率試驗係統，是按照國家標準GB9396-96，采用粉紅噪聲/白噪聲發生器
、模擬節目信號計權網絡、帶通濾波器、功gong放fang和he真zhen有you效xiao值zhi電dian壓ya表biao等deng一yi整zheng套tao的de獨du立li設she備bei對dui揚yang聲sheng器qi進jin行xing壽shou命ming試shi驗yan。采cai用yong上shang述shu的de試shi驗yan方fang法fa，不bu僅jin使shi用yong設she備bei數shu量liang多duo，造zao價jia高gao
，而er且qie不bu易yi對dui揚yang聲sheng器qi的de損sun壞huai過guo程cheng進jin行xing有you效xiao的de監jian測ce。企qi業ye針zhen對dui一yi批pi揚yang聲sheng器qi單dan元yuan進jin行xing功gong率lv試shi驗yan時shi
，為wei了le提ti高gao工gong作zuo效xiao率lv，通tong常chang對dui多duo隻zhi揚yang聲sheng器qi單dan元yuan同tong時shi進jin行xing試shi驗yan（進行多通道試驗）。如果使用上述模擬設備進行多通道試驗
，係統將會十分複雜，不僅操作過程複雜
、容易出錯
，而且也容易出現故障。
　　
針對這種情況，研發一種性價比高、操作簡便、可靠性高且功能強大的多通道揚聲器功率試驗係統
，將能夠廣泛的應用於國內各揚聲器生產企業，獲得顯著的經濟效益和社會效益。

多通道揚聲器功率試驗係統的簡介
　　
多通道揚聲器功率試驗係統的主要功能是同時對多隻揚聲器進行各種類型的功率試驗，這些試驗包括最大噪聲功率試驗、長期最大功率試驗、短期最大功率試驗、額定最大正弦功率試驗和最優功率標稱試驗，如配備高

、低溫箱，則可進行高低溫貯存試驗。通過這些類型試驗獲得的參數，為標稱揚聲器的額定阻抗和額定功率提供了依據。
　　
進(jin)行(xing)一(yi)次(ci)完(wan)整(zheng)的(de)功(gong)率(lv)試(shi)驗(yan)，用(yong)戶(hu)需(xu)要(yao)按(an)照(zhao)試(shi)驗(yan)步(bu)驟(zhou)，依(yi)次(ci)設(she)置(zhi)許(xu)多(duo)參(can)數(shu)，同(tong)時(shi)也(ye)要(yao)將(jiang)多(duo)隻(zhi)揚(yang)聲(sheng)器(qi)單(dan)元(yuan)同(tong)係(xi)統(tong)正(zheng)確(que)連(lian)接(jie)。因(yin)此(ci)試(shi)驗(yan)係(xi)統(tong)要(yao)有(you)良(liang)好(hao)的(de)人(ren)機(ji)交(jiao)互(hu)界(jie)麵(mian)和(he)人(ren)性(xing)化(hua)的(de)操(cao)作(zuo)方(fang)法(fa)，以(yi)方(fang)便(bian)用(yong)戶(hu)使(shi)用(yong)。係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)長(chang)期(qi)最(zui)大(da)功(gong)率(lv)試(shi)驗(yan)時(shi)，工(gong)作(zuo)時(shi)間(jian)可(ke)達(da)上(shang)百(bai)小(xiao)時(shi)，因(yin)此(ci)係(xi)統(tong)自(zi)身(shen)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)要(yao)高(gao)，能(neng)夠(gou)保(bao)證(zheng)長(chang)期(qi)穩(wen)定(ding)的(de)運(yun)行(xing)。
　　
weileshixianshangshugongneng

，xuyaogoujianyitaoyijisuanjiweijichudexuniyiqi。jiezhuyujisuanjiqiangdadechuligongnengheruanjiandelinghuoxing
，bujinkeyiwanchengshangshugongneng，hainenggoubaozhengxitongrihoubianyushengjiheweihu。xuniyiqijishudeyingyongshideduotongdaoyangshengqigonglvshiyanxitongjuyougaoxingjiabi、易用性、可擴展性和高可靠性等諸多優點。

係統結構
　　
虛擬儀器係統將計算機硬件資源、儀yi器qi硬ying件jian資zi源yuan和he軟ruan件jian資zi源yuan三san者zhe有you機ji的de結jie合he起qi來lai，利li用yong計ji算suan機ji強qiang大da的de處chu理li能neng力li和he軟ruan件jian的de靈ling活huo性xing，可ke以yi實shi現xian各ge種zhong複fu雜za的de控kong製zhi和he分fen析xi功gong能neng，大da大da簡jian化hua了le儀yi器qi硬ying件jian的de結jie構gou，同tong時shi軟ruan件jian可ke以yi對dui試shi驗yan數shu據ju進jin行xing分fen析xi、xianshihecunchu，bingqiehaikeyijiangshiyandezhenggeguochengjiluxialai
，shiyonghukeyigengjiaxizhidezhangwoyangshengqidetexing。erzhexiegongnengshiyongchuantongdeduliyiqihennanshixian。
　　
整套虛擬儀器係統由硬件和軟件兩部分組成
，其中硬件由計算機
、功率試驗儀和功放組成，軟件采用微軟公司的Vc6.0結合NI公司的Measurementstudio6.0聯合開發。為了使係統具有優越的性能，硬件部分和軟件部分都經過精心設計，下麵將分別針對硬件和軟件平台的參數要求
、框架結構和工作原理進行說明。
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硬件平台
　　
硬件平台是依照國標GB/T9396-1996《揚聲器主要性能測試方法》中揚聲器功率試驗的測試原理進行設計的。按照上述測試原理，虛擬儀器的硬件平台包含如下單元：計算機、AD/DA數據卡、功率試驗儀、功率放大器及若幹連接線材。
　　
在虛擬儀器的硬件平台中
，AD/DA數據卡和功率試驗儀是係統的核心單元。在這裏，AD/DA數據卡采用的是專業聲卡。之所以選擇專業聲卡，是出於以下幾點原因：
（1）相對於專業的數據采集卡（如NI、Adlink

、Advantech等公司的係列產品），專業聲卡具有明顯的價格優勢。
（2）專業聲卡具備良好的性能參數，如頻響、失真和信噪比等指標都比較高，很多型號還具備96KHz采樣頻率、24位精度的性能，完全可以滿足20Hz至20KHz頻率之間的音頻測試要求。
（3）專業聲卡的驅動程序兼容性好，用戶十分容易在計算機上安裝成功。
（4）應用軟件通過統一的API接口函數對聲卡進行操作
，當改變聲卡型號時，軟件幾乎不需做修改就可以正常運行。在本係統中，專業聲卡采用德國坦克公司的Phase22聲sheng卡ka

，該gai聲sheng卡ka性xing能neng可ke靠kao
，工gong作zuo穩wen定ding，保bao證zheng了le係xi統tong的de品pin質zhi。此ci外wai需xu要yao強qiang調tiao的de是shi
，價jia格ge低di廉lian的de普pu通tong民min用yong聲sheng卡ka，由you於yu性xing能neng指zhi標biao不bu夠gou確que定ding，不bu推tui薦jian應ying用yong於yu本ben測ce試shi係xi統tong中zhong。
　　
changjiandezhuanyeshengkayibanzhijubeilianggeshurutongdao，lianggeshuchutongdao，ergonglvshiyanyaoqiunenggoutongshiduiduogetongdaojinxingceshi，guxuyaofenpeidianlushixianxinhaoxuanze;此外，專業聲卡的電壓工作範圍在1至2伏(fu)之(zhi)間(jian)，揚(yang)聲(sheng)器(qi)的(de)實(shi)際(ji)工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)和(he)工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu)有(you)較(jiao)大(da)的(de)變(bian)化(hua)範(fan)圍(wei)，因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)電(dian)平(ping)變(bian)換(huan)才(cai)能(neng)和(he)聲(sheng)卡(ka)連(lian)接(jie)。綜(zong)合(he)這(zhe)些(xie)因(yin)素(su)，需(xu)要(yao)一(yi)套(tao)獨(du)立(li)的(de)功(gong)率(lv)試(shi)驗(yan)儀(yi)和(he)聲(sheng)卡(ka)相(xiang)配(pei)合(he)
，才(cai)能(neng)完(wan)成(cheng)測(ce)試(shi)功(gong)能(neng)。功(gong)率(lv)試(shi)驗(yan)儀(yi)內(nei)部(bu)由(you)程(cheng)控(kong)分(fen)配(pei)電(dian)路(lu)、程控衰減器、程控放大器、通訊端口、電源電路和接線端子等部分組成。整個硬件平台結構如圖1所示。

圖1功率試驗係統硬件平台
　　
xitonggongzuoshi，yingyongchengxutongguojisuanjikongzhizhuanyeshengkafachuceshixinhao
，ceshixinhaojingguochengkongfenpeidianlujiliduolugongfang
，gongfangqudongyangshengqijinxinggonglvshiyan。zaitu1中

，出於簡化
，僅畫出了1路功放
，實際工作時

，係統最多允許連接4路功放。每路功放可同時連接兩組揚聲器，在功率試驗儀內部配置有對應的2隻（每路有2隻，4路有8隻）低di阻zu值zhi參can考kao電dian阻zu，串chuan聯lian在zai揚yang聲sheng器qi連lian接jie回hui路lu之zhi中zhong，根gen據ju電dian阻zu壓ya降jiang可ke計ji算suan出chu揚yang聲sheng器qi工gong作zuo電dian流liu。揚yang聲sheng器qi的de工gong作zuo電dian壓ya和he電dian流liu分fen別bie通tong過guo程cheng控kong衰shuai減jian器qi和he程cheng控kong放fang大da器qi經jing專zhuan業ye聲sheng卡ka完wan成chengA/D變換，通過係統軟件分析得出揚聲器的阻抗

，用於判斷出揚聲器的工作狀態。由於專業聲卡同時隻能檢測2路lu信xin號hao
，要yao進jin行xing多duo路lu試shi驗yan
，必bi須xu采cai取qu循xun環huan掃sao描miao的de工gong作zuo方fang式shi，由you硬ying件jian完wan成cheng通tong道dao切qie換huan
，逐zhu個ge通tong道dao進jin行xing檢jian測ce。功gong率lv試shi驗yan儀yi的de設she計ji要yao確que保bao良liang好hao的de精jing度du和he可ke靠kao性xing
，內nei部bu硬ying件jian連lian線xian和he布bu局ju要yao合he理li
，以yi盡jin可ke能neng降jiang低di幹gan擾rao
，參can考kao電dian阻zu的de電dian壓ya較jiao低di，應ying采cai用yong差cha動dong放fang大da器qi放fang大da
，以yi提ti高gao共gong模mo抑yi製zhi比bi。此ci外wai，程cheng控kong衰shuai減jian器qi和he放fang大da器qi均jun要yao經jing過guo限xian幅fu電dian路lu再zai和he聲sheng卡ka連lian接jie，以yi防fang損sun壞huai聲sheng卡ka。
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軟件部分
　　
係統軟件是使用微軟公司的Vc6.0結合NI公司的Measurementstudio6.0開發的。Vc6.0是開發通用windows應用軟件的成熟工具，在程序的界麵設計、結構設計
、硬件訪問和數據庫操作等方麵均有著很強的靈活性。Measurementstudio6.0在虛擬儀器方麵可以為Vc6.0提ti供gong強qiang有you力li的de支zhi持chi
，它ta提ti供gong了le大da量liang的de庫ku函han數shu和he組zu件jian。通tong過guo調tiao用yong庫ku函han數shu，軟ruan件jian可ke以yi方fang便bian的de生sheng成cheng各ge種zhong類lei型xing的de測ce試shi信xin號hao
，還hai可ke以yi對dui其qi進jin行xing各ge種zhong濾lv波bo處chu理li。由you聲sheng卡ka采cai集ji得de到dao的de測ce試shi信xin號hao，在zai庫ku函han數shu的de支zhi持chi下xia，軟ruan件jian便bian於yu對dui其qi進jin行xing各ge種zhong深shen入ru的de分fen析xi
，可ke以yi獲huo得de揚yang聲sheng器qi的de阻zu抗kang曲qu線xian、TS參數和音圈溫度等重要參數。此外，Measurementstudio6.0提供的組件還為程序的界麵設計提供了極大方便，包括各種類型的旋鈕、開關、圖表和滑動條等等。應用這些組件
，可以開發出非常專業的儀器界麵，容易滿足用戶的操作習慣。使用Vc6.0結合Measurementstudio6.0開發軟件，可做到優勢互補
，大大降低了軟件的開發難度和周期，是一種理想的虛擬儀器軟件設計方案。
　　
係統軟件采用模塊化設計方法，整個係統包含中心管理模塊、測試步驟生成模塊、聲卡控製模塊、信號發生模塊、揚聲器模型分析模塊、硬件端口控製模塊
、數(shu)據(ju)庫(ku)管(guan)理(li)模(mo)塊(kuai)和(he)界(jie)麵(mian)管(guan)理(li)模(mo)塊(kuai)等(deng)等(deng)。其(qi)中(zhong)中(zhong)心(xin)管(guan)理(li)模(mo)塊(kuai)為(wei)核(he)心(xin)部(bu)分(fen)

，軟(ruan)件(jian)運(yun)行(xing)時(shi)從(cong)該(gai)模(mo)塊(kuai)進(jin)入(ru)，其(qi)它(ta)功(gong)能(neng)模(mo)塊(kuai)均(jun)在(zai)該(gai)模(mo)塊(kuai)的(de)管(guan)理(li)下(xia)，協(xie)調(tiao)一(yi)致(zhi)的(de)工(gong)作(zuo)。各(ge)功(gong)能(neng)模(mo)塊(kuai)均(jun)有(you)標(biao)準(zhun)的(de)數(shu)據(ju)接(jie)口(kou)，統(tong)一(yi)經(jing)過(guo)中(zhong)心(xin)控(kong)製(zhi)模(mo)塊(kuai)完(wan)成(cheng)數(shu)據(ju)交(jiao)換(huan)，彼(bi)此(ci)之(zhi)間(jian)不(bu)獨(du)自(zi)發(fa)生(sheng)聯(lian)係(xi)，因(yin)此(ci)可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)模(mo)塊(kuai)的(de)獨(du)立(li)性(xing)

，為(wei)程(cheng)序(xu)的(de)維(wei)護(hu)和(he)升(sheng)級(ji)建(jian)立(li)了(le)良(liang)好(hao)基(ji)礎(chu)。各(ge)個(ge)模(mo)塊(kuai)完(wan)成(cheng)的(de)功(gong)能(neng)如(ru)下(xia)所(suo)述(shu)：
　　1）中心管理模塊：為整個係統軟件的入口和出口，同時對整個係統實施管理和調度。它調用其它各個模塊，使它們相互配合，協調一致的工作。
　　2）測試步驟生成模塊：將用戶的輸入指令和要求轉換成一係列容易執行的試驗步驟。功率試驗的過程較為複雜，但是這一複雜過程可分解成多個簡單
、具體且容易執行的步驟。
　　3）聲卡控製模塊：負責控製聲卡發出音頻測試信號
，同時錄製輸入信號並送回軟件。
　　4）信號發生模塊：根據試驗要求產生各種測試信號
，包括各種頻段的白噪聲、粉紅噪聲、模擬節目信號，以及各種頻率的正弦波
、鋸齒波
，各種頻率和占空比的方波
、三角波及IEC、EIA、DIN等等標準信號。
　　5）揚聲器模型分析模塊：根據揚聲器工作電壓和電流分析其阻抗曲線、TS參數和音圈溫度等參數

，用於判斷揚聲器的狀態。
　　6）硬件端口控製模塊：控製功率試驗儀內部各個功能模塊的工作狀態
，從而完成硬件參數的設置。
　　7）數據庫管理模塊：將試驗過程的大量測量數據和試驗結果存入數據庫，或從數據庫讀取。
　　8）界麵管理模塊：試驗過程中，大量測量數據被不斷送往該模塊，並由該模塊在界麵顯示。
　　
各個模塊之間的邏輯關係如圖2所(suo)示(shi)。軟(ruan)件(jian)啟(qi)動(dong)後(hou)，中(zhong)心(xin)管(guan)理(li)模(mo)塊(kuai)首(shou)先(xian)將(jiang)用(yong)戶(hu)的(de)指(zhi)令(ling)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)相(xiang)應(ying)的(de)試(shi)驗(yan)步(bu)驟(zhou)，並(bing)按(an)試(shi)驗(yan)步(bu)驟(zhou)控(kong)製(zhi)各(ge)模(mo)塊(kuai)啟(qi)動(dong)功(gong)率(lv)試(shi)驗(yan)
，接(jie)著(zhe)對(dui)各(ge)個(ge)通(tong)道(dao)的(de)揚(yang)聲(sheng)器(qi)狀(zhuang)態(tai)采(cai)取(qu)循(xun)環(huan)掃(sao)描(miao)的(de)方(fang)式(shi)進(jin)行(xing)監(jian)測(ce)和(he)分(fen)析(xi)，並(bing)將(jiang)分(fen)析(xi)結(jie)果(guo)不(bu)斷(duan)送(song)往(wang)界(jie)麵(mian)顯(xian)示(shi)，然(ran)後(hou)繼(ji)續(xu)進(jin)行(xing)試(shi)驗(yan)直(zhi)至(zhi)結(jie)束(shu)為(wei)止(zhi)
，最(zui)後(hou)按(an)照(zhao)用(yong)戶(hu)的(de)要(yao)求(qiu)將(jiang)試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)保(bao)存(cun)或(huo)者(zhe)生(sheng)成(cheng)報(bao)表(biao)打(da)印(yin)出(chu)來(lai)。

注意事項
　　
功率試驗係統的硬件和軟件在研發過程中還要注意以下事項：


圖2功率試驗係統軟件結構
　　1）功率試驗儀內部要求具備充分、helidebaohudianlu

，yiquebaoxitongyougaodekekaoxing。shiyanyineibuzhenduishengkayaoyoudianyaxiaozhundianlu
，yonglaixiaochubutongshengkadianyalingmindudechayi，yibaozhengshiyanyideyizhixing。
　　2）功gong率lv試shi驗yan係xi統tong每mei次ci試shi驗yan運yun行xing最zui長chang可ke達da上shang百bai小xiao時shi
，處chu理li的de數shu據ju量liang十shi分fen巨ju大da
，需xu要yao有you很hen高gao的de穩wen定ding性xing。因yin此ci要yao求qiu軟ruan件jian程cheng序xu代dai碼ma具ju備bei高gao的de編bian寫xie質zhi量liang，以yi防fang止zhi係xi統tong長chang時shi間jian運yun行xing之zhi後hou出chu現xian崩beng潰kui的de故gu障zhang。程cheng序xu代dai碼ma編bian寫xie過guo程cheng中zhong，對dui於yu內nei存cun的de操cao作zuo要yao嚴yan格ge、規範，對於運行時可能出現的異常情況要有應對措施，總之要嚴格遵循軟件工程的要求編寫代碼。
7結論
　　係(xi)統(tong)研(yan)發(fa)成(cheng)功(gong)以(yi)後(hou)，曾(zeng)在(zai)多(duo)家(jia)企(qi)業(ye)進(jin)行(xing)推(tui)廣(guang)使(shi)用(yong)。在(zai)推(tui)廣(guang)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，通(tong)過(guo)不(bu)斷(duan)的(de)升(sheng)級(ji)換(huan)代(dai)，最(zui)終(zhong)使(shi)係(xi)統(tong)達(da)到(dao)了(le)多(duo)數(shu)用(yong)戶(hu)的(de)要(yao)求(qiu)。通(tong)過(guo)企(qi)業(ye)使(shi)用(yong)的(de)反(fan)饋(kui)信(xin)息(xi)可(ke)知(zhi)
，該(gai)係(xi)統(tong)具(ju)備(bei)操(cao)作(zuo)簡(jian)便(bian)
、功能強大、測量數據準確、可靠性良好、工作效率高等優點，完全可以替代傳統的功率試驗係統。
　　本係統的創新之處在於：係統將計算機、通道少的聲卡、功(gong)率(lv)試(shi)驗(yan)儀(yi)和(he)軟(ruan)件(jian)四(si)者(zhe)結(jie)合(he)起(qi)來(lai)，運(yun)用(yong)虛(xu)擬(ni)儀(yi)器(qi)技(ji)術(shu)進(jin)行(xing)多(duo)通(tong)道(dao)揚(yang)聲(sheng)器(qi)功(gong)率(lv)試(shi)驗(yan)，用(yong)較(jiao)低(di)的(de)成(cheng)本(ben)實(shi)現(xian)了(le)較(jiao)強(qiang)的(de)功(gong)能(neng)
，是(shi)對(dui)傳(chuan)統(tong)功(gong)率(lv)試(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)的(de)一(yi)種(zhong)升(sheng)級(ji)。