電動(dòng)換能器的大信號(hào)行為由各種非線性機(jī)制表征，主要與懸吊系統(tǒng)和電機(jī)有關(guān)，它們定義了最終音頻系統(tǒng)的音質(zhì)、穩(wěn)定性和最大輸出。但換能器的非線性特性在設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)設(shè)定好了（受限于價(jià)格、尺寸、重量和目標(biāo)市場(chǎng)等產(chǎn)品定位）。

盡管諸如磁體和極板之類的部件有固定的幾何結(jié)構(gòu)，它們的非線性在制造中可以被認(rèn)為是穩(wěn)定的，但我們必須考慮運(yùn)動(dòng)部件的變化，尤其是軟部件懸吊系統(tǒng)，它們的變化會(huì)使音圈偏移最佳位置，從而顯著降低音頻系統(tǒng)的整體性能，對(duì)于具有高非線性電機(jī)的高效換能器（見下圖）來說尤為重要。

上圖中，音圈置于磁場(chǎng)的中心（最佳位置），Bl(x)曲線非常對(duì)稱且最大值接近X=0處。但只要音圈動(dòng)起來，有效Bl值就會(huì)下降，并導(dǎo)致聲壓輸出產(chǎn)生壓縮和信號(hào)失真（諧波失真、互調(diào)失真）。

如果音圈的靜止位置偏離了最佳位置，上圖右側(cè)的Bl特性曲線也會(huì)在x軸上左右偏移，引入了額外的非對(duì)稱性，會(huì)產(chǎn)生多達(dá)5%的2階諧波失真；并且雙音激勵(lì)的情況下，可很容易地產(chǎn)生20%-40%的寬帶互調(diào)失真。非線性力因子Bl的另一個(gè)不利影響是會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)DC位移，使換能器變得不穩(wěn)定，產(chǎn)生的DC分量甚至?xí)M(jìn)一步使線圈遠(yuǎn)離最佳位置。以上兩個(gè)問題（失真和不穩(wěn)定性）對(duì)于線性設(shè)計(jì)的電機(jī)可能影響不大，但是對(duì)于諸如無自限懸吊系統(tǒng)的微型揚(yáng)聲器，信號(hào)限制算法需假設(shè)行程范圍對(duì)稱，還需要留有足夠位移安全裕量防止機(jī)械過載導(dǎo)致?lián)p壞和異音，如果音圈偏離最佳位置，會(huì)限制最大行程，從而減少輸出。

如上所述，非線性力因子Bl和它的非對(duì)稱性會(huì)導(dǎo)致輸出聲壓信號(hào)的失真（HD，IMD），進(jìn)行傳統(tǒng)的失真測(cè)量是一個(gè)比較直接的方法，但是存在以下問題：

• 非線性Bl主要產(chǎn)生的互調(diào)失真需要通過雙音信號(hào)激勵(lì)進(jìn)行測(cè)試，對(duì)于研發(fā)來說是很實(shí)用的方法，但是不適用于追求效率的產(chǎn)線測(cè)試；

• 換能器輸出信號(hào)中的諧波失真（THD/HD）由多種因素共同決定，并不是非線性電機(jī)的獨(dú)有特征，在某些情況下（如電機(jī)和懸吊系統(tǒng)同時(shí)呈非對(duì)稱性），音圈偏移甚至?xí)p少失真，使產(chǎn)線上的失真測(cè)量順利通過，但是位移受限和穩(wěn)定性問題依然存在；

• 即便較高THD或2階諧波失真判定出了故障品，但不能提供更多有診斷意義的信息，如根本原因、改進(jìn)措施指導(dǎo)等，需要專業(yè)人員或者研發(fā)人員進(jìn)一步的評(píng)估，耗時(shí)且不實(shí)際。

因此，產(chǎn)線測(cè)試不可僅僅依賴失真測(cè)量，為保證音質(zhì)、穩(wěn)定性、最大行程和輸出相關(guān)的指定性能，需要直接測(cè)量出音圈位置，機(jī)械傳感器（如激光）并不適用于裝配產(chǎn)線，并且無法評(píng)估出音圈在磁場(chǎng)中的最佳位置。

KLIPPEL的解決方案是在產(chǎn)線測(cè)試序列中添加電機(jī)+懸吊系統(tǒng)檢查（MSC：Motor+Suspension Check）任務(wù)，該模塊受專利保護(hù)，只需在大信號(hào)激勵(lì)下測(cè)量揚(yáng)聲器端子的電壓和電流，通過揚(yáng)聲器非線性參數(shù)模型建模實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線上線性和非線性參數(shù)（Bl(x)和Kms(x)）的快速識(shí)別，并計(jì)算出有意義的諸如音圈偏移和懸掛不對(duì)稱性的單值參數(shù)。這些參數(shù)提供了寶貴信息，可立即采取對(duì)應(yīng)措施來修復(fù)揚(yáng)聲器失真、最大輸出限制或穩(wěn)定性問題。

MSC不僅適用于二階機(jī)械系統(tǒng)（喇叭單體或密閉箱體），還可識(shí)別開口箱引起的附加聲學(xué)諧振的四階系統(tǒng)，并提供箱體參數(shù)fb和Qb；識(shí)別出的大信號(hào)參數(shù)（音圈偏移、懸吊系統(tǒng)非對(duì)稱性等）可比于KLIPPEL R&D系統(tǒng)中的大信號(hào)識(shí)別模塊（LSI：Large Signal Identification）的測(cè)量結(jié)果。MSC還支持在QC脫機(jī)軟件版本上運(yùn)行，不需要Klippel分析儀硬件，只需要集成了電壓/電流感測(cè)和音頻流接口的專業(yè)放大器，如Powersoft MEZZO AD系列功放。

KLIPPEL QC獨(dú)有功能列表：

1.?掃頻信號(hào)速度配置 -?最短時(shí)間內(nèi)完成可靠缺陷檢測(cè)

2.?超聽力技術(shù) MHT -?比人耳更靈敏

3.?噪聲麥克風(fēng)檢測(cè)環(huán)境噪聲?-?避免誤判

4.?生產(chǎn)噪聲免疫 PNI -?避免誤判并自動(dòng)重測(cè)

5. 電機(jī)和懸吊檢查 MSC -?保證穩(wěn)定性、最大輸出及低失真

6. 漏氣檢測(cè) ALD -?聲學(xué)測(cè)量和漏氣檢測(cè)一步到位

7. 漏氣聽診 ALS - 定位并可聽化漏氣

8.?物理測(cè)量與感知評(píng)估相結(jié)合?

9.?基于樣本池的數(shù)據(jù)后處理統(tǒng)計(jì)?

10.?控制規(guī)則

【KLIPPEL QC獨(dú)有功能】系列正在更新，敬請(qǐng)期待！