Устройство для определения частоты основного резонанса головки громкоговорителя

 

Изобретение относится к области электроакустических измерений и может использоваться для определения частоты основного резонанса головки громкоговорителя . Цель изобретения - повышение быстродействия и точности измерений . За счет перезаряда конденса

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 04 R 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3945688/24-10 (22) 19.08.85 (46) 07.08,88. Вюл. № 29 (72) В.В.Володин, А.М.Муртазин и В.Г.Пономарев (53) 621.396.623(088.8) (56) Громкоговорители. Методы электроакустических испытаний и измерений.

ГОСТ 16122-78, с,14, черт.10.

Авторское свидетельство СССР № 1027840, кл. Н 04 R 29/00, 1983.

„„SU„„1415471 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ ОСНОВНОГО РЕЗОНАНСА ГОЛОВКИ

ГРОМКОГОВОРИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к области электроакустических измерений и моает использоваться для определения частоты основного резонанса головки громкоговорителя. Цель изобретения — повьппение быстродействия и точности измерений. 3а счет переэаряда конденса141547 тора 10 и обратной связи между триггером 12 и модулятором 1 на выходе интегратора 8 формируется последовательность треугольных импульсов. Сигнал с выхода интегратора 8 через фильтр 16, настроенный на первую гармонику входного сигнала F, поступает на клемму 19. При Рс < Рр (частота оснонного резонанса) сопротивление громкоговорителя 20 носит емкостный характер, фаза напряжения на резисторе

23 опережает фазу напряжения на входе громкоговорителя, и напряжение на ныходе преобразователя 21 разность фаэ— налряжение растет. Выходное напряже1 ние сумматора 25 увеличивается, соответственно увеличивается скорость пе-, реэаряда конденсатора 10 и частота сигнала на выходе усилителя 17. При

Г F p частота сигнала, поступающего на вход громкоговорителя, уменьшается и весь цикл повторяется, причем скорость приближения к частоте основного резонанса становится все меньше. По истечении времени, необходимого для определения частоты основного реэонан" са с определенной точностью, элемент

55 задержки формирует импульс запуска частотомера 18 и величина Fp индуцируется на табло, 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области электроакустических измерений и может использоваться для определения частоты основного резонанса головки громкоговорителя автоматизированным об- 5 разом.

Цель изобретения — повьппение быстродействия и точность измерений.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства с примерами выполне- 10 ния отдельных блоков; на фиг. 2— структурная схема блока анализа фаз; на фиг. 3 — структурная схема блока задачия скорости преобразования; на фиг. 4 — принципиальная схема формиI5 рователя коротких импульсов; на фиг.5-7 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит соединенные по кольцевой схеме модулятор 1

20 (фиг.)), ныполненный на транзисторе

2, резисторах 3-6, операционном усилителе (ОУ) 7, интегратор 8, выполненный на резисторе 9, конденсаторе

10, ОУ 11, триггер 12 Шмитта, выполненный на ОУ 13, резисторе 14 и стабилитроне Т5. К выходу интегратора 8 через фильтр 16 низких частот (ФНЧ) подключен усилитель 17 мощности (УМ), К выходу УМ 17 подключены первый вход частотомера 18, первая клемма 19 для подключения вывода испытуемого громкоговорителя 20 и первый вход преобразователя 21 разность фаэ — напряжение, второй вход которого соединен с 35

° 2 второй клеммой 22 для подключения, другого вывода испытуемого громкоговорителя 20 и с выводом резистора 23, подключенного другим выводом к шине

"Земля", третий вход преобразователя

21 соединен с вторым выходом блока 24 управления, а выход преобразователя 21 подключен к перному входу аналогового сумматора 25, с вторым входом которого соединен выход задатчика 26 напряжения, вход которого соединен с первым выходом блока 24 управления, выход соединен с вторым входом модулятора 1, а третий выход блока 24 управления подключен к второму (дополнительному) входу частотомера 18.

Преобразователь 21 может быть выполнен, например, в виде соединенных определенным образом блока 27 анализа фаэ, блока 28 задания скорости преобразования, реверсивного счетчика 29 и цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 30 с источником 31 опорного напряжения.

Блок 27 анализа фаз (фиг.2) содержит, например, соединенные определенHblM образом два формирователя 32 и 33 импульсов, два элемента HE 34 и 35, четыре формирователя 36.-39 коротких импульсов, каждый иэ которых выполнен на двух триггерах 40 и 41 (фиг ° 4), два элемента И 42 и 43 и три триггера 44-46.

Блок 28 задания скорости преобразования может быть выполнен, наприl 41 S-I71 мер в виде (фиг. !) соединенных опре- (фиг.7), меньше минимально возможной леленнь1м образом ..чс т ика 47 импу tb величины значения резонансной частосов, дешифратора 48, распределителя ты. Так как в исходном состоянии кон49 импульсов и коммутатор» 50, содер- денсатор 10 разряжен, на выходе триг5 жащего, например, лементы И 50, „ . гера !2 напряжение равно нулю, транБлок 24 управ. ения (фиг.!) может зистор 2 открыт и ОУ 7 работает как быть выполнен, например, с тремя вы- инвертирующий усилитель с коэффициенходами в виде соединенных определен- том усиления, равным единице. Под дейным образом кнопки 51 "Пуск, двух lp ствием выходного напряжения ОУ 7 начитриггеров 52 и 53, трех элементов нается заряд конденсатора 10 до дос54-56 задержки, генератора 57 импуль- тижения опорного напряжения 1) „ и сов и элемента ll 58. триггер 12 переключается. ОтрицательНа временных диаграммах (фиг.5) ным напряжением с выхода этого тригпокаэаны: 59 — импульсы Hà S-âõîäå )5 гера закрывается транзистор 2, ОУ 7 триггера 40 (фиг.4); 60 — синхроим- оказьвается включенным по схеме повпульсы на С-входах триггеров 40 и 41; торителя напряжения и на его выходе

61 — импульсы на выходе триг-ера 40; напряжение становится равным вход62 — импульсы на выходе триггера 41, ному, что приводит к переэаряду конНа временных диаграммах (4иг.6! 2р äåíñàòîðà 10. Напряжение на выходе показаны: 63 — импульсы на выходе интегратора 8 линейно убывает до моформирователя 32 (фиг.2); 64 — им- мента времени, когда оно достигнет пульсы на выходе формирователя 33; нижнего порогового значения стабили65 — 72 — импульсы соответственно на трона 15 и сработает триггер 12. Повыходах формирователей 39 и 37, триг- 25 ложительным напряжением с выхода этогера 45, триггера 46, формирователя го триггера открывается транзистор

36, формирователя 38, триггера 44 и 2 и процесс повторяется. Таким обраЦАП 30 (фиг.1). зом, на выходе интегратора ll формиНа временных диаграммах (фиг.7) руется последовательность треугольных показаны: 73-75 — импульсы соотнетст- 3р импульсов с частотой следования, раввенно на выходах триггеров 45 и 44 и ной сумматора 25.

11

В блоке 27 анализа фаз формирователь 39 (37) формирует импульс по заднему фронту импульса с формирова- где П вЂ” напряжение на втором входе

35 теля 33 (32), а формирователь 36 (38) модулятора 1; по переднему фронту импульса с форми- R 9 — величина сопротивления резисрователя 32(33). тора 9;

Блок 28 задания скорости преобра- С 10 — величина емкости конденсатозования обеспечивает автоматическое 4р ра 10. изменение величины приращения выход-,U „1- модуль опорного напряжения ного напряжения преобразователя 21 за стабилитрона 15. единицу времени, при этом чем меньше Одновременно сигнал с выхода инотличается частота, подаваемая с уст- тегратора 8 поступает на ФНЧ 16, наройства на громкоговоритель, от значе- 45 строенный на первую гармонику вход ония частоть1 его основного резонанса, го сигнала, далее сигнал синусоидальтем меньше величина приращения. ной формы с частотой f, через усилиУстройство работает следующим об- тель 17 поступает на первый вход часразом. тотомера 18, а также на первую клемПодают питание на устройство, об- р му 19. нуляют элементы памяти (цепи питания При f, < fр (где fр — частота оси обнуления не показаны). Выводы гром- новного резонанса) входное сопротивкоговорителя подключают к клеммам 19 ление испытуемого громкоговорителя и 2". Нажимают кнопку 51 "Пуск". Триг- 20 носит емкостный характер и ток чегер 52 устанавливается в единичное рез катушку громкоговорителя опересостояние. Под действием его сигнала жает напряжение, следовательно, фаза начинает работать генератор 57, а так- напряжения на резисторе 23 опережает же в момент времени f . на выходе за- фазу напряжения нь входе громкоговодатчика 26 появляется напряжение 76 рителя (клемма 19). В момент времени

7 l4)5471 8

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я го счетчика, другой выход блока анализа фаз соединен с другим входом бло1, Устройство для определения час- ка задания скорости преобразования, т оты основного резонанса головки гром- третий вход преобразователя разность

5 коговорителя, содержащее усилитель фаэ — напряжение подключен к третьемощности в генераторе гармонического му входу блока анализа фаз, первый и сигнала, частотомер, вход которого второй входы которого являются перподключен к выходу усилителя мощности вым и вторым входами преобразователя и к первой клемме для подключения вы- ro разность фаз — напряжениЕ. вода испытуемого громкоговорителя, 3. Устройство по пп.1 и 2, о т— вторую клемму для подключения другого л и ч à ю щ е е с я тем, что блок вывода испытуемого громкоговорителя, анализа фаз выполнен в видс первого соединенную через резистор с шиной и второго формирователей, первого и

"Земля", о т л и ч а ю щ е е с я 15 второго элементов НЕ, четырех формитем, что, с целью повышения быстро- рователей коротких импульсов, двух действия и точности измерений, в него элементов И и трех триггеров, при введены задатчик напряжения, аналого- этом первый и второй входы блока анавый сумматор, блок управления, преоб- лиза фаз являются входами соответстразователь разность фаз — напряжение, о венно первого и второг ф рмироватеа генератор гармонического сигнала лей, третий вход подключен к одним выполнен в виде соединенных по коль- входам каждого формирователя коротких цевой схеме модулятора, интегратора, импульсов, другие входы первого, втотриггера Шмитта, а также фильтра низ- рого, третьего и четвертого формирских частот, подключенного между выхо- 25 вателей коротких им ульссв соединены дом интегратора и входом усилителя соответственно с выходом второго элемощнссти генератора гармонического мента НЕ, выходом первого элемента . сигнала, входы преобразователя раз- НЕ, выходом второго формирователя и ность фаз — напряжение соединены с выходом первого формирователя, подклюсоответствующими клеммами для псдклю- Зо ченчым к в оду .г х пе вого элемента НЕ и

1! чения испытуемого громкоговорителя, к второму входу первого элемента Л, а его выход — с одним входом аналого- соединенному с первым входом второго вого сумматора, другой вход которого элемента И, второй вход которого подподключен к выходу задатчика напряже- ключен к выходу второго элемента HE ния, в ход которого соединен с первым и третьему входу первого элемента И, 35 выходом блока управления, второй вы- первый д р вхо пе вого элема.та И и тр.ход которого подключен к третьему тии вход второго элемента И соединены входу преобразователя разность фаз — соответстве н венно с выходами второго и напряжение, а третий выход соединен с третьего ф р .р фо ми ователей коротких имдополнительным входом частотомера, пульсов, сов выходы первого и второго выход аналогового сумматора соединен элементов И и д о ключены соответственно с другим входом модулятора. к первым входам р пе вого и второго триг"

2, Устройство по п.1, о т л и ч а- геров, вторые входы которых соединены ю щ е е с я тем, что прес раз б ователь соответственно с вьмодами первого и четразность фаз — напряжение выполнен в 45 вертого формир о ми ователей коротких имвиде блока задания скоро рости преобра- пульсов а выходы подключены соответстЪ зования, один вход кот од которого является венно к первому и второму входам третьетретьим входом преобразователя, ис- го триггера, при этом выход первого точника опорного напряжения, последо- триггера являетс д я о ним выходом блока налиэа аз связанным с блоксм задания вательно соединенных блока анализа анализа фаз, ro счетчика и цпфро- скорости преобразования, а выход треть as реверсивного счет его т игге а является другим выходом аналогового преобразователя, выход его триг р которого является выходом преобраэо-. блока анал.rs ф а фаэ связанным с вхоо еве сивного счетчика преобразователя разность фаз — напряжение, при дом ре р я азность фаз — напряжение. этом выход источника опорного напря- вателя р жения соединен с другим входом цифро- 4. р

4. Уст ойство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок аналогового преобразователя, выход ско ости преобразования выблока задания скорости преобразования задания р в ви е последовательно соедиподключен к другому входу реверсивно- полнен д ) 1÷15 i ненных счетчика импульсов > дешифратора и коммутатора, а также распределителя, включенного между входом блока задания скорости преобразования, являющимся третьим входом преобразо5 вателя разность фаз — напряжение, с соответствующими другими входами коммутатора, при этом первый вход счетчика импульсов является другим входом блока задания скорости преобразования, связанным с другим выходом блока анализа фаз, второй вход счетчика импульсов подключен к выходу последнего разряда дешифратора, а вы- 15 ход коммутатора является выходом блока задания скорости преобразования, соединенным с вторым входом реверсивного счетчика преобразователя разность фаэ — напряжение.

5. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е р с я тем, что б loK управления

71 выполнен в виде последовательно соединенных первого триггера, генератора импульсов, первого элемента задержки и второго элемента задержки, а также третьего элемента задержки, второго триггера, элемента И и кнопки

Пуск, соединенной между шиной Земля и первым входом первого триггера, второй вход которого подключен к первому входу второго триггера и через третий элемент задержки — к выходу второго элемента задержки, являющемуся третьим выходом блока управления, выход первого элемента задержки соединен с вторым входом второго триггера, выход которого через элемент И связан с вторым выходом блока управления, а другой вход элемента И соединен с выходом генератора импульсов, вход которого является первым выходом блока управления.

Фиг. 2

141 5471

141 547 б5

7J

Р

7Ф

7$

V у tJ tJ

Фиг. 7

Составитель С.Юдин

Техред А.Кравчук

Корректор М.Пожо

Редактор А.Ворович

Заказ 3889/ «7

Тираж 660 Подписное

В!1К!ПИ Государственного комитета СССР и< делам изобретений и открытий

11,! «3«, М<<.кяа, Ж-35, Раушская наб., д. 4/

Пр<изв<пс гяс н«< — i:::èãр «фи<«< ское предприятие, г. Уи г< р п, i. 11р<«гктная, 4