扬声器系统测量软件部分
摘 要从21世纪开始，电子产品发展迅速，电子产品的产生为人们的生产生活带来了极大的方便。同时人们对电子产品的性能及稳定性有了更多的要求，各大生产商也必须研制出性能更好，系统更稳定的产品才会有更大的市场，被用户接受。自从扬声器的出现到现在已经有一百年左右的时间。国内扬声器的发展也有了半个多世纪的历程，扬声器在我们生活中随处可见，扬声器的应用特别广，比如车载音响，手机，电脑，电视等等。扬声器生产线上，为了保证扬声器的出厂质量以及提高产品合格率，电声厂家需要对扬声器各项参数进行评估测量，要对扬声器的低频特征频率F0进行测试。本课题介绍了扬声器的选题意义、当前背景、以及各个参数，并提出了扬声器的低频特征频率这一项重要参数，并且设计了测试扬声器低频特性频率设备。在二零零二年，我的毕业论文指导老师发明了快速测量扬声器的谐振频率设备，并且申请了专利，它把滤波器、单片机的输出连接到DDS信号发生器的输出，增益控制器的输出端接到功率放大器的输入端，将低通滤波器和单片机的输出接增益控制器的输入，把扬声器连接到功率放大器的输出，单片机的信号输入端接电流响应值相位取样电路的输出端，就可以快速的完成对扬声器谐振频率的测试.本课题以C8051F005单片机为核心设计了一款基于单片机的扬声器低频频率分析系统。该系统采用模拟信号输入,经AD,数据采集,频谱分析，最终在液晶屏上画波形曲线，显示分析数据,完成示波器功能。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景 1
1.2研究的目的与意义 1
1.3国内现状 1
1.4课题研究内容及章节分配 2
第二章 扬声器简介 3
第三章 基于DDS（直接数字频率合成）信号发生器 4
3.1对DDS（直接数字频率合成）的原理介绍，优缺点及硬件组成 5
3.2工作过程 5
3.3DDS技术的优缺点 6
第四章 单片机概述及器件选择 7
4.1单片机简介 7
4.2单片机的选择 7
4.3C8051F005单片机的性能特点 9
4.4 C8051f005函数信号发生器 10
第五章 扬声器频率特性F0测量原理及系统设计 1
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
2
5.1被测网络设计 12
5.2 扬声器谐振频率F0测量方法 12
5.3扫频仪基本工作过程 14
第六章 扬声器低频频率特性测试软件 16
6.1系统的开发工具 16
6.2 软件的整体框架设计 16
6.3ADC结果采集存储 17
6.4时钟系统/ 设置定时器2为ADC采速/ ADC设置/ 键盘中断设置 20
6.5 LCD显示 20
6.6 软件调试 21
结束语 22
致 谢 23
参考文献 24
第一章 绪论
1.1选题背景
听觉是人的感官之一，空气中到处充斥着声音，汽车鸣笛声，交谈声，工厂机器加工声，小提琴发出的声音等等，这些声音有的是噪音有的是优美的旋律。我们把声音定义为：物体通过振动并通过介质传送到人耳中，声音的分类分为乐声和噪声。乐声是指物体比较有规律振动发出来的旋律比较优美，动听。噪声是指从物理的角度来讲，噪声是指物体无规律振动并且紊乱。从另一个角度看，噪声就是影响人们日常生活作息、工作的声音。随着人们对声与电地不断探索，于是就发明了扬声器，通过电信号把声音转换成我们耳朵可以听到的声音，如今，扬声器在我们生活中有了广泛的应用。
在一百多年前，美国的一名发明家亚历山大贝尔发明了电话。这个发明可以把人发出来的声音传送到更远的地方。今后人们对电与声的研究与了解更为深入，并“一发不可收拾”。
1.2研究的目的与意义
随着扬声器的不断发展，用户对其也有了更高的要求，所以厂家面临着如何优化扬声器的问题，是否生产出优质的产品决定着厂家的市场。扬声器的功率、灵敏度、阻抗、频响都影响着扬声器的好坏优劣。本文就扬声器生产线上，对扬声器的低频特征频率F0进行测试，包括F0的频率值，频率特性在F0处的峰值大小。通过低频特征频率检验扬声器是否合格。
1.3国内现状
当前，中国扬声器的市场和扬声器配件在全世界市场上担任着重要角色，我国生产的扬声器设备同世界好多国家有着进出口交易，扬声器产量将近占世界市场的80%，即使中国目前占有一个举足轻重的地位,但是因为扬声器质量的问题，产品的档次比较低，相当于中下层，所以产品的利润不是特别可观，其他比较高档次的产品市场仍然属于其他大国。如今，扬声器在我们日常生活中得到的应用特别广，根据中国权威机构估测，到2016年扬声器在电视行业需要用到5亿，因为目前电视行业特别景观，所以给扬声器的进一步发展提供了台阶；运用到汽车行业大概需要两亿只；还有电脑主机等需要3.6亿。在中国政府的带领下，中国对内的市场需求得到满足，在各行各业扬声器的运用发展都是很可观的，扬声器这个行业也越来越好。
1.4课题研究内容及章节分配
分配如下：
第一章绪论介绍了扬声器目前的国内状况，本次课题选择的背景以及本次课题的研究意义，确立了全文的研究对象。
第二章简要介绍了本次课题的对象扬声器的定义及其各项参数的意义，并提出测试扬声器低频频率特性的方法。
第三章阐述了扬声器低频频率特性测试仪的设计思路，提供了设计依据。
第四章简单介绍了单片机以及本课题所需要的单片机型号。
第五章介绍了扬声器频率特性测量的原理以及系统设计，为本课题设计的核心。
第六章介绍了扬声器参数测试的软件部分，部分程序以及结合硬件部分更为顺利地演示课题。
第二章 扬声器简介
扬声器又称“喇叭”。是一个日常比较容易遇见的电声电器，在好多电子电路中也比较常见。但在电子元器件中扬声器是一个特别脆弱的器件，为了保证扬声器的出声效果，同时它又担任一个最重要的角色。扬声器的种类繁多，不同的扬声器的价格也会相差特别大。按照不同的分类标准，扬声器分为以下几种：
扬声器主要参数为电学参数和声学参数，包括阻抗特性、输入功率特性、频率特性、指向特性、振幅非线性、低频参数、特性灵敏度、频率范围等。
额定阻抗：额定阻抗值偏差系列为±10％、±15％、±20％.可由产品标准规定。在额定频率之内，厂家应该确保不管在哪一个频率下，阻抗模量的最小值不得在额定阻抗的80%之下。
指向特性：指向特性是电声换能器在不同方向辐射或接受声波能力随频率而变化的特性。
频率响应：扬声器的频率响应是指在自由场下，它相对于参考点指定的区域，通过明确定的恒压测出来的用做频率函数的声压级。
谐波失真：输入信号为正弦信号时，用输出信号中的谐波信号与总输出信号之比表示的幅度非线性称为谐波失真。
评判扬声器系统的好坏，频率特性只能说能是一个客观的标准，一个好的扬声器它的频率响应曲线肯定是好的，但是测出来的频率曲线不均匀度越小也不能完全说明这个扬声器系统是比较好的。因为测量扬声器频率响应曲线用的器材是机械的，它不能够体现一个扬声器发出的声音的优良，只能单纯的反映出扬声器系统的频率响应曲线的均匀度。在扬声器有效的频率范围内，并不是所有的都能运用的，在扬声器失真的频率范围内就是不能运用的，要是把这些运用到扬声器系统当中去，扬声器发出来的声音也不会很悦耳甚至很难听。比较聪明的厂家就不会采用这些比较弱的频率信号，而是采用比较有效比较优良的频宽。每个人的听觉都会有差别，同样的声音被不同人耳接受，不同人的反应是不一样的，比较年轻的对比较高频率的声音接受的更为快一些；年龄、受教育水平、个人喜好、以及不同的价值观，比较优秀的厂家会考虑到对于不同人群定位不同的产品。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景 1
1.2研究的目的与意义 1
1.3国内现状 1
1.4课题研究内容及章节分配 2
第二章 扬声器简介 3
第三章 基于DDS（直接数字频率合成）信号发生器 4
3.1对DDS（直接数字频率合成）的原理介绍，优缺点及硬件组成 5
3.2工作过程 5
3.3DDS技术的优缺点 6
第四章 单片机概述及器件选择 7
4.1单片机简介 7
4.2单片机的选择 7
4.3C8051F005单片机的性能特点 9
4.4 C8051f005函数信号发生器 10
第五章 扬声器频率特性F0测量原理及系统设计 1
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
2
5.1被测网络设计 12
5.2 扬声器谐振频率F0测量方法 12
5.3扫频仪基本工作过程 14
第六章 扬声器低频频率特性测试软件 16
6.1系统的开发工具 16
6.2 软件的整体框架设计 16
6.3ADC结果采集存储 17
6.4时钟系统/ 设置定时器2为ADC采速/ ADC设置/ 键盘中断设置 20
6.5 LCD显示 20
6.6 软件调试 21
结束语 22
致 谢 23
参考文献 24
第一章 绪论
1.1选题背景
听觉是人的感官之一，空气中到处充斥着声音，汽车鸣笛声，交谈声，工厂机器加工声，小提琴发出的声音等等，这些声音有的是噪音有的是优美的旋律。我们把声音定义为：物体通过振动并通过介质传送到人耳中，声音的分类分为乐声和噪声。乐声是指物体比较有规律振动发出来的旋律比较优美，动听。噪声是指从物理的角度来讲，噪声是指物体无规律振动并且紊乱。从另一个角度看，噪声就是影响人们日常生活作息、工作的声音。随着人们对声与电地不断探索，于是就发明了扬声器，通过电信号把声音转换成我们耳朵可以听到的声音，如今，扬声器在我们生活中有了广泛的应用。
在一百多年前，美国的一名发明家亚历山大贝尔发明了电话。这个发明可以把人发出来的声音传送到更远的地方。今后人们对电与声的研究与了解更为深入，并“一发不可收拾”。
1.2研究的目的与意义
随着扬声器的不断发展，用户对其也有了更高的要求，所以厂家面临着如何优化扬声器的问题，是否生产出优质的产品决定着厂家的市场。扬声器的功率、灵敏度、阻抗、频响都影响着扬声器的好坏优劣。本文就扬声器生产线上，对扬声器的低频特征频率F0进行测试，包括F0的频率值，频率特性在F0处的峰值大小。通过低频特征频率检验扬声器是否合格。
1.3国内现状
当前，中国扬声器的市场和扬声器配件在全世界市场上担任着重要角色，我国生产的扬声器设备同世界好多国家有着进出口交易，扬声器产量将近占世界市场的80%，即使中国目前占有一个举足轻重的地位,但是因为扬声器质量的问题，产品的档次比较低，相当于中下层，所以产品的利润不是特别可观，其他比较高档次的产品市场仍然属于其他大国。如今，扬声器在我们日常生活中得到的应用特别广，根据中国权威机构估测，到2016年扬声器在电视行业需要用到5亿，因为目前电视行业特别景观，所以给扬声器的进一步发展提供了台阶；运用到汽车行业大概需要两亿只；还有电脑主机等需要3.6亿。在中国政府的带领下，中国对内的市场需求得到满足，在各行各业扬声器的运用发展都是很可观的，扬声器这个行业也越来越好。
1.4课题研究内容及章节分配
分配如下：
第一章绪论介绍了扬声器目前的国内状况，本次课题选择的背景以及本次课题的研究意义，确立了全文的研究对象。
第二章简要介绍了本次课题的对象扬声器的定义及其各项参数的意义，并提出测试扬声器低频频率特性的方法。
第三章阐述了扬声器低频频率特性测试仪的设计思路，提供了设计依据。
第四章简单介绍了单片机以及本课题所需要的单片机型号。
第五章介绍了扬声器频率特性测量的原理以及系统设计，为本课题设计的核心。
第六章介绍了扬声器参数测试的软件部分，部分程序以及结合硬件部分更为顺利地演示课题。
第二章 扬声器简介
扬声器又称“喇叭”。是一个日常比较容易遇见的电声电器，在好多电子电路中也比较常见。但在电子元器件中扬声器是一个特别脆弱的器件，为了保证扬声器的出声效果，同时它又担任一个最重要的角色。扬声器的种类繁多，不同的扬声器的价格也会相差特别大。按照不同的分类标准，扬声器分为以下几种：
扬声器主要参数为电学参数和声学参数，包括阻抗特性、输入功率特性、频率特性、指向特性、振幅非线性、低频参数、特性灵敏度、频率范围等。
额定阻抗：额定阻抗值偏差系列为±10％、±15％、±20％.可由产品标准规定。在额定频率之内，厂家应该确保不管在哪一个频率下，阻抗模量的最小值不得在额定阻抗的80%之下。
指向特性：指向特性是电声换能器在不同方向辐射或接受声波能力随频率而变化的特性。
频率响应：扬声器的频率响应是指在自由场下，它相对于参考点指定的区域，通过明确定的恒压测出来的用做频率函数的声压级。
谐波失真：输入信号为正弦信号时，用输出信号中的谐波信号与总输出信号之比表示的幅度非线性称为谐波失真。
评判扬声器系统的好坏，频率特性只能说能是一个客观的标准，一个好的扬声器它的频率响应曲线肯定是好的，但是测出来的频率曲线不均匀度越小也不能完全说明这个扬声器系统是比较好的。因为测量扬声器频率响应曲线用的器材是机械的，它不能够体现一个扬声器发出的声音的优良，只能单纯的反映出扬声器系统的频率响应曲线的均匀度。在扬声器有效的频率范围内，并不是所有的都能运用的，在扬声器失真的频率范围内就是不能运用的，要是把这些运用到扬声器系统当中去，扬声器发出来的声音也不会很悦耳甚至很难听。比较聪明的厂家就不会采用这些比较弱的频率信号，而是采用比较有效比较优良的频宽。每个人的听觉都会有差别，同样的声音被不同人耳接受，不同人的反应是不一样的，比较年轻的对比较高频率的声音接受的更为快一些；年龄、受教育水平、个人喜好、以及不同的价值观，比较优秀的厂家会考虑到对于不同人群定位不同的产品。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/2848.html
