用激光來“聽”揚聲器-原理篇

從事聲學工作的兄弟們應該都知道，動圈式揚聲器是通過振膜的振動把機械系統的力信號轉換為空氣中的聲信號。傳統的揚聲器測試方式是通過麥克風來捕捉揚聲器的參數和判定產品的一致性。

然而，隨著激光測試技術的日益成熟與廉價，越來越多的研究人員開始嘗試通過激光觀察揚聲器振膜的振動特性，并由此對揚聲器膜片,揚聲器單元及揚聲器系統做更深入細致的研究。

當前，應用激光來測試振動的手段主要有兩種，分別簡要介紹如下：

激光三角法（典型代表為日本KEYENCE公司出品的G系列和H系列激光位移傳感器）

其測試原理如下圖，通過目標物相對與原點（0點）的偏移，激光通過反射光路在CCD探測器上成像位置發生偏移；這兩者間的對應關系可以通過線性光學中的三角函數計算出來。

激光多普勒相干法（典型代表為德國POLYTEC公司的PSV系列激光測振儀）

通過在待測振膜表面的反射光與參考光間的相干疊加，借助光電傳感器和后續電路A/D轉換，信號處理算法可以提取出測試反射光斑的振動速度；

通過在待測膜片上改變反射光斑的方式（即常說的掃描），可以將多個參考點間的速度分布描繪為下圖。

圖中，紅色為正向運動，顏色越深，振動速度值越大；綠色為反相運動，顏色越深，振動速度值越大。

這樣，大家經常在揚聲器曲線上發現的分割振動就可以清晰直觀的呈現出來了。