揚聲器的傳統(tǒng)諧波失真測量不僅可以揭示其非線性癥狀還包含了聲場輻射和傳播、聲學(xué)環(huán)境（如房間）以及傳感器（如麥克風(fēng)、激光）屬性等線性傳遞特性影響。比如房間，它就像一個線性后置濾波器，在房間諧振頻率fr處會增強所有的信號分量，使得聲壓響應(yīng)的基波分量在fr處產(chǎn)生一個峰值，而相應(yīng)的n階絕對諧波失真分量則在fr/n頻率處產(chǎn)生峰值。
而相對諧波失真會更加復(fù)雜，如下圖（同樣，左邊表示自由空間中的測量結(jié)果，右圖為聽音室的結(jié)果），房間諧振頻率導(dǎo)致n階諧波失真分量在fr處增加一個谷值，因為基波分量大小在此頻率處增大了，且絕對諧波失真是恒定的。
這個例子說明聲學(xué)環(huán)境的線性傳遞特性增加了諧波響應(yīng)解讀的復(fù)雜性，使得揚聲器本身的諧波失真特性與房間后期整形的失真特性很難區(qū)分出來。
主要的非線性特性比如磁力因數(shù)Bl(x)、電感L(x)和機械懸掛剛性Kms(x)都集中在換能單元的電氣域和機械域。如下圖所示，這些非線性特性可以通過在非線性系統(tǒng)輸入信號u(t)增加一個失真信號d(t)并產(chǎn)生失真輸入信號u’(t)來進(jìn)行模擬。這個失真信號u’(t)通過傳遞函數(shù)為H(f,ri)的線性系統(tǒng)（后期整形）傳輸?shù)搅藴y量點 ri 處的聲壓輸出p(ri)。雖然揚聲器非線性產(chǎn)生的失真是由單個源產(chǎn)生的，但測量的諧波失真取決于測量的位置。
等效輸入諧波失真（EIHD: Equivalent Input Harmonic Distortion）則是從測量中移除線性后期整形，來簡化諧波失真的解讀�？梢酝ㄟ^在測量的聲壓信號p(ri)上加一個逆?zhèn)鬟f函數(shù)的線性濾波器，從而又得到揚聲器非線性產(chǎn)生的失真信號u’(t)。EIHD則可以通過失真信號u’(t)的頻譜分析來確定。
因此，EIHD描述了非線性系統(tǒng)輸出端的失真信號，可以解釋揚聲器的主導(dǎo)非線性，并且與測量位置、聲學(xué)環(huán)境、麥克風(fēng)屬性等后期整形無關(guān)，明顯簡化解讀的難易度。
EIHD指標(biāo)的測量在IEC60268-21標(biāo)準(zhǔn)有相關(guān)描述：
Klippel針對該測量提供了測試模板，詳細(xì)步驟可以參考應(yīng)用筆記AN20。
|
