【KLIPPEL QC独有功能】漏气检测 ALD - 声学测量和漏气检测一步到位

扬声器系统中声音的产生需要压缩空气，并在箱体中产生高气压。如果箱体没有密封好，空气就会在这些泄漏处高速排出，产生湍流，由此产生特征性的空气噪声。对于无源扬声器系统，泄漏通常发生在防尘帽、折环或腔体中某个地方；对于开口箱系统，端口本身产生的湍流噪声则会掩盖其他泄漏症状；现代有源扬声器系统使用密闭箱结合主动滤波，可以将带宽扩展到更低频，但是更容易产生空气噪声，因为腔体内压力显著增加，开关和连接器等电子器件需要小心密封。

泄漏产生空气噪声主要是一个随机过程，腔体中气压被驱动位移调制，并与激励同步。下图示例显示一个密闭箱被单频信号60Hz激励，在密闭（虚线）和小孔泄漏（实线）情况下测得的信号波形。该时间信号显示，在声压正负方向最大处，空气泄漏产生了额外的失真成分。并且泄漏处的重复测量（另一条实线）显示，失真部分的精细结构不同且随机，但是产生的位置是相同的，且有确定性的包络。

进行频域分析可见，低频处的谐波分量几乎相同，都是由电机和悬架的非线性引起的。然而，泄漏在1kHz以上产生的宽带失真（黑色曲线）比密闭情况（灰色曲线）多了约20dB，这些分量不仅包含基频60Hz倍数的高次谐波，还包含了它们之间的所有频谱。

湍流空气噪声产生的高频成分是高度可闻的，对感知的音质有很大的影响，但是却很难检测到，尤其是在嘈杂的生产车间中。传统的基于频谱分析的测量技术不可用，因为功率密度小，并且还很容易被麦克风及环境噪声掩蔽；基于高次谐波HOHD或者脉冲失真的异常音Rub&Buzz分析的特殊技术也不够灵敏，因为这些并不是空气泄漏噪声的典型症状。

因此，KLIPPEL开发了一种测量泄漏和端口湍流产生的空气噪声的特殊技术，并通过QC系统的空气泄漏检测（ALD：Air Leak Detection）模块实现。该技术利用了仅在时域中可见的调制噪声的一些特性：湍流空气噪声的包络具有确定性，与激励信号的周期性相对应。通过自适应滤波、噪声信号的异步解调以及包络谐波分量的平均，提供绝对和相对失真大小，可确定并量化空气泄漏（调制失真量MODabs/MODrel、确定性泄漏失真量DET(L)abs/DET(L)rel）和其他扬声器缺陷，如音圈打底（确定性失真量DETabs/DETrel）和松散微粒（随机量Random）。

ALD测试任务不仅可以作为一个单独的任务添加到测试序列中，用一个低音来激励空气泄漏，还可以作为插件集成到SPL测试任务中。此时，将使用SPL扫频音的一个频带来激发漏气症状，在标准的声学测试同时完成漏气检测，无需额外的测量时间，提高产线终端测试效率。除此之外，ALD任务还提供环境噪声监测以避免外部噪声造成的误判；集成到SPL任务的情况下，也可以结合生产噪声免疫PNI模块将受干扰的测量进行自动重测和拼接，在最短时间内给出准确结果。