用激光来“听”扬声器-原理篇

从事声学工作的兄弟们应该都知道，动圈式扬声器是通过振膜的振动把机械系统的力信号转换为空气中的声信号。传统的扬声器测试方式是通过麦克风来捕捉扬声器的参数和判定产品的一致性。

然而，随着激光测试技术的日益成熟与廉价，越来越多的研究人员开始尝试通过激光观察扬声器振膜的振动特性，并由此对扬声器膜片,扬声器单元及扬声器系统做更深入细致的研究。

当前，应用激光来测试振动的手段主要有两种，分别简要介绍如下：

激光三角法（典型代表为日本KEYENCE公司出品的G系列和H系列激光位移传感器）

其测试原理如下图，通过目标物相对与原点（0点）的偏移，激光通过反射光路在CCD探测器上成像位置发生偏移；这两者间的对应关系可以通过线性光学中的三角函数计算出来。

激光多普勒相干法（典型代表为德国POLYTEC公司的PSV系列激光测振仪）

通过在待测振膜表面的反射光与参考光间的相干叠加，借助光电传感器和后续电路A/D转换，信号处理算法可以提取出测试反射光斑的振动速度；

通过在待测膜片上改变反射光斑的方式（即常说的扫描），可以将多个参考点间的速度分布描绘为下图。

图中，红色为正向运动，颜色越深，振动速度值越大；绿色为反相运动，颜色越深，振动速度值越大。

这样，大家经常在扬声器曲线上发现的分割振动就可以清晰直观的呈现出来了。