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扬声器的可靠性

扬声器的可靠性分析：

可靠性的定义和适用范围 扬声器可靠性的定义是：“扬声器产品在规定的条 件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。 ”它是扬 声器产品出厂后的时间质量指标，用来描述扬声器在使用过程中是否易损坏和可靠程度。随着用户要求的 提高，扬声 器结构越来越复杂(如汽车扬声器)，输出功 率越来越大(如PA扬声器)，使用环境越来越严酷(如 户外扬声器)，将会导致扬声器产品的可靠性水平下 降。同时如采用新材料、新工艺或新技术，也会使扬声 器不可靠的因素增多。

扬声器的可靠性还可定义为：“扬声器产品在规定 的条件下和规定时间内所允许的故障数。”数学表达式 为平均故障间隔时间(MTBF)。可认为随机故障是不可 避免和可接受的，也就导致由于设计原因或制造过程 引起的故障，只要在允许数之内，往往不再作进一步的 追溯。为此，早在1995年国际上就开始对传统的可靠 性定义和随机失效无法避免的旧观念提出了质疑，同 时在可靠性工程中开始推行失效物理方法。在欧洲也 开始用无维修使用期(MFOP)取代原先的MTBF，故障 率浴盆曲线分布规律随之被打破[21。因此，结合失效物 理方法和失效分析方法_3_，设计出不存在随机失效的 扬声器产品或许不是一种妄想。有相当多的国外企业 在这方面已进行了有成效的工作。

可靠性定义中的“规定的条件”决定了可靠性的范 围很广，产品的可靠性与产品的工作状态、使用条件、 储存运输的环境 条件有很大的关系。条件可分为使用 条件和周围环境条件两大类。使用条件是指进入产品 内部而起作用的应力条件，包括各种 电应力、化学应力 和物理应力等。周围环境条件包括温度、湿度、气压、有 害气体、霉菌、盐雾、冲击、振动和辐射等各种环境应力 条件。从这个意义上来说，环境试验也归属可靠性试验 范畴。这些应力条件可以单独施加也可以综合施加，综 合施加对扬声器产品的可靠性影响将更为显著。

可靠性技术

降额设计 降额设计的目的是通过设计，使扬声器工作时，让 对扬声器可靠性影响较大的关键部件承受的应力适当 低于常规水平，从而降低其基本失效率。在扬声器系统 设计中，降额设计应用得比较普遍。在扬声器单元设计 时，采用较大面积的***支片、较大口径的音圈、引线 及引线的设计等都体现了降额设计的思想。

冗余设计 冗余设计的思想由于成本的关系，在扬声器或扬 声器系统的设计中体现得并不充分。多股编织线的应 用或双***支片的采用或许可以体现一些冗余设计的 思路。

热设计

扬声器的故障率会随着工作温度的增加而上升， 为降低失效率，就必须降低工作温度。Henricksen C． A．从理论上对扬声器的热传导机理作了讨论[41。扬声 器的发热原因主要是音囤的发热，所以降低扬声器工 作温度可以从降低音圈的发热和提高音圈和磁路的散 热着手。扬声器的热没计方法有：(1)通过在极芯、*** 支片、盆架、纸锥根部、音圈骨架上设计通孑L形成散热 通道。同时也须注意防止设计不良产生气流噪声。(2) 使用磁流体，提高音圈散热能力。该方法有时不能与方 法(1)并用。(3)使用黑色器件，提高器件的热辐射和热 传导能力。(4)在成本允许的情况下，增加散热片进行 散热。(5)对于极高功率且连续使用的扬声器，可能需 要采用油冷或水冷技术才能提高可靠性。(6)提高材料 和胶粘剂的耐热。很多扬声器设计人员在碰到问题时 会本能地采用这个办法，但是单纯提高材料和胶粘剂 的耐热并不是好的可靠性设汁思路。因为胶粘剂和材 料的稳定性有可能成为扬声器可靠性提高的不确定因 素。当然，在使用橡胶或塑料部件时，仍需特别关注这 些部件对温度或温度冲击的耐受性。

可靠性预计 可靠性预计一直存在争议，有人提出应使用可靠 性估计这个词，因为在实践_中发现可靠性预计与产品的实际可靠性关联很小，缺乏经验或应用不当只能产 生低劣的设计。在GJB／Z299B一98《电子设备可靠性预 计手册》圈中，没有像其它元器件那样给出扬声器失效 率数学模型，而是直接给出扬声器的工作失效率为 p=O．13xl0~／h。