機(jī)械力阻 Rms
由鼓紙、彈波的內(nèi)部阻尼及使用膠水的特性決定，可由測(cè)量出機(jī)械品質(zhì)因數(shù) Qms后通過(guò)下列公式計(jì)算：
Rms =(1/Qms)*SQR(Mms/Cms) (11)
這里 SQR( ) 表示對(duì)括號(hào) ( ) 中的數(shù)值開(kāi)平方根，下同。
輻射力阻 Rmr
由口徑、頻率決定，低頻時(shí)可忽略。
Rmr = 0.022*(f/Sd)2 (12)
等效輻射面積 Sd
只與口徑 ( 等效半徑 a) 有關(guān)。
Sd =π * a2 (13)
機(jī)電耦合因子 BL
由磁路 Bg 值和音圈線有效長(zhǎng)度 L 決定，也可通過(guò)測(cè)量電氣品質(zhì)因數(shù) Qes后用下列公式計(jì)算 :
(BL)2 =(Re/Qes)*SQR(Mms/Cms) (14)
等效振動(dòng)質(zhì)量 Mms
由音圈質(zhì)量 Mm1、鼓紙等效質(zhì)量 Mm2、輻射質(zhì)量 Mmr共同決定， Mms可由附加質(zhì)量法測(cè)量獲得。
Mms=Mm1+Mm2+2Mmr
輻射質(zhì)量 Mmr
只與口徑 ( 等效半徑 a) 有關(guān)。
Mmr =2.67* ρ o* a3 (16)
其中 ρ o=1.21kg/m3 為空氣密度， a 為揚(yáng)聲器等效半徑。
等效順性 Cms
是指揚(yáng)聲器振動(dòng)系統(tǒng)的支撐部件的柔順度 . 其值越大 , 揚(yáng)聲器的整個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)越軟 . 單位 : 毫米 / 牛頓 (mm/N).
由鼓紙順性 Cm1、彈波順性 Cm2共同決定，此順性即是我們所稱的變位，只是單位需換算為國(guó)際單位制： m/N，而變位可以用變位儀直接測(cè)量。 Cms可由附加容積法
測(cè)量獲得。
Cms=(Cm1*Cm2)/(Cm1+Cm2) (17)
等效容積 Vas
只與等效順性、等效輻射面積有關(guān)。
Vas =ρ o*c2*Sd2*Cms (18)
此處 c 為空氣中的聲速， c=344m/s
機(jī)械品質(zhì)因數(shù) Qms
由振動(dòng)系統(tǒng)的等效振動(dòng)質(zhì)量 Mms、等效順性 Cms、機(jī)械力阻 Rms共同決定， Qms可由阻抗曲線的測(cè)量獲得。
Qms =(1/Rms)*SQR(Mms/Cms)=(Fo/ f)*(Zo/Re) (19)
f 為阻抗曲線上阻抗等于 SQR(Zo*Re)所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頻率的差值。
電氣品質(zhì)因數(shù) Qes
由振動(dòng)系統(tǒng)的等效振動(dòng)質(zhì)量 Mms、等效順性 Cms、機(jī)電耦合因子 BL共同決定，由阻抗曲線的測(cè)量獲得。
Qes =[Re/(BL)2]*SQR(Mms/Cms)=(Fo/ f)*SQR(Zo*Re)/(Zo-Re) (20)
總品質(zhì)因數(shù) Qts
由機(jī)械品質(zhì)因數(shù) Qms和電氣品質(zhì)因數(shù) Qes共同決定。
Qts =(Qms*Qes)/(Qms+Qes)=(Fo/ f)*SQR(Re/Zo) (21)
參考電聲轉(zhuǎn)換效率 ηo
由機(jī)電耦合因子 BL、等效輻射面積 Sd、等效振動(dòng)質(zhì)量 Mms共同決定。
η o =( ρ o/2 π c)*(BL*Sd/Mms)2/Re (22)
參考靈敏度級(jí) SPLo
與參考電聲轉(zhuǎn)換效率 η o 直接相關(guān)。
SPLo = 112+10lg η o (23)
參考振幅 ξ
與參考電聲轉(zhuǎn)換效率 η o、電功率 Pe、等效半徑 a、頻率 f 有關(guān)。
ξ = 0.481*SQR(Pe* η o)/(a*f)2
以上這些參數(shù)現(xiàn)在均可用揚(yáng)聲器計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，常用的測(cè)試系統(tǒng)有 LMS、 CLIO、 MLSSA、 DAAS、SYSID、LAUD、IMP 等。另外，也可利用一些計(jì)算機(jī)
模擬軟件進(jìn)行揚(yáng)聲器參數(shù)的基本設(shè)計(jì)，如 LEAP、 CALSOD、Speaker Easy 、 DLC Design 、AudioCad 、 SOUNDEASY等。
揚(yáng)聲器的功率、失真指標(biāo)無(wú)法直接用公式進(jìn)行定量計(jì)算，只能作些定性分析和探討。
揚(yáng)聲器的額定正弦功率以及純音檢聽(tīng)功率，基本上由低頻最大振幅 ξ o 決定。一般低頻最大振幅是在共振頻率 Fo處。揚(yáng)聲器的低頻最大振幅主要取決于磁路結(jié)構(gòu)和
音圈卷寬，當(dāng)然與振動(dòng)系統(tǒng)也有很大的關(guān)系。揚(yáng)聲器正常工作時(shí)，音圈不能跳出磁間隙，即有 ξ o≤ Xmax，否則會(huì)產(chǎn)生很大的非線性失真 ( 表現(xiàn)為振幅異常音 ) 、甚至?xí)䦟?dǎo)致音
圈損壞 ( 卡死或燒毀 ) 。Fo 處最大振幅 ξ o 可由下列公式計(jì)算：
ξ o = 1.414*BL*I*Cms*Qts (25)
式中 I 為饋給揚(yáng)聲器的電流， I=SQR(Pe/Re)。可見(jiàn)， 假使揚(yáng)聲器的基本機(jī)電參數(shù) (BL、Cms、Qts) 確定，其電流 I 決定的功率 Pe=I2*Re 就受到低頻最大振幅 ξ o≤Xmax
的限制。反之，假使揚(yáng)聲器的功率必需達(dá)到一定值，則揚(yáng)聲器的等效順性就不能太大，亦即 Fo 不能太小。當(dāng)有 (BL)2/Re>>Rms 時(shí)，公式 (25) 又可簡(jiǎn)化如下：
ξ o = 0.225*V/(BL*Fo) (26)
式中 V 為饋給揚(yáng)聲器的電壓， V=SQR(Pe*Re)。此式更直觀地顯示出最大振幅 ξo 與電壓 V、機(jī)電耦合因子 BL、共振頻率 Fo 的關(guān)系。一般所稱的總品質(zhì)因數(shù) Qts 對(duì)低
頻振幅的控制能力就由公式 (25) 、(26) 體現(xiàn)和反映，其中 BL 值的作用更明顯。
揚(yáng)聲器的低頻聲功率 Pa 同樣也受到限制：
Pa= Pe* η o=4.33* ξ2*a 4*f 4 (27)
可見(jiàn)，聲功率 Pa既與電功率 Pe有關(guān)、又與電聲轉(zhuǎn)換效率 η o 直接相關(guān)，實(shí)際上最終與揚(yáng)聲器的振幅、口徑、頻率有關(guān)。為了達(dá)到一定的聲功率 Pa，在頻率一樣的
條件下，口徑越小、則其振幅越大，而振幅一般都受到限制，所以口徑就不能太小。亦即，小口徑揚(yáng)聲器不可能產(chǎn)生很大的聲功率，因?yàn)樾】趶綋P(yáng)聲器一般都受到結(jié)構(gòu)限制，
其振幅較小，效率較低，而音圈不會(huì)很大、所用線徑有限、所能承受的電功率也有限。
揚(yáng)聲器額定噪聲功率和長(zhǎng)期最大功率，既與低頻最大振幅有關(guān)，又與音圈的線徑、材料和系統(tǒng)的散熱條件、使用的膠水等直接相關(guān)。大功率揚(yáng)聲器，一般均使用高
強(qiáng)度耐高溫的音圈線、音圈骨架、膠水，采用大沖程、散熱良好的磁路結(jié)構(gòu)，音圈采用較寬的卷寬和線徑，彈波采用強(qiáng)度好、抗疲勞性能好的材料，當(dāng)然一般也采用大口徑系
列。揚(yáng)聲器額定噪聲功率和長(zhǎng)期最大功率，最終只能通過(guò)負(fù)荷試驗(yàn)獲得和驗(yàn)證。
2、喇叭單元的參數(shù)
T/S 指標(biāo) (Thiele/Small-Specs)
T/S 指標(biāo)是由澳大利亞人 A.N. Thiele 和 Richard Small ，在 70 年代初發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基本參數(shù)。現(xiàn)今，幾乎所有的人都是按照該理論來(lái)生產(chǎn)喇叭音
箱。 T/S 指標(biāo)有如下幾個(gè)：
Fs(Fo) 為喇叭在自由場(chǎng)下的諧振點(diǎn)頻率。
Vas 為等同于喇叭順性的空氣容積。
Qes 為喇叭的電 Q 值，它反映了單元在 Fo 時(shí)于電磁控制下的諧振能力，數(shù)值越低，阻尼越強(qiáng)，諧振能力越低。
Qms 為喇叭的機(jī)械 Q值。它反映了單元在 Fo 時(shí)于機(jī)械結(jié)構(gòu)方面的諧振能力，數(shù)值越低，阻尼越強(qiáng)。
Qts 為喇叭的總 Q 值( 由 Qms和 Qes并聯(lián)耦合而成 ) 它反映了單元在 Fo 處的諧振能力，數(shù)值越低，阻尼越強(qiáng)。
機(jī)電性能指標(biāo) (Electro-Mechanical parameter)
Mms：喇叭的總振動(dòng)質(zhì)量 ( 包括振膜的質(zhì)量、音圈的質(zhì)量、前后加載的空氣等 )
Cms：喇叭單元的順性
Rms：機(jī)械阻尼，包括振動(dòng)的摩擦、輻射阻。
Rme ：電氣阻尼因數(shù)，反映單元電磁系統(tǒng)對(duì)振膜的機(jī)械控制和阻尼，常用來(lái)衡量單元的電磁系統(tǒng)的能力。
Re：音圈的直流電阻
BL：線圈間隙的磁場(chǎng)強(qiáng)度
Dd：振膜直徑
Le：音圈電感量
Sd：振膜的表面積
fLe ：電感測(cè)量頻率
大信號(hào)指標(biāo) (Large-Signal Parameter)
Xmax：最大線性位移，或叫線性沖程，計(jì)算為全沖程位移值的 1/2 ，通常這個(gè)值比較有水分，有些廠家會(huì)給出單元的物理最大位移。而一些廠家采用全程的 P-P 值
(peak-to-peak) 表示 , 此時(shí)我們要注意在對(duì)比時(shí)減半。
Xlim ：不損壞的最大位移。 ( 或又表示為其他 Xmec，最大機(jī)械位移 )
Hc：線圈高度
Hg：間隙高度
Vd：喇叭在線性范圍內(nèi)，最大的推動(dòng)空氣體積
Pe：可連續(xù)工作不燒毀的最大輸入功率。
討論：
◆實(shí)際上，所有 T/S 參數(shù)都是圍繞低音單元的諧振峰測(cè)量得來(lái)的，反映了低音單元諧振峰的特性，并據(jù)此特性設(shè)計(jì)各種音箱箱體。而高音單元的諧振峰對(duì)于箱體制
作無(wú)意義 ( 高音的振幅也很小 ) ，也無(wú)須進(jìn)行特別的描述去應(yīng)用，所以我們不會(huì)在高音單元上搞 T/S 參數(shù)。
◆ Fo值是指單元的諧振頻率，即喇叭振幅最大時(shí)的頻率。基本上這就是單元的低頻重放極限，因?yàn)檫^(guò)了諧振點(diǎn)，單元的聲壓將急降， ( 一般將 -3db 處稱為截止頻率
表示為 F3)
◆ Q值在我們形容單元時(shí)，出現(xiàn)極多，它其實(shí)是描述諧振造成的阻抗峰的尖銳度的一個(gè)數(shù)學(xué)值， Q值越高，表示阻尼小，控制弱，諧振的幅度大，從而產(chǎn)生更強(qiáng)的低
頻聲壓，但由此帶來(lái)了振動(dòng)不受控產(chǎn)生的失真。
◆關(guān)于 Q值高低，對(duì)應(yīng)適合做什么箱的問(wèn)題 , 這個(gè)問(wèn)題有許多的口水爭(zhēng)論。一般說(shuō)來(lái)，低 Q值的喇叭，阻尼高控制力好，適合做倒相箱。而高 Q值的單元適合做密閉
箱。這個(gè)實(shí)際上是個(gè)較模糊界線的選擇，一般 Q值高于 0.5 的單元適宜密閉箱，而 Q值低于 0.3 的要做倒相箱。而業(yè)內(nèi)通常采用 EBP值來(lái)衡量單元適合制作哪種箱體。
3、 Qtc：音箱全系統(tǒng)的總 Q值
箱體的損耗 Q值
Ql- 泄漏損耗 Q值，由箱體及單元密封不好造成泄漏產(chǎn)生的，通常這個(gè)對(duì)于倒相箱影響較大 . 一般數(shù)值取在 5-20 ，這個(gè)值難以預(yù)知。 5 表示為密封非常良好 ! 通常預(yù)
設(shè)值為 10 。
Qa-吸收損耗 Q值，由箱體對(duì)聲波的吸收產(chǎn)生的，箱內(nèi)的填充料會(huì)大大增強(qiáng)吸收。一個(gè)干燥光滑剛性箱體內(nèi)壁通常約 Qa=30-100，大量填充時(shí)，將達(dá)到 3-5 。
Qp-倒相管損耗， 由倒相管產(chǎn)生，由于空氣通過(guò)時(shí)，管壁的摩擦，倒相管會(huì)有一些阻尼。事實(shí)上，如果你將此 Q值設(shè)得很小的話 ( 意味著阻尼非常大 ) ，那倒相箱就
會(huì)變成了密閉箱了。
關(guān)于 Q值的理解
Q值是一個(gè)描繪諧振情形的數(shù)學(xué)量 , 它總是伴隨阻尼概念 ( 在諧振系統(tǒng)中 ) 被介紹給大家，或者有人把它等同于阻尼值來(lái)介紹。對(duì)于一個(gè)諧振系統(tǒng)，阻尼越大，那么系
統(tǒng)的諧振越被鉗制，從而導(dǎo)致低 Q值的諧振曲線。當(dāng)阻尼小時(shí)，則情況相反，諧振劇烈，形成高 Q的曲線。
一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于揚(yáng)聲器系統(tǒng)，合適的 Q值在 0.5-1.5 之間。低于 0.5 時(shí)，阻尼太強(qiáng)了，此時(shí)已無(wú)諧振發(fā)生。所以，也有人稱 0.5Q 值時(shí)，為臨界阻尼，稱再小的 Q值，
為過(guò)阻尼。反之， Q 大于 1.5, 可以叫欠阻尼。
在諧振系統(tǒng)的頻率 - 振幅曲線圖上，我們可以直觀地看到不同 Q值所代表的曲線，以及不同 Q值的意義。
4、喇叭的 Q
Qes 為喇叭的電 Q 值，它反映了單元在 Fo 時(shí)于電磁控制下的諧振能力，數(shù)值越低，阻尼越強(qiáng)，系統(tǒng)諧振越小。
Qms 為喇叭的機(jī)械 Q值。它反映了單元在 Fo 時(shí)于機(jī)械結(jié)構(gòu)方面的諧振能力，數(shù)值越低，阻尼越強(qiáng)，系統(tǒng)諧振越小。
Qts 為喇叭的總 Q 值( 由 Qms和 Qes并聯(lián)耦合而成 ) 它反映了單元在 Fo 處的諧振能力，數(shù)值越低，阻尼越強(qiáng)。
5、系統(tǒng)的
Q值
一般是說(shuō)
全系統(tǒng)指包括功放輸出端、喇叭線、音箱。 這是一個(gè)工作時(shí)的實(shí)際 Q值， 與箱體 Q值 Qtc 相比， 這里加入了阻尼系數(shù)的因素。
阻尼系數(shù)的影響， 包括功放的輸出阻尼系數(shù)、 喇叭線的阻尼系數(shù)、 串連喇叭的阻尼系數(shù) ( 如果有 ) 、分頻器的阻尼系數(shù)。
所以，為保證不影響原箱的 Q值設(shè)計(jì)， 一般功放要求采用阻尼系數(shù)盡量小的， 最最起碼是 10 以上， 但一般要求 100 以上。而分頻器中主要是電感的電阻的影響，
20 以上。線材同樣也應(yīng)該盡量小。
對(duì)于串接喇叭， 阻尼系數(shù)無(wú)可避免的在 1 以上， 所以一般設(shè)計(jì)都是并聯(lián)喇叭的。
阻尼、 Q值都是描繪單元在諧振點(diǎn)附近的工作情形， 即諧振點(diǎn)附近的發(fā)聲變化情況， 對(duì)其他頻率區(qū)域的頻響基本無(wú)影響。
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