机械力阻 Rms
由鼓纸、弹波的内部阻尼及使用胶水的特性决定，可由测量出机械品质因数 Qms后通过下列公式计算：
Rms =(1/Qms)*SQR(Mms/Cms) (11)
这里 SQR( ) 表示对括号 ( ) 中的数值开平方根，下同。
辐射力阻 Rmr
由口径、频率决定，低频时可忽略。
Rmr = 0.022*(f/Sd)2 (12)
等效辐射面积 Sd
只与口径 ( 等效半径 a) 有关。
Sd =π * a2 (13)
机电耦合因子 BL
由磁路 Bg 值和音圈线有效长度 L 决定，也可通过测量电气品质因数 Qes后用下列公式计算 :
(BL)2 =(Re/Qes)*SQR(Mms/Cms) (14)
等效振动质量 Mms
由音圈质量 Mm1、鼓纸等效质量 Mm2、辐射质量 Mmr共同决定， Mms可由附加质量法测量获得。
Mms=Mm1+Mm2+2Mmr
辐射质量 Mmr
只与口径 ( 等效半径 a) 有关。
Mmr =2.67* ρ o* a3 (16)
其中 ρ o=1.21kg/m3 为空气密度， a 为扬声器等效半径。
等效顺性 Cms
是指扬声器振动系统的支撑部件的柔顺度 . 其值越大 , 扬声器的整个振动系统越软 . 单位 : 毫米 / 牛顿 (mm/N).
由鼓纸顺性 Cm1、弹波顺性 Cm2共同决定，此顺性即是我们所称的变位，只是单位需换算为国际单位制： m/N，而变位可以用变位仪直接测量。 Cms可由附加容积法
测量获得。
Cms=(Cm1*Cm2)/(Cm1+Cm2) (17)
等效容积 Vas
只与等效顺性、等效辐射面积有关。
Vas =ρ o*c2*Sd2*Cms (18)
此处 c 为空气中的声速， c=344m/s
机械品质因数 Qms
由振动系统的等效振动质量 Mms、等效顺性 Cms、机械力阻 Rms共同决定， Qms可由阻抗曲线的测量获得。
Qms =(1/Rms)*SQR(Mms/Cms)=(Fo/ f)*(Zo/Re) (19)
f 为阻抗曲线上阻抗等于 SQR(Zo*Re)所对应的两个频率的差值。
电气品质因数 Qes
由振动系统的等效振动质量 Mms、等效顺性 Cms、机电耦合因子 BL共同决定，由阻抗曲线的测量获得。
Qes =[Re/(BL)2]*SQR(Mms/Cms)=(Fo/ f)*SQR(Zo*Re)/(Zo-Re) (20)
总品质因数 Qts
由机械品质因数 Qms和电气品质因数 Qes共同决定。
Qts =(Qms*Qes)/(Qms+Qes)=(Fo/ f)*SQR(Re/Zo) (21)
参考电声转换效率 ηo
由机电耦合因子 BL、等效辐射面积 Sd、等效振动质量 Mms共同决定。
η o =( ρ o/2 π c)*(BL*Sd/Mms)2/Re (22)
参考灵敏度级 SPLo
与参考电声转换效率 η o 直接相关。
SPLo = 112+10lg η o (23)
参考振幅 ξ
与参考电声转换效率 η o、电功率 Pe、等效半径 a、频率 f 有关。
ξ = 0.481*SQR(Pe* η o)/(a*f)2
以上这些参数现在均可用扬声器计算机测试系统进行测量和计算，常用的测试系统有 LMS、 CLIO、 MLSSA、 DAAS、SYSID、LAUD、IMP 等。另外，也可利用一些计算机
模拟软件进行扬声器参数的基本设计，如 LEAP、 CALSOD、Speaker Easy 、 DLC Design 、AudioCad 、 SOUNDEASY等。
扬声器的功率、失真指标无法直接用公式进行定量计算，只能作些定性分析和探讨。
扬声器的额定正弦功率以及纯音检听功率，基本上由低频最大振幅 ξ o 决定。一般低频最大振幅是在共振频率 Fo处。扬声器的低频最大振幅主要取决于磁路结构和
音圈卷宽，当然与振动系统也有很大的关系。扬声器正常工作时，音圈不能跳出磁间隙，即有 ξ o≤ Xmax，否则会产生很大的非线性失真 ( 表现为振幅异常音 ) 、甚至会导致音
圈损坏 ( 卡死或烧毁 ) 。Fo 处最大振幅 ξ o 可由下列公式计算：
ξ o = 1.414*BL*I*Cms*Qts (25)
式中 I 为馈给扬声器的电流， I=SQR(Pe/Re)。可见， 假使扬声器的基本机电参数 (BL、Cms、Qts) 确定，其电流 I 决定的功率 Pe=I2*Re 就受到低频最大振幅 ξ o≤Xmax
的限制。反之，假使扬声器的功率必需达到一定值，则扬声器的等效顺性就不能太大，亦即 Fo 不能太小。当有 (BL)2/Re>>Rms 时，公式 (25) 又可简化如下：
ξ o = 0.225*V/(BL*Fo) (26)
式中 V 为馈给扬声器的电压， V=SQR(Pe*Re)。此式更直观地显示出最大振幅 ξo 与电压 V、机电耦合因子 BL、共振频率 Fo 的关系。一般所称的总品质因数 Qts 对低
频振幅的控制能力就由公式 (25) 、(26) 体现和反映，其中 BL 值的作用更明显。
扬声器的低频声功率 Pa 同样也受到限制：
Pa= Pe* η o=4.33* ξ2*a 4*f 4 (27)
可见，声功率 Pa既与电功率 Pe有关、又与电声转换效率 η o 直接相关，实际上最终与扬声器的振幅、口径、频率有关。为了达到一定的声功率 Pa，在频率一样的
条件下，口径越小、则其振幅越大，而振幅一般都受到限制，所以口径就不能太小。亦即，小口径扬声器不可能产生很大的声功率，因为小口径扬声器一般都受到结构限制，
其振幅较小，效率较低，而音圈不会很大、所用线径有限、所能承受的电功率也有限。
扬声器额定噪声功率和长期最大功率，既与低频最大振幅有关，又与音圈的线径、材料和系统的散热条件、使用的胶水等直接相关。大功率扬声器，一般均使用高
强度耐高温的音圈线、音圈骨架、胶水，采用大冲程、散热良好的磁路结构，音圈采用较宽的卷宽和线径，弹波采用强度好、抗疲劳性能好的材料，当然一般也采用大口径系
列。扬声器额定噪声功率和长期最大功率，最终只能通过负荷试验获得和验证。
2、喇叭单元的参数
T/S 指标 (Thiele/Small-Specs)
T/S 指标是由澳大利亚人 A.N. Thiele 和 Richard Small ，在 70 年代初发明的扬声器系统数学模型的基本参数。现今，几乎所有的人都是按照该理论来生产喇叭音
箱。 T/S 指标有如下几个：
Fs(Fo) 为喇叭在自由场下的谐振点频率。
Vas 为等同于喇叭顺性的空气容积。
Qes 为喇叭的电 Q 值，它反映了单元在 Fo 时于电磁控制下的谐振能力，数值越低，阻尼越强，谐振能力越低。
Qms 为喇叭的机械 Q值。它反映了单元在 Fo 时于机械结构方面的谐振能力，数值越低，阻尼越强。
Qts 为喇叭的总 Q 值( 由 Qms和 Qes并联耦合而成 ) 它反映了单元在 Fo 处的谐振能力，数值越低，阻尼越强。
机电性能指标 (Electro-Mechanical parameter)
Mms：喇叭的总振动质量 ( 包括振膜的质量、音圈的质量、前后加载的空气等 )
Cms：喇叭单元的顺性
Rms：机械阻尼，包括振动的摩擦、辐射阻。
Rme ：电气阻尼因数，反映单元电磁系统对振膜的机械控制和阻尼，常用来衡量单元的电磁系统的能力。
Re：音圈的直流电阻
BL：线圈间隙的磁场强度
Dd：振膜直径
Le：音圈电感量
Sd：振膜的表面积
fLe ：电感测量频率
大信号指标 (Large-Signal Parameter)
Xmax：最大线性位移，或叫线性冲程，计算为全冲程位移值的 1/2 ，通常这个值比较有水分，有些厂家会给出单元的物理最大位移。而一些厂家采用全程的 P-P 值
(peak-to-peak) 表示 , 此时我们要注意在对比时减半。
Xlim ：不损坏的最大位移。 ( 或又表示为其他 Xmec，最大机械位移 )
Hc：线圈高度
Hg：间隙高度
Vd：喇叭在线性范围内，最大的推动空气体积
Pe：可连续工作不烧毁的最大输入功率。
讨论：
◆实际上，所有 T/S 参数都是围绕低音单元的谐振峰测量得来的，反映了低音单元谐振峰的特性，并据此特性设计各种音箱箱体。而高音单元的谐振峰对于箱体制
作无意义 ( 高音的振幅也很小 ) ，也无须进行特别的描述去应用，所以我们不会在高音单元上搞 T/S 参数。
◆ Fo值是指单元的谐振频率，即喇叭振幅最大时的频率。基本上这就是单元的低频重放极限，因为过了谐振点，单元的声压将急降， ( 一般将 -3db 处称为截止频率
表示为 F3)
◆ Q值在我们形容单元时，出现极多，它其实是描述谐振造成的阻抗峰的尖锐度的一个数学值， Q值越高，表示阻尼小，控制弱，谐振的幅度大，从而产生更强的低
频声压，但由此带来了振动不受控产生的失真。
◆关于 Q值高低，对应适合做什么箱的问题 , 这个问题有许多的口水争论。一般说来，低 Q值的喇叭，阻尼高控制力好，适合做倒相箱。而高 Q值的单元适合做密闭
箱。这个实际上是个较模糊界线的选择，一般 Q值高于 0.5 的单元适宜密闭箱，而 Q值低于 0.3 的要做倒相箱。而业内通常采用 EBP值来衡量单元适合制作哪种箱体。
3、 Qtc：音箱全系统的总 Q值
箱体的损耗 Q值
Ql- 泄漏损耗 Q值，由箱体及单元密封不好造成泄漏产生的，通常这个对于倒相箱影响较大 . 一般数值取在 5-20 ，这个值难以预知。 5 表示为密封非常良好 ! 通常预
设值为 10 。
Qa-吸收损耗 Q值，由箱体对声波的吸收产生的，箱内的填充料会大大增强吸收。一个干燥光滑刚性箱体内壁通常约 Qa=30-100，大量填充时，将达到 3-5 。
Qp-倒相管损耗， 由倒相管产生，由于空气通过时，管壁的摩擦，倒相管会有一些阻尼。事实上，如果你将此 Q值设得很小的话 ( 意味着阻尼非常大 ) ，那倒相箱就
会变成了密闭箱了。
关于 Q值的理解
Q值是一个描绘谐振情形的数学量 , 它总是伴随阻尼概念 ( 在谐振系统中 ) 被介绍给大家，或者有人把它等同于阻尼值来介绍。对于一个谐振系统，阻尼越大，那么系
统的谐振越被钳制，从而导致低 Q值的谐振曲线。当阻尼小时，则情况相反，谐振剧烈，形成高 Q的曲线。
一般来说，对于扬声器系统，合适的 Q值在 0.5-1.5 之间。低于 0.5 时，阻尼太强了，此时已无谐振发生。所以，也有人称 0.5Q 值时，为临界阻尼，称再小的 Q值，
为过阻尼。反之， Q 大于 1.5, 可以叫欠阻尼。
在谐振系统的频率 - 振幅曲线图上，我们可以直观地看到不同 Q值所代表的曲线，以及不同 Q值的意义。
4、喇叭的 Q
Qes 为喇叭的电 Q 值，它反映了单元在 Fo 时于电磁控制下的谐振能力，数值越低，阻尼越强，系统谐振越小。
Qms 为喇叭的机械 Q值。它反映了单元在 Fo 时于机械结构方面的谐振能力，数值越低，阻尼越强，系统谐振越小。
Qts 为喇叭的总 Q 值( 由 Qms和 Qes并联耦合而成 ) 它反映了单元在 Fo 处的谐振能力，数值越低，阻尼越强。
5、系统的
Q值
一般是说
全系统指包括功放输出端、喇叭线、音箱。 这是一个工作时的实际 Q值， 与箱体 Q值 Qtc 相比， 这里加入了阻尼系数的因素。
阻尼系数的影响， 包括功放的输出阻尼系数、 喇叭线的阻尼系数、 串连喇叭的阻尼系数 ( 如果有 ) 、分频器的阻尼系数。
所以，为保证不影响原箱的 Q值设计， 一般功放要求采用阻尼系数尽量小的， 最最起码是 10 以上， 但一般要求 100 以上。而分频器中主要是电感的电阻的影响，
20 以上。线材同样也应该尽量小。
对于串接喇叭， 阻尼系数无可避免的在 1 以上， 所以一般设计都是并联喇叭的。
阻尼、 Q值都是描绘单元在谐振点附近的工作情形， 即谐振点附近的发声变化情况， 对其他频率区域的频响基本无影响。
2753247725
13729959073
