(整理)FO计算公式.
-
精品文档
1.
带宽是什么：是显示器非常重要
的一个参数，能够决定显示器性能的好坏。所谓带宽是显示器视频放大器通频带
宽度的简
称，一个电路的带宽实际上是反映该电路对输入信号的响应速度。带宽越宽，惯性越小，响应速度越快，允许
通过的信号频率越高，信号失真越小，它反映了显示器的解像能力。该数字越大越好。
2.
如何计算带宽：★我们用
r(x)
表示每条水平扫描线上的图素个数；
r(y)
表
示每帧画面的水平扫描线数；
V
表示每
秒钟画面的刷新率；
B
就表示带宽。理论上，带宽的计算公式是
：B
=
r(x)×r(y)×V×1.3★
(
由于信号在扫描边缘的衰
减，图像的清晰，实际上电子束水平扫描的图素的个数和行扫
描频率均要比理论值要高一些，所以计算公式中加了一个
1.3
的参数
)
如果没有这个参数，也许带宽真的可以成为衡量显示器
指标的最重要参数，但就是因为不同的厂商对这个参
数的计算方法不同，导致了现在出现
了相同指标的显示器，带宽却不同的怪现像。比如一台行频是
86KHZ
的准专业级的
17
寸显示器，它的带宽可以说是五花八
门，
135
，
147
< br>，
150
，
160
，
165
，
175.5
，
176
，
180
...
试问它们有什么区别呢。再
比如一台行频
110
左右的
21
寸显示器，
不同厂商的带宽计算更是相差甚远，有
230
，
243
，
300
，
328
，
340....
当一个参
数由于计算方法不同而没有一定的标准，它就会失去原有的意义，带宽已经在很
多场合无法成为衡量显示器指标的标准。
这是不争的事实。
扬声器设计入门之八
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，
基本上由低频振幅
ξ
o
决定
。
一般低频最大振幅是在共振频率
Fo
附近
。
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）
。
(Qts<0.707
时
)
Fo
处振幅
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=SQRT(Pe/Re)
。可见，假使扬声器的基本机电
参数（
BL
、
Cms
< br>、
Qts
）确定，其电流
I
2
决定的功率
Pe=I
*Re
就受到低频振幅
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
2
性就不能太大，亦即
Fo
不能太小。当有
(BL)
/Re>>R
ms
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=SQRT(Pe*Re)
。此式更直观地显示出振幅
ξ
o
与电压
V
、机电耦合因子
BL
、共振频率
F
o
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。
<
/p>
扬声器的低频声功率
Pa
同样也受到限制
：
Pa= Pe *
η
o
= 4.33 *
ξ
2
*
a
* f
(27)
4
4
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，其线性振幅较小，
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，<
/p>
精品文档
精品文档
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。
扬
声器的失真，主要由振动系统的非线性和磁路系统的非线性产生。在大振幅情况下，由折环及弹波所组成的振动系
统悬挂体，不再符合线性的虎克定律；磁间隙内磁感应密度沿轴向的不均匀性和导磁材料
的非线性特性等都会产生非线
性失真。其主要衡量指标是总谐波失真和互调失真。这是可
以测量的，但无法精确预测。
总之，扬声器电声特性与各零部
件的性能参数息息相关、并且是各项参数共同作用的结果。所以，扬声器的最佳设计
必须
全面考虑、权衡利弊、反复试验、不断改进。除此之外，扬声器的设计还必须考虑其使用场合、听音环境、系统配
置等方面。而扬声器最终音质的好坏还必须通过音质评价来衡量，这又与音乐、美学、心
理学、生理学等因数有关，所
以扬声器的设计必须是全方面的综合设计。
倒相箱简易计算公式
1
箱体有效容积
< br>Vb
的计算
:
Vb=20*Vas*Qts^3.3
其中
:Vas
为扬声器单元的有效容积
,<
/p>
单位为升。
Qts
为扬声器单元的总
Q
值。
2
箱体谐振频率
< br>Fb
的计算：
Fb=Fs*(Vas/Vb)^0.31
其中：
Fs
为扬声器单元的谐振频率<
/p>
3
开口箱频率响应截止频率
(-3db
)F3
的计算：
F3=Fs*(Vas/Vb)^0.44
4
<
/p>
扬声器单元实用边际
(
高端
)
频率
Fm
的计算
:
Fm=345/(2*Ds)
其中
:Ds
为扬声器单元振膜的有效直径
,
单位为米。
5
开口
箱导管的允许最小直径
Dmin(
米
)
的计算：
Dmin=(Fb*Vd)^0.5
Vd=Sd*Xmax
其中：
Vd
为扬声器单元振膜在最大振
幅时所推动的体积，单位为立方米。
Xmax
为扬声器单元振膜的最大行程
,
单位为米。
Sd
为扬声器单元振膜的有效面积
,
单位为平方米。
6
开口箱导管的长度
(
米
)
的计算
:
Lp=((2362*Dv^2)/(Fb^2*Vb))-0.73*Dv
其中
: Dv
为给定导管的直径
,
单位为米。
Vb
为箱体的有效容积，单位为立方米。
Vb
单位是升
*
号代表乘，
Vas
是扬声器等效容
积，
^
是成方，也就是
Qts
的
3.3
次方
另外，常数
20
是可变，可根据扬声器实际情
况和带外响应要求灵活掌握，范围是
5--20
，取值
20
时带外衰减为六阶响应
5--20
之间任意选取
数值趋小时低频弹性更好，数值趋大时下潜增加
......
最终箱容主要是受
Vas
、
Fo
等参数影响
按此计
算出的公式仅是一个近似值，也就是相当于有效容积
Vb
计算公
式中的常数为
20
、具有最平坦下降曲线；常数取值
精品文档
精品文档
<
/p>
20
时，音像的下下潜最降曲线最平坦、深，取值小时低频下潜升
高，相应的低频力度会增强一些。同一只单元装不同音
箱的例子很多，例如当年著名的“
美之声”监听系列，
“监听一号”是书架箱，
“监听二号”是落
地箱，两者的低音单元
都是
N601
好象是用
多少
/
多少克
表示的吧
?
前面的表示
用后面的负重时
,
弹波向下的位移量是多少
(
< br>单位是
MM)
...
[/quote]
你说的是偏位
.<
/p>
一般有
mm/30g
或
< br>mm/50g.
关于
度
在锥盆的橡胶边上我听说过
,
表示柔软度
.
你们还在做喇叭的可以问下厂商嘛
(
我现在没搞这方面的了
).
弹波常用？
mm/
？
g
来表示，比如：
0.4mm/50g
顺性的单位是
m/n(
米
/
牛顿
)
转换的方法如下：
1mm/g=0.102m/n
知道一个弹波的变位是
1mm/50g
，质量是
10g
，求弹波自身的
Fo
根据
Cms
的转换公式
1mm/g=0.102m/n
那么，
Cms=1
÷
5
0
×
0.102
＝
0.00204m/n
再根据
Fo
的计算公式见
13
楼
Fo=1/2
π
×
221.
4=347.77Hz
知道一个弹波的变位是
1mm/50g
，质量是
10g
，求弹波自身的
Fo
根据
Cms
的
转换公式
1mm/g=0.102m/n
那么，
Cms=1
÷
50
×
0.102
＝
0.00204m/n
再根据
Fo
的计算公式见
13
楼
Fo=1/2
π
×
221.4=347.77Hz
此处应有误，计算
Fo
的质量应是法码的质量即
：
Mm=50g
因为计算顺性时的位移量是以加法码后的位移，而可以忽
略弹波的质量，（上述
10g
的弹波我还没
用过）而弹波各点
的位移又不同（涉及到高数）
扬声器零部件对照表
对扬声器零部件
的叫法，各个厂家的叫法也有不同。现在将我们所知道的名称记录下来，以供参考。
扬声器零部件对应名称一览表
1
磁铁
磁钢
磁体
磁石
铁氧体磁铁
Magnet
2
华司
导磁片
上夹板
上板
导磁板
前夹板
Plate
3
丁铁
磁极芯
下铁板
连板
导磁体
铁心
导磁下板
T-yoke
Washer
4
中心柱
铁芯
心柱
Pole piece5
防磁罩
铁碗
导磁框
U
形铁
Sheld cup
6
音盆
纸盆
振膜
振盆
鼓纸
Cone7
纸锥
胴体
锥体
8
防尘帽
防尘罩
帽子
防尘环
Dust cap Chamber Cap
Dustproof cap
：
9
防尘网
防尘罩
防尘盖
防尘片
防水罩
Grille
10
高音杯
纸杯
小纸锥
小双盆
11
子弹头
相位器
Phase
plug12
喉塞
相位塞
13(
高音）音膜
14
音圈
线圈
Voice
coil
精品文档
精品文档
15
弹波
支片
弹簧板
定心支片
定位支片
中心盘
挡板
(
日本、台湾
)
Damper16
折环
轭环
鼓纸边
音盆边
Edge
17
垫边
压边
压边圈
垫边圈
压圈
垫片
压条
矢纸
（日本）
Gasket
Paeking18
铁盆
盆架
夹盆
支架
铁框
Basket(
美）
Frame
19
端子
接线板
引线端
接线柱
焊片
Terminal20
引线
锦丝线
编织线
导线
Pigtail wire Lead wire
21
面盖
22
螺丝
Screw23
吸音棉
Absorbing cotton
insulation
24(
高音）背垫
25
铆钉
企眼
26
涤帽
纱帽
27
防水盆
28
受话器振膜
29
接插件
30
后壳
座舱
31
熟盖
32
引线
引出线
33
电容
Capacitance
34
电阻
Resister35
音圈骨架
音圈纸管
铝铂
36
蒙布
37
号筒
与扬声器有关的材料、安装工具等对应名称一览表
1
胶水
胶粘剂
2
插花
音规
磁规
音圈规
3
曲形剪
如意剪
4
AB
胶
5A5B
5A5B
胶
501AB
胶
850
胶
747
胶
745
胶
5
打胶机
涂胶机
6
整形棒
焊台
7
铆钉机
打孔机
企眼机零件称呼补充
华司
-washer
T
铁
-
元铁
T-yoke U
铁
-T
铁的另一种形
式，不同于防磁罩
U-yoke
防磁罩
-
磁碗
弹波
-spider
引线
-tinsel leads
面盖
-face plate
音圈骨
架
-bobbin
胶水
-glue
音规
-v.c. gauge
额定阻抗
Znom
总品质因数
Qts
等效容积
Vas
共振频率
Fo
额定正弦功率
Psin
额定噪声功率
Pnom
长期最大功率
Pmax
额定频率范围
Fo-
Fh
平均声压级
SPL
扬声器设计入门之七
5.
扬声器主要参数综合设计和分析
扬声器性能是电学、力学、声学、磁学等物理参数共同作用的结果，由鼓纸、弹波、音圈
、磁路等关键零部件的性能
共同确定，其中一些参数相互制约相互影响，因而必须综合考
虑和设计。
扬声器常用机电参数以及计算公式、测量方法简述如下：
5.1
直流电阻
Re
由音圈决定，可直接用直流电桥测量。
5.2
共振频率
Fo
由扬声器的等效振动质量
Mms
和等效顺性
Cms
决定，见公式
(5)
，
Fo
可直接用
Fo
测试仪测量或通过测量阻抗曲线获
得。
5.3
共振频率处的最大阻抗
Zo <
/p>
由音圈、磁路、振动系统（鼓纸、弹波）共同决定，可用替代法测量或通过测量阻抗曲线获
得。
Zo =
Re+[(BL)
/(Rms+Rmr)]
(10)
5.4
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)
精品文档
2
精品文档
这里
SQR(
)
表示对括号
(
)
中的数值开平方根，下同。
5.5
辐射力阻
Rmr
由口径、频率决定，低频时可忽略。
Rmr = 0.022*(f/Sd)
(12)
5.6
等效辐射面积
Sd
只与口径
(
等效半径
< br>a)
有关。
Sd
=
π
* a
2
2
(13)
5.7
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<
/p>
后用下列公式计算
:
(BL)
=(Re/Qes)*SQR(Mms/Cms)
(14)
5.8
等效振动质量
Mms
由音圈质量
Mm
1
、鼓纸等效质量
Mm
2
、辐射质量
Mmr
共同决定，
Mms
可由附加质量法测量获得。
M
ms=Mm
1
+Mm
2
+2Mmr
(15)
5.9
辐射质量
Mmr
只与口径
(
等效半径
< br>a)
有关。
Mmr
=2.67*
ρ
o
*
a
(16)
其中
ρ
o
< br>=1.21kg/m
为空气密度，
a
为扬声器等效半径。
5.10
等效顺性
Cms
由鼓纸顺性
Cm
1
、弹波顺性
Cm
2
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=(Cm
1
*Cm
2
)/(Cm
1
+Cm
2
)
(17)
5.11
等效容积
Vas
只与等效顺性、等效辐射面积有关。
Vas =
ρ
o
*c
*Sd
*Cms
(18)
此处
c
为空气中的声速，<
/p>
c=344m/s
精品文档
2
2
3
3
2
精品文档
5.12
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<
/p>
、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/
Δ
f)*(Zo/Re)
(19)
Δ
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。
5.13
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<
/p>
、机电耦合因子
BL
共同决定，由阻抗曲
线的测量获得。
Qes =[Re/(BL)
]*SQR(Mms/Cms)=(Fo/
Δ
f)*S
QR(Zo*Re
）
/(Zo-Re)
(20)
5.14
总品质因数
Qts
由机械品质因数<
/p>
Qms
和电气品质因数
Qes
共同决定。
Qts =(Qms*Qes)/(
Qms+Qes)=(Fo/
Δ
f)*SQR(Re/Zo
）
(21)
5.15
参考电声转换效率
η
o
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)
/Re
(22)
5.16
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)
5.17
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)
(24)
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<
/p>
、
SYS
ID
、
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<
/p>
、
CALSOD
、
Speaker Easy
、
DLC Design
、
AudioCad
、
SOUNDEASY
等。
扬声器设计入门之六
弹波
(
定位支片
)
2
2
2
精品文档