扬声器的Q值：Qts,Qms与 Qes

Q值又叫扬声器的品质因素。它表示频响曲线在谐振频率Fo处SPL的尖锐程度，它在一定程度上反应了扬声器振动系统的阻尼状态。扬声器的低频特性通常由扬声器Qts及Fo决定，其中Qts的大小与扬声器单元在Fo处的声压有关，其图如下，Qts值是一个很难理解确很重要的参数，它在一定程度上反应了扬声器振动系统的阻尼状态（即振动衰减的快慢）和共振锐度，那么振动很快停止的叫Qts低，振动不易停止的叫Qts高。Qts值过低时扬声器的输出音压还没到Fo处时就迅速下降，扬声器处于过阻尼状态，造成低频衰减过大；Qts值过高时扬声器的输出音在Fo处会出现一个峰，扬声器处于欠阻尼状态，低频得到过分加强，Qts值越大，峰值越陡。

有几种方法可求得或测得扬声器单元的Qts值。

第一种．Qts值可用此公式求得：Qts = Re/(BL)^2 * √(Mms/Cms)

式中，Re：即音圈的直流阻抗DCR。B：表示扬声器磁间隙中的磁感应密度。L：表示扬声器音圈线的有效长度。Cms：即顺性，振动系统的顺性，即力劲Co的倒数。Mms：即振动系统的等效质量（Mmd）。是以鼓纸、弹波、音圈、防尘盖为主的振动系统等效质量及振动时附加在鼓纸两侧的附加质量（Mmr）之和。

下面介绍怎样测试单体振动系的等效质量Mmd和单体纸盆空气的辐射质量负载和Mmr。

有三种方法可求单体振动系的等效质量Mmd：

①．直接秤重法：直接要求供货商提供相关资料。这种方法不但精确可靠，也是最省时的方法，Mmd是以鼓纸、弹波、音圈、防尘盖为主的等效质量及振动时附加在鼓纸两侧的附加质量Mmr之和 即

Mms=Mmd+Mmr

②．增加质量法（Delta Mass）

首先求Mmd：增加一块经精密测量重量为Ma的粘土于单体的纸盆上，测出此时加重后的Fo即Fsa，为求精确，测试单体要夹紧在悬挂的表面上。所加的重量Ma至少要让单体的谐振频率改变25%才足够，即加重后的谐振频率Fsa等于未加重时的谐振频率Fo的70～75%，不可太轻。Mmd可由下式求得。

Mmd=Ma/[(Fo·Fsa)^2-1] （A）

然后求Mmr（单体空气质量负载）：空气有重量而且对纸盆表面质产生压力，在计算振动系统有效质量时必须考虑在内。辐射空气质量负载可籍由纸盆的总表面积计算如下：

Mmr=0.575·Sd^1.5 （B）

由（A）（B）即可得到Mms=Mmd+Mmr，下表列出不同直径单体典型自由大气压下的辐射空气质量负载：

③．Delta Compliance（测试箱）法

采用上述增加质量的方法会使Fsa比单体在自由大气下的谐振频率还要低，如果遇到谐振频率很低的单体，甚至Fsa小于10HZ，会因为到达测试仪器的低频极限而无法测试，Delta Compliance（测试箱）法具有相反的效应使得单体的谐振频率提高，不但容易测量而且所需的测试仪器也不用太高档。

这个测试方法所用的测试箱为密闭式，所有结合处都必须经过不透气处理，同时单体最好口径朝箱内安装，喇叭在外面，如上图。喇叭与测试箱之间不可漏气。音箱尺寸必须提供比自由大气下的谐振频率高50～100% 的改变量。而与Vas有关，如果能从单体获得Vas值，所需要测试箱的体积大约是Vas值的一半。右表列出一些箱的容积和所适用的单体，以便能测试不同尺寸的单体。表中的测试箱总体积为内部容积，加装单体开孔的容积。而将这些容积可乘以1.02,以便将纸盆前方的体积估算进去。用测试Fo同样的方法可测出音箱的谐振频率Fc，计算音箱的顺性Cmb：

Cmb=Vab/1.42·E^5·Sd^2 （米/牛顿）

式中Vab单位为立方米，Sd单位为平方米，Mmd可由下式求得

式中Cmb单位为米/牛顿(M/N)，Mmr单位为公斤(Kg )。而Mms= Mmd+Mmr

由以上可知，扬声器的Qts值与很多因素有关，我们可以利用这些因素来适当地控制扬声器的Qts值。扬声器的Qts值与扬声器单元的振动系统等效质量的平方根成正比，而与振动系统的顺性的平方根成反比，改变扬声器单元振动系统的等效质量和振动系统的顺性可在一定程度上可控制扬声器的Qts值；由于扬声器的Qts值还与扬声器磁间隙中的磁感应密度的平方成正比，因此改变扬声器磁间隙中的磁感应密度可更有效地改变扬声器的Qts值。目前大多数用此种方法。虽然用上式可直接计算扬声器的Qts值，但由于公式中的一些参数测试起来比较麻烦，所以扬声器的Qts值大多由以下公式求得：

第二种 Z1^2 =（Zmax^2+Re^2）/2

Qms= Fo/（F2-F1） Qo= Qms·Re/Zmax

Qts = Fo/（F2-F1）·Re/Zmax = Fo/△F·Re/Zmax

式中，Fo：指扬声器单元的谐振频率。Re：即被测扬声器音圈的直流阻抗DCR。F1和F2：指被测扬声器谐振频率Fo两侧当阻抗值下降至最大阻抗值Zmax的0.707倍时的频率，即图中Z1对应点的频率。

有几个重要Qts值需要记一下：

1.Qts=1/√4 =0.5 2. Qts=1/√3 =0.577 3. Qts=1/√2 =0.707

第一种方法可以得到更可靠的结果，第二种方法受到单体鼓纸折环非线性的影响，而且阻抗曲线尖峰的尖锐程度和形状都有很大关系。所以建议尽量使用第一种方法，下面还有第三种方法。

第三种方法按下列步骤进行：

a.测出单体音圈的直流阻抗Re，尽量精确。

b.选择一个接近Re的电阻Rc（对于Re=6.5Ω而言，8Ω的电阻已够接近了）

c.连接电阻R到测试端，而且把信号发生器的频率调整到Fo的位置，在这个位置特别注意记下电压值，因为以下的数据读取都是在这个相同的标准电压下。它的绝对值并不重要，只要在每个步骤保持标准电压就行了。如果测试仪器允许的话，100mV的范围可提供相当好的测试结果。如果不行把电压加到0.2～0.7V也可。在Fo的标准电压下量出电流Ir：

d.计算：Ie=Ic·Rc/Re （Ie为音圈的电流）

e.取下Rc，把单元换上去并置于半空中，调整音频率发生器来找出电流的最低点，应该是Fo的位置，而Fo上最低的电流为Io。

f.计算：r=Ie/Io Ir=√（Ie·Io）

g.找出标准电压下电流等于Ir的阻抗尖峰两侧频率F1，F2，（如上图）籍由这两个频率透过下式可以检查得到的Fo是否精准。

Fo= √(F1·F2)

如果Fo的测量值与计算值不超过1Hz，则可视为可信的测量值。

h.计算：Qms= Fo· √ro /(F2-F1)

Qes= Qms/(ro-1)

Qts= Qes·Qms/(Qes+Qms)

第三种方法按下列步骤进行：

a.测出谐振频率处的阻抗Zmax，减去音圈的电阻Re，得到Res，单位为Ω。

Res=Zmax-Re

b.计算Qms：Qms= Res/2πFo BL^2Cms

其中BL单位为特斯拉·米，Cms单位为米/牛顿

c.计算Qes：Qes= Re/2πFo BL^2Cms

其中BL单位为特斯拉·米，Cms单位为米/牛顿

d.可由下式计算Qts：Qts= Qes·Qms/(Qes+Qms)

其它还有一些测喇叭单元的Q值的测试软件，如LMS、CLIO、MLSSA、LEAP 等软件，其测试原理一般也以质量法和容积法为主。

扬声器单元的Q值与系统的Q值

扬声器单元的Q值

Qes 为扬声器的电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 为扬声器的机械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 为扬声器的总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。

系统的Q值

全系统包括功放输出端、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，一般是说20以上。线材同样也应该尽量小。

对于串接喇叭， 阻尼系数无可避免地在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， 即谐振点附近的发生变化情况， 对其他频率区域的频响基本无影响。

相关问答

音箱容积怎么计算?

这是根据喇叭特征指标来确定的,通常由厂家提供(建议)箱体的净容积,我们只是根据厂家提供的净容积和个人喜好确定长宽深的尺寸。如果没有产品说明书就只能靠经...

音箱制作如何计算:容积_作业帮

[最佳回答]最起码,需要喇叭的等效容积,Q值,振动质量,和有效半径,这4个数据来确定箱体内容积.音箱制作是有精确的公式推导,却又允许相当的模糊计算的.每只单元...

音箱容积计算公式?

这是根据喇叭特征指标来确定的,通常由厂家提供(建议)箱体的净容积,我们只是根据厂家提供的净容积和个人喜好确定长宽深的尺寸。如果没有产品说明书就只能靠经...

如何计算音箱容积?-懂得

这是根据喇叭特征指标来确定的,通常由厂家提供(建议)箱体的净容积,我们只是根据厂家提供的净容积和个人喜好确定长宽深的尺寸。如果没有产品说明书...

八寸扬声器有多大?-ZOL问答

这些参数包括等效容积、q值和顺性等。为了使音箱的总q值达到0.7左右,箱体设计最好由专业人士来计算。一般而言,一个8寸喇叭需要24升左右的箱体。音箱体积越大...

7寸喇叭音箱最佳容积?

7寸喇叭音箱最佳的容积16升。如果没有产品说明书就只能靠经验估算了。大多一只低音6.5吋喇叭的两分频音箱净容积约14升左右,8吋喇叭36升,10吋喇叭44升左右。...

音箱制作如何计算:容积?

最起码,需要喇叭的等效容积,Q值,振动质量,和有效半径,这4个数据来确定箱体内容积。音箱制作是有精确的公式推导,却又允许相当的模糊计算的。每只单元...最...

音响阻抗4欧姆和8欧姆有什么区别,-132****4421的回答-...

功放同样的输出电压,4欧姆的音箱比8欧姆的音箱输出功率大一倍。音响阻抗4欧姆和8欧姆的区别,主要看电路功放输出阻抗而决定的,如果功放电路功率足...

...timeMicEQ8khzMicEQ2.7khzMicEQ900hzMicEQ300HZMicEQ1_作业帮

[回答]到这里查一查,你不贴英文没法办.你点自己的型号,应该有一些参数说明.

kefq950音箱低音不够是什么原因?

低音不够的原因可能有以下几点:1.装置位置不当:kefq950音箱的低音效果依赖于其放置的位置。如果放置在靠近墙壁或角落的位置,会导致低音加重,造成不够清晰的...