扬声器的Q值:Qts,Qms与 Qes

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所属分类:扬声器系统
摘要

详细介绍扬声器的Q值(Qts,Qms与 Qes)的物理意义,测试及求解方法,公式、表达式。

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。

扬声器的Q值:Qts,Qms与 Qes
Qts处与Fo处声压级之间的关系

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:

直接秤重法

①.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:

扬声器的Q值:Qts,Qms与 Qes

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