FO计算公式知识分享

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。FO计算公式-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)V1.3(由于信号在扫描边

2、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，135，147，150，160，165，175.5，176，180.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

3、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oXmax，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处振幅o(QtsRms时，公式（25）又可简化如下：o=0.225*V/(BL*Fo)(

4、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o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*o=4.33*2*a4*f4(27)可见，声功率Pa既与电功率Pe有关、又与电声转换效率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

5、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，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

6、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Vb的计算:Vb=20*Vas*Qts3.3其中:Vas为扬声器单元的有效

7、容积,单位为升。Qts为扬声器单元的总Q值。2箱体谐振频率Fb的计算：Fb=Fs*(Vas/Vb)0.31其中：Fs为扬声器单元的谐振频率3开口箱频率响应截止频率(-3db)F3的计算：F3=Fs*(Vas/Vb)0.444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)0.5Vd=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

8、口箱导管的长度(米)的计算:Lp=(2362*Dv2)/(Fb2*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20时，音像的下下潜最降曲线最平坦、深

9、，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(单位是MM)./quote你说的是偏位.一般有mm/30g或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/50

10、g，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=1500.1020.00204m/n再根据Fo的计算公式见13楼Fo=1/2221.4=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=1500.1020.00204m/n再根据Fo的计算公式见13楼Fo=1/2221.4=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

11、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Magnet2华司导磁片上夹板上板导磁板前夹板Plate3丁铁磁极芯下铁板连板导磁体铁心导磁下板T-yokeWasher4中心柱铁芯心柱Polepiece5防磁罩铁碗导磁框U形铁Sheldcup6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DustcapChamberCapDustproofcap：9防尘网防尘罩防尘盖防尘片防水罩Grille10高音杯纸杯小纸锥小双盆11子弹头相位器Phasepl

12、ug12喉塞相位塞13(高音）音膜14音圈线圈Voicecoil15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Edge17垫边压边压边圈垫边圈压圈垫片压条矢纸（日本）GasketPaeking18铁盆盆架夹盆支架铁框Basket(美）Frame19端子接线板引线端接线柱焊片Terminal20引线锦丝线编织线导线PigtailwireLeadwire21面盖22螺丝Screw23吸音棉Absorbingcottoninsulation24(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

13、容Capacitance34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4AB胶5A5B5A5B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-washerT铁-元铁T-yokeU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-tinselleads面盖-faceplate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P

14、sin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由音圈、磁路、振动系统（鼓纸、弹波）

15、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)2/(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)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)2(12)5.6等效辐射面积Sd只与口径(等效半径a)有关。Sd=*a2(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后用下列公式计算:(BL)2=

16、(Re/Qes)*SQR(Mms/Cms)(14)5.8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(15)5.9辐射质量Mmr只与口径(等效半径a)有关。Mmr=2.67*o*a3(16)其中o=1.21kg/m3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)5.11等效容积

17、Vas只与等效顺性、等效辐射面积有关。Vas=o*c2*Sd2*Cms(18)此处c为空气中的声速，c=344m/s5.12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、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。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、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*R

18、e）/(Zo-Re)(20)5.14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)5.15参考电声转换效率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。o=(o/2c)*(BL*Sd/Mms)2/Re(22)5.16参考灵敏度级SPLo与参考电声转换效率o直接相关。SPLo=112+10lgo(23)5.17参考振幅与参考电声转换效率o、电功率Pe、等效半径a、频率f有关。=0.481*SQR(Pe*o)/(a*f)2(24)以上这些参数现在均可用扬声器计算机测试

19、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、SpeakerEasy、DLCDesign、AudioCad、SOUNDEASY等。扬声器设计入门之六弹波(定位支片)弹波主要作用有二：一是固定音圈的中心位置，使音圈保持在磁间隙中间，避免音圈与磁路碰触；二是控制扬声器的低频共振频率，限制音圈的最大位移，避免音圈跳出磁路，同时对振动系统提供适当的阻尼，改善低频响应及品质因数。一般要求弹波应该具有很大的径向刚性和很大的轴向顺性，以保证良好的机械强度和较低的共

20、振频率及较小的失真。弹波常用材料有棉布、筛绢、人造丝、NOMEX纤维布等，一般都是浸渍酚醛树脂酒精溶液后热压成形。常用的形状为波纹形。布的编织方式、经纬密度、纱支粗细、浸胶浓度、成形热压温度及时间等，均对弹波的强度、顺性、抗疲劳性能有很大的影响；另外，弹波的尺寸、形状、波纹数等对其性能也有影响。弹波主要的参数就是其顺性Cm2（或频率F2），由公式（7）可知其对扬声器的共振频率影响较大，同时此值又是可以测量验证的，从而可以控制。弹波顺性的经验公式如下：Cm2=(A*n*L3)/(E*b*h)(9)其中，A为修正系数（其值视波纹形状而异），n为波纹数，L为波纹深度，b为折环所形成的圆周长度，h为材

21、料厚度，E为杨氏模量。由公式（9）可知，波纹数越多、波纹越深、材料越薄，则弹波的顺性越大。而杨氏模量既与材料本身的材质（纤维及其编织方式、经纬密度、纱支粗细）有关，又与上胶浓度有关，因为酚醛树脂是热固性材料，加热后变性变硬，由此而改变了材料的强度、硬度。因受支架、音圈等材料尺寸的限制，弹波的尺寸选择余地较小，最终其形状及参数必须结合材料工艺等试验的结果,根据扬声器整体性能设计要求而确定。扬声器设计入门之四1音圈主要参数设计音圈的直流电阻Re一般要预先设定，或按额定阻抗Znom确定:Znom=(1.051.10)*Re音圈的直径Dvc根据磁路结构确定，同时要考虑功率承受能力以及扬声器的灵敏度、品

22、质因数等电声参数。音圈直径太小,则其功率承受能力必然有限,因为线径决定了其允许通过的电流大小,同时T铁中柱太小又影响到其散热能力；音圈直径太大,则导致其质量加重,同时Bg值下降,从而导致灵敏度降低,并且增加了材料成本。音圈的卷宽Tvc亦需根据磁路结构确定,同时也要考虑功率承受能力以及扬声器的灵敏度、品质因数、最大振幅、失真等电声参数。一般低音单元均采取长音圈结构,即音圈卷宽Tvc=(1.43.0)*Tp,则有最大线性振幅Xmax=(Tvc-Tp)/2=(0.21.0)*Tp,可见大功率大口径扬声器的音圈卷宽及华司厚度均需较大。根据导线的电阻率或电阻系数及所需直流电阻,可以很容易地算出音圈线长L

23、vc=Re/电阻系数，则绕线圈数n=Lvc/*(Dvc+2*骨架厚度+层数*线径)，卷宽Tvc=n*1.03*线径/层数，此处线径指导线的最大外径。2音圈材料性能与选择2.1音圈骨架材料常见的有牛皮纸(KraftPaper)、杜拉铝(AluminiumDuralumin)、NOMEX、TIL、KAPTON等。主要特性如下：牛皮纸(KraftPaper)采用最高连续工作温度180oC的电缆纸(牛皮纸)，其特点为质轻、绝缘好、价格低廉。其厚度有：0.030.050.07杜拉铝(AluminiumDuralumin)采用加以表面硬化及清洁处理的合金铝箔，最高连续工作温度200oC，具有耐高温、强度高

24、等特点。铝箔有黑、白两种，黑色铝箔更具有绝缘性能佳、传热快等优点。其厚度有：0.030.040.050.070.080.100.12NOMEX采用芳香族聚酰亚胺制成箔膜，最高工作温度300oC，具有绝缘、质轻、耐高温、粘接力强等优点。用它制成的扬声器音色柔和圆润、悦耳动听。其厚度有：0.030.050.080.12TIL采用玻璃纤维为基材，上面加聚酰亚胺合成，最高连续工作温度230oC，其特点为耐高温、材料强度高、刚性好、不易变形。KAPTON采用聚酰亚胺箔膜，最高连续工作温度220oC，具有绝缘、质轻、强度高、耐高温、不易燃烧等特点。KAPTON有褐色、黑色两种，黑色KAPTON还有散热快、

25、表面硬度高等优点。2.2导线材料常见的有LOCK线、SV线、CCAW（铜包铝线）、扁线等，其主要特性如下：LOCK线使用温度在140oC，为溶剂型，一般用于小型低功率扬声器。SV线使用温度在200oC，为溶剂型，特点为固化后粘接性能很强，是音圈生产中最常用的线种之一。CCAW（铜包铝线）比铜线质轻、比铝线导电率高且拉力强，其高频时阻抗与铜线相仿，用它制成的扬声器瞬态特性好、灵敏度高，是高灵敏度扬声器中常采用的材料。扁线磁场利用率较圆线大（圆线磁场利用率为78%91%,扁线为96%），特点为换能效率高，适于制作大功率扬声器，扁铝线更常用于专业扬声器（大功率、高灵敏度）。扬声器设计入门之三1.1磁

26、路设计的目的与方法磁路设计的目的主要有两种：一是给定磁体规格(已知材料性能和尺寸),设计出磁路结构,使其工作气隙磁感应密度Bg值为最大,Bg值的大小对扬声器的灵敏度及电气品质因数Qes影响很大；二是给定Bg值,设计出磁路结构,使所用磁体尺寸为最小,从而达到节约成本的目的。磁路设计的方法有多种，这里采用的是经验公式法。1.2磁路设计基本公式Kf*Bg*Sg=Bd*Sm(1)Kr*Hg*Lg=Hd*Lm(2)相关说明如下:Bg:工作气隙中的磁感应密度Bd:磁体内部的磁感应密度Sg:工作气隙截面积Sm:磁体截面积Kf:漏磁系数(总磁通与工作气隙磁通之比)Hg:工作气隙中的磁场强度Hd:磁体内部的磁场

27、强度Lg:工作气隙宽度，Lm:磁体高度Kr:漏磁阻系数(总磁阻与工作气隙磁阻之比)，这里所有单位均采用国际单位制,即千克、米、秒制。1.3一些参数的选取与设定，对于内磁结构的磁路:Kr=1.11.5Kf=1.82.5导磁板厚度:Tp=5*Lg导磁板直径:Dp=4.1*TpKr=1.11.5Kf=2.04.0华司厚度:Tp=5*Lg，中柱外径:Dp=4.3*Tp，华司外径=磁体外径-磁体厚度/2，Sg=*(Dp+Lg)*TpBg=o*Hg(3)o=4*10-7H/m为真空磁导率.根据磁体材料退磁曲线和最大磁能积曲线,可以确定最佳工作点的Bd和Hd值,在此工作点,磁体体积最小(给定Bg值时),工作

28、气隙中的磁感应密度最大(给定磁体尺寸时)。Bg2=(o*Sm*Lm*Bd*Hd)/(Kr*Kf*Sg*Lg)(4)1.4磁路设计的验证选择了一种磁路结构后，验证很方便，只需将磁路充磁，测量其工作气隙中的磁感应密度Bg就行。磁感应密度Bg的测量方法有两种:一是用带超薄霍尔探头的特斯拉计(高斯计)直接测量；二是用带标准线圈的韦伯表(磁通表)测量磁通,然后换算成磁感应密度,Bg=/S,这里的S为标准线圈在磁场中切割磁力线的有效面积。天乐相对抄纸纸盆：多层结构纸锥介绍电动式扬声器是通过音圈振动产生能量变换，从而使与之连接的锥体推动空气产生疏密波而发声，是针对人类可听音域内的声音频率特性而设计的。人们是

29、通过听各自喜爱的音乐来判断扬声器性能的。特别是音响用扬声器，不但需要将人声、音乐及大自然的各种声音真实再现，而且对频率以外的音质（音色、音像、定位）有严格要求，而决定这种音质的部件就是锥体。我们在此介绍的锥体是采用了刚发明的“相对抄纸制作法”技术上开发研制而成的多层构造扬声器用纸锥。它的特征是在直接向空间辐射声音的纸锥表面采用高杨氏模量的材料，而纸锥背面采用内部损失很大的材质构成。这种多层构造分割了纸锥的材料选择，不但拓宽了锥体制作材料的选择范围而且因为分别的满足了锥体表面和背面的声学要求而使音质更为优美。以往的抄纸技术按以往抄纸技术制作出来的纸锥其表面和背面都使用相同样的材料。近年来，Carbon、Aramid、Alumina-fibre等都混入到树脂等材料后再注塑成型而研发出各种新型锥体，但大半都还是单一的构造横截面。随着数字计算机的融合与发展的推进，“音质”概念也被提出。但现状是锥体在单一的构造背景下，由于瞬态特性的适正化比较难，因此要提高音质很难。比如：如果提高传播速度和刚性的话，内部损失就会不足，从而产生噪声多，音质差，反之就会出现是灰暗不嘹亮音质的倾向。此外，在制作上，排水对环境有污染，减小其污染也成了个问题。多层构造纸锥制作优点1、表面和背面的材质都经过挑选。因此可以改善音响特性