扬声器设计入门之八 - 公告建议室 - 声学楼论坛

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附近。扬声器的低频极限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）。

不考虑磁路和顺性的非线性，Q值较小(Qts≤0.707)时，没有振幅极值，Fo处的振幅ξ_o可由下列公式估算：

ξ_o = 1.414*BLI*Cms*Qts (25)

(在极低频时，ξ= 1.414*BLI*Cms，已经与Qts无关，但此时的意义已经不大)

不考虑磁路和顺性的非线性，Q值较大(Qts>0.707)时，可用下式计算振幅极值：

ξ_o = 1.414*BLI*Cms*[Qts²/SQRT(Qts²-0.25)] (26)

式中I为馈给扬声器的电流有效值，I=SQRT(Pe/Re)=Eg/Re

概念很直观,位移=力*顺性*修正因子

根据以上振幅的计算，再对比实际磁路（华司厚度）和音圈卷高及振动系统的极限位移，就能反推出振幅限制时对应的电功率！

可见，假使扬声器的基本机电参数（BL、Cms、Qts）确定，其电流I决定的电功率Pe=I²*Re就受到低频最大振幅ξ_o≤Xmax的限制。当有(BL)²/Re>>Rms时，公式（25）又可简化如下：

ξ_o = 0.225*Eg/(BL*Fo) (27)

式中Eg为馈给扬声器的电压有效值，Eg=SQRT(Pe*Re)。此式更直观地显示出最大振幅ξ_o与电压Eg、机电耦合因子BL、共振频率Fo的关系：Fo越小则最大振幅ξ_o越大。

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）、(27)体现和反映，其中BL值和顺性Cms的作用更明显。

扬声器的中频声功率Pa同样也受到限制：

Pa= Pe*η_o=4.33*ξ²*a⁴*f⁴ (28)

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。

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