随便讲讲喇叭Qms对低音效果的影响

nler

我不是专门做研究的，但是最近看了一些资料，结合自己手里的一些喇叭
谈谈Qms

大家之前一般比较重视Qts,  Qms并不是特别受关注

我引用一些技术资料和自己体会随便讲讲，大家可以指正

Qms反映了阻抗曲线上的峰值，即动生阻抗的最大值Res的大小。从另一方面说，Res越大，其阻抗峰越尖锐，Qms也就越大。
下面的图就是喇叭的阻抗峰值图，峰值越尖锐越高Qms值更高。


下面是引用的理论和自己改了一下更容易懂：

  而对于动生阻抗，顾名思义，其阻抗因动而生。其产生的根本原因就是音圈在磁场中运动时切割磁力线而产生了感应电动势，而感应电动势对音圈输入电流反向作用的效果，就相当于在音圈中产生了变化的阻抗；感应电动势的大小为： e=BLv；  其中v为音圈的磁场中的运动速度。  显然，v越大，扬声器的感应电动势越强，动生阻抗也就越大；而在振动最快的Fs这一点，动生阻抗也就达到了最大值。  所以间接看来，Qms越高，就表示扬声器振动系统的振动速度越快。  根据扬声器的辐射功率P=v2*2Rmr,我们可以知道Qms越高，扬声器在Fs附近的效率也就越高。  另一方面，v越大，同时意味着扬声器振动系统越容易起动，而一旦振动起来后，却更加难以控制了。



以上觉得有点复杂，简单说Qms越高，扬声器瞬态的前沿特性就越好，而后沿特性就会比较差；反之，Qms低则前沿特性差，而后沿特性比较好。
扬声器的前沿特性比较好，对信号的反映比较及时，但是，前沿特性的提高必然导致后沿特性的恶化，而后沿特性比较差的扬声器，听起来就会拖尾较长，声音浑浊不清。

由于材料特性的关系，很多喇叭的Qms都相对比较高；也就是说Qms高的喇叭容易拖泥带水声音浑浊。
我做过各种喇叭的测试，基本上阻抗峰值比较低的喇叭低音更容易出来。
而对个人而言，本人则更倾向于后沿特性好一点的扬声器。

就拿市场上常见的几种4寸全频喇叭的Qms做一个对比：


声韵粉磁     6.818
声韵钴磁     6.02
马克CHR70   2.66
莞音4寸     5.96
Air   A430    2.149


虽然没有全部听过这些喇叭，但是基本上AIR  430和马克的口碑在论坛不错，间接证明Qms较低的喇叭更容易获得好的音质。

zf45

呵呵~实际上QMS越高，比较容易得到好的音质，绅士宝和艾卡顿等很多HIEND都是这么做，原因不明，因为牵扯太多参数。
还有QES要接近QTS，这也很关键。
做不到这些的，基本是低端喇叭。

nler

补充一下，这个是中小型喇叭，大尺寸没比较过。

大尺寸（6.5以上）有可能需要的阻尼不同，Qms也会相应高一些。


基本上查了一下，多数国际品牌的小型全频 Qms不会高于5，  但国内一些喇叭Qms甚至高于10  

wwgfifa

看QMS\QTS的对比关系，以我的经验，QMS高的喇叭，低频动态都好，楼主不妨多看看其他国际品牌的中高端等级的喇叭。

nler

随便查了几个喇叭4-8寸都有，谁做到6以上了
                                           QMS    QES   QTS
Fostex   FE103EN                   2.747  0.377  0.33
Fostex  F120A                         3.1   0.51   0.44
seas    H1600-08FU10RB           3.25 1.36 0.96
seas    X1-08                          4.2 0.5 0.44
Fostex  F200A                       2.63  0.36  0.32

icet

沙发！！！精良！！！学习

锥盆洗手

因为1/Qms+1/Qes=1/Qts，所以Qms高的单元Qes与Qts一定比较接近。

wwgfifa

nler 发表于 2015-5-7 09:07
随便查了几个喇叭4-8寸都有，谁做到6以上了
                                           QMS    QES   QT ...

查一下多些国际大牌的，皮亚力士、vifa、绅士宝、西亚士、伊顿等等5-12寸的中低音单元。

三条A

好帖，留个记号，过几天再来学习。

薄荷

我觉得大概是中小型喇叭QMS低一些比较容易获得干净利落的低音   大型重低音喇叭和车载喇叭QMS高一些比较耐操

Julien

薄荷 发表于 2015-5-7 10:51
我觉得大概是中小型喇叭QMS低一些比较容易获得干净利落的低音   大型重低音喇叭和车载喇叭QMS高一些比较耐 ...

嗯，其实是小喇叭Qms高了就不稳定。大的建议高一些

nler

这方面的资料不是那么好找，既然开始了讨论，我也用力找了一些技术资料与大家共享

Qms的大小其实一直是一个争议的话题。

国光电声工程师叶希鹏  认为要控制Qms不能太高，
著名电声专家 王以真  认为要适当提高Qms更好。

nler

下面是王以真的论文片段

电声技术看来ＱＭＳ的变化对ＱＴＳ大小的影响并不大，例如ＱＭＳ 从２调整到１６，增大了７倍，而ＱＴＳ只是变化百分之二十几，远不如ＱＥＳ的变化对ＱＴＳ的影响。比较表１和表２可以看出：在表１中设定ＱＭＳ不变（ＱＭＳ＝４，ｆｓ和ＭＭＳ 也 不变），ＱＥＳ从０．３变化到０．６，增大了一倍，ＱＴＳ增大了 ８７％。可见ＱＥＳ也是一个重要的参数。 在表２中设定ＱＥＳ不变（ＱＥＳ＝０．５，ｆｓ 和ＭＭＳ也不变），ＱＭＳ从２变化到８， 增大了３倍。ＱＴＳ只增大１７．５％。根据 ＱＴＳ／ＱＥＳ＝ｒ０／（ｒ０＋１） （１７） 由式（１７）可知，ＱＭＳ越大，ｒ０值越大，ｒ０与ｒ０＋１就越接近，ＱＥＳ对ＱＴＳ的影响作用就越大，ＱＴＳ就与ＱＥＳ相当接近，而ＱＭＳ与ＱＴＳ的比值ｒ０愈大，扬声器的低音就会发挥愈佳。有一点值得注意，ＱＭＳ对ＱＴＳ的影响小，因此，ＱＭＳ对扬声器频响曲线的谐振峰的变化影响也极小。所以不用担心因为ＱＭＳ的增大或减小，会造成频响曲线有大的改变。只有在阻抗曲线上才能看到，ＱＭＳ的大小与曲线的形状对应的变化。阻抗曲线越尖锐，ＱＭＳ就越大；阻抗曲线越平坦，ＱＭＳ就越小。 事实上，ＱＭＳ对扬声器低频性能的影响是比较大的。ｆｓ对扬声器瞬态特性的后沿影响较大，而ＱＭＳ则影响扬声器的瞬态特性的前沿。ＱＭＳ大，力阻ＲＭＳ极小，也就是动生阻抗大，一旦输入外来音频信号，动生阻抗ＺＶＣ（ｊω）很快达到稳定的极大值ＺＶＣ（ｊω）ｍａｘ。反应速度快，即前沿特性好。这样的扬声器低频才会厚实、深沉而有力。就是通常所说的低音出得来。图４是用方波调制的正弦波（猝发声）测试扬声器瞬态特性的好坏，方波内一般含有８￣１０个等幅的正弦波。前沿特性的一波与稳定的频率特性高度，相差不到２ｄＢ，则前沿特性好（监听箱要求小于１ｄＢ）；当猝发声消失后的第二个波（一波后的一波）与稳定的频率特性高度相差大于１０ｄＢ以上（ 监听箱要求大于１５ｄＢ），则后沿特性良好。要改善扬声器的前沿特性，就必须提高ＱＭＳ。 有人认为扬声器的ＱＭＳ越高，前沿特性就越好，而后沿特性就会比较差，听起来拖尾音较长，声音浑浊不清。笔者在“扬声器的谐振频率ｆｓ”一文中已经谈到，由于扬声器振动系统的等效质量Ｍ ＭＳ 大，或力顺ＣＭＳ大， 振膜或定心支片的支撑柔软，谐振频率ｆｓ低。当作用于扬声器的音频信号消失后，由于惯性（支撑系统又无力）使得振膜还在运动，声音还未消失，这样就造成扬声器在低频时的后沿特性差，这就是主要原因。因此在 设计扬声器时，采用大尺寸、高顺性的定心支片（力顺大），金属骨架的音圈（力阻大）质量很大的振膜（Ｍ ＭＤ 大）造成ＱＭＳ提不高，谐振频率ｆｓ低，即使扬声器的频响曲线相当好，但是前沿特性不佳，后沿特性不良，实听效果也会差。 当然从理想角度看，希望扬声器前沿特性好，后沿特性也要好。但实际上这是很难做到的。例如金属振膜前沿特性好，后沿特性差；而纸振膜前沿特性差，后沿特性好。在国外，曾有人斥巨资，寻找一种前后沿特性皆好的材料，结果是“踏破铁鞋无觅处”，最后找一种折衷的材料。这也是扬声器悖论之一。 从实际使用的角度来看，特别是对于大口径扬声器、扩声类扬声器，适当加大ＱＭＳ对低频听感效果甚佳，这是中外许多人的共识。至于带来的不足，或采用其他办法弥补，或者容忍。当然也有人就是不喜欢高ＱＭＳ，悉听尊便。 现今许多高档的扬声器的ＱＭＳ都相当高，低频特性极佳。在第一篇文章“扬声器阻抗曲线和低频特性的分析”中已经介绍了几种国外名牌扬声器几乎都是高ＱＭＳ的。根据各厂提供的产品资料： （１）ＣＥＬＥＳＴＩＯＮ公司，在查看的２３种低频扬声器中有２１只，其ＱＭＳ在４．０￣９．４之间；只有１只１２．７０ｃｍ（５ｉｎ）扬声器ＱＭＳ为２；１只２０．３２ｃｍ（８ｉｎ）扬声器ＱＭＳ为３．８３。
２００７年第３１卷第５期 电声技术（２）Ｂｅｙｍａ公司，在查看的３１只低频扬声器中，有３０只，其ＱＭＳ在６．３８￣１６．１７之间；只有１只１６．５１ｃｍ（６．５ｉｎ） 扬声器ＱＭＳ为１．９。（３）ＳＨＵＮＤＡ扬声器，在查看的３６只低频扬声器中，有３５只，其ＱＭＳ在４．１￣２３．７３之间；只有１只２０．３２ｃｍ（８ｉｎ） 扬声器ＱＭＳ为３．５３。（４）ｖｉｆａ扬声器，在查看的１７只扬声器中，口径在９５￣１８０ｍｍ之间； 其ＱＭＳ在２．５２￣３．９１之间。以上说明对于不同口径扬声器，ＱＭＳ的数量级是不同的。对于大口径扬声器，重放低频是其义不容辞的任务，音色对听觉影响大。对于小口径扬声器，振幅加大失真会加大。按照ｖｉｆａ的作法，小口径扬声器ＱＭＳ控制到２．５￣４．０之间是有道理的。 应合理地控制ｆｓ和ＱＭＳ来保证扬声器既有极佳的前沿特性，又有良好的后沿特性。这样的扬声器低频性能才好，听感也优良。主要表现在反应速度快，低频深沉有力度，声音清晰。按发烧友的说法：低音上得快，收得住。低频扬声器如果缺乏这一点，在实际听音时还有什么意思呢？ ４ 调整ＱＭＳ的具体办法 为了获得较大的ＱＭＳ，总是要增大Ｚｍａｘ，使ＲＥＳ升高， ＲＭＳ变得相当小。这样的扬声器应该具备以下条件： （１） 具有足够的力系数Ｂｌ。其实主要是调整磁路间隙磁通密度Ｂ。或者采用多层绕线的音圈（４～６层），Ｂｌ增大使ＱＭＳ提高，而使ＱＴＳ和ＱＥＳ降低，正好满足要求。当然，采用多层音圈会增大Ｍ ＭＤ ，谐振频率会降低。 要控制住振动系统的力顺，尽量不要使ｆｓ 下降。（２） 消除扬声器内不良的气垫作用：定心支片与盆架之间，空气的不良气垫作用；音圈与防灰罩下面，也有不良的气垫作用。在设计工艺上，常采用的手段是：在磁极芯（导磁柱）中间打孔，音圈骨架上打孔，盆架底部打孔，使用粗的（孔径大）定位支片材料。有的产品还在上、下夹板打孔，目的就是提高Ｚｍａｘ，同时使ｆ２－ｆ１变狭窄，将阻抗曲线拉起来，变得陡峭、尖锐，从而使得ＱＭＳ增大。 （３） 不采用金属的音圈骨架（例如铝骨架），因为金属音圈骨架，会产生涡流现象，使力阻ＲＭＳ增大，而ＲＥＳ及ＺＶＣ（ｊω）ｍａｘ变小，导致ＱＭＳ下降。（金属骨架产生涡流，还会增大扬声器失真）。 （４） 在保证频率范围符合要求的前提下，尽量提高谐振频率ｆｓ，从而使ＱＭＳ增大，同时后沿特性得到改善。这是因为当谐振频率提高时，相当于振动系统质量减小，因而有利于改善后沿特性。除了闭箱用的扬声器外（闭箱内部的气垫作用能改善扬声器的后沿特性），不要使用厚的、质量大的振膜，控制定心支片的劲度，尽量不要采用大直径低谐振频率的定心支片，从而使扬声器的力顺ＣＭＳ尽可能小一点。扬声器低频的清晰度会好些。大口径扬声器的Ｍ ＭＳ ，ＣＭＳ都比较 大，这是不足之处，因此振膜要选轻而薄，强度高的，折环用较硬的材料，控制好ｆｓ，尽可能提高ｆｓ。确保有较高的机械Ｑ值ＱＭＳ。采用这些措施过分的话也会产生副作用，要综合平衡。也就是说，需要在一个合适的范围内进行调整，得到满意的效果［１１］。 （５） 本文讨论的主要是扬声器的情况，扬声器装入扬声器系统箱体后，会出现系统的ＱＭＳ。其状况由扬声器单元和箱体共同决定

nler

文章技术性太强，看起来有点费力


总结一下可以这么理解：

对于不同口径扬声器，Qms的数量级是不同的。对于大口径扬声器，重放低频是其义不容辞的任务，音色对听觉影响大。对于小口径扬声器，振幅加大失真会加大。按照ｖｉｆａ的作法，小口径扬声器Qms控制到2.5-4.0之间是有道理的.

所以目前国内有的小型喇叭Qms高达6-10的,低频失真会很大听感变差。

nler

个人认为Qms对于听感影响很大，阻抗曲线过于尖锐、高的小口径喇叭的低音动态性能会比较混乱。

wwgfifa

王以真先生说的很对，解我理论的不足，虽然我在实际应用判断能感觉是这样。

nler

wwgfifa 发表于 2015-5-7 13:03
王以真先生说的很对，解我理论的不足，虽然我在实际应用判断能感觉是这样。

大口径低音喇叭QMS高一些有利于低音在现。

tongping863

Qms的选择看个人设计风格取舍，还有对针对箱体的具体设计相关。

比如倒相箱设计，闭箱设计及无源辐射器箱设计都个不相同，需要优化配比。

njifan

学习了