单元数据从哪来：规格书、测量数据库与自行测量

任何音箱计算的好坏都取决于起始数据。规格书上的单元参数是一个不错的起点，但不是定论。我们来看看数据从哪里来、在哪里能找到独立测量，以及什么时候值得自己测量。

规格书不是定律

厂家通常在一只或几只样品上测量参数，样品往往是全新、未经煲机的，频响则在无限大障板上测得。谐振频率的生产公差通常为 ±15 %，悬挂系统磨合之后，fs 一般会下降。

一个很好的例子是 Needle 所用的 Dayton RS100-4。目录给出的 fs 为 84.8 Hz，而 Acoustic Design Magazin 写到它的谐振约为 75 Hz。10 Hz 的差异会同时改变调谐和理想箱体容积。对于 Needle 这样的传输线影响较小，对于精确调谐的倒相箱则影响更大。

在哪里找单元数据和测量

规格书和厂家文件。一些厂家，例如 SB Acoustics、Scan-Speak 和 Dayton Audio，还提供 FRD 和 ZMA 文件下载。它们是在障板上测得的，而不是在你的箱体里，但用于初步的分频器设计已经足够。
Zaph Audio。John Krutke 的单元对比测量存档：频率响应、失真、振膜衰减（CSD）和参数。例如 8" 低音单元对比。存档较旧，但其中许多单元仍在销售。
HiFiCompass。一个庞大且持续增长的单元测量数据库，收录了大量 Tang Band、Dayton 和 SEAS 型号。论坛用户称它是网上最详尽的数据库之一。
Loudspeaker Database。数千款单元的 Thiele-Small 参数，清晰地汇集在一处。
Loudsmith 目录。1604 款单元，含完整参数、尺寸和价格，就在软件中。

成品音箱的测量：spinorama

成品音箱的测量也值得一看，它们展示了设计良好的音箱是什么样子。Erin's Audio Corner 和 Audio Science Review 等评测者使用 Klippel Near-Field Scanner 测量，它根据音箱周围的大量测量数据，计算出如同在消声室中的响应。

结果按照 CTA-2034 标准呈现，即所谓的 spinorama，包含四条曲线：

On-axis：轴向响应。
Listening window：水平 ±30°、垂直 ±10° 范围内的平均值，即你在正常座位上听到的声音。
Early reflections：经墙壁、地板和天花板第一次反射后到达的声音。
Sound power：向所有方向辐射的全部声音。

好的音箱轴向曲线和聆听窗曲线平直，反射曲线和声功率曲线平滑下降，没有隆起或凹陷。评测中还包括 DIY 套件 Audio First Fidelia，它表明自制音箱可以媲美商业音箱。

自己测量

频率响应（FRD）

分频器质量提升最大的一步，来自在完成的箱体中测量单元。这样可以捕捉到边缘衍射和箱体的影响，而这些是规格书无法知道的。你只需要一支测量话筒，例如 UMIK-1，再加上 Loudsmith 的音箱测量或 REW。每个单元单独测量，中高频用远场，低频用近场，结果保存为 FRD。

阻抗（ZMA）

测量阻抗需要一个简单的夹具：一只约 100 Ω 的电阻与单元串联，再用声卡测量两侧的电压。REW 之类的程序根据两者之比计算出阻抗。阻抗能显示箱体内的实际谐振和倒相管调谐，是检验箱体是否与计算一致的最好方法。

用附加质量法测 Thiele-Small 参数

两次阻抗测量就足以计算出单元参数。先测量自由空气谐振频率 fs，然后在振膜上粘一个已知质量 M（例如橡皮泥或硬币），再测量新的谐振频率 fs'。然后：

振动质量 Mms = M / ((fs / fs')² − 1)，
顺性 Cms = 1 / ((2π · fs)² · Mms)，
等效容积 Vas = ρ · c² · Sd² · Cms，其中 ρ · c² 约为 1.42 · 10⁵ Pa。

程序根据谐振峰的形状读出 Qms 和 Qes。REW 会自动完成这一步。

Loudsmith 如何使用这些数据

对每个单元，它会把规格书中的灵敏度与按 fs、Vas 和 Qes 计算的灵敏度进行比较，并检查 Re 与阻抗是否相符。如果数据不一致，它会提醒你，并在推荐中把该单元排得更靠后。在目录中，它以这种方式发现了约 50 个规格书有误的单元。
没有测量数据时，它使用目录参数，并根据箱体尺寸估算边缘衍射。
当你为各个单元载入 FRD 和 ZMA 文件后，它们会取代模型，分频器会基于真实数据重新计算。
在音箱测量页面，一键即可把测得的单元发送到软件，无需来回复制文件。

我正打算用这种方法验证我的两个作品：Needle 和 Tang Band 搭配 Peerless。一有测量结果，我就会补充到文章中。