# 扬声器与音箱设计计算器 - T/S 参数、密闭箱、倒相箱、分频、主动降噪

> 输入 Thiele–Small 参数，设计密闭箱和倒相箱：画频响、阻抗、振幅曲线，算倒相管长度和风速，二分频元件值，并演示主动降噪原理。

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输入驱动单元的 Thiele–Small 参数（或选通用预设），工具推出 BL、振动质量、顺性和灵敏度，并用完整的电–力–声等效电路逐频求解：无限障板、密闭箱、倒相箱的声压频响、输入阻抗、锥盆振幅和倒相管风速都能直接画出来。还可以计算不同功率与距离下的声压级、二阶无源分频器的元件值，以及主动降噪在延迟和幅度误差下能降多少分贝。

## 使用步骤

1. 在“驱动单元”页选预设或输入 Fs、Qes、Qms、Vas、Re、Sd、Xmax，查看推导出的参数和锥盆动画
2. 到“箱体设计”页选密闭箱或倒相箱，用目标 Qtc 或经验公式确定容积和倒相频率
3. 查看频响、F3、振幅与 Xmax、倒相管长度和风速，必要时调整
4. 在其他页面计算声压级、分频元件值，或在“主动降噪”页调延迟看降噪量

## 功能特点

- 由 T/S 参数推出 BL、Mms、Cms、Rms、参考效率与 1 W/1 m 灵敏度，按 EBP 给出箱型建议
- 完整等效电路求解：频响、输入阻抗、锥盆振幅、倒相管风速、受 Xmax 限制的最大功率
- 密闭箱按目标 Qtc 求容积，倒相箱用经验对准，倒相管长度含端部修正
- 叠加比较无限障板、密闭箱与倒相箱的频响
- 二阶巴特沃斯 / LR2 分频元件值、L 型衰减器和合成响应
- 主动降噪波形叠加动画，降噪量随相位、延迟和频率的变化

## 常见问题

### Thiele–Small 参数各代表什么？

Fs 是单元在自由空气中的谐振频率；Qes、Qms 分别是电磁阻尼和机械阻尼对应的 Q 值，合成 Qts；Vas 是与悬挂系统顺性相等的空气容积；Re 为音圈直流电阻，Sd 为有效振膜面积，Xmax 为线性最大单向振幅。它们把单元概括成质量–弹簧–阻尼系统，箱体设计和频响预测都由此而来。

### 密闭箱和倒相箱怎么选？

常用 EBP = Fs/Qes 判断：小于约 50 适合密闭箱，大于约 100 适合倒相箱，中间两者皆可。密闭箱低频滚降平缓（12 dB/倍频程）、瞬态好、体积小；倒相箱在同样单元下低频延伸更低、在 fb 附近振幅更小，但低于 fb 时 24 dB/倍频程陡降，锥盆失去空气负载振幅剧增，通常需要次声滤波。

### 倒相管长度怎么算？为什么要关心风速？

倒相管中空气质量与箱内空气弹簧在 fb 处谐振，有效长度 L = c²S/((2πfb)²Vb)，再减去端部修正约 1.46 倍管半径得到实际长度。管径越小管越短，但大音量时管内风速过高（经验上超过约 17 m/s）会产生“噗噗”的气流噪声和压缩，所以管径要足够大，必要时加长或用多根管。

### 为什么分频器的高音单元有时要反接？

二阶滤波器在分频点处低通和高通相位相差 180°。LR2（Q = 0.5）两路各 −6 dB，高音反接后相位一致，合成正好平直；巴特沃斯（Q = 0.707）两路各 −3 dB，正接会在分频点产生深谷，反接则有约 +3 dB 鼓包。实际还要考虑单元自身的相位和声学中心位置。

### 降噪耳机为什么对低频有效、对人声效果差？

主动降噪靠反相声波抵消噪声，残余为 |1 − ae^{jφ}|，相位只差 6° 降噪量就只剩约 20 dB。电路延迟几十微秒，在 100 Hz 时只造成不到 1° 的相位误差，在 3 kHz 时就是几十度，抵消基本失效。而且有效静区只有约十分之一波长大，高频波长短更难覆盖耳道。所以主动降噪主攻低频轰鸣，中高频主要靠耳罩被动隔音。

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