本文首发于微信公众号「声学号角」
01
—
热功率压缩
理想的扬声器，灵敏度会随输入的功率线性增加。但功率越大，音圈温度升高， 直流电阻上升 , 造成扬声器的灵敏度下降。这就是扬声器的功率压缩现象。
输入扬声器的电功率的绝大部分转化为热功率。包括音圈热功率和铁芯中涡流的热功率。小部分成为有效的声辐射功率 。剩余的消耗于空气阻尼，机械阻尼等。
非线性功率压缩下次讨论。
02
—
估算
电阻与温度换算公式 Rt=R20*(1+α(t-20))
R20为20℃时的导体电阻，Rt为在温度为t时测得的电阻值，α为导体的电阻温度系数，铜取0.00393，铝取0.00403。t为测量时的温度。
按直阻随温度变化，估计扬声器灵敏度功率压缩。
可以看出来基本上接近线性变化。
03
—
仿真
扬声器的阻抗是频率的函数。音圈的温升造成的扬声器灵敏度功率压缩 , 在整个频率范围内也是变化的。
可以使用有限元仿真对比不同温度情况下的频响曲线。
尝试两个简单的模型。
阻抗曲线随温度变化
阻抗变化差值
频率响应曲线随温度变化
灵敏度压缩不同频率的值
可以很明显看到，在扬声器Fs附近，其灵敏度的压缩是最小的。在Fs附近音圈振动速度最大，散热更好。
和公式估算的结果有个大致的对照。
扬声器的功率压缩是与热的耗散直接有关的 , 输入的功率越大 , 散热条件又差。音圈及磁体的温升越高 , 功率压缩越明显 。
要减少功率压缩 , 必须要有良好的散热设计 , 以降低音圈和磁体的温升。