在音频20Hz~20kHz 的范围内，习惯分为低频、中频、高频音区，但是并没有十分严格的区分。在音乐中乐队的低音区，是一种充斥空间、深沉厚重甚至有些压抑的感觉。数量上可以将前四个倍频程，即20Hz~40Hz、40Hz~80Hz、80Hz~ 160Hz、160Hz~320Hz称之为低频范围。对于扬声器来说，低频相当于扬声器振膜处于活塞振动范围，也是前述等效电路的适用范围。

扬声器的低频谐振

从扬声器机械系统的等效电路可见，它相当一个串联谐振电路，自然有个谐振频率，也可以用一个悬挂在弹簧的质量来表示。

图1  纸盆扬声器纸盆系统的模型图(fo附近)

如图1所示这个谐振频率被称为扬声器的低频谐振频率f0，即

其中,    mo=mv+md+2mad

等效电路是假设在无限大空间条件下，这时空气附加质量(辐射质量)为

在测量fo时是指自由空间的数值，此时附加质量(辐射质量)为

式中    po -----空气密度;

             a ----- 振膜有效半径。

可以清楚地看出，振膜半径愈大，则附加质量愈大。如表1-1所列，从图2亦可看出这一关系。

图2  扬声器口径和附加质量的关系(单边)

从关系式看，附加质量改变，fo改变。但口径较小时，影响亦小。从等效电路可以看出，串联谐振时，阻抗最小，因此振膜振速亦最大。

一般来说，振膜口径愈大，谐振频率f0愈低。图3给出了一个扬声器口径与谐振频率的大致范围。

图3  扬声器口径与谐振频率的关系

对纸盆扬声器来说，环境温度、湿度的变化，会使谐振频率有少量变化。而对新型振膜材料却影响很小。有人还做过试验，测试功率不同，测试功率增减方向不同，谐振频率也有可能稍有不同。

扬声器的低频范围

扬声器低频声压特性，由f0及品质因数Q0决定，即

Q0的曲线如图4所示。

图4  Q0和低声频特性的关系

扬声器低频声压特性是以f0为分界线。在f0以下，声压急剧下降。而在高于f0时，声压输出趋于恒定，所以f0称为扬声器的低频下限频率或低频截止频率。

在f0处的特性是根据Q0的值而定。当 Q0=1时，得到平滑的特性; 当Q0>1时, f处出现一个峰值，这时对瞬态特性的阻尼较小。当 Q0<1时, f0处声压下降，对瞬态特性的阻尼较大。

Q0=0.5被称之为临界阻尼。从低频声压特性、阻尼特性两方面考虑 Q0在0.5~0.7为宜。

在闭箱、开口箱设计中Q0更是一个重要参数。但Q0的值是不拘泥一格，例如有名的 RogersLS3/SA 音箱的Q0。选为 1.2，为的是要一点温暖、浑厚的味道。而对于开口箱，有人认为Q0=0.2~0.5 之间的扬声器才能得到满意的响应。

Klinger提出根据f0/Q0的值来判断适用的扬声器箱，即

f0/Q0<40Hz的扬声器适用于传输线音箱；

f0/Q0=40~80Hz 的扬声器适用于闭箱;

f0/Q0=80~120Hz的扬声器适用于开口箱；

f0/Q0>120Hz 的扬声器适用于指数式音箱(加载号筒音箱)低频特性的Q0值亦可以将公式简化。

一般情况下，ro<A²/Rv，这样得出

由此可以得到控制Q0的办法。要想减少Q0值，可以减轻振动系统的质量或者提高磁通密度。

图5是扬声器口径与Q0值的大致关系。可以看出减小口径小的扬声器的Q0值和提高口径大的扬声器的Q0值都是困难的事。

图5 扬声器口径与Q0的关系

扬声器的电阻抗特性

用电系统的等效电路或者用测量的办法都可以求得电阻抗特性。在串联谐振时，阻抗最大。图6是电阻抗特性图。

图6  低频段的电阻抗特性

由图亦可求出Q0值为

式中   Zmax----- f0时的阻抗；

         f2 、f1 ---- Zmax下降0.707时的频率。