系统工程方法要求对扬声器给出合理的指标及特性要求(以及外形和结构特征),所以开 发过程的起点就是要对用户或市场需求进行必须的调研和讨论,需要确定量化了的指标及特 性.也就是说要对整个系统的目标值分析清楚.在确定指标和特性时,必须参考相关的国际和中国标准,如果有客户需求时,须确定使用 标准,或至少订出供需双方认定的可能的指标书.专利查找及分析. 参考样品的分析. 成本计划及预算.认真考虑以上各个方面的因素. 接着就需要寻求整体系统功能的优化,不仅要在技术指 标的数值之间作平衡性的选择,而且在很多情况下,因成本因素,而不得不作必要的妥协和折衷.所以,所谓最终的样品未必是性能最佳而是性价比最好的一种，这是扬声器作为一种工业 产品的毕然结果，不可能是理想主义所想象的那样完美无缺。
4.开发中的重要工具及必备步骤：
开发实际上是个 PDCA 的过程，即计划（Plan），执行（Do），检验（Check）和调整(Adjust) 这样一个循环过程。具体操作中最重要的是设计软件，测试系统的使用及听音等步骤。
1)设计软件：关于设计软件
作者曾在“几种扬声器设计软件的评介 ”[9]述及,十年来的观 察说明,例如 LSPCAD，LEAP 及 LOUDSOFT 的一些软件已在行业内得到了广泛的使用。
设计软件 其实是前人研究成果的一种综合,前人的成功的理论下所引用的算式在计算上太繁复而不方 便于使用,计算机技术的发展使得上述计算成为可能.从 1990 年代以后,它们在产品研发上 所能起到的作用越来越受到关注.使用得当的设计软件,在开发时间,人力及物力的投入上均 有正向效果。
关键是使用的条件及前提,所以软件的理想使用需要一定的声学及电子学知识以及计算机运用的基本技能.上述软件在扬声器系统的设计上较为成功.而对于扬声器单元而言,单元 TS 参数的确定 及磁路设计上,有关的设计软件也有成功的效果,比如 LSPCAD 涉及单元设计的部分以及 LOUDSOFT 的磁路设计软件。振膜设计的设计软件目前似乎还不够成功。
一些厂家还是以实验 为主,虽然LOUDSOFT 的FINECONE在膜片设计上已经上市并受到关注,而更为适用的设计软件 仍然为人们所期盼。
实际上,设计软件的发展呈现多种发展势态,例如号筒扬声器音头及号筒的设计软件 AJHorn [10]。
甚至线陈列扬声器的设计软件的可能已为某些公司所考虑[11],当然，由于线 陈列扬声器设计软件涉及电路理论，声学理论及扬声器本身的局限等，通用型的设计软件的 实现的难度是非常地大。
另外，某些特定的扬声器需求让某些厂家开发出自用的电声设计软 件，如 NOKIA 在其手机腔体及适合的扬声器的设计上就备有自用手机的专用声学设计软件。
2)测试系统的运用
扬声器的电声特性的测定从来就是开发中最重要的环节,传统上以消声室作场所并以可 以相信的电声测试系统（如 B&K 系统）的测试,是有效的,也得到公认.时至今日,人们仍将其 视作最后标准的测试系统.另一方面,由于计算机技术的进展,等效的无消声室法的计算机系 统已在上世纪九十年代进入实用 [12]。
计算机测试系统的最大优点是无需高造价的大消声 室，一般的（有一定隔声隔振处理的）足够大的房间就可作为测试间,扬声器系统的低频频 响曲线的测试可用近场法.因其使用的方便及等效性，已为 IEC 标准接受.实际上 LMS, CLIO, MLSSA, KLIPPEL,SOUNDCHECK 等系统已在行业内得到广泛的运用。对于扬声器厂来说,如上 所述的计算机测试系统足以适用于产品开发及质量控制的需求.传统意义上的大型消声室, 在声学测试上是有意义的,但是不必作为扬声器厂的标准设置,其实可在某个地区实现共享, 而不是每个厂一个大消声室,那样的追求不仅没有必要而且造成不必要的浪费。
3)扬声器听音试验
传统的一种合理继承，要点如[13]中所述,本文不再赘述。
4)其它重要环节
打样，样品得到客户或本公司市场部的认定，设计文件及工艺文件的拟制，修改及确定。 设计鉴定及生产鉴定的程序，这些均需要产品开发人员参加乃至担任主角。打样过程中的工 艺的细节。在系统工程方法指导下，各种实验也非常重要。实践证明，一个好的扬声器开发工程师，以上重要工具及步骤的掌握直接相关产品项目的进展和完成。
5.讨论
1)系统法和试探法.斯莫尔先生（R.H.SMALL）说:“扬声器系统的设计习惯上是一个由经验指导的摸索过程， 选择一个看来差不多合适的扬声器单元，再试验各种助声箱设计直到系统的性能达到满意为止。
与这一经验设计过程鲜明对照的是其它许多工程系统的综合法，这一方法起始于所需要 的系统的性能指标而终于系统部件的技术参数的直接获得。综合法需要工程师对系统性能和 部件参数间的关系具有精确的认识。 ”[1]。
多年来行业里的不少中小型企业因种种原因,偏向于试探法.也许试探法合于人们所偏 爱的探索精神,其实系统法本来就是科学探索的成果,从本质上讲,这两种方法均源于探索. 也许试探法的起动投入似乎不像系统法那样高,而在实际进程中,试探法所花费的时间往往 超过系统法所需要的时间。
有的工厂的状况是介于这两种之间，样品研究成为研发产品的起 点。从技术角度出发,系统法并不需要排除试探法,系统法的过程中,不仅要使用计算机软件. 而且测试及打样等实验性工作贯穿始终,系统法其实是一种理论和实验的综合。
系统法实施 过程中,无疑可采用经验取得的成果,比如,单元的磁路设计,单元的结构设计,单元的振膜设 计,音箱结构等等的设计,往往不需要什麽经过计算机设计软件的设计就显而易得到的设计方案,就可以直接采用而进入打样的进程。
2) 对扬声器给出合理的指标及特性要求.本来这是系统工程法的起点,然而真实的情况是,部分用户需求总是由模糊不清的词句开 始,如,音质要好,低音要深,中音要厚实,高音要明亮等等.这样,扬声器厂方面的产品研发人 员不得不跨出专业分工的范围,为了定单的获得,要将用户的模糊需求转化为性价比合适的 指标及特性要求,这部分工作量往往可能超过产品正常开发的工作量.而且,这部分的工作量 及成本往往消化在扬声器厂这一方。
3）材料的发展是未来产品的决定性因素之一。新材料的应用将可能给扬声器的开发带来进 展,往往不是理论所能预测的.所以在产品的实际开发过程中，具体的过程不可能是一成不变 的公式化的进程，将新的发现和有效的方法纳入系统工程的开发思路中是必要的。
4）折衷或者权衡这两个字在系统设计方法里起着关键性作用.其思路是服务于市场及客户的 需求,同时要在科学思路的指导下,按照经营规则,开发和生产出好的产品。
5)扬声器产品的开发,在一个企业里不是独立进行,一是必然要在企业管理的框架内进行有 效的工作,二是必然需要取得市场部,供应部及其它相关部门的支持.关于领导及各部门的支 持其实是一个涉及管理科学的大系统工程的大问题.其中的关键仍然是要尊重科学,承认客 观条件的限制.那种以为单纯向研发部门下命令或下指示,就一定能开发出符合市场需求的 设想,确实是过高及可能不切实际的幻想。
参考文献:1.R H Small. Direct-Radiator Loudspeaker System Analysis[J]. J. Audio Eng. Soc., 1972; 20(5): 383 –395 ; R. H. Small, "Closed-Box Loudspeaker Systems Part i:Analysis," J. Audio Eng. Soc., Vol. 20, pp. 798-808 (1972 December). vol. 21, pp. 11 – 18 (Jan./Feb. 1973).Small, R.H., "Vented-Box Loudspeaker Systems", J. Audio Eng. Soc., vol. 21, pp. 363 –372 (June 1973); pp. 438 –444 (July/Aug. 1973); pp. 549 –554 (Sept. 1973); pp. 635 –639 (Oct. 1973)。
2.http://en.wikipedia.org/wiki/Harold_Chestnut3. Thiele, A. Neville (1961). "Loudspeakers in Vented Boxes," Proceedings of the Institute of Radio Engineers, Australia, 22(8), pp. 487-508. Reprinted in Journal of the Audio Engineering Society, 1971, 19(5 & 6), pp. 382-392 & 471-483.4. 开口箱式扬声器 1 通讯与电声 1975 4 p20- 32, 开口箱式扬声器 2 通讯与电声1976 1 p28-355.http://www.redrockacoustics.com/about.php6.http://www.klippel.net/
（全文连载完）
作者简介
杨定军
电子技术高级工程师，先后任职于天津电声器材厂，天津电视技术研究所及TCL公司等单位,曾电声技术杂志的常务编委,自1994年起担任中国声学学会和中国电子学会领导下的声频工程分会委员.2014年卸任为荣誉委员. 自2006年起,成为中国电子学会高级会员，曾被聘为中国音响行业协会专家委员会委员. 在1990年秋到1993年夏，由国家教委派出，以高级访问学者的名义在美国两个大学（霍普金斯大学，佐治亚理工学院）学习和工作过。
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