球磨机声响的研究，一方面有助于采用合理的防噪声措施；另一方面，因为磨机声响反映了磨机内介质和矿石的运动状态，研究声响与磨机工作参数之间的关系，可以将声响作为磨机控制信号，使生产过程最优化。生产上采用电耳控制磨机的给矿量（或返砂量），这样既保证了磨机有较高的处理能力，又避免了涨肚现象。但目前对球磨机声响数学模型的研究还不完全，声响信号没有得到充分利用。本文用实验室型球磨机建立了球磨机声响与介质充填率、料球比、磨矿浓度以及球磨机转速率之间关系的数学模型，为声响信号的应用奠定了基础。
球磨机转速率（W）：即单位时间内球磨机实际转速与球磨机临界转速的比值。W=nc（1）n为球磨机每分钟的实际转速，nc为球磨机的临界转速。nc在理论上为介质在筒壁上粘附，总的作用力刚好处于平衡，没有相互运动。它可以由重力与离心力之间的平衡方程来求得：nc=30P2gD式中g为重力加速度，D为球磨机内径。介质充填率（a）：即球磨机内介质充填的相对值，在数值上为球磨机内密实的磨球体积T与整个磨机内腔体积V的比值：a=TV（3）显然，a与介质的分散度和球磨机内腔的形状、体积有关。如果球介质的密度Q一致，则在某一介质充填率下的磨球重量G可以用下式计算出来：G=V#a（1-E）#Q（4）式中E为磨球之间的空隙率。料球比（am）：即被磨物料的密实体积Vm与球磨机内磨球之间的空隙体积VL之比：am=VmVL（5）VL则由球磨机的大小、介质充填率和磨球之间的空隙率来确定。VL=V#a#E如果被磨物料的密度Qm、空隙率Em已知时，也可以计算出在给定的充填条件下的被磨物料重量Gm；Gm=V#aE#am#（1-Em）#Qm磨矿浓度（C）：表示球磨机内被磨矿浆中固体物料所占的重量百分比，其计算式如下：C=GmGm+Gw@100%式中：Gm为球磨机内水的滞留量。
检测系统主要由信号放大器、模数转换器（A/D转换器）和计算机等部分组成，其功能主要是完成磨矿过程中声响信号的测量、放大、标准化调制、模数转换、计算、显示、存盘以及打印输出等功能。试验中使用的球磨机筒体尺寸为a350@450mm，与选矿厂常用的a2700@3200mm球磨机几何相似。为方便进行批次试验，球磨机中部开有磨门。球磨机内部为平滑聚氨酯衬板，模拟平滑衬板粉磨条件。球磨机的有效容积为010376m3，临界转速为7316r1p1m。试验中采用钢球做介质，直径分别为38mm、30mm、25mm，其重量配比为30%：35%：35%。