手機音腔結構設計

什么是聲音

聲音的產(chǎn)生----空氣振動，產(chǎn)生聲波，倚賴介質(zhì)傳播

聲波的傳播規(guī)律

入射，反射，衍射，繞射

聲速與波長、頻率的關系

C=λf常溫下C=340m/s為常數(shù)。人可以聽到的音頻信號頻率范圍是20Hz～～20KHz，上下各屬于超聲波和次聲波

聲壓單位

用相對聲壓級分貝dB參考聲壓2×10ˉN/㎡為0dB人能感覺到的最大的聲壓是120dB

聲音三要素

響度-----振幅；音調(diào)-----頻率；音色-----相位X=Asin（2∏ft+θ）

聽覺的主要基本特性等響度曲線掩蔽效應多普勒效應第1頁，共27頁。聲波

當揚聲器振膜振動時，振膜前后都會有聲波產(chǎn)生，當聲波擴散時，前后聲波會相遇，由于前后的波長相同，相位相反，故此時聲波會互相抵消，而使輸出聲音變小。避免聲波干涉的辦法為在揚聲器的前方裝一檔板，如此就可阻止前后聲波相干涉。

聲波的性質(zhì)：聲輻射（點聲源）

反射（構成對聲音的感受）

折射（需要介質(zhì)）

衍射（也稱繞射，穿過介質(zhì)空間，與孔、波長相關聯(lián)）第2頁，共27頁。第3頁，共27頁。第4頁，共27頁。電聲器件是電聲換能器件的簡稱，它是一種將電信號轉換成聲信號或將聲信號轉換成電信號的換能器件,這類器件在我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)?？梢砸姷健Ｊ謾C中的受話器、揚聲器，MP3，收音機等。應用揚聲器的領域很多。在通信、廣播、教育、日常生活等方面都有廣泛的應用。本文重點對通信（筆記本電腦、手機）方面的微型電動式（動圈式）揚聲器，從揚聲器的技術指標、結構、工作原理和選材及工藝等方面進行探討。

揚聲器是“能將電信號轉換成聲信號，并輻射到空氣中去的換能器”。

受話器是“語言通信中將電信號轉換成聲信號且緊貼于人耳的器件”第5頁，共27頁。何謂揚聲器

揚聲器（Speaker）是一種將電信號轉換成聲信號的換能器件:

二次換能：電能-----機械能-----聲能

俗稱喇叭。

應用揚聲器的領域很多。在通信、廣播、教育、日常生活等方面都有廣泛的應用。

揚聲器是一個大家族，種類較多，用途較廣。按換能方式分有：

電動式（動圈式）；電磁式；靜電式；壓電式；氣動式。

動圈式揚聲器在各類揚聲器中，應用最多、最廣泛。它是應用電動原理的電聲換能器件。

*重點討論

手機,MP3用的微型電動式（動圈式）揚聲器第6頁，共27頁。工作原理：

根據(jù)電磁學理論（法拉第定律），當載流體通過磁場時，會受到一電動力，其方向符合弗來明左手法則，力與電流、磁場方向互相垂直，受力大小與電流、導線長度、磁通密度成正比。

音圈導線在磁場中所受到的作用力F的大小，與工作間隙的磁場強度B、音圈導線長度L、及輸入的音頻電信號I的大小有關，即F∝BIL。

所以動圈式揚聲器的靈敏度除了與輸入的音頻信號大小有關外，還取決于其磁路系統(tǒng)的磁性能及振動系統(tǒng)的音圈導線長度，其實與腔體和孔也有很大的關系。第7頁，共27頁。speaker的基本架構第8頁，共27頁?；狙b配工藝流程

第9頁，共27頁。揚聲器之功率

*Rted/MaxPower

根據(jù)IEC268-5（1989）、GB/T9396-1996中的規(guī)定，可分為額定功率、最大功率。

額定功率(RatedPower)

Speaker可允許長時間正常工作之功率，在額定頻率范圍內(nèi)饋給揚聲器以規(guī)定的模擬節(jié)目信號，而不產(chǎn)生熱和機械損壞的相應電功率功率高表示Speaker可承受較高聲音輸出。

最大功率(MaxPower)

Speaker在短時間內(nèi)不會被破壞之功率，指能承受持續(xù)時間為1秒、間隔為60秒、重復60次的模擬節(jié)目信號，而不產(chǎn)生永久性損壞的功率。（但聲音的表現(xiàn)無法保證正常）

*超功率使用易使揚聲器燒壞

*輸出信號嚴重失真也易使揚聲器燒壞。第10頁，共27頁。音質(zhì)設計與評價重要性——主客觀的統(tǒng)一性

一個事實是：客觀指標測試還遠不足能反映揚聲器全部特性，最終還是要耳聽為實，但好的客觀指標一定是經(jīng)得起推敲的！

每個聽眾多有自己的看法

評價音箱使用的軟件，也是使音質(zhì)產(chǎn)生重大差別的原因。

聽音環(huán)境也是一個影響因素。因此必須要有一定的標準：

統(tǒng)一的節(jié)目源輸入條件；

經(jīng)過訓練的專業(yè)人士；

規(guī)范的聽音環(huán)境等等第11頁，共27頁。手機腔體、孔與揚聲器的關系第12頁，共27頁。音腔對手機音頻性能及實際聲音的影響：

前腔大小主要影響音頻高頻截止點，容積大截止頻率低，反之高頻空曠聲音單調(diào)，無共鳴感；

出聲孔大小影響音頻截止點高低，會有聲音明亮、豐滿與聲音單調(diào)、尖銳區(qū)別；

內(nèi)容積大小影響頻率響應曲線在F0處較高低，頻率響應曲線在F0處低落則聲音較無力，共鳴感不足，低頻量感不足，有聲音聽不出的感覺；

泄漏孔靠近揚聲器的遠近影響感度之高低，越近低頻曲線降低，則會影響聲音的低音感不足。第13頁，共27頁。音腔設計常見問題一：

問題點：聲泄漏造成聲波干涉，致使聲音小及音質(zhì)不佳

原因狀況：

1、機殼不密封。

2、機殼裝飾片與機殼不密封。

3、SIM卡、電池卡等泄漏孔太接近揚聲器第14頁，共27頁。第15頁，共27頁。音腔設計常見問題二：

問題點：手機內(nèi)容積變小，造成音小及音質(zhì)不佳

原因狀況：

1、手機內(nèi)容積設計太小。

2、手機中揚聲器定位壁過高，與PCB密貼。第16頁，共27頁。第17頁，共27頁。音腔設計常見問題三：

問題點：

振膜無法自由振動，造成聲音小及音質(zhì)不佳

原因狀況：

揚聲器阻尼紙部位被手機內(nèi)部器件壓住。第18頁，共27頁。音腔設計常見問題四：

問題點：聲波反射嚴重，造成聲音小

原因狀況：

1、翻蓋機用單面發(fā)聲受話器，出聲間隙設計太小。

2、側邊出聲，音隙設計太小。第19頁，共27頁。★總結（一）

揚聲器的額定功率需

≥

手機之輸出最大功率第20頁，共27頁?！锟偨Y（二）

音腔的設計會影響音樂的最終聽覺感受，只考慮結構的設計絕對無法設計出最佳效果的聲音產(chǎn)品，應考慮整體腔體的設計原則，常用方法如下：

將揚聲器裝入手機機殼內(nèi)，把手機零部件全部裝入，測試整體效果。第21頁，共27頁。★總結（三）

手機常發(fā)生的問題之一是音量不夠大，主要原因有：

1、音腔設計不正確。

2、手機內(nèi)容積不夠。

3、所選取的揚聲器靈敏度不夠高。

4、因空間限制，設計者選用小尺寸薄型揚聲器。第22頁，共27頁。★總結（四）

手機常發(fā)生的另一問題是破音，主要原因有：

1、手機音頻輸出功率超出揚聲器的額定功率。

2、手機音頻輸出頻率已超出揚聲器的有效頻率范圍。

3、選用的揚聲器低頻部份承受功率較差。第23頁，共27頁。★總結（五）

由于各揚聲器生產(chǎn)商測試方式不一，各規(guī)格書上所標參數(shù)存在著差距，甚至有廠家故意將規(guī)格書上的參數(shù)標的很漂亮來吸用戶。

只有在相同條件下，測得的數(shù)據(jù)才能反應出器件的優(yōu)良，判斷出器件的實際效果。第24頁，共27頁。現(xiàn)代揚聲器的奢求——整機廠與單元廠的兩難處境

一個事實————放聲終端是最薄弱的環(huán)節(jié)

小體積Smalldimensions

輕重量Lowweight

低成本Lowcost

低失真大輸出Highoutputatlowdistortion

最大效率Maximalefficiency

及大聲一些，再大聲一些“Loud”speakerarerequired

另外，揚聲器應用的普及，參與人士越來越多，非合理要求層出不窮。

合理的設計決定產(chǎn)品的生命力！第25頁，共27頁。鄭州電機維修毋雅香嶬第26頁，共27頁。內(nèi)容梗概什么是聲音

聲音的產(chǎn)生----空氣振動，產(chǎn)生聲波，倚賴介質(zhì)傳播

聲波的傳播規(guī)律

入射，反射，衍射，繞射

聲速與波長、頻率的關系

C=λf常溫下C=340m/s為常數(shù)。人可以聽到的音頻信號頻率范圍是20Hz～～20KHz，上下各屬于超聲波和次聲波

聲壓單位

用相對聲壓級分貝dB參考聲壓2×10ˉN/㎡為0dB人能感覺到的最大的聲壓是120dB

聲音三要素

響度-----振幅。電聲器件是電聲換能器件的簡稱，它是一種將電信號轉換成聲信號或將聲信號轉換成電信號的換能器件,這類器件在我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常可以見到。所以動圈式揚聲器的靈敏度除了與輸入的音頻信號大小有關外，還取決于其磁路系