扬声器与音腔设计

FAE_声腔的设计及Speaker的选型_V0.1Vimicro_FAE2004-12-09Only For Inter Reference.目录一、在实际的设计中容易出现的问题 (2)二、设计要求 (2)三、音频测试标准 (4)四、音频测试注意事项 (5)一． 在实际的设计中容易出现的问题：现象 原因要求 备注 喇叭的厚度限制了振膜的振动幅度，厚度太薄喇叭振膜易碰到喇叭的外壳，产生“破音”的现象。

所以选择喇叭的尺寸和厚度，应综合结构的设计，在结构允许的情况下选择尽可能大的尺寸，以达到良好的声音效果。

破音需要根据实际情况调整，所以结构上可预留一定的哑孔方便调节，塑胶壳体上开数个出音孔时，各出音孔的面积总和应不小于喇叭有效发声面积的20%较好。

SPEAKER 直径太小（最好>15mm ） SPEAKER 本体厚度（不低于3.3mm ）出音孔的宽度（或直径）控制在1.5mm~2.5mm 以内，绝对避免狭长的缝隙作为出音孔。

如果密封不好，则后腔产生的声波会叠加到前声腔产生的声波上去，导致铃声音量变小。

音量小对于Speaker 来说，一般声腔设计的深度为0.8mm~1.0mm ，较佳值取1.0mm 。

当声腔设计的深度＜0.5mm 时，声音效果会很差。

当声腔设计的深度＞1.5mm 时，由于Speaker 和Receiver 的尺寸不是很大，相对来讲声腔设计的深度深了一点，当声腔设计的深度过深时，则会在声腔内产生共振，容易使声音效果变差。

漏音 尽量避免在腔体附近有太多的镶嵌和缝隙，否则易引起漏音。

嘶叫 如果喇叭与机壳压的过紧导致前声腔体积过小则易出现“嘶叫”。

二． 设计要求：Issues Sub-issues RulesDescriptionNote 功率 输出功率不得小于0.5W声压级额定输入×240h(h 为小时)对于同样尺寸的喇叭，应选声压级较高的产品，声压级越高，喇叭的声音越大。

喇叭和MIC结构设计说明1、喇叭前后音腔和大小的设计●音腔设计主要的原则就是，前音腔要密封，后音腔要尽可能的大，泄露孔尽量离喇叭远一些●音腔大小和喇叭直径的关系，建议：1.Φ13mm Speaker前容积高度:0.3~2mm 出音孔高度: Φ1.0,4~8孔(3mm2~6mm2 ) 后容积高度:3~5Cm3 洩漏孔高度:4~6mm22.Φ15mm Speaker前容积高度:0.3~2mm 出音孔高度: Φ1.0,4~8孔(3mm2~6mm2 ) 后容积高度:3~5Cm3 洩漏孔高度:4~6mm23. Φ16~20m/m Speaker 前容积高度:0.3~2mm 出音孔高度: Φ1.0,4~8孔(3mm2~6mm2 ) 后容积高度:5~7Cm3 洩漏孔高度:5mm22、出音孔的设计和注意点：●出音孔的面积一般在喇叭振动面积的5%~15%之间，过大可导致高频噪音过多，过小可能导致声音变小●出声孔尽量不要开在正中，这样高频较多，声音做不大，并伴随高频噪音，开孔面积也不能太大，参照上一点描述●出声孔过渡要平滑，孔口要倒角，这样声音不会刺耳●出声孔的孔径，方形孔的孔距不得小于1mm，太小不利于发声，并且声音小且细，没有厚度●上图为不同出音孔的位置在SPL曲线上反馈的的效果●出音孔的设计要点如下图：出音孔的常用设计形状：●在类似于有全双工等高要求的情况下，需要把用橡胶把喇叭和壳体隔开，防止共振，起到缓冲的效果3、.Mic和喇叭的位置●原则上，MIC与SPK之间的朝向的确是反方向上最好的，如果做不到反向，可以是成垂直关系；在这个基础上，MIC与SPK之间的间距越大越好；一般来说，距离越远，二者之间的耦合越小，对回声的抑制会更有利4、Mic的设计●Mic前音腔需要做密封处理，一般用那个泡棉或者硅胶以一定的压缩量保证充分密封，压缩量一般建议在0.2~0.3mm，硅胶或泡棉的硬度在中等以上，尽量不要使用侧边密封。

普通纸盆喇叭的结构贵阳蓝天整理普通纸盆喇叭的结构1：折环，和弹波一起定位鼓纸（振膜，纸盆）做径向运动。

折环的材料一般有橡胶，布基加胶纸质等，折环的软硬和柔顺度，直接影响鼓纸在整个运动形成里的线性，影响喇叭在整个标称功率内的表现曲线。

折环就是接边,纸盆就是振膜2：鼓纸，就是喇叭主要的发声部件。

材料主要是纸浆加上其他材料，近年来多种特性不同的材料进入，有聚丙烯、炭纤维，金属钛等等，甚至金刚石。

但是主流还是纸浆，一方面造价低廉，另一方面容易做成喇叭振膜所要求的复杂曲面。

3：T铁，夹板。

材质为软铁，即纯铁，也叫电工铁，主要特性是导磁，但是没有剩磁，就是磁场消失后，它的磁性也立即消失。

此铁的纯度和品质，直接影响喇叭的效率，非线性失真等重要参数，其中夹板的厚度影响喇叭的冲程。

长冲程扬声器的T铁夹板都特别厚，就是在音圈的整个行程内都可以切割平行的均匀的磁力线。

夹板和T铁中柱的间隙越小，音圈运动所需的功率也就越小扬声器的效率越高，所以，磁液型的扬声器在T铁和夹板之间注入磁性液体，等于缩小了他们之间距离另一方面也把音圈的热量迅速带走，提高了扬声器的功率承受能力。

4：磁钢，一般叫磁铁、永磁铁，磁钢叫法更准确一些。

在扬声器组装之前是没有磁性的，在和T铁夹板用粘合剂粘好后，在充磁机上充磁，最后的剩磁就是磁钢的磁性，这个剩磁量就是磁钢的磁性大小，根据法拉第电磁感应定律，磁通量越大，一定的电流在磁场中运动的力就越大，所以为了提高扬声器的功率，现在应用了许多强磁性材料，如铷铁硼。

5：音圈：一般为扁平的自粘铜漆包线绕制，是个非常矛盾的部件，为了增大电流（增大功率），线径就要增大，线径大了，要求磁隙就大了，磁隙大了，功率效率反而下降，所以只能在矛盾中取中间值。

音圈一般为两层绕制，单层绕制无法引出线。

为了不改变磁隙大小又能增加电流形成的磁场，就只能增加音圈的直径。

所以有了HiFi扬声器声称的大音圈，长冲程。

音圈是绕制在一个纸质的骨架上的，大功率的扬声器骨架有的是铝箔作的，所谓铝音圈。

喇叭音腔设计原理关于喇叭音腔设计的基本原理新闻出处：21ic发布时间：2007-10-20lldwsw发布于2007-10-20 9:39:00关于喇叭的音腔设计，基本上我们停留在一个概念上，而没有一套完整的理论指导。

我们知道的音腔设计，往往是如下的理解：1：要有音腔，起扩音用，至于为什么要有音腔，则不明白。

2：音腔要求密封，若密封不好，则导致低音很差。

3：音腔孔不能开的太大，若开的太大，会导致音量变小。

以上三点是我们最常关心的，我们往往按要求去做，没有问过为什么。

本人试着用射频理论推导喇叭音腔设计：对比天线与喇叭天线喇叭媒质真空空气作用电能转换成电磁场能量电能转换成声音能量主要器件天线喇叭附属器件匹配电路音腔原理电磁场理论震动波理论目的获得最大的能量输出，合适的频响最大的能量输出，合适的频响结论只有合适的天线和合适的匹配电路，才能获得最大的能量和合适的频响只有高效的喇叭和合适的音腔，才能获得最大的能量和合适的频响通过以上，我们基本上清楚，喇叭跟天线具有类似的功能，就是起能量转换作用，其中喇叭是关键器件，它是电能到声能的根本，但是附属器件音腔决定了它的最大输出功率和频率响应，接下来我们主要讨论音响系统是如何获得最大能量的。

先举一个例子，我们用手拍空气，对空气做功基本上等于0，假如我们拿一把特别大的扇子，扇不动，对空气做功也等于0。

"对空气做功其实就是对空气发生，假如这个频率在我们能够听到的范围内，就是声音了。

那么通过上面的例子可以说明，用手对空气做功有一个极点，也就是说有一个最大值。

我们用以下公式来看：P＝F × VP为功率，对外界做功的功率，F为力的大小，V为速度。

这个公式说明F 太小，或者V太小，都不可能对外做功，只有两个值乘积项决定对外的功率。

接下来我们看看喇叭是不是跟手一样，就是一个振膜加一个动力线圈，振膜决定这个扇子的面积大小，动力线圈相当于人的力。

因为喇叭的振膜是不可能变的，除非换个喇叭，在喇叭振膜，电能信号的频率一定的情况下，我们来描述这个音响系统应该如何提高输出能量：对比P＝F × V公式，我们对喇叭提出一个具体对外做功的简易公式。

【设计规范_05】喇叭（speaker）原理及音腔设计规范导读喇叭又名扬声器，现如今，人们对手机的要求越来也高，声音也是一个评价手机好坏的因素。

为提高音质，喇叭的结构形式也发生了很多变化，由正出音变成侧出音，有单喇叭变成双喇叭，甚至是喇叭BOX；很多手机厂商都推出音乐手机，试想一下如果音质不好的音乐手机是什么样的，而对于音质的好坏，结构设计及音腔设计都有影响，本文就介绍下音腔的结构设计要求；一、喇叭的基本结构及工作原理喇叭的基本结构图如下：喇叭的工作原理：是由磁铁构成的磁间隙内的音圈在电流流动时，产生上下方向的推动力使振动体（振动膜）振动，从而振动空气，使声音传播出去，完成了电-声转换。

喇叭实际上是一个电声换能器。

二、喇叭音质的影响因素对手机而言，Speaker、喇叭音腔、音频电路和MIDI选曲是四个关键因素，它们本身的特性和相互间的配合决定了铃声的音质。

Speaker单体的品质对于音质的各个方面影响都很大。

其灵敏度对于声音的大小，其低频性能对于铃声的低音效果，其失真度大小对于铃声是否有杂音都是极为关键的。

喇叭音腔则可以在一定程度上调整Speaker的输出频响曲线，通过声腔参数的调整改变铃声的高、低音效果，其中后声腔容积大小主要影响低音效果，前声腔和出声孔面积主要影响高音效果。

这里就涉及到结构设计及音腔的设计；音频电路输出信号的失真度和电压对于铃声的影响主要在于是否会出现杂音。

例如，当输出信号的失真度超过10％时，铃声就会出现比较明显的杂音。

此外，输出电压则必须与Speaker相匹配，否则，输出电压过大，导致Speaker在某一频段出现较大失真，同样会产生杂音。

MIDI选曲对铃声的音质也有一定的影响，表现在当铃声的主要频谱与声腔和Speaker的不相匹配时，会导致MIDI音乐出现较大的变音，影响听感。

三、音腔结构设计规范3.1音腔的基本结构和作用先看一下一般正音腔的结构，如下图：手机的声腔设计主要包括后声腔、前声腔、出声孔、防尘网，密闭性五个方面；每部分的作用和设计都有所不同：后音腔的作用，1.防止扬声器中低频的声短路；2.使低频声音有利，让人感觉声音圆润；后音腔的设计很重要，直接影响手机音质的好坏和大小；前音腔的作用1.前音腔是让声音产生一个高频段的截止频率，并产生一个高频峰2.修正高频噪声3.好的前腔可提高中频，减小高频噪声，降低高频段延伸，提高声音转换效率；出音孔的作用：1.出音2.出音孔面积影响高频截止频率，中低频的灵敏度；出音面积过大导致高频噪音过多，过小可能导致声音变小；防尘网和密封性的作用很明显，就是防尘和密封；具体影响见下表：3.2相关设计要求1.speaker前音腔泡棉高度一般在0.3~1.0mm,同时要避开喇叭震膜范围，注意防尘网的位置，不能让喇叭的震动膜在震动时碰到防尘网，否则会引起异响；2. Speaker出声孔及声腔内部设计要圆滑过渡,尽量避免尖角﹑锐角，否则容易产生异响。

【下载本文档，可以自由复制内容或自由编辑修改内容，更多精彩文章，期待你的好评和关注，我将一如既往为您服务】电子产品speaker选型及壳体匹配结构设计声音的优劣主要取决于声音的大小、所表现出的频带宽度（特别是低频效果）和其失真度大小。

对小型电子产品而言，Speaker、产品声腔、音频电路和音源是四个关键因素，它们本身的特性和相互间的配合决定了声音的音质。

Speaker单体的品质对于声音的各个方面影响都很大。

其灵敏度对于声音的大小，其低频性能对于声音的低音效果，其失真度大小对于声音是否有杂音都是极为关键的。

声腔结构则可以在一定程度上调整Speaker的输出频响曲线，通过声腔参数的调整改变声音的高、低音效果，其中后声腔容积大小主要影响低音效果，前声腔和出声孔面积主要影响高音效果。

音频电路输出信号的失真度和电压对于铃声的影响主要在于是否会出现杂音。

例如，当输出信号的失真度超过10％时，声音就会出现比较明显的杂音。

此外，输出电压则必须与Speaker相匹配，否则，输出电压过大，导致Speaker在某一频段出现较大失真，同样会产生杂音音源对音质也有一定的影响，表现在当音源主要频谱与声腔和Speaker的不相匹配时，会导致较大的变音，影响听感。

总之，音质的改善需要以上四个方面共同配合与提高，才能取得比较好的效果。

1. Speake r的选型原则1.1 扬声器(Speaker)简介1.1.1 Speaker工作原理扬声器又名喇叭。

喇叭的工作原理：是由磁铁构成的磁间隙内的音圈在电流流动时，产生上下方向的推动力使振动体（振动膜）振动，从而振动空气，使声音传播出去，完成了电-声转换。

喇叭实际上是一个电声换能器。

对电子产品来说，Speaker是为实现播放说话声音，音乐等的一个元件。

Speaker 音压频率使用范围在500Hz～10KHz。

1.1.2 Speaker主要技术参数及要求a>. 功率Power。

功率分为额定功率Rated Power和最大功率Max Power。

手机音腔设计要点扬声器与手机音腔设计常州熙春电子有限公司2006-3-20纲要声腔结构对手机音质的影响一、二、Speaker电气性能对手机电气性能以及音质的影响三、Speaker声腔结构设计四、Receiver声腔设计五、手机设计中的成本考虑纲要六、扬声器主要技术参数?七、熙春电子产品八、结束语一、声腔结构对手机音质的影响声腔结构对手机电气性能的影响对手机音质的影响手机外壳声孔大高频截止频率可延伸至5~10KHz声音浑厚、丰满手机外壳声孔小截止频率一般在5KHz左右声音单调、尖锐Speaker与手机外壳形成的前腔大对频率响应曲线无明显影响声音比较空旷Speaker与手机外壳形成的前腔小声音无共鸣感手机内腔大频率响应曲线低频Fo附近相对较高声音感觉不清晰手机内腔小频率响应曲线低频Fo附近相对较低声音低音感觉不足泄漏孔靠近Speaker频率响应曲线低频下跌声音尖锐，低音不足泄漏孔远离Speaker无影响无影响二、Speaker电气性能对手机电气性能以及音质的影响Speaker电气性能对手机电气性能影响对音质的影响谐振频率（Fo ）高谐振频率（Fo）高声音尖锐谐振频率（Fo ）低谐振频率（Fo）低低音较好灵敏度高灵敏度高声音大而有力灵敏度低灵敏度低声音小而无力高频截止频率高高频截止频率高（手机声孔较大时）声音丰满高频截止频率低高频截止频率低声音单调总谐波失真（THD）高总谐波失真（THD）高声音浑浊总谐波失真（THD）低总谐波失真（THD）低声音清晰功率大功率大声音可以较大功率小功率小声音相对较小三、Speaker声腔结构设计先说单speaker，现在用的最多的了!不过从发展趋势来看为追求好的音效双speaker将成为以后大主题。

不管是双还是单重视后音腔的设计，这对音质有很大的影响：尽量做大些，还要密封好些！现在的趋势是要求音量越来越大，特别是国产手机，有的做到100分贝以上，但是音量不是唯一指标，和谐悦耳的铃声才是设计目标！音源对铃声的影响非常重要，选择合适的音源可以很好的体现设计效果！三、Speaker声腔结构设计音源的选择尽量选用口径大的speaker。