手机音腔设计规范
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手机音腔设计规范1.目的手机音腔对于铃声和听筒音质的优劣影响很大。
同一个音源、同一个SPEAKER/REC 在不同音腔中播放效果的音色可能相差较大,有些比较悦耳,有些则比较单调。
合理的音腔设计可以使铃声和听筒更加悦耳。
为了提高音腔设计水平,详细说明了音腔各个参数对声音的影响程度以及它们的设计流程,同时还介绍了音腔测试流程。
手机的音腔设计主要包括前音腔、后音腔、出声孔、密闭性、防尘网五个方面,如下图:2.后音腔设计的影响及规范 后音腔主要影响铃声和听筒的低频部分,对高频部分影响则较小。
铃声的低频部分对音质影响很大,低频波峰越靠左,低音就越突出,主观上会觉得铃声和听筒比较悦耳。
一般情况下,随着后音腔容积不断增大,其频响曲线的低频波峰会不断向左移动,使低频特性能够得到改善。
但是两者之间关系是非线性的,当后音腔容积大于一定阈值时,它对低频的改善程度会急剧下降,如图2示。
图2横坐标是后音腔的容积(cm 3),纵坐标是SPEAKER/REC 单体的低频谐振点与从音腔中发出声音的低频谐振点之差,单位Hz 。
从上图可知,当后音腔容积小于一定的阈值后音腔前音腔防尘网出声孔图1音腔结构示意图图2 后音腔容积对低频性能影响时,其变化对低频性能影响很大。
需要强调的是,SPEAKER单体品质对铃声低频性能的影响很大。
在一般情况下,装配在音腔中的SPEAKER,即便能在理想状况下改善音腔的设计,其低频性能也只能接近,而无法超过单体的低频性能。
一般情况下,后音腔的形状变化对频响曲线影响不大。
但是如果后音腔中某一部分又扁、又细、又长,那么该部分可能会在某个频率段产生驻波,使音质急剧变差,因此,在音腔设计中,必须避免出现这种情况。
对于不同直径的SPEAKER,音腔设计要求不太一样,同一直径则差异不太大。
具体推荐值如下:φ13mm SPEAKER:它的低频谐振点f0一般在800Hz~1200Hz之间。
当后音腔为0.5cm3时,其低频谐振点f0大约衰减600Hz~650Hz。
电声部品选型及音腔结构设计1. 声音的主观评价声音的评价分为主观和客观两个方面,客观评价主要依赖于频响曲线﹑SPL值等声学物理参数,主观则因人而异。
一般来说,高频是色彩,高中频是亮度,中低频是力度,低频是基础。
音质评价术语和其声学特性的关系如下表示:从人耳的听觉特性来讲,低频是基础音,如果低频音的声压值太低,会显得音色单纯,缺乏力度,这部分对听觉的影响很大。
对于中频段而言,由于频带较宽,又是人耳听觉最灵敏的区域,适当提升,有利于增强放音的临场感,有利于提高清晰度和层次感。
而高于8KHz略有提升,可使高频段的音色显得生动活泼些。
一般情况下,手机发声音质的好坏可以用其频响曲线来判定,好的频响曲线会使人感觉良好。
声音失真对听觉会产生一定的影响,其程度取决于失真的大小。
对于输入的一个单一频率的正弦电信号,输出声信号中谐波分量的总和与基波分量的比值称为总谐波失真(THD),其对听觉的影响程度如下:THD<1%时,不论什么节目信号都可以认为是满意的;THD>3%时,人耳已可感知;THD>5%时,会有轻微的噪声感;THD>10%时,噪声已基本不可忍受。
对于手机而言,由于受到外形和Speaker尺寸的限制,不可能将它与音响相比,因此手机铃声主要关注声音大小、是否有杂音、是否有良好的中低音效果。
2. 手机铃声的影响因素铃声的优劣主要取决于铃声的大小、所表现出的频带宽度(特别是低频效果)和其失真度大小。
对手机而言,Speaker、手机声腔、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单体的品质对于铃声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。
手机声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。
手机音频方面设计注意点听筒:1.听筒本体出声孔与前壳、TP开孔中心偏位严重,请尽量对中,将听筒适当上移,出声孔适当下移,保证出声顺畅以及音量不会偏小。
2.听筒装饰件(布织布)双面粘贴双面胶,一面与前壳黏住,一面与TP黏住,防止声音从前壳和TP之间的间隙泄漏出去2、前壳与TP之间有0.3mm的间隙,听筒装饰件装上后,听筒装饰件需要前壳以及TP都用双面胶密封,保证听筒声音不会泄露3.在听筒工作时候,振膜会有一定的行程,建议将进入振膜区域的支架切除。
4.主板与听筒之间务必粘贴绝缘胶。
一个是为了防止听筒弹脚与USB短路,另外同时为防止声音从USB孔泄漏出去。
MIC:1.MIC的方向朝向TP方向摆放。
2.MIC的声道部分的R幅度大一些,并且在声道中不要有直角,直角对声波的反射比较严重。
3.MIC无胶套,请添加并确保MIC胶套与前壳四周过盈0.05mm装配或者0间隙装配,不能预留空间,以此来保证密封。
4.MIC离天线弹脚太近,请远离,防止电流声产生。
5.MIC通道中不顺畅,会反射声波,而且声波会从间隙泄漏,影响通话质量。
尽量保持顺畅,减少台阶。
6.MIC的前音腔体不能太大,越小越好。
太大会引起声音共振,降低声音的辨识度7.MIC的位置距离喇叭比较近,需要确保其密封性良好,以及MIC声道的畅通8.MIC通道最好是外径小于内径,MIC进声通道直径通常为1.0、1.2mm。
9.建议MIC的声道直接从TP面上开通,减小路径上的损耗。
喇叭:1.喇叭的前出声孔与底部的出声孔之间有很大间隙,会造成声音大量泄漏,请注意前出声孔的密封性。
2.后壳上的喇叭出声孔要与BOX喇叭上的出声孔对齐,出声孔面积一般是喇叭振膜面积的15%-30%3.喇叭是做BOX的,但后音腔太小,需要做大,喇叭的音腔体积尽量做到1.0立方厘米(0.8~1.2立方厘米,过小的音腔会导致音效不好;过大的音腔会导致喇叭寿命降低),出声孔的面积也好适中。
4.BOX喇叭后音腔要尽量避免某一部分又扁、又细、又长,后音腔体积尽量保持在0.8-1.2CC 最好能达到1.0 cc 。
关于手机音腔设计先说单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!选择音源1.尽量选用口径大的speaker。
2.对speaker的特性曲线要求低频时也能有高的音压,并且在曲线在1K~10K的区间要曲线平稳,当然能在1K以下做到很好水准就体现speaker研发生产实力了。
结构上的设计受到手机空间的限制,多设计都是用到二合一单边发声的,产品最终的音效都不是很好,扬声器与受话器的设计要领不一样,共用一个音腔确实会有一定问题,有这么些建议:1.Φ13mm Speaker 前容积高度:0.3~1.0mm 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:0.3~1.0mm 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:0.3~1.0mm 出音孔高度: Φ1.0,4~8孔(3mm2~6mm2 ) 后容积高度:5~7Cm3 洩漏孔高度:5mm2对于单面发声的后音腔设计,我们一般把整个前端作为后音腔,通过LCD PCB上密封整个前端,较大的后音腔能够能够弥补前期不足!现在的流行趋势是分开,特别是双speaker强烈要求speaker与Receiver分开,这样才能到达要求的立体效果!对于双speaker最好使出声孔的位置避免在一个面上,现在市面上看到最多就是放在翻盖的头部两侧,或者放在转轴两侧(三星x619),这跟声音波形原理有关的,同在一个面上消减幅度很快,效果不会太好的!双speaker的设计关键是要体现立体效果,在设计上有以下要点:1.出声孔的位置,如上所述;2.两个speaker的后音腔要求分开,独立密封;3.两个speaker之间的切线(切线指的是两个水平放置,两个园之间的切线距离)最小距离要求在10mm以上;4.要求大些的后音腔;5.注意音源的选择,其实说道音腔,主要的一个原则就是,前音腔要密闭,后音腔要尽可能大,泻露孔尽可能距离speaker远一点。
手机音频设计原则与方法1、二个SP最小间距:立体声是由不同的声道馈给不同的SP于不同的音频信号,使每个SP发出不同的声音,使人有声音是由不同的声源从各个位置传到人耳当中的感觉,产生空间立体概念。
以2个扬声器为例,首先要满足等边三角形原理,即L a=L b=L C事实上手机中L a<<L b、L C相当于两个重叠点声源,因此手机当中不可能达到传统意义上的立体声效果。
只能尽量使LA大,尽量提高SP立体声效果。
(就是三星的乐趣CDMA1××619,他自己也只是宣称具备虚拟三维环绕立体声)我自己感觉他是在声频信号处理方面下的文章。
2、2个SP的选用与匹配一、若选用高、低音SP:电路具有分频功率能,同时微型电声元器件,高低音SP也很难达到通用音箱的效果,因此建议用一样的SP。
二、SP串、并联问题:串、并联阻抗成倍数变化,对电路的功率、电流产生很大影响。
三、相位问题:两个SP相位必须相同,SP须注明正负极(单个SP无所谓相位相同);否则两个相位不同的声波会发生干涉,可能会叠加成与输入声波相差很远的声波信号。
四、屏蔽问题:要求SP一致性非常好,频响曲线相差不能超过2dB,否则声音声音较大的那个会把另一个屏蔽扣掉,人根本听不到声音较低的SP发出的声音;两个同样的SP叠加,响度会增加3dB。
3、单个SP腔体设计:腔体d×h,受手机体积限制,d×h距理论最佳小很多,d,h越大声音效果会越好。
4、两个SP 摆放高度差问题:手机当中的这个差值,相对声波波长与声波的传输速度来说,影响很小,可以不用考虑。
其实我个人理解,手机实现的立体声,与传统意义上的立体声实现的途径估计应该不同,手机当中可能更倾向于在电路中对声频信号进行处理,达到一种虚拟的立体声环绕效果。
关于手机音腔设计先说单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!选择音源:1.尽量选用口径大的speaker。
2.对speaker的特性曲线要求低频时也能有高的音压,并且在曲线在1K~10K的区间要曲线平稳,当然能在1K以下做到很好水准就体现speaker研发生产实力了。
结构上的设计:受到手机空间的限制,多设计都是用到二合一单边发声的,产品最终的音效都不是很好,扬声器与受话器的设计要领不一样,共用一个音腔确实会有一定问题,有这么些建议:1.Φ13mm Speaker 前容积高度:0.3~1.0mm 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:0.3~1.0mm 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:0.3~1.0mm 出音孔高度: Φ1.0,4~8孔(3mm2~6mm2 ) 后容积高度:5~7Cm3 洩漏孔高度:5mm2对于单面发声的后音腔设计,我们一般把整个前端作为后音腔,通过LCD PCB上密封整个前端,较大的后音腔能够能够弥补前期不足!现在的流行趋势是分开,特别是双speaker强烈要求speaker与Receiver分开,这样才能到达要求的立体效果!对于双speaker最好使出声孔的位置避免在一个面上,现在市面上看到最多就是放在翻盖的头部两侧,或者放在转轴两侧(三星x619),这跟声音波形原理有关的,同在一个面上消减幅度很快,效果不会太好的!双speaker的设计关键是要体现立体效果,在设计上有以下要点:1.出声孔的位置,如上所述;2.两个speaker的后音腔要求分开,独立密封;3.两个speaker之间的切线(切线指的是两个水平放置,两个园之间的切线距离)最小距离要求在10mm以上;4.要求大些的后音腔;5.注意音源的选择,其实说道音腔,主要的一个原则就是,前音腔要密闭,后音腔要尽可能大,泻露孔尽可能距离speaker远一点。
电声部品选型及音腔结构设计1.声音的主观评价声音的评价分为主观和客观两个方面,客观评价主要依赖于频响曲线﹑SPL值等声学物理参数,主观则因人而异。
一般来说,高频是色彩,高中频是亮度,中低频是力度,低频是基础。
音质评价术语和其声学特性的关系如下表示:从人耳的听觉特性来讲,低频是基础音,如果低频音的声压值太低,会显得音色单纯,缺乏力度,这部分对听觉的影响很大。
对于中频段而言,由于频带较宽,又是人耳听觉最灵敏的区域,适当提升,有利于增强放音的临场感,有利于提高清晰度和层次感。
而高于8KHz略有提升,可使高频段的音色显得生动活泼些。
一般情况下,手机发声音质的好坏可以用其频响曲线来判定,好的频响曲线会使人感觉良好。
ﻩ声音失真对听觉会产生一定的影响,其程度取决于失真的大小。
对于输入的一个单一频率的正弦电信号,输出声信号中谐波分量的总和与基波分量的比值称为总谐波失真(THD),其对听觉的影响程度如下:THD<1%时,不论什么节目信号都可以认为是满意的;THD>3%时,人耳已可感知;THD>5%时,会有轻微的噪声感;THD>10%时,噪声已基本不可忍受。
对于手机而言,由于受到外形和Speaker尺寸的限制,不可能将它与音响相比,因此手机铃声主要关注声音大小、是否有杂音、是否有良好的中低音效果。
2. 手机铃声的影响因素铃声的优劣主要取决于铃声的大小、所表现出的频带宽度(特别是低频效果)和其失真度大小。
对手机而言,Speaker、手机声腔、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单体的品质对于铃声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。
手机声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。
电声部品选型及音腔结构设计1. 声音的主观评价声音的评价分为主观和客观两个方面,客观评价主要依赖于频响曲线﹑SPL值等声学物理参数,主观则因人而异。
一般来说,高频是色彩,高中频是亮度,中低频是力度,低频是基础。
音质评价术语和其声学特性的关系如下表示:从人耳的听觉特性来讲,低频是基础音,如果低频音的声压值太低,会显得音色单纯,缺乏力度,这部分对听觉的影响很大。
对于中频段而言,由于频带较宽,又是人耳听觉最灵敏的区域,适当提升,有利于增强放音的临场感,有利于提高清晰度和层次感。
而高于8KHz略有提升,可使高频段的音色显得生动活泼些。
一般情况下,手机发声音质的好坏可以用其频响曲线来判定,好的频响曲线会使人感觉良好。
声音失真对听觉会产生一定的影响,其程度取决于失真的大小。
对于输入的一个单一频率的正弦电信号,输出声信号中谐波分量的总和与基波分量的比值称为总谐波失真(THD),其对听觉的影响程度如下:THD<1%时,不论什么节目信号都可以认为是满意的;THD>3%时,人耳已可感知;THD>5%时,会有轻微的噪声感;THD>10%时,噪声已基本不可忍受。
对于手机而言,由于受到外形和Speaker尺寸的限制,不可能将它与音响相比,因此手机铃声主要关注声音大小、是否有杂音、是否有良好的中低音效果。
2. 手机铃声的影响因素铃声的优劣主要取决于铃声的大小、所表现出的频带宽度(特别是低频效果)和其失真度大小。
对手机而言,Speaker、手机声腔、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单体的品质对于铃声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。
手机声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。
手机音腔设计规范1.目的手机音腔对于铃声和听筒音质的优劣影响很大。
同一个音源、同一个SPEAKER/REC 在不同音腔中播放效果的音色可能相差较大,有些比较悦耳,有些则比较单调。
合理的音腔设计可以使铃声和听筒更加悦耳。
为了提高音腔设计水平,详细说明了音腔各个参数对声音的影响程度以及它们的设计流程,同时还介绍了音腔测试流程。
手机的音腔设计主要包括前音腔、后音腔、出声孔、密闭性、防尘网五个方面,如下图:2.后音腔设计的影响及规范 后音腔主要影响铃声和听筒的低频部分,对高频部分影响则较小。
铃声的低频部分对音质影响很大,低频波峰越靠左,低音就越突出,主观上会觉得铃声和听筒比较悦耳。
一般情况下,随着后音腔容积不断增大,其频响曲线的低频波峰会不断向左移动,使低频特性能够得到改善。
但是两者之间关系是非线性的,当后音腔容积大于一定阈值时,它对低频的改善程度会急剧下降,如图2示。
图2横坐标是后音腔的容积(cm 3),纵坐标是SPEAKER/REC 单体的低频谐振点与从音腔中发出声音的低频谐振点之差,单位Hz 。
从上图可知,当后音腔容积小于一定的阈值后音腔前音腔防尘网出声孔图1音腔结构示意图图2 后音腔容积对低频性能影响时,其变化对低频性能影响很大。
需要强调的是,SPEAKER单体品质对铃声低频性能的影响很大。
在一般情况下,装配在音腔中的SPEAKER,即便能在理想状况下改善音腔的设计,其低频性能也只能接近,而无法超过单体的低频性能。
一般情况下,后音腔的形状变化对频响曲线影响不大。
但是如果后音腔中某一部分又扁、又细、又长,那么该部分可能会在某个频率段产生驻波,使音质急剧变差,因此,在音腔设计中,必须避免出现这种情况。
对于不同直径的SPEAKER,音腔设计要求不太一样,同一直径则差异不太大。
具体推荐值如下:φ13mm SPEAKER:它的低频谐振点f0一般在800Hz~1200Hz之间。
当后音腔为0.5cm3时,其低频谐振点f0大约衰减600Hz~650Hz。
手机音腔部品选型及音腔结构设计指导及规范手机音腔部品的选型以及音腔结构的设计是手机音质优化中十分重要的环节。
在整个设计过程中,需要考虑多种因素,如音腔材料的选择、音腔空间的优化、声学设计等。
以下是手机音腔部品选型及音腔结构设计的指导和规范。
首先,对于手机音腔的材料选型,需要考虑两个方面:声学性能与制造成本。
常见的音腔材料包括金属、塑料、玻璃等。
金属材料具有较好的声学性能,如铝合金可以增强音色的层次感和纯净度。
而塑料材料则相对便宜,易于加工,但声学性能稍逊一筹。
玻璃材料则可以同时满足较好的声学性能和触感体验。
在选型时,需要根据产品的定位和预算做出合适的选择。
其次,音腔结构的设计需要考虑声学优化的目标。
音腔的设计原则是尽量减少共振和混响,提升音质的纯净度和精度。
常见的设计方法包括:合理布局,减少共振;使用声学隔离技术,减少噪音的传递;增加声音的反射和散射;优化内部结构,以保证音频信号的传递和扩散效果。
此外,还需要考虑音腔与其他部件之间的相互影响,如扬声器、麦克风等。
总之,手机音腔部品选型以及音腔结构设计是手机音质优化中不可忽视的一环。
在设计过程中,需要综合考虑声学性能、制造成本和设计规范等因素,以保证手机音质的优秀表现。
扬声器模组概述The CONFIDENTIAL information is PROPRIETARY to AAC Inc.低频是基础音,如果低频音的声压值太低,会显得音色单纯,缺乏力度,这部分对听觉的影响很大。
对于中频段而言,由于频带较宽,又是人耳听觉最灵敏的区域,适当提升,有利于增强放音的临场感,有利于提高清晰度和层次感。
而高于8KHz 略有提升,可使高频段的音色显得生动活泼些。
556065707580859095100100100010000100000F0Fh SPL Speaker Box 典型曲线分析The CONFIDENTIAL information is PROPRIETARY to AAC Inc.为什么手机选择用密闭boxSpeaker正面声波与背面声波相位相差180°,低频时会发生干涉,极大降低低频灵敏度Speaker box可以有效阻挡speaker 背面产生的低频相干波,提升手机低频重放效果Speaker box 设计的相关参数讨论A.后声腔B.前声腔& 出声孔C.泄露孔后腔体积增大低频谐振频率降低对于不同类型的speaker ,后腔体积减小到一定值以后Fb 会急剧增加。
设计时针对不同speaker ,尽量满足:后腔体积>最小后腔阈值VbVaf fb +=1*022**0*0ρSD Cms C Va =注意点1:避免声腔形成又扁、又细、又长的形状这部分会在某个频率段产生驻波,使音质急剧变差注意点2:避免后腔漏气,减弱低频效果注意点3:后声腔设计时,必须保证后出声孔出气畅通When space too narrow, it will effect the sensitivity of speaker box注意点4:避免形成多重腔体连接,引起后腔谐振,使得频响曲线出现中频谷V1V21.前腔体积保持一定时,出声孔面积越大,高频截止谐振频率越大Vf=0.1cc2.出声孔面积小到一定阈值时,整个频响曲线会受到较大影响,灵敏度急剧减小面积S1.出声孔面积保持一定时,前腔越小,高频截止谐振频率越大Vf2.前腔太小时,振膜距离前盖太近,导致震动附加质量过大,使得低频灵敏度下降面积SVf面积S总结:1.出声孔面积S和前腔体积Vf共同决定了高频截止频率Fh。
电声部品选型及音腔结构设计1. 声音的主观评价声音的评价分为主观和客观两个方面,客观评价要紧依靠于频响曲线﹑SPL值等声学物理参数,主观则因人而异。
一般来讲,高频是色彩,高中频是亮度,中低频是力度,低频是基础。
音质评价术语和其声学特性的关系如下表示:从人耳的听觉特性来讲,低频是基础音,假如低频音的声压值太低,会显得音色单纯,缺乏力度,这部分对听觉的阻碍专门大。
关于中频段而言,由于频带较宽,又是人耳听觉最灵敏的区域,适当提升,有利于增强放音的临场感,有利于提高清晰度和层次感。
而高于8KHz略有提升,可使高频段的音色显得生动爽朗些。
一般情况下,手机发声音质的好坏能够用其频响曲线来判定,好的频响曲线会使人感受良好。
声音失真对听觉会产生一定的阻碍,其程度取决于失确实大小。
关于输入的一个单一频率的正弦电信号,输出声信号中谐波重量的总和与基波重量的比值称为总谐波失真(THD),其对听觉的阻碍程度如下:THD<1%时,不论什么节目信号都能够认为是中意的;THD>3%时,人耳已可感知;THD>5%时,会有轻微的噪声感;THD>10%时,噪声已差不多不可忍受。
关于手机而言,由于受到外形和Speaker尺寸的限制,不可能将它与音响相比,因此手机铃声要紧关注声音大小、是否有杂音、是否有良好的中低音效果。
2. 手机铃声的阻碍因素铃声的优劣要紧取决于铃声的大小、所表现出的频带宽度(特不是低频效果)和其失真度大小。
对手机而言,Speaker、手机声腔、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单体的品质关于铃声的各个方面阻碍都专门大。
其灵敏度关于声音的大小,其低频性能关于铃声的低音效果,其失真度大小关于铃声是否有杂音差不多上极为关键的。
手机声腔则能够在一定程度上调整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要紧阻碍低音效果,前声腔和出声孔面积要紧阻碍高音效果。
音频电路输出信号的失真度和电压关于铃声的阻碍要紧在因此否会出现杂音。
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阻碍,表现在当铃声的要紧频谱与声腔和Speaker的不相匹配时,会导致MIDI音乐出现较大的变音,阻碍听感。
总之,铃声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。
3. Speaker的选型原则3.1 扬声器(Speaker)简介3.1.1 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淌时,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。
对手机来讲,Speaker是为实现播放来电铃声﹑音乐等的一个元件。
手机Speaker音压频率使用范围在500Hz~10KHz。
3.1.2 手机用Speaker要紧技术参数及要求a>. 功率Power。
功率分为额定功率Rated Power和最大功率MaxPower。
额定功率是指在额定频率范围内馈给喇叭以规定的模拟信号(白噪声),96小时后,而不产生热和机械损坏的相应功率。
最大功率是指在额定频率范围内馈给喇叭以规定的模拟信号(白噪声), 1分钟后,而不产生热和机械损坏的相应功率。
注:手机用喇叭一般要求的功率:额定功率≥0.5W,最大功率≥1W。
b>. 额定阻抗Rated Impedance。
喇叭的额定阻抗是一个纯电阻的阻值,它是被测扬声器单元在谐振频率后第一个阻抗最小值,它反映在扬声器阻抗曲线上是谐振峰后曲线平坦部分的最小阻值。
注:手机用喇叭的额定阻抗一般为8Ω。
c>. 灵敏度级又称声压级Sound Pressure Level(S.P.L)。
在喇叭的有效频率范围内,馈给喇叭以相当于在额定阻抗上消耗一定电功率的噪声电压时,在以参考轴上离参考点一定距离处所产生的声压。
注:手机用喇叭的灵敏度一般要求≥87dB(0.1W/0.1m)。
d>. 总谐波失真Total Harmonic Distortion(T.H.D)。
它是指各种失确实总和。
要紧包括:谐波失真、互调失真、瞬态失真。
注:手机用喇叭的总谐波失真在额定功率1KHz时应小于5%。
e>. 共振频率Resonance Frequency (fo)由阻抗曲线可见,在低频某一频率其阻抗值最大,现在的频率称之为扬声器的共振频率,记为fo,即在阻抗曲线上扬声器阻抗模值随频率上升的第一个主峰对应的频率。
注:手机用喇叭的共振频率一般在800Hz左右。
3.2 手机用扬声器(Speaker)的评价原则Speaker的品质特性对手机铃声优劣起着决定性作用。
在同一个声腔、同样的音源情况下,不同性能的Speaker在音质、音量上会有较大的差异。
因此选择一个合适的Speaker可较大程度地改善手机的音质。
Speaker的性能一般能够从频响曲线、失真度和寿命三个方面进行评价。
频响曲线反映了Speaker在整个频域内的响应特性,是最重要的评价标准。
失真度曲线反映了在某一功率下,Speaker在不同频率点输出信号的失真程度,它是次重要指标,一般情况下,当失真度小于10%时,都认为在可同意的范围内。
寿命反映了Speaker的有效工作时刻。
由于频响曲线是图形,包含信息专门多,为了便于比较,要紧从四个方面进行评价:SPL值、低频谐振点f0、平坦度和f0处响度值。
SPL值一般是在1K~4KHz之间取多个频点的声压值进行平均,反映了在同等输入功率的情况下,Speaker输出声音强度的大小,它是频响曲线最重要的指标。
低频谐振点f0反映了Speaker的低频特性,是频响曲线次重要的指标。
平坦度反映了Speaker 还原音乐的保真能力,作为参考指标。
f0处响度值反映了低音的性能,作为参考指标。
听感评价是一种主观行为,一般只作为辅助性评价。
在客观数据评定难以取舍或没有相关测试条件时,应组织相关人员或音频工程师进行主观试听评价。
3.3立体声手机喇叭的选择a>. 二个(或多个)喇叭的电声性能应保持一致。
否则会发生因二个(或多个)扬声器相位特性和声压频率特性不同而产生的声像移位和干扰。
b>. 二个喇叭不能靠得太近,否则声场会变小,左右声道声音容易产生干扰。
c>. 音腔设计时,注意两个后音腔不能导通,要相互隔开且密封设计。
3.4 手机用扬声器(Speaker)的选型推举详见标准部品库(制定中)。
4. 手机Speaker音腔性能设计手机音腔关于铃声音质的优劣阻碍专门大。
同一个音源、同一个Speaker在不同声腔中播放效果的音色可能相差较大,有些比较悦耳,有些则比较单调。
合理的声腔设计能够使铃声更加悦耳。
为了提高手机音效品质,提升声腔设计水平是结构工程师的本职工作。
因此本设计规范要紧讲述音腔结构设计,其他阻碍音效的要紧因素Speaker选型﹑音频电路设计及MIDI音乐选型需硬件部﹑软件部﹑音频小组等各部门的大力配合,共同把手机的音效水平提升到新的高度。
4.1 音腔结构简介手机的声腔设计要紧包括后声腔、前声腔、出声孔、密闭性、防尘网五个方面,如下图:出声下面,就分不从以上五个部分详细介绍手机音腔设计必须或尽量遵循的准则。
4.2 后声腔对铃声的阻碍及推举值后声腔要紧阻碍铃声的低频部分,对高频部分阻碍则较小。
铃声的低频部分对音质阻碍专门大,低频波峰越靠左,低音就越突出,主观上会觉得铃声比较悦耳。
一般情况下,随着后声腔容积不断增大,其频响曲线的低频波峰会不断向左移动,使低频特性能够得到改善。
然而两者之间关系是非线性的,当后声腔容积大于一定值时,它对低频的改善程度会急剧下降,如图2示。
图2横坐标是后声腔的容积(cm3),纵坐标是Speaker单体的低频谐振点与从声腔中发出声音的低频谐振点之差,单位Hz。
从上图可知,当后声腔容积小于一定值时,其变化对低频性能阻碍专门大。
需要强调的是,Speaker单体品质对铃声低频性能的阻碍专门大。
在一般情况下,装配在声腔中的Speaker,即便能在理想状况下改善声腔的设计,其低频性能也只能接近,而无法超过单体的低频性能。
一般情况下,后声腔的形状变化对频响曲线阻碍不大。
然而假如后声腔中某一部分又扁、又细、又长,那么该部分可能会在某个频率段产生驻波,使音质急剧变差,因此,在声腔设计中,必须幸免出现这种异常空间情况,尽量设计形状规则的音腔。
关于不同直径的Speaker,声腔设计要求不太一样,同一直径则差异不太大。
依照不同直径Speaker的低频谐振点f0与后声腔容积的关系测试数据,具体推举值如下:φ13mm Speaker:它的低频谐振点f0一般在800Hz~1200Hz之间。
当后声腔为0.5cm3时,其低频谐振点f0大约衰减600Hz~650Hz。
当后声腔为0.8cm3时,f0大约衰减400Hz~450Hz。
当后声腔为1cm3时,f0大约衰减300Hz~350Hz。
当后声腔为1.4cm3时,f0大约衰减250Hz~300Hz。
当后声腔为 3.5cm3时,f0大约衰减100Hz~150Hz。
因此关于φ13mm SPEAKER,当它低频性能较好(如f0在800Hz左右)时,后声腔要求可适当放宽,但有效容积也应大于0.8cm3。
当低频性能较差时(f0>1000Hz),其后声腔有效容积应大于1cm3。
后声腔推举值为1.4cm3以上,当后声腔大于3.5cm3时,其容积变化对低频性能阻碍会比较小。
因此,对φ13mm Speaker,由于单体偏小,各厂商的产品品质也参差不。