手机音腔设计与扬声器之配合探讨

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。

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。

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。

手机扬声器音质改善的原理手机扬声器音质改善的原理是通过改进扬声器的技术设计和音频处理技术来提升音质，使得用户能够获得更好的听觉体验。

下面将详细介绍手机扬声器音质改善的原理。

首先，要提高手机扬声器音质，关键是要改善扬声器的频率响应。

频率响应是指扬声器在不同频段上的响应能力，包括低音、中音和高音。

一般来说，正常人的听力范围是20Hz到20kHz，因此手机扬声器需要在这个频率范围内能够较好地表现出不同频段的声音。

为了达到这个目标，可以采取以下措施：1. 使用高品质的扬声器单元。

高品质的扬声器单元能够提供更稳定和准确的声音输出，减少失真。

采用优质材料和精确加工工艺制造扬声器单元，可以提高音质的清晰度和细节还原。

2. 优化箱体设计。

扬声器箱体是扬声器的“家”，它对音质有着很大的影响。

正确的箱体设计可以提供合适的空间和声学环境，使得音频输出更加均衡和立体。

还可以通过插入音频隔离材料来减少共振和反射，进一步改善音质。

3. 使用合理的频率分频系统。

频率分频是扬声器系统中的一个重要部分，它按照声音的频率将声音信号分配给不同的扬声器单元处理。

通过合理调整频率分频系统的参数和设计，可以保证每个频段的声音得到更好的处理，提高整体音质。

另外，音频处理技术也是改善手机扬声器音质的关键。

以下是几种常见的音频处理技术：1. 均衡器。

手机扬声器的音频信号经过均衡器的调节，可以改变不同频段的音量和频率响应，从而调整声音的平衡。

通过均衡器的设置，用户可以根据自己的喜好和音频内容来调整音质，使其更符合个人需求。

2. 噪音控制技术。

手机使用环境可能存在各种噪音干扰，如风噪、电磁干扰等。

为了提供清晰的音频输出，手机扬声器通常采用多种噪音控制技术，如主动噪音控制和被动噪音控制。

主动噪音控制通过引入反相的噪音来抵消环境中的噪声，而被动噪音控制则利用材料和结构的特性来隔离和减少噪音的传播。

3. 空间音效技术。

为了提供更加立体和逼真的音频效果，手机扬声器通常会使用空间音效技术，如杜比音效和虚拟环绕音效。

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。

手机扬声器音质改善的原理手机扬声器音质改善的原理主要包括以下几个方面：1. 材料选择和设计优化：扬声器音质的好坏和材料的选择以及设计优化密切相关。

优质的材料能够提供更好的声音传导性能和更低的失真率。

同时，合理的设计参数和布局、较长的声电转换通道等也能有效改善音质。

手机制造商在选材和设计过程中，会通过各种测试和模拟来优化材料和结构，以实现更好的音质效果。

2. 信号处理技术：手机扬声器音质的改善离不开先进的信号处理技术。

手机内置的音频处理芯片能够对音频信号进行数字化、滤波、音量控制等处理，来改善音质。

比如，利用数字音频处理技术，可以减少噪音、扩展音频频谱等，让声音更加清晰、细腻，同时增强低音和高音的表现力。

此外，还可以采用立体声技术，在有限的空间内实现空间声场的呈现，使音质更加立体、自然。

3. 音腔设计与结构优化：手机扬声器的音腔设计和结构优化也是音质改善的重要手段之一。

合理的音腔设计能够提供稳定的声学工作环境，降低共振现象和非线性失真，同时还能控制低频响应和声音分布均匀性。

为了达到更好的音质效果，手机制造商通常会对音腔结构进行改进，采用合适的内部隔板、吸音材料等，以提高声音的质量和稳定性。

4. 功率输出和电路调整：手机扬声器的功率输出和电路调整也对音质产生直接影响。

大功率输出可以提供更高的声音信噪比和更大的动态范围，从而使得音质更加清晰和丰满。

而合理的电路调整可以保证音频信号的传导性能和音质稳定性，同时对不同的声音频率进行恰当的放大和控制，以避免失真现象的产生。

5. 用户体验和反馈优化：手机制造商还会根据用户的反馈和需求，对扬声器音质进行不断优化。

通过用户调查、实验室测试等方式，了解用户对音质的要求和期望，以及不同环境下的音质表现，然后结合前面的技术手段进行改进。

这样的用户体验和反馈优化是一个不断循环的过程，在不同产品迭代版本中逐步改善音质。

综上所述，手机扬声器音质的改善所涉及的原理较为复杂，包括材料选择和设计优化、信号处理技术、音腔设计与结构优化、功率输出和电路调整以及用户体验和反馈优化等多个方面。

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。

6手机腔体对扬声器性能的影响分析手机腔体对扬声器性能的影响分析扬声器安装于机壳之后的结构见示意图1：其中：Bl为机电转换系数；eg为信号源的电压；Re为扬声器直流阻；Rg为信号源的内阻；Sd为扬声器的有效辐射面积；M AS为扬声器振膜与音圈的等效声质量；C AS为扬声器振膜的等效声顺；R AS为扬声器振膜的等效声阻；M AR、R AR分别为扬声器振膜正面的辐射声质量及辐射声阻；M AB、R AB分别为扬声器振膜背面的辐射声质量及辐射声阻；M A1、R A1分别为扬声器支架背面开孔的等效声质量及等效声阻（此部分声阻也包括外加阻尼的等效声阻）；M A2、R A2分别为机壳正面发音孔的等效声质量及等效声阻；M AL、R AL分别为扬声器正面与机壳之间由于泄漏而产生的声质量及声阻；C A1为扬声器振膜背面与盆架之间容积的等效声顺，C A1=V1/ρc^2；C A2为扬声器振膜正面与机壳之间容积的等效声顺，C A2=V2/ρc^2；C A3为扬声器背面与机壳之间后腔容积的等效声顺，C A3=V3/ρc^2；扬声器在机壳正面的安装，均是将扬声器紧贴面板安装，故其正面的腔体容积V2很小，即C A2亦很小，在较低频时（一般指音频范围内）其产生的声抗很大，故此支路可看作开路。

同理，扬声器振膜背面与支架之间形成的腔体容积也足够小，故此支路亦可看作开路。

另外，扬声器与机壳之间是密闭的，其产生的泄漏很小，故M AL、R AL支路很小，可以忽略。

故图1的等效线路可以简化为图3所示的等效线路图。

Array图3一般地，机壳正面无须增加任何的外加阻尼，而机壳本身的阻尼也很小，可以忽略不计，故R A2可以忽略。

对于扬声器来说，振膜本身的阻尼是很小的，通常需要外加阻尼来调节，即通过调节R A1来调节扬声器单体的性能（主要调节Qts）。

令M A=M AS+M AR+M AB+M A1+M A2R A=（Bl^2/((Rg+Re)*Sd^2)+R AS+R AR+R AB+R A1则图3的等效线路可以简化为图4所示的等效线路。

手机音腔设计与扬声器之配合探讨技术部：李东科2011年09月22日从图看出从图看出，，MP3MP3音乐和人耳听觉区域为音乐和人耳听觉区域为音乐和人耳听觉区域为202020--20KHZ 20KHZ，，手机喇叭并不是所有音乐都能播放只能播放只能播放500HZ 500HZ 500HZ以上音乐信号以上音乐信号以上音乐信号，，但是高频灵敏度相对其它频段要高但是高频灵敏度相对其它频段要高，，并且没有低频并且没有低频，，因此过多的高频段相对于手机音乐只是一种燥声因此过多的高频段相对于手机音乐只是一种燥声。

声音曲线音腔设计作用1、防止声音短路，充分发挥扬声器性能。

2、对声音进行修正，防止噪音。

3、正确的音腔设计可提高扬声器利用率。

4、让声音真实的还原。

5、后腔是对手机低频进行修正6、前腔对中高频进行修正。

7、出声孔面积能对中高频进行修正。

1、后腔设计要求：后腔要求无限大，密封（手机扬声器振幅较小，空气压缩容积小）。

2、前腔设计要求：前腔要尽量小（扬声器曲线在理想的情况下），但由于扬声器参数的缺陷，前腔要为声音形成一个高频共振，使声音干净，前腔高度应在1.5mm-3.5mm之间。

3、前腔出声孔要求：出声孔面积要尽量的大（扬声器曲线在理想的情况下），但由于手机扬声器低频下限高，没有低频，过多的高频形成了燥音，因此出声孔最好控制在扬声器振动面积（泡棉内面积）5%-15%之间。

4、电池槽，卡槽孔要远离手机扬声器。

5、前后腔要完全隔开，后腔要密封好。

音腔设计的要点音腔设计的要点（（无泄漏后腔设计无泄漏后腔设计））出声孔设计•出声孔作用：•1、出声。

•2、出声孔面积影响高频截止频率、中低频的灵敏度。

•3、出声孔面积一般在扬声器振动面积的5%-15%之间，过大可导致高频燥音过多，过小可能导致声音变小。

出声孔设计注意点•出声孔：1、尽量不要开在正中，这样高频较多，声音做不大，并且伴随高频燥声。

2、开孔面积也不能太大，因为扬声器本身的原因和后腔因素，高音会显得比较尖锐，听起来声音刺耳。

智能手机中的音频设计随着科技的迅猛发展，智能手机已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

除了基本的通信功能外，人们还对智能手机的音频性能有着越来越高的要求。

音频设计在智能手机的发展和用户体验中扮演着重要的角色。

本文将从硬件设计、软件优化以及用户体验三个方面来探讨智能手机中的音频设计。

一、硬件设计智能手机的硬件设计对音频性能有着直接的影响。

在硬件设计方面，关键的因素包括音频芯片、扬声器和麦克风等。

其次，扬声器的设计是影响智能手机音质的重要因素。

扬声器负责将音频信号转化为声音输出。

在智能手机中，由于空间的限制，扬声器的设计会更加复杂。

一般来说，智能手机会采用多个扬声器的设计，以实现立体声的效果。

而对于高端智能手机来说，扬声器的音质和音量是一个关键的卖点，因此厂商会进行一系列的优化，如采用更大的振膜、增加扩音腔等。

最后，麦克风的设计对于智能手机的语音通话和语音识别非常重要。

麦克风负责接收声音信号，并将其转化为电信号。

对于智能手机来说，采用多个麦克风的设计可以实现降噪和立体声效果。

此外，目前一些智能手机还开始采用高级麦克风阵列技术，以提高语音识别的准确性和稳定性。

二、软件优化除了硬件设计外，智能手机的音频性能还需要通过软件优化来提升。

首先，针对音频编解码方面的优化。

在智能手机中，常见的音频编解码格式包括MP3、AAC、FLAC等。

为了提高音频的质量和兼容性，智能手机厂商会对这些编解码算法进行优化和定制，以提供更好的音频体验。

其次，智能手机中的操作系统也会对音频性能进行优化。

例如，一些厂商会在操作系统中加入音频增强算法，如3D音效、虚拟环绕等。

此外，还会对音频设备的驱动程序进行优化，以提高音频的稳定性和延迟。

最后，智能手机的应用程序也对音频性能有着重要的影响。

例如，在音乐播放器应用中，用户可以通过均衡器调节音频的频率响应，以实现个性化的音质设置。

此外，在语音通话和语音识别应用中，厂商还会进行软件优化，以提高语音识别的准确性和稳定性。