手机扬声器腔体设计
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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。
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. Speaker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。
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。
手机喇叭结构的设计方法主要指手机内部所构成的声腔或者泄漏孔对Speaker的性能或者声音产生的影响,如下图所示,声孔、前腔、内腔、泄漏孔等等都会对手机的整机音质表现产生影响,首先要用Rubber Ring,即环形橡胶垫把Speaker 与手机外壳密封起来,使声音不会漏到手机内腔,然后就是声孔、前腔、内腔的合理协作。
泄漏孔主要是由SIM卡、电池盖、手机外接插座等手机无法密封位置的声漏等效而成的,泄漏孔以远离Speaker为宜,即手机无法密封的位置要尽量远离Speaker,这样可以使得手机的整机的音质表现较好。
声腔设计建议值:φ13mmLoudSpeaker:声孔总面积约3mm2 前腔高度0.4mm-1mm 泄漏孔总面积约5mm2 内腔体积约5cm3φ15mmLoudSpeaker:声孔总面积约3.5mm2 前腔高度0.4mm-1mm 泄漏孔总面积约5mm2 内腔体积约6cm3φ16-18mmLoudSpeaker:声孔总面积约4mm2 前腔高度0.4mm-1mm 泄漏孔总面积约5mm2 内腔体积约7cm3声腔结构对手机音质的影响Speaker电气性能对手机电气性能以及音质的影响Receiver声腔设计主要指手机内部所构成的声腔或者泄漏孔对Receiver的性能或者声音产生的影响,如下图所示,声孔、前腔、内腔、泄漏孔等等都会对手机的整机音质表现产生影响,首先要用Rubber Ring,即环形橡胶垫把Receiver与手机外壳密封起来,使声音不会漏到手机内腔,然后就是声孔、前腔、内腔的合理协作。
泄漏孔主要是由SIM卡、电池盖、手机外接插座等手机无法密封位置的声漏等效而成的,泄漏孔以远离Receiver为宜,即手机无法密封的位置要尽量远离Receiver,这样可以使得手机的整机的音质表现较好。
声腔设计建议值:φ13Receiver:声孔总面积约3mm2 前腔高度0.2mm-0.8mm 泄漏孔总面积约5mm2 内腔体积约4cm3φ15R eceiver:声孔总面积约3.5mm2 前腔高度0.2mm-0.8mm 泄漏孔总面积约5mm2 内腔体积约5cm31.缩醛漆包线;热级为105和120两种,具有良好的机械强度,附着性,耐变压器油及耐冷媒性能,但该产品耐潮性能差,热软化击穿温度低,耐用苯-醇混合溶剂性能弱等缺陷,目前仅少量用于油浸变压器,充油电机的绕组。
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: THDV1%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。
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。