手机音腔结构设计详细讲解
音腔设计常见问题一:
问 题 点:声泄漏造成声波干涉,致使声音小及音质不佳 原因状况:
1、机壳不密封。 2、机壳装饰片与机壳不密封。 3、SIM卡、电池卡等泄漏孔太接近扬声器
声泄漏 出声方向
声泄漏
装声方向
声泄漏
音腔设计常见问题二:
问 题 点:手机内容积变小,造成音小及音质不佳 原因状况:
手机常发生的问题之一是音量不够大,主要原因有:
1 、 音腔设计不正确。 2 、手机内容积不够。 3 、所选取的扬声器灵敏度不够高。 4 、因空间限制,设计者选用小尺寸薄型扬声器。
★总 结(四)
手机常发生的另一问题是破音,主要原因有:
1、手机音频输出功率超出扬声器的额定功
率。
2 、手机音频输出频率已超出扬声器的有
扬声器是“能将电信号转换成声信号,并辐射到空气中去的 换能器”。
受话器是“语言通信中将电信号转换成声信号且紧贴于 人耳的器件”
何谓扬声器
扬声器(Speaker)是一种将电信号转换成声 信号的换能器件: 二次换能:电能-----机械能-----声能 俗称喇叭。
应用扬声器的领域很多。在通信、广播、教育、 日常生活等方面都有广泛的应用。
效频 率范围。
3 、选用的扬声器低频部份承受功率较差。
★总 结(五)
由于各扬声器生产商测试方式不一,各规格 书上所标参数存在着差距,甚至有厂家故意 将规格书上的参数标的很漂亮来吸用户。
只有在相同条件下,测得的数据才能反应出 器件的优良,判断出器件的实际效果。
现代扬声器的奢求——整机厂与单元厂的两难处境
什么是声音
声音的产生----空气振动,产生声波,倚赖介质传播 声波的传播规律
入射,反射,衍射,绕射
声速与波长、频率的关系
C=λf 常温下C=340m/s 为常数。人可以听到的音频信号频率范围 是20Hz~~20KHz,上下各属于超声波和次声波 声压单位
用相对声压级分贝 dB 参考声压2×10ˉ N/㎡为0 dB 人能感觉 到的最大的声压是120 dB 声音三要素
◆10、取膜
◆11、胶线头
◆ 制造 ▲ 检验 ■ 贮存
◆22、封槽口胶 ◆23、封黄胶 ▲24、测纯音 ▲25、复测性能 ◆26、贴前胶垫 ◆27、贴后胶垫 ◆28、装盒 ▲29、出厂检验 ◆30、包装入库
移动
扬声器之功率
*Rted/Max Power 根据IEC268-5(1989)、GB/T9396-1996中的规定,可 分为额定功率、最大功率。
前腔大小主要影响音频高频截止点,容积大截止频率低,反 之高频空旷声音单调,无共鸣感; 出声孔大小影响音频截止点高低,会有声音明亮、丰满与声 音单调、尖锐区别; 内容积大小影响频率响应曲线在F0处较高低,频率响应曲线 在F0处低落则声音较无力,共鸣感不足,低频量感不足,有 声音听不出的感觉; 泄漏孔靠近扬声器的远近影响感度之高低,越近低频曲线降 低,则会影响声音的低音感不足。
扬声器是一个大家族,种类较多,用途较广。 按换能方式分有:
电动式(动圈式);电磁式;静电式;压电式; 气动式。
动圈式扬声器在各类扬声器中,应用最多、最 广泛。它是应用电动原理的电声换能器件。
*重点讨论
手机,MP3用的微型电动式(动圈式)扬声器
工作原理:
根据电磁学理论(法拉第定律),当载流体通
过磁场时,会受到一电动力,其方向符合弗来明左 手法则,力与电流、磁场方向互相垂直,受力大小 与电流、导线长度、磁通密度成正比。
额定功率(Rated Power) Speaker 可允许长时间正常工作之功率,在额定频率范围内 馈给扬声器以规定的模拟节目信号,而不产生热和机械损坏
的相应电功率功率高表示Speaker可承受较高声音输出。 最大功率(Max Power) Speaker在短时间内不会被破坏之功率,指能承受持续时间 为1秒、间隔为60秒、重复60次的模拟节目信号,而不产生 永久性损坏的功率。(但声音的表现无法保证正常)
音膜
N极
前盖 盆架
PCB
磁碗
S极 磁钢
极片
音圈
通气孔 阻尼纸
基本装配工艺流程
生产工艺流程图
◆1、盆架接线板位 打胶
◆2、上接线板 ◆3、放极片 ◆4、磁钢胶合 ◆5、盆架胶合 ◆6、取盆架 ◆7、放音膜 ◆8、套音圈 ◆9、音膜与音圈 胶合
◆21、焊连接线 ▲20、初测性能 ◆19、贴阻尼 ▲18、极性测试 ◆17、充磁 ◆16、去尾线 ▲15、测电阻 ◆14、焊盘加锡 ◆13、胶合前盖 ◆12、下音膜
另外,扬声器应用的普及,参与人士越来越多,非合理要求 层出不穷。
合理的设计决定产品的生命力!
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1、手机内容积设计太小。 2、手机中扬声器定位壁过高,与PCB密贴。
出声方向
出声方向
音腔设计常见问题三:
问 题 点: 振膜无法自由振动,造成声音小及音质不佳
原因状况: 扬声器阻尼纸部位被手机内部器件压住。
出声方向
音腔设计常见问题四:
问 题 点 :声波反射严重,造成声音小 原因状况:
1、翻盖机用单面发声受话器,出声间隙设计太 小。
*超功率使用易使扬声器烧坏 *输出信号严重失真也易使扬声器烧坏。
音质设计与评价重要性——主客观的统一性
一个事实是:客观指标测试还远不足能反映扬声器全 部特性,最终还是要耳听为实,但好的客观指标一定 是经得起推敲的! 每个听众多有自己的看法
评价音箱使用的软件,也是使音质产生重大差别的原 因。
听音环境也是一个影响因素。因此必须要有一定的标 准:
2、侧边出声,音隙设计太小。
★ 总 结(一)
扬声器的额定功率需 ≥
手机之输出最大功率
★ 总结(二)
音腔的设计会影响音乐的最终听觉感受, 只考虑结构的设计绝对无法设计出最佳 效果的声音产品,应考虑整体腔体的设 计原则,常用方法如下: 将扬声器装入手机机壳内,把手机零部 件全部装入,测试整体效果。
★ 总结(三)
一个事实————放声终端是最薄弱的环节 小体积 Small dimensions 轻重量 Low weight 低成本 Low cost 低失真大输出 High output at low distortion 最大效率 Maximal efficiency 及大声一些,再大声一些 “Loud”speaker are required
统一的节目源输入条件; 经过训练的专业人士; 规范的听音环境 等等
手机腔体、孔与扬声器的关系
扬 声器 出音孔 前腔
泡棉 手 机机 壳
PCB
泄漏孔
前腔:主要是避免前后腔声波干涉,由机壳台阶和
胶垫组合形成,设计时要充分考虑好空间大小,对
输 出 音 压 的 大 小 有 影 响 。 一 般 高 度 在 0.4-1mm之
声波的性质:声辐射(点声源)
反射(构成对声音的感受) 折射(需要介质)
衍射(也称绕射,穿过介质空间,与孔、波长 相关联)
点声源
辐射
θ
θ1
θ2
折射
物体面积小于波长
物体面积大于波长
反射
孔径小于波长
孔径大于波长
衍射
后声波
前声波
电声器件是电声换能器件的简称,它是一种将电信号转 换成声信号或将声信号转换成电信号的换能器件,这类器件在 我们日常生活中经常可以见到。手机中的受话器、扬声器, MP3,收音机等。 应用扬声器的领域很多。在通信、广 播、教育、日常生活等方面都有广泛的应用。本文重点对通 信(笔记本电脑、手机)方面的微型电动式(动圈式)扬声 器,从扬声器的技术指标、结构、工作原理和选材及工艺等 方面进行探讨。
音圈导线在磁场中所受到的作用力F的大小,与 工作间隙的磁场强度B、音圈导线长度L、及输入的 音频电信号I的大小有关,即F∝BIL。
所以动圈式扬声器的灵敏度除了与输入的音频
信号大小有关外,还取决于其磁路系统的磁性能及 振动系统的音圈导线长度,其实与腔体和孔也有很 大的关系。
speaker 的基本架构
间。
内腔:主要时避免前后腔声波干涉,好的设计会
让音质有共鸣感、立体感。
出音孔:声音由此发出,孔的大小会对频响有影
响。
泄 漏 孔 : 由 于 在 手 机 设 计 中 无 法 避 免 , 如 SIM卡 、
合盖处,耳机等,为避免声波干涉,应尽量远离
内部腔 体
扬声器为佳。
音腔对手机音频性能及实际声音的影响:
响度-----振幅;音调-----频率;音色-----相位 X=Asin (2∏ft+θ) 听觉的主要基本特性 等响度曲线掩蔽效应多普勒效应
声波
当扬声器振膜振动时,振膜前后都会有声波产 生,当声波扩散时,前后声波会相遇,由于前 后的波长相同,相位相反,故此时声波会互相 抵消,而使输出声音变小。避免声波干涉的办 法为在扬声器的前方装一档板,如此就可阻止 前后声波相干涉。