手机音腔部品选型及音腔结构设计指导及规范
手机音腔结构设计
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： 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
speaker 的基本架构
音膜 前盖
N极
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 ◆19、贴阻尼 ◆3、放极片 ▲18、极性测试 ◆4、磁钢胶合 ◆17、充磁 ◆5、盆架胶合 ◆16、去尾线 ◆6、取盆架 ▲15、测电阻 ◆7、放音膜 ◆14、焊盘加锡 ◆8、套音圈 ◆13、胶合前盖 ◆9、音膜与音圈 胶合 ◆10、取膜 ◆12、下音膜 ◆11、胶线头 ◆30、包装入库 ▲29、出厂检验 ◆28、装盒 ◆27、贴后胶垫 ◆26、贴前胶垫 ▲25、复测性能 ▲24、测纯音 ◆21、焊连接线 ▲20、初测性能 ◆22、封槽口胶 ◆23、封黄胶
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。 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。
Speaker声腔结构设计
Speaker声腔结构设计
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
Distortion(T.H.D)。
它是指各种失真的总和。主要包括：谐波失真、互调失真、瞬态失真。
注：智能电子产品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，此时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：智能电子产品用喇叭的共振频率一般在800Hz左右。
1.2 智能电子产品用扬声器(Speaker)的评价原则
手机音腔设计指南.
好
较好
一般
出声孔最好能做成和 声波相同的形状， 这样峰谷会少一 点。
差 极差
常用SPEAKER出音面积推荐表
SPK直径 （mm）
前音腔压缩后泡棉高度 （mm）
出声孔面积最小值 （mm2）
出声孔面积推荐值 （mm2）
15
16 18
0.3～1.0
0.3～1.0 0.3～1.0
5.0（Φ 1*6）
6.0（Φ 1*8） 8.0（Φ 1*10）
8～15
12～18 15～23
20
18*13 20*14 24*15 30*20
0.3～1.0
0.3～1.0 0.3～1.0 0.3～1.0 0.3～1.0
10（Φ 1*13）
6.0（Φ 1*8） 8.0（Φ 1*10） 10（Φ 1*13） 16（Φ 1*20）
20～35
12～18 15～23 20～35 25～50
出声孔面积曲线对比
出声孔径要求
在出声孔不能小于0.5mm，太小对出声不利，声音浑浊尖燥，出 声孔过多会使声音不耐听，尖锐，让人感觉是燥音。
出声孔设计实例
注意孔径不 得小于1.0mm。 这样对发声 有利
此图会出声孔高音尖锐，高音破音。 这样的出声孔会中频 明亮高音不容易破。
出声孔形状设计实例1
3/5以内
3/5以内 3/5以内 3/5以内 3/5以内 3/5以内 3/5以内 3/5以内 3/5以内
Speaker声腔结构设计
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。
手机音腔部品选型及音腔结构设计指导及规范
手机音腔部品选型及音腔结构设计指导及规范
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。
手机音腔喇叭(BOX)设计参考资料
关于音腔喇叭设计
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:4~6mm2
2.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:4~6mm2
3. 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！
手机音腔设计指南.
出声孔面积设计实例
出声孔孔径在0.8mm-1.5mm之 内，出声孔面积只有占到 扬声器振动面积10%左右的 时候，声音音量、音质都 能做好。
出声孔面积对音质的影响
出声孔的面积（即在SPEAKER正面上总的投影有效面积）对声音影响很大，而且开孔的位置、分布是 否均匀对声音也有一定的影响，其程度与前声腔容积有很大关系。一般情况下，前声腔越大，开孔的位 置、分布对声音的影响程度就越小 。出声孔的面积对频响曲线的各个频段都有影响，在不同条件下， 对不同频段的影响程度各不相同。当出声孔面积小于一定的阈值时，整个频响曲线的SPL值会急剧下降 ，即音乐声的声强损失很大，这在设计中是必须禁止的。当出声孔面积大于一定阈值时，随着面积增大 ，高频波峰、低频波峰都会向右移动，但高频变化的程度远比低频大，低频变化很小，即出声孔面积的 变化主要影响频响曲线的高频性能，对低频性能影响不大 。
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。
声波干涉1
当喇叭振膜震动时， 振膜前后都会有声波产 生，当声波扩散时，前 后声波会相遇（如图示 ），由于前后声波相位 相反，故此时声波会互 相抵消，使扬声器的输 出声音变小，此为声波 的干涉。 避免声波干涉之方法 ， 在扬声器前面装置一 档板，如此即可阻挡前 后声波，使其不会因相 遇而抵消。
手机扬声器腔体设计
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 有利于提高清晰度和层次感。
AAC Acoustic
而高于8KHz略有提升，可使高 频段的音色显得生动活泼些。
2
为什么手机选择用密闭 box
Speaker正面声波与背面声波 相位相差180°，低频时会发生 干涉，极大损失低频灵敏度
March 2009
AAC Acoustic
15
Thank you！
March 2009
AAC Acoustic
16
扬声器模组概述 --卢继亮
March 2009
AFra Baidu bibliotekC Acoustic
1
Speaker Box 设计规范
Speaker Box 典型曲线分析
100 95
90
Fb SPL
Fh
85
80
75
70
65
60
55 100 1000 10000 100000
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。
March 2009
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
AAC Acoustic 3
Speaker box 设计的相关参数讨论
手机音腔设计
1.目的手机声腔对于铃声音质的优劣影响很大。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。合理的声腔设计可以使铃声更加悦耳。为了提高声腔设计水平，详细说明了声腔各个参数对声音的影响程度以及它们的设计推荐值，同时还介绍了声腔测试流程。手机的声腔设计主要包括前声腔、后声腔、出声孔、密闭性、防尘网五个方面2.后声腔对铃声的影响及推荐值后声腔主要影响铃声的低频部分，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。但是两者之间关系是非线性的，当后声腔容积大于一定阈值时，它对低频的改善程度会急剧下降需要强调的是，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影响不大。但是如果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，必须避免出现这种情况。对于不同直径的SPEAKER，声腔设计要求不太一样，同一直径则差异不太大。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1.5cm3时，f0大约衰减250Hz～300Hz。当后声腔为3.5cm3时，f0大约衰减100Hz～150Hz。因此对于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。后声腔推荐值为1.5cm3，当后声腔大于3.5cm3时，其容积变化对低频性能影响会比较小。φ15mm SPEAKER：它的低频谐振点f0一般在750～1000Hz之间。当后声腔为0.5cm3时，低频谐振点f0大约衰减850Hz～1000Hz。当后声腔为1cm3时，f0大约衰减600Hz～750Hz。当后声腔为1.5cm3时，f0大约衰减400Hz～550Hz。当后声腔为3.5cm3时，f0大约衰减200Hz～250Hz。因此对于φ15mm SPEAKER，后声腔有效容积应大于1.5cm3。当后声腔大于3.5cm3时，其容积变化对低频性能影响会比较小。13×18mm SPEAKER：它的低频谐振点f0一般在7
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。
音腔设计
手机声腔设计
1.目的
手机声腔对于铃声音质的优劣影响很大。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。合理的声腔设计可以使铃声更加悦耳。
为了提高声腔设计水平，详细说明了声腔各个参数对声音的影响程度以及它们的设计推荐值，同时还介绍了声腔测试流程。
手机的声腔设计主要包括前声腔、后声腔、出声孔、密闭性、防尘网五个方面
2.后声腔对铃声的影响及推荐值
后声腔主要影响铃声的低频部分，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。但是两者之间关系是非线性的，当后声腔容积大于一定阈值时，它对低频的改善程度会急剧下降
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影响不大。但是如果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，必须避免出现这种情况。
对于不同直径的SPEAKER，声腔设计要求不太一样，同一直径则差异不太大。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1.5cm3时，f0大约衰减250Hz～300Hz。当后声腔为3.5cm3时，f0大约衰减100Hz～150Hz。因此对于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。后声腔推荐值为1.5cm3，当后声腔大于3.5cm3时，其容积变化对低频性能影响会比较小。
手机音腔设计规范
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。
音腔设计规范
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。
手机音腔设计指南解析
2.5±1
2.5±1 2.5±1 2.5±1 2.5±1 2.5±1 2.5±1 2.5±1 2.5±1 2.5±1 2.5±1
A、B
A、B A、B A、B A、B A、B A、B A、B A、B A、B A、B
1.5~3
1.5~3 1.5~3 1.5~3 1.5~3 1.5~3 2~3 2~3 2~3 2~3 2~5
前腔设计形状3
前腔设计形状4
垂直前腔对中高频 段的峰谷没有指数 和倒锥形大
前腔设计形状对比曲线
可以看出，指数性和锥形都能提高扬声器中频段的效率，提高中频段音量。使 高频段了谐振频率降低。
侧出音设计
优点：1、可以过滤掉高频燥音。 2、如果声音破音，通过侧出音可减小破音。
侧出孔的面积要达到扬声器振动面积的15%-25%。 孔宽要达到：0.8mm-1.5mm。
2.5±1
2.5±1 2.5±1 2.5±1 2.5±1 2.5±1 2.5±1 2.5±1 2.5±1
A、B
A、B A、B A、B A、B A、B A、B A、B A、B
2.5~4.5
2.5~4.5 3~4.5 3~5 3.5~5.5 3.5~5.5 4~6 4~6 4.5~8
5%~15%
5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15%
手机音腔结构设计详细讲解课件
N/㎡为0 dB 人能感觉
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
1
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。 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)
23
★ 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。
24
现代扬声器的奢求——整机厂与单元厂的两难处境
一个事实————放声终端是最薄弱的环节
扬声器的额定功率需 ≥
手机之输出最大功率
20
★ 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。
21
Speaker声腔结构设计
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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。
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手机音腔部品选型及音腔结构设计指导及规范
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手机音腔部品选型及音腔结构设计指导及规范
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。
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。
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. Speake r的选型原则
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。
对手机来说，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。
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≥，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。
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≥87dB0.1m。
d>. 总谐波失真Total Harmonic Distortion。
它是指各种失真的总和。主要包括：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，此时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。
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的性能一般可以从频响曲线、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，都认为在可接受的范围内。寿命反映了Speaker的有效工作时间。
由于频响曲线是图形，包含信息很多，为了便于比较，主要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。
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。
手机用扬声器(Speaker)的选型推荐
详见标准部品库（制定中）。
4. 手机Speaker音腔性能设计
手机音腔对于铃声音质的优劣影响很大。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。合理的声腔设计可以使铃声更加悦耳。
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。所以本设计规范主要讲述音腔结构设计，其他影响音效的主要因素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。
音腔结构简介
手机的声腔设计主要包括后声腔、前声腔、出声孔、密闭性、防尘网五个方面，如下图：