手机音腔结构设计详细讲解
手机音腔结构设计
音腔对手机音频性能及实际声音的影响：
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。
点声源
物体面积小于波长
物体面积大于波长
辐射
反射
θ
θ1
孔径小于波长 θ2
孔径大于波长
折射
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。 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”
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）
*重点讨论
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。
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。
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。
手机音腔设计要点
手机音腔设计要点扬声器与手机音腔设计常州熙春电子有限公司2006-3-20纲要声腔结构对手机音质的影响一、二、Speaker电气性能对手机电气性能以及音质的影响三、Speaker声腔结构设计四、Receiver声腔设计五、手机设计中的成本考虑纲要六、扬声器主要技术参数?七、熙春电子产品八、结束语一、声腔结构对手机音质的影响声腔结构对手机电气性能的影响对手机音质的影响手机外壳声孔大高频截止频率可延伸至5~10KHz声音浑厚、丰满手机外壳声孔小截止频率一般在5KHz左右声音单调、尖锐Speaker与手机外壳形成的前腔大对频率响应曲线无明显影响声音比较空旷Speaker与手机外壳形成的前腔小声音无共鸣感手机内腔大频率响应曲线低频Fo附近相对较高声音感觉不清晰手机内腔小频率响应曲线低频Fo附近相对较低声音低音感觉不足泄漏孔靠近Speaker频率响应曲线低频下跌声音尖锐，低音不足泄漏孔远离Speaker无影响无影响二、Speaker电气性能对手机电气性能以及音质的影响Speaker电气性能对手机电气性能影响对音质的影响谐振频率（Fo ）高谐振频率（Fo）高声音尖锐谐振频率（Fo ）低谐振频率（Fo）低低音较好灵敏度高灵敏度高声音大而有力灵敏度低灵敏度低声音小而无力高频截止频率高高频截止频率高（手机声孔较大时）声音丰满高频截止频率低高频截止频率低声音单调总谐波失真（THD）高总谐波失真（THD）高声音浑浊总谐波失真（THD）低总谐波失真（THD）低声音清晰功率大功率大声音可以较大功率小功率小声音相对较小三、Speaker声腔结构设计先说单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！三、Speaker声腔结构设计音源的选择尽量选用口径大的speaker。
手机音腔设计
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。
手机音腔设计指南讲解
深圳迅锐通信(tōng xìn)有限公司
QA Dept.
2014
精品资料
声音(shēngyīn)曲线
从图看出，MP3音乐(yīnyuè)和人耳听觉区域为20-20KHZ，手机喇叭并不是所有音乐(yīnyuè)都能播放 只能播放500HZ以上音乐(yīnyuè)信号，但是高频灵敏度相对其它频段要高，并且没有低频， 因此过多的高频段相对于手机音乐(yīnyuè)只是一种燥声。
精品资料
音腔结构(jiégòu)的作用及组成
音腔的作用： 音腔可以在一定程度上调整SPEAKER的输出频响曲线，通过音腔参数的调整改变音
乐声的高、低音效果对于音乐声音质的优劣影响很大。同一个音源、同一个SPEAKER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(yuè ěr)，有些则比较单调。合 理的音腔设计可以使音乐声更加悦耳(yuè ěr)。
精品资料
出声孔分布设计(shèjì)实例2
单个扬声器：出声孔开在扬声器正中， 谷峰较小,声音显得不够大（相对 出声孔开在旁边(pángbiān)），扬 声器振膜正中发出的为高频。
精品资料
出声孔分布(fēnbù)设计实例
精品资料
出声(chū shēnɡ)孔位置图比较
出声孔面积(miàn jī)为扬声器振动面积(miàn jī)的20%
前音腔压缩后泡棉高度 （mm）
0.3～1.0 0.3～1.0 0.3～1.0 0.3～1.0 0.3～1.0 0.3～1.0 0.3～1.0 0.3～1.0
出声孔面积最小值 （mm2）
5.0（Φ1*6） 6.0（Φ1*8） 8.0（Φ1*10） 10（Φ1*13） 6.0（Φ1*8） 8.0（Φ1*10） 10（Φ1*13） 16（Φ1*20）
手机音腔设计指南.
出声孔分布设计实例2
单个扬声器：出声孔开在扬声器正 中，谷峰较小,声音显得不够大 （相对出声孔开在旁边），扬声 器振膜正中发出的为高频。
出声孔分布设计实例
出声孔位置图比较
出声孔面积为扬声器振动面积的20%
出声孔面积设计实例
出声孔：不能分布在整个面上， 会使出声孔面积过大，高音显 得比较尖，燥。
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。
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 明干涉2
扬声器为何需要在振摸后端设计出音孔的结构， 致使前后端都有声音而造成声波干涉？设计一种声音 只会向前传送而不会往后扩散的扬声器，不就不会有 干涉现象吗？
手机机壳（相当于档板）形成的音响空间，或 SPEAKER附带小音箱设计，用来解决声音干涉问题。
音腔结构的作用及组成
音腔的作用： 音腔可以在一定程度上调整SPEAKER的输出频响曲线，通过音腔参数的调 整改变音乐声的高、低音效果对于音乐声音质的优劣影响很大。同一个音源、 同一个SPEAKER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音乐声更加悦耳。 为了提高音腔设计水平，下面着重介绍音腔各个参数对声音的影响程度以 及它们的设计推荐值。 音腔设计包括以下五个方面： 1.后音腔 2.前音腔 3.出声孔 4.密闭性 5.防尘网
手机音腔结构设计知识
------完-----欢 迎 指 正
手机音腔结构设计参考点
宇龙通结构部
Sep.22.2007
正出音音腔结构示意图
手机壳 前音腔 出音孔 前音腔密封泡棉
后音腔
后音腔密封泡棉
喇叭
主板
前
音
腔
1.前音腔和后音腔之间要用密封泡棉隔开， 因为喇叭振膜前后面声波相位相差180度，如果 密封不好，会产生消音，低频信号会更明显；为 了密封良好，泡棉两面都要加双面胶，并有足够 的压缩量，同时喇叭要用扣位扣紧，或在背面用 硬质胶体压紧。
2.前音腔深度一般为0.3MM--1.0MM，它对频 响曲线无明显影响，在实际产品设计中，由于 射频外观或结构的限制，前音腔可能会过深或 过浅，前音腔过深会导致声音效果比较空旷混浊 前音腔过浅前会导致声音效果比较单调无共鸣感。
出
音
孔
理论上来说，出音孔的面积是越大越好， 但由于外观方面的要求，出音孔往往是不够大； 一般要求出音孔总面积要大于6MM^2,每个出音孔 的窄边最好大于0.8MM,喇叭越大要求出音孔面积 越大；如果出音孔过小，会导致声压减小，高频 截止频率Fh变小，声音单调尖锐；另外，一般都 会在出音孔处加防尘网，为避免声压再次减小， 一般要求防尘网网格密度要小于200目（每平方英寸 筛孔数）。
侧出音音腔结构设计的注意事项和正出音音腔 基本相同，不同之处有如下两点： 1.前音腔高度最好要有3MM以上，因为侧出音孔 与喇叭振膜振动的方向垂直，声波不容易从侧出音 孔里传播出来，声压会降低，高频声波会消减，导 致声音会变得细小混浊；另外，最好在出音孔正对 的方向加一斜面，以利于声波反射到处音孔； 2.侧出音孔的高度最好大于2MM,宽度最好大于 15MM；侧处音孔如果太小，声波不容易从前音腔转 向90度传播出来，会导致声压降低，高频声波消减， 导致声音细小混浊。
手机音腔结构设计详细讲解
、 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 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
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 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。
*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。 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。
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。
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。
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。
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。
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。
手机音腔设计指南解析
防尘网对声质的影响
相比于其他几个因素，防尘网对声音的影响程度较小，它主要是影响频响曲 线的低频峰值和高频峰值，其中对低频峰值影响较大。 防尘网对声音的影响程度主要取决于防尘网的声阻值和低频、高频 峰值的大小。一般情况下，峰值越大，受到防尘网衰减的程度也越大。 防尘网主要有两个作用，防止灰尘和削弱低频峰值，以保护 SPEAKER。目前，我们常用的防尘网一般在180＃～350＃之间，它们 的声阻值都比较小，对声音的影响很小。因此从防尘和声阻两个方面综 合考虑，建议采用280＃左右的防尘网。 我们以往采用的不织布防尘网存在一个问题，由于不织布的不同区 域密度不一样，因此不同区域声阻也不一样，可能会造成同一批防尘网 的声阻一致性较差。但不织布的成本比防尘网低很多，因此建议设计中 综合考虑性能和成本。 在高档机型中，尽可能不要采用不织布作为防尘网。
• 出声孔过渡要平滑，这样声音不会刺耳。
• 出声孔圆孔径、方形孔孔距不得小于1mm，太小不利 于发声，并且声音小还细，没有厚度。
扬声器振膜面频段分布
扬声器频段分布: 振膜边是低频,振膜中是高频
出声孔分布设计实例1
出声孔：出声孔开在扬声器振动膜 的边上，可以提高中频音量，减小 高频燥声，扬声器振膜3/4处为低频 发声点（从中往边）。
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
后腔结构4
喇叭规格
前腔高度(mm) 前腔形状 指数性（A）直锥形（B）垂直性（C） A、B
手机音腔结构设计详细讲解
◆ 制造
▲ 检验
■ 贮存
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。
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） *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。
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。 2、侧边出声，音隙设计太小。
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）
speaker 的基本架构
音膜 前盖
N极
盆架
PCB
磁碗
S极
磁钢
极片
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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。