手机音腔结构设计详细讲解
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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
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
*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：
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
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。
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。
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
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。
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：
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
装饰片
出声方向百度文库
声泄漏
出声方向
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：
◆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。
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
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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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
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。
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
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。
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）
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
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
*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：
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
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。
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。
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
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。
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：
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
装饰片
出声方向百度文库
声泄漏
出声方向
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：
◆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。
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
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！
此课件下载可自行编辑修改，此课件供参考！ 部分内容来源于网络，如有侵权请与我联系删除！
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
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。
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
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。
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）