手机声腔设计和音频电路检测原理声音的基础知识
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手机声腔设计和音频电路检测原理声
一.声音的基础知识
1.声压：
由声波引起的压强变化称为声压，用符号P表示，单位为微巴(ubar)或帕
(Pa)
1ubar==m2
一个标准大气压P0= x10-5Pa
表达式：P=Po(wt-kx+W)
通常所指的声压是指声压的均方根值，即有效声压。
2.频率：
声源每秒振动的次数称为频率，单位为Hz.
为了便于设计工程师选择合适的SPEAKER本章介绍了SPEAKE的评价原 则、测试流程和根据实验结果提供的不同半径SPEAKE选型推荐。
的评价原则
SPEAKE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SPEAKE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，SPEAKE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%寸，都认为在可接受的范围
选型推荐
根据节的评价方法，对常用的SPEAKE进行评价。由于供应商提供的SPEAKE参数是在不同条件下测量得到，很难进行对比，因此我们对本公司常 用的30多种SPEAKE在同等条件进行实测，根据实验结果，判定SPEAKE的
优劣（测试数据见附录一）。
测试流程
本流程的目的是为了对SPEAKE性能进行评价，便于工程师选择合适的
3.听感评价
（SPEAKER?质主观评价，作参考）
测试方法与步骤：
测试地点：中期试验部静音室
测试仪器：HEAD acoustics GmbH
测试夹具：12cc标准密闭盒或
SPEAKE产品。
实验内容
Frequency Response（频响曲线测定）
（频响：在一定条件下，器件或系统由激励所引起的运动或其他输出）
Total Distortion（失真率测定）
（失真为不希望的波形变化；引起原因有1.输入和输出之间的非线性关 系；2.不同频率的传输的不一致；3.相移与频率不成比例）
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.SPEAKERS型
目的
SPEAKE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SPEAKE在音质、音量上会有较大的差异。因此 选择一个合适的SPEAKE可较大程度的改善手机的音质。
\
Lp=20lg(P/Po)(dB)Po为基准声压2x10-5 pa
基准声压为为2x10-5 pa，称为听阀，即为OdB
当声压为20Pa时，称为痛阀，即为120dB
由此可见，声压相差百万倍时，用声压级表示时，就变成了OdB到120dB
的变化范围。
由上式可以看出声压变化10倍，相当于声压级变化20dB;声压变化100倍，相当于声压级变化40dB
人耳可听得见的声波频率范围约为20Hz~20000Hz即音频范围
3.声速：
\
在介质中传播速度称为声速。固体最快，液体次之，空气中最慢。
在空气中传播340m/s,水中1450m/s，钢铁中5000m/s 4.波长：
\
相邻同相位的两点之间的距离称为波长入
Co=Xf Co为空气中声速f为频率
\
5.声压级：
THD3%时，人耳已可感知；
THD5%寸，会有轻微的噪声感；
THD10%寸，噪声已基本不可忍受。
对于手机而言，由于受到外形和SPEAKE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。
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SPEAKE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。
内。寿命反映了SPEAKE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，SPEAKE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SPEAKE的低频特性，是频响曲线次重要的指标。平坦度反映了SPEAKE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。
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百度文库 音。例如，当输出信号的失真度超过10%寸，铃声就会出现比较明显的杂音。 此外，输出电压则必须与SPEAKE相匹配，否则，输出电压过大，导致SPEAKE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SPEAKE的不相匹配时，会导致MIDI音乐出现较大的变音，影响听感。
一般交谈为30dB
纺织车间为100dB 6.声压级与功率的关系：
△P=10lg(w/wo)(dB)
wo为参考功率
功率增加一倍，声压级增加3dB 7.声压级与距离的关系：
△P二20lg(r1/ro)(dB)ro为参考距离
距离增加一倍，声压级减小6dB
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：
THD1%寸，不论什么节目信号都可以认为是满意的；
一.声音的基础知识
1.声压：
由声波引起的压强变化称为声压，用符号P表示，单位为微巴(ubar)或帕
(Pa)
1ubar==m2
一个标准大气压P0= x10-5Pa
表达式：P=Po(wt-kx+W)
通常所指的声压是指声压的均方根值，即有效声压。
2.频率：
声源每秒振动的次数称为频率，单位为Hz.
为了便于设计工程师选择合适的SPEAKER本章介绍了SPEAKE的评价原 则、测试流程和根据实验结果提供的不同半径SPEAKE选型推荐。
的评价原则
SPEAKE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SPEAKE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，SPEAKE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%寸，都认为在可接受的范围
选型推荐
根据节的评价方法，对常用的SPEAKE进行评价。由于供应商提供的SPEAKE参数是在不同条件下测量得到，很难进行对比，因此我们对本公司常 用的30多种SPEAKE在同等条件进行实测，根据实验结果，判定SPEAKE的
优劣（测试数据见附录一）。
测试流程
本流程的目的是为了对SPEAKE性能进行评价，便于工程师选择合适的
3.听感评价
（SPEAKER?质主观评价，作参考）
测试方法与步骤：
测试地点：中期试验部静音室
测试仪器：HEAD acoustics GmbH
测试夹具：12cc标准密闭盒或
SPEAKE产品。
实验内容
Frequency Response（频响曲线测定）
（频响：在一定条件下，器件或系统由激励所引起的运动或其他输出）
Total Distortion（失真率测定）
（失真为不希望的波形变化；引起原因有1.输入和输出之间的非线性关 系；2.不同频率的传输的不一致；3.相移与频率不成比例）
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.SPEAKERS型
目的
SPEAKE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SPEAKE在音质、音量上会有较大的差异。因此 选择一个合适的SPEAKE可较大程度的改善手机的音质。
\
Lp=20lg(P/Po)(dB)Po为基准声压2x10-5 pa
基准声压为为2x10-5 pa，称为听阀，即为OdB
当声压为20Pa时，称为痛阀，即为120dB
由此可见，声压相差百万倍时，用声压级表示时，就变成了OdB到120dB
的变化范围。
由上式可以看出声压变化10倍，相当于声压级变化20dB;声压变化100倍，相当于声压级变化40dB
人耳可听得见的声波频率范围约为20Hz~20000Hz即音频范围
3.声速：
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在介质中传播速度称为声速。固体最快，液体次之，空气中最慢。
在空气中传播340m/s,水中1450m/s，钢铁中5000m/s 4.波长：
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相邻同相位的两点之间的距离称为波长入
Co=Xf Co为空气中声速f为频率
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5.声压级：
THD3%时，人耳已可感知；
THD5%寸，会有轻微的噪声感；
THD10%寸，噪声已基本不可忍受。
对于手机而言，由于受到外形和SPEAKE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。
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SPEAKE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。
内。寿命反映了SPEAKE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，SPEAKE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SPEAKE的低频特性，是频响曲线次重要的指标。平坦度反映了SPEAKE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。
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百度文库 音。例如，当输出信号的失真度超过10%寸，铃声就会出现比较明显的杂音。 此外，输出电压则必须与SPEAKE相匹配，否则，输出电压过大，导致SPEAKE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SPEAKE的不相匹配时，会导致MIDI音乐出现较大的变音，影响听感。
一般交谈为30dB
纺织车间为100dB 6.声压级与功率的关系：
△P=10lg(w/wo)(dB)
wo为参考功率
功率增加一倍，声压级增加3dB 7.声压级与距离的关系：
△P二20lg(r1/ro)(dB)ro为参考距离
距离增加一倍，声压级减小6dB
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：
THD1%寸，不论什么节目信号都可以认为是满意的；