扬声器音腔的设计

• 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）。
前腔设计注意点
• 1、前腔壁的形状和高度设计要能提高声音转换效率。 • 2、前腔一定要与后腔分开，做好密封措施。 • 3、前腔壁越高，高频截止频率越低(与出声孔面积和位置 配合)，中频转换效率越高，高频成份越小。
前腔设计形状1
这种锥形结构对声音 反射有影响，因为声 音反射回来，不能提 高声音的利用率。
A、B A、B A、B A、B A、B A、B A、B A、B A、B A、B 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 1.5~3 2~3 2~3 2~3 2~3 2~5 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
后腔不良设计3
• 声音会显得较小，低频 效果差。
后腔不良设计4
• 机壳不能密封，使声音小， 音质差。
手机泄露后腔实例设计
泄露后腔设计结构图 优点：可以提高低频段灵敏度，低频段有加 强。
缺点：计算、设计复杂。
密封性后腔和泄露性后腔对比曲线
灰色的是泄露性后音腔曲线、红色是密封性后音腔的曲线 可以看出泄露性后音腔3K以下比密封性后音腔要高3dB
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）
单个喇叭
后腔容积（ml） 出声孔面积（扬声 器振动面积；泡棉 内面积） 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 5%~15% 出声孔位置（从扬声器振动边 往正中）
后腔结构1
• 单独的密封后腔，现品牌 机常采用的形式。 • 优点：后腔完全密封，并 且容积足够大，低频效果 好。 • 缺点：成本高
后腔结构2
• 优点：成本较低， 可操作性强，密封 性一般。但是可以 通过多次后腔声耦 合，加长了声音传 播路径，加大了后 了腔。
后腔结构2
实际后腔结构2
后腔
减小了机壳处声音泄露、 延长 声音传播路径。扩大了后 腔容积。
前腔设计形状2
• 倒锥形和指数性 结构的前腔壁都 可以提高扬声器 的利用率，起到 提高中频音量作 用。
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
音腔对声音的影响
高频延伸 高频破音 音量
出声孔面 积 出声孔位 置 前腔高度 前腔形状 后腔容积 后腔密性
Ａ：影响最大
低频破音 低频下限 音质
Ｂ Ｃ Ｂ Ｃ Ｂ Ａ Ａ Ａ Ａ Ｂ Ａ Ｂ Ａ Ａ
Ａ Ｃ Ｂ Ｃ
Ａ Ｃ Ｂ Ｃ Ｄ Ｄ
Ｂ Ｃ Ａ Ｃ Ａ Ａ
Ｄ：影响最小
THE END
THANKS…
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。
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2006
Dept.
声音曲线
从图看出，MP3音乐和人耳听觉区域为20-20KHZ，手机喇叭并不是所有音乐都能播放 只能播放500HZ以上音乐信号，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只是一种燥声。
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 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 3/5以内 3/5以内 3/5以内
上面的数据要求：
1： 前腔和后腔完全隔开；
2：后腔密封要好(无泄露性后腔设计)。
后腔结构3
• 整个机壳里面都是后腔。 • 优点：后腔容积大、可操 作性强、成本低。 • 缺点：密封性差。
后腔不良设计1
• 后腔容积太小，没 有低频，这样的音 质较差，声音显得 燥、吵，干。
后腔不良设计2
• 声泄孔离出声孔太 近，造成声音短路， 使音量变小，音质 变差。 • 机壳尽量要密封， 最好不能有声泄露 孔。
0922 1018 1020 1117 1215 1217 1218 1315 1317 1318 13 15 16 1420 17 18 20 1422 1524 1625 2030
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 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
同规格扬声器出声孔设计
同规格扬声器：出声孔采 用互补设计，可以使 音质做得更好。
出声孔的互补设计
由于开孔面积采用了互补设计，使声音平衡
出声孔的没有互补设计
开孔面积为15%曲线，声音尖锐，高音听起来有一点燥
不同规格扬声器出声孔设计
• 当大扬声器出声孔开在边上 时，中音特别突出，高频成 份少。 • 小扬声器开孔面积大，这样 高频好，整个高中低平衡。
整个扬声器旁边、 3ml以上 5%-15% 八字性、指数性 正面
其它设计注意事项
为了使用传播过程中，声损耗最小，前腔出声孔里面尽使用圆角。如图
多个扬声器与音腔设计注意点
• 当两个或多个喇叭设计时，如果是同规格的扬声器前腔高度要有一个 1mm的差别。如果是两个不同规格的扬声器，一般大规格的扬声器前 腔高度设计时尽量要高一点（做中低音用），小规格扬声器的前腔高 度尽量要小一点（做全频）。 • 前腔形状可以采用不同类型的设计。 • 后腔如果是在一个机壳内，一定要隔开；也可以采用两个独立的后腔 或其中一个采用独立后腔。防止声音相互干扰。 • 出声孔面积和位置最好不要相同，相同可能会造成声音太尖、太刺。 如果是两个相同规格的喇叭，出声面积最好一个控制在10%以内，另 一个控制在15%左右，位置可以适当区别。当有两个规格不同扬声器 时，大规格的扬声器出声孔面积要控制在10%以内，小规格的扬声器 要在10%~15%之间，这样音质会好一点。单个扬声器出声孔面积在 10%左右时，声音显得较平衡。
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。
后腔设计
• 作用： • 1、防止扬声器中低频的声短路。
• 2、使低频声音有力度，让人感觉声音 圆润。 后腔的设计很重要，它直接影响了一个 手机音质的好环和大小。 后腔要求：大、并且密封性好。（无泄 露后腔）
2、前腔设计要求：前腔要尽量小（扬声器曲线在理想的情况下）， 但由于扬声器参数的缺陷，前腔要为声音形成一个高频共振，使 声音干净，前腔高度应在1.5mm-3.5mm之间。 3、前腔出声孔要求：出声孔面积要尽量的大（扬声器曲线在理想 的情况下），但由于手机扬声器低频下限高，没有低频，过多的 高频形成了燥音，因此出声孔最好控制在扬声器振动面积（泡棉 内面积）5%-15%之间。 4、电池槽，卡槽孔要远离手机扬声器。 5、前后腔要完全隔开，后腔要密封好。
3：前腔的出声孔面积、位 置、前 腔高度是让声音在中频段共振峰， 让音量大，高频燥声少。 以上数据合适单喇叭设计。
声音与音腔设计关系
类别
前腔容积 后腔容积
出声孔
出声孔相对扬声 器位置
前腔形状
声音与音腔设计关系
10%30% 正面 或侧出音 指数性、垂直性 八字性
音质好
0.8mm
3ml以上
音量大
1.5mm3.5mm
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
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
前腔设计
• 作用： • 1、前腔是让声音产生一个高频段的截止频率，并产生一 个高频峰（相对的)。 • 2、修正高频燥声。 • 3、好的前腔可提高中频、减小高频燥声、降低高频段延 伸、提高声音转换效率。
• 这样配合设计，可以让音质 做得更好。
结语
• 后腔：尽量大并且密封（无泄露后腔）。 • 前腔：根据扬声器的尺寸，前腔的形状和高度让声音在中频 段能产生峰，来提高音量，减小高频燥声。 • 出声孔：位置在扬声器振动面的3/4处（从正中住侧边）对 低频有利，并且可减少高频燥声；孔径在1.0mm左右，有利 于发声；开孔面积在10%左右是可减小尖锐的高频声音和高 频破音。 • 由于每个扬声器的声音特性的唯一性，同规格不同厂家放在 同一个腔体内声音都一定合适。不同厂家的扬声器的腔体设 计也不同。
出
声
孔
设
计
• 出声孔作用： • 1、出声。
பைடு நூலகம்
• 2、出声孔面积影响高频截止频率、中低频的灵敏度。
• 3、出声孔面积一般在扬声器振动面积的5%-15%之间，过 大可导致高频燥音过多，过小可能导致声音变小。
出声孔设计注意点
• 出声孔：1、尽量不要开在正中，这样高频较多，声音 做不大，并且伴随高频燥声。2、开孔面积也不能太大， 因为扬声器本身的原因和后腔因素，高音会显得比较尖 锐，听起来声音刺耳。
音腔设计作用
1、防止声音短路，充分发挥扬声器性能。
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。
音腔设计的要点（无泄漏后腔设计）
1、后腔设计要求：后腔要求无限大，密封（手机扬声器振幅较小， 空气压缩容积小）。