Speaker选择和音腔的设计

FAE_声腔设计及Speaker的选型_V0.1
Vimicro_FAE
2004-12-09
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目录
一、在实际的设计中容易出现的问题 (2)
二、设计要求 (2)
三、音频测试标准 (4)
四、音频测试注意事项 (5)
一. 在实际的设计中容易出现的问题:
现象 原因
要求 备注 喇叭的厚度限制了振膜的振动幅度,厚度太薄喇叭振膜易碰到喇叭的外壳,产生“破音”的现象。
所以选择喇叭的尺寸和厚度,应综合结构的设计,在结构允许的情况下选择尽可能大的尺寸,以达到良好的声音效果。
破音
需要根据实际情况调整,所以结构上可预留一定的哑孔方便调节,塑胶壳体上开数个出音孔时,各出音孔的面积总和应不小于喇叭有效发声面积的20%较好。
SPEAKER 直径太小(最好>15mm )  SPEAKER 本体厚度(不低于3.3mm )
出音孔的宽度(或直径)控制在1.5mm~2.5mm 以内,绝对避
免狭长的缝隙作为出音孔。  如果密封不好,则后腔产生的声波会叠加到前声腔产生的声波
上去,导致铃声音量变小。  音量小
对于Speaker 来说,一般声腔设计的深度为0.8mm~1.0mm ,较佳值取1.0mm 。当声腔设计的深度<
0.5mm 时,声音效果会很差。当声腔设计的深度>1.5mm 时,由于Speaker 和Receiver 的尺寸不是很大,相对来讲声腔设计的深度深了一点,当声腔设计的深度过深时,则会在声腔内产生共振,容易使声音效果
变差。
漏音 尽量避免在腔体附近有太多的镶嵌和缝隙,否则易引起漏音。  嘶叫 如果喇叭与机壳压的过紧导致前声腔体积过小则易出现“嘶叫”。
二. 设计要求:
Issues Sub-issues Rules
Description
Note 功率 输出功率不得
小于0.5W
声压级
额定输入×240h(h 为小时)
对于同样尺寸的喇叭,应选声压级较高的产品,声压级越高,喇叭的声音越大。 直径 15.0mm 以上 或者选用椭圆形13x18mm 的器件或者更
大。
本体厚度 不低于3.3mm    常温寿命 额定输入×240h(h 为小时)  Speaker
耐热性
850C × 240h
耐寒性-400C× 240h
热冲击850C~ -400C×
50 cycle
总面积一般为Speaker
有效面积的15
﹪~30﹪需要根据实际情况调整,所以结构上可预留一定的哑孔方便调节,塑胶壳体上开数个出音孔时,各出音孔的面积总和应不小于喇叭有效发声面积的20%较好。
位置一般均匀分布
较好,出音孔如
果偏置则会有
一些影响。出音孔尽量靠近喇叭的中心位置,避免将出音孔开在喇叭的边缘。喇叭的振动以振膜的中心位置振幅最大,辐射的声能量也最多,将出音孔开在喇叭的中心位置有利于声音的向外辐射。
出音孔
形状可以为圆形、三
角形、方形等形
状,也可以为其
它形状没有特别要求,出音孔的宽度(或直径)控制在1.5mm~2.5mm以内,绝对避免狭长的缝隙作
为出音孔。
声腔密封要对声腔(包括
Speaker、
Receiver、麦克
风的声腔)进行
密封,密封的
PORON垫采用
双面带胶的
PORON垫。
一面粘在Speaker发声面,一面粘在面壳上。要保证PORON垫有一定的厚度,安装后既可以与机壳良好粘贴,又不至于压的太紧。如果PORON垫厚度不够,则压缩不紧,会影响音腔的密封性;如果厚度太高,压缩过紧也有可能将机壳顶起(特别是镶有装饰片的情况下)。
SPEAKER密封如果Speaker、Receiver装配在翻盖内,
则对翻盖四周的配合面及塑胶件上视窗孔
的四周有密封要求,翻盖四周密封好是为
了获得一个密闭的后声腔。如果翻盖四周
及塑胶件上视窗孔的四周密封不好,则
Speaker的低频特性会产生不好的效果,在
Spl-f曲线图中会反应出来。
密封设计
SEAKER与塑胶壳的密封
如果密封不好,则后腔产生的声波会叠加到前声腔产生的声波上去,导致铃声音量变小。
声腔设计前声腔如果为了使输出铃声的声压级提高,则可
以根据所使用喇叭的频响特性来设计喇叭
的发声孔和前声腔体积,使其在喇叭的某
个频点附近产生谐振,达到更大的声压级。
由喇叭的垫圈与手机壳密封所形成的腔体
叫前声腔,喇叭的振膜振动推动前声腔的
空气向外辐射,前声腔较大时喇叭的中低
频较丰富,声音柔和,且声音容易透出。
前声腔较小时喇叭的声音向高频集中,声
音单薄但是响亮。
后声腔喇叭要放在翻盖下盖上,保证后声腔体积
较大,密封良好。喇叭背面与整个手机翻
盖组件壳体连通的部分就是喇叭的后声
腔,后声腔体积越大,声音越好。后声腔
需要良好密闭,以防止声音从缝隙中泄露
出去,机壳上不能有太多的镶嵌和缝隙,
避免手机漏音,共振不起来。
侧面发声的声
腔一面为背面,是用胶壳密封的后声腔。另一面为发声面,喇叭的周围由橡胶垫密封在主板上,声音由左右两侧分别导出,形
成立体声效果。
SPEAKER配合
腔体对于Speaker来说,一般声腔设计的深度为0.8mm~1.0mm,较佳值取1.0mm。当声腔设计的深度<0.5mm时,声音效果会很差。当声腔设计的深度>1.5mm时,由于Speaker和Receiver的尺寸不是
很大,相对来讲声腔设计的深度深了一点,当声腔设计的深度过深时,则会在声腔内产生共振,容易使声音效果变差。
定位筋speaker定位筋的设计,要根据speaker的
不同类型确定定位方式,要保证speaker
后声腔出声畅通无阻。
导音槽使用二合一双面发声的喇叭时,一般来
说speaker的正面朝向手机的翻盖上盖,
receiver的正面朝向手机的翻盖下盖。不建
议采用二合一双面发声的喇叭,二合一双
面发声的喇叭,由于喇叭本体厚度受到限
制,影响音质和音量。最好采用单体的喇
叭和receiver。
使用二合一单面发声的喇叭时,折叠手
机由于合盖时喇叭的发声孔被键盘面挡
住,声音不易透出,衰减较大。应在下翻
盖设计适当的弧度(起导音槽的作用),并
用橡胶垫适当垫起,保证上、下翻盖之间
有足够空隙供声音导出。
三. 音频测试标准
手机的音频测试已列为信息产业部强制测试范畴,测试所依据的主要标准为:
YD/T1214-2002&YD/T1215-2002。
Issues Rules Description Note
SLR SLR
应为8±
3dB。发送响度评定值(SLR)是一种基于客观单音频测试的表示发送频率响应的方法,这种测试表征收听者对话音信号的感受。
RLR RLR 应为2±
3dB。接收响度评定值(RLR)是一种基于客观单音测试的表示接收频率响应的方法,这种测试表征收听者对话音信号的感受。
STMR STMR 应为13
±5dB。侧音掩蔽评定值(STMR)
侧音响度评定值是基于客观单音的测试,表示仿真嘴至仿真耳间的通路损耗,这种测试表征说话者说话时对他本人话音的感受(说话者侧音,由侧音掩蔽评定值-STMR 表示)。
发送灵敏度/频率响应发送灵敏度/频率响应是输入测试音频率的函数,是指输出电平与输入声压(人工嘴处)之比。
发送失真发送失真是发射信号与总失真之比,
是对发射机设备线性度的量度。
稳定度储备最小稳定度储
备为6dB,不应
听到共鸣或振
荡的声音。收发稳定度储备是指为防治产生振荡而在基准话音编译码器的来去通路间插入的增益的度量。
声音定位
四. 音频测试注意事项
Issues Description Note
1 以手机纵向轴线和speaker/receiver所在横向轴线为几何中心,
面壳上speaker/receiver出音孔的位置在几何中心为圆心的半
径为9mm(0.35英寸)的范围内,同时将几何中心明确在面
壳上标示出来,这样,保证手机几何中心与测试仪器仿真嘴
中心对准且出音孔在仿真嘴内,将因出音孔位置偏移而对接
收产生的影响减到最小。
2面壳的出音孔尽量在speaker/receiver发声面积中心。
speaker/Receiver一般放在中间较好(这样对频响曲线的影响
较小)。
3对单面发声二合一的speaker/receiver,speaker和receiver同一
个器件。
4听筒装饰片,尽量采用与镜面平行的设计,避免采用高出镜
片所在平面的设计。

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