手机机壳对受话器频率特性的影响

1仿真耳麦克风垫圈机壳声级计受话器m/s,Rm/s,CmS图二图一手機機殼對受話器頻率特性的影響根據受話器的結構（圖一）及其在手機機殼中的安裝方式（圖二）即可畫出受話器安裝至機殼後的等效聲學線路，如圖三所示。DUAMARAC1AM1AR2AM2ARUp1AC2ACZ3AC3AM3AR4AC圖三受話器安裝至機殼後的等效聲學線路仿真耳麦克风垫圈机壳声级计受话器m/s,Rm/s,CmS图二图一图一受话器2圖中；pSF；p為振膜所受之壓強（2mN）；iBF為振膜所受之推動力（Newton）；S為振膜之等效面積（2m）；AM2SMM；AM為振動系統之等效聲質量（4mKg）；MM為等效質量（gK）；AC2SCM；AC為振動系統之等效聲順（Nm5）；MC為等效力順（Newtonm）；2SRRMA；AR為振動系統之等效聲阻（5msN）；MR為等效力阻（msN）；1AC為振膜前腔體的聲順（Nm5）；且211cVCA1V為前腔的體積（3m）；為空氣密度（3mKg）；c為聲在空氣中的傳播速度（sm）；1AM為受話器出聲孔的聲質量（4mKg）；且1AM＝11S1為出聲孔等效長度（m）；1S為出聲孔等效面積（2m）；1AR為受話器出聲孔中因空氣粘滯所引起的聲阻（5mSN）；若無阻尼材料，此元件值極小，常可忽略；2AC為墊圈與機殼間所形成的空腔的聲順（Nm5）；且222cVCA2V為該空腔的體積（3m）；2AM為機殼出聲孔的聲質量（4mKg）；且222SMA2為機殼出聲孔的等效長度（m）；2S為機殼出聲孔的等效面積（2m）；2AR為機殼出聲孔中因空氣粘滯所引起的聲阻（5mSN）；若不另加阻尼材料，此元件值極小，常可忽略；3Z為仿真耳的等效聲阻抗；3AC為受話器振膜背後空腔的聲順（Nm5）；且233cVCA3V為該空腔的體積（3m）；3AM為振膜背後所開孔的聲質量（4mKg）；且333SMA3為開孔的等效長度（m）；3S為開孔之等效面積（2m）；若開孔數為n個，則niiSS13iS為第i個孔的面積。3AR為開孔之聲阻（5mSN）；通常開孔處均敷有阻尼材料；4AC為受話器背面與機殼所形成的腔體的聲順（Nm5）；且244cVCA4V為該腔體之體積（3m）；一、振膜背面聲學線路的分析振膜背面聲學線路包括4333,,,AAAACRMC四個聲學元件。其中；（i）233cVCA，由於3V通常較小，故31ACj較大，頻率不太高時，此元件通常可視為開路；（ii）333SMA，由於niiSS13其值較大，故3AM之值較小，頻率不太高時，3AMj較小。此元件可忽略。（視為短路）；4（iii）244cVCA，建議用戶不要將4V做得太小；則4AC較大，41ACj較小，故元件4AC亦可視為短路。（iv）3AR通常用加阻尼材料（絹、無紡布等）來獲得。所以，振膜背面的聲學線路主要起阻尼作用。因阻尼力與振速（或容積速度）成正比，即MRRf當有諧振出現時，（或U）達極大，回應出現峰值。此時Rf亦大，故可將峰“壓平”。二、受話器前面與機殼的配合受話器裝入機殼後，受話器前面與機殼形成一個聲學結構，其等效聲學線路如圖三中虛線框內所示。此聲學結構，實際上是一個聲學濾波器（低通）；22,AACM的值越大，則對高頻的衰減也越大，開始衰減的頻率（截止頻率）也越低。所以22,AACM值的決定，必須與受話器的頻響特性相配合。三、結論（1）、因244cVCA；所以，4V宜大不宜小。至少不小於現有的值，大則不限。（2）、22,AACM值的大小，直接決定著高頻回應的值，不同頻率特性的受話器，應配以不同的22,AACM的值，且一經調定，則不宜改動。應建議用戶，按我們提供的資料（2V的大小、出聲孔的直徑、長度和個數）製作，以達最佳配合。