手机音频资料

手机音频设计电声研发部主要内容•一：手机扬声器•１：手机扬声器结构•２：手机扬声器主要结构件的功能•３：手机扬声器各参数意义•４：手机扬声器的发展趋势•二：受话器•１：受话器原理结构•三：手机音腔设计•１：合理音腔的重要性•２：出声孔设计分析•３：前音腔设计分析•４：后腔设计分析•５：侧出音设计分析•四：手机音腔和喇叭设计注意点•１：多个喇叭的音腔设计过程（含测试曲线比较）．•２：大音量对音腔和扬声器的要求•３：好音质对音腔和扬声器的要求•五：手机音腔评估过程手机扬声器结构手机扬声器与现在家用电脑音响扬声器性能不同的地方１：功率小２：灵敏度低３：容易失真４：高音很尖５：由于材料原因，音质出现了硬，干，燥，吵等不良声音．６：低音不能产生大的振幅，没有低音．手机扬声器主要结构件的功能•保护板：常采用铁罩．保护振动膜片．有些公司为了降低成本，取消了振动膜片，使生产过程中产生了大量的不良品，异音或破音．•振动板：材料有ＰＥＩ，ＰＥＴ，ＰＥＮ，不同的材料音质有很大的区别，音质主要是由振动板决定的．手机扬声器主要结构件的功能•电磁线圈：又称音圈，是扬声器心脏，负责扬声器电能转化为动能．使振动板产生振动，推动空气，产生声音．•阳极：将磁能聚集和金属环（Ｕ铁）形成磁场．•磁铁：产生磁能，它的好坏决定了声音的大小．手机扬声器主要参数意义•灵敏度：表示扬声器的声音大小．单位：dB•a:一般灵敏度较高的扬声器，低音成分少．•b:低音成分多的扬声器，灵敏度一般不高．•功率：扬声器能电功率承受的能力．扬声器在灵敏度相同的情况下，额定功率大的扬声器最终输出音量会大（功放输出功率合适）．功率跟扬声器选用的材料有关．扬声器的参数•频响曲线：表示喇叭的灵敏度和频宽．大音量的频响曲线,一般2-5K这一段灵敏度都比较高.•频宽：低频的下限（fo）谐振频率和高频延伸特性．好的曲线，频响宽并且平坦．•好音质的手机：一般喇叭与音腔达配曲线平坦,频段指1-6KHZ，特别是高频段8K以上不会太高,并且衰减很大．有的为了突出音质，会对低频部(500-2KHZ)的频响加强．手机扬声器的发展趋势•手机扬声器趋势：小，异性化，薄，轻，是扬声器在结构追求目标．•振动扬声器（磁动扬声器）：振动扬声器由于有一个较低的振动频率，便手机低音表现了一定的量感，将会在很长一段时间内流行。•声音上的要求：音质好，音量大．音质好，指低频表现力，这是手机声音的一个瓶颈。•由于我们对声音的要求，现阶段通过增大扬声器体积，来提高扬声器音质和音量．一、受话器/扬声器单体之声学结构：受话器介绍受话器的性能指标1.受话器的额定阻抗（ratedimpedance)：由制造厂规定的频率为1000Hz的阻抗值2.受话器的功率灵敏度(powersensitivityoftelephonereceiver):在给定频率、1mW功率作用下，在规定的仿真耳内所产后的1KH的声压值3.共振频率(BassResonanceFrequency)：受话器阻抗模值随频率递增变化的曲线上，出现第一个阻抗极大值时所对应的频率。4.连续额定功率(ContinuousPowerRating)：在额定频率范围内，馈给受话器的信号在规定功率下长期正常工作5.最大功率（MaximumPowerRating)：在额定频率范围内，馈给受话器的信号，经试验后的受话器不产生永久性损坏所能承受的最大功率。受话器介绍7.1.2曲线受话器介绍受话器介绍受话器介绍合理化音腔设计的重要性•音腔在手机外放音乐起到的作用：防止声音短路提高利用率，修正喇叭曲线来优化音质还原声音．•１：防止声音太尖，使声音圆润．•２：防止声音破音．•３：提高手机播放的中低频，使声音丰满．•４：真实还原音质，声音逼真．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。声音曲线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。音腔设计作用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）。2、前腔设计要求：理论情况下前腔要尽量小（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。音腔设计的要点（无泄漏后腔设计）•出声孔作用：•1、出声。•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•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。•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。出声孔设计注意扬声器频段分布:振膜边是低频,振膜中是高频扬声器振膜面频段分布出声孔：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）。出声孔分布设计实例1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2出声孔分布设计实例3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。出声孔面积设计实例4出声孔面积为扬声器振动面积的20%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。出声孔面积设计实例5出声孔面积曲线对比在出声孔不能小于0.5mm，太小对出声不利，声音不够明亮，出声孔孔径过大，面积过大都会使声音不耐听，尖锐，让感觉是燥音。出声孔径要求此图会出声孔高音尖锐，高音破音。这样的出声孔会高频成份不多．高音不容易破。注意孔径不得小于1.0mm。这样对发声有利出声孔设计实例出声孔最好能做成和声波相同的形状，这样峰谷会少一点。好较好一般差极差出声孔形状设计实例出声孔图例•音腔孔要进行圆角，减小有害声反射．出声孔位置及面积图示•位置适当靠边，面积控制在扬声器振动积（泡棉内面积５－１５％）出声孔不良设计图例一•出声孔面积过大出声孔在扬声器正中出声孔设计引起的声音不良•1：出声孔面积太小，声音小。•2：出声孔面积过大，声音尖锐，刺耳。•3：出声孔在喇叭正中间，噪杂音重。•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。前腔设计•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。前腔设计注意前腔设计足够大的前音腔,是音量和音质的保证前音腔壁的高度和密封（Ｎ７３）Ｎ７３前腔较高，２mm，侧发音方式前腔形状(圆角)对声音的影响•对前腔形状圆角,可以提高手机外放音质,频响曲线平坦.对音量提高作用不大.•前腔直角可以提高手机外放音乐的音量,如果和出声孔配和比较好,可以使声音清脆,明亮.前腔形状(直角)对声音的影响前腔形状(倒角)对声音的影响•前腔形状倒角能让曲线较平坦,也可以提高手机外放音量.(前腔壁要达到2-3.5mm)前音腔设计不良带来的声音问题•前音腔太小:会引声音高音部分很尖,整体声音感觉很吵.由于高音过多,人听起来很烦躁.•前音腔过大:声音会变得暗淡,没有光泽．一般声音表现为发闷，语音不清晰．声音不大．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。前腔设计形状•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。前腔设计形状前腔设计形状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前腔对声音的影响:1:前腔内壁越光滑，声音越大；声音大时，内壁光滑，声音尖锐．2:前腔构成材质越硬，声音越大，声音本身过大时，硬的音腔材质会使声音变得刺耳．３：面壳过薄，扬声器振动时，面壳也随之振动，对声音有不利影响。要求面壳达到2mm为最佳。最薄不能超过0.4mm。4:扬声器泡棉要求：前面的密封ＥＶＡ要硬，后面的要软。前腔其它注意点与声音的关系可以看出，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。前腔设计形状对比曲线前腔壁高度:1：一般要求为1.5mm到3.5mm之间，过低会使高频成份过多，声音变得过燥过尖。2：前腔壁过高，会使高频延伸变差，声音变得空。3：合适的前腔壁高度会使声音变脆，不容易失真，并能滤掉高频段破音。高度控制在1.5mm-3.5mm定位支加不能高出扬声器前腔设计形状对比曲线前腔壁高度对比曲线侧出音设计•侧出音优点：•１：通过导音管，把高音过滤掉，不会出现高音尖的现象．•２：曲线平坦，各频段分布平衡．•侧出音声音特点：１：声音柔和．２：中高低音声音平衡，适合声音真实还原．３：由于导音管的衰减作用，一般音量做不大，导音管越长，转弯越多，声音越小．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。侧出音设计侧出音设计实例•前音腔壁高1.5-2mm．•前音腔壁高，音小，声音发闷．•前音腔壁矮，音小，声音表现为尖细．•导音管面积为扬声器振动面积（扬声器泡棉内面积的１０％－２０％）•侧出音管长控制在5-8mm．过长，音小，发闷．过短，声音尖．单喇叭双侧出音孔设计•1:当单喇叭出音孔不在同一个平面时,声音音量减小一半.•2:当单喇叭出音孔在同一个平面,距离在30mm范围内,对声音影响较小.•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。多个扬声器与音腔设计注意同规格扬声器：出声孔采用互补设计，可以使音质做得更好。同规格扬声器出声孔设计由于开孔面积采用了互补设计，使声音平衡出声孔的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出声孔的没有互补设计•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。•这样配合设计，可以让音质做得更好。不同规格扬声器出声孔设计多音腔设计过程•对两个１６喇叭音腔的出声孔减小面积后，进行测试，蓝色为最后调出来比较合理的频响曲线．同时，３－５ＫＨＺ这段频响比较突出，音量提高了，语言清晰度也得到了提高．•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