扬声器原理及音腔设计.pdf

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1、手机终端扬声器的实装方法手机终端扬声器的实装方法BMCOMSpeakerEng.＜目＜目录录＞＞　１）　１）扬声器的扬声器的原理原理・・构构造造　２）　２）扬声器的扬声器的代表特性代表特性及参数及参数　３）　３）手机实装时的特性变化手机实装时的特性变化・・漏音漏音低频低频特性特性・・背面容背面容积及低频积及低频特性特性・・安装安装孔面孔面积及高频积及高频特性特性　４）　４）立体声扬声器的配置立体声扬声器的配置　５）立体音　５）立体音场重现场重现１１))扬声器的扬声器的原理原理・・构构造造扬声器的工作原理是在用磁铁构成的磁气回路里内置的音圈流过的电

2、流、产生上下方向的驱动力，使振动板振动由此使空气振动来出音。顶板防护罩音圈后盖磁铁振动板制动布＜各元件的名称及作用＞　１）振动板：使空气振动的振动板（塑料薄膜）　２）防护罩：保护振动板（金属材料）　３）顶板：将磁力线集中在音圈周围的金属板　４）音圈：在电流通过时产生驱动力的线圈　５）后盖：将磁力线集中在音圈周围的金属板６）磁铁：产生磁力线　７）制动布：抑制振动板的振动幅度(空气制动)及防尘作用的布材Ⅰ-1）扬声器的原理Ⅰ-2）扬声器的元件构成Ｆ(力)Ｈ(磁界)防护罩Ｉ(电流)振动板背面前面音圈顶板磁铁盆架制动布后盖从前面和背面的出声有半波长的相差

3、(180度)端子２２))扬声器的扬声器的代表特性代表特性及参数及参数扬声器代表特性（φ16扬声器、1.26Vrms/0.1m)11025Fh1002090Fo15]ΩImp[SPL[dB]8010705600100100010000100000Frequency[Hz]SPLImp＜代表参数及其意义＞　　１）F　o（最低共振周波数）：　表示低域再生限界　　(Hz)　　２）F　h（高域限界周波数）：　表示高域再生能力　　(Hz)　　３）SPL(音压)：　表示声音的大小　　(dB)３３))手机实装时的特性变化手机实装时的特性变化Ⅰ-1）扬声器背面密封

4、的必要性通常扬声器的背面都有密封。从扬声器振动板上面产生的声波和其下面产生的声波的相差为１８０度。因此若不遮断其上下声波就会由于相差干扰而使声音消失。特别是波长长的低频是很显著的。因此理想的方法是完全遮断背面声波，使其不再有相差干扰。⇒手机实装时、若前盖后盖的卡合部或转轴等其他连接部有间隙，背面声波就会漏音、尤其是波长长的低音会消失、低音质感也会耗损。在干扰部分声音消失密封盒Ⅰ-2）扬声器背面密封的必要性11011010010090908080音圧[dB]70音圧[dB]70密封盒密閉BOX60密閉BOX密封盒60手机终端携帯電話50Leak-B

5、OX漏气盒504040100100010000100000100100010000100000周波数[Hz]周波数[Hz]密封盒腔与漏气盒腔的特性比较密封盒腔与手机的特性比较(故意做漏气状态的音腔)(商用终端整机的漏气状態)实验中和实机中漏气密封BOX是理想状态有相同的特性Ⅱ-1）背面容积和Fo的变化如下图所示：扬声器是配置在密封的空间中使用、由与背面空间容量给特性变化。虽然振动板表现出弹片模样的振动、但若背面空间容量小，由于空气压力的伸缩、会使Fo(最低共振频率)上升、低音无法出来。⇒手机用途的电动式扬声器，最理想的是背面空间在３cc以上。下图

6、为φ16mm扬声器的背面容量变化数据。由于背面容量变小，低音重现就变得很难。φ14扬声器背面容积変化时的频率特性変化（0.2W/0.1m）120110容積可100変90SPL[dB]807060100100010000100000Frequnecy[Hz]0.5cc1cc3cc5cc45ccⅡ-2）背面容积和Fo的变化由于φ14,16,18扬声器容积変化Fo変化的数据（扬声器的Fo为800Hz）40003500・容积和Ｆｏ的关系如下图表所示：3cc以下的时候3000突然变化很大。⇒容积３ｃｃ时为重要背景2500　　（３ｃｃ时勉强在１ｋHz的再生帯

7、域）2000Foc[Hz]150010005000012345678910Cavity[cc]φ14スピーカ扬声器φ16スピーカ扬声器φ18スピーカ扬声器Ⅲ）手机音孔面积及高频特性変化在手机终端上扬声器配置如下图所示∶结构设计上在扬声器前面与开孔的外盖之间存在一定的空间。由于外盖孔的开口总面积来改变高频特性。面积小，扬声器前面的空间V与孔的开孔总面积S就会低通滤波器的作用、使高频限界频率变化。⇒为了在手机实装时，降低噪音、争取让铃音(2.5～2.7kHz)在２、３次高谐波，一般将共振设定在７～８kHz。　若开孔面积过小、孔内的空气阻抗就会变大，音

8、压就会衰减(参照下图特性)。φ14扬声器开口面积变化时的频率特性变化（3cc、0.2W/0.1m）120面積可変φ1～81101003c