1、 XXX移動通訊共 11 頁 手機音腔部品選型及音腔結構設計指導及規范手機音腔部品選型及音腔結構設計指導及規范1. 聲音的主觀評價聲音的主觀評價聲音的評價分為主觀和客觀兩個方面，客觀評價主要依賴于頻響曲線聲音的評價分為主觀和客觀兩個方面，客觀評價主要依賴于頻響曲線SPL 值等聲學物理參數，主值等聲學物理參數，主觀則因人而異。一般來說，高頻是色彩，高中頻是亮度，中低頻是力度，低頻是基礎。音質評價術語和觀則因人而異。一般來說，高頻是色彩，高中頻是亮度，中低頻是力度，低頻是基礎。音質評價術語和其聲學特性的關系如下表示：其聲學特性的關系如下表示：從人耳的聽覺特性來講，低頻是基礎音，如果低頻音的聲壓值太

2、低，會顯得從人耳的聽覺特性來講，低頻是基礎音，如果低頻音的聲壓值太低，會顯得音色單純，缺乏力度，音色單純，缺乏力度，這部分對聽覺的影響很大。對于中頻段而言，這部分對聽覺的影響很大。對于中頻段而言，由于頻帶較寬，又是人耳聽覺最靈敏的區域，適當提升，由于頻帶較寬，又是人耳聽覺最靈敏的區域，適當提升，有利于增強放音的臨場感，有利于增強放音的臨場感，有利于提高清晰度和層次感。有利于提高清晰度和層次感。而高于而高于 8KHz8KHz 略有提升，可使高頻段的音色顯得略有提升，可使高頻段的音色顯得生動活潑些。一般情況下，手機發聲音質的好壞可以用其頻響曲線來判定，好的頻響曲線會使人感覺良生動活潑些。一般情況下

3、，手機發聲音質的好壞可以用其頻響曲線來判定，好的頻響曲線會使人感覺良好。好。聲音失真對聽覺會產生一定的影響，其程度取決于失真的大小。對于輸入的一個單一頻率的正弦電聲音失真對聽覺會產生一定的影響，其程度取決于失真的大小。對于輸入的一個單一頻率的正弦電信號，輸出聲信號中諧波分量的總和與基波分量的比值稱為總諧波失真（信號，輸出聲信號中諧波分量的總和與基波分量的比值稱為總諧波失真（THD） ，其對聽覺的影響程度如，其對聽覺的影響程度如下：下：THD3%時，人耳已可感知；時，人耳已可感知；THD5%時，會有輕微的噪聲感；時，會有輕微的噪聲感；THD10%時，噪聲已基本不可忍受。時，噪聲已基本不可忍受。對

4、于手機而言，由于受到外形和對于手機而言，由于受到外形和 Speaker 尺寸的限制，不可能將它與音響相比，因此手機鈴聲主要尺寸的限制，不可能將它與音響相比，因此手機鈴聲主要關注關注聲音大小、是否有雜音、是否有良好的中低音效果聲音大小、是否有雜音、是否有良好的中低音效果。2. 手機鈴聲的影響因素手機鈴聲的影響因素鈴聲的優劣主要取決于鈴聲的大小、所表現出的頻帶寬度（特別是低頻效果）和其失真度大小。對鈴聲的優劣主要取決于鈴聲的大小、所表現出的頻帶寬度（特別是低頻效果）和其失真度大小。對手手機而言，機而言，SpeakerSpeaker、手機聲腔、音頻電路和、手機聲腔、音頻電路和MIDIMIDI選曲選曲

5、是四個關鍵因素，它們本身的特性和相互間的配合是四個關鍵因素，它們本身的特性和相互間的配合決定了鈴聲的音質。決定了鈴聲的音質。Speaker 單體的品質對于鈴聲的各個方面影響都很大。其單體的品質對于鈴聲的各個方面影響都很大。其靈敏度靈敏度對于聲音的大小，其對于聲音的大小，其低頻性能低頻性能對于鈴對于鈴聲的低音效果，其聲的低音效果，其失真度失真度大小對于鈴聲是否有雜音都是極為關鍵的。大小對于鈴聲是否有雜音都是極為關鍵的。手機聲腔則可以在一定程度上調整手機聲腔則可以在一定程度上調整 Speaker 的輸出頻響曲線，通過聲腔參數的調整改變鈴聲的高、的輸出頻響曲線，通過聲腔參數的調整改變鈴聲的高、低音效

6、果，其中后聲腔容積大小主要影響低音效果，前聲腔和出聲孔面積主要影響高音效果。低音效果，其中后聲腔容積大小主要影響低音效果，前聲腔和出聲孔面積主要影響高音效果。音音質質評評價價術術語語相相應應的的聲聲學學特特性性清澈高聲頻段沒有噪音和失真混濁高聲頻段存在噪音和失真輕快中聲頻段稍微下陷，量感不足發澀動態范圍窄有力度中聲頻段量感強有氣魄低聲頻段量感強無力聲壓級低，量感不足發尖高聲頻段（20006000Hz）抬高發硬高聲頻段抬高，高頻成分過多孱弱中聲頻段的量感不足尖刺瞬態波形好豐滿臨場感豐滿，聲場有特征*柔和高聲頻段無峰值，高聲頻段下降污濁整個頻段有失真和噪聲諧和感覺響度級頻率特性平衡纖細高聲頻段平滑

7、延伸，高聲頻段分辨能力好美美的的因因子子動動力力因因子子金金屬屬性性因因子子復復合合性性因因子子 XXX移動通訊共 11 頁音頻電路輸出信號的失真度和電壓對于鈴聲的影響主要在于是否會出現雜音。例如，當輸出信號的音頻電路輸出信號的失真度和電壓對于鈴聲的影響主要在于是否會出現雜音。例如，當輸出信號的失真度超過失真度超過1010時，鈴聲就會出現比較明顯的雜音。此外，輸出電壓則必須與時，鈴聲就會出現比較明顯的雜音。此外，輸出電壓則必須與SpeakerSpeaker相匹配，否則，輸相匹配，否則，輸出電壓過大，導致出電壓過大，導致SpeakerSpeaker在某一頻段出現較大失真，同樣會產生雜音。在某一頻

8、段出現較大失真，同樣會產生雜音。MIDIMIDI選曲對鈴聲的音質也有一定的影響，表現在當鈴聲的主要頻譜與聲腔和選曲對鈴聲的音質也有一定的影響，表現在當鈴聲的主要頻譜與聲腔和SpeakerSpeaker的不相匹配時，的不相匹配時，會導致會導致MIDIMIDI音樂出現較大的變音，影響聽感。音樂出現較大的變音，影響聽感。總之，鈴聲音質的改善需要以上四個方面共同配合與提高，才能取得比較好的效果。總之，鈴聲音質的改善需要以上四個方面共同配合與提高，才能取得比較好的效果。3. Speaker r 的選型原則的選型原則3.1 揚聲器揚聲器(Speaker)簡介簡介3.1.1 Speaker 工作原理工作原理

9、揚聲器又名喇叭。喇叭的工作原理：是由磁鐵構成的磁間隙內的音圈在電流流動時，產生上下方揚聲器又名喇叭。喇叭的工作原理：是由磁鐵構成的磁間隙內的音圈在電流流動時，產生上下方向的推動力使振動體（振動膜）振動，從而振動空氣，使聲音傳播出去，完成了電向的推動力使振動體（振動膜）振動，從而振動空氣，使聲音傳播出去，完成了電-聲轉換聲轉換。喇叭喇叭實實際際上是一上是一個電聲換個電聲換能器。能器。對手機來說，對手機來說，SpeakerSpeaker 是為實現播放來電鈴聲是為實現播放來電鈴聲音樂等的一個元件。手機音樂等的一個元件。手機 SpeakerSpeaker 音壓頻率使用音壓頻率使用范圍在范圍在 500H

10、z500Hz10KHz10KHz。 3.1.2 手機用手機用 Speaker 主要技術參數及要求主要技術參數及要求a. 功率功率 Power。功率分為額定功率。功率分為額定功率 Rated Power 和最大功率和最大功率 Max Power。額定功率是指在額定頻率范圍內饋給喇叭以規定的模擬信號（白噪聲）額定功率是指在額定頻率范圍內饋給喇叭以規定的模擬信號（白噪聲） ， 96 小時后，而不產生熱和小時后，而不產生熱和機械損壞的相應功率。機械損壞的相應功率。最大功率是指在額定頻率范圍內饋給喇叭以規定的模擬信號（白噪聲）最大功率是指在額定頻率范圍內饋給喇叭以規定的模擬信號（白噪聲） ， 1 分鐘后

11、，而不產生熱分鐘后，而不產生熱和機械損壞的相應功率。和機械損壞的相應功率。注：手機用喇叭一般要求的功率：額定功率注：手機用喇叭一般要求的功率：額定功率0.5W，最大功率，最大功率1W。b. 額定阻抗額定阻抗 Rated Impedance。喇叭的額定阻抗是一個純電阻的阻值，它是被測揚聲器單元在諧振頻率后第一個阻抗最小值，它喇叭的額定阻抗是一個純電阻的阻值，它是被測揚聲器單元在諧振頻率后第一個阻抗最小值，它反映在揚聲器阻抗曲線上是諧振峰后曲線平坦部分的最小阻值。反映在揚聲器阻抗曲線上是諧振峰后曲線平坦部分的最小阻值。注：手機用喇叭的額定阻抗一般為注：手機用喇叭的額定阻抗一般為 8。c. 靈敏度級

12、又稱聲壓級靈敏度級又稱聲壓級 Sound Pressure Level(S.P.L)。在喇叭的有效頻率范圍內，饋給喇叭以相當于在額定阻抗上消耗一定電功率的噪聲電壓時，在以參在喇叭的有效頻率范圍內，饋給喇叭以相當于在額定阻抗上消耗一定電功率的噪聲電壓時，在以參考軸上離參考點一定距離處所產生的聲壓。考軸上離參考點一定距離處所產生的聲壓。注：手機用喇叭的靈敏度一般要求注：手機用喇叭的靈敏度一般要求87dB(0.1W/0.1m)87dB(0.1W/0.1m)。d. 總諧波失真總諧波失真 Total Harmonic Distortion(T.H.D)。它是指各種失真的總和。主要包括：諧波失真、互調失真

13、、瞬態失真。它是指各種失真的總和。主要包括：諧波失真、互調失真、瞬態失真。注：手機用喇叭的總諧波失真在額定功率注：手機用喇叭的總諧波失真在額定功率 1KHz 時應小于時應小于 5%。e. 共振頻率共振頻率 Resonance Frequency (fo)由阻抗曲線可見，在低頻某一頻率其阻抗值最大，此時的頻率稱之為揚聲器的共振頻率，記為由阻抗曲線可見，在低頻某一頻率其阻抗值最大，此時的頻率稱之為揚聲器的共振頻率，記為 fo,即即在阻抗曲線上揚聲器阻抗模值隨頻率上升的第一個主峰對應的頻率。在阻抗曲線上揚聲器阻抗模值隨頻率上升的第一個主峰對應的頻率。注：手機用喇叭的共振頻率一般在注：手機用喇叭的共振

14、頻率一般在 800Hz 左右。左右。 3.2 手機用揚聲器手機用揚聲器(Speaker)的評價原則的評價原則 Speaker 的品質特性對手機鈴聲優劣起著決定性作用。在同一個聲腔、同樣的音源情況下，不同性的品質特性對手機鈴聲優劣起著決定性作用。在同一個聲腔、同樣的音源情況下，不同性能的能的 Speaker 在音質、音量上會有較大的差異。因此選擇一個合適的在音質、音量上會有較大的差異。因此選擇一個合適的 Speaker 可較大程度地改善手機可較大程度地改善手機的音質。的音質。Speaker 的性能一般可以從的性能一般可以從頻響曲線、失真度和壽命頻響曲線、失真度和壽命三個方面進行評價。三個方面進行

15、評價。頻響曲線反映了頻響曲線反映了 Speaker在整個頻域內的響應特性，是最重要的評價標準在整個頻域內的響應特性，是最重要的評價標準。失真度曲線反映了在某一功率下，。失真度曲線反映了在某一功率下，Speaker 在不同在不同頻率點輸出信號的失真程度，它是次重要指標，一般情況下，當失真度小于頻率點輸出信號的失真程度，它是次重要指標，一般情況下，當失真度小于 10時，都認為在可接受時，都認為在可接受的范圍內。壽命反映了的范圍內。壽命反映了 Speaker 的有效工作時間。的有效工作時間。 XXX移動通訊共 11 頁 由于頻響曲線是圖形，包含信息很多，為了便于比較，主要從四個方面進行評價：由于頻響

16、曲線是圖形，包含信息很多，為了便于比較，主要從四個方面進行評價：SPLSPL值、低頻諧值、低頻諧振點振點f f0 0、平坦度和、平坦度和f f0 0處響度值。處響度值。SPLSPL值一般是在值一般是在1K1K4KHz4KHz之間取多個頻點的聲壓值進行平均，反映了在之間取多個頻點的聲壓值進行平均，反映了在同等輸入功率的情況下，同等輸入功率的情況下，SpeakerSpeaker輸出聲音強度的大小，它是頻響曲線最重要的指標。低頻諧振點輸出聲音強度的大小，它是頻響曲線最重要的指標。低頻諧振點f f0 0反反映了映了 SpeakerSpeaker的低頻特性，是頻響曲線次重要的指標。平坦度反映了的低頻特性

17、，是頻響曲線次重要的指標。平坦度反映了SpeakerSpeaker還原音樂的保真能力，作為參還原音樂的保真能力，作為參考指標。考指標。f f0 0處響度值反映了低音的性能，作為參考指標。處響度值反映了低音的性能，作為參考指標。 聽感評價聽感評價是一種主觀行為，一般只作為輔助性評價。在客觀數據評定難以取舍或沒有相關測試條是一種主觀行為，一般只作為輔助性評價。在客觀數據評定難以取舍或沒有相關測試條件時，應組織相關人員或音頻工程師進行主觀試聽評價。件時，應組織相關人員或音頻工程師進行主觀試聽評價。3.3 立體聲手機喇叭的選擇立體聲手機喇叭的選擇a. 二個（或多個）喇叭的電聲性能應保持一致。二個（或多

18、個）喇叭的電聲性能應保持一致。否則會發生因二個（或多個）揚聲器相位特性和聲壓頻率特性不同而產生的聲像移位和干擾。否則會發生因二個（或多個）揚聲器相位特性和聲壓頻率特性不同而產生的聲像移位和干擾。b. 二個喇叭不能靠得太近，否則聲場會變小，左右聲道聲音容易產生干擾。二個喇叭不能靠得太近，否則聲場會變小，左右聲道聲音容易產生干擾。c. 音腔設計時，注意兩個后音腔不能導通，要相互隔開且密封設計。音腔設計時，注意兩個后音腔不能導通，要相互隔開且密封設計。3.4 手機用揚聲器手機用揚聲器(Speaker)的選型推薦的選型推薦 詳見標準部品庫（制定中）。詳見標準部品庫（制定中）。 4.4. 手機手機Spe

19、akerSpeaker音腔性能設計音腔性能設計 手機音腔對于鈴聲音質的優劣影響很大。同一個音源、同一個手機音腔對于鈴聲音質的優劣影響很大。同一個音源、同一個SpeakerSpeaker在不同聲腔中播放效果的音在不同聲腔中播放效果的音色可能相差較大，有些比較悅耳，有些則比較單調。合理的聲腔設計可以使鈴聲更加悅耳。色可能相差較大，有些比較悅耳，有些則比較單調。合理的聲腔設計可以使鈴聲更加悅耳。 為了提高手機音效品質，提升聲腔設計水平是結構工程師的本職工作。所以本設計規范主要講述音為了提高手機音效品質，提升聲腔設計水平是結構工程師的本職工作。所以本設計規范主要講述音腔結構設計，其他影響音效的主要因素

20、腔結構設計，其他影響音效的主要因素 Speaker 選型選型音頻電路設計及音頻電路設計及 MIDI 音樂選型需硬件部音樂選型需硬件部軟軟件部件部音頻小組等各部門的大力配合，共同把手機的音效水平提升到新的高度。音頻小組等各部門的大力配合，共同把手機的音效水平提升到新的高度。 4.14.1 音腔結構簡介音腔結構簡介 手機的聲腔設計主要包括手機的聲腔設計主要包括后聲腔、前聲腔、出聲孔、密閉性、防塵網后聲腔、前聲腔、出聲孔、密閉性、防塵網五個方面，如下圖：五個方面，如下圖： 下面，就分別從以上五個部分詳細介紹手機音腔設計必須或盡量遵循的準則。下面，就分別從以上五個部分詳細介紹手機音腔設計必須或盡量遵循

21、的準則。4.2 后聲腔對鈴聲的影響及推薦值后聲腔對鈴聲的影響及推薦值后聲腔主要影響鈴聲的低頻部分，對高頻部分影響則較小。鈴聲的低頻部分對音質影響很大，低后聲腔主要影響鈴聲的低頻部分，對高頻部分影響則較小。鈴聲的低頻部分對音質影響很大，低頻波峰越靠左，低音就越突出，主觀上會覺得鈴聲比較悅耳。頻波峰越靠左，低音就越突出，主觀上會覺得鈴聲比較悅耳。 一般情況下，隨著后聲腔容積不斷增大，其頻響曲線的低頻波峰會不斷向左移動，使低頻特性能夠一般情況下，隨著后聲腔容積不斷增大，其頻響曲線的低頻波峰會不斷向左移動，使低頻特性能夠得到改善。但是兩者之間關系是非線性的，當后聲腔容積大于一定值時，它對低頻的改善程度

22、會急劇得到改善。但是兩者之間關系是非線性的，當后聲腔容積大于一定值時，它對低頻的改善程度會急劇后聲腔后聲腔Speaker前聲腔前聲腔防塵網防塵網出聲孔出聲孔圖圖 1 聲腔結構示意圖聲腔結構示意圖 XXX移動通訊共 11 頁下降，如圖下降，如圖 2 示。示。圖圖 2 橫坐標是后聲腔的容積（橫坐標是后聲腔的容積（cm3） ，縱坐標是，縱坐標是Speaker r單體的低頻諧振點與從聲腔中發出聲音的單體的低頻諧振點與從聲腔中發出聲音的低頻諧振點之差，單位低頻諧振點之差，單位 Hz。從上圖可知，當后聲腔容積小于一定值時，其變化對低頻性能影響很大。從上圖可知，當后聲腔容積小于一定值時，其變化對低頻性能影響

23、很大。需要強調的是，需要強調的是，Speaker r單體品質對鈴聲低頻性能的影響很大。在一般情況下，裝配在聲腔中的單體品質對鈴聲低頻性能的影響很大。在一般情況下，裝配在聲腔中的Speaker r，即便能在理想狀況下改善聲腔的設計，其低頻性能也只能接近，而無法超過單體的低頻性，即便能在理想狀況下改善聲腔的設計，其低頻性能也只能接近，而無法超過單體的低頻性能。能。一般情況下，后聲腔的形狀變化對頻響曲線影響不大。但是如果后聲腔中某一部分又扁、又細、又一般情況下，后聲腔的形狀變化對頻響曲線影響不大。但是如果后聲腔中某一部分又扁、又細、又長，那么該部分可能會在某個頻率段產生駐波，使音質急劇變差，因此，在

24、聲腔設計中，必須避免出現長，那么該部分可能會在某個頻率段產生駐波，使音質急劇變差，因此，在聲腔設計中，必須避免出現這種異常空間情況，盡量設計形狀規則的音腔。這種異常空間情況，盡量設計形狀規則的音腔。對于不同直徑的對于不同直徑的Speaker r，聲腔設計要求不太一樣，同一直徑則差異不太大。根據不同直徑，聲腔設計要求不太一樣，同一直徑則差異不太大。根據不同直徑Speaker r 的低頻的低頻諧振點諧振點 f0與后聲腔容積的關系測試數據，具體推薦值如下：與后聲腔容積的關系測試數據，具體推薦值如下：13mm Speaker r：它的低頻諧振點 f0一般在 800Hz1200Hz 之間。當后聲腔為 0

25、.5cm3時，其低頻諧振點 f0大約衰減 600Hz650Hz。當后聲腔為 0.8cm3時，f0大約衰減400Hz450Hz。當后聲腔為 1cm3時，f0大約衰減 300Hz350Hz。當后聲腔為 1.4cm3時，f0大約衰減250Hz300Hz。當后聲腔為 3.5cm3時，f0大約衰減 100Hz150Hz。因此對于對于13mm SPEAKER，當，當它低頻性能較好（如它低頻性能較好（如 f0在在 800Hz 左右）時，后聲腔要求可適當放寬，但有效容積也應大于左右）時，后聲腔要求可適當放寬，但有效容積也應大于 0.8cm3。當。當低頻性能較差時（低頻性能較差時（f01000Hz） ，其后聲腔

26、有效容積應大于，其后聲腔有效容積應大于 1cm3。后聲腔推薦值為。后聲腔推薦值為 1.4cm3以上，當后聲以上，當后聲腔大于腔大于 3.5cm3時，其容積變化對低頻性能影響會比較小。時，其容積變化對低頻性能影響會比較小。當然，對當然，對13mm Speaker r，由于單體偏小，各廠商的產品品質也參差不齊，聽感與更大的，由于單體偏小，各廠商的產品品質也參差不齊，聽感與更大的Speaker r相比會有一定差異，一般情況下不推薦使用。相比會有一定差異，一般情況下不推薦使用。15mm Speaker r：它的低頻諧振點 f0一般在 7501000Hz 之間。當后聲腔為 0.5cm3時，低頻諧振點 f

27、0大約衰減 850Hz1000Hz。當后聲腔為 1cm3時，f0大約衰減600Hz750Hz。當后聲腔為 1.6cm3時，f0大約衰減 400Hz550Hz。當后聲腔為 3.5cm3時，f0大約衰減200Hz250Hz。因此對于對于15mm SPEAKER，后聲腔有效容積應大于，后聲腔有效容積應大于 1.6cm3。當后聲腔大于。當后聲腔大于 3.5cm30200400600800100012000246810圖圖 2 后聲腔容積對低頻性能影響后聲腔容積對低頻性能影響 XXX移動通訊共 11 頁時，其容積變化對低頻性能影響會比較小。時，其容積變化對低頻性能影響會比較小。1318mm Speake

28、r r：它的低頻諧振點 f0一般在 7801000Hz 之間。當后聲腔為 0.5cm3時，低頻諧振點 f0大約衰減 850Hz1000Hz。當后聲腔為 1cm3時，f0大約衰減600Hz750Hz。當后聲腔為 1.6cm3時，f0大約衰減 400Hz550Hz。當后聲腔為 3.5cm3時，f0大約衰減200Hz250Hz。因此對于對于 13X18mm SPEAKER，后聲腔有效容積應大于，后聲腔有效容積應大于 1.6cm3。當后聲腔大于。當后聲腔大于 3.5cm3時，其容時，其容 積變化對低頻性能影響會比較小。積變化對低頻性能影響會比較小。 1318mm Speaker r 在性能上和在性能上

29、和13mm Speaker r 有些類似，一般也不推薦使用。有些類似，一般也不推薦使用。 16mm Speaker r：它的低頻諧振點 f0一般在 7501100Hz 之間。當后聲腔為 0.5cm3時，低頻諧振點 f0大約衰減 850Hz1000Hz。當后聲腔為 0.9cm3時，f0大約衰減600Hz700Hz。當后聲腔為 1.5cm3時，f0大約衰減 400Hz550Hz。當后聲腔為 2cm3時，f0大約衰減300Hz350Hz。當后聲腔為 4cm3時，f0大約衰減 150Hz200Hz。因此對于對于16mm Speaker r，后聲腔，后聲腔有效容積應大于有效容積應大于 1.5cm3。后聲

30、腔推薦值為。后聲腔推薦值為 2cm3，當后聲腔大于，當后聲腔大于 4cm3時，其容積變化對低頻性能影響會時，其容積變化對低頻性能影響會比較小。比較小。18mm SPEAKER：它的低頻諧振點 f0一般在 700900Hz 之間。當后聲腔為 0.5cm3時，低頻諧振點 f0大約衰減 700Hz950Hz。當后聲腔為 0.9cm3時，f0大約衰減500Hz700Hz。當后聲腔為 0.9cm3時，f0大約衰減 500Hz700Hz。當后聲腔為 1.5cm3時，f0大約衰減400Hz550Hz。當后聲腔為 2.1cm3時，f0大約衰減 250Hz400Hz。當后聲腔為 4.3cm3時，f0大約衰減12

31、0Hz160Hz。因此對于對于18mm Speaker r，后聲腔有效容積應大于，后聲腔有效容積應大于 2cm3。當后聲腔大于。當后聲腔大于 4cm3時，時，其其 容積變化對低頻性能影響會比較小。容積變化對低頻性能影響會比較小。綜上所述，可得下表：綜上所述，可得下表：注：注：a. 后音腔設計時，必須保證后音腔設計時，必須保證 Speaker r 后出聲孔出氣暢通，即后出聲孔出氣暢通，即 Speaker r 后出聲孔距離最近的擋板距后出聲孔距離最近的擋板距離應大于后出聲孔徑的離應大于后出聲孔徑的 0.8 倍。倍。b. 若采用殼體長出膠位密封設計后音腔，則需采用若采用殼體長出膠位密封設計后音腔，則

32、需采用 T0.5mm 厚泡棉（單面帶膠）為密封材料，殼厚泡棉（單面帶膠）為密封材料，殼體膠位厚度設計為體膠位厚度設計為 0.6mm 以上，距離以上，距離 PCB 間隙為間隙為 0.35mm，以封閉音腔。此時泡棉起到雙重作用：即，以封閉音腔。此時泡棉起到雙重作用：即密封及緩沖。密封及緩沖。c. 后音腔容積盡量大些，一般推薦后音腔容積盡量大些，一般推薦 3 cm3 以上，但在手機實際設計中難以達到這個要求，則以上以上，但在手機實際設計中難以達到這個要求，則以上述推薦容積設計。述推薦容積設計。d. 后音腔如果太小，比如小于后音腔如果太小，比如小于 1.5 或或 1 cm3， 。，則不可設計密封音腔。

33、，則不可設計密封音腔。 4.3 前聲腔對聲音的影響前聲腔對聲音的影響 Speaker外外形形尺尺寸寸(mm)后后音音腔腔最最小小容容積積（cm3）后后音音腔腔推推薦薦容容積積（c cm m3 3）1 13 30.811.4以以上上1 15 51.21.51.6以以上上1 16 61.21.51.8以以上上1 18 81.522.0以以上上13X181.21.51.6以以上上4 40 02.02.54.0以以上上 XXX移動通訊共 11 頁 前聲腔對低頻段影響不大，主要影響手機鈴聲的高頻部分。隨著前聲腔容積的增大，高頻波峰會往前聲腔對低頻段影響不大，主要影響手機鈴聲的高頻部分。隨著前聲腔容積的增

34、大，高頻波峰會往不斷左移動，高頻諧振點會越來越低。高頻諧振點變化的對數值與前聲腔容積的增量幾乎成線性關系，不斷左移動，高頻諧振點會越來越低。高頻諧振點變化的對數值與前聲腔容積的增量幾乎成線性關系，如圖如圖 3。注：圖注：圖 3 中橫坐標為前聲腔容積，單位中橫坐標為前聲腔容積，單位 cm3。縱坐標為高頻諧振點變化的對數值。縱坐標為高頻諧振點變化的對數值。 由于手機由于手機 MIDI 音樂的頻帶一般為音樂的頻帶一般為 300Hz8000Hz，即在該頻段內的頻響曲線才是有效值，因此我，即在該頻段內的頻響曲線才是有效值，因此我們一般希望頻響曲線的高頻諧振點在們一般希望頻響曲線的高頻諧振點在 6000H

35、z8000Hz 之間。因為如果高頻波峰太高（高頻諧振點大于之間。因為如果高頻波峰太高（高頻諧振點大于10000Hz） ，那么在中頻段可能會出現較深的波谷，導致聲音偏小。如果高頻波峰太低（高頻諧振點小，那么在中頻段可能會出現較深的波谷，導致聲音偏小。如果高頻波峰太低（高頻諧振點小于于 6000Hz） ，那么聲腔的有效頻帶可能會比較窄，導致音色比較單調，音質較差。所以前聲腔太大或太，那么聲腔的有效頻帶可能會比較窄，導致音色比較單調，音質較差。所以前聲腔太大或太小對聲音都會產生不利的影響。同時，小對聲音都會產生不利的影響。同時，由于出聲孔面積對高頻也有較大的影響，因此設計前聲腔時，需由于出聲孔面積對

36、高頻也有較大的影響，因此設計前聲腔時，需考慮出聲孔的面積，一般情況下，前聲腔越大，則出聲孔面積也應該越大。考慮出聲孔的面積，一般情況下，前聲腔越大，則出聲孔面積也應該越大。 當前聲腔過小時，還會造成一個問題，即出聲孔的位置對高頻的影響程度急劇增加，可能會給手機當前聲腔過小時，還會造成一個問題，即出聲孔的位置對高頻的影響程度急劇增加，可能會給手機的出聲孔外觀位置設計造成一定的困難。的出聲孔外觀位置設計造成一定的困難。 綜上所述，結合手機設計的實際情況，前聲腔設計時，一般希望前聲腔的墊片壓縮后的厚度在綜上所述，結合手機設計的實際情況，前聲腔設計時，一般希望前聲腔的墊片壓縮后的厚度在0.51mm 之

37、間。由于它與出聲孔面積有一定的相關性，因此具體推薦值在下一節給出。之間。由于它與出聲孔面積有一定的相關性，因此具體推薦值在下一節給出。4.4 出聲孔對聲音的影響及推薦值出聲孔對聲音的影響及推薦值 出聲孔的面積對聲音影響很大，而且開孔的位置、分布是否均勻對聲音也有一定的影響，其程度與出聲孔的面積對聲音影響很大，而且開孔的位置、分布是否均勻對聲音也有一定的影響，其程度與前音腔容積有很大關系。一般情況下，前音腔越大，開孔的位置、分布對聲音的影響程度就越小。前音腔容積有很大關系。一般情況下，前音腔越大，開孔的位置、分布對聲音的影響程度就越小。 出聲孔的面積對頻響曲線的各個頻段都有影響，在不同條件下，對

38、不同頻段的影響程度各不相同。出聲孔的面積對頻響曲線的各個頻段都有影響，在不同條件下，對不同頻段的影響程度各不相同。當出聲孔面積小于一定值時，整個頻響曲線的當出聲孔面積小于一定值時，整個頻響曲線的 SPL 值會急劇下降，即鈴聲的聲強損失很大，這在手機值會急劇下降，即鈴聲的聲強損失很大，這在手機設計中是必須禁止的。當出聲孔面積大于一定閾值時，隨著面積增大，高頻波峰、低頻波峰都會向右設計中是必須禁止的。當出聲孔面積大于一定閾值時，隨著面積增大，高頻波峰、低頻波峰都會向右移動，但高頻變化的程度遠比低頻大，低頻變化很小，即出聲孔面積的變化主要影響頻響曲線的高頻移動，但高頻變化的程度遠比低頻大，低頻變化很

39、小，即出聲孔面積的變化主要影響頻響曲線的高頻性能，對低頻性能影響不大。性能，對低頻性能影響不大。 出聲孔面積與高頻諧振點的變化呈非線性關系，且與前聲腔大小有一定的聯系，如圖出聲孔面積與高頻諧振點的變化呈非線性關系，且與前聲腔大小有一定的聯系，如圖 4 示。示。 3.83.823.843.863.883.93.923.943.963.98400.050.10.150.20.250.30.350.4圖圖 3 前聲腔容積對高頻性能的影響前聲腔容積對高頻性能的影響3.43.53.63.73.83.944.105101520253035圖圖 4 出聲孔面積對高頻諧振點的影響出聲孔面積對高頻諧振點的影響前

40、聲腔前聲腔 0.1 cm3前聲腔前聲腔 0.033 cm3 XXX移動通訊共 11 頁圖圖 4 中，橫坐標表示出聲孔的面積，單位中，橫坐標表示出聲孔的面積，單位 mm2。縱坐標表示高頻諧振點變化的對數值。縱坐標表示高頻諧振點變化的對數值。綜上所述，前聲腔、出聲孔面積設計推薦值如下表：綜上所述，前聲腔、出聲孔面積設計推薦值如下表： 直徑直徑 13mm13mm 的的 SpeakerSpeaker直徑直徑 15mm15mm 的的 SpeakerSpeaker腔墊片壓縮后厚度腔墊片壓縮后厚度(mm)(mm)0.30.30.40.40.50.50.70.70.80.81.11.10.30.30.40.4

41、0.50.50.70.70.80.81.11.1前聲腔容積（前聲腔容積（cm3cm3）0.030.030.040.040.050.050.070.070.080.080.110.110.040.040.060.060.070.070.10.10.110.110.160.16出聲孔面積最小值（出聲孔面積最小值（mm2mm2）2 22 22 22.52.52.52.52.52.5出聲孔面積有效范圍（出聲孔面積有效范圍（mm2mm2）4.54.525255 525256 628285 540406 640407 74040出聲孔面積推薦值（出聲孔面積推薦值（mm2mm2）10101212141413

42、1315151717直徑直徑 16mm16mm 的的 SpeakerSpeaker直徑直徑 18mm18mm 的的 SpeakerSpeaker前聲腔墊片壓縮后厚度前聲腔墊片壓縮后厚度（mmmm）0.30.30.40.40.50.50.70.70.80.81.11.10.30.30.40.40.50.50.70.70.80.81.11.1前聲腔容積（前聲腔容積（cm3cm3）0.050.050.070.070.080.080.120.120.130.130.180.180.060.060.080.080.100.100.150.150.170.170.240.24出聲孔面積最小值（出聲孔面積最

43、小值（mm2mm2）3 33 33 34 44 44 4出聲孔面積有效范圍（出聲孔面積有效范圍（mm2mm2）6 640407 740409 940407.57.560608 8606010106060出聲孔面積推薦值（出聲孔面積推薦值（mm2mm2）151516161818181820202222注：注：13X18mm 橢圓形橢圓形 Speaker r 前聲腔和出聲孔面積可以參考前聲腔和出聲孔面積可以參考 15mm Speaker r 的參數。的參數。上表中最小值表示當出聲孔面積小于該值時，整個頻響曲線會受到較大影響，音量會極大衰減。有上表中最小值表示當出聲孔面積小于該值時，整個頻響曲線會受

44、到較大影響，音量會極大衰減。有效范圍表示出聲孔面積在此范圍之內，一般能滿足基本要求。需要強調是：效范圍表示出聲孔面積在此范圍之內，一般能滿足基本要求。需要強調是：如果出聲孔在前聲腔投影范如果出聲孔在前聲腔投影范圍內，分布比較均勻，且過中心，那么可以取較小值，否則應取偏大一些的值。建議在一般情況下，不圍內，分布比較均勻，且過中心，那么可以取較小值，否則應取偏大一些的值。建議在一般情況下，不要取有效范圍的極限值。要取有效范圍的極限值。在實際設計中，如果高頻聲音出現問題，可以通過實際測量結果，修正出聲孔面積進行改善。注意：在實際設計中，如果高頻聲音出現問題，可以通過實際測量結果，修正出聲孔面積進行改

45、善。注意：出聲孔面積減小并不意味著聲強降低，相反在很多情況下，反而可以提高聲強。出聲孔面積減小并不意味著聲強降低，相反在很多情況下，反而可以提高聲強。當然，為節省時間，在實際設計中，在一般情況下，也可以以下基本設計原則計算確定當然，為節省時間，在實際設計中，在一般情況下，也可以以下基本設計原則計算確定出聲孔的面積：出聲孔的面積： a. 出音孔的面積大約占出音孔的面積大約占 Speaker r 面積面積 10% 20% 比較合適。比較合適。 b. 2.0 以上及以上及 0.8 以下的出音孔盡可能避免。建議設計孔徑以下的出音孔盡可能避免。建議設計孔徑 1.01.5mm 之間。之間。因為因為 2.0

46、 以上打出音孔時很容易進入異物，還有因尖銳的物體以上打出音孔時很容易進入異物，還有因尖銳的物體 SPEAKER 的振動膜會有損傷的風的振動膜會有損傷的風險；而險；而 0.8 以下孔在模具的實現及后續注塑時容易產生異常，使音效偏離設計值。以下孔在模具的實現及后續注塑時容易產生異常，使音效偏離設計值。 c. 出音孔的最小面積大約是出音孔的最小面積大約是 3.6%。一般情況下不要取這個極限值。一般情況下不要取這個極限值。4.5 后聲腔密閉性對聲音的影響后聲腔密閉性對聲音的影響 后聲腔是否有效的密閉對聲音的低頻部分影響很大，當后聲腔出現泄漏時，低頻會出現衰減，對后聲腔是否有效的密閉對聲音的低頻部分影響

47、很大，當后聲腔出現泄漏時，低頻會出現衰減，對音質造成損害，它的影響程度與泄漏面積、位置都有一定的關系。音質造成損害，它的影響程度與泄漏面積、位置都有一定的關系。 一般情況下，泄漏面積越大，低頻衰減越厲害。泄漏面積與低頻諧振點的衰減成近似線性的關一般情況下，泄漏面積越大，低頻衰減越厲害。泄漏面積與低頻諧振點的衰減成近似線性的關系，如圖系，如圖 5。0200400600800100012001400012345后聲腔后聲腔 1.4 cm3后聲腔后聲腔 1 cm3圖圖 5 泄漏面積對低頻的影響泄漏面積對低頻的影響 XXX移動通訊共 11 頁圖圖 5 中，橫坐標表示泄漏面積，單位中，橫坐標表示泄漏面積

48、，單位 mm2。縱坐標表示無泄漏與有泄漏情況下低頻諧振點之差。縱坐標表示無泄漏與有泄漏情況下低頻諧振點之差。在同等泄漏面積情況下，后聲腔越小，低頻衰減越厲害，即泄漏造成的危害越大，如圖在同等泄漏面積情況下，后聲腔越小，低頻衰減越厲害，即泄漏造成的危害越大，如圖 6。 綜上所述，建議結構設計時，應盡可能保證后聲腔的密閉，否則可能會嚴重影響音質。綜上所述，建議結構設計時，應盡可能保證后聲腔的密閉，否則可能會嚴重影響音質。4.6 防塵網對聲音的影響防塵網對聲音的影響 相比于其他幾個因素，防塵網對聲音的影響程度較小，它主要是影響頻響曲線的低頻峰值和高頻相比于其他幾個因素，防塵網對聲音的影響程度較小，它

49、主要是影響頻響曲線的低頻峰值和高頻峰值，其中對低頻峰值影響較大。峰值，其中對低頻峰值影響較大。 防塵網對聲音的影響程度主要取決于防塵網的聲阻值和低頻、高頻峰值的大小。一般情況下，峰值防塵網對聲音的影響程度主要取決于防塵網的聲阻值和低頻、高頻峰值的大小。一般情況下，峰值越大，受到防塵網衰減的程度也越大。越大，受到防塵網衰減的程度也越大。 防塵網主要有兩個作用，防止灰塵和削弱低頻峰值，以保護防塵網主要有兩個作用，防止灰塵和削弱低頻峰值，以保護 Speaker r。目前，我們常用的防塵網一。目前，我們常用的防塵網一般在般在 250350之間，它們的聲阻值都比較小，基本上在之間，它們的聲阻值都比較小，

50、基本上在 10 以下，對聲音的影響很小，所以一以下，對聲音的影響很小，所以一般采用般采用 SPEAKERSPEAKER 廠家提供的防塵網差異不會非常大。廠家提供的防塵網差異不會非常大。因此從防塵和聲阻兩個方面綜合考慮，建議采用因此從防塵和聲阻兩個方面綜合考慮，建議采用300300左右的防塵網。左右的防塵網。我們以往采用的不織布防塵網存在一個問題，由于不織布的不同區域密度不一樣，因此不同區域我們以往采用的不織布防塵網存在一個問題，由于不織布的不同區域密度不一樣，因此不同區域05001000150020002500300035000246810圖圖 6 后聲腔容積變化時，泄漏與非泄漏對低頻影響對比

51、后聲腔容積變化時，泄漏與非泄漏對低頻影響對比泄漏面積 1.3mm2無泄漏 XXX移動通訊共 11 頁聲阻也不一樣，可能會造成同一批防塵網的聲阻一致性較差。但不織布的成本比聲阻也不一樣，可能會造成同一批防塵網的聲阻一致性較差。但不織布的成本比網格布網格布低，因此建議低，因此建議設計中綜合考慮性能和成本，一般情況下，盡可能不要采用不織布作為防塵網。設計中綜合考慮性能和成本，一般情況下，盡可能不要采用不織布作為防塵網。5. 手機手機 Speaker 音腔結構設計需注意的重要事項音腔結構設計需注意的重要事項a.a. Speaker r 出聲孔及聲腔內部設計要圓滑過渡出聲孔及聲腔內部設計要圓滑過渡, ,

52、盡量避免尖角盡量避免尖角銳角，否則容易產生異響。銳角，否則容易產生異響。 b.b. Speaker r 定位筋定位筋(Rib)(Rib)僅對僅對 SpeakerSpeaker 起到定位作用。起到定位作用。RibRib 厚度設計為厚度設計為 0.6mm,0.6mm,與與 Speaker r 單邊間隙設計為單邊間隙設計為 0.1,0.1, 頂部有導向斜角頂部有導向斜角 C0.20.3C0.20.3，便于裝配。，便于裝配。RIBRIB 的高度可以以低于的高度可以以低于 SpeakerSpeaker 接線端的高度接線端的高度 0.5mm0.5mm 為基準，一般不宜高出為基準，一般不宜高出 Speake

53、rSpeaker 周邊，否周邊，否則則RIBRIB 會阻礙后音腔空氣流通，話音特性會嚴重下降。會阻礙后音腔空氣流通，話音特性會嚴重下降。c.c. 對外殼為塑膠的對外殼為塑膠的 Speaker r，背面軛背面軛( (即金屬磁罩即金屬磁罩) )受力過大容易脫落。在結構設計時，受力過大容易脫落。在結構設計時，Speaker r 底底部塑膠定位骨或墊圈類應設計超出部塑膠定位骨或墊圈類應設計超出軛單邊軛單邊 1.0mm1.0mm，以使受力分散到，以使受力分散到 SpeakerSpeaker 塑膠殼上，避免軛受力塑膠殼上，避免軛受力過大被壓塌陷。過大被壓塌陷。 d.d. Speaker r 前面前面與殼體

54、間必須有防塵網。與殼體間必須有防塵網。Speaker r 前方不織布是否是屬薄且稀疏材質讓聲音不致被悶住，建議用網格布，不要用不織布。前方不織布是否是屬薄且稀疏材質讓聲音不致被悶住，建議用網格布，不要用不織布。 e.e. Speaker r 前音腔泡棉需雙面帶膠，固定在殼體上，保證前后音腔的密閉性。因前音腔泡棉需雙面帶膠，固定在殼體上，保證前后音腔的密閉性。因 Speaker r 前后音腔前后音腔振幅相等相位相反，因此不能互通，必須將前后音腔隔離開。否則兩者相位疊加，聲音會變很小。振幅相等相位相反，因此不能互通，必須將前后音腔隔離開。否則兩者相位疊加，聲音會變很小。 f f. 需需考慮考慮 E

55、SD 問題。問題。Speaker r 與外界連通，與外界連通，ESD 很容易打進去，因此很容易打進去，因此 speaker 周圍的卡座周圍的卡座電源電源連接器等相關元件也要同步考慮好接地。連接器等相關元件也要同步考慮好接地。 g.g. 對焊線式對焊線式 Speaker r，引線要方便焊接，塑膠位需做導線槽，引線要方便焊接，塑膠位需做導線槽，避免走線混亂及塑膠壓線的情況，引避免走線混亂及塑膠壓線的情況，引線端頭剝線長度線端頭剝線長度 1.5mm。h.h. 對彈片式對彈片式 Speaker r，PCB 焊盤與接觸片焊盤與接觸片 X/Y 方向必須居中方向必須居中(接觸片必須設計成原始和壓縮兩種接觸片

56、必須設計成原始和壓縮兩種狀態狀態)，且要求單邊大于接觸片，且要求單邊大于接觸片 0.5 以上。以上。 i.i. 若手機空間允許，則若手機空間允許，則 Speaker r 可盡量自帶音腔，由可盡量自帶音腔，由 Speaker r 供應商直接整體供貨。供應商直接整體供貨。j.j. 如果后音腔不能做到密封，則后音腔容積盡量大些，且泄漏孔需遠離如果后音腔不能做到密封，則后音腔容積盡量大些，且泄漏孔需遠離 Speaker r，這樣會減少后，這樣會減少后音腔密閉性不好所帶來的負面影響。音腔密閉性不好所帶來的負面影響。 k.k. 圓形喇叭用于手機中時，最好采用圓形出音孔。否則，會因為振動體與出音孔的形狀差異

57、，引圓形喇叭用于手機中時，最好采用圓形出音孔。否則，會因為振動體與出音孔的形狀差異，引起頻率特性變化，使聲音變得尖銳。起頻率特性變化，使聲音變得尖銳。l.l. 翻蓋手機使用一個翻蓋手機使用一個 Speaker/Receiver 二合一單面發聲完成放音和受話功能時，應使上、下蓋保二合一單面發聲完成放音和受話功能時，應使上、下蓋保持一定的間隙（最少持一定的間隙（最少0.4mm）或者開設導音槽。）或者開設導音槽。6. 手機用手機用 Receiver 簡介簡介選擇原則及其結構設計選擇原則及其結構設計6.1 Receiver 簡介簡介Receiver 工作原理和工作原理和 Speaker 一樣，也是一個

58、電聲換能器。一樣，也是一個電聲換能器。ReceiverReceiver 是在手機上為實現聲音通話而使用的一個元件。是在手機上為實現聲音通話而使用的一個元件。手機手機 ReceiverReceiver 音壓頻率使用范圍在音壓頻率使用范圍在 300Hz300Hz3.4KHz3.4KHz，功率，功率 0.30.30.6W0.6W。 S Speakerpeaker 是在離耳朵任意的距離和方向都能聽到聲音，相反是在離耳朵任意的距離和方向都能聽到聲音，相反 ReceiverReceiver 是緊貼在耳朵為了傳達通信是緊貼在耳朵為了傳達通信的聲音通話或是短信聲音的的聲音通話或是短信聲音的 SPEAKERSP

59、EAKER 的一種。的一種。ReceiverReceiver 和和 SpeakerSpeaker 相比，不需要高的功率，所以一般在結構設計上不會收到很多制約。相比，不需要高的功率，所以一般在結構設計上不會收到很多制約。6.2 Receiver 的選擇注意事項的選擇注意事項 Receiver 的選擇不象的選擇不象 Speaker 那樣嚴格，一般選用大量生產批量驗證過的產品，圓形或方形均可，那樣嚴格，一般選用大量生產批量驗證過的產品，圓形或方形均可，主要根據結構空間確定。但盡量不要去選用剛開發出來的偏小主要根據結構空間確定。但盡量不要去選用剛開發出來的偏小偏薄或異型的產品，因為這樣會影響偏薄或異型

60、的產品，因為這樣會影響聽筒的音量及受話效果。聽筒的音量及受話效果。如果是因結構需要選擇異型的，則如果是因結構需要選擇異型的，則導音套的設計導音套的設計就相當關鍵了。就相當關鍵了。 XXX移動通訊共 11 頁6.3 手機手機 Receiver 音腔結構設計需注意的重要事項音腔結構設計需注意的重要事項a. Receiver 出聲孔及音腔內部要過渡圓滑出聲孔及音腔內部要過渡圓滑, 避免尖角避免尖角銳角，以免影響聽筒音質。銳角，以免影響聽筒音質。b. Receiver 定位筋定位筋(Rib)(Rib)僅對僅對 Receiver 起到定位作用。起到定位作用。RibRib 厚度設計為厚度設計為 0.6mm