揚聲器音腔設計

1、R&D Dept.2006WWW.NEWPLAN.COM.CNNEWPLAN PRODUCT DESIGN Co.,LTD聲音曲線聲音曲線從圖看出，從圖看出，MP3MP3音樂和人耳聽覺區(qū)域為音樂和人耳聽覺區(qū)域為20-20KHZ20-20KHZ，手機喇叭并不是所有音樂都能播放，手機喇叭并不是所有音樂都能播放只能播放只能播放500HZ500HZ以上音樂信號，但是高頻靈敏度相對其它頻段要高，并且沒有低頻，以上音樂信號，但是高頻靈敏度相對其它頻段要高，并且沒有低頻，因此過多的高頻段相對于手機音樂只是一種燥聲。因此過多的高頻段相對于手機音樂只是一種燥聲。1、防止聲音短路，充分發(fā)揮揚聲器性能。2、

2、對聲音進行修正，防止噪音。3、正確的音腔設計可提高揚聲器利用率。4、讓聲音真實的還原。5、后腔是對手機低頻進行修正6、前腔對中高頻進行修正。7、出聲孔面積能對中高頻進行修正。音腔設計作用音腔設計作用1、后腔設計要求：后腔要求無限大，密封（手機揚聲器振幅較小，空氣壓縮容積?。?。2、前腔設計要求：前腔要盡量?。〒P聲器曲線在理想的情況下），但由于揚聲器參數的缺陷，前腔要為聲音形成一個高頻共振，使聲音干凈，前腔高度應在1.5mm-3.5mm之間。3、前腔出聲孔要求：出聲孔面積要盡量的大（揚聲器曲線在理想的情況下），但由于手機揚聲器低頻下限高，沒有低頻，過多的高頻形成了燥音，因此出聲孔最好控制在揚聲器振

3、動面積（泡棉內面積）5%-15%之間。4、電池槽，卡槽孔要遠離手機揚聲器。5、前后腔要完全隔開，后腔要密封好。音腔設計的要點（無泄漏后腔設計）音腔設計的要點（無泄漏后腔設計） 出聲孔作用： 1、出聲。 2、出聲孔面積影響高頻截止頻率、中低頻的靈敏度。 3、出聲孔面積一般在揚聲器振動面積的5%-15%之間，過大可導致高頻燥音過多，過小可能導致聲音變小。出聲孔設計出聲孔設計 出聲孔：1、盡量不要開在正中，這樣高頻較多，聲音做不大，并且伴隨高頻燥聲。2、開孔面積也不能太大，因為揚聲器本身的原因和后腔因素，高音會顯得比較尖銳，聽起來聲音刺耳。 出聲孔過渡要平滑，這樣聲音不會刺耳。 出聲孔圓孔徑、方形孔

4、孔距不得小于1mm，太小不利于發(fā)聲，并且聲音小還細，沒有厚度。出聲孔設計注意點出聲孔設計注意點揚聲器振膜面頻段分布揚聲器振膜面頻段分布揚聲器頻段分布:振膜邊是低頻,振膜中是高頻出聲孔：出聲孔開在揚聲器振動膜的邊上，可以提高中頻音量，減小高頻燥聲，揚聲器振膜3/4處為低頻發(fā)聲點（從中往邊）。出聲孔分布設計實例出聲孔分布設計實例1單個揚聲器：出聲孔開在揚聲器正中，谷峰較小,聲音顯得不夠大（相對出聲孔開在旁邊），揚聲器振膜正中發(fā)出的為高頻。出聲孔分布設計實例出聲孔分布設計實例2出聲孔分布設計實例出聲孔分布設計實例出聲孔位置圖比較出聲孔面積為揚聲器振動面積的出聲孔面積為揚聲器振動面積的20%出聲孔：不

5、能分布在整個面上，會使出聲孔面積過大，高音顯得比較尖，燥。出聲孔面積設計實例出聲孔面積設計實例出聲孔孔徑在0.8mm-1.5mm之內，出聲孔面積只有占到揚聲器振動面積10%左右的時候，聲音音量、音質都能做好。出聲孔面積設計實例出聲孔面積設計實例出聲孔面積曲線對比在出聲孔不能小于0.5mm，太小對出聲不利，聲音渾濁尖燥，出聲孔過多會使聲音不耐聽，尖銳，讓人感覺是燥音。出聲孔徑要求出聲孔徑要求此圖會出聲孔高音尖銳，高音破音。這樣的出聲孔會中頻明亮高音不容易破。注意孔徑不得小于1.0mm。這樣對發(fā)聲有利出聲孔設計實例出聲孔設計實例出聲孔最好能做成和聲波相同的形狀，這樣峰谷會少一點。出聲孔形狀設計實例

6、出聲孔形狀設計實例1好好較好較好一般一般差差極差極差 作用： 1、前腔是讓聲音產生一個高頻段的截止頻率，并產生一個高頻峰（相對的)。 2、修正高頻燥聲。 3、好的前腔可提高中頻、減小高頻燥聲、降低高頻段延伸、提高聲音轉換效率。前腔設計前腔設計 1、前腔壁的形狀和高度設計要能提高聲音轉換效率。 2、前腔一定要與后腔分開，做好密封措施。 3、前腔壁越高，高頻截止頻率越低(與出聲孔面積和位置配合)，中頻轉換效率越高，高頻成份越小。前腔設計注意點前腔設計注意點這種錐形結構對聲音反射有影響，因為聲音反射回來，不能提高聲音的利用率。前腔設計形狀前腔設計形狀1 倒錐形和指數性結構的前腔壁都可以提高揚聲器的利

7、用率，起到提高中頻音量作用。前腔設計形狀前腔設計形狀2前腔設計形狀前腔設計形狀3垂直前腔對中高頻段的峰谷沒有指數和倒錐形大前腔設計形狀前腔設計形狀4可以看出，指數性和錐形都能提高揚聲器中頻段的效率，提高中頻段音量。使高頻段了諧振頻率降低。前腔設計形狀對比曲線前腔設計形狀對比曲線側出音設計側出音設計優(yōu)點：1、可以過濾掉高頻燥音。 2、如果聲音破音，通過側出音可減小破音。側出孔的面積要達到揚聲器振動面積的15%-25%。 孔寬要達到：0.8mm-1.5mm。 作用： 1、防止揚聲器中低頻的聲短路。 2、使低頻聲音有力度，讓人感覺聲音圓潤。后腔的設計很重要，它直接影響了一個手機音質的好環(huán)和大小。后腔

8、要求：大、并且密封性好。（無泄露后腔）后腔設計后腔設計單獨的密封后腔，現品牌機常采用的形式。優(yōu)點：后腔完全密封，并且容積足夠大，低頻效果好。缺點：成本高后腔結構后腔結構1 優(yōu)點：成本較低，可操作性強，密封性一般。但是可以通過多次后腔聲耦合，加長了聲音傳播路徑，加大了后了腔。后腔結構后腔結構2實際后腔結構2后腔減小了機殼處聲音泄露、延長聲音傳播路徑。擴大了后腔容積。后腔結構后腔結構2 整個機殼里面都是后腔。 優(yōu)點：后腔容積大、可操作性強、成本低。 缺點：密封性差。后腔結構后腔結構3 后腔容積太小，沒有低頻，這樣的音質較差，聲音顯得燥、吵，干。后腔不良設計后腔不良設計1 聲泄孔離出聲孔太近，造成聲

9、音短路，使音量變小，音質變差。 機殼盡量要密封，最好不能有聲泄露孔。后腔不良設計后腔不良設計2 聲音會顯得較小，低頻效果差。后腔不良設計后腔不良設計3 機殼不能密封，使聲音小，音質差。后腔不良設計后腔不良設計4泄露后腔設計結構圖優(yōu)點：可以提高低頻段靈敏度，低頻段有加強。缺點：計算、設計復雜。手機泄露后腔實例設計手機泄露后腔實例設計灰色的是泄露性后音腔曲線、紅色是密封性后音腔的曲線灰色的是泄露性后音腔曲線、紅色是密封性后音腔的曲線可以看出泄露性后音腔可以看出泄露性后音腔3K以下比密封性后音腔要高以下比密封性后音腔要高3dB密封性后腔和泄露性后腔對比曲線密封性后腔和泄露性后腔對比曲線喇叭規(guī)格單個喇

10、叭前腔高度(mm)前腔形狀指數性（A）直錐形（B）垂直性（C）后腔容積（ml）出聲孔面積（揚聲器振動面積；泡棉內面積）出聲孔位置（從揚聲器振動邊往正中）09222.51A、B1.535%15%3/5以內10182.51A、B1.535%15%3/5以內10202.51A、B1.535%15%3/5以內11172.51A、B1.535%15%3/5以內12152.51A、B1.535%15%3/5以內12172.51A、B1.535%15%3/5以內12182.51A、B1.535%15%3/5以內13152.51A、B235%15%3/5以內13172.51A、B235%15%3/5以內131

11、82.51A、B235%15%3/5以內132.51A、B235%15%3/5以內152.51A、B255%15%3/5以內162.51A、B2.54.55%15%3/5以內14202.51A、B2.54.55%15%3/5以內172.51A、B34.55%15%3/5以內182.51A、B355%15%3/5以內202.51A、B3.55.55%15%3/5以內14222.51A、B3.55.55%15%3/5以內15242.51 A、B465%15%3/5以內16252.51A、B465%15%3/5以內20302.51A、B4.585%15%3/5以內上面的數據要求：1： 前腔和后腔完全

12、隔開；2：后腔密封要好(無泄露性后腔設計)。3：前腔的出聲孔面積、位 置、前 腔高度是讓聲音在中頻段共振峰，讓音量大，高頻燥聲少。 以上數據合適單喇叭設計。以上數據合適單喇叭設計。聲音與音腔設計關系聲音與音腔設計關系類別前腔容積 后腔容積 出聲孔出聲孔相對揚聲器位置前腔形狀音質好0.8mm3ml以上10%-30%正面或側出音指數性、垂直性八字性音量大1.5mm-3.5mm3ml以上 5%-15%整個揚聲器旁邊、正面八字性、指數性聲音與音腔設計關系聲音與音腔設計關系其它設計注意事項其它設計注意事項為了使用傳播過程中，聲損耗最小，前腔出聲孔里面盡使用圓角。如圖當兩個或多個喇叭設計時，如果是同規(guī)格的

13、揚聲器前腔高度要有一個1mm的差別。如果是兩個不同規(guī)格的揚聲器，一般大規(guī)格的揚聲器前腔高度設計時盡量要高一點（做中低音用），小規(guī)格揚聲器的前腔高度盡量要小一點（做全頻）。前腔形狀可以采用不同類型的設計。后腔如果是在一個機殼內，一定要隔開；也可以采用兩個獨立的后腔或其中一個采用獨立后腔。防止聲音相互干擾。出聲孔面積和位置最好不要相同，相同可能會造成聲音太尖、太刺。如果是兩個相同規(guī)格的喇叭，出聲面積最好一個控制在10%以內，另一個控制在15%左右，位置可以適當區(qū)別。當有兩個規(guī)格不同揚聲器時，大規(guī)格的揚聲器出聲孔面積要控制在10%以內，小規(guī)格的揚聲器要在10%15%之間，這樣音質會好一點。單個揚聲器

14、出聲孔面積在10%左右時，聲音顯得較平衡。多個揚聲器與音腔設計注意點多個揚聲器與音腔設計注意點同規(guī)格揚聲器：出聲孔采用互補設計，可以使音質做得更好。 同規(guī)格揚聲器出聲孔設計同規(guī)格揚聲器出聲孔設計 出聲孔的互補設計出聲孔的互補設計由于開孔面積采用了互補設計，使聲音平衡由于開孔面積采用了互補設計，使聲音平衡出聲孔的沒有互補設計出聲孔的沒有互補設計開孔面積為開孔面積為15%曲線，聲音尖銳，高音聽起來有一點燥曲線，聲音尖銳，高音聽起來有一點燥不同規(guī)格揚聲器出聲孔設計 當大揚聲器出聲孔開在邊上時，中音特別突出，高頻成份少。 小揚聲器開孔面積大，這樣高頻好，整個高中低平衡。 這樣配合設計，可以讓音質做得更好。結語 后腔：盡量大并且密封（無泄露后腔）。 前腔：根據揚聲器的尺寸，前腔的形狀和高度讓聲音在中頻段能產生峰，來提高音量，減小高頻燥聲。 出聲孔：位置在揚聲器振動面的3