手機揚聲器(Speaker)應用指南
一、揚聲器(speaker)的構造和工作原理
1、 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,使聲音傳波出去,
完成了電
轉換 實際 電 換
➝聲 。喇叭 上是一個 聲 能器。
2、 揚聲器的構造:
各零件的名稱和作用:
金屬蓋:保護振動膜的金屬制品
振動膜:使空氣振動的塑料制品
音圈:電流經過時產生驅動力的線圈
金屬板:導磁性能強的金屬制品
磁鐵:提供磁力的永磁體
外框:支撐和定位各個部件
制動布:抑制振動體的振動和防塵作用
磁碗:導磁性能強的金屬制品
端子:焊接引線的銅片
金屬前蓋
振膜
音圈
導磁板
磁鐵
外框
調音布
磁杯
接線端子
音圈
F(力)
I(電流)
H(磁場)二、結構設計
下圖為 speaker 裝在手機殼內的示意圖。
手機外殼
speaker
外殼接合處
后腔
前腔
開孔
墊
1、 后腔設計應注意的問題。
A) 后腔必須封閉,避免前后聲波干擾。特別注意手機外殼接合處要緊密。如果發(fā)
生漏氣現象將影響聲音的品質和響度。下圖所示為 6106 安裝 speaker 處漏氣與
不漏氣時的對比頻響圖。封閉后不僅音量有所提升,而且低音效果也有改善。
B)后腔容積的大小決定了 speaker 的低頻響應。下圖是不同后腔容積時的頻率特
性曲線。我們推薦的手機后腔容積是 3 立方厘米以上,但實際應用中往往比較
少能達到這個標準。2、 前腔設計應注意的問題。
A) 開孔率(開孔面積/speaker 面積)應大于 8%。否則,高頻段會出現尖鋒、上
限截止頻率下降,中低頻段靈敏度下降。下圖為不同開孔率時頻率特性曲線。
B)前腔高度應控制在 0.5~1.5mm 之間。適當提高前腔的高度可以增加喇叭的整體
靈敏度,但是也會降低喇叭的上限截止頻率,同時在高頻段產生尖鋒使聲音變
得尖銳、刺耳。下圖為不同前腔高度時的頻率特性曲線。
C)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。
D) 翻蓋手機使用一個 speaker 完成放音和受話功能時,應使上、下蓋保持一定的
間隙(最少>0.5mm)或者開設導音槽。
3、 立體聲手機喇叭的選擇。
A) 二個喇叭的電聲性能應保持一致。以免發(fā)生因二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。如下
圖所示。三、手機用喇叭的主要技術指標及要求
1、 功率 Power。功率分為額定功率 Rated Power 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(guī)定的模擬信號(白噪聲), 96 小時后,
而不產生熱和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(guī)定的模擬信號(白噪聲), 1 分鐘后,而
不產生熱和機械損壞的相應功率。
*手機用喇叭的一般要求的功率:額定功率≥0.5W,最大功率≥1W。
2、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。
*手機用喇叭的額定阻抗一般為 8Ω。
3、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,在以參考軸上離參考點一定距離處所產生的聲壓。
*手機用喇叭的靈敏度一般要求≥87dB(0.1W/0.1m)。
4、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、瞬態(tài)失真。
*手機用喇叭的總諧波失真在額定功率 1KHz 時應小于 5%。
5、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 fo,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。
*手機用喇叭的共振頻率一般在 800Hz 左右。