手机机壳声结构对声性能的影响

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1、手机机壳声结构对声性能的影响(参考资料之二)《振铃扬声器及机壳声结构的分析》     (5页)  《手机机壳对受话器频率特性的影响》    (6页)深圳市美欧电子股份有限公司    南京电声技术中心振铃扬声器及机壳声结构的分析一、振铃扬声器的结构该扬声器为外磁式动圈扬声器,振动系统与磁路系统由注塑外壳连为一体。外径约16mm。振膜前有开孔的前盖,上面贴有声阻材料(似为无纺布),布上并粘有一层薄垫圈;T铁极芯中心开有一通孔,经后盖板与大气相通,孔口贴有声阻材料(丝绢类)。其结构示意图见图1。二、机壳声结

2、构的描述当扬声器放入机壳时,扬声器前盖将与一个极薄的腔体相耦合,从前盖孔出来的声波,首先进入该腔体,再通过一个狭缝(约8X1mm)进入另一个体积较大的腔体,然后经机壳出声孔与大气相通。振膜背面所辐射的声波,经极芯中心的孔及后盖板上的声阻材料,进入机壳中一个较大的腔体(相当于与大气相通)。振膜前面的等效声结构,见图2所示。图2 振膜前的等效声结构振膜1三、扬声器安装至机壳后的等效声学线路扬声器安装至机壳后,其等效声学线路如图3所示。图3 扬声器安装至机壳后的等效声学线路 图中:     振膜的驱动压力 

3、(),且          为磁感应强度  ()          为音圈导线的有效长度  ();          为音圈中的信号电流   ();        为振膜的等效面积    ();     振膜的容积速度  ();且                     为音圈的振动速度 ();     振膜支撑系统的等效声阻();振膜的等效声质量 ();    振膜支撑系统的等效声顺 ();2    振膜与前盖之间腔体的等效声顺 ();且            前盖孔的等效声质量 (); 且    

4、             其中  为空气密度 (); 为前盖孔的等效长度 ();            为前盖孔的等效面积 ();若开孔数为个,则              为第个孔的面积。      为前盖孔声阻材料的等效声阻 ();     为前盖与机壳之间腔体的等效声顺 ();     狭缝的等效声质量 ();     狭缝与机壳出声孔之间的较大腔体的等效声顺 ();       且   机壳出声孔的等效声质量 ();且         其中  =1.20为空气密度; 为孔之等效长度 ();  

5、          为孔之等效面积 ();3出声孔外端的辐射声阻抗 ();且      为辐射声阻;为同振质量;为振膜后腔的等效声顺 ();T铁中心开孔的等效声质量 (); T铁中心开口处声阻材料的声阻 ();T铁开口外,机壳腔体的等效声顺;通常因腔体体积较大,抗值甚小,可视为短路。考虑到; ① 、、的值较小,频率不太高时,抗值甚大,可视作开路; ② 、、的值较小,频率不太高时,抗值甚小,可视作短路;③ 抗值甚小,可视为短路。④ 当1时 。 其中; =1.20为空气密度;  为出声孔半径;则等效声学线

6、路可简化为图4。图4 简化的声学线路UDRASMADCASRAf4四、等效线路的分析由图4可知:① 机壳声结构的作用,一般为声学滤波器(低通),如图4虚线框内所示。可据扬声器的频响特性,适当设计之值,使扬声器所发之声通过声结构后,高频有所衰减,从而低频相对丰满,可使听感柔和。  ② 若为了提高振铃的输出声级,也可刻意设计腔体Ⅴ2(即)及出声孔的几何尺寸(即),使其在某个频率附近发生谐振,以期提高声输出,但失真可能增大。五、结论  机壳声结构(腔和孔)的设计(主要是、的设计),应与扬声器的频响特性相配合

7、,以期达到最佳效果。不同的扬声器,声结构的几何尺寸是不同的。5手机机壳对受话器频率特性的影响根据受话器的结构(图一)及其在手机机壳中的安装方式(图二)图一受话器即可画出受话器安装至机壳后的等效声学线路,如图三所示。  图三受话器安装至机壳后的等效声学线路1图中;;为振膜所受之压强();为振膜所受之推动力(Newton);为振膜之等效面积();;为振动系统之等效声质量();为等效质量();;为振动系统之等效声顺();为等效力顺();;为振动系统之等效声阻();为等效力阻();为振膜前腔体的声顺();且为

8、前腔的体积();为空气密度();为声在空气中的传播速度();为受话器出声孔的声质量();且=为出声孔等效长度();为出声孔等效面积();为受话器出声孔中因空气粘滯所引起的声阻();若无阻尼材料,此元件值极小,常可忽略;为垫圈与机壳间所形成的空腔的声顺();2且为该空腔的体积();为机壳出声孔的声质量();且为机壳出声孔的等效长度();为机壳出声孔的等效面积();为机壳出声孔中因空气粘滯所引起的声阻();若不另加阻尼材料,此元件值极小,常可忽略;为仿真耳的

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