設計規範-喇叭（speaker)原理及音腔就應該這樣設計
導讀
喇叭又名揚聲器，現如今，人們對手機的要求越來也高，聲音也是一個評價手機好壞的因素。為提高音質，喇叭的結構形式也發生了很多變化，由正出音變成側出音，有單喇叭變成雙喇叭，甚至是喇叭BOX；很多手機廠商都推出音樂手機，試想一下如果音質不好的音樂手機是什麼樣的，而對於音質的好壞，結構設計及音腔設計都有影響，本文就介紹下音腔的結構設計要求；
一、喇叭的基本結構及工作原理
喇叭的基本結構圖如下：
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-聲轉換。喇叭實際上是一個電聲換能器。
二、喇叭音質的影響因素
對手機而言，Speaker、喇叭音腔、音頻電路和MIDI選曲是四個關鍵因素，它們本身的特性和相互間的配合決定了鈴聲的音質。
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Speaker單體的品質對於音質的各個方面影響都很大。其靈敏度對於聲音的大小，其低頻性能對於鈴聲的低音效果，其失真度大小對於鈴聲是否有雜音都是極為關鍵的。
喇叭音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、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。這裡就涉及到結構設計及音腔的設計；
音頻電路輸出信號的失真度和電壓對於鈴聲的影響主要在於是否會出現雜音。例如，當輸出信號的失真度超過10％時，鈴聲就會出現比較明顯的雜音。此外，輸出電壓則必須與Speaker相匹配，否則，輸出電壓過大，導致Speaker在某一頻段出現較大失真，同樣會產生雜音。
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MIDI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Speaker的不相匹配時，會導致MIDI音樂出現較大的變音，影響聽感。
三、音腔結構設計規範3.1音腔的基本結構和作用
先看一下一般正音腔的結構，如下圖：
微信公眾號：手機結構設計聯盟
手機的聲腔設計主要包括后聲腔、前聲腔、出聲孔、防塵網，密閉性五個方面；每部分的作用和設計都有所不同：
后音腔的作用，
1.防止揚聲器中低頻的聲短路；
2.使低頻聲音有利，讓人感覺聲音圓潤；
后音腔的設計很重要，直接影響手機音質的好壞和大小；
前音腔的作用
1.前音腔是讓聲音產生一個高頻段的截止頻率，併產生一個高頻峰
2.修正高頻雜訊
3.好的前腔可提高中頻，減小高頻雜訊，降低高頻段延伸，提高聲音轉換效率；
出音孔的作用：
1.出音
2.出音孔面積影響高頻截止頻率，中低頻的靈敏度；
出音面積過大導致高頻噪音過多，過小可能導致聲音變小；
防塵網和密封性的作用很明顯，就是防塵和密封；
具體影響見下表：
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3.2相關設計要求
1.speaker前音腔泡棉高度一般在0.3~1.0mm,同時要避開喇叭震膜範圍，注意防塵網的位置，不能讓喇叭的震動膜在震動時碰到防塵網，否則會引起異響；
2. Speaker出聲孔及聲腔內部設計要圓滑過渡,盡量避免尖角﹑銳角，否則容易產生異響。
3.Speaker前音腔泡棉需雙面帶膠，固定在殼體上，保證前後音腔的密閉性。因Speaker前後音腔振幅相等相位相反，因此不能互通，必須將前後音腔隔離開。否則兩者相位疊加，聲音會變很小；
4. Speaker定位筋(Rib)僅對Speaker起到定位作用。
Rib厚度設計為0.6mm,與Speaker單邊間隙設計為0.1, 頂部有導向斜C0.2~0.3，便於裝配。Rib的高度至少要超出喇叭本體高度1/2以上，同時要與主板至少留0.5的間隙，間隙太小RIB會阻礙后音腔空氣流通，話音特性會嚴重下降。
5.為保證音頻效果，后音腔體積越大越好，至少要保證1CC以上；不同型號的Speaker推薦值不一樣，具體可參照下表：
6.Speaker前面與殼體間必須有防塵網。建議用網格布，不要用不織布，具體型號要與音頻工程師溝通確認。
7.出音孔的面積要佔到喇叭本體出音面積的15%以上，一般要大於8mm2;
8. 需考慮ESD問題。Speaker與外界連通，ESD很容易打進去，因此speaker周圍的卡座﹑電源﹑連接器等相關元件也要同步考慮好接地。
9.對焊線式Speaker，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，引線端頭剝線長度1.5mm。
11.對彈片式Speaker，PCB焊盤與接觸片X/Y方向必須居中(接觸片必須設計成原始和壓縮兩種狀態)，且要求單邊大於接觸片0.5以上。
12.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，這樣會減少后音腔密閉性不好所帶來的負面影響。
13. 圓形喇叭用於手機中時，最好採用圓形出音孔。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。
3.3側出音音腔設計注意事項
如上圖：
1.導音路徑的最窄處應大於1mm以上，長度應小於8mm(改善聲音發乾的問題也可以通過增加一段較大的導音路徑實現);
2.導音路徑上不允許出現有阻擋聲音的設計，增加聲阻；
3.導音路徑最好的方式應該是一個喇叭口的方式，有利於聲音氣流的暢通，不可以形成倒喇叭口的設計；