1、1藍(lán)牙耳機(jī)聲學(xué)講座聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)u聲音速度 常溫常壓下，一般空氣速度為 340米/秒 溫度越高，聲速會(huì)越大 液體、固體的傳播速度比空氣快u聲音傳播方式 聲音的傳播需要介質(zhì)，在真空中不能傳播 聲波屬于縱波聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)u人耳可接受到的頻域范圍 通常范圍：20Hz-20KHz 20歲之后可能下降到16kHz,并且隨著年齡的增大，上限頻率會(huì)繼續(xù)降低 20Hz以下稱(chēng)為次聲波，20KHz以上稱(chēng)為超聲波 語(yǔ)音范圍：300-3400Hzu人耳可接受的聲壓級(jí) 正常人能聽(tīng)到的最小聲壓級(jí) 2E-5 Pa 0dB (聽(tīng)閾） 普通談話(huà)聲 2E-2 Pa 60dB 交響樂(lè)/高聲講話(huà) 0.2 Pa 80dB 紡織廠 2 Pa

2、 100dB 鼓風(fēng)機(jī) 20 Pa 120dB (痛閥) 飛機(jī)起飛 200 Pa 140dB 導(dǎo)彈發(fā)射 2000 Pa 160dBu有用的單位 dB SPL=20 * log (P/ P0) a. 聲壓增大一倍=?dB b.60dB加70dB等于多少 dB m =10 * log (W / 1mW) 功率大一倍=?dB dB V=20*log(V/1V) dBFs聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)uSPEAKER 發(fā)聲原理 磁路系統(tǒng)構(gòu)成環(huán)形磁間隙，其間布滿(mǎn)均勻磁場(chǎng) SPEAKER的振動(dòng)系統(tǒng)由導(dǎo)線(xiàn)繞成的環(huán)形音圈和與之相連的振膜 音圈被饋入信號(hào)電壓后，產(chǎn)生電流，音圈切割磁力線(xiàn)，產(chǎn)生作用力 。帶動(dòng)振膜一起運(yùn)動(dòng)，振膜策動(dòng)空氣

3、發(fā)出相應(yīng)的聲音 整個(gè)過(guò)程為： 電-力-聲 的轉(zhuǎn)換u饋入信號(hào)與發(fā)出聲音的對(duì)應(yīng) 磁場(chǎng)恒定，音圈受到的電動(dòng)力隨著電流強(qiáng)度和方向的變化而變化 音圈在磁間隙中來(lái)回振動(dòng)，其振動(dòng)周期等于輸入電流的周期，振動(dòng)的幅度則正比于各瞬時(shí)作用的電流強(qiáng)弱 音圈有規(guī)則的帶動(dòng)振膜一起振動(dòng)，策動(dòng)空氣發(fā)出與饋入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的聲音工作原理3電壓（V）頻率(Hz)聲壓級(jí)（dB）頻率(Hz)F1F2F1F2聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)uSPEAKER與RECEIVER的區(qū)別 SPEAKER通過(guò)一定距離被人耳接聽(tīng)，RECEIVER直接被人耳接聽(tīng)。 SPEAKER的工作范圍寬，涉及音樂(lè)范疇，RECEIVER的工作范圍為人聲語(yǔ)音。 SPEAKER的功率比較大

4、，RECEIVER的功率比較小。 SPEAKER的幾何尺寸較大，RECEIVER的幾何尺寸可以較小。 SPEAKER在手機(jī)上的位置隨意性大，而RECEIVER只在一個(gè)位置。聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí) 頻率響應(yīng)曲線(xiàn) Frequency Response Curve （0.1W / 0.1m) 有效頻率范圍 Effective Frequency Range (600-20KHz) 特性靈敏度 SPL (98+/-3dB 1KHz 0.5W / 5cm) 諧波失真 Total Harmonic Distortion(THD） (15% 0.5W) 諧振頻率 F0 800+/-20%Hz 額定阻抗 Rated I

5、mpedance 8+/-15% ohms 額定功率/最大功率 Rated power/Max. power 0.5W/1Wu描述SPEAKER性能的參數(shù)（典型參數(shù)） 頻率響應(yīng)曲線(xiàn) Frequency Response Curve （179mV) 有效頻率范圍 Effective Frequency Range (300-3400Hz) 特性靈敏度 SPL (110+/-3dB 1KHz 179mV ) 諧波失真 THD ( 2) 1) 風(fēng)噪更容易產(chǎn)生于尖角處，因此平滑圓弧設(shè)計(jì)，有利于降低風(fēng)噪Lesson Learn1 -Black birduRisk:Open design for micr

6、ophone may lead to echo issue. uCause: 1. Mic unit is located on PCBA without mic boot.2. Mic holes on bottom cover can be blocked when headset is being worn.uSolution:1. Add two slots on the edge of bottom cover which will not be blocked by face2. Add an acoustic fabric in the back cavity of speake

7、r housing, it will kill the resonance from speaker back cavity.Two slots are addedMic holesuLesson:Be cautious of acoustic performance if theres a risk for the mic holes being blocked.Avoid to use open design for microphoneDo more verifications using mockup samplesuRCV部分Receiving聲腔的作用 Receiver前后聲波的振

8、幅相同，相位相反 隔離前后聲波，避免聲干涉、短路 腔體左右著Receiver的低頻重放Receiving聲腔的設(shè)計(jì) 聲學(xué)仿真，用mockup樣品驗(yàn)證 后腔體積：60200mm3，一般情況receiver瀉聲孔至后蓋至少3mm?？傊?，較大的后腔可以獲得較好的低頻重放 后腔瀉聲孔：0.82.0mm，注意瀉聲孔帶來(lái)THD升高；Mesh的選擇 前腔容積要適當(dāng)，一般1020mm3，過(guò)大對(duì)低頻和高頻都有衰減 前腔出聲孔：聲孔變小意味著前腔變大，3KHz附近有一個(gè)頻響峰；出聲孔變大，意味著前腔變小，頻響曲線(xiàn)較為平坦。建議不小于0.8，超過(guò)2頻響變化不大Receiving單體的選擇 按用途選擇，Narrow

9、band or Full band? 功率滿(mǎn)足要求，具體結(jié)合芯片的最大輸出 阻抗，客戶(hù)要求？ 直徑大的單體，調(diào)音余地較多聲學(xué)設(shè)計(jì)uRECEIVER聲腔、出音孔對(duì)頻響曲線(xiàn)的影響出音孔變大/前腔變小典型曲線(xiàn)泡棉變厚（前腔增大）前孔變小后腔變小聲學(xué)設(shè)計(jì)Lesson Learn2- BunnyuBunny后腔泄聲不確定問(wèn)題 現(xiàn)象描述 B4.0階段，產(chǎn)線(xiàn)測(cè)試音頻不良率達(dá)到70% Receiver Response/RLR/Sensitivity Failed原因分析 聲學(xué)-結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，蓋子和導(dǎo)光柱連體設(shè)計(jì)，后腔密封性能以保證一致 外采receiver，前后腔漏聲，掩蓋問(wèn)題 B3.0時(shí)，打后蓋密封膠比較均勻，再加上產(chǎn)線(xiàn)測(cè)試工裝及系統(tǒng)不穩(wěn)定，沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)不良 S部門(mén)NPI沒(méi)有藍(lán)牙耳機(jī)的制作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)聲腔密封與音頻對(duì)應(yīng)關(guān)系沒(méi)什么觀念控制點(diǎn)膠位置導(dǎo)光柱解決方案 點(diǎn)膠到定位柱為止，導(dǎo)光柱周邊不打膠 產(chǎn)線(xiàn)增加測(cè)試receiver assembly音頻uLesson耳機(jī)聲腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要唯一性、確定性，避免靠工藝彌補(bǔ)設(shè)