1、藍(lán)牙耳機(jī)聲學(xué)專題講座,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)藍(lán)牙耳機(jī)聲學(xué)指標(biāo)及測(cè)量方法聲學(xué)設(shè)計(jì)Mic的選擇及聲腔設(shè)計(jì)Receiver的選型及聲腔設(shè)計(jì)LessonLearn,主要內(nèi)容,目錄,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),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,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),人耳可接受到的頻域范圍,通常范圍：20Hz-20KHz20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以下稱為次聲波，20KHz以上稱為超聲波語(yǔ)音范圍：300-3400Hz,人耳可接受的聲壓級(jí),正常人能聽(tīng)到的最小聲壓級(jí)

2、2E-5Pa0dB(聽(tīng)閾）普通談話聲2E-2Pa60dB交響樂(lè)/高聲講話0.2Pa80dB紡織廠2Pa100dB鼓風(fēng)機(jī)20Pa120dB(痛閥)飛機(jī)起飛200Pa140dB導(dǎo)彈發(fā)射2000Pa160dB,有用的單位,dBSPL=20*log(P/P0)a.聲壓增大一倍=?dBb.60dB加70dB等于多少dBm=10*log(W/1mW)功率大一倍=?dBdBV=20*log(V/1V)dBFs,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),SPEAKER發(fā)聲原理,磁路系統(tǒng)構(gòu)成環(huán)形磁間隙，其間布滿均勻磁場(chǎng)SPEAKER的振動(dòng)系統(tǒng)由導(dǎo)線繞成的環(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，產(chǎn)生作用力。帶

3、動(dòng)振膜一起運(yùn)動(dòng)，振膜策動(dòng)空氣發(fā)出相應(yīng)的聲音整個(gè)過(guò)程為：電-力-聲的轉(zhuǎn)換,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,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),SPEAKER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，RECEIVER的功率比較小。SPEAKER

4、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FrequencyResponseCurve（0.1W/0.1m)有效頻率范圍EffectiveFrequencyRange(600-20KHz)特性靈敏度SPL(98+/-3dB1KHz0.5W/5cm)諧波失真TotalHarmonicDistortion(THD）(15%0.5W)諧振頻率F0800+/-20%Hz額定阻抗RatedImpedance8+/-15%ohms額定功率/最大功率Ratedpower/Max.power0.5W/1

5、W,描述SPEAKER性能的參數(shù)（典型參數(shù)）,頻率響應(yīng)曲線FrequencyResponseCurve（179mV)有效頻率范圍EffectiveFrequencyRange(300-3400Hz)特性靈敏度SPL(110+/-3dB1KHz179mV)諧波失真THD(5%300-3400Hz179mV)諧振頻率F0300+/-20%Hz額定阻抗RatedImpedance32+/-15%ohms額定功率/最大功率Ratedpower/Max.power10mW/30mW,描述RECEIVER性能的參數(shù)（典型參數(shù)）,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),SPEAKER的測(cè)試方法,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),RECEIVER的測(cè)試方

6、法,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),RECEIVER的測(cè)試工裝與對(duì)應(yīng)的曲線（不泄漏高低式）,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),RECEIVER的測(cè)試工裝與對(duì)應(yīng)的曲線（不泄漏平曲線）,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),RECEIVER的測(cè)試工裝與對(duì)應(yīng)的曲線（泄漏平曲線）,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),藍(lán)牙耳機(jī)聲學(xué)指標(biāo)及測(cè)量方法,藍(lán)牙耳機(jī)的三種音頻模式,Narrowband:(HFP/HSP)SCO窄帶語(yǔ)音通話模式支持8K/16bit采樣率，頻寬要求不高，一般為300Hz-3.14kHzWidebandspeech:(HFP/HSP)SCO,CSR:BC05/8670寬頻語(yǔ)音通話模式語(yǔ)音更清晰支持16KHz/16bit采樣率，頻寬要求較高，一般為200Hz-6.8kHz

7、Fullbandusecase:ViaA2DPprofile,CSR:BC05/8670全頻音樂(lè)模式支持44.1KHz/16bit采樣率，CD音質(zhì)，對(duì)頻響曲線要求較高，一般20Hz-20KHz不支持Uplink,藍(lán)牙耳機(jī)聲學(xué)指標(biāo)及測(cè)量方法,藍(lán)牙耳機(jī)的聲學(xué)指標(biāo),聲學(xué)測(cè)量參考點(diǎn)介紹,MouthReferencePoint(MRP)嘴巴參考點(diǎn)，仿真嘴唇前25mm-4.7dBPaattheMRP(Uplink)0dBPacalibrationatMRPEarReferencePoint(ERP)耳朵參考點(diǎn)SCO模式響度計(jì)算DRP-ERP安全測(cè)試計(jì)算DRP-ERPDrumReferencePoint(E

8、RP)鼓膜參考點(diǎn)通常測(cè)試FullBand用DRP,藍(lán)牙耳機(jī)聲學(xué)指標(biāo)及測(cè)量方法,藍(lán)牙耳機(jī)聲學(xué)指標(biāo)及測(cè)量方法,藍(lán)牙耳機(jī)的聲學(xué)測(cè)量方法,把耳機(jī)佩戴在HATS上打開(kāi)耳機(jī)，與AG建立鏈接調(diào)整耳機(jī)至合適音量運(yùn)行測(cè)試系統(tǒng)記錄及整理數(shù)據(jù),消聲室/無(wú)響室,消聲室凈空尺寸本底噪聲自由場(chǎng)半徑截止頻率,藍(lán)牙耳機(jī)聲學(xué)指標(biāo)及測(cè)量方法,WindNoisetest,藍(lán)牙耳機(jī)聲學(xué)指標(biāo)及測(cè)量方法,Testsurroundings,SNRiTest,SNRitestresult,藍(lán)牙耳機(jī)聲學(xué)指標(biāo)及測(cè)量方法,聲學(xué)設(shè)計(jì),Mic部分,單體的選擇：Omni-directional;Uni-directional;Bi-directiona

9、lElectretCondenserMicrophone(ECM)MEMSMicrophone(digital)Mic方案及聲學(xué)要求單Mic方案：時(shí)間函數(shù)，越靠近嘴，信噪比越高多Mic方案：降噪，軸線指向嘴Mic單體間距離由算法需求決定，通常1239mm垂直和水平放置對(duì)聲學(xué)的影響Mic之間頻響曲線的要求遠(yuǎn)離Receiver，避免Doubletalk,聲學(xué)設(shè)計(jì),Mic聲腔設(shè)計(jì)：避免開(kāi)放式的設(shè)計(jì)，即裸Mic設(shè)計(jì)，EchoissueMicBoot作用：消除回聲密封Mic單體，防止來(lái)自Receiver信號(hào)通過(guò)結(jié)構(gòu)腔傳到Mic把導(dǎo)聲孔引到殼體外面，提高信噪比Mic前腔容積要適當(dāng)，過(guò)大容易形成回聲，過(guò)小可

10、能高頻會(huì)截止MicBoot孔徑：11.2mm，不要小于0.7避免細(xì)長(zhǎng)聲孔導(dǎo)聲孔位置1)底部下側(cè)；2)底部背側(cè)；3)底部旁側(cè)，降風(fēng)噪效果依次是3)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,LessonLearn1-Blackbird,Risk:Opendesignformicrophonemayleadtoechoissue.Cause:1.MicunitislocatedonPCBAwithoutmicboot.2.Micholesonbottomcovercanbeblockedwhenheadsetisbeingworn.Solution:1.Addtwoslots

11、ontheedgeofbottomcoverwhichwillnotbeblockedbyface2.Addanacousticfabricinthebackcavityofspeakerhousing,itwillkilltheresonancefromspeakerbackcavity.,Twoslotsareadded,Micholes,Lesson:Becautiousofacousticperformanceiftheresariskforthemicholesbeingblocked.AvoidtouseopendesignformicrophoneDomoreverificati

12、onsusingmockupsamples,RCV部分,Receiving聲腔的作用Receiver前后聲波的振幅相同，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，頻響曲線較

13、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，NarrowbandorFullband?功率滿足要求，具體結(jié)合芯片的最大輸出阻抗，客戶要求？直徑大的單體，調(diào)音余地較多,聲學(xué)設(shè)計(jì),RECEIVER聲腔、出音孔對(duì)頻響曲線的影響,聲學(xué)設(shè)計(jì),LessonLearn2-Bunny,Bunny后腔泄聲不確定問(wèn)題,現(xiàn)象描述B4.0階段，產(chǎn)線測(cè)試音頻不良率達(dá)到70%ReceiverResponse/RLR/SensitivityFailed,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)線測(cè)試工裝及系統(tǒng)不穩(wěn)定，沒(méi)有