聲學(xué)受話器學(xué)習(xí)資料

1、聲學(xué)受話器資料,,SPK研發(fā)部,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)介紹 Basic knowledge of Acoustics動(dòng)圈受話器的結(jié)構(gòu)和發(fā)聲原理 Structure and elements of RCV受話器基本性能指標(biāo)和評(píng)價(jià) Basic performance data and evaluation of RCV受話器使用注意事項(xiàng) Usage guide line of RCV受話器命名 Nominate

2、of RCVGoerTek主推產(chǎn)品 Recommend RCV of GoerTek,交流內(nèi)容,,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),聲學(xué)的基本概念 聲學(xué)是物理學(xué)的一個(gè)分支，是研究聲音的產(chǎn)生、傳播、接收及對(duì)人或其他物體的作用的學(xué)科。 什么是聲音 通常把人耳能感覺(jué)到的聲振動(dòng)叫做聲音。聲音是由物體振動(dòng)發(fā)生的，它的傳播需要介質(zhì)。真空中不能傳聲。 音調(diào)、響度和音色稱(chēng)為聲音的三要素。正是這三者的不同配合，人耳才感覺(jué)到世界上千差萬(wàn)別

3、的聲音。,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),音調(diào)：聲音的音調(diào)是由振動(dòng)的頻率決定的，頻率越高，音調(diào)也越高； 響度：聲音的強(qiáng)弱與振動(dòng)的幅度大小有關(guān)，當(dāng)發(fā)聲體（聲源）振動(dòng)的幅 度大時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)傳播出的能量也大。單位時(shí)間內(nèi)，聲波通過(guò)垂直于傳播方向上的能量，叫做聲強(qiáng)。 聲強(qiáng)是聲音的客觀強(qiáng)度。而人感受聲音強(qiáng)弱的程度叫做響度，也就是說(shuō)，響度是人的主觀感覺(jué)。音色：又稱(chēng)音品或音質(zhì)。表明聲源的發(fā)聲特點(diǎn)。它決定于和基音（基波）同時(shí)發(fā)聲的泛音（諧波）

4、的數(shù)目、頻率、振幅。不同的樂(lè)器以同樣響度演奏同一首曲子，人耳感覺(jué)是不一樣的，這主要是樂(lè)器的音色不同。,音調(diào)、響度和音色,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),次聲波、超聲波,頻率低于20赫茲的聲波，叫做次聲波，人耳無(wú)法感受，但鯨魚(yú)、海豚之類(lèi)的海生動(dòng)物可以感受到；頻率超過(guò)20000赫茲的波叫超聲波，超聲波人耳也感受不到，但蚊子、蝙蝠、貓、狗和家畜等能聽(tīng)到。,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),人聽(tīng)覺(jué)的聲音頻率范圍是20～20000赫茲，這使人能欣賞各種樂(lè)器發(fā)出的優(yōu)美聲音。但人的聲帶發(fā)

5、聲范圍卻很窄，男低音不低于100赫茲，女高音不高于11000赫茲。正弦波是最簡(jiǎn)單的聲波，但人類(lèi)語(yǔ)音的波形，是一個(gè)很復(fù)雜的非正弦波，是由基波和許多諧波組成的，而基波頻率一般為80~1200赫茲，諧波可高達(dá)10千赫茲以上，因此組成話音頻率的范圍為80~10000赫茲，該范圍稱(chēng)為話音頻帶。,頻響范圍,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),聲音的自然傳播有一定距離，距離聲源太遠(yuǎn)，聲音會(huì)衰減得很小，人耳就無(wú)法聽(tīng)到了。 但為了信息的交流，人們非常需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離的語(yǔ)音傳送。

6、隨著電子技術(shù)的發(fā)展，這一要求得以實(shí)現(xiàn)。首先將聲音變?yōu)殡娦盘?hào)，利用無(wú)線電波或電線遠(yuǎn)距離傳送到對(duì)方，對(duì)方再將相應(yīng)的電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘?hào)，從而達(dá)到目的。為了研究聲與電的相互轉(zhuǎn)換，將聲學(xué)與電子學(xué)相互結(jié)合便形成了電聲學(xué)。,電聲學(xué),聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),將語(yǔ)音（聲波）信號(hào)變換成相應(yīng)的電信號(hào)，這種裝置叫做傳聲器，也叫送話器、話筒、麥克風(fēng)。傳聲器從發(fā)明到現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)了幾代產(chǎn)品，通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)和變換原理的不同分為：變阻的碳粒式、電磁感應(yīng)的動(dòng)圈式、壓電效應(yīng)的晶體式、靜

7、電感應(yīng)的電容式或駐極體電容式以及最新出現(xiàn)的應(yīng)變式硅半導(dǎo)體麥克風(fēng)。,聲—電變換,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),電—聲變換,語(yǔ)音經(jīng)聲—電變換傳遞到遠(yuǎn)方后，需要再進(jìn)行電—聲反變換，將語(yǔ)音恢復(fù)，才能被接收。這種將電信號(hào)變?yōu)槁曅盘?hào)的裝置叫受話器。通常人們又按照使用場(chǎng)所的不同分別叫做受話器、耳機(jī)、揚(yáng)聲器、喇叭等等。它們的主要變換原理是利用電磁感應(yīng)和壓電效應(yīng)，另外也有利用電容器原理的電容式耳機(jī)。不同的要求，其功率有的達(dá)幾千瓦，而有的僅幾毫瓦，相差幾百萬(wàn)倍。,聲學(xué)基礎(chǔ)

8、知識(shí),受話器 揚(yáng)聲器,受話器：是語(yǔ)言通信中把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的聲信號(hào)而緊密耦合于耳朵的一種電聲換能器，它的頻率范圍一般為300-3400Hz。揚(yáng)聲器：是將電能轉(zhuǎn)換成聲能并將它輻射到空氣中去 的一種電聲換能器件，各種需要擴(kuò)聲的場(chǎng)合都使用 揚(yáng)聲器。,聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),,動(dòng)圈受話器的發(fā)聲原理和結(jié)構(gòu),外殼前蓋磁鐵華司音圈振膜線路板,動(dòng)圈受話器的結(jié)構(gòu),磁路系統(tǒng)由Magnet, Plate和York構(gòu)成。,內(nèi)磁式,外

9、磁式,雙磁路,動(dòng)圈受話器的結(jié)構(gòu),通電線圈在磁場(chǎng)中受力的作用,帶動(dòng)振膜振動(dòng)發(fā)聲，該作用力的大小為： F=BIL,動(dòng)圈受話器發(fā)聲原理： 當(dāng)音頻信號(hào)輸入受話器線圈時(shí)，根據(jù)左手定則，音圈必定受到磁場(chǎng)的作用力，并隨著音頻信號(hào)大小正負(fù)方向的交替變化而作不同幅度和方向的運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)振膜振動(dòng)發(fā)出聲音。,動(dòng)圈受話器的發(fā)聲原理,,,,,

10、,,動(dòng)圈受話器的發(fā)聲原理,動(dòng)圈受話器的本質(zhì)： 通過(guò)振動(dòng)將電能轉(zhuǎn)化為聲能的一種換能器。 電能 機(jī)械能 聲能,,,動(dòng)圈受話器的本質(zhì),,動(dòng)圈受話器的振動(dòng)系統(tǒng)： 由音圈和振膜組成，它們的質(zhì)量和勁度對(duì)動(dòng)圈受話器的靈敏度和頻率響應(yīng)影響很大。,,,,,質(zhì)量,,彈簧,,,固定部分,

11、,活塞振動(dòng),,折邊,質(zhì)量,彈簧,fo,,,,,,,,,,,,,,,鋁線圈,厚線圈,硬振膜,軟振膜,＋,動(dòng)圈受話器的本質(zhì),,受話器基本性能指標(biāo)和評(píng)價(jià),Speaker通常功率較大,在手機(jī)中通常用于來(lái)電鈴聲的播放及免提通話;Receiver通常功率較小,在手機(jī)中通常用做聽(tīng)筒，也用于耳機(jī)喇叭;有些手機(jī)內(nèi)置一顆受話器,根據(jù)輸入信號(hào)的不同,既做Speaker又做Receiver,稱(chēng)為雙功能受話器.,Speaker與Receiver的區(qū)別,*

12、 VI = virtual instrument,,Display VI*,PASSED,揚(yáng)聲器測(cè)量示意圖,1.靈敏度：用來(lái)表示受話器的電聲換能能力的指標(biāo)，常用聲壓級(jí)表示。 聲壓級(jí)：待測(cè)聲壓P與參考聲壓Pr的比值取常用對(duì)數(shù)再乘以20，以分貝 表示： SPL=20lgP/Pr Pr=2x10 Pa,受話器基本性能指標(biāo)及評(píng)價(jià),-5,,根據(jù)受話器的使用環(huán)境不同，Speaker和Receiv

13、er采用不同的測(cè)試方法。 Speaker在自由場(chǎng)中測(cè)試，而Receiver在封閉場(chǎng)中測(cè)試。,Receiver一般取其單點(diǎn)靈敏度來(lái)表示，即在輸入電壓為179mV時(shí)，在其頻率響應(yīng)曲線上讀出1kHz頻率點(diǎn)的聲壓值。,Receiver測(cè)試測(cè)試示意,受話器基本性能指標(biāo)及評(píng)價(jià),,,Speaker測(cè)試示意圖,Speaker一般用其平均特性靈敏度來(lái)表示，即在輸入功率為0.1W時(shí)，在其頻率響應(yīng)曲線上讀出各規(guī)定頻率點(diǎn)的聲壓值，然后求其算術(shù)平均

14、值。,受話器基本性能指標(biāo)及評(píng)價(jià),2.頻率響應(yīng)：在恒定電壓作用下，是指受話器所輻射的聲壓隨頻率變化的 特性，一般是記錄在以對(duì)數(shù)頻率刻度為橫座標(biāo)的圖上，這就 是頻率響應(yīng)曲線。,受話器基本性能指標(biāo)及評(píng)價(jià),4.諧振頻率：在揚(yáng)聲器阻抗曲線中出現(xiàn)第一個(gè)阻抗最大值時(shí)的頻率（FO） 就是諧振頻率。,3.阻抗：阻抗是RCV/SPK輸入的電壓與輸出電流的比值。 RCV/SPK不

15、是純電阻器件，其等效電阻抗也不是常數(shù)，是隨著頻率變化的，其隨頻率變化的規(guī)律，稱(chēng)為阻抗曲線。 阻抗值的選定要與其使用器件相匹配。阻抗值具有行業(yè)規(guī)范，如用于手機(jī)的RCV阻抗一般為32ohm,SPK一般為8ohm，耳機(jī)喇叭的阻抗多為32ohm或16ohm.,受話器基本性能指標(biāo)及評(píng)價(jià),諧振頻率是揚(yáng)聲器低頻重放的起點(diǎn)，在諧振頻率以下，頻率響應(yīng)曲線下降很快. 通常情況下,Fo越低,低頻性能越好.,受話器基本性能指標(biāo)及評(píng)價(jià),5.

16、諧波失真：是由振幅非線性引起的一種失真，當(dāng)輸入某一頻率的信號(hào)時(shí)， 在輸出信號(hào)中除了原輸入信號(hào)外，還出現(xiàn)有二倍于，三倍于… 基波頻率的信號(hào)，稱(chēng)為諧波，這種現(xiàn)象就是諧波失真。 RCV/SPK的THD越小，其對(duì)原信號(hào)的再現(xiàn)性越好。,受話器基本性能指標(biāo)及評(píng)價(jià),6.額定、最大輸入功率（Rated/Max input power）,Speake

17、r的性能指標(biāo)和評(píng)價(jià),額定功率：是指受話器能長(zhǎng)期正常工作的電功率。 試驗(yàn)條件：White Noise(EIA Filter) for 96h; Sine Wave for 96h (sweep from 100Hz to 10kHz,sweep time : 5 seconds) 最大功率：揚(yáng)聲器在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)被破壞的功率，揚(yáng)聲器雖然

18、不會(huì)被損壞，但音質(zhì)無(wú)法保證。 試驗(yàn)條件：Short term---White Noise/1 second on then 1 minute off for 60 cycles Long term---White Noise /1minute on then 2 minutes off for 10 cyc

19、les,對(duì)于受話器的功率實(shí)驗(yàn)信號(hào)，各個(gè)廠家標(biāo)準(zhǔn)不同，主要以以下幾種為主：普通白噪聲 普通白噪聲.wav 信號(hào)振幅變化小，受話器振膜振幅小，能量主要變?yōu)闊崮埽饕疾焓茉捚鞯哪蜔嵝?，?duì)音圈、粘音圈膠水的有較強(qiáng)的破壞力。 一般來(lái)說(shuō)，功率較小的Receiver較容易通過(guò)此實(shí)驗(yàn)，而Speaker由于功率較大，發(fā)熱較多，不太容易通過(guò)此實(shí)驗(yàn)。,受話器壽命試驗(yàn)信號(hào)說(shuō)明,正弦波 正弦波

20、.wav 信號(hào)振幅大，能使受話器振膜做大幅度的振動(dòng)，能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能較多，相對(duì)白噪聲信號(hào)發(fā)熱量小，著重考察受話器本身的機(jī)械強(qiáng)度。 一般來(lái)說(shuō)，Speaker由于音圈線粗，機(jī)械強(qiáng)度大，容易通過(guò)，而Receiver音圈線徑細(xì)，容易出現(xiàn)引線斷等不良。EIA白噪聲 EIA白噪聲.wav 集中了普通正弦波和白噪聲的特點(diǎn)，能量較均勻分布，且有較大振幅波動(dòng)。能綜合考察受話器的機(jī)械性能和抗熱性能，一些國(guó)外

21、同行，將此信號(hào)作為受話器功率實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。,受話器壽命試驗(yàn)信號(hào)說(shuō)明,粉紅噪聲 粉紅噪聲.wav 噪聲信號(hào)的一種，與普通白噪聲信號(hào)相比，能量主要集中在低頻，能突出考察受話器的低頻機(jī)械強(qiáng)度及抗熱性。,受話器壽命試驗(yàn)信號(hào)說(shuō)明,,受話器使用注意事項(xiàng),1、從吸塑包裝中取用時(shí)小心，盡量不要用鑷子等尖銳器具夾取，易對(duì)產(chǎn)品造成損傷，建議用磁棒吸?。?受話器使用注意事項(xiàng),,振膜容易損傷,2、產(chǎn)品取出后，不要吸附在一起。否則容易導(dǎo)致焊線或

22、者彈片戳傷 振膜，也容易造成泡棉受傷破損，導(dǎo)致彈性下降，造成產(chǎn)品整體 抗振性能減弱。,受話器使用注意事項(xiàng),3、裝配時(shí)，稍微用力壓產(chǎn)品，使雙面膠與機(jī)殼面粘合。不要過(guò)于用力，否則容易導(dǎo)致前蓋變形，產(chǎn)品出現(xiàn)嚴(yán)重雜音。 盡量一次裝配到位，重復(fù)多次裝配容易導(dǎo)致泡棉撕裂或者雙面膠粘性變差，影響整機(jī)音頻效果。,4、不要損傷受話器引線保護(hù)膠，否則容易導(dǎo)致受話器斷線不良；,受話器使用注意事項(xiàng),5、焊線式受話器錫頭不宜過(guò)長(zhǎng)，以

23、1.5毫米為宜，錫頭過(guò)長(zhǎng)容易折 斷。焊接時(shí)，電烙鐵溫度控制在360度左右，焊接時(shí)間長(zhǎng)約1～2 秒，焊接時(shí)間長(zhǎng)容易造成焊線膠皮回縮，焊接后不要對(duì)焊線作大 角度的彎折，容易導(dǎo)致焊接處錫頭斷開(kāi)； 6、對(duì)接插件、FPC、彈片、彈簧式產(chǎn)品，不要用裸手接觸觸點(diǎn)部分， 防止氧化（歌爾聲學(xué)要求作業(yè)員作業(yè)過(guò)程中全部佩帶塑料指頭 帽）；,受話器使用注意事項(xiàng),1、輸入Speaker的最大功率信號(hào)(