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1、ConfidentialPage:Page:1 1Acoustics, Speaker Basic Training富士康科技集團富士康科技集團台北聲學研究中心台北聲學研究中心Version: X12012年年ConfidentialPage:Page:2 2大綱大綱1.聲學基礎聲學基礎2.揚聲器基礎揚聲器基礎3.揚聲器分類揚聲器分類4.揚聲器不良分析揚聲器不良分析ConfidentialPage:Page:3 3聲學基礎聲學基礎ConfidentialPage:Page:4 4dB的定義與聽覺的關係的定義與聽覺的關係ConfidentialPage:Page:5 5聲音與距離的關係聲音與距離
2、的關係ConfidentialPage:Page:6 6聲音的相加聲音的相加ConfidentialPage:Page:7 7波長與頻率的關係波長與頻率的關係20105210.20.10.051020501002005001 k2 k5 k10 kFrequency, f Hz Wavelength, m Speed of soundc = 344 m/s, at 200CExample:f=1000Hz, =0.34mf=10Hz, =34.4mConfidentialPage:Page:8 8聲音指向性聲音指向性ConfidentialPage:Page:9 9人耳的結構人耳的結構Conf
3、identialPage:Page:1010等響度曲線等響度曲線ConfidentialPage:Page:1111遮蔽效應遮蔽效應頻譜域上之遮蔽效應（頻譜域上之遮蔽效應（Spectral Masking Effect） 時域上之遮蔽效應（時域上之遮蔽效應（Temporal Masking Effect） ConfidentialPage:Page:1212聲場的種類聲場的種類ConfidentialPage:Page:1313無響室的設計原理無響室的設計原理空間大小：箱內近音場、反射音場與自由音場的位置。空間大小：箱內近音場、反射音場與自由音場的位置。背景噪音：箱內背景噪音必須比待測物低背景
4、噪音：箱內背景噪音必須比待測物低15dB以上。以上。截止頻率：吸音楔之吸音係數為截止頻率：吸音楔之吸音係數為0.99的最低頻率。的最低頻率。ConfidentialPage:Page:1414壓力場與自由場壓力場與自由場 Free FieldPressure FieldConfidentialPage:Page:1515揚聲器基礎揚聲器基礎ConfidentialPage:Page:1616理想的揚聲器理想的揚聲器The ideal Speaker : Original Sound = Speaker Output SoundTo approximate the ideal speaker :
5、 平坦的曲線平坦的曲線 Lower Fo 低失真低失真 High Rated Power High ExcursionConfidentialPage:Page:1717揚聲器驅動原理揚聲器驅動原理動作原理動作原理:當置於磁場中的導体有電流流過時當置於磁場中的導体有電流流過時,導体就會受到一個與磁力線垂導体就會受到一個與磁力線垂直方向的力直方向的力:F = B L IF: 導体受的力導体受的力B: 磁場之磁通密度磁場之磁通密度L: 導体有效長度導体有效長度I: 流過導体之電流流過導体之電流ConfidentialPage:Page:1818揚聲器的特性參數：揚聲器的特性參數：FoConfide
6、ntialPage:Page:1919微型揚聲器的結構微型揚聲器的結構Square DiaphragmPlateFront CoverMagnetYokeSquare Voice CoilContactHousingStrength of diaphragm is key pointPrecise form of voice-coil is key pointPrecise size & material is key pointConfidentialPage:Page:2020揚聲器的特性參數：頻率響應和有效頻率範圍揚聲器的特性參數：頻率響應和有效頻率範圍 ConfidentialPage
7、:Page:2121揚聲器的特性參數：阻抗曲線揚聲器的特性參數：阻抗曲線OhmHzZE= Coil ResistanceDC resistance (Zo)Z= Zo + ZE + ZEMZo : DC ResistanceZE : Coil ResistanceZEM : Resistance due to coil moving ConfidentialPage:Page:2222揚聲器的特性參數：功率揚聲器的特性參數：功率ConfidentialPage:Page:2323Test with a continue rated power input for period time ( e
8、x. 96 hrs)White NoiseEach frequency contain equal energyPink NoiseEach octave band contain equal energy more energy concentrate at low frequency揚聲器壽命試驗揚聲器壽命試驗ConfidentialPage:Page:2424揚聲器的特性參數：諧波失真揚聲器的特性參數：諧波失真ConfidentialPage:Page:2525揚聲器的特性參數：揚聲器的特性參數：Rub & Buzz (1)2nd 10thConfidentialPage:Page:26
9、26揚聲器的特性參數：揚聲器的特性參數：Rub & Buzz (2)0.3% Rub & Buzz0.02% Rub & BuzzResulting spectrum for a pure tone excitation (f) at 200 Hz Upper curve shows a distortion spectrum of a normally functioning loudspeaker. THD = 6%, Rub&Buzz = 0.02% Lower curve shows a distortion spectrum containing high order harmoni
10、cs resulting from a “rubbing” voice coil caused by a bent frame. THD = 2%, Rub&Buzz = 0.3%ConfidentialPage:Page:2727揚聲器測試架構圖揚聲器測試架構圖PC & Software SoundCheck V9.1 (x1) PC: WinXP Pro with Excel & Firewire 1394 interface, 鍵盤鍵盤+滑鼠滑鼠+UPSSound Card RME: MULTIFACE 2 (x1)Headphone Amplifier RANE HC 4S (x1)M
11、ic: GRAS 40AO (x4)Mic Preamplifier: GRAS 26CF (x4)Test Fixture / Box (x2)Microphone Power Amplifier GRAS 12AT (x1)Anechoic BoxConfidentialPage:Page:2828揚聲器音箱揚聲器音箱ConfidentialPage:Page:2929密閉式音箱介紹密閉式音箱介紹箱體：由於揚聲器振膜前後所輻射的聲波箱體：由於揚聲器振膜前後所輻射的聲波, 其相位相差其相位相差180, 在低在低頻時頻時, 這種反相的聲波會互相干涉而使聲波削弱這種反相的聲波會互相干涉而使聲波削
12、弱, 從而使揚聲器的從而使揚聲器的低頻性能下降。低頻性能下降。封閉式音箱封閉式音箱封閉式音箱就是全密封的音箱封閉式音箱就是全密封的音箱, 它把揚聲器振膜前後分隔成兩個互它把揚聲器振膜前後分隔成兩個互不通氣的空間不通氣的空間, 一個是無限大的箱外空間一個是無限大的箱外空間, 一個是具有一定容積的一個是具有一定容積的箱內空間。箱內空間。 但是但是, 因箱體是全密封的因箱體是全密封的, 箱內空氣勁度加大箱內空氣勁度加大, 使揚聲使揚聲器的最低共振頻率升高器的最低共振頻率升高。 ConfidentialPage:Page:3030倒相式音箱介紹倒相式音箱介紹倒相式音箱倒相式音箱在封闭式音箱的适当位置上
13、开出一音孔在封闭式音箱的适当位置上开出一音孔, 并装上倒相管并装上倒相管, 就形成了倒就形成了倒相式音箱相式音箱, 其结构如图所示。其结构如图所示。 倒相式音箱的基本工作原理是倒相式音箱的基本工作原理是, 倒相管倒相管可将音箱内的某一低频段的后辐射声波倒相后可将音箱内的某一低频段的后辐射声波倒相后, 再由倒相孔向前辐再由倒相孔向前辐射出来射出来, 与前辐射声波合成与前辐射声波合成, 从而增加了低频段声波的总的辐从而增加了低频段声波的总的辐射声能。射声能。 ConfidentialPage:Page:3131密閉箱與倒相箱的比較密閉箱與倒相箱的比較ConfidentialPage:Page:32
14、32Helmholtz EquationConfidentialPage:Page:3333後音腔大小的影響後音腔大小的影響ConfidentialPage:Page:3434前音腔大小的影響前音腔大小的影響ConfidentialPage:Page:3535出音孔面積的影響出音孔面積的影響ConfidentialPage:Page:3636出音孔長短的影響出音孔長短的影響ConfidentialPage:Page:3737出音孔數目的影響出音孔數目的影響ConfidentialPage:Page:3838洩漏對揚聲器的影響洩漏對揚聲器的影響ConfidentialPage:Page:3939
15、Improvement Case:Wii ControllerImprovement ProcessStep 3. Increasing emission hole rate of front cover baffle from 3.6% to around 20%. (OD: 1.0mm, total 100 holes)Step 2. Increasing total height of driver unit basket from 2.6mm to3.1mm. Decreasing thickness of frontcover baffle from 2.0mm to 1.0mm S
16、tep 1. Driver unit w/o non-woven clothConfidentialPage:Page:4040揚聲器不良分析揚聲器不良分析ConfidentialPage:Page:4141揚聲器不良：音圈碰撞揚聲器不良：音圈碰撞ConfidentialPage:Page:4242揚聲器不良：非線性振動揚聲器不良：非線性振動ConfidentialPage:Page:4343揚聲器不良：粉塵與微粒揚聲器不良：粉塵與微粒ConfidentialPage:Page:4444揚聲器不良：音圈撞擊揚聲器不良：音圈撞擊U鐵鐵ConfidentialPage:Page:4545揚聲器不良：漏氣聲揚聲器不良：漏氣聲ConfidentialPage:Page:4646揚聲器常見不良原因揚聲器常見不良原因ConfidentialPage:Page:4747Thanks!
