手机电声讲痤课件.ppt

徐柏龄 南京大学瑞声音频声学实验室 近代声学国家重点实验室 南京大学声学研究所 徐柏龄 教授 、 博士生导师 南京大学 声学研究所 电子科学与工程系 中国声学学会 常务理事、会士 中国声频工程学会 副主任 中国电子学会 理事 江苏省声学学会 副理事长 Tel: (025)(O) , Email: blxu@nju.edu.cn 电声基础(音频声学简介） 手机中的电声器件 机壳对手机电声性能的影响 硅微传声器简介 结束语 电声基础 声波、声压级、频率、声速、波长 声强级、声功率 人耳响应 电-力-声类比 声波 声场量及其单位 声压 质点速度 温度 密度 声场量及其单位 声强 声功率 声速 声压级 声压级范围 140dB 火箭发射 100米外 （痛阈） 120dB 柴油机，泵房，摇滚乐 100dB 纺织车间，鼓风机房 80dB 高声喊叫 60dB 办公室，教室，（1米讲话） 40dB 轻声耳语 20dB 郊区静夜 声功率级 声波的频率 声源/质点每秒振动的次数称为声波的频率。用字母ｆ表示，单位为赫兹（Hｚ） 人耳能听得见的声波的频率范围为20～20000Hｚ。 音频声学：研究音频声的拾取、重放、传播及传播过程中的各种物理现象和处理方法的科学。 低于20 Hｚ的声波，称为次声；高于20000Hｚ的声波称为超声 声速 声波传播速度的物理量（不是质点速度） 与传播介质特性有关（温度、气压和密度等） 声波的波长 声波在传播过程中相邻的同相位的两点之间（如相邻的两稠密或两稀疏之间）的距离称为波长。 噪声频域描述 倍频程 —— 31.5,63,125,250,500 1000,2000,4000,8000,16000Hz 带宽：31.5=(22,44)… 1/3倍频程 —— 25,31.5,40,50,63,80, 100,125,160,…，12500,16000,20000 带宽：25=(22,28), 31.5=(28,35),… 铃声时域波形 铃声频谱 铃声频谱瀑布图 白噪声和粉红噪声 白噪声 各个频率的频谱密度相等 粉红噪声 各个倍频程或1/3倍频程的能量相同 等响曲线 响度级 响度级 —— 1000Hz的声压级（分贝数），单位为方（Phon） 反映不同频率声音的等响感觉 Helmhotz共鸣器 电－力－声类比 力－声阻抗关系 电力声类比应用范围 手机中的电声器件 振铃扬声器（喇叭） 受话器（喇叭、听筒） 送话器（话筒、麦克风、传声器） 通讯中的电声器件 送话器 驻极体麦克风 按电容式原理工作的 频带宽、音质好、失真小、瞬态响应好 机械振动不敏感等特点 驻极体麦克风结构 由振膜与驻极体背极形成的电容式极头 后接阻抗变换器 电容传声器 电容传声器等效图 驻极体麦克风 驻极体麦克风特性 指向性传声器产品测试 送话器测试 扬声器 扬声器指标 (GB9396－88) 扬声器等效电路 扬声器电阻抗曲线和频响曲线 扬声器TS参数 受话器 受话器测试 机壳结构对手机电声性能的影响 机壳结构对振铃扬声器性能的影响 机壳结构对受话器频率特性的影响 振铃扬声器的结构 机壳中的振铃扬声器 机壳中扬声器的等效声学线路 等效声学线路参数 等效声学线路简化 改变耦合腔V2的影响 改变出声孔面积S2的影响 分析和讨论 结论 受话器的结构 受话器在手机中的结构 受话器在手机中的等效声学线路 振膜背面声学线路分析 受话器前面声学线路分析 受话器前和机壳配合实测例子 受话器和机壳配合实测例（续） 结论 硅微传声器简介 一.MEMS简介 声学微机电系统是微机电系统的重要组成部分，和普通声学系统一样，它也包括微声传感器和微声驱动器。 科研人员目前主要着眼于硅微传声器Silicon Microphone的研发。 二.硅微传声器优势 微型化：传声器的微型化和信息化的产品的发展趋势一致，在通信、电脑、助听器、机器人及安全监听等方面一定能得到越来越广泛的应用。包括封装的Silicon Microphone的尺寸15mm3。 可以使用贴片工艺 相比传统的ECM封装，通过平面工艺制作的硅微传声器具有高温工作及和CMOS工艺兼容的优点。 传统的ECM