Speaker Box 报告

1、- Fujikon Acoustics (suzhou) ltd,.1.设计分析设计分析-样品分析样品分析客户提供的样品Speaker Box是一种闭箱结构，内置Speaker为11mm15mm。所有闭箱设计都是寻求质与量，箱体体积与效率及低频下限之间的平衡。相关参数的含义：F0 ： 单元的谐振频率VAS: 单元等效容积RE ： 单元直流电阻QTS : 单元总品质因数FSC：箱体的谐振频率VAS: 箱体等效容积QTC: 箱体总品质因数Sd ：等效辐射直径 : : 顺性比1.设计分析设计分析单体喇叭样品分析单体喇叭样品分析1) 尺寸：11x15x3.7(mm)2) 性能参数（CLIO测试仪器）：

2、 F0=842Hz VAS =0.011L（加容积法测得） RE = 7.8 （万用表测得） QTS =0.0387 Sd10.74mm（等效辐射直径）3) 阻抗曲线：后附3) 单体阻抗曲线说明说明:通过通过CLIO系统测得的系统测得的 F0=842Hz1.设计分析设计分析单体喇叭样品分析单体喇叭样品分析4).理论依据说明理论依据说明:扬声器的低频特性是由 F0及品质因数 Q0决定的。扬声器低频声压特性以F0为界线，所以 F0称为扬声器的低频下限频率： 在 F0以下，声压急剧下降， 而在高于 F0时，声压输出趋于恒定。在 F0处的特性是根据 Q0值而定： 当 Q01时,F0处出现一个峰值,这时

3、瞬态特性的阻尼较小。反之较大， 当 Q0=0.5 被称为临界阻尼， 做为闭箱喇叭做为闭箱喇叭Q Q0 0 在在 0.50.50.70.7为宜。为宜。1.设计分析设计分析单体喇叭样品分析单体喇叭样品分析2.设计分析设计分析Speaker Box样品分析样品分析A. 原Box 阻抗曲线说明说明: Speaker Box 组合后的组合后的 F0=11532.设计分析设计分析Speaker Box样品分析样品分析B.理论计算目前样品 Box总的容积=2 CM3(注水法测得) ， 喇叭体积前腔体积约=0.74CM3 ，所以 Speaker Box的有效容积VB1.26 CM3。所以 A SBVV0.87

4、01scFF1152 Hz(理论计算结果理论计算结果)1TCTSQQ0.053 验证：实测 FSC1153Hz 理论整体的箱体的理论整体的箱体的 F0 F0 值是值是 1152HZ,1152HZ,实测是实测是 1153HZ.1153HZ.3.设计分析设计分析闭箱理论分析闭箱理论分析Q值是设计闭箱的首要考虑。它在箱体设计中用于描述音箱内的共振特性，代表了喇叭单元与箱体结合后电气、机械和空气压缩程度对控制共振的相互影响。QTC= 0.5时时，称为临机阻尼。此设计瞬态响应基本完美，但听觉上稍有点过 阻尼的感觉；QTC= 0.577时时，为Bessel函数的D2响应。此设计又最大的平坦延伸；QTC=

5、0.707时时，为Butterworth函数的B2响应，此设计为闭箱设计中最通用的 校正。这种校正从的-3dB点上起，响应又最大的平直度，且 始终保持满意的瞬态特性。QTC =1.0时，闭箱可在低频段提供较宽的带宽，而付出的代价时在截止频率 以上又1.5dB的响应提升，并对脉冲响应稍有影响。此时再增加 并不能扩展低频，反而会在闭箱的共振频率处出现峰值。 当当Q QTCTC=0.707,=0.707,为闭箱设计的一个理想值为闭箱设计的一个理想值3.设计分析设计分析闭箱理论分析闭箱理论分析 当当Q QTCTC=0.707,=0.707,为闭箱设计的一个理想值为闭箱设计的一个理想值4.分析结论分析结

6、论结论结论: : 喇叭单元的阻尼太大，导致喇叭单元的阻尼太大，导致 Q Q 值偏小，且腔体的值偏小，且腔体的容积又有限容积又有限, ,从而致使整体的从而致使整体的 Speaker BoxSpeaker Box的的Q Q值偏小值偏小, ,低频削减。低频削减。5.改善方向改善方向调节喇叭单元的调节喇叭单元的Q0值，并相应的调节腔体的容积。值，并相应的调节腔体的容积。 调节调节Q0的方法的方法: 改善方向改善方向: :调节喇叭单元的调节喇叭单元的Q Q值，并相应的调节腔体的容积。值，并相应的调节腔体的容积。1MSMSMSMSMQRC2200dMSMSASC SRQV2eMSESMSRMQCBLESM

7、STSESMSQ QQQQ可以很清楚的看出：调整CMS可以改变QTS值， 这一做法，性能、价格影响最小。6.改善方案改善方案调节阻尼调节阻尼序号方案内容Fo(HZ)总Q值等效容积(cm3) 备注1原样板8420.03871.12无绒纸9101.3122/3330目绒纸，中孔330目绒纸8860.65450.8数据来源详见附后TS参数测试步骤4330目绒纸，中孔完全堵掉8650.55770.91）调节阻尼，改善喇叭单元的Q值：选用第三和第四种方案进行下一步选用第三和第四种方案进行下一步:计算箱体所需的容积计算箱体所需的容积6.改善方案改善方案调节阻尼调节阻尼 BOX不变,单体喇叭改善前后的曲线对

8、比 改善喇叭单元改善喇叭单元Q Q值，低频部分有所提升，但仍不够理想值，低频部分有所提升，但仍不够理想1). 调节阻尼，改善喇叭单元的Q值：方案方案3 ( 330目绒纸，中孔加目绒纸，中孔加 330目绒纸目绒纸) 容积计算容积计算: F0=886Hz，QTS=0.6545，VAS=0.8 CM3所以当使用原Speaker Box时，容积为则：6.改善方案改善方案调节阻尼调节阻尼 限于手机的体积限制限于手机的体积限制, ,此方案所需此方案所需BoxBox体积体积(4.79CM(4.79CM3 3) )太大太大, ,故舍去故舍去 ASBVVASBVV0.63501scFF1137Hz（实测1134

9、Hz）1TCTSQQ0.84若要设计闭箱的QTC值为0.707,则:21TCTSQQ 0.1674.79CM3方案方案4 ( 330目绒纸，中孔完全堵掉目绒纸，中孔完全堵掉) 容积计算容积计算: 同样，先计算出使用原Speaker Box 时的各项参数： 6.改善方案改善方案调节阻尼调节阻尼A SBVV0.71401scFF1132Hz（实测1130Hz）1TCTSQQ0.7302 此方案喇叭调到此方案喇叭调到Q QTCTC=0.7302,=0.7302,较为接近理论理想状态较为接近理论理想状态0.707,0.707, 因此将进一步调节腔体因此将进一步调节腔体原绒纸较厚,现换330目绒纸中孔全

10、部堵掉方案方案4 ( 330目绒纸，中孔完全堵掉目绒纸，中孔完全堵掉) 容积计算容积计算: 6.改善方案改善方案-调节阻尼调节阻尼V 通过以上分析通过以上分析, ,增加增加0.820.82CM 3容积容积, ,就可满足就可满足 Q QTCTC=0.707=0.707的的 理想状态理想状态采用方案4 QTC=0.7302时,比较接近理想值0.707, 若要设计闭箱的QTC值为0.707时,则21TCTSQQ0.6071ASBVV2.0755CM3目前理论和实际的容积相差： =2.0755-1.26=0.82 CM 3V原绒纸较厚,现换330目绒纸中孔全部堵上6.改善方案改善方案-调节阻尼调节阻尼

11、V 改善喇叭单元改善喇叭单元Q Q值，装入原腔体，低频有一些提升值，装入原腔体，低频有一些提升, ,但仍不但仍不 够理想够理想, ,需调整腔体容积需调整腔体容积 增加增加0.82容积的方法是容积的方法是: 1). 增加腔体高度增加腔体高度:高度增加高度增加 1.3mm 2). 减小减小 Speaker 占用占用 Box 的容积的容积 3). 腔体变薄喇叭腔体变薄喇叭-前腔变薄前腔变薄, 0.5减小为减小为 0.3mm 4). 增加吸音棉增加吸音棉7.改善方案改善方案调节容积调节容积 找出增加找出增加0.820.82CM 3容积方法容积方法, ,将逐一对这些方法进行验证将逐一对这些方法进行验证

12、增加增加0.82容积的方法容积的方法: 1). 增加手机腔体高度增加手机腔体高度:高度增加高度增加1.3mm 考虑手机体积的限制考虑手机体积的限制,需待客户确认后才可实现需待客户确认后才可实现, 故进行后几种验证故进行后几种验证 7.改善方案改善方案调节容积调节容积 找出增加找出增加0.820.82CM 3容积方法容积方法, ,将逐一对这些方法进行验证将逐一对这些方法进行验证原原BOX蓝色薄板为增蓝色薄板为增加的腔体高度加的腔体高度 增加增加0.82容积的方法容积的方法:2). 腔体变薄喇叭前腔变薄腔体变薄喇叭前腔变薄,0.5减小为减小为0.3， 则可增加：则可增加：V2=11x15x0.2=

13、33 mm33). 减小减小Speaker 占用占用 Box 的容积的容积 去掉去掉 SpeakerSpeaker定位边，直接用前贴纸定位，则可增加：定位边，直接用前贴纸定位，则可增加： V1=2.668x16= 46mm37.改善方案改善方案调节容积调节容积 找出增加找出增加0.820.82CM 3容积方法容积方法, ,将逐一对这些方法进行验证将逐一对这些方法进行验证增加增加0.82容积的方法容积的方法: 4). 增加吸音棉（部分填充，按增加增加吸音棉（部分填充，按增加20%效果计算）效果计算） V3=0.2682 mm3 h =(V-V1-V2-V3)/S=0.76mm 此时理论上的 Sp

14、eaker Box的参数如下：7.改善方案改善方案调节容积调节容积21TCTSQQ 0.6071TCQ=0.70701scFF1096Hz 如果把如果把2 2、3 3、4 4方案进行整合方案进行整合, ,则则 BoxBox的容积仍不能满足理想的容积仍不能满足理想 状态的要求状态的要求, ,但可以有所改善但可以有所改善去掉定位边去掉定位边加吸音棉加吸音棉7.改善方案改善方案调节容积调节容积增加增加0.82容积的方法容积的方法:-内部结构展示内部结构展示 8.设计实验验证设计实验验证三种曲线对比:(原BOX、单体改善带腔体、改善腔体) 实测结果实测结果: :实测实测 F FSCSC=1060Hz(=1060Hz(蓝色曲线蓝色曲线) ) 蓝色的即为目标曲线，在喇叭改善后又进一步将低频部分提升。蓝色的即为目标曲线，在喇叭改善后又进一步将低