【经验】如何为空间不足的设备设计更纤薄的扬声器？如何在扬声器附近设计麦克风而不引起啸叫或回声？

时间： 2021-07-27 来源：志丰电子

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在COVID-19流感大流行期间，人们在家的时间越来越多，这导致对相关产品的需求也随之增加，如可穿戴设备、笔记本电脑、视频会议设备、智能音箱等。它们都有一个共同点：扬声器和麦克风是音频和通信的关键部件。

问：如何为空间不足的设备设计更纤薄的扬声器？

答：以笔记本电脑（或触摸屏）为例，大多数为笔记本电脑设计或组合在纤薄表面下的扬声器都需要缩小高度。相反，扬声器的长度和宽度必须加长以确保满足 SPL 性能。但是，它通常需要两个或多个电机（音圈），并且它们的成本会更高。有一个解决方案：我们可以使用FPC（柔性印刷电路）制作的音圈，它对扬声器的长度和宽度的限制较少。 FPC音圈扬声器应设计适当的磁路和结构，易于开发相对较长和较薄的矩形扬声器。

图1.FPC音圈扬声器

图2.FPC音圈扬声器模拟频率响应，5cc封闭箱体，1瓦0.5米（扬声器：L50mm*W4.5mm*H12mm）

问：如何在扬声器附近设计麦克风而不引起啸叫或回声？

答：这里有一些提示：

1.麦克风阵列：麦克风阵列由2~8个麦克风组成，结合DSP和波束形成算法；它可以实现语音的远场拾取和降噪，提高语音通话质量。

2. 麦克风灵敏度和频率：麦克风阵列的每个麦克风的灵敏度应接近Fr，理想情况下为±1dB，可减少DSP在计算过程中的偏差，声道结构的总长度不应超过5mm，避免麦克风通道的谐振频率<12KHz。

图3.麦克风频率响应匹配

图 4. 麦克风橡胶座和边框

3. 麦克风相位：每一个麦克风的相位要靠得越近越好，最好是±5°，这样可以减少DSP计算时的时间偏差，保证波束和方向的准确性。

4、话筒胶座密封：话筒胶座与边框必须无缝密封，隔音必须达到至少20dBSPL，以防止内置扬声器的声音通过橡胶间隙进入话筒的声音通道。

5. 麦克风与扬声器的位置和防震：考虑到扬声器的放大和麦克风的AEC信号处理，通常我们会把扬声器放在中间，而麦克风要远离扬声器放置，麦克风也需要使用橡胶来达到防震和气密性。扬声器的外壳和螺丝孔应使用海绵或橡胶支架固定以避免振动，否则麦克风会收到扬声器的THD信号，影响AEC的质量。

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