【经验】设计声学元件的问与答

时间： 2022-01-02 来源：志丰电子

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在COVID-19大流行期间，人们在家的时间越来越长，导致对相关产品的需求增加，例如可穿戴设备、笔记本电脑、视频会议设备、智能扬声器等。他们都有一个共同点：扬声器和麦克风都是音频和通信的关键组件。本文志丰电子将带来关于设计声学元件的问与答，希望给各位工程师们带来帮助。

问：如何为空间不足的设备设计更纤薄的扬声器？

A：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SPL性能。但是，它通常需要两个或多个电机（音圈），并且它们也使成本更高。有一个解决方案：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。

图一、FPC音圈喇叭

图2、1瓦0.5米5cc封闭箱体FPC音圈扬声器模拟频率响应（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：以下一些提示：

1. Mic Array：Mic Array由2~8个麦克风组成，结合DSP&Beamforming算法；它可以实现语音远距拾音和降噪，以提高语音通话质量。

2. Mic Sensitivity & Frequency：Mic Array每个麦克风的灵敏度应该接近Fr，理想情況下为±1dB，这样可以减少DSP在计算时的偏差，音道结构的总长度不应超过5mm并避免麦克风通道的共振频率<12KHz。

图3、麦克风频率响应匹配

图4、麦克风橡胶座和挡板

3. Mic Phase：每个Mic的相位要靠得越近越好，最好是±5∘，这样可以减少DSP计算时的偏差时间，保证Beam & Directionivity的准确性。

4.麦克风胶座密封：麦克风胶座与Bezel必须无缝密封，隔音必须至少达到20dBSPL，以防止內置扬声器的声音通过橡胶间隙进入麦克风的声音通道。

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，通常会把扬声器放在中间，而麦克风要远离扬声器，麦克风也需要使用橡胶的防震和气密性。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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全部评论（1）

AHUI Lv4. 资深工程师 2022-01-12

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