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微型揚(yáng)聲器外殼既可保護(hù)揚(yáng)聲器免遭意外損壞，又可提高音量。通過(guò)了解本文所述的揚(yáng)聲器外殼合理設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)，用戶能藉此改善預(yù)期應(yīng)用的音頻性能。

揚(yáng)聲器的基本結(jié)構(gòu)

揚(yáng)聲器的基本結(jié)構(gòu)包括幾個(gè)部分。所有揚(yáng)聲器的核心就是一個(gè)音圈，置于永磁體的磁極之間，且與振膜相連。振膜須以一種方式保持懸浮，以便能夠前后自由振動(dòng)。將電信號(hào)施加至音圈時(shí)，音圈在磁場(chǎng)中移動(dòng)并帶動(dòng)振膜振動(dòng)。揚(yáng)聲器前后的空氣因振膜振動(dòng)產(chǎn)生氣壓波，從而形成聲音。不過(guò)，由于這些波彼此異相，因此可能部分或完全抵消。然而，即使這些異相波所產(chǎn)生的聲級(jí)有所降低，只要揚(yáng)聲器外殼設(shè)計(jì)合理即可相應(yīng)提高。

圖 1：揚(yáng)聲器的基本結(jié)構(gòu)（圖片來(lái)源：CUI Devices。）

微型揚(yáng)聲器外殼基礎(chǔ)知識(shí)

揚(yáng)聲器外殼前腔的作用是提供物理保護(hù)，同時(shí)最大程度地減少所需聲音的衰減。前腔通常采用篩網(wǎng)或帶孔的實(shí)心板構(gòu)成。孔的布置方式大致與揚(yáng)聲器大小相同，這樣可實(shí)現(xiàn)有效的聲音傳播，并且只需去除 20% 的實(shí)心板面積即可實(shí)現(xiàn)。此外，還需注意外殼前側(cè)與揚(yáng)聲器的間距。在多數(shù)情況下，1 - 2 mm 的間隙可防止揚(yáng)聲器振膜在振動(dòng)時(shí)觸碰外殼前側(cè)。

對(duì)于微型揚(yáng)聲器的后殼，設(shè)計(jì)人員需構(gòu)建一個(gè)氣密空腔，防止輻射后聲壓波。實(shí)現(xiàn)方法包括在該腔內(nèi)放置吸音材料，或者選用能夠防止聲音傳播的剛性材料來(lái)制造外殼。在某些后殼設(shè)計(jì)中，可以使用后壓波來(lái)改善前聲波。不過(guò)，這僅僅是針對(duì)較復(fù)雜應(yīng)用的最佳實(shí)踐。

圖 2：揚(yáng)聲器的前殼和后殼（圖片來(lái)源：CUI Devices）

后殼設(shè)計(jì)的另一個(gè)注意事項(xiàng)是外殼尺寸（體積）與壓力變化之間的微妙平衡。對(duì)于使用微型揚(yáng)聲器的緊湊型應(yīng)用，通常會(huì)考慮縮小后腔體積，但是揚(yáng)聲器振膜振動(dòng)會(huì)引起較大的氣壓變化，最終又會(huì)抑制振動(dòng)膜的振動(dòng)，從而限制揚(yáng)聲器發(fā)聲。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，以揚(yáng)聲器直徑為基準(zhǔn)，可確定適合的后腔深度，藉此能夠最大程度地減小氣壓變化，保持微型揚(yáng)聲器應(yīng)用所需的緊湊尺寸。不過(guò)，在需要考慮深度的應(yīng)用中，可適當(dāng)增大后腔面積，同時(shí)減小深度以保持相同的體積。

微型揚(yáng)聲器外殼的安裝

微型揚(yáng)聲器的安裝對(duì)產(chǎn)品的最終音質(zhì)也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。前殼和后殼應(yīng)與揚(yáng)聲器緊密配合，揚(yáng)聲器則牢固安裝在中間，并成為后殼結(jié)構(gòu)的一部分。這不僅有助于減少聲音通過(guò)后殼傳播，也可避免發(fā)出嘈雜聲。高密度泡沫有助于進(jìn)一步建立緊密配合和牢固連接。

總結(jié)

無(wú)需聘請(qǐng)音響專家，即可提高所選揚(yáng)聲器或微型揚(yáng)聲器的音質(zhì)。了解上文所述的基本指導(dǎo)原則后，工程師即可在設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)出色的音頻性能。CUI Devices 推出一系列微型揚(yáng)聲器選件，封裝小至 10 mm，高度低至 2 mm，有助于進(jìn)一步簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程。

圖 3：CUI Devices 微型揚(yáng)聲器提供了多種封裝類型（圖片來(lái)源：CUI Devices）