手机音频材料介绍
电声器件知识介绍
wo为参考功率，为10-12瓦特 功率增加一倍，声压级增加3 dB 7、声压级与距离的关系：
ΔL=-20lg(r1/ro) (dB) ro为参考距离
距离增加一倍，声压级减小6 dB
6
电声器件原理与使用特性
电声器件最典型的是扬声器、受话器、传声器等，是一种声电互相转换的换能器件。
动圈式手机受话器的基本结构（内磁式）
磁体 导磁材料
振膜 音圈
前盖
塑胶主体
PCB板
阻尼材料
助听线圈
13
受话器产品简介
动圈式受话器的基本结构（外磁式）
胶垫 助听线圈
振膜 前盖 音圈
磁体 导磁材料 后盖 阻尼材料
焊片（引 出端子）
14
受话器产品简介
手机用功能（受话器&扬声器）的基本结构
振膜（R）
主体 调音纸 前盖（R） 音圈(R) 防尘网胶圈 音圈(S) 引线
电动受话器&扬声器的力效应由下式决定
F=BLi
10
电声器件原理与使用特性
一旦音圈受力运动，就会切割磁隙中的磁力线，从而在音圈内产生 感应电动势，这个效应称为电动式受话器的电效应，其感应电动势的大 小为
e=BLυ 式中：e为音圈中的感应电动势，V；
υ为音圈的振动速度，m/s。 电动式受话器&扬声器的力效应和电效应总是同时存在，相伴而生的。 随着电流强度和方向的变化，音圈就在磁隙中来回振动，其振动周期 等于输入电流的周期，而振动的幅度，则正比于各瞬间作用电流的强弱。 受话器的振膜与音圈粘连在一起，故音圈带动振膜往返振动，从而向周 围媒质(空气)辐身声波，实现电能—机械能—声能的转换。
2、从声音接收的角度讲：人的耳朵有一个很“奇 怪”的特点，当耳朵接收到声音后，主观上产生的 “响度感觉”并不是正比于强度的绝对值，而是更 接近于与强度的对数成正比。
手机音频技术
手机音频知识汇总一、音频基础知识....................................................................................2a)MIC 单体基础知识&电路分析.. (2)b)Receiver&SPEAKER 单体知识&电路分析 (3)3二．MTK 平台音频参数调试介绍....................................................................................................................44三.手机噪声问题.. (22)a ）普通模式TDD ：(听筒,Mic)Mic)..................................................................................................................24b)免提模式TDD TDD (28)28c).回音，啸叫问题................................................................................28d).Pop 声问题.........................................................................................29e).电流声问题电容发声问题（背光，LCD,DCDC 等电路）.... (3333)一、音频基础知识a)MIC 单体基础知识手机上的MIC 一般为驻极体电容式MIC 。
主要由声电转换以及阻抗变换两部分电路组成。
工作原理：如上图，MIC 内部由一片单面涂有金属的振动膜与一个带有若干小孔贴有驻极体薄膜的金属电极（称为背极）构成。
2024年手机音频体验突破D立体声音效震撼上线
2024年手机音频体验突破D立体声音效震撼上线随着科技的不断进步和创新，手机音频体验在过去几年中取得了巨大的突破。
到2024年，手机音频技术已经实现了D立体声音效的震撼上线，为用户带来了更加真实、沉浸式的听觉体验。
一、背景介绍在过去的几年中，手机音频体验一直是用户关注的焦点之一。
随着移动互联网的普及和发展，人们对于手机的功能需求也越来越高。
除了通信功能之外，用户还希望手机能够提供更好的娱乐体验，包括音频和视频等方面。
在音频领域，立体声音效一直是用户追求的目标。
而2024年，手机音频体验实现了D立体声音效的突破，带给用户前所未有的听觉享受。
二、技术突破手机音频体验的突破得益于音频技术的不断革新和手机硬件的提升。
具体而言，以下是几项关键技术的突破：1. 空间声源定位技术通过利用手机的多个音频输入和输出装置，结合专业的算法和处理器，实现了声源的准确定位。
用户可以通过手机听到来自不同方向的声音，获得更真实的听觉体验。
这项技术的突破解决了传统立体声音效在手机上的局限性，让用户可以感受到更加立体、逼真的声音环绕效果。
2. 环境音效还原技术手机通过内置的传感器和算法，能够实时感知用户所处的环境，并根据环境的变化调整音频输出的参数。
无论是在嘈杂的街道上还是安静的房间里，用户都可以享受到清晰、高保真的音频效果。
这项技术的突破让用户在不同环境中都能够获得最佳的音频体验。
3. 高保真音频解码技术手机的音频解码能力得到了显著提升，能够更好地还原音频源的细节和动态范围。
通过采用高端的解码芯片和优化的软件算法，手机可以实现更高的信噪比和更低的失真率，让用户听到更加真实的声音。
三、应用场景D立体声音效的突破为手机音频体验创造了更多的应用场景。
以下是几个典型的应用场景：1. 游戏娱乐对于游戏爱好者来说，身临其境的游戏体验是最追求的目标之一。
有了D立体声音效的手机，玩家可以更加清晰地听到游戏中的声音，感受到来自不同方向的声音效果，提高游戏的沉浸感和反应速度。
半导体射频
半导体射频1. 介绍半导体射频（Radio Frequency，RF）是指在射频范围内进行信号传输和处理的技术。
射频通信在现代社会中扮演着重要的角色，涵盖了无线通信、卫星通信、雷达、无线电广播等众多领域。
而半导体射频技术作为其中的核心组成部分，具有广泛的应用前景和巨大的市场潜力。
2. 半导体射频器件半导体射频器件是实现射频功能的关键元件。
常见的半导体射频器件包括晶体管、二极管、MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）、HBT（异质结双极晶体管）等。
2.1 晶体管晶体管是一种基于半导体材料制造的三极电子器件。
在射频领域，常用的晶体管有双极型晶体管（BJT）和场效应型晶体管（FET）。
BJT具有较高的功率放大能力和较低的噪声系数，适合用于功率放大和混频等应用；而FET具有较低的输入电容和较高的输入阻抗，适合用于低噪声放大器和射频开关等应用。
2.2 二极管二极管是一种只有两个电极的器件，由半导体材料制成。
在射频应用中，常见的二极管包括肖特基二极管（Schottky Diode）和PIN二极管。
肖特基二极管具有快速开关速度、低开启电压和较低的串扰等优点，适合用于高频开关和混频器等应用；而PIN二极管则具有较大的容忍功率、较低的串扰和良好的线性度，适合用于射频限幅器和可变衰减器等应用。
2.3 MOSFETMOSFET是一种基于金属氧化物半导体结构制造的场效应晶体管。
相比于BJT，MOSFET具有更高的输入阻抗、更低的噪声系数和更小的功耗。
因此，在射频领域中，MOSFET常被用于低噪声放大器、射频功率放大器和射频开关等应用。
2.4 HBTHBT是一种异质结双极晶体管，由两种不同材料的PN结组成。
HBT具有高频特性好、功率放大能力强和噪声系数低等优点，适合用于射频功率放大器、射频开关和射频混频器等应用。
3. 半导体射频应用半导体射频技术在各个领域都有广泛的应用。
3.1 无线通信无线通信是半导体射频技术的主要应用之一。
微型扬声器知识
微型扬声器知识讲义编著整理：游少林随着通信事业的发展，近几年以来我国通讯终端产品产量增长很快。
扬声器越来越趋向微型化，而微型扬声器体积小，质量轻，所以在性能设计上有很大的局限性，设计一款优秀的微型扬声器，给消费者带来优质的听觉享受，是我们电声工程师孜孜不倦的追求。
根据电声前辈们积累下来的精华结合本人对微型扬声器的实践经验，编写了本讲义。
不妥之处敬请各位批评指正。
一． 微型扬声器的结构主要由这几部分组成（盆架，磁钢，极片，音膜，音圈，前盖，接线板，阻尼布等）耳机喇叭结构如下图：外径为15mm手机喇叭结构如下图：外径为20mm手机受话器结构如下图：外径为11*7mm ，高为2.6，外磁式。
二 微型扬声器的发声原理1 应用的基本原理-------电，磁，力带有电流的导线切割磁力线，会受到磁场的作用力。
导线在磁场中的受力方向符合左手定律。
作用力大小F=BLI （B 为磁感应强度，L 为导线长度，I 为电流）2微型扬声器的发声原理A 扬声器的磁路系统构成环形磁间隙，其间布满均匀磁场（磁感应强度的大小与方向处处相同的磁场）。
B. 扬声器的振动系统由导线绕成的环形音圈和与之相连的振膜。
C. 音圈被馈入信号电压后，产生电流，音圈切割磁力线，产生作用力，带动振膜一起上下运动，振膜策动 空气发出相应的声音。
D. 整个过程为：电—力---声的转换。
3 馈入信号与发出声音的对应A. 磁场恒定，音圈受到的电动力随着电流强度和方向的变化而变化，B. 音圈在磁间隙中来回振动，其振动周期等于输入电流周期，振动的幅度则正比于各瞬时作用的电流强弱。
B.音圈有规则的带动振膜一起振动，策动空气发出与馈入信号相对应的声音。
三 微型扬声器磁路的设计1.1磁场的产生A ，安培分子电流假设：在原子、分子等物质微粒内部，存在一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两极相当于两个磁极。
B ，磁场的产生：从宏观上看，磁场是由磁体或电流产生的；从微观上看，磁场是由运动电荷产生的。
手机音频FTA测试介绍-文档在线预览
相关标准
■ P.64 Determination of sensitivity/frequency characteristics of local telephone systems
■ P.10 Vocabulary and effects of transmission parameters on customer opinion of transmission quality
■ 用人工嘴(P.51)在嘴参考点MRP（P.64）送一个声压为 -4.7dBPa的纯单音(P.64)
■ 在100Hz-4000Hz频段内，用1/12倍频间隔进行测试 ■ 测量综测仪语音解码器输出的码流电平
指标要求
■ 发送灵敏度/频率响应应满足下表所示的框架内（相对 值）。
频率 (Hz) 100 200 300 1000 2000 3000 3400 4000
接收Wri
485.0 474.7 479.0 463.7 473.5 469.1 468.0 468.7 475.1 470.4 481.4 476.5 493.3 113.8
接收灵敏度/频率响应
■ 定义
■ 指仿真耳处的输出声压与综测仪语音编码器的输入电 平之比，以dB表示。
■ 测试方法
■ 将手机装在LRGP中，Speaker密合于仿真耳上 ■ 综测仪语音编码器输入端加一个-16dBm0的参考单音
■ 根据P.79的公式4.19b计算频段4至17的SLR，采用表 2/P.79调节。
指标要求
■ 发送响度评定值应在5～11dB范围内。
■ 计算公式：
■
∑
■ m = 常量(0.175).
■ Fi,测量频率（1/3 倍频间隔）
手机音频原理 完整版
目录
第一章 绪论................................................................................................................................................................ 5 第二章 手机音频原理论述........................................................................................................................................ 6 2．1 主 MIC（麦克）的打电话原理.........................................................................................................................7 2．2 主听筒接电话原理............................................................................................................................................. 8 2．3 普通录音原理..................................................................................................................................................... 9 2．4 播放普通录音原理.......................................................................................................................................... 10
手机中音频放大器介绍
前言：一部精美的手机,配上悦耳的铃声，无论走到哪里都能引来无数羡慕的目光。
手机声音音质的好坏对手机设计成功与否有着重大的影响,而功率放大器对音色的还原质量,有着举足轻重的作用。
下面就音频放大器(Audio power amplifier)在手机中的应用做一下简单的分析。
一、音频放大器分类传统的数字语音回放系统包含两个主要过程：1、数字语音数据到模拟语音信号的变换(利用高精度数模转换器DAC)实现；2利用模拟功率放大器进行模拟信号放大，如A类、B类和AB类放大器。
从1980年代早期，许多研究者致力于开发不同类型的数字放大器，这种放大器直接从数字语音数据实现功率放大而不需要进行模拟转换，这样的放大器通常称作数字功率放大器或者D类放大器。
1、A类放大器A类放大器的主要特点是：放大器的工作点Q设定在负载线的中点附近,晶体管在输入信号的整个周期内均导通。
放大器可单管工作，也可以推挽工作。
由于放大器工作在特性曲线的线性范围内，所以瞬态失真和交替失真较小。
电路简单，调试方便。
但效率较低，晶体管功耗大，功率的理论最大值仅有25％，且有较大的非线性失真。
由于效率比较低现在设计基本上不在再使用。
2、B类放大器B类放大器的主要特点是：放大器的静态点在(VCC，0)处，当没有信号输入时，输出端几乎不消耗功率。
在Vi的正半周期内，Q1导通Q2截止，输出端正半周正弦波；同理，当Vi为负半波正弦波(如图虚线部分所示)，所以必须用两管推挽工作。
其特点是效率较高(78%)，但是因放大器有一段工作在非线性区域内，故其缺点是"交越失真"较大。
即当信号在-0.6V~ 0.6V之间时，Q1 Q2都无法导通而引起的。
所以这类放大器也逐渐被设计师摒弃。
3、AB类放大器AB类放大器的主要特点是：晶体管的导通时间稍大于半周期，必须用两管推挽工作。
可以避免交越失真。
交替失真较大，可以抵消偶次谐波失真。
有效率较高，晶体管功耗较小的特点。
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电性能
• 降电压特性：当传声器的工作电压发生改变时传声器的输出变化值。
•
频响曲线和指 向性：将在指 向性中说明。
• 指向性测试设备
2.2Speaker Receiver选择
X:1.0010kHz
Y:91.18dB
ZA:Live Curve TSR fund. Pa/V
A: Frequency Response, Magn dB re 20.00 100
声压级与腔体大小的关系如下：
cD 1 f 4 V (r 0.75 D)
其中，r是孔的长度，V是谐振腔体积，D是孔的直径，f 是声波频率，c则是声波的速度，取344m/s。上述公式可以 使我们可以更改谐振腔谐振频率并调节给定频率声波的声 压级。
D V r
给出的公式是Helmholtz共鸣器的理论计算公式，下面 给出考虑实际情况的近似计算公式。
•
在电容两极输出端产生一个交变的 电压，由于电容量变化微小，使低 频有很高的内阻抗。
• 驻极体电容传声器
• FET场效应管要起到阻抗变换的作用， 并担负预放功能。
优点
• 不需要外加极化电压，可简化电源电 路设计． 省去极化电压后，避免了极化高电位 产生的脉冲性噪声．
•
•
ＦＥＴ阻抗变换器与输入电容设计为 一体，减小体积。缩短输入线路。减 少辐射干拢。
计权网络 为了模拟人耳听觉在不同频率有不同的灵敏性，在声级计内设 有一种能够模拟人耳的听觉特性，把电信号修正为与听感近似值 的网络，这种网络叫作计权网络。通过计权网络测得的声压级， 已不再是客观物理量的声压级（叫线性声压级），而是经过听感 修正的声压级，叫作计权声级或噪声级。 计权网络一般有A、B、C三种。A计权声级是模拟人耳对55dB以 下低强度噪声的频率特性，B计权声级是模拟55dB到85dB的中等强 度噪声的频率特性，C计权声级是模拟高强度噪声的频率特性。三 者的主要差别是对噪声低频成分的衰减程度，A衰减最多，B次之， C最少。A计权声级由于其特性曲线接近于人耳的听感特性，因此 是目前世界上噪声测量中应用最广泛的一种，B、C已逐渐不用。 从声级计上得出的噪声级读数，必须注明测量条件，如单位为 dB，且使用的是A计权网络，则应记为dB（A）。
2 麦克风和受话器原理结构
传声器的分类
•工作原理分类主要有：
动圈式 电容式 驻极体电容式 压电和压阻传声器 光学波导传声器 硅传声器
•指向特性分类主要有：
全向性 双向性 单向型
• 驻极体电容传声器结构
1、外壳 2、垫片 3、支撑座 4、背极 5、PCB 6、FET 7、电容 8、电容 9、绷膜环 10、铜环 11、无防布 12、声孔 13、后声腔 14、前声腔
5.3 接收灵敏度/频率响应（Receiving Sensitivity/Frequency Response）
该项测试的目的是获得一定频率范围内的受话器接收灵敏度。 灵敏度用由电子耳测得的声压与DAI接口上输入电信号之比，单位 是dB。
5.4 接收响度当量（Receiving Loudness Rating）
• 驻极体电容传声器结构
PCB 铜环
支撑座
背极
垫片
绷膜环
外壳
• 工作原理
• 所谓“驻极体”，就是一种“永久 荷体”。在驻极体的两面可以 ‘永久’存在正和负荷。
•
在高温和高压的下使之极化，让电 荷‘永久’性地存贮在驻极体材料 之内形成所谓的的“镶嵌”电荷。
• 驻极体电容传声器
• 当声压作用于膜片时，膜片振动而 使背极与膜片的间距改变，电容量 改变。
1.3声压场
声压场的特征就是在任何一点具有相同幅度和相位的声压。
1.4自由场
自由场由在一确定方向上传播的平面波构成。
1.5散射场
在某一范围内的散射场是由来自各个方向的具有相同声压和 到达概率的声波几乎同时到达引起的。
1.6近场远场
声级计
1-传声器，2-前置放大器，3-输入衰减器， 4-输入放大器，5-计权网络 6-输出衰减器，7-输出放大器，8-检波器 9表头
90
dB
80
70
60
50 100 19-JUL-2004 11:50:41 Mode: TSR 200 500 1k 2k Hz
B
5k
10k
K
X:1.0010kHz
Y:122.10dB
ZA:Live Curve
TSR fund. Pa/V
A: Frequency Response, Magn dB re 20.00 130
f
c 2
A LV
其中，L是孔的长度，V是谐振腔的体积，A是孔的面积， f是频率，c是声波传播速度，取344m/s。
5 音频测试
关于GSM手机的音频测试共有15项内容，它们分别是： .发送灵敏度/频率响应（Sending Sensitivity/Frequency Respones） * .发送响度当量（Sending Loudness Rating）* .接收灵敏度/频率响应（Receiving Sensitivity/Frequency Respones） * .接收响度当量（Receiving Loudness Rating）* .侧音（Side Tone Masking Rating）* .受话方侧音当量（Listener Side Tone Rating）* .回损（Echo Loss）* .稳定度偏移（Stability Margin）* .发送失真（Sending Distortion）* .接收失真（Receiving Distortion） .侧音失真（Side Tone Distortion） .带外信号－发送（Out-of-Band Signals - Sending） .带外信号－接收（Out-of-Band Signals - Receiving） .空闲信道噪声－发送（Idle Channel Noise - Sending） 空闲信道噪声－接收（Idle Channel Noise - Receiving)
5.6 稳定度偏移（Stability Margin）
稳定度偏移表示系统产生振荡时加在输出和输入语音编码器上 的增益。无振荡现象时的稳定度偏移至少大于6dB。
5.7 发送失真（Sending Distortion）
该测试用于检测发送设备（不包括语音编解码器）的线性度。
例一：发送频率响应
例二：接收频率响应
音频
1 2 3 4
声学基本概念 麦克风和受话器原理构造 声学腔设计 音频测试
1 声学基本概念
因为音频信号电路和软件设计，不仅涉及电路和软件 知识，同时涉及声学概念。在进行方案介绍之前，先对在
本方案中涉及的声学概念进行必要的介绍。
1.1声压与声压
1。声压 （单位：Pa） 2。响度 （单位： sone） 3。响度级 （单位： phon）
电性能
• 灵敏度：即在振膜上感受到１Pa的声声压，在其额定负载阻抗ＲＬ上产生 的输出电压值。或用dB来表示 (0dB=1V/Pa)。灵敏度与其输出阻抗成 正比。 输出阻抗：传 声器的输出阻 抗是它输出负 载阻抗的额定 值。
•
电性能
• 电流消耗：就是本传声器的工作电流。
Ａ
• 信噪比：传声 器固有噪声参 数。
该项测试的目的是确保接收响度当量是2+/-3dB。该值应在音量 控制范围内至少满足一次。当音量控制设置在最大时，RLR应不小 于-13dB。
5.5 侧音（Side Tone Masking Rating）
侧音响度当量用来表示从电子嘴到电子耳的通道损耗，它是基 于单音测量。STMR反映了发话人在说话时感受他自己声音的情况。 STMR的标称值为13+/-5dB
5.1.发送灵敏度/频率响应（Sending Sensitivity/Frequency Response）
该项测试的目的是获得整个频率范围内的发送灵敏度。发送灵 敏度用DAI输出（用在DAI接口上的PCM比特流表示）对输入的声 压之比，单位是dB，参考值为20uPa/V
5.2.发送响度当量（Sending Loudness Rating）
+4 +4
120
+3 +4
dB
+5 -4
-4
-3 +4 +5 -4
110
-5
100
-4 -5
90
80 100 18-JUN-2004 10:00:59 Mode: TSR 200 500 1k 2k Hz
B
5k
10k
K
声学腔的设计非常重要，因为受话器和麦克风的整体 频率响应不仅包括受话器或麦克风的频率响应，还包括 声学腔的影响
按GSM规范，SLR（发送响度当量－Sending Loudness Rating） 应该是8+/-3dB。利用第1项测试的方法，对以下频段作灵敏度测试， 将测试的结果按ITU-T P.79的SLR计算公式进行计算。在测试过程中， DAI处于“声学设备测试和A/D & D/A”工作模式。所测定的灵敏度 单位是dBV/Pa。