手机声腔设计和音频电路检测原理声音的基础知识
音质设计专业知识点
音质设计专业知识点音质设计是音频技术领域中的重要环节，它关注于如何使音频产品的音质达到最佳效果。
音质设计需要掌握一系列相关的专业知识点，本文将介绍其中一些主要内容。
一、声音基础知识声音是由空气中的震动引起的，它通过传播到人耳中刺激我们的听觉系统而被感知。
声音的基本特性包括频率、振幅、波形和声音质量。
频率决定声音的音调高低，振幅决定声音的音量大小，波形描述了声音的形状，声音质量则涉及声音的纯度和明亮度等因素。
二、音频编码与解码音频编码是将声音信号转换为数字信号的过程，而音频解码则是将数字信号转换回声音信号的过程。
常见的音频编码与解码格式包括MP3、AAC、FLAC等。
音频编码与解码的目的是在保证音质的前提下，尽可能减小文件大小，方便存储和传输。
三、音频采样率与比特率音频采样率指的是每秒钟采集的样本数，常见的采样率有44.1kHz和48kHz。
较高的采样率可以更准确地还原声音，但同时也增加了文件的大小。
音频比特率则表示每秒钟对音频进行编码所需的数据量，常见的比特率有128kbps和320kbps等。
较高的比特率可以提高音频的质量，但也会增加数据的大小。
四、声音增强技术声音增强技术包括均衡器、压缩器和混响器等。
均衡器可以调节不同频率的音量，以改变声音的整体平衡。
压缩器可以控制音频信号的动态范围，使音频的声音更为平稳。
混响器则可以模拟不同的音源环境，为音频添加空间感。
五、音频编辑与混音音频编辑与混音是音频制作中的重要环节。
音频编辑是对原始音频素材进行剪辑、修剪和变换等操作，以满足制作需求。
混音则是将多个音频轨道进行融合和平衡，达到最终的音频效果。
六、音频效果器音频效果器是一种可以改变声音特性的设备或软件。
常见的音频效果器包括均衡器、失真器、合唱器和延迟效果器等。
它们可以为声音增添丰富的音色和效果，使音频更具表现力和艺术感。
七、声学原理与房间声学声学原理研究声音在空间中的传播与反射等特性。
对音质设计而言，理解声学原理有助于优化音频的环境效果和空间感。
音频电路的基本原理与调试技巧
音频电路的基本原理与调试技巧引言：随着科技的不断进步，音频技术在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
从日常通信到娱乐媒体，以及音乐和电影制作，音频电路的设计和调试变得至关重要。
本文将介绍音频电路的基本原理以及一些调试技巧，以帮助读者更好地理解和应用音频技术。
一、音频电路的基本原理：1. 声音的产生原理：声音是由物体振动产生的机械波，通过介质的传播而成为可听到的声音。
在音频电路中，声音通常通过振动的电子器件（如扬声器）转化为电信号，并被放大、处理和再现。
2. 音频信号的特点：音频信号是一种周期性交流信号，具有幅度、频率和相位三个主要特征。
振幅决定了音量的大小，频率决定了声音的高低音调，相位则影响声音的相位差和空间感。
3. 音频电路的基本组成：音频电路通常由输入端、放大器、处理电路和输出端组成。
输入端接收外部音源的信号，放大器增强信号强度，处理电路对信号进行滤波、均衡和混音等处理，输出端将处理后的信号转化为听得见的声音。
二、音频电路的调试技巧：1. 确保电路连接正确：在调试音频电路之前，要确保电路元件的正确连接。
检查输入源、放大器和扬声器之间的连接，并确认电路板的引脚焊接是否良好。
任何错误的连接都会导致信号失真或杂音。
2. 使用合适的工具进行测量：在调试音频电路时，使用合适的工具进行准确的测量非常重要。
示波器可用于观察信号的波形和频谱，多用途测试仪可测量电压、电流和阻抗等参数。
确保测量结果的准确性，以便找出问题所在并进行修复。
3. 考虑信号线和接地问题：音频电路中的信号线和接地线应被认真考虑。
信号线应避免与电源线和高频线路交叉，以免产生干扰。
接地线的设计和布线应符合规范，以降低噪音干扰，并确保电路的良好接地。
4. 调试和修复信号失真：信号失真是音频电路常见的问题之一。
当输入信号的形状在输出时发生改变时，就会发生信号失真。
可能的原因包括电源噪音、放大器非线性、滤波器失效等。
通过逐步排查每一个模块，可以定位和修复信号失真的问题。
手机音频电路分析
第十二节手机音频电路的基本原理一、手机音频电路由两部分组成即PCM编解码电路和数字语音处理器DSP。
1、PCM编解码电路PCM编解码电路的任务是模拟信号和数字信号的相互转换。
当手机处于发射时隙时，它首先将话筒声/电转换得到的模拟电信号进行音频放大，转换为离散的数字语音信号（即A/D转换），并送到数字处理电路；当手机处在接收时隙时，它将数字音频处理电路送来的数字信号进行PCM解码，将数字语音信号还原成模拟的音频信号（D/A）转换，然后进行功率放大，到听筒进行电/声转换，推动听筒发声。
2、数字语音处理器（DSP）在手机发射时，将音频编译码电路送来的数字信号进行信道编码、交织、加密等处理，得到数码语音信号，经GMSK调制，最后得到67.768KHZ的发射基带信号，送到射频部分进行上变频的处理；在手机接收时，将射频部分送来的基事信号进行GMSK解调，经解密、去交织、信道解码、语音解码后，送到PCM解码电路进行PCM解码。
目前随着手机集成度的提高，多数手机PCM和DSP已不独立存在，这两部分电路被集成在CPU或其它IC内。
如诺基亚N8210音频电路就是由N250和CPU D200组成，机内和机外送、受话通路的转换是在N250内完成的。
接收时，从射频模块N505送来的RXI、RXQ信号，在音频IC N250内进行放大，GMSK解调，产生数据流后，再送到中央处理器D200内进行去交织、解密等处理，形成22.8kbit/s的数据流，接着进行信道解码（纠错解码），得到13kbit/s的数字语音信息，再进行语音解码，还原为64kbit/s的数字信号后，再返送回音频IC N250内，进行PCM解码，把64kbit/s的数字语音信号还原成模拟的语音信号，经N250内的音频放大器放大后，从D1、D2脚送出，到听筒进行电/声转换推动听筒发声。
发射时，语音信号经过话筒的声/电转换，然后送到音频IC N250进行放大，PCM编码，把模拟的语音信号变成64kbit/s的数字语音信号。
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。
声音检测电路原理
声音检测电路原理
声音检测电路是一种用于检测环境中声音的电路。
其原理是将声音信号转换为电信号，然后通过电路进行信号放大和处理，最终输出一个与声音强度相关的电压或电流信号。
声音检测电路通常由以下几个基本组件组成：
1. 麦克风：用于捕捉环境中的声音信号。
当声音信号进入麦克风时，麦克风内部的膜片会受到声音的振动而产生相应的电压信号。
2. 电容器：将麦克风输出的电压信号转换为电流信号。
电容器通过和麦克风连接，可以将麦克风输出的电压信号转换为电流信号，以便后续的处理。
3. 放大器：用于放大电容器输出的电流信号。
由于麦克风输出的信号较弱，需要经过放大器进行放大，使得信号能够达到适合后续处理的强度。
4. 滤波器：用于滤除不需要的频率分量。
声音信号中可能包含各种频率的成分，而有些频率对于声音检测并不重要，因此需要通过滤波器将这些不需要的频率分量滤除，以便更好地检测声音的强度。
5. 检测电路：用于检测声音信号的强度。
检测电路可以将经过滤波器处理后的电信号转换为与声音强度相关的电压或电流信号，并输出给用户进行进一步的处理或显示。
总之，声音检测电路通过将声音信号转换为电信号，并进行放大和处理，最终输出一个与声音强度相关的电压或电流信号，实现对环境中声音的检测和测量。
手机声学重要资料
声音的基础知识目录 四、 五、 六、 七、 声音的基础知识 -------------手机铃声的影响因素 ---------SPEAKER 选型 --------手机声腔设计 --------后声腔密闭性对声音的影响 防尘网对声音的影响 --------------------音频电路检测 --------- 2 -- 3 - 3 - 8 13 14 15P 表示，单位为微巴( ubar )或帕( Pa ) Co=芹5. 声压级：Lp=20lg(P/Po)基准声压为为 当声压为 20Pa 时，称为痛阀，即为 由此可见，声压相差百万倍时，用声压级表示时，由上式可以看出声压变化40dB一般交谈为 30 dB纺织车间为 100 dB6. 声压级与功率的关系： △P=10lg(w/wo) (dB) wo 为参考功率 功率增加一倍，声压级增加7. 声压级与距离的关系：少=-20lg(r1/ro) (dB) 从人耳的听觉特性来讲，低频是基础音，如果低频音的声压值太低，会显得音色单纯，缺乏力度， 这部分对听觉的影响很大。
对于中频段而言，由于频带较宽，又是人耳听觉 最 灵敏的区域，适 当提升，有利于增强放音的临场感，有利于提高清晰度和层次感。
而高于 8KHz 略有提升，可使 高频段的音色显得生动活泼些。
一般情况下，手机发声音质的好坏可以用其频响曲线来判定，好 的频响曲线会使人感觉良好。
声音失真对听觉会产生一定的影响， 其程度取决于失真的大小。
对于输入的一个单一频率的正 弦电信号，输出声信号中谐波分量的总和与基波分量的比值称为总谐波失真( THD )，其对听觉 的影响程度如下：THD<1% 时，不论什么节目信号都可以认为是满意的；THD>3% 时，人耳已可感知；THD>5% 时，会有轻微的噪声感；THD>10% 时，噪声已基本不可忍受。
对于手机而言，由于受到外形和 SPEAKER 尺寸的限制，不可能将它与音响相比，因此手机铃 声主要关注声音大小、是否有杂音、是否有良好的中低音效果。
手机扬声器发声基本知识
手机扬声器发声基础知识一、声音的基础知识1.声压：由声波引起的压强变化称为声压，用符号P表示，单位为微巴（ubar）或帕（Pa）1 ubar＝0.1Pa＝0.1N/m2一个标准大气压P0＝1.03 x10 Pa表达式：P=Po(ωt-kx+Ψ)2.频率：声源每秒振动的次数称为频率，单位为Hz.人耳可听得见的声波频率范围约为20Hz~ 20000Hz,即音频范围3.声速：在介质中传播速度称为声速。
固体最快，液体次之，空气中最慢。
在空气中传播340m/s,水中1450 m/s，钢铁中5000m/s4.波长：相邻同相位的两点之间的距离称为波长λCo= λf Co为空气中声速 f为频率5.声压级：Lp=20lg(P/Po) (dB) Po为基准声压 2x10 pa基准声压为为2x10 pa，称为听阀，即为0dB当声压为20Pa时，称为痛阀，即为120dB由此可见，声压相差百万倍时，用声压级表示时，就变成了0dB到120dB的变化范围。
由上式可以看出声压变化10倍，相当于声压级变化20dB；声压变化100倍，相当于声压级变化40dB一般交谈为30 dB纺织车间为100 dB6.声压级与功率的关系：ΔP=10lg(w/wo) (dB)wo为参考功率功率增加一倍，声压级增加3 dB7.声压级与距离的关系：ΔP=-20lg(r1/ro) (dB) ro为参考距离距离增加一倍，声压级减小6 dB-5通常所指的声压是指声压的均方根值，即有效声压。
-5-5从人耳的听觉特性来讲，低频是基础音，如果低频音的声压值太低，会显得音色单纯，缺乏力度，这部分对听觉的影响很大。
对于中频段而言，由于频带较宽，又是人耳听觉最灵敏的区域，适当提升，有利于增强放音的临场感，有利于提高清晰度和层次感。
而高于8KHz略有提升，可使高频段的音色显得生动活泼些。
一般情况下，手机发声音质的好坏可以用其频响曲线来判定，好的频响曲线会使人感觉良好。
声音失真对听觉会产生一定的影响，其程度取决于失真的大小。
手机音腔设计要点资料
扬声器与手机音腔设计常州熙春电子有限公司2006-3-20纲要声腔结构对手机音质的影响⏹一、⏹二、Speaker电气性能对手机电气性能以及音质的影响⏹三、Speaker声腔结构设计⏹四、Receiver声腔设计⏹五、手机设计中的成本考虑纲要⏹六、扬声器主要技术参数⏹七、熙春电子产品⏹八、结束语一、声腔结构对手机音质的影响声腔结构对手机电气性能的影响对手机音质的影响手机外壳声孔大高频截止频率可延伸至5~10KHz声音浑厚、丰满手机外壳声孔小截止频率一般在5KHz左右声音单调、尖锐Speaker与手机外壳形成的前腔大对频率响应曲线无明显影响声音比较空旷Speaker与手机外壳形成的前腔小声音无共鸣感手机内腔大频率响应曲线低频Fo附近相对较高声音感觉不清晰手机内腔小频率响应曲线低频Fo附近相对较低声音低音感觉不足泄漏孔靠近Speaker频率响应曲线低频下跌声音尖锐，低音不足泄漏孔远离Speaker无影响无影响二、Speaker电气性能对手机电气性能以及音质的影响Speaker电气性能对手机电气性能影响对音质的影响谐振频率（Fo ）高谐振频率（Fo）高声音尖锐谐振频率（Fo ）低谐振频率（Fo）低低音较好灵敏度高灵敏度高声音大而有力灵敏度低灵敏度低声音小而无力高频截止频率高高频截止频率高（手机声孔较大时）声音丰满高频截止频率低高频截止频率低声音单调总谐波失真（THD）高总谐波失真（THD）高声音浑浊总谐波失真（THD）低总谐波失真（THD）低声音清晰功率大功率大声音可以较大功率小功率小声音相对较小三、Speaker声腔结构设计先说单speaker，现在用的最多的了!不过从发展趋势来看为追求好的音效双speaker将成为以后大主题。
不管是双还是单重视后音腔的设计，这对音质有很大的影响：尽量做大些，还要密封好些！现在的趋势是要求音量越来越大，特别是国产手机，有的做到100分贝以上，但是音量不是唯一指标，和谐悦耳的铃声才是设计目标！音源对铃声的影响非常重要，选择合适的音源可以很好的体现设计效果！三、Speaker声腔结构设计 音源的选择尽量选用口径大的speaker。
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THD5%寸，会有轻微的噪声感；
THD10%寸，噪声已基本不可忍受。
对于手机而言，由于受到外形和SPEAKE尺寸的限制，不可能将它与音响 相比，因此手机铃声主要关注声音大小、是否有杂音、是否有良好的中低音效 果。
铃声的优劣主要取决于铃声的大小、所表现出的频带宽度（特别是低频效 果）和其失真度大小。对手机而言，SPEAKER手机声腔、音频电路和MIDI选 曲是四个关键因素，它们本身的特性和相互间的配合决定了铃声的音质。
内。寿命反映了SPEAKE的有效工作时间。
由于频响曲线是图形，包含信息很多，为了便于比较，主要从四个方面进 行评价：SPL值、低频谐振点f0、平坦度和f0处响度值。SPL值一般是在1K~4KHz之间取多个频点的声压值进行平均，反映了在同等输入功率的情况 下，SPEAKE输出声音强度的大小，它是频响曲线最重要的指标。低频谐振点f0反映了SPEAKE的低频特性，是频响曲线次重要的指标。平坦度反映了SPEAKE还原音乐的保真能力，作为参考指标。f0处响度值反映了低音的性 能，作为参考指标。
手机声腔设计和音频电路检测原理声
一.声音的基础知识
1.声压：
由声波引起的压强变化称为声压，用符号P表示，单位为微巴(ubar)或帕
(Pa)
1ubar==m2
一个标准大气压P0= x10-5Pa
表达式：P=Po(wt-kx+W)
通常所指的声压是指声压的均方根值，即有效声压。
2.频率：
声源每秒振动的次数称为频率，单位为Hz.
选型推荐
根据节的评价方法，对常用的SPEAKE进行评价。由于供应商提供的SPEAKE参数是在不同条件下测量得到，很难进行对比，因此我们对本公司常 用的30多种SPEAKE在同等条件进行实测，根据实验结果，判定SPEAKE的
优劣（测试数据见附录一）。
测试流程
本流程的目的是为了对SPEAKE性能进行评价，便于工程师选择合适的
为了便于设计工程师选择合适的SPEAKER本章介绍了SPEAKE的评价原 则、测试流程和根据实验结果提供的不同半径SPEAKE选型推荐。
的评价原则
SPEAKE的性能一般可以从频响曲线、失真度和寿命三个方面进行评价。
频响曲线反映了SPEAKE在整个频域内的响应特性，是最重要的评价标准。失 真度曲线反映了在某一功率下，SPEAKE在不同频率点输出信号的失真程度， 它是次重要指标，一般情况下，当失真度小于10%寸，都认为在可接受的范围
音频电路输出信号的失真度和电压对于铃声的影响主要在于是否会出现杂 音。例如，当输出信号的失真度超过10%寸，铃声就会出现比较明显的杂音。 此外，输出电压则必须与SPEAKE相匹配，否则，输出电压过大，导致SPEAKE在某一频段出现较大失真，同样会产生杂音。
MIDI选曲对铃声的音质也有一定的影响，表现在当铃声的主要频谱与声 腔和SPEAKE的不相匹配时，会导致MIDI音乐出现较大的变音，影响听感。
SPEAKER体的品质对于铃声的各个方面影响都很大。其灵敏度对于声音 的大小，其低频性能对于铃声的低音效果，其失真度大小对于铃声是否有杂音 都是极为关键的。
手机声腔则可以在一定程度上调整SPEAKE的输出频响曲线，通过声腔参 数的调整改变铃声的高、低音效果，其中后声腔容积大小主要影响低音效果， 前声腔和出声孔面积主要影响高音效果。
3.听感评价
（SPEAKER?质主观评价，作参考）
测试方法与步骤：
测试地点：中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ试验部静音室
测试仪器：HEAD acoustics GmbH
测试夹具：12cc标准密闭盒或
一般交谈为30dB
纺织车间为100dB 6.声压级与功率的关系：
△P=10lg(w/wo)(dB)
wo为参考功率
功率增加一倍，声压级增加3dB 7.声压级与距离的关系：
△P二20lg(r1/ro)(dB)ro为参考距离
距离增加一倍，声压级减小6dB
从人耳的听觉特性来讲，低频是基础音，如果低频音的声压值太低，会显 得音色单纯，缺乏力度，这部分对听觉的影响很大。对于中频段而言，由于频 带较宽，又是人耳听觉最灵敏的区域，适当提升，有利于增强放音的临场感， 有利于提高清晰度和层次感。而高于8KHz略有提升，可使高频段的音色显得
生动活泼些。一般情况下，手机发声音质的好坏可以用其频响曲线来判定，好 的频响曲线会使人感觉良好。
声音失真对听觉会产生一定的影响，其程度取决于失真的大小。对于输入 的一个单一频率的正弦电信号，输出声信号中谐波分量的总和与基波分量的比 值称为总谐波失真(THD)，其对听觉的影响程度如下：
THD1%寸，不论什么节目信号都可以认为是满意的；
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Lp=20lg(P/Po)(dB)Po为基准声压2x10-5 pa
基准声压为为2x10-5 pa，称为听阀，即为OdB
当声压为20Pa时，称为痛阀，即为120dB
由此可见，声压相差百万倍时，用声压级表示时，就变成了OdB到120dB
的变化范围。
由上式可以看出声压变化10倍，相当于声压级变化20dB;声压变化100倍，相当于声压级变化40dB
总之，铃声音质的改善需要以上四个方面共同配合与提高，才能取得比较 好的效果。
3.SPEAKERS型
目的
SPEAKE的品质特性对手机铃声优劣起着决定性作用。在同一个声腔、同 样的音源情况下，不同性能的SPEAKE在音质、音量上会有较大的差异。因此 选择一个合适的SPEAKE可较大程度的改善手机的音质。
人耳可听得见的声波频率范围约为20Hz~20000Hz即音频范围
3.声速：
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在介质中传播速度称为声速。固体最快，液体次之，空气中最慢。
在空气中传播340m/s,水中1450m/s，钢铁中5000m/s 4.波长：
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相邻同相位的两点之间的距离称为波长入
Co=Xf Co为空气中声速f为频率
\
5.声压级：
SPEAKE产品。
实验内容
Frequency Response（频响曲线测定）
（频响：在一定条件下，器件或系统由激励所引起的运动或其他输出）
Total Distortion（失真率测定）
（失真为不希望的波形变化；引起原因有1.输入和输出之间的非线性关 系；2.不同频率的传输的不一致；3.相移与频率不成比例）