主题：手机声腔设计(四)

    6.防尘网对声音的影响
    相比于其他几个因素，防尘网对声音的影响程度较小，它主要是影响频响曲线的低频峰值和高频峰值，其中对低频峰值影响较大。
    防尘网对声音的影响程度主要取决于防尘网的声阻值和低频、高频峰值的大小。一般情况下，峰值越大，受到防尘网衰减的程度也越大。
    防尘网主要有两个作用，防止灰尘和削弱低频峰值，以保护SPEAKER。目前，我们常用的防尘网一般在250＃～350＃之间，它们的声阻值都比较小，基 本上在10Ω以下，对声音的影响很小，所以一般采用SPEAKER厂家提供的防尘网差异不会非常大。因此从防尘和声阻两个方面综合考虑，建议采用300＃ 左右的防尘网。
    我们以往采用的不织布防尘网存在一个问题，由于不织布的不同区域密度不一样，因此不同区域声阻也不一样，可能会造成同一批防尘网的声阻一致性较差。但不织布的成本比防尘网低很多，因此建议设计中综合考虑性能和成本，在高档机型中，尽可能不要采用不织布作为防尘网。

    以上声腔设计的规律和各个推荐值都是通过大量实验总结出来，供设计人员在前期设计时参考。但是由于声音具有一定的特殊性，因此，建议设计人员在结构手板完成后，通过实际测试（声腔测试流程见下节），以对一些细节进行调整。
    7. 声腔检测流程
    本流程是为了制定声腔音频特性的检测方法，便于工程师根据测试结果分析问题、调整声腔参数等。
    7.1 实验内容
    （1）EA Frequency Response(频响曲线测定)
    （2）EA Total Distortion(失真率测定)
    7.2测试方法与步骤
    （1）测试地点：中期试验部静音室
    （2）测试仪器：HEAD acoustics GmbH
    步骤：
    1．实验仪器按要求联接设备；（先连接设备再开PC）
    2．确定SPEAKER与MICROPHONE的距离为10mm（±5%），并固定；
    (一) 频响曲线测定：
    选择EA Frequency Response, sweep 12th octave LS，设定频率范围为300~10000Hz。将电平（level）分别设定为：
    0.3w（输出电平修正参数为13.8dB）；
    0.5w（输出电平修正参数为16dB）；
    SPEAKER的最大功率；单击右键选择开始测定，将测试结果创建报告并储存。
    （二） 失真度测定：
    选择EA Total Distortion LS，在右栏设定中调整电平（level）使放大器输出如（一）中所规定的为0.3w，0.5w和SPEAKER最大功率时的电压，作为标准输入电压，然后以6th octave row b选择频率范围为500~10000Hz单击右键选择开始测定，将测试结果创建报告并储存。

五. 音频电路检测

    1. 目的
    手机铃声出现杂音的原因较多，如输入电压过大导致SPEAKER发声严重失真、音频电路输出信号失真过大、以及结构腔体密封不严等。为了分析杂音问题的原因所在，以便确定相关的对策，本章详细说明了两种音频电路检测方法（功放电路检测方法和整体电路检测方法），通过这两种方法可以确定或排除电路输出是否存在问题。
    整体电路检测法：将测试专用的单音mp3文件输入到手机中，然后在SPEAKER输入端测试信号的失真度和电压值。该方法测试了整个电路在音频输出端的失真，结果比较准确，但仅适用于能够播放mp3的机型。
    功放电路检测法：将芯片与功放电路断开，然后将单音信号作为功放的输入，测试输出端信号的失真度。该方法仅测试了功放电路的工作情况，无法反映整个电路的失真。它适用于功放与芯片分离的电路。

    2 .整体电路检测方法
    本方法是为了检测能够播放mp3手机的音频电路整体输出性能。
    2.1 实验内容
    1．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)
    2．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）
    3．step level(音量梯度测定)
    （梯度：音量由小到大增加，输出信号强度随之由小到大增加）
    2.2 测试方法与步骤：
    测试地点：研发实验室
    测试仪器：示波器，数字毫伏表，失真仪等
    步骤：
    1．在测试手机上下载测试专用单频Mp3文件。
    2．去掉SPEAKER，用阻值相同的电阻代替，在电阻两端测试输出信号。
    （一） 频响曲线测定与失真率测定
    播放1kHz的铃声，调节音量，使输出大约为0.1W左右，记录数据，测量失真率并记录数据；播放其他单频铃声，记录输出信号电平和失真率；绘制频响曲线与失真率曲线。
    （二） 音量梯度测定与失真率测定
    播放1kHz的铃声，音量由小到大增加，测试输出信号强度和失真，并记录数据，绘制音量梯度曲线与失真率曲线。
    2.3 测试结果评价
    1．频响曲线测定与失真率
    各单频铃声所测信号强度与1KHZ信号强度不超过±3dB，失真不超过6%。
    2．音量梯度测定
    输出信号强度要线性递增，最大音量时失真不超过5%。
    3. 音频功放电路测试流程
    本方法是为了验证音频放大电路是否存在问题；输出是否与SPEAKER相匹配。
    3.1 实验内容
    1. Frequency Response(频响曲线)
    频响：在输入信号电平一定的条件下，改变输入信号的频率，测试输出端各频率所对应信号的大小。
    2. Linearity 特性
    所谓Linearity 特性就是改变输入信号的大小，输出是否成比例地变化，即输入输出呈线性变化。
    3. Total Distortion(失真度)
    失真度即是有用信号(基波分量)以外的信号（如高次谐波或其他干扰信号等）占总信号的比重。
    3.2 实验方法和步骤：
    1．测试仪器： 音频信号发生器，音频信号分析仪，示波器，直流稳压电源
    2. 试验步骤：
    1) 将IC输出端断开，从POWER AMP输入端输入音频信号，断开SPEAKER，接一个与SPEAKER阻值相同的负载电阻；
    2） 根据和弦IC输出的音频信号的最大电平来调整POWER AMP的增益，音量最大时，使1KHz对应的输出电平的失真度为3%，且输出功率不超过SPEAKER的最大功率；
    3) 调节输入频率为1KHz，改变输入信号的电平，测试对应的输出电平和失真度 (即Linearity特性和失真度特性)；
    4) 同样，改变输入频率，分别为500Hz和3KHz，重复步骤3）；
    5) 调节输入信号电平,使1KHz所对应的输出的失真度为1%，记下此时的输入电平；然后保持输入电平不变，改变输入信号的频率，测试对应的输出电平和失真度(即频率响应曲线和失真度曲线)；
    6) 同理：调节输入信号电平，使1KHz所对应的输出的失真度为5%，记下此时的输入电平；然后保持输入电平不变，改变输入信号的频率，测试对应的输出电平和失真度(即频率响应曲线和失真度曲线)。

    3.3 测试结果评价：
    1）Frequency Response(频响曲线)：不同输入频率下所对应的输出电平应平坦，有效频带内任一频点的输出电平与1KHz的输出电平之差应在±3dB以内，且在任何频点，其失真度均应在3%以下。
    2）Linearity特性： 输入与输出要呈线性增长，任何输入电平所对应的输出其失真度均应在3%以下。