李軍

（歌爾股份有限公司，山東 濰坊 261000）

目前，智能音箱的應(yīng)用愈加廣泛，而且人們對(duì)此智能產(chǎn)品的滿意度也非常高，不斷追求智能、語音交換以及失真較低的音箱，以在應(yīng)用產(chǎn)品的同時(shí)能夠享受到高音質(zhì)的效果，達(dá)到放松身心的目的。對(duì)于音箱的音質(zhì)效果，人們是根據(jù)揚(yáng)聲器的質(zhì)量進(jìn)行判斷的。由此，揚(yáng)聲器是音箱的重要構(gòu)件之一，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)音箱揚(yáng)聲器的失真條件、功率條件、磁路要求、部件質(zhì)量要求等內(nèi)容進(jìn)行規(guī)范設(shè)定，從而達(dá)到人們對(duì)智能音箱揚(yáng)聲器的需求，為人們?cè)O(shè)計(jì)出高質(zhì)量、高效果的電子產(chǎn)品。

1 音箱揚(yáng)聲器智能技術(shù)簡(jiǎn)介

智能音箱，是一種科技時(shí)代背景下發(fā)展的新型產(chǎn)物，為人們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行語音通信的一種工具，如網(wǎng)絡(luò)歌曲點(diǎn)播、網(wǎng)上天氣查詢等，而且此技術(shù)產(chǎn)品也能夠?qū)σ恍┞毮芄ぞ咴O(shè)備進(jìn)行控制，如冰箱溫度提示、窗簾開關(guān)等。智能音箱的功能，為人們提供語言對(duì)話，幫助人們減少生活中的困難，為人們提供便捷的智能服務(wù)。另外，對(duì)于音箱揚(yáng)聲器智能技術(shù)，其特點(diǎn)要能夠消除揚(yáng)聲器自身的雜聲，具備良好的語音交互功能，而且在智能技術(shù)下保證音箱揚(yáng)聲器的網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行有效連接。由此可見，智能技術(shù)在音箱揚(yáng)聲器中的融入，符合當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展特色，為人們的生活帶來了高品質(zhì)的服務(wù)。

2 智能音箱揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)模式

2.1 揚(yáng)聲器單元構(gòu)建

關(guān)于智能音箱揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)，首先要對(duì)揚(yáng)聲器的單元進(jìn)行構(gòu)建。在本文研究中，以2in(1in=2.54cm)的全頻揚(yáng)聲器單元為例。

另外，對(duì)于揚(yáng)聲器部件的單元振動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)參數(shù)，如表1所示。

表1 揚(yáng)聲器部件的單元振動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)參數(shù)表

由此，根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)揚(yáng)聲器的單元部件。之后，對(duì)音箱的整體部件進(jìn)行選擇。當(dāng)前，智能音箱被人們廣泛應(yīng)用，而且人們應(yīng)用的環(huán)境也多種多樣。因此，在對(duì)音箱的整個(gè)部件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到音箱的外部溫度變化。

其中，一般規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)的揚(yáng)聲器，其對(duì)溫度的最高要求要達(dá)到65℃，對(duì)溫度的最低要求要達(dá)到-20～-30℃的之間范圍；對(duì)于汽車上安裝的揚(yáng)聲器，其部件設(shè)計(jì)的要求更加嚴(yán)格，其對(duì)溫度的最低要求要達(dá)到-30℃。在本文設(shè)計(jì)當(dāng)中，以更高的溫度環(huán)境為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將本產(chǎn)品的耐溫度設(shè)定到75～-35℃。例如，音箱揚(yáng)聲器粘膠劑標(biāo)準(zhǔn)是要具備低溫的功能特性，這能夠符合產(chǎn)品的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而且材料的選擇可以為磁鋼。關(guān)于磁鋼的選擇，在本文設(shè)計(jì)研究中，應(yīng)用N48以及N48M磁鋼進(jìn)行音箱揚(yáng)聲器元部件的設(shè)計(jì)。

關(guān)于音箱揚(yáng)聲器單元構(gòu)建，需要結(jié)合高溫退磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行考慮與設(shè)計(jì)。

（1）試驗(yàn)后靈敏度衰減將近1dB，尤其是在1kHz和3～4kHz附近，靈敏度3～4kHz變化較大是主要是振動(dòng)系統(tǒng)振膜變化所致。

（2）試驗(yàn)前靈敏度減去試驗(yàn)后靈敏度所得曲線，試驗(yàn)后1kHz靈敏度降低0.9dB，而且高頻靈敏度變化不是磁鋼引起的。

（3）N48磁鋼試驗(yàn)前后靈敏度Delta曲線相比N48M磁鋼音箱，試驗(yàn)前后靈敏度曲線后的變化差別并不明顯。

（4）試驗(yàn)前靈敏度減去試驗(yàn)后靈敏度所得曲線，試驗(yàn)后1kHz靈敏度降低0.2dB，并且高頻靈敏度變化不是磁鋼所引起的。

在本文研究設(shè)計(jì)中，智能音箱揚(yáng)聲器需要穩(wěn)定的特性。因此，此產(chǎn)品在試驗(yàn)之前和之后，對(duì)于靈敏度的波動(dòng)范圍值應(yīng)在1dB以下，其NdFeB的數(shù)據(jù)參數(shù)。

在本文研究中，是對(duì)一般情況下的磁路失真要求進(jìn)行分析，確保揚(yáng)聲器的功率狀態(tài)穩(wěn)定，并且失真不變。由此，在本設(shè)計(jì)中音箱揚(yáng)聲器所要遵循的要求是其失真功率要在15%以上，而且數(shù)值達(dá)到80～30kHz，10W?；谝话愦怕返脑O(shè)計(jì)，在試驗(yàn)中通過增加音箱揚(yáng)聲器的加線面，以完善大動(dòng)態(tài)下音箱揚(yáng)聲器的失真。但是，在此過程當(dāng)中，要根據(jù)揚(yáng)聲器振動(dòng)質(zhì)量的變化，適當(dāng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。之后，需要根據(jù)音圈位置的偏移情況，進(jìn)行不同組別的試驗(yàn)，從而在其中選擇出合適的數(shù)據(jù)。

2.2 音箱揚(yáng)聲器磁路優(yōu)化

在本文研究設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，對(duì)鐵氧體磁路以及NdFeB磁路進(jìn)行模擬，以及相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)比，以進(jìn)一步改善音箱揚(yáng)聲器失真。之后，對(duì)兩種磁路B值曲線仿真進(jìn)行數(shù)據(jù)形式的對(duì)比分析。

在音箱揚(yáng)聲器磁路優(yōu)化過程當(dāng)中，結(jié)合兩種磁路的音頻得出：兩個(gè)磁路的音頻差異并不明顯，但是相比而言，實(shí)際情況鐵氧體磁路的音頻效果較好些，磁路顯得清晰，而且此磁路的音箱揚(yáng)聲器失真較小，所呈現(xiàn)出的整體效果是相對(duì)較好的。但是，鐵氧體磁路存在一個(gè)問題，就是其高頻并不是十分明亮。對(duì)此，可在磁路中增加一些短路環(huán)設(shè)計(jì)，以降低磁路之間的互感，提升聲音的品質(zhì)以及播放效果。鐵氧體磁路的數(shù)據(jù)值與NdFeB磁路數(shù)據(jù)相比略顯低頻，但二者之間并無過多的明顯差距。對(duì)此，關(guān)于音箱揚(yáng)聲器的磁路優(yōu)化方式，可通過曲線的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)音箱揚(yáng)聲器的最佳失真效果。

3 基于智能模式下音箱揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)體會(huì)

基于智能模式下音箱揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)方式順應(yīng)了新科技發(fā)展潮流，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互的形式，并且在一定層面上創(chuàng)新了語言交互的發(fā)展技能，而且此技術(shù)能夠體現(xiàn)技術(shù)功能的便利性，這種設(shè)計(jì)與普通音箱產(chǎn)品或者一般智能產(chǎn)品相比，更能彰顯出技術(shù)的專業(yè)性能。由此，智能模式下的音箱揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)是對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的一種沖擊，為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展創(chuàng)造了新的空間，并且也為智能音箱的發(fā)展開辟了新的路徑。因此，對(duì)于智能音箱揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)而言，其未來更應(yīng)該順應(yīng)科技時(shí)代的創(chuàng)新，結(jié)合人們對(duì)產(chǎn)品需求的特點(diǎn)，從而設(shè)計(jì)出功能性更強(qiáng)的智能音箱揚(yáng)聲器產(chǎn)品。

智能音箱是新時(shí)代發(fā)展背景下推行的產(chǎn)物，在系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)當(dāng)中，此設(shè)計(jì)對(duì)于揚(yáng)聲器單元構(gòu)建、音箱揚(yáng)聲器失真設(shè)計(jì)、音箱揚(yáng)聲器磁路優(yōu)化等內(nèi)容進(jìn)行分析，以提高產(chǎn)品功能以及完善產(chǎn)品質(zhì)量，設(shè)計(jì)出符合人們需求的新型產(chǎn)品。另外，產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門基于智能模式的設(shè)計(jì)，對(duì)智能音箱進(jìn)行了芯片的融入，這使得產(chǎn)品的功能性質(zhì)得到了有效提升。由此，智能模式下的音箱揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)效果非常顯著，值得在生產(chǎn)領(lǐng)域進(jìn)行有效推廣。

4 結(jié)語

綜上所述，本文在研究智能音箱揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)步驟時(shí)，從揚(yáng)聲器單元構(gòu)建、音箱揚(yáng)聲器失真設(shè)計(jì)、音箱揚(yáng)聲器磁路優(yōu)化等三方面進(jìn)行分析，對(duì)鐵氧體磁路和NdFeB磁路的測(cè)試靈敏度、THD數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析，以優(yōu)化音箱揚(yáng)聲器磁路的設(shè)計(jì)。另外，在選擇單元部件時(shí)，設(shè)計(jì)人員除了綜合考慮溫度以及環(huán)境影響因素之外，還需要對(duì)音箱揚(yáng)聲器的部件材質(zhì)問題進(jìn)行分析，以保證設(shè)計(jì)中所應(yīng)用到材料的準(zhǔn)確性。本文在對(duì)智能音箱揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行研究時(shí)，得出此智能設(shè)計(jì)方法順應(yīng)了科技的發(fā)展特色，符合產(chǎn)品的更新特點(diǎn)，為人們的生活帶了便捷性服務(wù)，也在一定程度上提高了人們的生活品質(zhì)。由此可見，智能模式的音箱揚(yáng)聲器這一產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)具有先進(jìn)的功能特性以及積極作用。對(duì)此，設(shè)計(jì)人員在對(duì)音箱揚(yáng)聲器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意相關(guān)的操作事項(xiàng)，以進(jìn)一步對(duì)設(shè)計(jì)操作流程進(jìn)行深入研究。