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本文首发于微信公众号「声学号角」 扬声器行业资源手册2020（The Loudspeaker Industry Sourcebook）每年更新一版。 主要包括扬声器相关行业供应链的信息，是扬声器和相关行业中从事研发，制造，采购，产品管理，技术支持，市场营销或销售的每个人的常年参考资源。也包括一些有洞察力的行业报告，以及一些由一些行业专家撰写的精彩文章。编辑了一系列有价值的高质量行业报告和专题，涵盖了来自知名行业专家的许多与音频行业相关的主题。 欣赏部分图： 扬声器实物切开剖面 一款智能音箱内部结构 带式扬声器 电子器件 HiFi音箱和专业音箱用的木箱 测试和声场可视化 测试麦克风 微型扬声器 吸音棉 各种扬声器 扬声器零部件和胶水，磁流体等 测试仪器和设备 多次附加质量测量扬声器TS参数 Usound公司的MEMS扬声器 扬声器仿真 压缩高音仿真 倒相箱仿真 官网链接： www.gotomylis.com 点击左下角“阅读原文” 即可跳转 转存一份在网盘上： 链接: https://pan.baidu.com/s/1idqBu3irxSHekKG4WXVESA 提取码: 5chc

本文首发于微信公众号「声学号角」 01 — ALTI ALTI，全称Audio&Loudspeaker Technologies International（国际音频和扬声器技术） 前身是ALMA，Associating of LoudspeakerManufacturers and Acoustics（扬声器制造商和声学协会）。 在扬声器行业是一个影响力较大的组织。 官方网站：https://almaint.org/ 02 — 虚拟ALTI-EXPO 2020 今年由于疫情影响ALTI 2020改为免费线上进行。 部分内容： FINECone 2020 几何建模器和FINEBox 2020 FineCone 2020新增一个内置的几何建模器，可以输入尺寸然后在左侧立即更新几何模型。 FINEBox 2020 新增椭圆和矩形倒相管，以及自动优化低频设计方案的按钮。 使用Simulink和Simscape进行扬声器非线性的多域建模 音频系统虚拟产品开发 基于MEMS的音频扬声器模块 先进的ANC耳机测量 两次会议官方链接如下： https://almaint.org/elementor-6293/ https://almaint.org/virtual-alti-expo-2/ 可自行在官网上查看回放视频。视频清晰度有限。 同时汇总整理如下，仅供学习参考。 链接: https://pan.baidu.com/s/1ZiKqnq-hhoBInEnkA-CAng 提取码: zg51 03 — 顺便解释下名称 公众号和微信群改为“声学号角”只是我个人的偏好（或者说恶趣味）而已，含义其实不重要。简单解释下。 “号角”非实指号角类产品，而是取其放大声音，振气壮威之意。

本文首发于微信公众号「声学号角」 Comsol公司新推出了两个案例，对耳道声学进行建模，有助于优化入耳式音频产品，包括助听器和耳机。 01 — 耳道声学 案例一：耳道声学 Application ID: 86281 网址：https://cn.comsol.com/model/ear-canal-acoustics-86281 点击左下角“阅读原文”可跳转 耳道的几何形状是根据文献报道的对测试对象的测量得出的。用于人耳膜和皮肤的内置生理阻抗模型用于说明耳道边界的阻抗。 入口到耳膜的声压级传递函数（耳道入口处的压力/鼓膜处的压力）： 从声场的分布中可以看到各个峰形成的原因。大约3 kHz处是第一个四分之一波长的耳道共振。 下图模型包含一个小的间隙，代表外部泄漏。引入了这种泄漏变化的影响，以分析设计对泄漏程度的敏感程度并预测所谓的低频衰减。 当引入小的开口或通风孔时，低频段发生泄漏而造成滚降。 02 — 耳道模拟器优化 案例二：耳道模拟器优化 Application ID: 86391 网址：https://cn.comsol.com/model/ear-canal-simulator-optimization-86391 Comsol自带的案例库有IEC711的人工耳： 新的模型建立了参数的优化，使得人工耳的响应更接近真实人耳的响应。 该模型在以下频率范围内优化响应： 低频（100 Hz–1 kHz） 中频（1–7 kHz） 高频（7–20 kHz） 目标输入阻抗表示特定耳朵的声音响应（上面讨论的耳道模型）。也可以基于测量或标准指定的响应。

本文首发于微信公众号「声学号角」 一 鬼斧神工119 微信公众号：理性派HiFi guifushengong119 知乎专栏：理性派HiFi https://zhuanlan.zhihu.com/c_1040294912280887296 BiliBili：鬼斧神工119 资深从业人士以专业角度解读HiFi，拒绝玄学。 二 罗维 微信公众号：物理课代表罗维 wulikdblw 抖音：六二三声学科技 791928401 有趣的专业音响技术知识，合适于演出音响租赁业务，音响系统工程服务，音响技术服务等人群，大部分你们都能听得懂的。 三 声学楼 微信公众号：声学楼电声技术网络交流平台 acousticsblock 网站： www.nju520.com 中国最具人气的电声技术网络交流平台。 四 声振之家 微信公众号：声振之家 vibunion 网站： www.vibunion.com 国内机械振动及噪声领域最专业的交流服务平台，传播分享机械振动及噪声领域的最新技术发展动态、基础理论知识、应用案例及相关产品。 五 中科院声学所 微信公众号： cas-ioa 声学前沿和科学传播。 六 电声技术国际研讨会 微信公众号：电声技术国际研讨会ISEAT ISEATorg 电声技术国际研讨会(ISEAT)官方公共帐号，为您提供会议最新动态。 七 子鱼说声学 微信公众号：子鱼说声学 ZiYuAcoustics 知乎专栏：子鱼说声学 https://www.zhihu.com/column/c_165545415 主攻声学的科普/猎奇/冷知识/工业应用/案例分析/前景。 八 21dB 微信公众号：21dB gh_b95f2d875ca0 专注声学科研研究。 九 小鲤鱼 网站：https://2xiaoliyu.com/ 电声技术员的个人网站 十 麦文学 知乎专栏：耳机和听力保护 https://www.zhihu.com/column/c_1168683162141118464 十一 模数哥 微信公众号：Comsol杂货店 comsol_studio 知乎专栏：Comsol光学声学仿真 https://www.zhihu.com/column/comsolstore 专注光学、声学仿真。 十一 GunsGrave 知乎专栏：HiFi整活大赏 https://www.zhihu.com/column/c_1202524366438985728 十二 放学别走 微信公众号：声学仿真实验室 gh_d8fb2ed99b3b 仿真探索世界。 十二 Skywalker9010 微信公众号：声学技术共享交流平台 Acoustic-Design 十三 Klippel ...

本文首发于微信公众号「声学号角」 01 — High Performance Loudspeakers 《高性能扬声器》，2018年更新的第七版。 对扬声器和音箱的原理和开发，介绍比较详细，涉及的面比较宽。当然内容略浅。适合工程师入门，DIY爱好者，以及作为工具书查阅。 目录： 下载链接： 链接: https://pan.baidu.com/s/12Xfl5mE_5jj77gV62WqywQ 提取码: vup3 02 — Loudspeakers For Music Recording and Reproduction 《扬声器：用于音乐录制和重放》，2019年更新的第二版。 涵盖了从扬声器单元，音箱，分频器到功放，混音，监听，和环绕声等内容。无论是在录音棚，广播工作室，还是在家中使用音响系统，都会有参考价值。 目录： 下载链接： 链接: https://pan.baidu.com/s/1EGVHf0ZPzzL0k0rJMyCYng 提取码: ihue 03 — HEARING An Introduction to Psychological and Physiological Acoustics 《听觉：心理和生理声学概论》，2018年更新的第六版。 统一介绍了听觉的解剖学，生理学和心理感知。对人听觉的生理和心理来源感兴趣的可以仔细阅读下。相关的参考资料很多，还是非常权威的。 目录： 04 — MATLAB在声学理论基础中的应用 包含了振动问题、平面波场、常用特殊函数等内容，首先简要介绍相关的基本理论，然后利用Matlab软件将振动与声学现象进行可视化的展现，让枯燥的数理公式伴之以形象的动画或图像，是学习振动与声基础非常有价值的参考书。 目录： 05 — 麦克风阵列优化设计中的算法与理论分析 主要讨论了最优化方法麦克风阵列设计中的应用。涵盖了麦克风阵列的近场设计、远场设计、实时设计、鲁棒性设计、摆放设计和离散系数设计等内容。 目录： 06 — 麦克风阵列信号处理 主要是从严格的宽带信号处理角度推导和解释最基本的麦克风阵列拾音算法。可作为专业的参考资料。 目录： 07 — 下载链接 六本书打包的下载链接，试用下微信公众号的付费功能。

本文首发于微信公众号「声学号角」 01 — 号角波导简介 号角和波导之间没有非常明确的分界线 号角和波导的主要作用： •通过增加声负载来提升效率 •指向性和声压覆盖控制 02 — 直接辐射扬声器和带号角压缩高音的效率对比 •带号角压缩高音有点类似功放，放大输入信号。 •设计上的问题(声场谐振等)或者物料和装配的公差也同样很容易成倍地反应到最终的频响和失真上。 03 — 韦伯斯特方程 平面波方程 •韦伯斯特方程是针对平面波传播推导得到的 •方程基于的某些假设偏离了真实号角中声波传播 04 — 无限长号角声阻抗 双曲线号角的声阻抗最优，抛物线号角的声阻抗最差 05 — 有限长号角声阻抗 06 — 恒指向性号角 号角波束宽度 07 — 号角声传播非线性 在高声压的情况下，空气变得更"硬"，声速也将增加。声速C=C(p)。这是号角声场非线性的主要来源，也称之为声传播失真。 上图是仿真在行波管中(声压幅值不变)，高声压下不同距离接收到的声波波形。 可以看出，距离越远，波形畸变越严重。由此可以看出，在可行的前提下，号角长度应该尽可能短，以降低失真，尤其是高声压下的失真 08 — 号角波导仿真 •优化线阵列上的波导管 •计算恒指向性号角波束宽度 09 — 号角波导一体的样品 10 — 号角演进 11 — 波导演进 12 — JBL号角 13 ...

本文首发于微信公众号「声学号角」 随着声学微机电系统（MEMS）成为移动应用麦克风领域的最新以及最普遍的技术，大家对使用MEMS技术替代传统的动圈微型扬声器越来越感兴趣。 不过目前MEMS扬声器并未开始大规模使用，原因在于目前大部分MEMS扬声器声压级SPL还不够，或者部分能达到较高声压级的MEMS扬声器的制造工艺复杂而且昂贵。 介绍一种新型的压电微机电扬声器。基于同心的锆钛酸铅压电陶瓷（PZT）的内外两分频集成MEMS扬声器。 和之前介绍过的压电MEMS入耳式耳机的单元类似，没有封闭的膜片，以提高压电片位移，改善声学性能，以及提高电声转换效率，还便于生产制造。 压电MEMS入耳式耳机的设计与电声分析 下图是我复现的压电MEMS入耳式耳机的有限元仿真结果，其中的膜片振动情况，以及仿真得到的1V激励时未加EQ，耳膜处的频响曲线。 通过有限元分析研究表明，在30V激励下工作的1cm² 尺寸的产品，测试距离10cm，在500Hz处声压级超过79dB，800Hz以上的频率声压级可以做到89dB。 已使用MEMS技术制造了第一批扬声器的原型样品。 产品的截面图 产品的俯视图 使用15μm厚的多晶硅+2μm厚的PZT，激励电压30V，产品面积10*10mm² 。 进行有限元仿真，位移可以达到0.4mm。 100Hz的横截面位移分布 对比不同片的间隙，5μm和25μm的速度场分布 对于5μm的小间隙，其导致的轻微泄漏，对整体流动行为的影响可忽略不计 。而如果间隙尺寸为25μm，则会导致明显的声损耗。 另外间隙过大时还需要考虑前后腔体的声短路影响。针对其中的高音扬声器，仿真对比不同间隙的频率响应曲线。驱动电压30V，尺寸4*4mm²。 和预期的类似，如果间隙大于25μm，低于5 kHz的声损耗显著提升，导致SPL急剧下降。然而，对于小于10μm的间隙，由于声短路几乎消失，这意味着驱动器在声学上表现得像一个封闭的膜。 下图时30V激励电压，且未做EQ处理时，仿真得到的低音、高音、整体的频响曲线。可以从800Hz到20kHz实现>89dB的声压级。 使用硅MEMS技术制作了上面描述的扬声器样品。 制作工艺流程 最终成品照片，还挺精致漂亮 使用扫描电子显微镜检查细节，高音间隙9μm 由于MEMS扬声器的高能效，可制造性以及可扩展性等其他优势，在包括可穿戴设备在内的广泛移动应用中显示出巨大潜力。未来可期。 大家也要多储备相关的知识和技能。可能将迎来一个新的时代变革。

本文首发于微信公众号「声学号角」 当前，消费电子市场上的许多耳机都配备了主动降噪（ANC）功能。目前公认做得最好的是Bose和Sony。苹果新出的入耳式耳机Airpods Pro的降噪也很惊艳。华为也做了Freebuds 3开始探索半入耳式耳机的主动降噪。最基本的主动降噪原理大家都清楚，但整个降噪系统做得理想的公司和产品还不多。 关于耳机主动降噪（ANC）性能的客观测试方法，目前还没有行业标准，大家都在探索最合适的评估方法，以吻合消费者实际使用的情况。当然，行业标准的建立落后于产品的演化速度是常态。 耳机在佩戴时本身也会提供一定程度的无源噪声衰减。 为了使测试对声场内的定位误差更加免疫，使用扩散声场测量降噪。可以在混响室或普通房间中创建，房间需要足够大，可以容纳4到8个不相关的声源。 还可以增加不平行的反射面以及人体模型，再加上被测设备的旋转，以提高声场的扩散性。 使用定向麦克风或声强探头来验证声场的扩散性，测试人体模型头部和设备所占据的空间。测试频率带宽可以设置为100 Hz – 10 kHz。 具有八个不相关声源的房间，用于模拟扩散场 使用规定的粉红噪声信号，可以提供比较合理的信噪比S/N。一般来说建议声压级做到90到95 dB左右。测试环境中本底噪声尽量低。 分析可以使用1/3~1/6倍频程。分析频带太窄可能会有较大计算误差。 由于噪声信号是不稳定的，建议多遍测量取平均，测试时间也可以略长点，比如10~30秒。 由于被动降噪（无源降噪）在测试过程中一直会存在，所以需要通过从总降噪中减去计算出的被动降噪来计算主动降噪的贡献。 下面是五款不同的主动降噪耳机的实际测试结果。 A B C D E 从实测结果来看： ANC主动降噪对<1kHz的低频段噪声衰减明显。 被动降噪对高频噪声衰减明显。 如果配合好ANC降噪和被动降噪，可以将整个频段的降噪都有比较明显的收益，比如像第一款A，整体频段衰减>20dB。 部分耳机在低频段<500Hz，尤其是第二款B比较明显，被动降噪反倒>0，可能是由于低频机械或者声学的谐振和耦合。 第一款耳机A的主动降噪，在2-4kHz附近>0dB，意味着这增强了外部噪声信号，有可能是因为ANC电路产生了一个相位差90°以内的信号，而不是差180°。 如果刻意主动增强外部噪声信号，抵消被动降噪的效果，这样戴上耳机也可以清晰听到周围的声音，有些公司叫“环境音模式”，或者“通透模式”。 上面是我的个人微信，加我的时候请表明身份，注明来意。

本文首发于微信公众号「声学号角」 01 — 什么是麦克风阵列 麦克风阵列是由一定数目的麦克风组成，对声场的空间特性进行采样并滤波的系统。 目前常用的麦克风阵列可以按布局形状分为：线性阵列，平面阵列，以及立体阵列。其几何构型是按设计已知，所有麦克风的频率响应一致，麦克风的采样时钟也是同步的。 02 — 麦克风阵列的作用 麦克风阵列一般用于： 声源定位，包括角度和距离的测量 抑制背景噪声、干扰、混响、回声 信号提取 信号分离 03 — 声源定位技术 利用麦克风阵列计算声源距离阵列的角度和距离，实现对目标声源的跟踪。 基于TDOA（Time Difference Of Arrival，到达时间差）的声源定位技术。估计信号到达两两麦克风之间的时间差，从而得到声源位置坐标的方程组。然后求解方程组即可得到声源的精确方位坐标。 04 — 信号的提取与分离 通过波束形成技术，在期望方向上有效地形成一个波束，仅拾取波束内的信号，从而达到同时提取声源和抑制噪声的目的。 05 — 语音去混响 混响（Reverberation）是指声波在室内传播时，被墙壁、天花板、地板等障碍物形成反射声，并和直达声形成叠加的现象。 混响的作用 混响是声学中最重要的现象之一 合适的混响会使得声音圆润动听、富有感染力。 混响时间太长会使得声音含糊不清，听不清楚。 混响是建筑声学中要重点考虑的问题 演讲厅要短一些的混响时间，比如北京学术报告厅混响时间为1s 交响乐则需要长一些的混响时间，比如上海音乐厅混响时间为1.5s，维也纳音乐厅为2.05s 过大的混响会带来音素的交叠掩蔽现象，严重影响语音识别效果，尤其是远距离语音识别。 目前主流采用麦克风阵列+深度学习的方式来进行去混响。 06 — 线性麦克风阵列 加性麦克风阵列( Additive Microphone Array) 阵列的输出是各阵元的加权和 最优波束方向可调 结构简单、方便布局 适用于车载、家电等场合 差分麦克风阵列( Differential Microphone Array ) 阵列的输出是两两麦克风之间的加权相减 最优波束方向只能在末端方向 适用于耳机通话等场合 07 — 平面麦克风阵列 平面麦克风阵列（Planar Microphone Array ） 实现平面360度等效拾音 麦克风个数越多，空间划分越精细，语音增强和降噪效果越好 广泛用于智能音箱和交互机器人上 08 — 立体麦克风阵列 立体阵列麦克风（3-D Microphone Array ） 真正实现全空间360度无损拾音 解决了平面阵高俯仰角信号响应差的问题 ...

本文首发于微信公众号「声学号角」 COMSOL Multiphysics 5.5新添加了一个比较全面的微型扬声器分析案例。 下面让大家先睹为快。 分析步骤： 第一步，从扬声器的几何形状开始，使用轴对称电磁模型来表征音圈和磁路的频率相关响应。 第二步，计算膜片的非线性机械特性并将其与测量结果进行比较。 第三步中，将代表电磁物理的集总电路耦合到3D模型，在该模型中分析扬声器的机械和声学响应并将其与测量结果进行比较。 微型扬声器的几何机构模型如下图所示。因为是非轴对称的，所以需要采用完整3d模型来进行分析。 忽略支架，盖板等的振动。 磁路是轴对称的，可以采用2d轴对称模型分析。电磁场分析，获取复阻抗值 Z(f)。基本分析过程和常规扬声器是一致的，不做过多细节阐述。 唯一的区别是在下图蓝线位置增加了一个“低磁导率薄间隙”的设置。考虑组件之间的表面粗糙度或薄胶层对磁场分布的影响。 对比仿真和实测的BL(x) 机械结构振动分析，计算非线性Cms(x)。简化起见，只考虑几何非线性。需要采用3d模型，膜片可以抽壳定义厚度。 对比仿真和实测的Cms(x) 电声分析，计算扬声器响应实测对比。将从前面电磁分析中得出的特性包括在电路中，并耦合到其他物理学上。 膜片的阻尼系数对频响曲线的结果影响不小，进行测试和设置的时候需要多留心。 对比仿真和实测的阻抗曲线 其中的7.3kHz峰值，是由于膜片本身的径模态，以及后通风口的非对称分布引起的摇摆模式，叠加共同作用引起的。 仿真得到的峰更尖锐，应该是未考虑孔和磁路间隙等位置的空气热粘滞效应造成的。可以将孔和磁路间隙处定义为热粘性声学模型，应该可以匹配吻合得更好。 对比仿真和实测的频响曲线 可以发现7.3kHz附近的声压级，仿真比实测高，和阻抗曲线的结果一致。采用热粘性声学模型后，吻合程度提高。当然计算量会加大不少。 12kHz后的仿真实测差异，还需要进一步探讨。 上面是我的个人微信，加我的时候请表明身份，注明来意。