微型揚聲器外殼的最佳設計實務

微型揚聲器外殼不但能保護揚聲器不受意外損壞，還能提高音量。使用者只要瞭解本文所述的正確設計揚聲器外殼的基礎技巧，就能著手改善預定應用的音效表現。

基本的揚聲器構造

揚聲器的基本構造包含幾個部分。線圈是所有揚聲器的核心，置放在永久磁鐵的磁極之間，然後貼在隔膜上。隔膜的懸吊方式能使其自由地前後移動。線圈在接收到電氣訊號時，會在磁場中移動並帶動隔膜移動。這個動作會在揚聲器前後側形成氣壓波傳遞，進而被偵測為聲音。但是，這些壓力波彼此異相，因此可能會部分地或完全地相互抵消。這就要靠正確設計的揚聲器外殼，來加強由這些異相壓力波所降低的聲級。

圖 1：基本的揚聲器構造 (圖片來源：Same Sky)

微型揚聲器外殼基本原理

外殼前腔的任務是保護揚聲器實體，同時儘量降低揚聲器預期聲音的衰減。前腔的構造通常包括紗網或具有孔洞的實心板。孔洞樣式大約與揚聲器尺寸相同，只要最少移除實心板 20% 的面積，就能有效傳播聲音。此外，也須留意外殼前側與揚聲器之間的間隔。在大多情況下，1 至 2 mm 的間隙就能防止揚聲器隔膜在移動時觸及外殼前側。

對於微型揚聲器的後側外殼，設計人員應建立一個氣密腔，以防止後側聲壓波的幅射傳遞。為達成此目的，可在腔內放置吸音材料，或選用堅硬材質製作外罩，讓聲音無法輻射傳遞出去。在某些後側外殼設計中，可以使用後側壓力波來改善前側聲波。不過，這是適合更複雜應用的最佳實務。

圖 2：揚聲器外殼的前後側 (圖片來源：Same Sky)

有關後側外殼設計，下一個要考量的是外殼尺寸 (容積) 和壓力變化間的微妙平衡關係。對於採取微型揚聲器的微型應用，經常需要較小容積的後腔，但這會使揚聲器隔膜在移動時，產生較大的氣壓變化。而這些氣壓的變化，最終會限制隔膜的移動，進而又會限制揚聲器產生的聲音。依照經驗法則，揚聲器的直徑是決定後腔深度的良好基準，以便將氣壓變化減至最小，同時使微型揚聲器應用保持所要求的小尺寸。但是，在重視深度的應用中，可以增加後腔的面積並同時減少深度，以保持相同的容積。

微型揚聲器外殼安裝

微型揚聲器的安裝也是決定產品最終音質的重要因素。外殼的前後側應與揚聲器緊密結合，揚聲器則穩固地安裝在兩側之間，且作為後側外殼構造的一部分。這不僅將有助於減少聲音透過外殼後側傳播，也能防止產生嘎嘎聲。高密度泡棉能進一步輔助，建立牢固而緊密的接合。

結論

無需依賴音響專家，即可改善所選揚聲器或微型揚聲器的音質。只要瞭解以上簡述的基本準則，工程師就能在自己的設計中創造出優質的音效。Same Sky 推出一系列微型揚聲器選項，封裝尺寸小至 10 mm 且淺至 2 mm，可讓設計過程更加輕鬆。Same Sky 亦提供封閉式揚聲器產品線，經過最佳化達到最佳的聲音品質及簡化的設計整合流程，為工程師提供無須自行設計外殼的聲音輸出選項。

圖 3：Same Sky 微型揚聲器提供各式封裝類型 (圖片來源：Same Sky)