[转]智能音箱声学设计规范V1.0

  • A+
所属分类:扬声器系统
摘要

从知乎上转载一篇关于智能音箱声学设计规范的文章,其中关于智能音箱麦克风系统设计的部分非常值得看。

最近在知乎上看到一篇关于智能音箱声学设计的文章,正好内容中有我不太熟悉的关于麦克风系统设计的知识,于是转载过来学习,并分享给大家。

[转]智能音箱声学设计规范V1.0
小度智能音箱声学结构

前言

该规范均基于笔者目前工作经验所总结,如有不足,欢迎指正。

1.麦克风系统设计

1.1MIC型号选择

1.1.1智能音箱对MIC阵列一致性要求较高,受生产流程原因,模拟驻极体MIC一致性较差,因此优先选用数字MIC;

1.1.2模拟MIC的优点是信噪比高,且增益可调,在保证一致性条件下,模拟MIC更有优势;

1.1.3灵敏度要求:大于-40dBV@94dB 1kHz;

1.1.4信噪比要求:大于64dB;

1.1.5声学过载点(AOP)要求:大于120dBSPL

1.1.6MIC单体失真要求:小于1%@1kHz

1.2MIC出音孔设计

1.2.1壳体上的麦克风孔要大于0.8mm;

1.2.2前音腔体积越小越好,壳体上的孔长越短越好,孔的直径越大越好,通常出音孔的径深比不小于1:3;

1.2.3能用独立的一体结构件完成MIC密封&收音通道的搭建,就不要用多个组合件,生产上的误差链会导致密封一致性下降;

1.2.4防尘网选合适的密度和声阻的即可,选用防尘网会增加成本;

1.2.5底出音MIC密封性结构比较容易做;

1.2.6MIC安装位置应尽量远离噪声源(如电机、风扇等);

1.2.7出音孔避免谐振腔出现(两端小,中间大);

1.3MIC阵型选择

1.3.1MIC数量越多,效果越好,但成本也越高;

1.3.2MIC阵型分环阵和线阵,环阵尽量等间距放置MIC,阵列直径范围60~80mm,行业内多用70mm;

1.3.3如结构无限制优先选环阵。受阵型波束影响,线阵在轴线方向上角度识别偏差较大。

2.扬声器系统设计

2.1扬声器单体选择

2.1.1扬声器单体的失真(THD)尽可能越小越好,失真越小,回声消除(AEC)效果越好,打断唤醒率越高;

2.1.2在功率满足的情况下,优先选用铁氧体扬声器,成本低,铁氧体还起到配重作用;

2.1.3系统最大音量不应超过扬声器单体的额定功率;

2.2 扬声器结构设计

2.2.1在结构允许情况下,扬声器和麦克风距离尽可能远;

2.2.2扬声器与麦克风应在不同的腔体内,做好密封,防止内部传音;

2.2.3扬声器系统要做减震处理,防止结构振动导致结构传音,并与其它构件保持一定间距,防止碰撞导致异常信号;

3.电路系统设计

3.1回采电路设计

3.1.1根据回采位置不同可分为内部回采和外部回采,外部回采又分为外部功放前回采和外部功放后回采,推荐回采类型为外部功放后回采,即回采位于功放和扬声器之间(功放之后,扬声器之前,这样AEC效果最好);

3.1.2回采电路中如有自动增益控制(AGC),应置于回采位置之前;

3.2信号质量要求

3.2.1功率匹配:设备自身最大音量播放满幅扫频信号,MIC信号不能截幅;

3.2.2自播自录的音频信号中,MIC信号应晚于回采信号,不能早于回采信号;

3.2.3整机信噪比要求:不小于45dB@94dB 1kHz;

3.2.4整机灵敏度要求:不小于-25dBFS@94dB 1kHz;

3.2.5MIC信号过小会导致远场唤醒率下降,设备自身最大音量播放满幅扫频信号时,最大振幅范围在-3dBFS~-9dBFS为宜。

原文出处:https://zhuanlan.zhihu.com/p/74218496;郑在做AI(声学行业从业者)

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: