Page 74 - 《应用声学》2019年第6期

976 2019 年 11 月

其中，G m = 1/R m 、G M = 1/R M 分别表示质 3.2 EMA屏幕发声整机测报
量块和屏幕的力导，v 表示屏幕振动速度，F 表示模 为验证整机通话效果，将某常规手机改造
态力。文献 [8–9] 采用阻抗型力电类比，建立了平板 为 EMA 屏幕发声手机，采用 Head 公司 ACQUA
振动的等效线路模型。但文献中的 F 是物理驱动 系 统 对 其 进 行 窄 带 语 音 通 话 测 试 (基 于 3GPP
力，且直接把屏幕振动视为点力驱动力下的活塞振 TS26.131/132国际标准 [10] )。
动，这不符合实际物理过程，应改为模态力，把屏 首先选择最佳位置。为提高低频频响，应激发
幕振动视为模态力驱动下的等效活塞振动，等效活 低阶振动模态；考虑到辐射效率，应选择 (奇，奇) 模
塞振动速度及其辐射声压分别用式 (24) 和式 (25) 态。故选定 (1,1) 模态，其最佳贴合位置是水平与垂
描述。 直中轴线的交点。但受制于手机内部结构，需要对
尽管可根据所需激发的模态力来设置 EMA 理论最佳位置进行调整。对该款手机顶部 (靠近前
的位置，但用户在接听电话过程中会不自觉地将 摄)、底部(Speaker Box的位置) 等位置进行验证后，
耳朵靠近 RCV 位置，因此不妨设 EMA(单体尺寸 最终选定底部横贴方式，如图9所示。
12 mm×6 mm) 横置于屏幕中轴线且中心点距离屏
幕上边沿8 mm处，然后逐渐增加屏幕尺寸，但保持
整机单位尺寸质量不变(0.025 kg/寸)。图8(a)为频
响仿真结果，图8(b)为某6寸屏实测频响。

120 6ࠪࡖ 5ࠪࡖ
4.5ࠪࡖ
ܦԍ/dB(A) 80 (a) ட఻Яᦊፇ౞
100

60

40
100 1000 10000
ᮠဋ/Hz
(a) ͌ᄾFRజጳ
100
90 (b) ACQUA฾តጇፒིྟ
ܦԍ/dB(A) 80 Fig. 9 Mobile phone internal structure and AC-
图 9
整机内部照片及 ACQUA 测试系统照片
70
60
QUA test system photograph
50
图 10(a)∼(d) 四 个 指 标 分 别 是 最 大 响 度 值
40
100 1000 10000 ((−10 ± 3) dB 为合格)、单频点扫幅失真 (在淡蓝色
ᮠဋ/Hz
(b) ࠄ฾౽6ࠪࡖFRజጳ Limit 线以上)、等功率扫频失真 (在淡蓝色 Limit 线
以上) 和 TMOS(一般 > 2.8 判为合格)，文献 [11] 对
图 8 不同尺寸屏幕的 FR 仿真与实测
这些指标有详细描述。测试结果表明该机型满足
Fig. 8 Simulation and measurement FR curves of
3GPP TS26.131/132 规范要求，并且实测其主观听
different screen dimension
感也接近常规RCV。
实测与仿真 FR 曲线包络接近 (FR 绝对值由于 理论已证明，在不同位置贴装 EMA 会有不一
仿真和实测的距离设置不同而有些上下移动)，各 样的结果。同时实验也表明，受制于手机内部堆叠，
模态本征频率随屏幕尺寸增大均有所减小，符合 部分机型的通话效果并不十分理想。以某手机互调
式 (5)，且由于屏幕顺性增加，低频段 FR 幅度略有 失真(Inter-modulation distortion, IMD)测试为例，
提升。 对比RCV的结果，如图11所示。