Page 76 - 《应用声学》2019年第6期

978 2019 年 11 月

90 90
400&1500 EMA
80 400&1500 RCV 80 600&1500 EMA
600&1500 RCV
70 70
ܦԍ/dB(A) 60 ܦԍ/dB(A) 60
50
50
40
30
30 40
20 20
10 10
50 500 5000 50 500 5000
ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz
(a) 400 Hz & 1500 Hz (b) 600 Hz & 1500 Hz
90 90
80 800&1100 EMA 80 800&2200 EMA
800&2200 RCV
800&1100 RCV
ܦԍ/dB(A) 60 ܦԍ/dB(A) 60
70
70
50
50
40
30
30 40
20 20
10 10
50 500 5000 50 500 5000
ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz
(c) 800 Hz & 1100 Hz (d) 800 Hz & 2200 Hz
图 12 EMA 屏幕发声与 RCV 在音频频段的 IMD 对比测试
Fig. 12 IMD contrast between EMA screen sounding and RCV over voice band

声已经可以满足手机语音通话需求，但在非线性失
4 结论
真上与RCV尚有差距，其互调失真对用户体验的影

本文从平板弯曲振动理论出发，通过振形函数 响较大。另外，将 EMA 屏幕发声用于喇叭外放，在
矩阵 G 建立了 EMA 驱动力向量 Q 与模态力向量 使用场景上属于远场声波辐射，但如果应用于手持
F 之间的联系；然后分析了平板在不同振动模态下 通话场景，属于近场辐射。一些文献 [12−14] 指出，平
的声波辐射效率问题，指出低阶 (奇，奇) 模态的辐 板弯曲振动的相位近似无规则，其远场辐射基本无
射效率要高于其他模态；之后基于最小二乘原理，分 方向性。但手持通话方式属于近场辐射，且由于人
析了在给定所需 F 的情况下如何求解最佳的 G 以 头相关传递函数的影响，其声波辐射在近场存在一
及如何由给定的F 和最佳的G 来反推 Q。最后，再 定的方向性。对于非线性失真和近场辐射这两个问
利用力电类比把 EMA 驱动屏幕振动建模为不同模 题，尚需学界和工业界做进一步研究。
态下的等效活塞运动，并基于 3GPP TS26.131/132
国际规范进行了实际语音通话测试。
参 考 文 献
(1) 增大屏幕尺寸，降低屏幕玻璃弯曲刚度，有
助于把本征频率向低端延伸，同时可提高中高频的
模态密度，使频响曲线更为平滑。但要避免屏幕长 [1] 杜功焕, 朱哲民, 龚秀芬. 声学基础 [M]. 第二版. 南京: 南京
大学出版社, 2001: 107–108, 344–347, 436–438.
宽比接近整数倍关系，防止出现简并化现象。 [2] Pan J, Snyder S D, Hansen C H, et al. Active control of
(2) 优先激发屏幕振动的低阶 (奇，奇) 模态，可 far-field sound radiated by a rectangular panel—A general
增加低频声波辐射，提升用户体验效果。 analysis[J]. Journal of the Acoustical Society of America,
1992, 91(4): 2056–2066.
(3) 给定所需模态力后，通过优化振形函数矩
[3] 王睿, 张永发. 薄板扬声器的声辐射特性研究 [J]. 北京理工大
阵，使驱动阵列中的单元效率更高，并且各单元间的 学学报, 2007, 27(5): 377–380, 450.
驱动效率更加均衡，该方法可用于平板电脑等采用 Wang Rui, Zhang Yongfa. Study on the sound radia-
tion characteristics of panel loudspeaker[J]. Transactions
驱动阵列的产品设计中。
of Beijing Institute of Technology, 2007, 27(5): 377–380,
根据上述理论分析与实验验证，EMA 屏幕发 450.