安装扬声器：重要提示和注意事项

如何在电子系统中集成扬声器，对声学性能起着至关重要的作用，且其作用往往超越扬声器本身的内在质量。如果方法不当，可能会造成高端扬声器不能正常发挥性能；然而， 如果低端扬声器能实现与声学、机械环境的完美结合，则可能会产生令人满意甚至卓越的效果。诸如 SPL（声压级）、箱体共振和隔离振动等关键变量是均是系统设计的关键。扬声器的正确安装虽然常常被忽视，但却是电声工程的一个极其重要的方面。

在选择扬声器之前，必须全面分析使用环境和使用要求。例如，所选系统是否能在高噪声工业场所使用？因为在这类场所清晰度和输出功率至关重要。或是，所选系统是否适用于低噪声环境？因为在这种环境下，准确的音频再现是关键。在设计阶段，必须尽早评估系统便携性、最终用户相对于设备的方向以及箱体限制等因素。这些因素都将直接影响所需的频率响应、SPL、功率预算，以及在重量和材料选择方面可采取的权衡。本文将进一步深入探讨常见的扬声器安装方式、箱体设计注意事项，以更好地帮助工程师选择和设计扬声器。

此外，有关扬声器特性的更深入的技术细节，如音盆组成、磁铁结构和性能指标等内容，请详细参阅 Same Sky 的文章：《扬声器选择完全指南》。

扬声器的端接和安装类型

扬声器有多种端接类型，包括预装导线、焊盘、弹簧触点、表面贴装端子和通孔插针。无论哪种电气端接方法，扬声器的机械集成通常都是将外框直接固定在系统箱体上。这通常是通过螺纹紧固件穿过通孔固定，或者通过粘合剂粘结来固定。无论采用哪种方法，在扬声器框架和箱体之间实现气密性机械密封对于保持声学完整性和防止意外漏气都非常重要。其中，如果发生漏气会降低低频性能。

对于采用导线引线的扬声器，引线的走向和端接均根据系统的布线结构进行。带有焊盘的设备需要手工焊接导线；这些导线的布线方式与工厂布线的装置类似。有必要澄清一个常见的误解：带焊盘的扬声器不是为采用 SMT 工艺直接连接 PCB 而设计的。这些装置不是表面贴装元件，不应采用回流焊工艺焊接到印刷电路板上，而是应采用点对点布线。

在弹簧触点型号中，依靠最终扬声器组件的机械压力来保持电气接触，无需焊接，且可直接进行现场更换。这种方法尤其适用于模块化或可维护性设计。

采用表面贴装端子的扬声器专为回流焊接而设计，可使用标准 SMT 工艺直接安装到印刷电路板上。这些扬声器通常采用紧凑型全封闭封装，无需与设备外壳直接连接。同样，采用通孔引脚的扬声器也可以通过波峰焊或手工焊接工艺直接焊接到印刷电路板上。

最终，安装和端接方式的最佳组合（图 1）将取决于最终产品的机械限制、装配方法、维修要求和整体电气结构。

图 1：扬声器的常见安装和端接。(图片来源：Same Sky）

箱体设计和材料

扬声器的前后音腔容积在确定整体声学性能方面是关键，特别是在扬声器的共振和驱动方面。前腔不仅是声音通道，也是抵御外界环境的保护界面。为了保持声学穿透性并保护振膜，设计人员通常会使用超薄型声学网或隔栅。在需要机械保护的恶劣环境中，通常使用带有精密钻孔或槽的刚性挡板。即使扬声器的覆盖范围高达 80%，这种配置结构也能充分传输声音，并在振膜周围形成保护屏障，以避免物理入侵或碎片影响。在集成前保护元件时，还必须为确保振膜能够自由振动而保持足够的间隙。在微型扬声器设计中，保守的经验法则是至少留出 1 - 2 mm 的间隙，以防止机械干扰。

小型扬声器还需要在空间效率和声音保真度之间取得微妙平衡。作为基准，后腔深度与扬声器直径大致相等，通常能在箱体尺寸和音质之间取得良好的折中效果。不过，对于较大的扬声器来说，后腔容积则成为一个主要因素。振膜运动会引起后腔的压力变化；如果这个空间过小，就会产生背压，直接对抗音盆运动，导致失真和效率降低。

为了减少这些问题，必须使用密闭的机械屏障隔离前后声学腔室（图 2）。这个连接部分不仅可以密封前后腔体，还可以作为扬声器的机械安装接口。同样，确保足够的后部腔室空间也会限制从该连接部分排出的空气量。考虑到扬声器的高动态运动，一种常见而有效的方法是采用高密度泡沫进行压缩密封，以确保紧密贴合，同时限制运行过程中的任何机械嗡嗡声、嘎嘎声或意外振动。

图 2：扬声器安装的基本注意事项（图片来源：Same Sky）

安装正确的扬声器不应出现意外振动或嗡嗡声。不过，箱体性能也会受安装材料的影响。现代紧凑型扬声器中常用的薄塑料可能会弯曲或产生共振，从而产生声学伪影。为避免出现这种情况，应选择具有足够刚度和阻尼特性的材料。如果预期输出电平较高，或者箱体结构不够坚固，则可能需要内部支撑（如图 2 所示）。

最终测试和设计

对许多工程师来说，美学可能是次要的，但视觉设计和用户交互也不容忽视。扬声器的位置、安装方法和保护元件必须同时考虑功能和外形。一个性能良好的扬声器如果缺乏视觉吸引力，就会影响产品适销性。与工业设计师合作或及早考虑美学因素，可确保最终产品既能优化声学效果，又具有视觉吸引力。

在设计和规划之后，早期原型制作至关重要。建立并测试功能型原型件，以验证声学性能。使用校准麦克风和频率分析仪等工具进行听力评估和定量测试，以评估频率响应、共振和失真。根据测试的具体结果，可能需要改变安装、箱体设计或扬声器位置。对此要有心里准备。在某些情况下，无需进行大量重新设计即可提高性能，例如添加内部阻尼材料以减少不必要的箱体共振。

结语

总之，扬声器的性能在很大程度上受其在设备或箱体中的安装方式的影响。通过明确地定义应用要求、采用合理的集成实践以及通过测试验证性能，所选扬声器可以达到设计目标和最佳效果。在音频解决方案方面，Same Sky 提供各种小型和标准扬声器、音频设计服务，以确保实现声音性能目标。