音箱設計流程
產品規劃與造型設計：確認音箱用途、定位、使用場景與方式、外形大小等
聲學設計：音箱總體方案設計、揚聲器選型、音質效果評估
結構設計：音箱的箱體設計、揚聲器結構設計--開模具
樣機：音箱性能測試與評價、音箱性能優化與改進--音箱系統音質調試
音箱的分類及簡要特性
音箱又稱揚聲器系統，是將揚聲器裝到專門設計的箱體內，並用分頻網絡把輸入信號分頻以後分別送給相應的揚聲器的一種系統。因此，音箱由揚聲器、分頻網絡、揚聲器箱共同組成。
- 音箱按伴音模式分為：單聲道、立體聲（2.0系統）、2.1聲道系統、3.0/3.1聲道系統、家庭影院（5.1、7.1等環繞聲）系統；
- 按產品形態可以分為：有源音箱、無源音箱；
- 按用途分為：書架式、落地式、監聽式、電影立體聲、大功率擴聲、有線廣播、防水、迷你型、返送式、帶角架型、對講型、拐角式、球型無指向式、高音半固定式、調相式等音箱。
- 按揚聲器箱分為：
- 封閉箱：固定式、書架式；
- 倒相式：倒相管式、阻尼倒相式、分布倒相式、R-J式、卡魯遜式、曲徑式、後加載號筒式、摺疊號筒式、空紙盆式
- 號筒障板式、前加載號筒式
- 利用反射的揚聲器箱：角隅式、JBL式
- 指向性的揚聲器箱：無指向性障板、球形箱、聲柱；
最為普及的是封閉式聲箱和倒相式聲箱。封閉式聲箱是為了達到隔離揚聲器後面聲波的目的，而將揚聲器的後面完全封閉起來的聲箱；倒相式聲箱是將揚聲器後面所發聲波加以充分利用的一種聲箱。
揚聲器中使用最廣泛的是電動式紙盆揚聲器，由於其振膜面積可以做得比較大，能夠得到比較大的振幅，所以具有低聲頻重放下限頻率低的特點，同時結構簡單、成本低，多年以來都是揚聲器生產中的主流。
音箱設計的總體技術要求（倒相箱）
- 音箱發聲的指向性
聲波在傳播中會產生反射, 繞射和干涉等現象, 並具有一定的傳播規律。揚聲器輻射聲波的波長隨頻率的增加而變短。當聲波的波長與揚聲器的幾何尺寸可比擬時，由於聲波的繞射特性及干涉特性，揚聲器輻射的聲波將出現明顯的指向性。揚聲器的指向性是表徵揚聲器在不同方向上輻射聲波的能力，且與頻率有關，高頻聲音具有較強的指向性，低頻聲指向性相對較弱。
超重低音、重低音音箱，揚聲器的發聲方向無限制，音箱可以放置於聽音區的任何位置。
全頻、中高頻、高頻音箱，揚聲器的發聲方向儘量正對聽音位置。若因結構、外觀形態等限制，無法正對聽音者位置，需要設計聲音反射裝置，以減小指向性帶來的聲音衰減。
揚聲器發聲方向與聽音者方向不大於90°，可採用以下聲波反射裝置。
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儘量避免揚聲器發聲與聽音者方向超過90°
- 揚聲器的選用
揚聲器的選型及與音箱箱體的配合，直接決定了音箱系統的音質狀況。
從揚聲器的發聲口形狀上選擇：圓形口徑的揚聲器性能最優、其次是跑道型和橢圓形口徑的揚聲器，儘量避免使用長條形、超窄的揚聲器。
揚聲器的大小，依據箱體的大小、箱體淨容積進行選擇，需要按音箱的設計原則，選擇適當的揚聲器T/S參數、電聲參數。
揚聲器磁體選擇：外磁（鐵氧體磁體）性價比高，但占用體積大，會減小音箱箱體內的有效容積；內磁（稀土磁體）成本較高，但占用體積小，箱體內部可用容積較大，磁體性能較高。
紙盆的選擇：紙盆形狀常採用直線型紙盆和指數型紙盆。直線型紙盆工藝簡單、高頻性能相對較差；指數型紙盆高頻性能較好。特殊情況下可採用雙紙盆設計。紙盆的材料主要有天然纖維（植物纖維、動物纖維）、人造纖維（化學纖維、合成纖維）和無機纖維、塑料（如PP盆）、金屬（如鋁）等，可根據對音色、成本的要求選擇。
- 音箱箱體的設計
箱體大小需要將揚聲器的參數、箱體內的淨容積相結合，兩者達到最佳匹配才能將低頻聲音做到最好。
箱體材質一般以木質、塑料為主，材質厚度依據箱體振動情況和內部產生諧振的情況來確定。在條件允許情況下，儘量使用加厚箱體壁厚，並在箱體內壁適當增加加強筋，以減小箱體振動，抑制箱體內部的聲波諧振。
箱體的密封箱要好，不得出現漏氣等現象，以免產生風燥和對低頻性能的影響。
倒相箱中的倒相管設計對音箱的低頻截止頻率起著決定性作用。倒相管設計位置、形狀需要保證箱體內部氣流的順暢性，以減小低頻失真及產生風噪聲。倒相管的長度和截面積大小依據箱體容積大小、揚聲器的相關參數進行設計和調帳，並保證音箱阻抗曲線儘量接近雙峰特性，如下圖所示。
倒相式音箱阻抗曲線
空紙盆音箱是倒相音箱的變形，又稱無輻射源式音箱。它是利用空紙盆代替倒相管所構成的。適當加以控制可使空紙盆振動所產生的輻射聲與揚聲器前向輻射聲同相，從而改善了音箱的低頻特性，提高了低頻頻響。空1紙盆倒相箱更適合用到容積相對較小的箱體中。
下圖為倒相箱的兩種方式
下圖為倒相箱的兩種方式
箱體內部結構設計需要保證箱體內部氣流順暢。儘量避免內部異形結構設計，阻擋氣流從揚聲器背部往箱體內部空間擴散，以及向倒相孔流動的順暢性；倒相孔兩端截面設計為漸變形狀，以避免開口處產生「噗噗」氣流風噪聲。
為避免聲波在箱體內部產生諧振，箱體殼需要足夠的強度，內部適當增加加強筋，並加強前後蓋之間的連接。箱體內適當增加吸音材料，並緊靠箱體內壁安裝。
- 出聲設計
儘量避免外部結構擋住出聲位置（包括倒相孔的出聲位置），最好的方式是揚聲器直接外露。其次是採用出聲率較高的蒙布、鋼網等材料；再次是大孔方式塑料板；儘量避免採用小孔出聲板。
揚聲器出聲區域不得形成一個封閉的空腔，容易產生「前室效應」影響音質。
- 音箱的減振設計
音箱工作時，揚聲器的振動會傳遞到音箱的每個部位，容易在不同的位置產品共振，出現雜音，因此需要適當的減震設計。
如：在音箱與其他結構件固定於連接的位置採用橡膠減震墊
空紙盆音箱（無輻射源式音箱）的空紙盆，採用雙空紙盆對稱設計，以抵消其帶來的振動。
- 揚聲器的散熱設計
音箱中的揚聲器是一個換能器件，是將電能轉換為機械能（揚聲器振動），再轉換為聲能（聲波輻射）的器件。揚聲器將電能轉換為聲能的效率較低，其餘能量轉換為熱能。因此揚聲器的散熱非常重要，尤其在空間較小的小型音箱內部，直接影響音箱的可靠性。
揚聲器主要發熱器件是音圈，他的熱量通過導磁板、T鐵/U鐵傳遞到磁路和盆架的外表面，因此在條件允許的前提下，儘量考慮其外露散熱。
- 防漏磁設計
音箱使用的電動式揚聲器，其磁路採用永磁體，存在漏磁的情況。在對漏磁敏感的使用環境下，需要對揚聲器磁路採用防漏磁設計。
音箱結構設計方案
根據產品結構形式和產品需求，音箱設計為單聲道方式；根據出聲方向分為三種結構形式：上出聲結構、前出聲結構、下出聲結構，三種方式的結構設計要求和建議參照下述方案說明。
本產品帶麥克風，空紙盆方式的設計相對振動較大，因此不建議使用空紙盆倒相箱方式。
- 音箱上出聲方式
該結構方式採用圓形較大口徑的全頻揚聲器朝上出聲、圓形球頂高音往前出聲，導向孔設計往後出聲。
音箱內部安裝示意圖
設計說明：
- 圓形大口徑揚聲器為全頻揚聲器，其出聲方向向上，中低音指向性相對較弱，能夠較好的到達前方聽者的耳朵里；高音指向性較強，前方衰減比較厲害；
- 球頂高音成發散狀，能夠很好的擴展其高頻到達區域，往前方出聲，能夠很好彌補全頻揚聲器衰減的部分高頻；
- 倒相管往後出聲，其發出的低頻聲基本無指向性，可以較好的到達聽者的耳朵里；
- 上方出聲區域採用透聲率較高的蒙布或鋼網，以減少對聲音的衰減；整改頂面都作為出生區域，避免出現「前室效應」；
- 高音出聲區域採用蒙布或鋼網，以減少對高頻的衰減；
- 整改箱體必須密閉；
- 根據調音情況，內部適當增加吸音棉；
- 音箱前出聲方式
該結構方式採用全頻揚聲器+球頂高音方式，所有出聲方向均正對聽音者。導向孔設計往下出聲或往後出聲。
音箱內部安裝示意圖
設計說明：
- 圓形大口徑揚聲器為全頻揚聲器，其出聲方向向前，前出聲方式對聲音各頻段衰減均較小，能夠較好的到達前方聽者的耳朵里；
- 球頂高音成發散狀，能夠很好的擴展其高頻到達區域，往前方出聲，能夠很好彌補全頻揚聲器衰減的部分高頻；
- 前出聲口呈喇叭狀結構，能夠很好的擴展各頻段的指向性；
- 倒相管往後出聲，其發出的低頻聲基本無指向性，可以較好的到達聽者的耳朵里；
- 前出聲區域採用蒙布或鋼網，以減少對聲音的衰減；
- 整改箱體必須密閉；
- 根據調音情況，內部適當增加吸音棉；
- 音箱下出聲方式
該結構方式採用圓形較大口徑的全頻揚聲器朝下出聲、圓形球頂高音往前出聲，導向孔設計往後出聲；下方揚聲器發出的聲音經反射機構將聲音往四周反射，到達四周出聲的目的。
音箱內部安裝示意圖
設計說明：
- 圓形大口徑揚聲器為全頻揚聲器，其出聲方向向下，通過反射結構將聲音向四周反射，達到全指向性音箱的目的
- 上方出聲區域採用透聲率較高的蒙布或鋼網，以減少對聲音的衰減；整改頂面都作為出生區域，避免出現「前室效應」；
- 倒相管往後出聲，其發出的低頻聲基本無指向性，可以較好的到達聽者的耳朵里
- 音箱出聲區域採用蒙布或鋼網，以減少對高頻的衰減；
- 整改箱體必須密閉；
- 根據調音情況，內部適當增加吸音棉；
散熱設計
整個產品圓柱體設計，產品採用模塊化分散發熱單元（如下圖產品堆疊簡圖），主要發熱單元增加散熱孔，提高熱對流；如果局部模塊發熱過高可以採用增加晶片貼裝散熱片或者導熱矽膠、散熱板組合方式散熱。
產品結構堆疊簡易圖示
註：序號1到序號4為自上往下，天線根據設計方案和匹配情況堆疊，呼吸燈根據功能定義和效果圖堆疊。
呼吸燈設計
根據工業設計效果，確認要多少個燈，然後硬體設計根據每個燈的電氣參數以及布局圖確定硬體設計方案。
目前常見的應用有：
- 比較少燈的，一般就點綴下，或者指示效果；
- 3-12 RGB的一般是在某些地方做個燈光的效果，比如轉圈，或者四周，或者邊沿等，根據產品的動作可以配合一些燈光呼吸或者閃爍動作；
- 更多燈的，一般是用矩陣，2的做得更複雜或者用LED矩陣來顯示一些動畫、圖片信息等；