• 防水蜂鳴器設計

    防水蜂鳴器設計

    一直以來,大多戶外所使用的蜂鳴器都會有一定程度的防水要求,產品開發也會依據客戶各種應用設計不同的防水方式。以志豐的2000系列大型警報器來說,機構內部設計了擋水的結構並透過特殊防水膠可有效將水阻隔在產品之外。 除了IPX7~IPX8的防水設計外,志豐也可提供符合IPX5~IPX6的防水設計。 下圖外殼擋水設計可以有效阻擋IPX6強力水柱,且不會影響音壓表現。

  • 車用免持通話麥克風模組設計

    車用免持通話麥克風模組設計

    為了避免駕駛在行車期間手持電話通訊而發生危險,因此產業發展出車用免持通話系統,駕駛不須手持話筒即可直接對Mic Module 說話,大致可分為汽車前裝與汽車後裝市場兩大類,前裝Mic Module是安裝在車頂地圖燈居多,喇叭則是用車上現有喇叭系統,而後裝市場則是夾在遮陽板 or 固定在方向盤後方居多,產品大都是自帶喇叭,兩類皆須要具備AEC功能,避免在車內通話時產生過多迴音,而影響通話品質,車用Mic module 如Fig.4.1。 Mic module通常是由 ECM or MEMS Mic 構成前端收音功能,Mic又可分為數位式與類比式輸出介面 (Fig.4.2),指向性又可分為全指向性與單指向性((Fig.4.3), 數位式具有較佳抗雜訊性能,但缺點是連接到Audio Codec的距離無法太遠,而類比式只要正確使用隔離線 or 絞線,傳輸距離通常可> 2m以上。 關於指向性,單指向Mic 可獨立衰減180 度方向的Noise,例如引擎噪音,而 2pcs Array Mic,可再進一步只收駕駛方向的語音通話,使拾取到的聲音品質更佳,但須搭配Beamforming 演算法 & DSP。(如 Fig.4.4)

  • 極座標

    極座標

    最近幾年智能喇叭在目前消費性電子產品的市場上快速發展,為了符合一般消費者在家裡的使用情況,大部分將外觀設計為圓柱體形狀,並透過內置揚聲器朝下方擴散器發聲,目的將聲波均勻地朝360度的環境散佈給一個或多個可能在家隨意走動的使用者(此概念與陣列麥克風搭配適當的演算法來收音類似)。擴散器的形狀與其跟揚聲器振膜的距離會影響聲波如何散佈與輻射到周遭環境。

  • 煙霧偵測警報器的蜂鳴器設計

    煙霧偵測警報器的蜂鳴器設計

    根據煙霧警報器法規 UL-217, 煙霧警報器音壓不可低於85dB@3M,且頻率不可以高於3.5KHz。雖然人類的聽力範圍可達20Hz~20000Hz而最敏感的範圍為 2K~5KHz。隨著年紀增長,耳膜所可以接收到的頻率範圍也會開始下降(或是敏感度下降) ,因此若是煙霧警報器頻率太高,部分長輩實際聽到的聲音就會變得很小聲或是聽不見,而達不到警告效果。 煙霧警報器類的產品認證並非蜂鳴器單體的音壓與頻率達到規格即可,而必須是以煙霧警報器的型態下於專業實驗室進行測試合格才算通過。

  • 單指向性麥克風結構設計

    單指向性麥克風結構設計

    ECM單體大致有分三大類指向性,依其指向性(Polar Pattern),可分為 全指向性 (Omni-Directional)/ 單指向性 (Uni-Directional) / 消噪型 (Noise Cancelling) ,全指向性Mic是最大宗使用規格,消噪型使用比率較低。當需要消除正後方向噪音,通常會選用單指向性 (Uni-Directional) Mic,它的收音指向性波形類似心型輪廓,常稱為心型指向圖。 Uni Mic 常應用在 車用免持通話/ 頭戴式耳機Boom Mic/ 話務耳機 Boom Mic/ Conference Call System,主要是降低Mic 180度方向的噪音,@1KHZ 180度指向性衰減量一般可達 15dB,可滿足一般消費性降噪用途 (Fig.5.1) 單指向性Uni Mic 之所以可以形成指向性,主要是透過Mic後面的孔洞與內部的孔洞材料Damper,共同形成聲阻效應,使來自後方180度方向的聲音,經過聲阻材之後,降低其移動速度,並與繞過到正面0度收音孔的聲音同時到達振膜,振膜受到相同壓力波致使振膜停止振動,因此沒有輸出信號,如此就達到180度方向聲音衰減作用,而形成指向性圖形特性。(fig.5.2)

  • 振動分析

    振動分析

    能清楚的辨識主人的聲音並執行命令,是目前市場上的智能家電產品相當重要的功能,尤其是對正在撥放音樂的智能揚聲器來說更是必須具備的能力,另外,當使用此設備透過網路與家人朋友聊天通話時,迴音消除的能力對通話品質影響甚鉅,上述兩項功能仰賴高品質的麥克風收音通道,如果正在工作的喇叭會將振動透過裝置的殼和/或其他零件傳導到收音的麥克風,其收音品質將會後到嚴重的影響。我們可以在設計初期利用建立模擬模型來預測可能的共振,並針對問題下對策來避免它在後續實際的產品中發生。圖一是一支擁有四顆麥克風陣列的智能揚聲器。

  • 多音色與醫療電子設備的蜂鳴器設計

    多音色與醫療電子設備的蜂鳴器設計

    多音色產品為多種功能或是不同音色集合而成的產品,客戶可以只用單一顆蜂鳴器達到需要二顆蜂鳴器才能展現的多重音色效果。如此不僅降低生產成本且可針對客戶需求挑選或設計以便節省空間。 醫療電子設備用蜂鳴器須符合IEC6061-1-8法規,以醫療用蜂鳴器來說,重點是需要針對多種頻率需求去做設計,不同的聲音同時也代表不同的狀況及情境的設定,可以讓醫護人員可以透過聲音很快速的反應現在病患所遭遇到的狀況。

  • 抗風噪音麥克風設計

    抗風噪音麥克風設計

    當Mic在戶外使用時,常遇到風吹到Mic振膜而產生噪音,由於風切噪音屬低頻壓力波,會使Mic振膜大幅移動到極限,很容易使Mic進入非線性工作區,導致Mic信號輸出產生截波或是失真訊號,使通話品質下降。 為降低此現象發生,消費性產品Mic通常無法像專業廣播器材,使用體積龐大的防風罩進行風切噪音濾除,而是會在Mic 收音孔前方放入泡棉聲阻材,以利將風產生的噪音衰減過濾 (Fig.6.1),或是利用微孔結構+泡棉作為聲阻 (Fig.6.2),也刻達到不錯的抗風切噪音效果 (fig.6.3)。

  • 聲波反射

    聲波反射

    在有聲音裝置的消費型電子產品的市場中,有些產品的設計著重在音質表現,有些產品則著重在外觀與價位。獨特的外觀設計有時會限制揚聲器在產品內的位置。如何在外觀與好聲音中取得平衡?這一直都是設計者需要認真思考的議題。當外觀初步確定後,使用有限元素分析工具來預測及分析不同揚聲器的擺放對產品音質的影響,就可以事先選擇最佳的揚聲器位置。

  • 音箱設計

    音箱設計

    志豐電子擁有強大的機構和聲學團隊。在許多難以開發的聲學產品中,都能夠設計出符合客戶需求的音箱箱體,無疑是志豐電子的優勢之一。 所有的揚聲器箱體都可以依照客戶的需求設計成各種類型,並且可以通過COMSOL Multiphysics進行模擬來分析改善相關聲學特性。我們利用模擬來優化我們的設計,可以讓客戶減少許多時間和製造上的成本。

  • AEC最佳化設計

    AEC最佳化設計

    通信產品通常會配有Mic & Speaker,當在進行雙工通話時,Mic 會拾取到產品本身喇叭所播放的聲音信號,再次進入到系統,導致系統產生迴音,而無法順利進行通話。 要消除系統嘯叫聲,一般需要機構與DSP 雙重對策,才能有效消除,Mic可採取Uni Mic 以降低來自後方喇叭的訊號,Mic必須盡可能遠離喇叭,且兩者應避免安裝在同一平面上,Mic也可利用Array 形成指向性Mic (Fig.7.1)。關於喇叭與機構組合也要做好防震設計,避免喇叭共振傳導到Mic,使迴音& THD更加劇烈,最後就是要透過DSP+AEC 演算法,進行迴音消除演算,以利將迴音衰減至最小,使通話品質提高 Fig.7.2)。

  • 吸音材應用

    吸音材應用

    大部分消費型電子產品例如筆電,平板電腦,AIO系統…等等,在聲音的設計上通常會受限於喇叭音箱的形狀,以及單體在音箱上擺放的位置,不洽當的音箱幾何形狀與受限的單體擺放位置,往往會在音箱內部產生駐波而造成頻率響應在特定頻率產生小故障或是干擾,這樣會因此降低聲音品質,我們可以在音箱3D圖與單體擺放位置決定後事先預測出此問題。