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智能穿戴设备中的扬声器解决方案

智能穿戴设备中的扬声器解决方案 声学楼论坛
2025-07-18
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立讯精密声学技术委员会高级总监袁世明在GAS 2025大会发表《智能穿戴设备中的扬声器解决方案》的主题演讲。





报告依据公开信息收集和整理了无线耳机,智能眼镜等智能穿戴式产品的声学相关应用趋势,以及主要声学器件厂家(AAC,歌尔,立讯等)在这些产品上的声学新产品技术路线图。此外,报告还对最近行业研发中的声学新技术方案做了初步解读。















一、音频播放元组件市场需求综述




   

  不同场景对音质、体积、功耗的平衡需求驱动技术差异化发展。


      • 手机:中低端机型重点关注高性价比解决方案,包括振子与扬声器复合的二合一方案; 高端机型关注2~3扬声器,支持私密通话; 可折叠手机需要超薄型声学元件。


      • TWS耳机:低端机型关注标准化尺寸,5.8mm,10mm,11mm成为主流尺寸;中高端机型关注高解析度播放、空间音频等,高低音分频双单元成为主流趋势



      • 开放式近耳设备:定向声场、音质改善(多单元组合,高低频延展)、轻量化和低功耗。


      • 平板/笔记本电脑/一体机:增强低频效果、多声道空间环绕声。


      • 智能音箱/Soundbar:分频、多单元、定向声投射技术;内置AI助手,MIC阵列支持更好的语音识别和操控。


二、主流声学元组件新技术




  1. 通话私密技术:开放式后腔、泄露孔、 复合防水振膜等。


  2. 高低音分频技术:高低音独立模块、双动圈独立腔等。


  3. 多传感器融合技术:气压传感器与MEMS MIC融合模组


  4. 集成化技术:振子与扬声器功能集成、一体化模组等。


  5. 新结构、新材料、新机理:如超薄双音圈扬声器、FPM振膜扬声器技术、UV-Si橡胶振膜、纳米银导电线、压电双振膜扬声器等。集成化技术:振子与扬声器功能集成、一体化模组等。



三、具体产品与技术案例


  1. AAC公司高低音分频模组及超薄扬声器


AAC高低音分频模组


AAC超薄扬声器


  2. 歌尔第三届扬声器新技术发布会


    2025年3月,歌尔在上海举办“大音希声”第三届扬声器新技术分享会,焕新升级扬声器产品,为市场提供兼具卓越音效与轻薄设计的音频解决方案,重塑听觉体验。








  3. 新结构扬声器


通过磁路优化、材料革新与结构精简,平衡音质与体积矛盾。


① 超薄双音圈扬声器


  • 厚度堆叠可做到2.0mm(视Xmax而定)

  • BL及SPL比传统设计高约1dB



② FPM(Full Panel Membrane )振膜扬声器技术


  • 最大化Sd: 与传统设计的SPK相比,Sd增大约30%

  • 无前盖设计: 考虑侧出声Box应用时的出声口喉管尺寸

  • 五磁设计同时支持Yoke外漏

  • 金属盆架设计:环形华司兼顾盆架及导磁作用

  • 灵活的Pad接触方式:长边Pad及短边Pad




动圈双振膜扬声器



  • 两个面传递到支架上的加速度相互抵消,振动传递几乎为“0”

  • 在轻薄化的路线上有更强的适配性



全频平磁扬声器



4. 新材料扬声器


UV_Si橡胶振膜


  • 极优的声学稳定性, 低温漂系数(相比传统TPU或复合膜)

  • 防水,防汗液,防乳酸能力强

  • 高 viscosity 669 vs 250 Pa/s (相比LSR)

  • 高拉升率1400% vs 300% of TPU (大振幅应用)

  • 更快的成型速度UV Silicone  20~30s vs 200~300s(LSR);不需要二次固化




纳米银导电线轨


5. 新机理扬声器


MEMS技术贯穿全场景,从单一发声器件向模组化、传感器融合演进。


压电双振膜扬声器




MEMS扬声器/MEMS透气阀/MEMS模组




MEMS+动圈双单元模组




四、应用场景


OWS耳机


智能眼镜



五、未来趋势与用户场景深化(N+5技术)




  用户核心需求:


  1. 佩戴舒适性:轻量化、小尺寸。


  2. 听感:音质、通话私密性、空间音频、ANC(主动降噪)。


  3. 长续航:低功耗。


  4. 耐久性与可靠性:性能稳定、环境适应。


  5. 健康多功能:叠加心率、 血氧、IMU(惯性测量单元)等。


  6. AI功能:稳定拾音、关键字唤醒、全时语音助理。


六、总结



本次演讲覆盖了从材料、结构到系统集成的扬声器解决方案。针对不同穿戴设备(TWS、智能眼镜、手表)提供了定制化设计。MEMS与压电技术领先,抢占未来开放式设备与健康监测市场。MEMS扬声器的量产成本与可靠性还需市场验证。超薄扬声器设计可能牺牲部分低频表现,需通过多单元分频技术弥补。  

智能穿戴设备的声学技术正朝着“更薄、更智能、更融合”的方向发展,立讯精密通过技术创新展现了其行业竞争力。作为横跨消费电子、通讯、汽车及医疗等领域的科技企业,立讯精密在声学整机、器件模组及精密零部件研发制造方面持续投入,成果显著。未来,公司将继续深化技术创新,推动中国声学产业高质量发展。



关于作者


袁世明


1996年9月~2003年7月,清华大学物理学本硕,应用声学专业方向;

2003年7月入飞利浦电子北京有限公司,销售部,出任技术支持经理,负责公司微型扬声器产品在手机客户的技术支持;2005年7月至2009年6月,出任公司研发部部门经理;

2009年7月至今,精拓丽音科技(北京)有限公司,创始人-法人,董事长;期间于2018年8月至今,任立讯集团声学技术委员会主任委员,深圳市音响行业协会专家。

自2003年起,长期从事微型扬声器的技术研发,擅长相关领域声学仿真,驱动电路与测试技术,对于压电换能器与压电声学器件设计也有较丰富的经验。

袁世明先生多次来到声学楼论坛进行分享交流。




【声明】内容源于网络
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“声学楼”创办于2005年,致力于促进声学领域技术交流与应用。历经多年发展,声学楼已从一个单纯声学工程师交流平台,成长为音频企业上下游多方参与音频技术专业论坛之一,每年还通过举办技术研讨会、年会等活动,搭建起与会的行业供需双方沟通的桥梁。
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