敕勒川，阴山下。天似穹庐，笼盖四野。天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊。
是时，西魏言神武（高欢）中弩，神武闻之，乃勉坐见诸贵。使斛律金敕勒歌，神武自和之，哀感流涕 - 《北史·齐本纪上第六》
东魏武定四年（546年），高欢率兵十万进攻西魏军事重镇玉壁，却折兵七万，无功而返。兵败病重之际，敌军传其中箭将亡，高欢遂带病强自设宴面会大臣，以安众心。宴会上高欢命部将斛律金唱《敕勒歌》，并亲自和唱，泣涕不止。不知此时，他是否会回想起曾经，一个落魄的边镇少年，却随命运沉浮娶得贵妻，并凭谋略获得尔朱荣赏识走上权力巅峰。但陨落之际，不再关心这世间的腥风血雨、尔虞我诈，心中不舍的只是这片苍茫、辽阔的草原。
《敕勒歌》承载了草原的广袤和英雄的迟暮，而现代扬声器用电流驱动振膜，如同草原上的高欢一样，在生死之际，用血气吼出乡愁和心底的向往。
原理
最初，手机上的扬声器只是用来播放来电铃声、系统声音，就是一个简简单单的工具人角色。慢慢地，手机增加了影音娱乐属性，音质开始作为重要卖点，扬声器遂翻身做主角，演变为一体化BOX音腔，不断迭代更新，在有限的空间内最大程度的提升音质。
扬声器（喇叭），SPK，为SPEAK的缩写，当前绝大多数手机的SPK都是采用动圈式扬声器。其原理是将与振膜固定在一起的线圈置于磁场中，当线圈通过电流时，便会产生作用力（洛伦兹力）推动振膜运动，发出声音。
如下图，为剖面图，扬声器内部有一个永磁体（磁铁），还有一个缠绕在骨架上的线圈（音圈）。当音圈通过交变电流时，会产生一个变化的磁场。振膜非常薄，和音圈是附着（粘在一起）的关系，变化的磁场与永磁体的固定磁场相互作用，推动音圈前后运动，从而带动振膜振动。振膜的振动会推动周围的空气分子，形成疏密相间的声波，便能被人耳感知了。
结构
如下面的爆炸图，按照它们在工作中所起的作用，可将其分为磁路系统、振动系统、支撑系统。
- 磁路系统：由极芯、磁钢、磁碗组成。三者形成了一个环形磁间隙，振动系统的音圈就悬挂于磁间隙内。磁路系统就是扬声器的驱动力，根据磁铁数量多少，SPK可以分为单磁路，双磁路，三磁路，五磁路等几种结构。
- 振动系统：由音圈和振膜组成，它们直接影响SPK的灵敏度和频率响应。为了拓展高频灵敏度，一般在振膜中心区域增加一个刚性球顶。手机扬声器振膜的振动幅度通常只有1~2厘米，行程非常短，这限制了其低频（低音）的下潜和整体音量。
- 支撑系统：由盆架和前盖组成，为整个SPK提供支撑与保护。虽然默默无闻，但缺了它们，扬声器会散架。
不同的扬声器在结构细节上肯定有差异，而如果想判断一个喇叭是实力唱将还是KTV混子，就得看它的参数了。
SPK参数之f0
f0，Bass resonance frequency，机械共振频率，是扬声器的一个关键参数。
从上面的结构我们知道了扬声器是一个复杂的机械系统，这个系统可以类比为一个弹簧-质量系统，而任何弹簧-质量系统都有一个固有的谐振频率。在这个频率上，系统最容易振动，也更容易达到最大振幅。
如下图，很像男人早上一柱擎天的东西，如果你测量过扬声器的阻抗曲线（阻抗随频率变化的曲线），你会发现在低频段的某个频点上有个非常明显的阻抗峰值，而这个频点便是f0。在谐振点处，机械振动最为剧烈，蹦迪最high，故反向电动势最强，导致阻抗达到最大。
f0越低表示对低频的响应越好，喇叭的datasheet中通常都会标明f0。
SPK参数之频率响应
频率响应反映了扬声器对不同频率声音的表达能力。如下图，为某扬声器频率响应曲线，纵轴是声压，横轴是频率，可见该曲线是由许多峰谷点构成的不规则连续曲线。
我们都知道人耳可听范围约为20~20KHz，一个性能良好的扬声器应该在该范围内具有较为平坦的频响曲线，不凸不凹，这样能保证声音的各个频率成分都能被较为均衡地重放，频率失真小。而如果频响曲线在某一频段内出现明显的低谷或高峰，就会导致该频段声音听起来太弱或太强。
喇叭的结构、材料以及音腔的设计等都会影响频率响应。例如，振膜作为扬声器单元中振动发声的核心部件，其材质直接影响声音的表现：
- 纸质材料：质量轻，灵敏度高，但刚性和耐用性一般。
- 塑料：成本低，一致性高，声音可能偏硬。
- 金属：刚性高，反应速度快，失真低。声音通常更清晰、锐利，但处理不好可能听起来刺耳。
- 生物振膜（如蚕丝）：阻尼特性好，能将振动能量更平滑地转化为声能，往往更为柔和、自然。
说到频响就会涉及有效频宽（efective frequency band)，就是指频率响应的有效范围，通常是从低音谐振（fo）到高音域的有效部分。一般说来，平坦、宽广的为好，听筒（RCV，Reciever的缩写）就是一个反例，传统听筒只为语音通话而工作，频宽窄，直到后来有的厂商借用听筒作为立体声扬声器之一，听筒遂成为“听筒扬声器”，才把频宽做大。
在手机上，扬声器受限于手机空间的限制而不能做大体积，因此手机扬声器的低频（尤其<100Hz）天生力量不足，通常需要通过算法补偿（如低音增强）。
SPK参数之额定阻抗
额定阻抗表征扬声器对来自于手机功放的交流信号的阻碍能力，非音圈直流电阻（DCR）的概念。因为在不同频率下的实际阻抗是变化的，故用额定阻抗表示一个代表性的值。
扬声器额定阻抗通常选取扬声器在机械共振峰后所呈现的最小阻抗，有4Ω、6Ω、8Ω、16Ω和32Ω等几种，规格书中也会注明测试条件。
SPK参数之功率
手机内部空间极小，限制了扬声器的尺寸，即使给它很大的功率，它也无法像大音响那样推动大量空气，或者直接过劳死。因此手机扬声器功率值通常很小，绝对响度和低音表现天生受限，其额定功率一般在 0.5W 到 1.5W 之间，一些主打音效的机型可能会做的高些。
在规格书上，功率参数分为额定功率、瞬间功率。
- 额定功率指扬声器长时间正常连续工作而无明显失真的输入平均电功率。
- 瞬间功率也称瞬时承受功率，是指扬声器在短时间内所能承受的最大功率，比如影音中的爆炸、鼓点等场景。这个数字可以标得很高（比如10W澎湃音效），但营销噱头居多，就像你能瞬间扛起一桶水，但不代表你能一直扛。
SPK参数之SPL
SPL，响度，是指扬声器在通以额定功率的电压时，在规定距离点上的声压级，各家的测量标准可能不一，但会在规格书中标明测试条件。
简单来说，SPL表征了扬声器能发出的最大音量，单位通常是分贝（dB）。SPL数值越高，最大音量越大，在嘈杂环境中越有用。但高音量下是否失真同样需要关注，比如功能机时代，有些手机会在大音量时容易出现破音（声音劈了）。
SPK参数之THD
THD，Total harmonic distortion，由失真产生的总谐波声压的有效值与总输出声压的有效值之比称为总谐波失真。在扬声器中，一般取2~5次谐波，并用百分数来表示THD值。
通过该参数，我们可以了解该扬声器在播放声音时所产生的、但原始信号中没有的谐波成分的比例。THD值越低越好，THD越低，声音越纯净、保真；而高THD会让声音听起来有刺耳、浑浊之感，仿佛自带电音特效。
下图为某扬声器所测得的THD曲线，可供参考。
SPK参数之音腔体积
音腔就是扬声器背后的密闭空间，因为手机内部空间寸土寸金，这是手机扬声器设计中的巨大挑战。
如果说扬声器的振膜是人体的嗓子，那么音腔就是他的胸腔，声音在此共鸣。音腔设计的好坏，决定了嗓子能发挥出几成功力。
理论上音腔越大，便能提供更多空气推动和缓冲，更能提升音质（尤其是对低音的提升）。良好的密封性可以防止前后声波相互抵消（特别是低音），提升声音的力度和纯净度。
业界还有种N BASS纳米声学增强材料，能够虚拟出音腔增大的效果，使得扬声器在空间严重不够的情况下仍然能够发出更加响亮、优美的声音，为扬声器和手机结构工程师们提供了足够的自由度。
总结
本文仅简单讲解扬声器的原理与参数，顶级的音质是精密物理结构、优质电声元件和智能软件算法三者深度融合的结果，绝不仅仅是一个扬声器决定的。
十年前，我曾独自从兰州摩旅到阴山。人人都听闻：“但使龙城飞将在，不教胡马度阴山”，却不曾亲眼感受到。进入内蒙中部，山川连绵不绝，望不见尽头，阴山冷峻严厉、磅礴巍峨，傲骨嶙峋，峻极于天。
偏居北方的大山，曾经圆了多少豪杰的鸿鹄之志，蒙恬、李牧、蒙恬、卫青、霍去病、李广、李靖、徐达、蓝玉都曾在此立下赫赫功名。
