一种检测扬声器音圈振动位移的方法、装置及扬声器单体制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种检测扬声器音圈振动位移的方法、装置及扬声器单体，该方法包括：音圈在平衡位置时，检测音圈与扬声器的磁路系统之间构成的电容器的容值，作为第一容值；检测音圈振动到另一位置时电容器的容值，作为第二容值；检测音圈在另一位置和平衡位置时正对磁路系统的高度差；检测音圈振动到当前位置时电容器的容值，作为当前容值；根据第一容值、第二容值、高度差和当前容值，计算得到音圈的振动位移。本发明专利技术通过实时检测音圈和磁路系统之间形成的电容器的容值，来监测音圈的振动位移，这样，易于实现，且可规避振动不平衡造成的偏振和失真。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及扬声器领域，更具体地，本专利技术涉及一种检测扬声器音圈振动位移的方法、装置及扬声器单体。
技术介绍
移动互联时代，消费类电子产品越来越受青睐，大量的智能设备出现在人们的日常生活里。扬声器作为一种发声器件，被广泛应用于消费电子产品中。目前常见的扬声器主要有动圈式扬声器、电磁式扬声器、电容式扬声器、压电式扬声器等，动圈式扬声器因其具有制作相对简单、成本低廉、有较好的低频发声优势等特点，而得以广泛应用。但在设备轻薄化、大功率化的趋势下，功放输出给扬声器的功率越来越高，扬声器振动位移也变得更大，对振幅控制准确与否从很大程度上决定了扬声器的失真、听感和使用寿命。找到合适的方法监控扬声器的位移成为亟需解决的问题。现有的功放技术通过预先测试得到的位移模型，根据音乐信号预测扬声器振动位移幅度，使用正反馈(前馈)的方法对扬声器进行位移监控。该技术存在以下缺点：a)位移模型仅根据少量样品建模取得，实际上每只产品的模型存在差异。b)产品在使用过程中可能发生性能变化，该技术对产品参数变化的追踪，仅依靠V-ISense得到的阻抗数据，不够准确。c)位移是预测数据，与实际并不完全一致，如果位移模型与实际不符则会加大预测误差。d)因为位移保护存在误差，往往实际使用时需要加大位移保护余量，从而限制了扬声器输出功率和性能的发挥。现有的扬声器保护方案是在扬声器球顶部上添加一层驻极体层，与金属外壳上盖构成平行板电容器，通过监测该电容的容值，从而计算得到振膜振动位移变化。但是该方案存在以下缺点：包含驻极体层的球顶部加工工艺复杂，不易实现；从驻极体层引线实现工艺复杂，生产成本高；驻极体层引线导致球顶部振动不平衡，产生偏振和额外失真。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种准确检测扬声器位移的新技术方案。根据本专利技术的第一方面，提供了一种检测扬声器音圈振动位移的方法，包括：检测所述音圈在平衡位置时、所述音圈与所述扬声器的磁路系统之间构成的电容器的容值，作为第一容值；检测所述音圈振动到另一位置时所述电容器的容值，作为第二容值；检测所述音圈在所述另一位置和所述平衡位置时正对所述磁路系统的高度差；检测所述音圈振动到当前位置时所述电容器的容值，作为当前容值；根据所述第一容值、所述第二容值、所述高度差和所述当前容值，计算得到所述音圈的当前振动位移。可选的是，所述检测所述音圈在所述另一位置和所述平衡位置时正对所述磁路系统的高度差具体为：检测所述音圈在所述初始位置时正对所述磁路系统的高度得到第一高度；检测所述音圈在所述另一位置时正对所述磁路系统的高度得到第二高度；计算所述第二高度和所述第一高度的差值作为所述高度差。可选的是，所述方法还包括：将所述振动位移与所述扬声器的位移模型中对应当前频率的参考位移进行比较，如果所述振动位移与所述参考位移之间的差值超过设定值，则将对应所述当前容值的参考位移替换为所述振动位移。根据本专利技术的第二方面，提供了一种检测扬声器音圈振动位移的装置，包括：第一检测模块，用于检测所述音圈在平衡位置时、所述音圈与所述扬声器的磁路系统之间构成的电容器的容值，作为第一容值；检测所述音圈振动到另一位置时所述电容器的容值，作为第二容值；高度检测模块，用于检测所述音圈在所述另一位置和所述平衡位置时正对所述磁路系统的高度差；第二检测模块，用于检测所述音圈振动到当前位置时所述电容器的容值，作为当前容值；以及，计算模块，用于根据所述第一容值、所述第二容值、所述高度差和所述当前容值，计算得到所述音圈的当前振动位移。可选的是，所述高度检测模块包括：第一高度检测单元，用于检测所述音圈在所述初始位置时正对所述磁路系统的高度得到第一高度；第二高度检测单元，用于检测所述音圈在所述第二位置时正对所述磁路系统的高度得到第二高度；高度差计算单元，用于计算所述第二高度和所述第一高度的差值作为所述高度差。可选的是，所述装置还包括：比较模块，用于将所述振动位移与所述扬声器的位移模型中对应当前频率的参考位移进行比较；替换模块，用于如果所述振动位移与所述参考位移之间的差值超过设定值，则将对应所述当前容值的参考位移替换为所述振动位移。根据本专利技术的第三方面，提供了一种扬声器单体，包括前述检测扬声器音圈位移的装置。根据本专利技术的第四方面，提供了一种扬声器单体，包括与所述扬声器单体的音圈连接的第一连接线、与所述扬声器单体的磁路系统连接的第二连接线、电容检测电路和位移计算电路，所述电容检测电路被设置为检测所述第一连接线和所述第二连接线之间的容值，所述位移计算电路被设置为通过所述电容值计算所述扬声器单体音圈的振动位移。可选的是，所述磁路系统包括盆架、磁铁和华司中至少一种。可选的是，所述扬声器单体为动圈式扬声器。本专利技术的专利技术人发现，在现有技术中，存在加工工艺复杂、不易实现、生成成本高、易产生偏振和额外失真的问题。本专利技术的实施例中，通过实时检测音圈和磁路系统之间形成的电容器的容值，监测音圈的振动位移，这样，易于实现，且可规避振动不平衡造成的偏振和失真。因此，本专利技术所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本专利技术是一种新的技术方案。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1为现有扬声器的剖面结构示意图；图2为根据本专利技术一种检测扬声器音圈振动位移的方法的一种实施方式的流程图；图3为根据本专利技术一种检测扬声器音圈振动位移的装置的一种实施结构的方框原理图；图4为根据本专利技术一种检测扬声器音圈振动位移的装置的另一种实施结构的方框原理图；图5为根据本专利技术一种扬声器单体的一种实施方式的剖面结构示意图。附图标记说明：1-音圈；2-盆架；3-磁铁；4-华司；5-第一连接线；6-第二连接线；U1-电容测试电路；U2-位移计算电路。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。为了解决现有技术中存在的监测音圈位移的扬声器加工工艺复杂、不易实现、生成成本高、易产生偏振和额外失真的问题，本专利技术提供了一种检测扬声器音圈振动位移的方法、装置及扬声器单体。本专利技术检测扬声器音圈振动位移的方法及装置可以但不局限于应用于动圈式扬声器，如图1所示，动圈式扬声器包括带动振膜振动的音圈1和磁路系统，其中磁路系统包括盆架2、磁铁3和华司4，而扬声器振膜和音圈1的振幅控制准确与否从很大程度上决定了扬声器的失真、听感和使用寿命。图2为根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测扬声器音圈振动位移的方法，其特征在于，包括：检测所述音圈在平衡位置时、所述音圈与所述扬声器的磁路系统之间构成的电容器的容值，作为第一容值；检测所述音圈振动到另一位置时所述电容器的容值，作为第二容值；检测所述音圈在所述另一位置和所述平衡位置时正对所述磁路系统的高度差；检测所述音圈振动到当前位置时所述电容器的容值，作为当前容值；根据所述第一容值、所述第二容值、所述高度差和所述当前容值，计算得到所述音圈的当前振动位移。

【技术特征摘要】
1.一种检测扬声器音圈振动位移的方法，其特征在于，包括：检测所述音圈在平衡位置时、所述音圈与所述扬声器的磁路系统之间构成的电容器的容值，作为第一容值；检测所述音圈振动到另一位置时所述电容器的容值，作为第二容值；检测所述音圈在所述另一位置和所述平衡位置时正对所述磁路系统的高度差；检测所述音圈振动到当前位置时所述电容器的容值，作为当前容值；根据所述第一容值、所述第二容值、所述高度差和所述当前容值，计算得到所述音圈的当前振动位移。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述音圈在所述另一位置和所述平衡位置时正对所述磁路系统的高度差具体为：检测所述音圈在所述初始位置时正对所述磁路系统的高度得到第一高度；检测所述音圈在所述另一位置时正对所述磁路系统的高度得到第二高度；计算所述第二高度和所述第一高度的差值作为所述高度差。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述振动位移与所述扬声器的位移模型中对应当前频率的参考位移进行比较，如果所述振动位移与所述参考位移之间的差值超过设定值，则将对应所述当前容值的参考位移替换为所述振动位移。4.一种检测扬声器音圈振动位移的装置，其特征在于，包括：第一检测模块，用于检测所述音圈在平衡位置时、所述音圈与所述扬声器的磁路系统之间构成的电容器的容值，作为第一容值，及用于检测所述音圈振动到另一位置时所述电容器的容值，作为第二容值；高度检测模块，用于检测所述音圈在所述另一位置和所述平衡位置时正对所述磁路系统的高度差；第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国福，杨鑫峰，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37