扬声器和降低扬声器总谐波失真的方法技术

本申请提供了一种扬声器和降低扬声器总谐波失真的方法，该扬声器包括振膜、磁碗、磁铁、顶片、第一音圈；第二音圈，与第一音圈共同设置于顶片、磁铁和磁碗组成的磁路组装体的磁隙中；瞬态电压抑制二极管，与第二音圈串联之后共同与第一音圈并联作为扬声器的音频信号输入端，瞬态电压抑制二极管被击穿时，第二音圈的驱动力补偿第一音圈驱动力的非线性变化。在音圈大振幅下能够抑制驱动力的非线性变化，进而降低振幅引起的总谐波失真。

Loudspeaker and method for reducing total harmonic distortion of loudspeaker

The invention provides a method for reducing the total harmonic distortion of loudspeaker and loudspeaker, the loudspeaker magnetic film, bowl, magnet, the top sheet, the first voice coil; second voice coil, the magnetic gap and the first voice coil magnetic circuit assembly in common set top sheet, a magnet and a magnetic bowl composed of transient voltage; after the diode is connected in series with the second voice coil, together with the first voice coil in parallel as the audio signal input end of the loudspeaker, transient voltage suppression diode breakdown, nonlinear force compensation first voice coil second voice coil driving force. The amplitude of the driving force can be suppressed by the large amplitude of the coil, thus reducing the total harmonic distortion caused by the amplitude.

【技术实现步骤摘要】
扬声器和降低扬声器总谐波失真的方法
本申请涉及扬声器领域，特别涉及一种扬声器和降低扬声器总谐波失真的方法。
技术介绍
扬声器是一种电-力-声换能器，它是音响设备中的重要元件。扬声器在人们平时的日常生活中广泛被使用，带来了很多的便利。在汽车、广播、电视、音箱、手机、MP4、电脑等电子产品领域中，扬声器的应用几乎随处可见。扬声器根据原理不同分成很多种类，如动圈式扬声器、电磁式扬声器、压电式扬声器等，动圈式扬声器是其中最常见的一种。其中，微型动圈式扬声器基本结构如图1所示，包括前盖1、振膜2、支架3、磁碗4、磁铁5、顶片6和音圈7。将音圈7放置在磁路的磁场中，当音频电压信号通过音圈7时，音圈7在磁铁5产生的静磁场中受力并出现相应振动，音圈7带动振膜2一同振动，使周围的空气出现相应振动，将机械能转换成声能。当输入电压提高时，音圈7振动幅度相应提高。音圈7因振动离开磁隙磁场的均匀区，以致机电转换系数BL(B为音圈内部平均磁通量密度，L为音圈线材总长度)不能保持恒定，电动力效应F＝IBL(F为驱动力，I为电流)的线性关系受到破坏，从而造成非线性失真。改善由于音圈振幅过大所引起的失真，一般采用两种方法：一是采用短音圈，二是采用长音圈。目的是通过这两种方式减小音圈在大振幅状态下的BL值变化，最终降低总谐波失真(TotalHarmonicDistortion，THD)。但此两种方式均有缺陷：采用一个短音圈的方式需要和纸骨架配合，对于微型扬声器、受话器等实现困难；而采用一个长音圈的方式会降低灵敏度。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例的一个方面，提供了一种扬声器，包括振膜、磁碗、磁铁和顶片，还包括：第一音圈；第二音圈，与第一音圈共同设置于顶片、磁铁和磁碗组成的磁路组装体的磁隙中；瞬态电压抑制二极管，与第二音圈串联之后共同与第一音圈并联作为所述扬声器的音频信号输入端，所述瞬态电压抑制二极管被击穿时，所述第二音圈的驱动力补偿所述第一音圈驱动力的非线性变化。优选的，瞬态电压抑制二极管与第一音圈和第二音圈之间的电路连接通过多个背部电极实现；其中，第一音圈的两根引线分别与第一正极、第一负极连接，第二音圈的两根引线分别与第二正极、第二负极连接，第二正极与第三正极之间通过瞬态电压抑制二极管连接；第一正极与第一负极以及第三正极与第二负极，共同作为扬声器的音频信号输入端。第二音圈的数量为多个，多个第二音圈之间是串联或者并连关系。第二音圈的数量为两个，在第一音圈两个相反的位移方向上分别设置一个第二音圈。扬声器还包括驱动电路，驱动电路进一步包括信号输出模块、可变增益放大器和功率放大器；音频信号经信号输出模块、可变增益放大器和功率放大器输出至扬声器的音频信号输入端。本申请实施例的另一方面，提供了一种降低扬声器总谐波失真的方法，所述方法包括：将第一音圈和第二音圈共同设置于顶片、磁铁和磁碗组成的磁路组装体的磁隙中；设置一瞬态电压抑制二极管与所述第二音圈串联，再共同与所述第一音圈并联作为所述扬声器的音频信号输入端；所述瞬态电压抑制二极管被击穿时，所述第二音圈的驱动力补偿所述第一音圈驱动力的非线性变化。所述瞬态电压抑制二极管被击穿时，所述第二音圈的驱动力补偿所述第一音圈驱动力的非线性变化包括：音频信号输入电压小于所述瞬态电压抑制二极管的击穿电压时，所述瞬态电压抑制二极管和第二音圈为断路状态，第一音圈产生带动所述振膜振动的第一驱动力；音频信号输入电压大于或等于所述瞬态电压抑制二极管的击穿电压时，所述第一驱动力产生非线性变化，所述瞬态电压抑制二极管和第二音圈为开路状态，所述第二音圈产生第二驱动力来补偿所述第一驱动力的非线性变化。所述第二音圈的数量为多个，多个第二音圈之间是串联或者并连关系。优选的，所述第二音圈的数量为两个，分别设置在所述第一音圈两个相反的位移方向上。所述瞬态电压抑制二极管被击穿时，所述第二音圈的驱动力补偿所述第一音圈驱动力的非线性变化包括：音频信号输入电压小于所述瞬态电压抑制二极管的击穿电压时，所述瞬态电压抑制二极管和第二音圈为断路状态，第一音圈在正位移方向和负位移方向上分别交替产生第一驱动力；音频信号输入电压大于或等于所述瞬态电压抑制二极管的击穿电压时，在正位移方向和负位移方向上的第一驱动力产生非线性变化，所述瞬态电压抑制二极管和两个第二音圈为开路状态，共同补偿所述正位移方向和负位移方向上第一驱动力的非线性变化。本申请实施例的有益效果包括：本申请实施例提供的扬声器能够通过附加音圈提供的附加驱动力平衡总驱动力，在音圈大振幅下能够抑制驱动力的非线性变化，进而降低振幅引起的THD。本申请实施例具有结构简单，实施方便、稳定性好，能够通过附加驱动力进行动态调节，最终降低THD等优点。附图说明通过以下参照附图对本申请实施例的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1是现有技术中扬声器结构的剖面示意图；图2是本申请实施例提供的扬声器结构的剖面示意图；图3是本申请实施例提供的扬声器结构的等效电路示意图；图4是本申请实施例提供的扬声器的背部电极示意图；图5是本申请实施例提供的扬声器结构的剖面示意图；图6是本申请实施例中音频输入信号的电流随时间变化曲线示意图；图7是本申请实施例中音频输入信号经TVS二极管调制后的电流随时间变化曲线示意图；图8是本申请实施例磁隙中磁通量密度分布有限元仿真结果示意图；图9是本申请实施例中音圈内部平均磁通量密度随位移变化的仿真结果示意图；图10是本申请实施例中第一音圈提供的第一驱动力随时间变化的曲线示意图；图11是本申请实施例中第二音圈提供的第二驱动力随时间变化的曲线示意图；图12是本申请实施例中第二驱动力对第一驱动力出现的非线性变化进行补偿后的总驱动力曲线示意图；图13是本申请实施例中驱动电路为扬声器提供的音频信号输入的电路原理示意图。具体实施方式以下基于实施例对本申请进行描述，但是本申请并不仅仅限于这些实施例。在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。为了避免混淆本申请的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请实施例提供的扬声器，附加了第二音圈提供附加驱动力，通过附加驱动力平衡总驱动力，在音频输入信号增大而音本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扬声器，包括振膜、磁碗、磁铁和顶片，其特征在于，还包括：第一音圈；第二音圈，与所述第一音圈共同设置于所述顶片、磁铁和磁碗组成的磁路组装体的磁隙中；瞬态电压抑制二极管，与所述第二音圈串联之后共同与所述第一音圈并联作为所述扬声器的音频信号输入端，所述瞬态电压抑制二极管被击穿时，所述第二音圈的驱动力补偿所述第一音圈驱动力的非线性变化。

【技术特征摘要】
1.一种扬声器，包括振膜、磁碗、磁铁和顶片，其特征在于，还包括：第一音圈；第二音圈，与所述第一音圈共同设置于所述顶片、磁铁和磁碗组成的磁路组装体的磁隙中；瞬态电压抑制二极管，与所述第二音圈串联之后共同与所述第一音圈并联作为所述扬声器的音频信号输入端，所述瞬态电压抑制二极管被击穿时，所述第二音圈的驱动力补偿所述第一音圈驱动力的非线性变化。2.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述瞬态电压抑制二极管与所述第一音圈和第二音圈之间的电路连接通过多个背部电极实现；其中，第一音圈的两根引线分别与第一正极、第一负极连接，第二音圈的两根引线分别与第二正极、第二负极连接，第二正极与第三正极之间通过瞬态电压抑制二极管连接；所述第一正极与第一负极以及第三正极与第二负极，共同作为所述扬声器的音频信号输入端。3.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述第二音圈的数量为多个，多个第二音圈之间是串联或者并连关系。4.根据权利要求3所述的扬声器，其特征在于，所述第二音圈的数量为两个，在所述第一音圈两个相反的位移方向上分别设置一个第二音圈。5.根据权利要求1或2所述的扬声器，其特征在于，扬声器还包括驱动电路，所述驱动电路进一步包括信号输出模块、可变增益放大器和功率放大器；音频信号经信号输出模块、可变增益放大器和功率放大器输出至所述扬声器的音频信号输入端。6.一种降低扬声器总谐波失真的方法，其特征在于，所述方法包括：将第一音圈和第二音圈共同设置于顶片、磁铁和磁碗组成的磁路组装体的磁隙中；设置一瞬态电压抑制二极管与所述第二音圈串联，再共同与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁世明，闫鑫，
申请(专利权)人：深圳精拓创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44