一種振膜-音圈組件和系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種振膜?音圈組件和系統，其中前者包括振膜、振動音圈和磁傳感器，振膜包括振膜本體和固定于振膜本體的平面部上的DOME，振動音圈固定于振膜本體的一側，磁傳感器可測量并采集磁感應強度，且磁傳感器固定于振膜上。本實用新型的振膜?音圈組件在振膜上設置了一個可采集磁感應強度的磁傳感器，通過磁感應強度可監控振動音圈在磁間隙中的相對位置，根據振動音圈的位置信息便可按需求，通過改變后聲腔內的壓強或改變音頻信號中的直流電流等方式調整振動音圈在磁間隙中的相對位置，來保證揚聲器維持在最低失真狀態。
【專利說明】
一種振膜-音圈組件和系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及聲學產品領域，更具體地，涉及一種振膜-音圈組件，應用了該振膜-音圈組件的振膜-音圈系統。
【背景技術】
[0002]揚聲器作為一種用于手機、電視、計算機等電子產品的發聲器件，被廣泛應用于人們的日常生產和生活中。目前常見的揚聲器主要有動圈式揚聲器、電磁式揚聲器、電容式揚聲器、壓電式揚聲器等，其中的動圈式揚聲器因具有制作相對簡單、成本低廉、有較好的低頻發聲優勢等特點。
[0003]現有的動圈式揚聲器又稱為動圈式揚聲器模組，其通常包括揚聲器模組殼體和揚聲器單體，其中揚聲器模組殼體的典型結構包括上殼和下殼，上殼和下殼裝配在一起形成了用于收容揚聲器單體的腔體，揚聲器單體定位在腔體中，且揚聲器單體將腔體分為前聲腔和后聲腔。揚聲器單體的典型結構包括振動系統、磁路系統及輔助系統，上述輔助系統包括可收容振動系統和磁路系統的外殼，上述振動系統包括振膜和固定于振膜一側的振動音圈，振膜又包括振膜本體及固定于振膜本體上的DOME(球頂部)，振膜本體包括與外殼固定的固定部、與固定部一體設置的凹或凸結構的折環部及位于折環部內的平面部；上述磁路系統包括盆架、固定在盆架上的中心磁鐵、邊磁鐵和華司；上述輔助系統包括外殼；中心磁鐵和邊磁鐵之間設置有間隙，稱之為磁間隙，振動音圈懸設于磁間隙內。
[0004]由于振動音圈在磁間隙中的相對位置會影響到振膜的振動，從而影響到揚聲器的聲學性能，振動音圈在磁間隙中的相對位置不佳將導致揚聲器產生嚴重失真。而受限于制備工藝及環境的影響，例如環境氣壓的變化等，振動音圈在磁間隙中的相對位置無法保持在最優位置，從而無法保證揚聲器維持在最低失真狀態。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的一個目的是提供一種振膜-音圈組件，該振膜-音圈組件可靈活調整振動音圈在磁間隙中的相對位置，以保證揚聲器維持在最低失真狀態。
[0006]根據本實用新型的第一方面，提供了一種振膜-音圈組件，包括振膜、振動音圈和磁傳感器，其中，所述振膜包括振膜本體和固定于所述振膜本體的平面部上的DOME，所述振動音圈固定于所述振膜本體的一側，所述磁傳感器可測量并采集磁感應強度，且所述磁傳感器固定于所述振膜上。
[0007]優選地，所述磁傳感器為霍爾傳感器，所述霍爾傳感器包括霍爾傳感器本體和與所述霍爾傳感器本體相連的傳感器排線。
[0008]優選地，所述霍爾傳感器本體位于所述振膜本體的平面部的中心位置上。
[0009]更優選地，所述DOME設于所述振膜本體遠離揚聲器單體的磁路系統的一側，所述霍爾傳感器本體固定在所述DOME遠離所述振膜本體的一側上，所述傳感器排線包括四條，且四條所述傳感器排線位于所述振膜本體鄰近所述磁路系統的一側、并所述傳感器排線與所述霍爾傳感器本體連接的一端依次自所述振膜本體和所述DOME中穿過以與所述霍爾傳感器本體相連。
[0010]進一步地，所述振動音圈上設有兩根與所述振動音圈相連的音圈引線，兩根所述音圈引線分別自所述振動音圈的短側朝向遠離所述振動音圈的方向延伸，四條所述傳感器排線兩兩朝向不同的所述音圈引線方向延伸。
[0011 ]進一步地，四條所述傳感器排線兩兩對稱設置。
[0012]本實用新型的另一個目的在于提供一種振膜-音圈系統，該振膜-音圈系統可自動校準振動音圈在磁間隙中的相對位置，保證揚聲器隨時保持在最低失真狀態。
[0013]根據本實用新型的第二方面，提供了一種振膜-音圈系統，包括本實用新型的振膜-音圈組件和處理單元，所述處理單元可接收所述磁感應器采集到的磁感應強度的信號，并根據所述磁感應強度獲取振動音圈在磁間隙中的相對位置，以及根據振動音圈在磁間隙中的最優位置和所述相對位置獲取需要加入音頻信號中的直流電流參數，還有發出將所述直流電流參數對應的直流電流加入振動音圈的輸入電流中的信號，以調整振動音圈在磁間隙中的相對位置。
[0014]本實用新型的實用新型人發現，在現有技術中，確實存在因振動音圈在磁間隙中的相對位置不佳導致的揚聲器嚴重失真問題。因此，本實用新型所要實現的技術任務或者所要解決的技術問題是本領域技術人員從未想到的或者沒有預期到的，故本實用新型是一種新的技術方案。
[0015]本實用新型的一個有益效果在于，本實用新型的振膜-音圈組件在振膜上設置了一個可采集磁感應強度的磁傳感器，由于振動音圈與振膜固定在一起，因此設置在振膜上的磁傳感器采集到的磁感應強度與振動音圈的位置相關聯，即通過磁感應強度可監控振動音圈在磁間隙中的相對位置，根據振動音圈的位置信息便可按需求，通過改變后聲腔內的壓強或改變音頻信號中的直流電流等方式調整振動音圈在磁間隙中的相對位置，來保證揚聲器維持在最低失真狀態。
[0016]本實用新型的另一個有益效果在于，本實用新型的振膜-音圈系統的處理單元可接收磁感應器采集到的磁感應強度的信號，自動校準振動音圈在磁間隙中的相對位置，實現振動音圈在磁間隙中的相對位置的動態平衡。
[0017]通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述，本實用新型的其它特征及其優點將會變得清楚。
【附圖說明】
[0018]被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本實用新型的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本實用新型的原理。
[0019]圖1為本實用新型振膜-音圈組件實施例一視角的結構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型振膜-音圈組件實施例另一視角的結構示意圖；
[0021 ]圖3為本實用新型振膜-音圈組件實施例的爆炸圖；
[0022]圖4為本實用新型振膜-音圈系統實施例的電氣示意圖；
[0023]圖5為調節振動音圈平衡的方法實施例的流程圖。
[0024]圖中標示如下:
[0025]振膜-1，振膜本體-1I，D0ME-12，振動音圈_2，音圈引線-21，霍爾傳感器本體_3，傳感器排線-4。
【具體實施方式】
[0026]現在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應注意到:除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本實用新型的范圍。
[0027]以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制。
[0028]對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。
[0029]在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。
[0030]應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
[0031]為了解決振動音圈在磁間隙中的相對位置不佳導致的揚聲器產生嚴重失真的問題，本實用新型提出了一種振膜-音圈組件，如圖1至圖3所示，包括振膜1、振動音圈2和磁傳感器，其中，所述振膜I包括振膜本體11和固定于所述振膜本體11的平面部上的D0ME12，所述振動音圈2固定于所述振膜本體11的一側，所述磁傳感器可測量并采集磁感應強度，且所述磁傳感器固定于所述振膜I上，上述磁傳感器特指磁感應傳感器，其可測量空間中的磁場，在實際應用中可采用霍爾傳感器等實現。
[0032]本實用新型中的磁傳感強度可檢測并采集到其固定處的磁感應強度，由于磁感應強度與振膜I的振動時的位置相關，因此通過磁感應強度可獲得振膜I在振動過程中的位置，本領域技術人員應當清楚，振I旲I與振動首圈2兩者固定在一起，當振I旲I振動時振動首圈2跟著一起振動，因此該磁感應強度與振動音圈2的位置直接關聯在一起，也即是通過磁感應強度可得知振動音圈2在磁間隙中的相對位置。根據磁感應強度獲得振動音圈2在磁間隙中的相對位置的過程可根據實際需求確定，或通過下述方式實現:建立一個磁感應強度和振動音圈2在磁間隙中的相對位置的關系表，該表可由實驗得出或者是計算得出，由該表可查得在某一磁感應強度值下，振動音圈2在磁間隙中的相對位置，例如當磁感應強度確定時，可以由該表查得一個振動音圈2在磁間隙中的相對位置的參數。
[0033]當揚聲器模組的結構固定后，振動音圈2在磁間隙中有一個最優位置，在該最優位置處的振動音圈可保證揚聲器處于最低失真狀態。由此，本領域技術人員根據得到的振動音圈2在磁間隙中的相對位置，便可采用多種方式來調整振動音圈2的相對位置，以使得振動音圈2回歸最優位置，上述調整振動音圈2的相對位置的方式可采用如下方法實現:通過改變后聲腔內的壓強來調整振膜I的位置，從而達到調整振動音圈2在磁間隙中的相對位置的目的；或者在輸入揚聲器的音頻信號中加入一定的直流成分，改變振膜I沿著垂直于振膜I的平面部的方向振動時的振動位移，從而達到調整振動音圈2在磁間隙中的相對位置的目的。當然，本領域技術人員也可采用其它改變振膜I的振動和/或振動音圈2的位置的來使得振動音圈2在磁間隙中處于最優位置。
[0034]本實用新型的振膜-音圈組件在振膜I上設置了一個可采集磁感應強度的磁傳感器，由于振動音圈2與振膜I固定在一起，因此設置在振膜I上的磁傳感器采集到的磁感應強度與振動音圈2的位置相關聯，即通過磁感應強度可監控振動音圈2在磁間隙中的相對位置，根據振動音圈2的位置信息便可按需求，通過改變后聲腔內的壓強或改變音頻信號中的直流電流等方式調整振動音圈2在磁間隙中的相對位置，來保證揚聲器維持在最低失真狀
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[0035]由于霍爾傳感器結構簡單，靈敏度高，因此，在本實用新型的一個優選實施例中，所述磁傳感器為霍爾傳感器，所述霍爾傳感器包括霍爾傳感器本體3和與所述霍爾傳感器本體3相連的傳感器排線4。上述霍爾傳感器本體3可按需求設在振膜I的振膜本體11或D0ME12上，傳感器排線4也可在盡量少與其它部件干涉的前提下按需求布置。
[0036]進一步地，為了更精準地獲取振動音圈2在磁間隙中的相對位置，所述霍爾傳感器本體3位于所述振膜本體11的平面部的中心位置上，霍爾傳感器本體3可采用例如是膠粘的方式固定在振膜本體11上。
[0037]進一步地，在本實用新型的另一個優選實施例中，所述D0ME12設于所述振膜本體11遠離揚聲器單體的磁路系統的一側，所述霍爾傳感器本體3固定在所述D0ME12遠離所述振膜本體11的一側上，所述傳感器排線4包括四條，且四條所述傳感器排線4位于所述振膜本體11鄰近所述磁路系統的一側、并所述傳感器排線4與所述霍爾傳感器本體3連接的一端依次自所述振膜本體11和所述D0ME12中穿過以與所述霍爾傳感器本體3相連，當然，上述傳感器排線4自振膜本體11中穿過時需要對穿過處進行密封。由于D0ME12自身的強度較高，因此更方便地將霍爾傳感器本體3固定至其上，而且，上述傳感器排線4的布置方式有利于避免與周邊部件相干涉，該種布置也可更精準地獲取振動音圈2在磁間隙中的相對位置。
[0038]更進一步地，所述振動音圈2上設有兩根與所述振動音圈2相連的音圈引線21，兩根所述音圈引線21分別自所述振動音圈2的短側朝向遠離所述振動音圈2的方向延伸，四條所述傳感器排線4兩兩朝向不同的所述音圈引線21方向延伸，這種布置方式有利于在生產時更方便排布傳感器排線4和音圈引線21。此外，如圖2中所示，單條傳感器排線4優選地可布置成菱形的相鄰兩條邊構成的形狀，而且上述形狀的彎折處位于振動音圈2與振膜本體11固連的位置。
[0039]為了更方便地布置傳感器排線4，四條所述傳感器排線4兩兩對稱設置。
[0040]如圖4所示，本實用新型還提供了一種振膜-音圈系統，包括本實用新型的振膜-音圈組件和處理單元，所述處理單元可接收所述磁感應器采集到的磁感應強度的信號，并根據所述磁感應強度獲取振動音圈2在磁間隙中的相對位置，以及根據振動音圈2在磁間隙中的最優位置和所述相對位置獲取需要加入音頻信號中的直流電流參數，還有發出將所述直流電流參數對應的直流電流加入振動音圈2的輸入電流中的信號，以調整振動音圈2在磁間隙中的相對位置。上述處理單元可為中央處理器(CPU)等設備實施，上述最優位置是指揚聲器處于最低失真狀態時振動音圈2在磁間隙中的位置。
[0041]根據磁感應強度獲得振動音圈2在磁間隙中的相對位置的過程可根據實際需求確定，或通過下述方式實現:建立一個磁感應強度和振動音圈2在磁間隙中的相對位置的關系表，該表可由實驗得出或者是計算得出，由該表可查得在某一磁感應強度值下，振動音圈2在磁間隙中的相對位置，例如當磁感應強度確定時，可以由該表查得一個振動音圈2在磁間隙中的相對位置的參數。此外，根據振動音圈2在磁間隙中的最優位置和相對位置獲取需要加入音頻信號中的直流電流參數的過程可根據實際需求確定，或通過如下方式實現:建立一個振動音圈2在磁間隙中的最優位置、振動音圈2在磁間隙中的相對位置和直流電流參數的關系表，該表可由實驗得出或者是計算得出，由該表可查得在某一振動音圈2在磁間隙中的相對位置參數下，振動音圈2在磁間隙中的最優位置和直流電流參數的對應關系，例如當振動音圈2在磁間隙中的相對位置確定時，可以由該表查得一個與振動音圈2在磁間隙中的最優位置對應的直流電流參數。
[0042]在輸入揚聲器的音頻信號中加入一定的直流成分，可改變振膜I沿著垂直于振膜I的平面部的方向振動時的振動位移，從而達到調整振動音圈2在磁間隙中的相對位置的目的。
[0043]本實用新型的振膜-音圈系統的處理單元可接收磁感應器采集到的磁感應強度的信號，自動校準振動音圈2在磁間隙中的相對位置，實現振動音圈2在磁間隙中的相對位置的動態平衡。
[0044]如圖5所示，本實用新型還公開了一種與振膜-音圈組件和系統對應的調節振動音圈平衡的方法，包括如下步驟:
[0045](I)采集振膜上某處的磁感應強度，上述采集磁感應強度可采用在振膜上設一磁傳感器的方式實現；
[0046](2)根據所述磁感應強度，獲取振動音圈在磁間隙中的相對位置，根據磁感應強度獲得振動音圈在磁間隙中的相對位置的過程可根據實際需求確定，或通過下述方式實現:建立一個磁感應強度和振動音圈在磁間隙中的相對位置的關系表，該表可由實驗得出或者是計算得出，由該表可查得在某一磁感應強度值下，振動音圈在磁間隙中的相對位置，例如當磁感應強度確定時，可以由該表查得一個振動音圈在磁間隙中的相對位置的參數；
[0047](3)根據振動音圈在磁間隙中的最優位置和所述相對位置，獲取需要加入音頻信號中的直流電流參數，根據振動音圈在磁間隙中的最優位置和相對位置獲取需要加入音頻信號中的直流電流參數的過程可根據實際需求確定，或通過如下方式實現:建立一個振動音圈在磁間隙中的最優位置、振動音圈在磁間隙中的相對位置和直流電流參數的關系表，該表可由實驗得出或者是計算得出，由該表可查得在某一振動音圈在磁間隙中的相對位置參數下，振動音圈在磁間隙中的最優位置和直流電流參數的對應關系，例如當振動音圈在磁間隙中的相對位置確定時，可以由該表查得一個與振動音圈在磁間隙中的最優位置對應的直流電流參數；
[0048](4)將所述直流電流參數對應的直流電流加入振動音圈的輸入電流中，調整振動音圈在磁間隙中的相對位置，在輸入揚聲器的音頻信號中加入一定的直流成分，可改變振膜沿著垂直于振膜的平面部的方向振動時的振動位移，從而達到調整振動音圈在磁間隙中的相對位置的目的。
[0049]當然，本領域技術人員可容易想到，上述步驟(I)至(4)可循環，以使揚聲器始終處于最低失真狀態。
[0050]本實用新型的調節振動音圈平衡的方法可通過振動音圈在磁間隙中的最優位置和相對位置來獲取直流電流參數，并在音頻信號中加入直流電流成分以調整振動音圈在磁間隙中的相對位置，以使得揚聲器維持在最低失真狀態。
[0051]為了更精準地獲取振動音圈在磁間隙中的相對位置，所述步驟(I)具體為:
[0052]采集振膜的平面部的中心位置的磁感應強度。
[0053]由于振動音圈的最優位置在揚聲器工作時會受到工作環境的影響，因此本實用新型的調節振動音圈平衡的方法的所述步驟(3)具體優選地可為:
[0054]根據振動音圈在磁間隙中的動態最優位置和所述相對位置，獲取需要加入音頻信號中的直流電流參數，上述動態最優位置是指揚聲器工作條件下揚聲器處于最低失真狀態時振動音圈在磁間隙中的位置，根據振動音圈在磁間隙中的動態最優位置和相對位置獲取需要加入音頻信號中的直流電流參數的過程可根據實際需求確定，或通過如下方式實現:建立一個振動音圈在磁間隙中的動態最優位置、振動音圈在磁間隙中的相對位置和直流電流參數的關系表，該表可由實驗得出或者是計算得出，由該表可查得在某一振動音圈在磁間隙中的相對位置參數下，振動音圈在磁間隙中的動態最優位置和直流電流參數的對應關系，例如當振動音圈在磁間隙中的相對位置確定時，可以由該表查得一個與振動音圈在磁間隙中的動態最優位置對應的直流電流參數;其中，
[0055]所述動態最優位置通過以下方法獲得:
[0056]采集工作環境參數以及振膜上某處的磁感應強度，上述工作環境參數是指與揚聲器工作環境相關的參數，例如工作環境氣壓、工作環境濕度或或工作環境磁場等，采集工作環境參數的過程可通過現有的設備例如氣壓傳感器等設備實現，上述采集磁感應強度可采用在振膜上設一磁傳感器的方式實現；
[0057]根據所述工作環境參數、所述磁感應強度和振動音圈在磁間隙中的靜態最優位置，獲取振動音圈在磁間隙中的動態最優位置，上述靜態最優位置是指揚聲器制造出來后，可保證揚聲器的最低失真狀態條件下振動音圈在磁間隙中的理論最優位置，根據工作環境參數、磁感應強度、振動音圈在磁間隙中的靜態最優位置和振動音圈在磁間隙中的動態最優位置的過程可根據實際需求確定，或通過如下方式實現:建立一個工作環境參數、磁感應強度、振動音圈在磁間隙中的靜態最優位置和振動音圈在磁間隙中的動態最優位置的關系表，該表可由實驗得出或者是計算得出，由該表可查得在某一磁感應強度下，工作環境參數、振動音圈在磁間隙中的靜態最優位置和振動音圈在磁間隙中的動態最優位置對應關系，例如當磁感應強度和振動音圈在磁間隙中的靜態最優位置確定時，可以由該表查得一個與工作環境參數對應的振動音圈在磁間隙中的動態最優位置參數。
[0058]雖然已經通過例子對本實用新型的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本實用新型的范圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本實用新型的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本實用新型的范圍由所附權利要求來限定。
【主權項】
1.一種振膜-音圈組件，其特征在于，包括振膜、振動音圈和磁傳感器，其中，所述振膜包括振膜本體和固定于所述振膜本體的平面部上的DOME，所述振動音圈固定于所述振膜本體的一側，所述磁傳感器可測量并采集磁感應強度，且所述磁傳感器固定于所述振膜上。2.根據權利要求1所述的振膜-音圈組件，其特征在于，所述磁傳感器為霍爾傳感器，所述霍爾傳感器包括霍爾傳感器本體和與所述霍爾傳感器本體相連的傳感器排線。3.根據權利要求2所述的振膜-音圈組件，其特征在于，所述霍爾傳感器本體位于所述振膜本體的平面部的中心位置上。4.根據權利要求2所述的振膜-音圈組件，其特征在于，所述DOME設于所述振膜本體遠離揚聲器單體的磁路系統的一側，所述霍爾傳感器本體固定在所述DOME遠離所述振膜本體的一側上，所述傳感器排線包括四條，且四條所述傳感器排線位于所述振膜本體鄰近所述磁路系統的一側、并所述傳感器排線與所述霍爾傳感器本體連接的一端依次自所述振膜本體和所述DOME中穿過以與所述霍爾傳感器本體相連。5.根據權利要求4所述的振膜-音圈組件，其特征在于，所述振動音圈上設有兩根與所述振動音圈相連的音圈引線，兩根所述音圈引線分別自所述振動音圈的短側朝向遠離所述振動音圈的方向延伸，四條所述傳感器排線兩兩朝向不同的所述音圈引線方向延伸。6.根據權利要求4或5所述的振膜-音圈組件，其特征在于，四條所述傳感器排線兩兩對稱設置。7.—種振膜-音圈系統，其特征在于，包括權利要求1至5任一項中所述的振膜-音圈組件和處理單元，所述處理單元可接收所述磁感應器采集到的磁感應強度的信號，并根據所述磁感應強度獲取振動音圈在磁間隙中的相對位置，以及根據振動音圈在磁間隙中的最優位置和所述相對位置獲取需要加入音頻信號中的直流電流參數，還有發出將所述直流電流參數對應的直流電流加入振動音圈的輸入電流中的信號，以調整振動音圈在磁間隙中的相對位置。
【文檔編號】H04R9/06GK205622863SQ201620246296
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月28日
【發明人】霍新祥, 楊赟, 韓丹
【申請人】歌爾股份有限公司