本實用新型涉及電聲領(lǐng)域，更具體地，涉及一種揚聲器單體。

背景技術(shù)：

揚聲器作為一種用于手機、電視、計算機等電子產(chǎn)品的發(fā)聲器件，被廣泛應(yīng)用于人們的日常生產(chǎn)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(fā)聲優(yōu)勢等特點，而得以廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)有的動圈式揚聲器通常包括揚聲器模組殼體和揚聲器單體，其中，揚聲器單體的典型結(jié)構(gòu)包括振動系統(tǒng)、磁路系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)，上述輔助系統(tǒng)通常包括可收容振動系統(tǒng)和磁路系統(tǒng)的外殼，上述振動系統(tǒng)包括振膜、固定于振膜一側(cè)的振動音圈及固定于振膜中心位置的DOME(球頂部)，上述磁路系統(tǒng)包括盆架、固定在盆架上的磁鐵和華司。

為了提高揚聲器的聲學(xué)性能和防止揚聲器受到損壞，Smart PA(智能功率放大器)越來越多地應(yīng)用于揚聲器領(lǐng)域中，Smart PA通過增大輸出至振動音圈的輸出電壓來增大振膜的振動位移，并可檢測自振動音圈返回的波形，有一套算法處理機制根據(jù)該電信號波形分析、調(diào)整輸出至振動音圈的輸出電壓，從而達到在增大揚聲器的音量的前提下保護振膜的目的。特別地，為了防止自Smart PA輸出的電壓值過大導(dǎo)致振膜的振動位移過大，Smart PA的算法處理機制中預(yù)設(shè)有一輸出電壓上限值，該算法處理機制確保輸出至振動音圈的輸出電壓作用下振膜的振動位移始終小于某預(yù)設(shè)的安全位移。此法并非振膜振動位移值的實際值，這使得振膜的實際振動位移有可能小于甚至大于振膜的振幅，振膜的性能無法充分發(fā)揮，直接影響到揚聲器的聲學(xué)性能，而實際位移過大而通過此法未能有效識別的時候，也 會發(fā)生振膜失效，從而導(dǎo)致?lián)P聲器失效的可能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的一個目的是提供一種揚聲器單體，以更方便地采集因振動音圈的電流變化導(dǎo)致的固定音圈內(nèi)產(chǎn)生的感生電動勢，從而獲取振膜的振動位移。

根據(jù)本實用新型的一方面，本實用新型提供的揚聲器單體，包括振動系統(tǒng)、磁路系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)和固定音圈，其中，所述振動系統(tǒng)包括振膜、固定于所述振膜一側(cè)的振動音圈及固定于所述振膜中心位置的DOME，所述磁路系統(tǒng)包括盆架、固定在盆架上的磁鐵和華司，所述輔助系統(tǒng)包括用于收容所述振動系統(tǒng)和所述磁路系統(tǒng)的外殼，所述固定音圈環(huán)繞所述磁路系統(tǒng)的磁鐵設(shè)置，并與所述磁路系統(tǒng)的盆架固定連接。

優(yōu)選地，所述固定音圈的形狀與所述振動系統(tǒng)的振動音圈的形狀相匹配。

優(yōu)選地，所述盆架的邊緣設(shè)有朝向所述振動音圈的方向延伸的側(cè)壁。

優(yōu)選地，所述外殼鄰近所述盆架的表面上設(shè)有固定音圈焊盤，所述固定音圈通過引線與所述固定單圈焊盤相連接。

本實用新型的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，存在振膜的性能無法充分發(fā)揮的問題。因此，本實用新型所要實現(xiàn)的技術(shù)任務(wù)或者所要解決的技術(shù)問題是本領(lǐng)域技術(shù)人員從未想到的或者沒有預(yù)期到的，故本實用新型是一種新的技術(shù)方案。

本實用新型的一個有益效果在于，本實用新型揚聲器單體通過固定音圈的設(shè)置有利于更方便地采集因振動音圈的電流變化導(dǎo)致的固定音圈內(nèi)產(chǎn)生的感生電動勢，從而更方便地獲取振膜的振動位移。

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(yōu)點將會變得清楚。

附圖說明

被結(jié)合在說明書中并構(gòu)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。

圖1為本實用新型揚聲器單體實施例的爆炸圖；

圖2為本實用新型揚聲器單體實施例的局部剖面圖；

圖3為本實用新型揚聲器系統(tǒng)實施例的電氣示意圖；

圖4為本實用新型調(diào)整振膜的振動位移的方法的第一種實施方式的流程圖；

圖5為本實用新型調(diào)整振膜的振動位移的方法的第二種實施方式的流程圖。

圖中標(biāo)示如下：

揚聲器單體-1，振膜-11，振動音圈-12，DOME-13，盆架-14，側(cè)壁-141，磁鐵-15，華司-16，外殼-17，固定音圈-18，引線-181，振膜控制模塊-2，Smart PA-3。

具體實施方式

現(xiàn)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(yīng)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(shù)字表達式和數(shù)值不限制本實用新型的范圍。

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(yīng)用或使用的任何限制。

對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應(yīng)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。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)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。

本實用新型提供了一種揚聲器單體1，其能在盡量小的改變現(xiàn)有的動圈式揚聲器的結(jié)構(gòu)的前提下，更方便地采集固定因振動音圈的電流變化導(dǎo) 致的固定音圈內(nèi)產(chǎn)生的感生電動勢，如圖1和圖2所示，本實用新型揚聲器單體1包括振動系統(tǒng)、磁路系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)和固定音圈18，其中，所述振動系統(tǒng)包括振膜11、固定于所述振膜11一側(cè)的振動音圈12及固定于所述振膜中心位置的DOME13，所述磁路系統(tǒng)包括盆架14、固定在盆架14上的磁鐵15和華司16，所述輔助系統(tǒng)包括用于收容所述振動系統(tǒng)和所述磁路系統(tǒng)的外殼17，所述固定音圈18環(huán)繞所述磁路系統(tǒng)的磁鐵15設(shè)置，并與所述磁路系統(tǒng)的盆架14固定連接，上述固定連接可通過粘接等方式實現(xiàn)。由于固定音圈18僅用于采集感生電動勢，因此固定音圈18的體積可盡量地減小，為了不影響到現(xiàn)有的動圈式揚聲器的其它部件的結(jié)構(gòu)，固定音圈18的高度可選擇為小于5mm。

本實用新型揚聲器單體通過固定音圈的設(shè)置有利于更方便地采集因振動音圈的電流變化導(dǎo)致的固定音圈內(nèi)產(chǎn)生的感生電動勢，從而更方便地獲取振膜的振動位移。

上述獲取振膜11的振動位移可包括如下步驟：

獲取振動音圈12的電流變化率，及因振動音圈12的電流變化導(dǎo)致的固定音圈18內(nèi)產(chǎn)生的感生電動勢，上述振動音圈12的電流變化率可通過采集一定時間段內(nèi)的流經(jīng)振動音圈12的電流實現(xiàn)，當(dāng)音頻電流流經(jīng)振動音圈12時，產(chǎn)生了隨音頻電流變化的磁場，此時通過固定音圈18的磁通量發(fā)生變化，從而在固定音圈18內(nèi)產(chǎn)生感生電動勢；

由感生電動勢和振動音圈12的電流變化率，獲得振動音圈12和固定音圈18之間的距離，上述獲取振動音圈12和固定音圈18之間的距離的過程可通過如下方式實現(xiàn)：

由于一個確定結(jié)構(gòu)的揚聲器單體1的振動音圈12的電流變化率、固定音圈18的感生電動勢、及振動音圈12和固定音圈18之間的距離三者的關(guān)系固定，因此可建立一個感生電動勢、振動音圈12的電流變化率及振動音圈12和固定音圈18之間的距離的關(guān)系表，該關(guān)系表可由實驗得出或者是計算得出，由該關(guān)系表可查出在某一感生電動勢下，振動音圈12的電流變化率與振動音圈12和固定音圈18之間的距離的對應(yīng)關(guān)系，例如當(dāng)感生電動勢確定時，可由上述關(guān)系表查得一個與振動音圈12的電流變化率對應(yīng) 的振動音圈12和固定音圈18之間的距離的值；

當(dāng)然，也可由實驗得出的相關(guān)數(shù)據(jù)擬合出一振動音圈12的電流變化率、固定音圈18的感生電動勢、及振動音圈12和固定音圈18之間的距離的方程式，例如其中ε為固定音圈18的感生電動勢，M為與振動音圈12和固定音圈18之間的距離相關(guān)的函數(shù)，dI/dt為振動音圈12的電流變化率，通過例如是中央處理器等部件對獲取到的感生電動勢和振動音圈12的電流進行處理，得到振動音圈12和固定音圈18之間的距離的數(shù)值；

由振動音圈12和固定音圈18之間的距離，獲得振膜11的振動位移，由于固定音圈18的位置固定不動，而當(dāng)有音頻電流通過時振動音圈12振動，因此振動音圈12通電后振動音圈12和固定音圈18之間的距離減去通電前振動音圈12和固定音圈18之間的距離便可得到振膜11的振動位移。

由于感生電動勢和振動音圈12的電流變化率的獲取極為靈敏且不易出錯，因此這種獲取振膜11的振動位移的方法相對于常規(guī)的通過振動位移傳感器獲取振動位移的方法更加靈敏可靠，有利于靈活地監(jiān)控振膜11的振動位移。

為了更靈敏地獲取因振動音圈12的電流變化導(dǎo)致的固定音圈18內(nèi)產(chǎn)生的感生電動勢，所述固定音圈18的形狀與所述振動系統(tǒng)的振動音圈12的形狀相匹配。

為了更好地對固定音圈18的位置進行定位，所述盆架14的邊緣設(shè)有朝向所述振動音圈12的方向延伸的側(cè)壁141。

為了在盡量小的改變現(xiàn)有的動圈式揚聲器的結(jié)構(gòu)的前提下，更方便地采集固定因振動音圈12的電流變化導(dǎo)致的固定音圈18內(nèi)產(chǎn)生的感生電動勢，所述外殼17鄰近所述盆架14的表面上設(shè)有固定音圈焊盤(圖中未示出)，所述固定音圈18通過引線181與所述固定單圈焊盤相連接。

本實用新型還提供了一種揚聲器系統(tǒng)，如圖3所示，包括振膜控制模塊2、Smart PA3和本實用新型的揚聲器單體1；其中，

所述振膜控制模塊2用于采集振動音圈12的電流以獲取所述振動音圈12的電流變化率，及因所述振動音圈12的電流變化導(dǎo)致的所述固定音圈18內(nèi)產(chǎn)生的感生電動勢，并由所述感生電動勢和所述振動音圈12的電 流變化率，獲得所述振動音圈12和所述固定音圈18之間的距離，以及由所述振動音圈12和所述固定音圈18之間的距離，獲得所述振膜11的振動位移，還有當(dāng)所述振膜11的振動位移小于所述振膜11的設(shè)計振幅時，發(fā)出增大所述Smart PA3輸出至振動音圈12的輸出電壓的信號直至所述振膜11的振動位移等于所述振膜11的設(shè)計振幅；當(dāng)所述振膜11的振動位移等于所述振膜11的設(shè)計振幅時，發(fā)出保持所述Smart PA3輸出至所述振動音圈12的輸出電壓的信號以使所述振膜11的振動位移等于所述振膜11的設(shè)計振幅；當(dāng)所述振膜11的振動位移大于所述振膜11的設(shè)計振幅時，發(fā)出減小所述Smart PA3輸出至所述振動音圈12的輸出電壓的信號。上述振膜11的設(shè)計振幅是指在保證振膜11的安全工作條件下允許振膜11達到的最大振動位移。

本實用新型的揚聲器系統(tǒng)通過振膜控制模塊2對振膜11的振動位移的監(jiān)控，將振膜11的振動位移根據(jù)振膜11的設(shè)計振幅進行調(diào)整，使得振膜11的振動位移可接近振膜11的振幅，有利于在保護振膜11的前提下更加充分的發(fā)揮振膜11的性能，保證揚聲器的聲學(xué)性能。

為了更好地保護振膜11，以及更充分發(fā)揮出振膜11的性能，所述振膜控制模塊2還用于：

當(dāng)所述振膜11的振動位移大于所述振膜11的設(shè)計振幅時，先發(fā)出減小所述Smart PA3輸出至所述振動音圈12的輸出電壓的信號直至所述振膜11的振動位移比所述振膜12的設(shè)計振幅小0.02mm，再發(fā)出增大所述SmartPA3輸出至振動音圈12的輸出電壓的信號直至所述振膜11的振動位移等于所述振膜11的設(shè)計振幅。

為了充分利用振膜的性能，利用本實用新型的揚聲器單體和揚聲器系統(tǒng)的調(diào)整振膜的振動位移的方法如圖4所示，該方法包括如下步驟：

步驟S1：獲取振膜的振動位移，對于振膜的振動位移獲取方式可有多種，例如利用振動位移傳感器采集振動位移數(shù)據(jù)等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際需求靈活選擇；

步驟S201：當(dāng)所述振膜的振動位移小于所述振膜的設(shè)計振幅時，增大Smart PA輸出至振動音圈的輸出電壓直至所述振膜的振動位移等于所述 振膜的設(shè)計振幅，上述振膜的設(shè)計振幅是指在保證振膜的安全工作條件下允許振膜達到的最大振動位移，振膜的設(shè)計振幅通常小于振膜的振幅，具體地可根據(jù)對揚聲器的聲學(xué)性能要求來選擇振膜的設(shè)計振幅的范圍，此外，為了保護振膜，防止Smart PA輸出至振動音圈的輸出電壓瞬間增大導(dǎo)致振膜的振動位移瞬間增大，由Smart PA輸出至振動音圈的輸出電壓可采用等步長遞增的方式或先快速增大至某一值后再慢速增大至目標(biāo)值的方式實現(xiàn)，而且當(dāng)振膜的振動位移等于振膜的設(shè)計振幅時，Smart PA輸出至振動音圈的輸出電壓可保持以使振膜的振動位移維持在振膜的設(shè)計振幅；

步驟S202：當(dāng)所述振膜的振動位移等于所述振膜的設(shè)計振幅時，保持所述Smart PA輸出至所述振動音圈的輸出電壓以使所述振膜的振動位移等于所述振膜的設(shè)計振幅，由于實際應(yīng)用中Smart PA輸出至振動音圈的輸出電壓無法一直穩(wěn)定在某一定值，因此上述可使振膜的振動位移等于振膜的設(shè)計振幅的輸出電壓值可理解為輸出電壓在一定范圍內(nèi)振動，例如，輸出電壓以正弦波的形式振動，而且該正弦波的振動方式使得振膜的振動位移在±0.02mm的范圍內(nèi)振動，這種輸出電壓的振動方式還可防止振膜因長時間高位振動導(dǎo)致疲勞受損；

步驟S203：當(dāng)所述振膜的振動位移大于所述振膜的設(shè)計振幅時，減小所述Smart PA輸出至所述振動音圈的輸出電壓，為了更好地保護振膜，防止Smart PA輸出至振動音圈的輸出電壓瞬間減小導(dǎo)致振膜的振動位移瞬間減小，由Smart PA輸出至振動音圈的輸出電壓可采用等步長遞減的方式的方式實現(xiàn)，當(dāng)然，當(dāng)振膜的振動位移減小至安全范圍時，還可增大SmartPA輸出至振動音圈的輸出電壓直至振膜的振動位移等于振膜的設(shè)計振幅。

相對現(xiàn)有技術(shù)中Smart PA輸出至振動音圈的輸出電壓始終小于預(yù)設(shè)輸出電壓上限值的限制，本實用新型對振膜的振動位移進行實時監(jiān)控，通過對振膜的振動位移與振膜的設(shè)計振幅的比較，調(diào)整Smart PA輸出至振動音圈的輸出電壓從而使得振膜的振動位移可達到振膜的設(shè)計振幅，從而振膜的實際振動位移可在安全范圍內(nèi)盡量接近振膜的振幅。

本實用新型調(diào)整振膜的振動位移的方法將振膜的振動位移與SmartPA關(guān)聯(lián)在一起，通過對振膜的振動位移的監(jiān)控，將振膜的振動位移按振膜 的設(shè)計振幅進行調(diào)整，使得振膜的振動位移可接近振膜的振幅，有利于在保護振膜的前提下更加充分的發(fā)揮振膜的性能，保證揚聲器的聲學(xué)性能。

如圖5所示，步驟S1所述獲取振膜的振動位移可包括如下步驟：

步驟S1a：獲取所述振動音圈的電流變化率，及因所述振動音圈的電流變化導(dǎo)致的固定音圈內(nèi)產(chǎn)生的感生電動勢，上述振動音圈的電流變化率可通過采集一定時間段內(nèi)的流經(jīng)振動音圈的電流實現(xiàn)，上述固定音圈是指位置固定的音圈結(jié)構(gòu)，當(dāng)音頻電流流經(jīng)振動音圈時，產(chǎn)生了隨音頻電流變化的磁場，此時通過固定音圈的磁通量發(fā)生變化，從而在固定音圈內(nèi)產(chǎn)生感生電動勢；

步驟S1b：由所述感生電動勢和所述振動音圈的電流變化率，獲得所述振動音圈和所述固定音圈之間的距離，上述獲取振動音圈和固定音圈之間的距離的過程可通過如下方式實現(xiàn)：

由于一個確定結(jié)構(gòu)的揚聲器單體的振動音圈的電流變化率、固定音圈的感生電動勢、及振動音圈和固定音圈之間的距離三者的關(guān)系固定，因此可建立一個感生電動勢、振動音圈的電流變化率及振動音圈和固定音圈之間的距離的關(guān)系表，該關(guān)系表可由實驗得出或者是計算得出，由該關(guān)系表可查出在某一感生電動勢下，振動音圈的電流變化率與振動音圈和固定音圈之間的距離的對應(yīng)關(guān)系，例如當(dāng)感生電動勢確定時，可由上述關(guān)系表查得一個與振動音圈的電流變化率對應(yīng)的振動音圈和固定音圈之間的距離的值；

當(dāng)然，也可由實驗得出的相關(guān)數(shù)據(jù)擬合出一振動音圈的電流變化率、固定音圈的感生電動勢、及振動音圈和固定音圈之間的距離的方程式，例如其中ε為固定音圈的感生電動勢，M為與振動音圈和固定音圈之間的距離相關(guān)的函數(shù)，dI/dt為振動音圈的電流變化率，通過例如是中央處理器等部件對獲取到的感生電動勢和振動音圈的電流進行處理，得到振動音圈和所述固定音圈之間的距離的數(shù)值；

步驟S1c：由所述振動音圈和所述固定音圈之間的距離，獲得所述振膜的振動位移，由于固定音圈的位置固定不動，而當(dāng)有音頻電流通過時振動音圈振動，因此振動音圈通電后振動音圈和固定音圈之間的距離減去通 電前振動音圈和固定音圈之間的距離便可得到振膜的振動位移。

由于感生電動勢和振動音圈的電流變化率的獲取極為靈敏且不易出錯，因此這種獲取振膜的振動位移的方法相對于常規(guī)的通過振動位移傳感器獲取振動位移的方法更加靈敏可靠，有利于靈活地監(jiān)控振膜的振動位移。

為了在保證振膜性能發(fā)揮的條件下更好地保護振膜，所述振膜的設(shè)計振幅為所述振膜的振幅的80％。

步驟S203可進一步地包括如下步驟：

當(dāng)所述振膜的振動位移大于所述振膜的設(shè)計振幅時，先減小所述Smart PA輸出至所述振動音圈的輸出電壓直至所述振膜的振動位移比所述振膜的設(shè)計振幅小0.02mm，再增大所述Smart PA輸出至振動音圈的輸出電壓直至所述振膜的振動位移等于所述振膜的設(shè)計振幅，這樣，不僅有利于更好地保護振膜，而且可充分發(fā)揮出振膜的性能。

雖然已經(jīng)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(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)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(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)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(quán)利要求來限定。