CN104185125A - 扬声器系统及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种扬声器系统，包括一扬声器和一扬声器驱动模块，该扬声器包括一振膜和驱动该振膜振动的多个音圈单元，该扬声器驱动模块驱动所述扬声器实现受话器功能和扬声器功能，并且可以实现扬声器的驱动优化。在本发明提供的扬声器系统及其驱动方法中，扬声器驱动模块可以提供多个音频驱动通道，通过对音频驱动通道的配置来实现受话器和扬声器功能，减少了器件数量和生产成本，同时可以实时检测扬声器的状态进行扬声器的驱动优化，从而提高所述扬声器的音频性能。

Description

扬声器系统及其驱动方法

技术领域

本发明涉及扬声器技术，特别地，涉及一种扬声器系统以及驱动方法。

背景技术

随着电子技术的发展，许多便携式移动电子设备(比如手机、平板电脑、便携式多媒体播放器等)在消费者日常生活的应用越来越广泛。一般来说，为满足使用者对于音频方面的需求，移动电子设备一般会配备扬声器系统来将电信号转换为声音信号，并将所述声音信号输出以供使用者收听。

另一方面，随着扬声器技术的发展，特别是数字扬声器技术的出现，多音圈的扬声器系统成为了扬声器的研究热点。

发明内容

本发明的其中一个目的是提供一种具有驱动优化和保护功能的多音圈扬声器系统，本发明的另一个目的是提供一种所述扬声器系统的驱动方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种扬声器系统，包括一扬声器和一扬声器驱动模块，该扬声器包括一振膜和驱动该振膜振动的多个音圈单元，该扬声器驱动模块包括：多个音频驱动单元，每一个音频驱动单元分别对应连接所述多个音圈单元中的其中一个，并以此形成连接所述音频驱动单元和音圈单元之间的多条音频驱动通道和一条预设检测通道，其用于产生音频驱动信号，以此驱动扬声器；一信号处理单元，其对接收到的音频信号进行处理，并将处理后的音频信号输出给音频驱动单元；一负载检测单元，其连接到所述预设检测通道，用于检测扬声器振膜振动状态；一控制单元，其接收外界控制信号和所述负载检测单元检测的扬声器振膜振动状态，根据外界控制信号来控制所述信号处理单元选择一个或多个音频驱动单元驱动所述扬声器；根据所述扬声器振膜振动状态来调节所述音频驱动单元输出的音频驱动信号的驱动功率，以此实现扬声器的驱动优化。

优选的，所述扬声器系统还包括一电源模块，其连接外部电源并产生电源电压，并将产生的电源电压输出给其它功能单元。

优选的，所述扬声器系统还包括一音频输入单元，其用于接收外界音频信号，并将该音频信号输出给信号处理单元。

优选的，所述负载检测单元用于检测所述预设检测通道内的电流、电压或感应电动势来计算振膜的振动速度或振幅或实时阻抗，以此实现扬声器振动状态检测。

一种扬声器系统的驱动方法，用于驱动如上所述的扬声器系统，所述驱动方法包括：S1，控制单元根据外部控制信号控制信号处理单元选择一个或多个音频驱动单元驱动所述扬声器；S2，负载检测单元检测扬声器振膜振动状态；S3，控制单元接收外界控制信号并输出给信号处理单元，同时根据负载检测单元检测到的扬声器振膜振动状态来调节所述音频驱动单元输出的音频驱动信号的驱动功率，以此实现扬声器的驱动优化。

在本发明提供的扬声器系统及其驱动方法中，扬声器驱动模块可以提供多个音频驱动通道，通过对音频驱动通道的配置来实现受话器和扬声器功能，减少了器件数量和生产成本，同时可以实时检测扬声器的状态进行扬声器的驱动优化，从而提高所述扬声器的音频性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明提供的扬声器系统一种实施例的结构示意图；

图2是本发明提供的扬声器系统驱动方法的一种实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明是通过多音圈的设计思想，实现受话器和扬声器的二合一，通过多音圈的组合功能，实现器件的集成、性能的提升、器件的保护等功能。

请参阅图1，其为本发明提供的扬声器系统一种实施例的结构示意图。所述扬声器系统1包括扬声器10和扬声器驱动模块11，所述扬声器驱动模块11可以连接到所述扬声器10，其主要用于向所述扬声器10输出音频驱动信号以驱动所述扬声器10进行工作。

具体地，所述扬声器驱动模块11可以包括信号输入单元110、控制单元111、信号处理单元112、多个音频驱动单元、负载检测单元113、和电源模块114。所述扬声器10包括一振膜100和驱动该振膜100振动的多个音圈单元。其中，所述电源模块114可以接收外部电源并将其转换为电源电压，并将所述电源电压输出给其他功能单元进行供电，在本实施例中，所述电源模块114为所述信号输入单元110、信号处理单元112和音频驱动单元供电。

为了清楚的描述本发明，以便本领域技术人员更容易理解，现将所述多个音频驱动单元和多个音圈单元的数量都设置为3个，即所述多个音频驱动单元包括第一音频驱动单元115、第二音频驱动单元116和第三音频驱动单元117。所述多个音圈单元包括第一音圈单元101、第二音圈单元102和第三音圈单元103。

所述信号处理单元112连接在所述信号输入单元110和所述多个音频驱动单元之间，所述多个音频驱动单元进一步连接到所述扬声器10的多个音圈单元。所述多个音频驱动单元用于产生音频驱动信号以此驱动扬声器10，每一个音频驱动单元分别对应连接所述多个音圈单元中的其中一个，并以此形成连接所述多个音圈驱动单元和多个音圈单元之间的多条音频驱动通道和一条预设检测通道。

在该实施例中，所述第一音圈驱动单元115连接所述第一音圈单元101，所述第二音圈驱动单元116连接所述第二音圈单元102，所述第三音频驱动单元117连接所述第三音圈单元103。所述多条音频驱动通道包括连接第一音频驱动单元115与第一音圈单元101之间的第一音频驱动通道120、连接第二音频驱动单元116与第二音圈单元102之间的第二音频驱动通道121、以及连接第三音频驱动单元117与第三音圈单元103之间的预设检测通道122。在其它实施例中，假设音频驱动单元和音圈单元的数量都多于3个，那么按上述规律依次连接。

所述信号处理单元112对接收到的音频信号进行处理以便转化为相应的音频信号，并将处理后的音频信号输出给所述多个音频驱动单元115～117。

而所述负载检测单元113分别连接所述第一音频驱动通道120、第二音频驱动通道121和预设检测通道122，其用于检测所述预设检测通道122内的电流、电压或感应电动势，以此实现扬声器振膜振动状态检测。其也可以检测所述第一音频驱动通道120和第二音频驱动通道121内的电流和电压，以此可以计算出第一音频驱动通道120和第二音频驱动通道121内的实时阻抗。

所述控制单元111接收外界控制信号和所述负载检测单元113检测的扬声器振膜振动状态，根据外界控制信号来控制所述信号处理单元112选择一个或多个音频驱动单元驱动所述扬声器10，同时也可以根据所述扬声器振膜振动状态来调节所述多个音频驱动单元输出的音频驱动信号的驱动功率，以此实现扬声器10的驱动优化。

在该实施例中，所述多个音圈单元101～103都共用一个音圈骨架104，这样，选择一个或多个音圈单元都可以驱动所述振膜100振动发声。

本发明提供的扬声器系统1可以实现受话器功能，传统受话器都是通过小功率工作状态实现，因此只需要选择一个音圈单元工作就能实现；同样也可以通过选择一个或多个音圈单元来实现扬声器功能。

所述信号输入单元110从外部接收音频数据并且将所述音频数据提供给所述信号处理单元112；所述控制单元111可以接收外部控制指令并且输出相应的控制信号给所述信号处理单元112；所述信号处理单元112根据所述控制信号对所述音频数据进行处理从而将其转换为相应的音频信号并输出给其中的一个或多个音频驱动单元；所述一个或多个音频驱动单元根据所述音频信号生成音频驱动信号，并且通过其与所述扬声器10之间的音频驱动通道将所述音频驱动信号输出给所述扬声器10，从而驱动所述扬声器110进行电声转换并输出声音信号，与此同时，所述控制单元111接收负载检测单元113检测到的所述扬声器振膜振动状态来调节所述多个音频驱动单元115～117输出的音频驱动信号的驱动功率，以此实现扬声器10的驱动优化。

基于上述扬声器系统1，本发明还进一步提供一种扬声器系统1的驱动方法，请参阅图1和2，其为本发明提供的扬声器系统1的驱动方法的流程示意图。所述扬声器系统1的驱动方法包括：

步骤S1，控制单元111根据外部控制信号控制信号处理单元112选择一个或多个音频驱动单元驱动所述扬声器10；

所述扬声器10设有与所述音频驱动单元115～117数量相等的音圈单元，每一个音频驱动单元分别对应连接所述多个音圈单元101～103中的其中一个，并以此形成连接所述音频驱动单元115～117和音圈单元101～103之间的多条音频驱动通道120,121和一条预设检测通道122。

步骤S2，负载检测单元113检测扬声器振膜100振动状态；

所述负载检测单元113通过检测所述预设检测通道122内的电流、电压或感应电动势，以此实现扬声器振膜振动状态检测。

步骤S3，控制单元111接收外界控制信号并输出给信号处理单元112，同时根据负载检测单元113检测到的扬声器振膜振动状态来调节所述音频驱动单元115～117输出的音频驱动信号的驱动功率，以此实现扬声器10的驱动优化。

所述控制单元111根据外界控制信号来选择一个或多个音频驱动单元来驱动相对应的一个或多个音圈单元，以此实现本发明扬声器系统1的受话器功能和扬声器功能或者根据外界控制信号来调节所述音频驱动单元输出的音频驱动信号的驱动功率。

在本发明提供的扬声器系统1及其驱动方法中，扬声器驱动模块11可以提供多个音频驱动通道，通过对音频驱动通道的配置来实现受话器和扬声器功能，减少了器件数量和生产成本，同时可以实时检测扬声器10的状态进行扬声器10的驱动优化，从而提高所述扬声器10的音频性能。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种扬声器系统，其特征在于，包括一扬声器和一扬声器驱动模块，该扬声器包括一振膜和驱动该振膜振动的多个音圈单元，该扬声器驱动模块包括：

多个音频驱动单元，每一个音频驱动单元分别对应连接所述多个音圈单元中的其中一个，并以此形成连接所述音频驱动单元和音圈单元之间的多条音频驱动通道和一条预设检测通道，其用于产生音频驱动信号，以此驱动扬声器；

一信号处理单元，其对接收到的音频信号进行处理，并将处理后的音频信号输出给音频驱动单元；

一负载检测单元，其连接到所述预设检测通道，用于检测扬声器振膜振动状态；

一控制单元，其接收外界控制信号和所述负载检测单元检测的扬声器振膜振动状态，根据外界控制信号来控制所述信号处理单元选择一个或多个音频驱动单元驱动所述扬声器；根据所述扬声器振膜振动状态来调节所述音频驱动单元输出的音频驱动信号的驱动功率，以此实现扬声器的驱动优化。

2.如权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，所述扬声器系统还包括一电源模块，其连接外部电源并产生电源电压，并将产生的电源电压输出给其它功能单元。

3.如权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，所述扬声器系统还包括一音频输入单元，其用于接收外界音频信号，并将该音频信号输出给信号处理单元。

4.如权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，所述负载检测单元用于检测所述预设检测通道内的电流、电压或感应电动势来计算振膜的振动速度或振幅或实时阻抗，以此实现扬声器振动状态检测。

5.一种扬声器系统的驱动方法，用于驱动如权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，所述驱动方法包括：

S1，控制单元根据外部控制信号控制信号处理单元选择一个或多个音频驱动单元驱动所述扬声器；

S2，负载检测单元检测扬声器振膜振动状态；

S3，控制单元接收外界控制信号并输出给信号处理单元，同时根据负载检测单元检测到的扬声器振膜振动状态来调节所述音频驱动单元输出的音频驱动信号的驱动功率，以此实现扬声器的驱动优化。