CN105657614B - 动圈式扬声器单体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动圈式扬声器单体，动圈式扬声器单体从上至下依次包括前盖、振动组件、以及磁路组件；前盖设有导电材料层，导电材料层构成固定极板；振动组件包括振膜和固定于振膜的下表面的音圈，音圈设置于磁路组件形成的磁间隙内；振动组件还包括固定于振膜一侧的柔性线路板，柔性线路板的中间设有金属层，金属层构成可动极板；固定极板和可动极板相对，构成电容；柔性线路板上设有与电容电连接的电容监测芯片。本发明通过在扬声器单体内设置电容和电容监测芯片，将能够体现扬声器的振动位移的监测信号实时反馈到智能功放电路中，从而实现对扬声器功率的智能调节。

Description

动圈式扬声器单体
技术领域
本发明属于电声换能技术领域，更具体地，涉及一种动圈式扬声器单体。
背景技术
现阶段智能功放(Smart PA)已经越来越广泛的应用在各类终端产品中，这就对扬声器振动组件(driver)的振动位移的监控提出了新的要求，通常智能功放对振膜的振动位移进行实时监控，通过已有模型以及检测参数对比来预测振动组件的实时位移，并确保振动组件始终工作在安全状态下。
然而，批量生产的扬声器产品的物理参数总是存在着一些偏差，在实际工作状态下振动系统的上下位移也会发生不一致的情况，即扬声器产品无法保证100％的一致性，智能功放需要为保护振动组件留有足够的余量。现阶段，通过模型及检测参数对比来预测振动组件位移的智能功放控制时，振动组件的最大振幅受到检测精度以及模型精度的影响，不能充分发挥振动组件的原本性能。
因此有必要提出一种能够精确实时监控扬声器振动组件实际位移的技术方案，以对扬声器产品进行实时的保护。
发明内容
本发明的一个目的是提供能够精确实时监控扬声器振动组件的实际位移的新的技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种动圈式扬声器单体，所述动圈式扬声器单体从上至下依次包括前盖、振动组件、以及磁路组件；所述前盖设有导电材料层，所述导电材料层构成固定极板；所述振动组件包括振膜和固定于所述振膜的下表面的音圈，所述音圈设置于所述磁路组件形成的磁间隙内；所述振动组件还包括固定于所述振膜一侧的柔性线路板，所述柔性线路板的中间设有金属层，所述金属层构成可动极板；所述固定极板和所述可动极板相对，构成电容；所述柔性线路板上设有与所述电容电连接的电容监测芯片。
优选地，所述柔性线路板上还设有智能功放芯片。
优选地，所述金属层为铜箔。
优选地，所述柔性线路板固定于所述振膜和所述音圈之间。
优选地，所述振动组件还包括固定于所述振膜的上表面的振膜补强部，所述振膜和所述振膜补强部的中心设有开孔，所述电容监测芯片设于所述开孔内。
优选地，所述柔性线路板固定于所述振膜的上表面。
优选地，所述前盖上设置前盖焊盘，所述前盖焊盘上设有外接端子，所述固定极板通过所述外接端子与外部电路电连接。
优选地，所述柔性线路板上设有电容焊盘，所述可动极板通过所述电容焊盘与所述电容监测芯片电连接。
优选地，所述柔性线路板上设有引线焊盘，所述音圈通过所述引线焊盘与所述智能功放芯片电连接。
本发明通过在扬声器单体内部设置电容和电容监测芯片，能够精确实时监控扬声器振动组件的实际位移，利用监测信号可以智能调整输入到扬声器单体的音频信号的功率，从而保证扬声器单体不会因为过载而受到破坏。在扬声器单体内置电容监控芯片的设计有利于扬声器的高度集成化。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明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发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明具体实施例中扬声器单体的爆炸示意图。
图2是本发明具体实施例中扬声器单体的立体示意图。
图3是本发明具体实施例中扬声器单体的另一角度的立体示意图。
图4是本发明具体实施例中扬声器单体的仰视图。
图5是本发明具体实施例中扬声器单体的柔性线路板的结构示意图。
图6是本发明具体实施例中扬声器单体的剖面示意图。
1-前盖、2-振膜补强部、3-振膜、4-柔性线路板、5-音圈、6-外壳、7-华司、8-磁铁、9-盆架、10-扬声器芯片、11-前盖焊盘、12-外接端子、13-引线焊盘、14-电容焊盘。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明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发明的范围。
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，决不作为对本发明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。
本发明提供了一种动圈式扬声器，在扬声器内部设置用于实时检测扬声器的振动组件的振动位移的电容和电容监测芯片。电容由可动极板和与可动极板相对的固定极板组成，其中，可动极板为振动组件的一部分随振动组件一起振动，固定极板设置于扬声器的前盖上。当动圈式扬声器输入音频信号时，音圈在磁场的作用下带动包括可动极板在内的振动组件随之振动，可动极板和固定极板之间的距离产生变化导致电容的容值发生变化，利用电容监测芯片监控该电容的容抗的变化就可以得知振动组件的实际位移的情况。
参考图1-6说明本发明的动圈式扬声器单体的实施例，动圈式扬声器单体从上至下依次包括：前盖1、振动组件、以及磁路组件。动圈式扬声器单体还包括外壳6，前盖1和外壳6结合在一起，围成用于收容振动组件和磁路组件的腔体。
前盖1设有导电材料层，导电材料层可以是附着于前盖1的下表面，也可以是前盖1本身有一部分由导电材料构成。导电材料层构成固定极板。
振动组件从上至下依次包括：振膜补强部(DOME)2、振膜3、柔性线路板4、音圈5，其中振膜补强部2固定于振膜3的上表面的中心位置，柔性线路板4固定于振膜3的和音圈5之间。柔性线路板4的中间设有金属层，该金属层构成可动极板。固定极板和可动极板相对，构成电容。优选地，金属层为铜箔。在其它实施例中，柔性线路板4还可以固定在振膜3的上表面。
磁路组件从上至下依次包括：华司7、磁铁8、以及盆架9，华司7、磁铁8与盆架9之间形成磁间隙，音圈5悬置于所述磁间隙中。磁路组件还可以由中心华司、中心磁铁、边华司、边磁铁构成。
从图1、5、6中可以看出，柔性线路板4设有扬声器芯片10，扬声器芯片10至少应当包括电容监测芯片，进一步还可以包括智能功放芯片。在另一个实施例中，电容监测芯片和智能功放芯片还可以集成在一个芯片中。在另一个实施例中，智能功放芯片还可以设置在扬声器单体的外部。
前盖1上设有前盖焊盘11，前盖焊盘11上设有外接端子12，电容的固定极板通过外接端子12与外部电路电连接。柔性线路板4上设置有一个电容焊盘14和两个引线焊盘13，电容的可动极板通过电容焊盘14与电容监测芯片电连接，智能功放芯片的输出端通过引线焊盘13与音圈5电连接。
音频信号经智能功放芯片调节功率后输出至音圈5，可动极板跟随音圈5一起振动导致两极板之间的间距发生变化，从而导致电容的容值发生变化。电容监测芯片与电容连接，实时监测电容的容值或容抗的变化，将监测信号反馈给至智能功放芯片，使得智能功放芯片能够实现对音频信号的功率的智能调节。例如：可以在智能功放芯片中设定监测信号的安全阈值，如果监测信号超出安全阈值，则降低输入到扬声器的功率。电容监测芯片和智能功放芯片属于现有技术，本发明不再赘述其具体结构。
其中，振膜3包括位于中心的平面部、与外壳6固定的固定部、以及连接平面部和固定部的折环部，振膜补强部2设置于振膜3的平面部上。在振膜3和振膜补强部2的中心设置有开孔，可以令扬声器芯片(例如电容监测芯片和/或智能功放芯片)处于开孔内，这样可以更加节省扬声器单体内部的空间，使得扬声器单体更为紧凑，也利于扬声器芯片的散热。
柔性线路板4包括主体部和尾端，尾端延伸至所述腔体的外部，尾端上设有用于和外部电路电连接的焊盘。柔性线路板4的主体部包括中心部和环绕中心部的外环部、中心部和外环部之间的区域大部分为镂空，中心部和外环部仅通过几条连接臂连接在一起。振膜2的折环部对应于柔性线路板4的镂空部分和连接臂部分，使得振膜2的顺性能够较少地受柔性线路板4的影响。
本发明通过在扬声器单体内部设置电容和电容监测芯片，能够精确实时监控扬声器振动组件的实际位移，利用监测信号可以智能调整输入到扬声器单体的音频信号的功率，从而保证扬声器单体不会因为过载而受到破坏。在扬声器单体内部设置电容监测芯片，能够更加准确的采集到电容的变化，有利于将扬声器的性能发挥至最优。
本发明利用柔性线路板同时设置可动极板和电容监测芯片，有利于扬声器产品的高度集成化，大大简化了工艺流程，降低了成本。进一步还可以在柔性线路板上设置智能功放芯片，使得扬声器单体更为紧凑，能够进一步降低扬声器单体的体积。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种动圈式扬声器单体，其特征在于，所述动圈式扬声器单体从上至下依次包括前盖(1)、振动组件、以及磁路组件；
所述前盖(1)设有导电材料层，所述导电材料层构成固定极板；
所述振动组件包括振膜(3)和固定于所述振膜(3)的下表面的音圈(5)，所述音圈(5)设置于所述磁路组件形成的磁间隙内；
所述振动组件还包括固定于所述振膜(3)一侧的柔性线路板(4)，所述柔性线路板(4)的中间设有金属层，所述金属层构成可动极板；所述固定极板和所述可动极板相对，构成电容；
所述柔性线路板(4)上设有与所述电容电连接的电容监测芯片；
所述柔性线路板(4)固定于所述振膜(3)和所述音圈(5)之间；
所述振动组件还包括固定于所述振膜(3)的上表面的振膜补强部(2)，所述振膜(3)和所述振膜补强部(2)的中心设有开孔，所述电容监测芯片设于所述开孔内。
2.根据权利要求1所述的动圈式扬声器单体，其特征在于，所述柔性线路板(4)上还设有智能功放芯片。
3.根据权利要求1所述的动圈式扬声器单体，其特征在于，所述金属层为铜箔。
4.根据权利要求1所述的动圈式扬声器单体，其特征在于，所述柔性线路板(4)固定于所述振膜(3)的上表面。
5.根据权利要求1所述的动圈式扬声器单体，其特征在于，所述前盖(1)上设置前盖焊盘(11)，所述前盖焊盘(11)上设有外接端子(12)，所述固定极板通过所述外接端子(12)与外部电路电连接。
6.根据权利要求1所述的动圈式扬声器单体，其特征在于，所述柔性线路板(4)上设有电容焊盘(14)，所述可动极板通过所述电容焊盘(14)与所述电容监测芯片电连接。
7.根据权利要求2所述的动圈式扬声器单体，其特征在于，所述柔性线路板(4)上设有引线焊盘(13)，所述音圈(5)通过所述引线焊盘(13)与所述智能功放芯片电连接。
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