CN105721986B - 功放电路及扬声器系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种功放电路及扬声器系统，涉及扬声器技术领域。该功放电路用于驱动扬声器，包括用于检测扬声器电压的电压检测模块，所述电压检测模块包括单独设置的用于与扬声器直接连接的检测端。同时提出采用上述功放电路的扬声器系统。本发明提供的功放电路的电压检测模块包括单独设置的检测端，检测端可直接与扬声器连接，减小环路电阻对电压检测模块的影响，使得电压检测模块可精确的检测扬声器两端的电压值，大大提高功放电路的检测精度，进而提高功放电路对扬声器调节的准确度，并且具有结构简单、实施方便、稳定性好的优点。

Description

功放电路及扬声器系统
技术领域
本发明涉及扬声器领域，尤其涉及一种功放电路及扬声器系统。
背景技术
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，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。
智能功放系统是在音频信号处理中实施非线性数字控制和保护的系统，可以对扬声器等电声换能器系统进行保护，以及预测其使用寿命。传统的智能功放简化电路图如图1所示，信号输出模块2’通过可变增益放大器5’及功率放大器6’将声音信号输出至扬声器8’使其发声并工作，电压检测模块4’、电流检测模块3’目的是检测电路中电压、电流，并根据此结果推测扬声器的工作状态，随后将信息反馈至信号处理器。信号处理器1’通过滤波或调整电压等方式将输出信号更改并传输至信号输出模块2’。最终输出至扬声器的音频信号可实时调整，以此达到扬声器声学性能及可靠性动态平衡的目的。电流检测模块3’的两个电极通过电流采样电阻7’并联至功率放大器6’的一个输出电极。电压检测模块4’的两个电极分别接入功率放大器6’的两个输出电极。
传统智能功放在应用中受限于扬声器结构上仅有一组电极，实际在应用中无法准确的获得扬声器靠近线圈端部的电压反馈。如图1所示的传统智能功放电路示意图中，电压检测模块4’两电极与功率放大器6’两电极交汇点(a，b)至扬声器8’的电极之间的电阻R一般为0.3欧左右，此电阻R将被作为扬声器内阻，当扬声器8’的自身电阻较小时，电阻R对电压检测模块4’的检测结果产生很大影响，最终导致智能功放对扬声器检测及调节性能变差。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种电压检测精度高的功放电路。
本发明的再一个目的在于提出一种提高对扬声器调节准确度的功放电路。
本发明的还一个目的在于提出一种声学性能及可靠性动态平衡的扬声器系统。
为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：
一种功放电路，用于驱动扬声器，包括用于检测扬声器电压的电压检测模块，所述电压检测模块包括单独设置的用于与扬声器直接连接的检测端。
优选地，还包括用于向扬声器输出信号的信号输出模块，所述信号输出模块的信号输出端和所述电压检测模块的检测端均单独设置。
优选地，还包括用于检测扬声器电流的电流检测模块和信号处理器，所述信号处理器分别与所述信号输出模块、电压检测模块和电流检测模块连接；
所述信号处理器用于根据所述电压检测模块和所述电流检测模块分别检测的扬声器电压和电流调整所述信号输出模块向扬声器输出的信号。
另一方面，本发明采用以下技术方案：
一种扬声器系统，包括扬声器，还包括如上所述的功放电路，所述功放电路电压检测模块的检测端直接与所述扬声器连接。
优选地，所述扬声器包括第一正极和第一负极；
所述电压检测模块的检测端包括电压检测正极和电压检测负极；
所述第一正极与所述电压检测正极连接，所述第一负极与所述电压检测负极连接。
优选地，所述功放电路包括用于向扬声器输出信号的信号输出模块；
所述扬声器包括第二正极和第二负极；
所述信号输出模块的信号输出端包括信号正极和信号负极；
所述第二正极与所述信号正极连接，所述第二负极与所述信号负极连接。
优选地，所述第一正极、第一负极、第二正极和/或第二负极包括焊盘、PCB板、柔性电路板、导线或弹片。
优选地，所述扬声器还包括音圈；
所述第一正极和所述第二正极连接，所述第一负极与所述第二负极连接，所述音圈的一端连接所述第一正极或所述第二正极，所述音圈的另一端连接所述第一负极或第二负极；或者，
所述音圈的一端引出第一引线和第二引线，所述第一引线连接所述第一正极，所述第二引线连接第二正极，所述音圈的另一端引出第三引线和第四引线，所述第三引线连接所述第一负极，所述第四引线连接所述第二负极。
优选地，所述扬声器包括扬声器正极和扬声器负极；
所述扬声器正极经第一线与第一正极连接，经第二线与第二正极连接，所述扬声器负极经第三线与第一负极连接，经第四线与第二负极连接。
优选地，所述电压检测模块的检测端包括电压检测正极和电压检测负极，所述信号输出模块的信号输出端包括信号正极和信号负极；
所述第一正极与所述电压检测正极连接，所述第一负极与所述电压检测负极连接，所述第二正极与所述信号正极连接，所述第二负极与所述信号负极连接。
本发明的有益效果为：
本发明提供的功放电路的电压检测模块包括单独设置的检测端，检测端可直接与扬声器连接，减小环路电阻对电压检测模块的影响，使得电压检测模块可精确的检测扬声器两端的电压值，大大提高功放电路的检测精度，进而提高功放电路对扬声器调节的准确度，并且具有结构简单、实施方便、稳定性好的优点。
本发明提供的扬声器系统采用上述的功放电路，能够精确的检测扬声器两端的电压值，进而提高功放电路对扬声器调节的准确度，保证扬声器系统声学性能及可靠性动态平衡。
附图说明
图1是现有功放电路与扬声器的连接示意图；
图2是本发明实施例一提供的功放电路与扬声器的连接示意图；
图3是本发明实施例二提供的扬声器的背面结构示意图；
图4是图3中焊盘的结构示意图；
图5是本发明实施例三提供的扬声器音圈的结构示意图；
图6是本发明实施例四提供的扬声器模组的结构示意图；
图7是本发明实施例四提供的扬声器模组的扬声器线路连接图。
图中，1’、信号处理器；2’、信号输出模块；3’、电流检测模块；4’、电压检测模块；5’、可变增益放大器；6’、功率放大器；7’、电流采样电阻；8’、扬声器；
1、信号处理器；2、信号输出模块；21、信号正极；22、信号负极；3、电流检测模块；31、电流检测正极；32、电流检测负极；4、电压检测模块；41、电压检测正极；42、电压检测负极；5、可变增益放大器；6、功率放大器；7、电流采样电阻；8、扬声器；81、第一正极；82、第一负极；83、第二正极；84、第二负极；85、第一焊盘；86、第二焊盘；87、音圈；871、第一引线；872、第二引线；873、第三引线；874、第四引线；88、扬声器正极；89、扬声器负极；91、第一线；92、第二线；93、第三线；94、第四线；10、扬声器模组。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明提供了一种功放电路，用于驱动扬声器，包括用于检测扬声器电压的电压检测模块，电压检测模块具有单独设置的检测端，检测端可直接与扬声器连接，减小环路电阻对电压检测模块的影响，使得电压检测模块可精确的检测扬声器两端的电压值，大大提高功放电路的检测精度，进而提高功放电路对扬声器调节的准确度，并且具有结构简单、实施方便、稳定性好的优点。
本发明还提供了一种采用上述功放电路的扬声器系统，扬声器系统中的扬声器与功放电路电压检测模块的检测端直接连接，电压检测模块能够精确的检测扬声器两端的电压值，进而提高功放电路对扬声器调节的准确度，保证扬声器系统声学性能及可靠性动态平衡。
下面结合具体的实施例说明本发明提供的功放电路及扬声器系统的具体结构。
实施例一：
本实施例提供了一种功放电路，其与扬声器连接的结构示意图如图2所示，与现有的功放电路类似的，本实施例提供的功放电路包括信号处理器1以及分别与信号处理器1连接的信号输出模块2、电流检测模块3和电压检测模块4。信号输出模块2通过可变增益放大器5及功率放大器6将声音信号输出至扬声器8使其发声并工作，电流检测模块3用于检测扬声器8的电流，电压检测模块4用于检测扬声器8的电压，信号处理器1可根据电压检测模块4和电流检测模块3分别检测的扬声器8电压和电流通过滤波或调整电压等方式将输出信号更改并传输至信号输出模块2，最终输出至扬声器8的信号可实时调整，以此达到扬声器8声学性能及可靠性动态平衡的目的。其中，信号输出模块2的信号输出端和电压检测模块4的检测端均单独设置。
具体的，如图2所示，信号输出模块2的信号输出端包括信号正极21和信号负极22，其中，信号输出模块2依次连接可变增益放大器5和功率放大器6，由功率放大器6引出信号正极21和信号负极22，信号正极21和信号负极22分别与扬声器8直接连接。电压检测模块4的检测端包括电压检测正极41和电压检测负极42，电压检测正极41和电压检测负极42分别与扬声器8直接连接。电流检测模块3的检测端包括电流检测正极31和电流检测负极32，电流检测正极31和电流检测负极32通过电流采样电阻7并联至信号正极21或信号负极22。
实施例二：
本实施例提供了一种扬声器系统，其包括扬声器8以及如实施例一所述的功放电路。
其中，扬声器8包括第一正极81、第一负极82、第二正极83和第二负极84。电压检测正极41与第一正极81连接，电压检测负极42与第一负极82连接，电压检测模块4通过第一正极81和第一负极82检测扬声器8的电压。信号正极21与第二正极83连接，信号负极22与第二负极84连接。信号输出模块2通过第二正极83和第二负极84向扬声器8输入信号以驱动其发声。
第一正极81、第一负极82、第二正极83以及第二负极84在扬声器8上的设置形式不限，可以但不局限于包括焊盘、PCB板、柔性电路板、导线或弹片，为便于安装，导线带有接线端子。第一正极81、第一负极82可以与第二正极83和第二负极84直接并联，也可以通过扬声器8的音圈实现并联。
例如，如图3所示，第一正极81、第一负极82、第二正极83以及第二负极84以焊盘的形式设置在扬声器上。具体的，包括两个焊盘，分别为与扬声器8的音圈一端连接的第一焊盘85以及与音圈另一端连接的第二焊盘86，第一焊盘85的结构如图4所示，其第一端为第一正极81，与其第一端相对的第二端为第二正极83。第二焊盘的结构与第一焊盘类似，其第一端为第一负极82，与其第一端相对的第二端为第二负极84。第一焊盘85和第二焊盘86分别注塑至扬声器8背部塑胶件上，第一焊盘85在扬声器8背部露出两个区域，其中一个区域为第一正极81的区域，另一个区域为第二正极83的区域；第二焊盘86在扬声器8背部露出两个区域，其中一个区域为第一负极82的区域，另一个区域为第二负极84的区域。
上述的扬声器可装入模组中。
实施例三：
本实施例提供了一种扬声器系统，其结构与实施例二基本相同，包括扬声器以及如实施例一所述的功放电路。其中，扬声器包括第一正极81、第一负极82、第二正极83和第二负极84。电压检测正极41与第一正极81连接，电压检测负极42与第一负极82连接，电压检测模块4通过第一正极81和第一负极82检测扬声器8的电压。信号正极21与第二正极83连接，信号负极22与第二负极84连接。信号输出模块2通过第二正极83和第二负极84向扬声器8输入信号以驱动其发声。
不同之处在于，本实施例中第一正极81与第二正极83单独设置，第一负极82和第二负极84也为单独设置。如图5所示，扬声器音圈87的一端引出第一引线871和第二引线872，音圈87的另一端引出第三引线873和第四引线874。第一引线871连接第一正极81，第二引线872连接第二正极83，第三引线873连接第一负极82，第四引线874连接第二负极84。其中，第一至第四引线可以但不局限于是锦丝线或漆包线。
上述的扬声器可装入模组中。
实施例四：
本实施例提供了一种扬声器系统，其包括扬声器以及如实施例一所述的功放电路。
其中，扬声器为只有两个电极的传统扬声器，如图6和7所示，将传统扬声器8装入壳体中形成扬声器模组10。该扬声器8包括扬声器正极88和扬声器负极89，将两个电极扩展为四个电极，分别用于与电压检测模块4以及信号输出模块2连接。
例如，扬声器正极88经第一线91与第一正极81连接，经第二线92与第二正极83连接；扬声器负极89经第三线93与第一负极82连接，经第四线94与第二负极84连接，从而，将扬声器正极88和扬声器负极89两个电极扩展为第一正极81、第二正极83、第一负极82和第二负极84四个电极。电压检测正极41与第一正极81连接，电压检测负极42与第一负极82连接，电压检测模块4通过第一正极81和第一负极82检测扬声器8的电压。信号正极21与第二正极83连接，信号负极22与第二负极84连接。信号输出模块2通过第二正极83和第二负极84向扬声器8输入信号以驱动其发声。
为了方便第一线至第四线以及各个电极的设置，可采用线束实现扬声器电极与电压检测模块4以及信号输出模块2的连接。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种扬声器系统，包括扬声器，其特征在于，
还包括用于驱动所述扬声器的功放电路，所述功放电路包括用于检测扬声器(8)电压的电压检测模块(4)，所述电压检测模块(4)包括单独设置的用于与扬声器(8)直接连接的检测端；所述功放电路电压检测模块(4)的检测端直接与所述扬声器(8)连接；
所述扬声器(8)包括第一正极(81)和第一负极(82)；
所述电压检测模块(4)的检测端包括电压检测正极(41)和电压检测负极(42)；
所述第一正极(81)与所述电压检测正极(41)连接，所述第一负极(82)与所述电压检测负极(42)连接；
所述功放电路包括用于向扬声器(8)输出信号的信号输出模块(2)，所述信号输出模块(2)的信号输出端和所述电压检测模块(4)的检测端均单独设置；
所述扬声器(8)包括第二正极(83)和第二负极(84)；
所述信号输出模块(2)的信号输出端包括信号正极(21)和信号负极(22)；
所述第二正极(83)与所述信号正极(21)连接，所述第二负极(84)与所述信号负极(22)连接。
2.根据权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，所述第一正极(81)、第一负极(82)、第二正极(83)和/或第二负极(84)包括焊盘、PCB板、柔性电路板、导线或弹片。
3.根据权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，所述扬声器还包括音圈(87)；
所述第一正极(81)和所述第二正极(83)连接，所述第一负极(82)与所述第二负极(84)连接，所述音圈(87)的一端连接所述第一正极(81)或所述第二正极(83)，所述音圈(87)的另一端连接所述第一负极(82)或第二负极(84)；或者，
所述音圈(87)的一端引出第一引线(871)和第二引线(872)，所述第一引线(871)连接所述第一正极(81)，所述第二引线(872)连接第二正极(83)，所述音圈(87)的另一端引出第三引线(873)和第四引线(874)，所述第三引线(873)连接所述第一负极(82)，所述第四引线(874)连接所述第二负极(84)。
4.根据权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，所述扬声器(8)包括扬声器正极(88)和扬声器负极(89)；
所述扬声器正极(88)经第一线(91)与第一正极(81)连接，经第二线(92)与第二正极(83)连接，所述扬声器负极(89)经第三线(93)与第一负极(82)连接，经第四线(94)与第二负极(84)连接。
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