CN112019987A - 扬声器装置及扬声器的输出调节方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种扬声器装置，包括扬声器、激光传感器及处理器，扬声器包括振膜及固定于振膜的音圈，音圈用于驱动振膜振动，激光传感器用于检测振膜在音圈根据第一音频数字信号驱动下的振动信息并传输至处理器，处理器用于根据振动信息对第一音频数字信号进行校正获取第二音频数字信号，从而减少扬声器的非线性失真，使扬声器工作在最佳状态，提高扬声器装置的声音品质。本申请还提供一种扬声器的输出调节方法。

Description

扬声器装置及扬声器的输出调节方法

技术领域

本发明涉及扬声器技术领域，特别涉及一种扬声器装置及扬声器的输出调节方法。

背景技术

终端(例如智能手机、台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能音响等)上通常设有扬声器。随着产品的轻薄化发展，扬声器的尺寸通常比较小，其非线性失真十分显著。在现有技术中，先对扬声器进行建模，通过估算的方式，例如，用输入的振膜振幅值和估算的振膜振幅对扬声器的输出进行校正。如此，存在较大的偏差，影响扬声器的声音品质。

发明内容

本申请实施例所要解决的技术问题在于提供一种能够提高声音品质的扬声器装置及扬声器的输出调节方法。

为了实现上述目的，本申请实施方式采用如下技术方案：

第一方面，本申请实施方式提供一种扬声器装置，包括扬声器、激光传感器及处理器，扬声器包括振膜及固定于振膜的音圈，音圈用于驱动振膜振动，激光传感器用于检测振膜在音圈根据第一音频数字信号驱动下的振动信息并传输至处理器，处理器用于根据振动信息对第一音频数字信号进行校正获取第二音频数字信号。

本实施方式中，处理器根据激光传感器检测到的振膜的振动信息(即振动状态)，调节校正所述第一音频数字信号，换句话说，处理器在播放源端对需播放的第一音频数字信号(原始音频数字信号)根据振膜的实际振动状态进行校正获取第二音频数字信号，音圈再根据第二音频数字信号驱动振膜振动，提高了校正精度，减少了扬声器的非线性失真，使扬声器工作在最佳状态，提高扬声器装置输出的声音品质。激光传感器可以实时检测振膜的振动信息并反馈至处理器，激光传感器也可以定时检测或不定时检测振膜的振动信息并反馈至处理器。

在一实施方式中，处理器还用于将振动信息进行转化而获取辅助参考信号，扬声器装置还包括麦克风，麦克风用于拾取目标声音信号，处理器根据第一音频数字信号及辅助参考信号对所拾取的目标声音信号进行声音回声消除处理。

本实施方式中，辅助参考信号包括数字信号、电路失真、扬声器失真后最终出来的信号。所述声音回声消除处理包括滤波器滤波、残差和回声估计等等处理。在进行声音回声消除处理时，根据辅助参考信号及第一音频数字信号进行消除，即考虑了电路失真、扬声器失真等因素，提高扬声器装置识别目标声音(例如用户语音)的精度。由于提升回声消除的效果，使拾音更清晰，在通话双讲或扬声器装置自发声状态下拾音更突出，有助于语义的理解，从而提高了扬声器装置的人机交互效率。

在一实施方式中，振动信息包括振动偏移，振动偏移包括振幅中心位置相对预设振幅中心位置的偏移量及偏移方向，第二音频数字信号具反向直流数字信号，处理器还用于判断振幅中心位置是否相对预设振幅中心位置偏移，在根据所述振动信息确定振幅中心位置相对预设振幅中心位置偏移的情况下，根据振动信息在校正所述第一音频数字信号时加入反向直流数字信号，处理器根据反向直流数字信号控制向音圈输入校正直流，校正直流的极性与偏移方向的方向相反。

振膜的振幅中心位置偏离预设振幅中心位置(零轴)时易导致非线性失真。处理器在确定振幅中心位置相对预设振幅中心位置偏移的情况下，根据所述振动信息在校正所述第一音频数字信号时加入反向直流数字信号，使得输入至音圈的校正直流的极性与偏移方向的方向相反，以消除振动偏移，致使振幅中心位置回复至预设振幅中心位置及其附近，从而减少扬声器装置的非线性失真。

在一实施方式中，处理器用于根据所述振动信息对所述第一音频数字信号进行校正，包括：根据所述振动信息并结合音圈的温度，校正所述第一音频数字信号。可以理解，通过温度传感器监测音圈温度并将音圈的温度反馈给处理器。

扬声器进行大功率输出时，易导致音圈散发大热量使得音圈温度高。然而，过高的音圈温度会引起振幅中心位置偏移预设振幅中心位置(零轴)而导致的非线性失真，造成扬声器输出的声音品质低。处理器根据所述振动信息并结合音圈的温度，校正所述第一音频数字信号，能够减少校正偏差，提高校正精度。

在一实施方式中，扬声器装置还包括与处理器电性连接的检测模块，检测模块用于检测音圈的电流值及电压值并反馈至处理器，处理器根据所述电流值及所述电压值获取音圈的温度，处理器根据振动信息对第一音频数字信号进行校正，包括：处理器根据振动信息并结合所获取的温度对第一音频数字信号进行校正。

本实施方式中，通过检测音圈的电流值及电压值监测音圈的温度，并根据音圈的温度对第一音频数字信号进行校正，使扬声器的振膜一直工作在预设振幅中心位置及其附近，防止音圈温度过高而导致的非线性失真。

在一实施方式中，振动信息包括振幅值，处理器还用于将振幅值与预设振幅值进行比较，若所检测到的振幅值大于预设振幅值，处理器则减小第一音频数字信号的峰值；若所检测到的振幅值小于预设振幅值，处理器则增大所述第一音频数字信号的峰值。

本实施方式中，若所检测到的振幅值大于预设振幅值，处理器则减小第一音频数字信号的峰值，即对应减小振膜的振动振幅；若所检测到的振幅值小于于预设振幅值，处理器则增大第一音频数字信号的峰值，即对应增大振膜的振动振幅，如此，减少非线性失真的影响，达到高效率、高品质的声音输出。

在一实施方式中，激光传感器的数量为多个，多个激光传感器用于获取振膜不同位置的振动信息，振动信息包括振幅值，处理器用于根据所获取的振膜上的不同位置的振幅值判断所述振膜是否处于振动不平衡状态；处理器用于在确定振膜处于振动不平衡状态的情况下，根据振膜不同位置的振动信息校正第一音频数字信号。

振膜的不规则振动(如滚振，偏振等)亦会引起扬声器的非线性失真。本实施方式中，通过多个激光传感器用于监测振膜不同位置的振动信息并反馈给处理器，由于处理器根据振膜不同位置的振动信息校正第一音频数字信号，能够调整不平衡状态问题，提高校正精度，提高扬声器的声音输出品质。

在一实施方式中，振动信息包括振动偏移，所述振动偏移包括获取振幅中心位置相对预设振幅中心位置的偏移量及偏移方向，处理器用于在根据所述振动信息确定所述振幅中心位置未相对所述预设振幅中心位置偏移的情况下，处理器根据所述振动信息在校正所述第一音频数字信号时加入反向直流数字信号，并且处理器根据所获取的振膜上的不同位置的振幅值判断振膜是否处于振动不平衡状态。

本实施方式中，处理器根据振动信息，判断引起非线性失真的具体原因，以根据引起非线性失真的具体原因而对第一音频数字信号进行校正，提高校正精度，有利于扬声器装置输出高保真声音品质。

在一实施方式中，扬声器还包括扬声器壳体及芯柱，振膜固定于扬声器壳体上，芯柱固定收容于扬声器壳体，芯柱与振膜相对设置，芯柱上设有磁间隙，音圈伸入至磁间隙，激光传感器固定于芯柱朝向振膜的一侧，激光传感器用于向振膜发射激光并接收从振膜反射回来的激光从而获取振动信息。

本实施方式中，激光传感器固定于芯柱朝向振膜的一侧，如此，方便激光传感器于扬声器上的组装，并有利于提高激光传感器的检测精度。

在一实施方式中，激光传感器固定于振膜朝向芯柱的一侧，激光传感器用于向芯柱发射激光并接收从芯柱反射回来的激光从而获取振动信息。

在一实施方式中，扬声器装置还包括外壳体，扬声器固定收容于外壳体，激光传感器固定于外壳体朝向振膜的一侧上，激光传感器用于向振膜发射激光并接收从振膜反射回来的激光从而获取所述振动信息。

本实施方式中，扬声器装置还包括外壳体，扬声器固定收容于所述外壳体，使扬声器受到较好保护。激光传感器固定于所述外壳体朝向所述振膜的一侧上，方便激光传感器于扬声器上的组装，并有利于提高激光传感器的检测精度有利于将扬声器与终端一体化设置，有利于终端的小型化及轻薄化发展。扬声器装置可以为智能手机、智能手表、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant，简称PDA)、销售终端(point of sales，简称POS)、车载电脑、台式电脑、笔记本电脑、智能电视等任意电子设备，

在一实施方式中，激光传感器固定于振膜朝向外壳体的一侧，激光传感器用于向外壳体发射激光并接收从外壳体反射回来的激光从而获取振动信息。

第二方面，本申请实施方式还一种扬声器的输出调节方法，包括以下步骤：扬声器的音圈根据第一音频数字信号驱动振膜振动；激光传感器获取振膜的振动信息；根据振动信息对第一音频数字信号进行校正获取第二音频数字信号。

在一实施方式中，所述输出调节方法还包括：将振动信息进行转化而获取辅助参考信号；麦克风拾取目标声音信号；根据所述第一音频数字信号及所述辅助参考信号对所拾取的目标声音信号进行声音回声消除处理。

在一实施方式中，振动信息包括振动偏移，振动偏移包括获取振幅中心位置相对预设振幅中心位置的偏移量及偏移方向；根据振动信息对第一音频数字信号进行校正，包括：判断所述振幅中心位置是否相对预设振幅中心位置偏移；在确定振幅中心位置相对预设振幅中心位置偏移的情况下，根据振动信息在校正第一音频数字信号时加入反向直流数字信号；根据反向直流数字信号控制向音圈输入校正直流，校正直流的极性与所述偏移方向的方向相反。

在一实施方式中，所述输出调节方法还包括：获取所述音圈的温度；所述根据所述振动信息对所述第一音频数字信号进行校正，包括：根据所述振动信息并结合所获取的温度，校正所述第一音频数字信号。

在一实施方式中，所述获取所述音圈的温度，包括：检测所述音圈的电流值及电压值；根据检测到的所述音圈的电流值及电压值，获取所述音圈的温度。

在一实施方式中，所述振动信息包括振幅值，所述根据所述振动信息对所述第一音频数字信号进行校正，包括：将所述振幅值与预设振幅值进行比较，若所检测到的振幅值大于预设振幅值，所述处理器则减小所述第一音频数字信号的峰值；若所检测到的振幅值小于所述预设振幅值，所述处理器则增大所述第一音频数字信号的峰值。

在一实施方式中，所述激光传感器获取所述振膜的振动信息，包括：多个激光传感器获取所述振膜不同位置的振动信息，所述振动信息包括振幅值，所述输出调节方法还包括：根据所获取的振膜上的不同位置的振幅值判断所述振膜是否处于振动不平衡状态，所述根据所述振动信息对所述第一音频数字信号进行校正，包括：确定所述振膜处于振动不平衡状态的情况下，根据所述振膜不同位置的振动信息校正所述第一音频数字信号。

在一实施方式中，振动信息还包括振动偏移，振动偏移包括振膜振幅中心位置与预设振膜中心位置之间的偏移量及偏移方向，输出调节方法还包括：判断振幅中心位置是否相对预设振幅中心位置偏移；根据振膜不同位置的振动信息校正第一音频数字信号，包括：在根据振动信息确定振幅中心位置未相对预设振幅中心位置偏移的情况下，根据所获取的振膜上的不同位置的振幅值判断所述振膜是否处于振动不平衡状态。

附图说明

图1为本申请第一实施方式提供的扬声器装置的结构框图。

图2为本申请第一实施方式提供的扬声器装置的立体剖视图。

图3为某个扬声器的振动情况一示意图。

图4为某个扬声器的振动情况又一示意图。

图5为本申请第一实施方式提供的扬声器装置中多个激光发射器向振膜发射的激光投射位置的一示意图。

图6为本申请第一实施方式还提供一种扬声器的输出调节方法的流程图。

图7为本申请一实施方式还提供一种扬声器的输出调节方法的流程图。

图8为本申请第二实施方式提供的扬声器装置的立体剖视图。

具体实施方式

请参阅图1，图1为本申请第一实施方式提供的扬声器装置的结构框图。一种扬声器装置10包括扬声器11、激光传感器13及处理器15。激光传感器13与处理器15电性连接。

请参阅图2，图2为本申请第一实施方式提供的扬声器装置的立体剖视图。扬声器11包括振膜111及固定于振膜111的音圈113。音圈113用于驱动振膜111振动，从而使扬声器11发出声音。激光传感器13用于检测振膜111在音圈113根据第一音频数字信号驱动下的振动信息并传输至处理器15，处理器15用于根据所述振动信息对第一音频数字信号进行校正而获取第二音频数字信号。第一音频数字信号为播放源端的原始数字信号。

处理器15根据激光传感器13检测到的振膜111的振动信息(即振动状态)，调节校正第一音频数字信号，换句话说，处理器15在播放源端对需播放的第一音频数字信号(原始音频数字信号)根据振膜111的实际振动状态进行校正获取第二音频数字信号，例如，处理器15通过自适应算法根据振膜111的振动信息对第一音频数字信号作出修正和调整，音圈113再根据第二音频数字信号驱动振膜振动，从而减少扬声器11的非线性失真，使扬声器11工作在最佳状态，提高扬声器装置10的声音品质。

所述对第一音频数字信号进行校正，包括对第一音频数字信号的峰值进行调整，例如，减小第一音频数字信号一些频段的峰值对应能够减小振膜111振动时的振幅值，增大第一音频数字信号一些频段的峰值对应能够增大振膜111振动时的振幅值，从而实现减少扬声器11的非线性失真。本实施方式中，激光传感器13实时检测振膜111的振动信息。可以理解，激光传感器13可以定时检测或不定时检测振膜111的振动信息。

扬声器11还包括扬声器壳体115及芯柱117。振膜111固定于扬声器壳体115上。芯柱117固定收容于扬声器壳体115。振膜111与芯柱117相对设置。芯柱117上设有磁间隙1171。音圈113伸入至磁间隙1171。激光传感器13固定于芯柱117朝向振膜11的一侧，如此，方便激光传感器13于扬声器11上的组装，并有利于提高激光传感器13的检测精度。

激光传感器13用于向振膜111发射激光并接收从振膜111反射回来的激光从而获取所述振动信息。可以理解，激光传感器13可根据激光回波分析法、激光三角测量法等获取振膜111的振动信息。

在一些实施例中，激光传感器13固定于振膜111朝向芯柱117的一侧上，激光传感器13用于向芯柱117发射激光并接收从芯柱117反射回来的激光从而获取所述振动信息。

处理器15还用于将所述振动信息进行转化而获取辅助参考信号。扬声器装置10还包括麦克风16，麦克风16用于拾取目标声音信号。处理器15根据第一音频数字信号及所述辅助参考信号对所拾取的目标声音信号进行声音回声消除处理(Acoustic EchoCancellor，简称AEC)。辅助参考信号包括数字信号、电路失真、扬声器失真后最终出来的信号。所述声音回声消除处理包括滤波器滤波、残差和回声估计等等处理。在进行声音回声消除处理时，根据辅助参考信号及第一音频数字信号进行消除，即考虑了电路失真、扬声器失真等因素，提高扬声器装置10识别目标声音(例如用户语音)的精度，提升扬声器装置10的声音回声消除处理能力。由于提升回声消除的效果，使拾音更清晰，在通话双讲或扬声器装置10自发声状态下拾音更突出，有助于语义的理解，提高了扬声器装置10的人机交互效率。

振膜的振幅中心位置偏离预设振幅中心位置(零轴)时易导致非线性失真。本实施方式中，扬声器装置10还包括存储器14，存储器14用于存储预设振幅中心位置。振动信息包括振动偏移，振动偏移包括振幅中心位置相对预设振幅中心位置的偏移量及偏移方向，处理器15还用于判断振幅中心位置是否相对预设振幅中心位置偏移，在根据所述振动信息确定振幅中心位置相对预设振幅中心位置偏移的情况下，根据振动信息在校正所述第一音频数字信号时加入反向直流数字信号，即第二音频数字信号包括反向直流数字信号，处理器15根据反向直流数字信号控制向音圈113输入校正直流，校正直流的极性与偏移方向的方向相反，以消除振动偏移，使振幅中心位置回复至预设振幅中心位置及/或其附近，从而减少扬声器装置10的非线性失真。

举例说明，请参阅图3所示，预设振幅中心位置(零轴)标记为c，预设振幅值标记为a及b。在频率为200Hz的第一音频数字信号的驱动下，振膜111的振幅中心位置在设振幅中心位置c以下，即振幅中心位置相对预设振幅中心位置的偏移方向为向下，偏移方向标记为负，则振膜111的振动纠正方向向上，振动纠正方向标记为正，如此，在第二音频数字信号的驱动下，音圈113中的校正直流的极性则为正。当然，其他频段第一音频数字信号的驱动下，振膜111的振幅中心位置在预设振幅中心位置以上时，偏移方向为向上，偏移方向标记为正，振动纠正方向标记为负，如此，在第二音频数字信号的驱动下时，则校正直流的极性则为负。

由于校正直流是根据第一音频数字信号和振膜111的振动信息而输出的，则校正直流是实时而变化的，而非定值。

请再次参阅图1，扬声器装置10还包括数模转换器17、检测模块18及采集模块19。本实施方式中，检测模块18为功率放大器，例如，功率放大器为智能功放(smart PA)。数模转换器17的输入端用于输入音频数字信号。数模转换器17的输出端与检测模块18的输入端连接。数模转换器17用于将音频数字信号数模转换成电信号，并将电信号传输至检测模块18。检测模块18对电信号进行功率放大作用于音圈113，从而驱动扬声器11的振膜111振动发声。所述音频数字信号包括第一音频数字信号及第二音频数字信号。采集模块19用于在数模转换器17的输入端采集第一音频数字信号并反馈至处理器15。本申请的实施方式中，采集模块19可采用检测电路来实现。

扬声器进行大功率输出时，易导致音圈散发大热量使得音圈温度高。然而，过高的音圈温度亦会引起振膜的振幅中心发生偏移。请参阅图4，图4为某个扬声器的振动情况示意图，在音圈温度为95摄氏度的情况下，振膜的振动偏移最高可达到0.2115mm。图4中的采样率为512，采集512个样点的时间对应1秒。

音圈113的电阻值会随温度变化而变化。检测模块18还用于获取音圈113的电流值及电压值并反馈至处理器15。处理器15根据所述电流值及所述电压值获取音圈113的温度。处理器15根据振动信息结合所获取的温度控制对所述第一音频数字信号进行校正。具体的，处理器15根据所述电流值及所述电压值获取音圈113当前的电阻值，再根据电阻值获取音圈113的温度(根据音圈113的制成材料的电阻与温度的对应关系而获取音圈113当前的温度)。处理器15用于在所获取的音圈113的温度高于预设温度值时，减小第一音频数字信号的峰值，以降低音圈113的温度，校正振动偏移，从而减少扬声器11的非线性失真，提高扬声器11的性能。本实施方式中，预设温度值保存于存储器14。

在一实施方式中，可以通过于音圈113上设置温度传感器等方式，温度传感器获取音圈113的温度并反馈给处理器15。处理器15根据所述振动信息并结合所获取的温度，校正所述第一音频数字信号。

处理器15还用于将所述振幅值与预设振幅值进行比较。若所检测到的振幅值大于预设振幅值，处理器15则减小所述第一音频数字信号的峰值；若所检测到的振幅值小于所述预设振幅值，处理器15则增大所述第一音频数字信号的峰值。本实施方式中，预设振幅值保存于存储器14。

振膜的不规则振动(如滚振，偏振等)，即振膜的振动处于不平衡状态时，容易引起振膜的非线性失真。激光传感器13的数量为多个，多个激光传感器13用于获取振膜111不同位置的振动信息，振动信息包括振幅值。请参阅图5，图5为本申请第一实施方式提供的扬声器装置中多个激光发射器向振膜发射的激光投射位置的一示意图，图3中标记101的为激光投射点。处理器15用于根据所获取的振膜111上的不同位置的振幅值判断振膜111是否处于振动不平衡状态。振动不平衡状态是指，振膜111的多个不同位置的振幅值中，至少一个的振幅值与预设振幅值之间的差值在预设差值范围之外。处理器15确定振膜111处于振动不平衡状态的情况下，校正所述第一音频数字信号而获取第二音频数字信号，例如，通过减小第一音频数字信号中某些峰值。本实施方式中，预设差值范围预存储于存储器14。

举例说明，激光传感器13的数量为三个，三个激光传感器13获取的振膜111上的三个振幅值分别为：3.98mm、4.00mm及2.00mm。其中，预设振幅值为4.00mm，预设差值范围为0-0.05mm。显然，振幅值为2.00mm所在位置的振幅值与预设振幅值之间的差值在预设差值范围之外，如此，处理器15即确定振膜111处于振动不平衡状态。

由于通过多个激光传感器13对振膜111的多个位置的振动进行检测，以使处理器15能够根据振膜111的振动状态。处理器15根据振膜111各个位置不同的振动状态，用算法来校正播放的数字信号，调整不平衡状态问题，亦能使扬声器11一直处于大功率，低失真的工作状态下，音乐的输出品质也有极大的提升。

进一步地，处理器15用于在根据所述振动信息确定所述振幅中心位置未相对所述预设振幅中心位置偏移的情况下，处理器15根据所述振动信息在校正所述第一音频数字信号时加入反向直流数字信号，并且处理器15根据所获取的振膜上的不同位置的振幅值判断振膜111是否处于振动不平衡状态。本实施方式中，处理器15根据振动信息，判断引起非线性失真的具体原因，以根据引起非线性失真的具体原因而对第一音频数字信号进行校正，提高校正精度，有利于扬声器装置输出高保真声音品质。

本领域技术人员可以理解，为了便于说明，图1中仅示出了一个存储器和处理器。在实际的控制器中，可以存在多个处理器和存储器。存储器也可以称为存储介质或者存储设备等，本申请实施例对此不做限制。

应理解，在本申请实施例中，处理器可以是中央处理单元(Central ProcessingUnit，简称CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

该存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。

在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。

在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各种说明性逻辑块(illustrative logical block，简称ILB)和步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘)等。

请参阅图6，图6为本申请第一实施方式还提供一种扬声器的输出调节方法的流程图。一种扬声器的输出调节方法，包括以下步骤：

步骤101，数模转换器将接收到音频数字信号转换为电信号。所述音频数字信号包括第一音频数字信号。所述第一音频数字信号为播放源端的原始音频数字信号。

步骤102，向音圈输出电信号，从而驱动所述扬声器的振膜振动。本实施方式中，通过功率放大器对电信号进行功率放大而驱动振膜振动。

步骤103，激光传感器检测所述振膜的振动信息。激光传感器检测振膜在音圈根据第一音频数字信号驱动下的振动信息。

步骤104，根据振动信息判断振膜的振幅中心位置是否偏移，所述振动信息包括振动偏移，所述振动偏移包括获取振幅中心位置相对预设振幅中心位置的偏移量及偏移方向。若振幅中心位置未相对预设振幅中心位置偏移，执行步骤105；若振幅中心位置相对预设振幅中心位置偏移，执行步骤106。

步骤105，根据所述振动信息判断振膜的振幅是否与预设振幅值相同。若振膜的振幅与预设振幅值不相同，则执行步骤106。若振膜的振幅与预设振幅值相同，则返回步骤103。

步骤106，于音频数字信号中加入反向直流数字信号。本实施方式中，根据反向直流数字信号控制向音圈输入校正直流，校正直流的极性与偏移方向的方向相反，以消除振动偏移，使振幅中心位置回复至预设振幅中心位置及/或其附件，从而减少扬声器的非线性失真。

步骤107，根据所述振动信息对所述音频数字信号进行失真校正。本实施方式中，对所述第一音频数字信号进行校正而获取第二音频数字信号。

完成步骤107后返回步骤101。

激光传感器的数量为多个，步骤103，所述激光传感器检测所述振膜的振动信息包括：多个激光传感器获取所述振膜多个不同位置的振动信息，所述振动信息包括振幅值。所述输出调节方法还包括步骤108，根据所获取的振膜上的不同位置的振幅值判断振膜是否处于振动不平衡状态。振动不平衡状态是指，振膜的多个不同位置的振幅值中，至少一个的振幅值与预设振幅值之间的差值在预设差值范围之外。若确定振膜处于不平衡状态，即为是的情况下，执行步骤107。若确定振膜处于平衡状态，意味着扬声器处于超低失真工作状态，返回步骤106。可以理解，多个激光传感器中的一个用于获取振膜的振动偏移信息，其余激光传感器用于获取所述振膜多个不同位置的振动信息。

所述输出调节方法还包括：

步骤109，采集第一音频数字信号。

步骤110，麦克风拾取目标声音信号。

步骤111，将所述振动信息进行转化而获取辅助参考信号。

步骤112，根据第一音频数字信号及所述辅助参考信号对所拾取的目标声音信号进行声音回声消除处理。

进一步地，所述输出调节方法还包括：获取所述音圈的温度；所述根据所述振动信息对所述第一音频数字信号进行校正，包括：根据所述振动信息并结合所获取的温度，校正所述第一音频数字信号。

进一步地，所述获取所述音圈的温度，包括：检测所述音圈的电流值及电压值；根据检测到的所述音圈的电流值及电压值，获取所述音圈的温度。例如，音圈的温度高于预设温度值时，减小第一音频数字信号的峰值，以降低音圈的温度，校正振动偏移，从而减少扬声器的非线性失真，提高扬声器的性能。

请参阅图7，本申请一实施方式提供的一种扬声器的输出调节方法的流程图。扬声器的输出调节方法，包括以下步骤：

步骤201，扬声器的音圈根据第一音频数字信号驱动振膜振动。

步骤202，激光传感器获取所述振膜的振动信息。

步骤203，根据所述振动信息对所述第一音频数字信号进行校正。

在一实施方式中，所述输出调节方法还包括：将振动信息进行转化而获取辅助参考信号；麦克风拾取目标声音信号；根据所述第一音频数字信号及所述辅助参考信号对所拾取的目标声音信号进行声音回声消除处理。

在一实施方式中，振动信息包括振动偏移，振动偏移包括获取振幅中心位置相对预设振幅中心位置的偏移量及偏移方向；根据振动信息对第一音频数字信号进行校正，包括：判断所述振幅中心位置是否相对预设振幅中心位置偏移；在确定振幅中心位置相对预设振幅中心位置偏移的情况下，根据振动信息在校正第一音频数字信号时加入反向直流数字信号；根据反向直流数字信号控制向音圈输入校正直流，校正直流的极性与所述偏移方向的方向相反。

在一实施方式中，输出调节方法还包括：获取音圈的电流值及电压值；根据振动偏移并结合所述电流值及电压值，获取音圈的温度；根据振动信息对第一音频数字信号进行校正，包括：根据振动信息并结合所获取的温度，校正第一音频数字信号。

在一实施方式中，所述振动信息包括振幅值，所述根据所述振动信息对所述第一音频数字信号进行校正，包括：将所述振幅值与预设振幅值进行比较，若所检测到的振幅值大于预设振幅值，所述处理器则减小所述第一音频数字信号的峰值；若所检测到的振幅值小于所述预设振幅值，所述处理器则增大所述第一音频数字信号的峰值。

在一实施方式中，所述激光传感器获取所述振膜的振动信息，包括：多个激光传感器获取所述振膜不同位置的振动信息，所述振动信息包括振幅值，所述输出调节方法还包括：根据所获取的振膜上的不同位置的振幅值判断所述振膜是否处于振动不平衡状态，所述根据所述振动信息对所述第一音频数字信号进行校正，包括：确定所述振膜处于振动不平衡状态的情况下，根据所述振膜不同位置的振动信息校正所述第一音频数字信号。

在一实施方式中，振动信息还包括振动偏移，振动偏移包括振膜振幅中心位置与预设振膜中心位置之间的偏移量及偏移方向，输出调节方法还包括：判断振幅中心位置是否相对预设振幅中心位置偏移；根据振膜不同位置的振动信息校正第一音频数字信号，包括：在根据振动信息确定振幅中心位置未相对预设振幅中心位置偏移的情况下，根据所获取的振膜上的不同位置的振幅值判断所述振膜是否处于振动不平衡状态。

请参阅图8，图8为本申请第二实施方式提供的扬声器装置的立体剖视图。本申请第二实施方式提供的扬声器装置与第一实施方式提供的扬声器装置10的结构大致相同，不同在于，扬声器装置还包括外壳体55，外壳体55具腔体551，扬声器51固定收容于外壳体55的腔体551，激光传感器53固定于外壳体55朝向振膜511的一侧上，激光传感器53用于向振膜511发射激光并接收从振膜511反射回来的激光从而获取所述振动信息。

扬声器装置50可以为智能手机、智能手表、平板电脑、个人数字助理(personaldigital assistant，简称PDA)、销售终端(point of sales，简称POS)、车载电脑、台式电脑、笔记本电脑、智能电视、音响等任意电子设备，本发明实施例对此不作限定。

在一些可能的实施方式中，激光传感器53固定于振膜511上，激光传感器511用于向外壳体55发射激光并接收从外壳体511反射回来的激光从而获取所述振动信息。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种扬声器装置，其特征在于，包括扬声器、激光传感器及处理器，所述扬声器包括振膜及固定于所述振膜的音圈，所述音圈用于驱动所述振膜振动，所述激光传感器用于检测所述振膜在所述音圈根据第一音频数字信号驱动下的振动信息并传输至所述处理器，所述处理器用于根据所述振动信息对所述第一音频数字信号进行校正获取第二音频数字信号。

2.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述处理器还用于将所述振动信息进行转化而获取辅助参考信号，

所述扬声器装置还包括麦克风，所述麦克风用于拾取目标声音信号，所述处理器根据所述第一音频数字信号及所述辅助参考信号对所拾取的目标声音信号进行声音回声消除处理。

3.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述振动信息包括振动偏移，所述振动偏移包括振幅中心位置相对预设振幅中心位置的偏移量及偏移方向，所述处理器还用于：判断所述振幅中心位置是否相对所述预设振幅中心位置偏移；

在确定所述振幅中心位置相对所述预设振幅中心位置偏移的情况下，根据所述振动信息在校正所述第一音频数字信号时加入反向直流数字信号；

根据所述反向直流数字信号控制向所述音圈输入校正直流，所述校正直流的极性与所述偏移方向的方向相反。

4.根据权利要求3所述的扬声器装置，其特征在于，所述处理器用于根据所述振动信息对所述第一音频数字信号进行校正，包括：根据所述振动信息并结合所述音圈的温度，校正所述第一音频数字信号。

5.根据权利要求4所述的扬声器装置，其特征在于，所述扬声器装置还包括与所述处理器电性连接的检测模块，所述检测模块用于检测所述音圈的电流值及电压值并反馈至所述处理器，所述处理器根据所述电流值及所述电压值获取所述音圈的温度。

6.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述振动信息包括振幅值，所述处理器还用于将所述振幅值与预设振幅值进行比较，若所检测到的振幅值大于预设振幅值，所述处理器则减小所述第一音频数字信号的峰值；若所检测到的振幅值小于所述预设振幅值，所述处理器则增大所述第一音频数字信号的峰值。

7.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述激光传感器的数量为多个，多个所述激光传感器用于获取所述振膜不同位置的振动信息，所述振动信息包括振幅值，

所述处理器还用于根据所获取的振膜上的不同位置的振幅值判断所述振膜是否处于振动不平衡状态，所述处理器用于在确定所述振膜处于振动不平衡状态的情况下，根据所述振膜不同位置的振动信息校正所述第一音频数字信号。

8.根据权利要求7所述的扬声器装置，其特征在于，所述振动信息包括振动偏移，所述振动偏移包括获取振幅中心位置相对预设振幅中心位置的偏移量及偏移方向，所述处理器还用于根据所述振动信息判断所述振幅中心位置是否相对所述预设振幅中心位置偏移；

所述根据所述振膜不同位置的振动信息校正所述第一音频数字信号，包括：

在根据所述振动信息确定所述振幅中心位置未相对所述预设振幅中心位置偏移的情况下，根据所获取的振膜上的不同位置的振幅值判断所述振膜是否处于振动不平衡状态。

9.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述扬声器还包括扬声器壳体及芯柱，所述振膜固定于所述扬声器壳体上，所述芯柱固定收容于所述扬声器壳体，所述芯柱与所述振膜相对设置，所述芯柱上设有磁间隙，所述音圈伸入至所述磁间隙，所述激光传感器固定于所述芯柱朝向所述振膜的一侧，所述激光传感器用于向所述振膜发射激光并接收从所述振膜反射回来的激光从而获取所述振动信息，

所述激光传感器用于向所述芯柱发射激光并接收从所述芯柱反射回来的激光从而获取所述振动信息。

10.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述扬声器装置还包括外壳体，所述扬声器固定收容于所述外壳体，所述激光传感器固定于所述外壳体朝向所述振膜的一侧上，所述激光传感器用于向所述振膜发射激光并接收从所述振膜反射回来的激光从而获取所述振动信息，

所述激光传感器用于向所述外壳体发射激光并接收从所述外壳体反射回来的激光从而获取所述振动信息。

11.一种扬声器的输出调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述扬声器的音圈根据第一音频数字信号驱动振膜振动；

激光传感器获取所述振膜的振动信息；

根据所述振动信息对所述第一音频数字信号进行校正获取第二音频数字信号。

12.根据权利要求11所述的输出调节方法，其特征在于，所述输出调节方法还包括：

将所述振动信息进行转化而获取辅助参考信号；

麦克风拾取目标声音信号；

根据所述第一音频数字信号及所述辅助参考信号对所拾取的目标声音信号进行声音回声消除处理。

13.根据权利要求11所述的输出调节方法，其特征在于，所述振动信息包括振动偏移，所述振动偏移包括获取振幅中心位置相对预设振幅中心位置的偏移量及偏移方向；

所述根据所述振动信息对所述第一音频数字信号进行校正，包括：

判断所述振幅中心位置是否相对所述预设振幅中心位置偏移；

在确定所述振幅中心位置相对所述预设振幅中心位置偏移的情况下，根据所述振动信息在校正所述第一音频数字信号时加入反向直流数字信号；

根据所述反向直流数字信号控制向所述音圈输入校正直流，所述校正直流的极性与所述偏移方向相反。

14.根据权利要求13所述的输出调节方法，其特征在于，所述输出调节方法还包括：

获取所述音圈的温度；

所述根据所述振动信息对所述第一音频数字信号进行校正，包括：根据所述振动信息并结合所获取的温度，校正所述第一音频数字信号。

15.根据权利要求14所述的输出调节方法，其特征在于，

所述获取所述音圈的温度，包括：检测所述音圈的电流值及电压值；

根据检测到的所述音圈的电流值及电压值，获取所述音圈的温度。

16.根据权利要求11所述的输出调节方法，其特征在于，所述振动信息包括振幅值，

所述根据所述振动信息对所述第一音频数字信号进行校正，包括：将所述振幅值与预设振幅值进行比较，若所检测到的振幅值大于预设振幅值，所述处理器则减小所述第一音频数字信号的峰值；若所检测到的振幅值小于所述预设振幅值，所述处理器则增大所述第一音频数字信号的峰值。

17.根据权利要求11所述的输出调节方法，其特征在于，所述激光传感器获取所述振膜的振动信息，包括：多个激光传感器获取所述振膜不同位置的振动信息，所述振动信息包括振幅值，

所述输出调节方法还包括：

根据所获取的振膜上的不同位置的振幅值判断所述振膜是否处于振动不平衡状态，

所述根据所述振动信息对所述第一音频数字信号进行校正，包括：确定所述振膜处于振动不平衡状态的情况下，根据所述振膜不同位置的振动信息校正所述第一音频数字信号。

18.根据权利要求17所述的输出调节方法，其特征在于，所述振动信息还包括振动偏移，所述振动偏移为振膜振幅中心位置与预设振膜中心位置之间的偏移，

所述输出调节方法还包括：

判断所述振幅中心位置是否相对所述预设振幅中心位置偏移；

所述根据所述振膜不同位置的振动信息校正所述第一音频数字信号，包括：

在根据所述振动信息确定所述振幅中心位置未相对所述预设振幅中心位置偏移的情况下，根据所获取的振膜上的不同位置的振幅值判断所述振膜是否处于振动不平衡状态。

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