CN113395644A - 音圈、扬声器及音频电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种音圈、扬声器及音频电子设备，涉及声学系统领域，能够降低两个音圈的交界面处出现不平整、不规则排布的几率。该音圈包括由第一线圈和第二线圈形成的M层绕线；M为大于或等于3的正整数；M层绕线在外侧的一层或二层绕线包括互相接触的上端绕线和下端绕线；或者，M层绕线在内侧的二层绕线包括互相接触的上端绕线和下端绕线；上端绕线和下端绕线中一个为第二线圈，另一个位于第一线圈中；M层绕线中除上端绕线和下端绕线以外绕线均位于第一线圈中。

Description

音圈、扬声器及音频电子设备

技术领域

本申请涉及声学系统领域，尤其涉及一种音圈、扬声器及音频电子设备。

背景技术

随着3G、4G、5G通讯技术的进步，移动多媒体技术也随之发展，与音频功能相关的设备(简称音频设备)使用率越来越高。音频设备实现音频信号的播放通常需要配备微型电声换能器来实现的，最为普遍采用的微型电声换能器是动圈式微型扬声器(下文简称扬声器)，音圈作为动圈式微型扬声器振动系统中必不可少的组件，对扬声器的音质、音效起到至关重要的作用。

现有技术中，将音圈设计为对称设置的上线圈和下线圈两部分组成，然而，在音圈的绕制时，需要先完成一个线圈(例如下线圈)的绕制后，再进行另一个线圈(例如上线圈)的绕制，由于绕线入线始于音圈的内侧，从而会出现入线跨层的问题，同时由于工艺误差以及绕线本身的公差累计，导致上线圈在与下线圈交界面的位置绕线会直接或间接的搭在下线圈的跨层线上的问题；从而造成上线圈和下线圈在交界面处排布不平整、不规则的问题，进而使得音圈绕制良率低等问题。

发明内容

本申请提供一种音圈、扬声器及音频电子设备，能够降低两个音圈的交界面处出现不平整、不规则排布的几率。

本申请提供一种音圈，包括由第一线圈和第二线圈形成的M层绕线；其中，M为大于或等于3的正整数；所述M层绕线在外侧的一层或二层绕线包括互相接触的上端绕线和下端绕线；或者，所述M层绕线在内侧的二层绕线包括互相接触的上端绕线和下端绕线；所述上端绕线和所述下端绕线中一个为所述第二线圈，另一个位于所述第一线圈中；所述M层绕线中除所述上端绕线和所述下端绕线以外绕线均位于所述第一线圈中。

采用本申请的音圈，通过设置第二线圈内侧的二层或者位于外侧的一层或二层，并且第二线圈与第一线圈的部分绕线共同形成所在绕线层的绕线，音圈的其余绕线层均位于第一线圈中，从而能够保证第一线圈和第二线圈均不会入线和出线跨层的问题，进而保证了音圈中的第一线圈和第二线圈在交界面处几乎不会出现绕线排布不平整、不规则的问题，或者说，在交界面处出现绕线排布不平整、不规则的几率很小，保证了音圈了绕制良率。

在一些可能实现的方式中，所述上端绕线和所述下端绕线位于所述音圈的最外层；所述第二线圈的入线位于最外层中与所述第一线圈的最外层绕线接触的中部。在此情况下，一方面，可以通过在出线位置减少线圈来保证绕线的平整排布；另一方面，还能够保证第二线圈整体尽可能的靠近音圈的中部，也即保证第二线圈整体处于磁感应强度较大的区域，从而更有利于准确的判断扬声器振动系统的位置。

在一些可能实现的方式中，所述上端绕线和所述下端绕线位于所述音圈的最外层和次外层；所述第二线圈的入线位于次外层中远离所述第一线圈的次外层绕线的端部。能够保证第一线圈和第二线圈的出现和入线均位于端部，不出现跨层的问题，避免第一线圈和第二线圈在最外层的交界面处出现不平整、不规则的排线，提高了音圈的绕制良率。

在一些可能实现的方式中，所述上端绕线和所述下端绕线位于所述音圈的最外层和次外层；所述第二线圈的入线位于次外层中与所述第一线圈的次外层绕线接触的中部，所述第二线圈在最外层对应入线的位置缺线排布。从而保证第二线圈的入线顺利引出，避免在第一线圈和第二线圈在最外层的交界面处出现不平整、不规则的排线，提高了音圈的绕制良率。

在一些可能实现的方式中，所述上端绕线和所述下端绕线位于所述音圈的最内层和次内层；所述第二线圈的入线和第一线圈的入线分别位于最内层绕线的两端。能够保证第一线圈和第二线圈的入线和出线均设置于绕线层的端部，不会出现跨层入线或跨层出线的问题，进而降低了在第一线圈和第二线圈在交界面处出现不平整、不规则排线的几率，提高了音圈的绕制良率。

在一些可能实现的方式中，所述音圈的最外层绕线为非满层绕线。

在一些可能实现的方式中，M＝4、5或6。

在一些可能实现的方式中，所述音圈的绕线高度为0.8mm～1.5mm。

在一些可能实现的方式中，所述第二线圈的绕线高度占所述音圈的整个绕线高度的20％～80％。

在一些可能实现的方式中，所述第二线圈的绕线高度占所述音圈的整个绕线高度的50％～60％。

本申请实施例还提供一种扬声器，包括振膜以及如前述任一种可能实现的方式的音圈；所述音圈的上端面与所述振膜连接。

本申请实施例还提供一种音频电子设备，包括印刷电路板以及如前述任一种可能实现的方式的扬声器，所述扬声器与所述印刷电路板连接。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种扬声器的分解示意图；

图2为本申请实施例提供的一种扬声器的剖面示意图；

图3为本申请实施例提供的一种音圈的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种音圈的剖面结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种音圈的剖面结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种音圈的剖面结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种音圈的剖面结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种音圈的剖面结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种音圈的剖面结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种音圈的剖面结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种音圈的剖面结构示意图；

图12为本申请实施例提供的一种音圈的换能系数曲线图；

图13为本申请实施例提供的一种音圈和控制单元的结构示意图；

图14为本申请实施例提供的一种功率放大模块与音圈的连接示意图；

图15为本申请实施例提供的一种功率放大模块与音圈的连接示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书实施例和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。“上”、“下”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。

本申请实施例提供一种音频电子设备。该音频电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本、车载电脑、智能手表、智能手环等电子产品。本申请实施例对音频电子设备的具体形式不做特殊限制。

上述音频电子设备中包括印刷电路板(printed circuit board，PCB)以及与印刷电路板连接的扬声器，扬声器作为一种电声转换器件，能够将电信号转换为声信号，从而实现音频电子设备的音频播放功能。

本申请实施例还提供一种扬声器，例如可以为动圈式扬声器，但并不限制于此。示意的，以下以动圈式扬声器为例，对扬声器的整体结构进行示意的说明。

图1为本申请实施例提供的一种扬声器的分解示意图，图2为图1中示出的扬声器的剖面示意图。参考图1和图2所示，该扬声器包括在包括前述音圈1的基础上，还包括中心磁铁2、边磁铁3、振膜4、柔性电路板(flexible printed circuit，FPC)5等。音圈1位于中心磁铁2与边磁铁3之间的磁间隙中，音圈1的上端面与振膜4连接，音圈1与柔性电路板5电连接。中心磁铁2与边磁铁3在磁间隙产生水平磁场，音圈1处于该磁场中，并且音圈1在电流的作用下，会产生上下方向的安培力，进而带动振膜4上下振动发出声音。

当然，如图1和图2所示，扬声器还包括其他的器件，例如盆架、位于中心磁铁2和边磁铁3上表面和下表面的极片等等，此处不再具体赘述。

本申请的扬声器中的音圈采用双线圈设计，一方面，能够更好的判断扬声器振动系统的位置，从而保证振动系统按照设计的振动状态进行工作，进而提高扬声器的音质和音效等；另一方面，该音圈中的两个线圈在交界面处几乎不会出现绕线排布不平整、不规则的问题，或者说，在交界面处出现绕线排布不平整、不规则的几率很小，保证了音圈了绕制良率。

以下通过具体实施例对本申请的扬声器所采用的音圈1做进一步的说明。

实施例一

本实施例提供一种音圈1，如图3和图4(图3沿CC’位置的剖面图)所示，该音圈1包括第一线圈11和第二线圈12；其中，第一线圈11和第二线圈12可以采用自粘漆包线，该漆包线可以采用圆线，也可以采用方线，本申请对此不作具体限制；图4以及下文仅是示意的以方线为例进行说明的。

如图4所示，在本实施例的音圈1中，第一线圈11和第二线圈12形成M层绕线；其中，M为大于或等于3的正整数。图4中仅是示意的以M＝4为例进行说明的，但本实施例并不限制于此。

如图4所示，该音圈1在从内侧A1到外侧A2的M层绕线中，第1层到第M-1层的绕线均位于第一线圈11中，第M层(即最外层)绕线包括互相接触的上端绕线和下端绕线，上端绕线和下端绕线中一个位于第一线圈11中，另一个为第二线圈12中；也即音圈1的最外层绕线中，部分为第二线圈12，部分位于第一线圈11中；或者说，第二线圈12与第一线圈11中位于第M层的绕线整体构成该音圈2的最外层绕线。

在该实施例中可以理解的是，在进行音圈1的制作时，如图5所示，需要先进行第一线圈11的绕制，从最内层(第1层)端部入线依次向外层进行绕线；在进行第一线圈11最外层(即第M层)线圈的绕线时，应预留出第二线圈12的绕线区域(即预留绕线区S)。也就是说，第一线圈11的第M层采用非满层的绕线，并不完全覆盖第M-1层的绕线，给第二线圈12预留出绕线区域；并且保证了第一线圈11不会出现入线和出线跨层的问题。

在完成第一线圈11的绕制后，在位于第M层的预留绕线区S，进行第二线圈12的绕制；也就是说，第二线圈12整体位于该音圈1的最外层，保证了第二线圈12不会出现入线和出线跨层的问题。

综上所述，在本实施例的音圈中，通过设置最外层的绕线由第二线圈和第一线圈的部分共同组成，第一线圈的其余部分形成音圈的最外层以内的多个满层绕线层，从而能够保证第一线圈和第二线圈的出线和入线均不会出现跨层的问题，进而降低了第一线圈和第二线圈在交界面处也不会出现排布不平整、不规则的几率，也即提高了音圈的绕制良率。

需要说明的是，图4中仅是示意的以第二线圈12位于音圈1最外侧的下部(也即第二线圈12为下端绕线)为例进行说明的，在另一些可能实现的方式中，如图6所示，第二线圈12也可以位于音圈1最外侧的上部(也即第二线圈12为上端绕线)，本实施例对此不作具体限制。

以下对该实施例的音圈1中的第一线圈11和第二线圈12的入线和出线的设置进行示意的说明。

对于单层绕线的第二线圈12而言，由于第二线圈12的绕线整体均位于最外层，如图6所示，在一些可能实现的方式中，第二线圈12的入线a2可以位于预留绕线区S远离第一线圈11的最外层绕线的端部，第二线圈12的出线b2位于预留绕线区S与第一线圈11的最外层绕线接触的位置；也即第二线圈12的出线b2位于音圈1最外层中、与第一线圈11的最外层绕线接触的中部。在另一些可能实现的方式中，第二线圈12的入线a2可以位于预留绕线区S与第一线圈11的最外层绕线接触的位置，第二线圈12的出线b2位于预留绕线区S远离第一线圈11的最外层绕线的端部；也即第二线圈12的入线a2位于音圈1最外层中、与第一线圈11的最外层绕线接触的中部。

对于上述第二线圈12的两种入线方式而言，可以理解的是，相比于第二线圈12从最外层的端部入线，在出线位置出现空间不足、不易排线的几率较大而言，第二线圈12从音圈1外层的中部入线(也即出线位置位于端部)，一方面，可以通过在出线位置减少线圈来保证绕线的平整排布；另一方面，还能够保证第二线圈12整体尽可能的靠近音圈的中部，也即保证第二线圈12整体处于磁感应强度较大的区域，从而更有利于准确的判断扬声器振动系统的位置(具体可以参考后续实施例)。

对于多层绕线的第一线圈11而言，可参考图6、图7所示，第一线圈11的绕线需要从内侧A1向外侧A2通过来回往复缠绕的方式来实现多层绕线，在此情况下，可以理解的是，第一线圈11的出线b1必然位于最外层绕线中与第二线圈12接触的一端，第一线圈11的入线a1必然位于最内层绕线的端部。

当然，根据音圈1的绕线层数(即M)的具体设置以及第二线圈12的位置，入线a1可能位于最内层绕线的上端，也可能位于最内层绕线的下端。

例如，如图6所示，第二线圈12位于音圈1的上部，第一线圈11为偶数层的情况下，入线a1位于最内层绕线的上端，在进行绕线时，先向下绕线，在完成最内层的绕线后，再从下向上绕线，依次来回往复完成第一线圈11的绕线。又例如，如图7所示，第二线圈12位于音圈1的上部，第一线圈11为奇数层的情况下，入线a1位于最内层绕线的上端。

在此基础上，为了进一步的降低因工艺误差以及绕线本身的公差积累造成第二线圈12与第一线圈11在交界面出现不平整、不规则的几率，可以设置音圈1在最外层(即第M层)采用非满层的绕线，也即通过减少最外层绕线的圈数，从而保证最外层具有足够绕线空间。

此外，本领域的技术人员应当理解的是，对于音圈1而言，最外层的绕线可以采用非满层的绕线，而对于最外层以内的任一层绕线都应当保证满层绕线。

在实际的绕线过程中，可以沿音圈1的轴向给绕线施加挤压力，保证音圈的各层实现紧密(或者是无间隙)满层绕线。当然，对于前述在最外层采用非满层的绕线的音圈而言，在制作最外层的绕线时，可以不向绕线施加挤压力或者向绕线施加较小的挤压力。

实施例二

本实施例提供一种音圈1(可参考图3的立体图)，如图8所示，该音圈1包括第一线圈11和第二线圈12。在该音圈1中，第一线圈11和第二线圈12形成M层绕线；其中，M为大于或等于3的正整数。图8仅是示意的以M＝4为例进行说明的，但实施例并不限制于此。

该音圈1从在内侧A1到外侧A2的方向上的M层绕线中，第1层到第M-2层的绕线均位于第一线圈11中，第M-1层和第M层的绕线包括相互接触的上端双层绕线和下端双层绕线，其中，上端双层绕线和下端双层绕线中一个为第二线圈12，另一个位于第一线圈11中。也就是说，第二线圈12与第一线圈11中位于第M-1层和第M层的绕线整体构成该音圈2的最外层和次外层绕线。

需要说明的是，图8中仅是示意的以第二线圈12位于音圈1最外层和次外层的下部(即第二线圈12作为下端双层绕线)为例进行说明的，在另一些可能实现的方式中，第二线圈12也可以位于音圈1最外层和次外层的上部(即第二线圈12作为上端双层绕线)，本实施例对此不作具体限制。

在该实施例中可以理解的是，在进行音圈1的绕制时，如图9所示，先进行第一线圈11的绕制，从最内层(第1层)端部入线依次向外层进行绕线，并在进行第M-1层的绕线时，第一线圈11的第M-1层采用非满层的绕线(即第M-1层的绕线并不完全覆盖第M-2层的绕线)，预留出第二线圈12的绕线区域(即预留绕线区S)，并且第一线圈11在第M-1层的绕线上进行第M层(即最外层)的绕线并出线；也即第一线圈11不会出现跨层出现的问题。

在完成第一线圈11的绕制后，在预留绕线区S进行双层的第二线圈12的绕制。

在一些可能实现的方式中，参考图8和图9，第二线圈1的入线可以位于第M-1层(即次外层)中、远离第一线圈11的第M-1层绕线的端部；也即第二线圈12从预留绕线区S远离第一线圈11的第M-1层绕线的一端入线，出线位于预留绕线区S远离第一线圈11的第M层绕线的一端，从而也就避免了跨层入线的问题。

在另一些可能实现的方式中，第二线圈1的入线可以位于第M-1层(即次外层)中、与第一线圈11的第M-1层绕线接触的中部；也即第二线圈12从预留绕线区S与第一线圈11的第M-1层的绕线接触的一端入线，出线位于预留绕线区S与第一线圈11的第M层绕线接触的一端。在此情况下，可以在第二线圈12进行第M层(即最外层)绕线时，在对应第二线圈12的入线位置，减小绕制线圈，从而保证第二线圈12的入线顺利引出，避免在第一线圈11和第二线圈12在最外层的交界面处出现不平整、不规则的排线。

另外，对于多层绕线的第一线圈11而言，需要从内侧A1向外侧A2通过来回往复缠绕的方式来实现多层绕线，参考图9所示，可以理解的是，第一线圈11的出线b1必然位于最外层绕线(即第M层绕线)中远离第二线圈12(也即预留绕线区S)的一端，第一线圈11的入线a1位于最内层绕线的端部。当然，根据音圈的绕线层数(即M)的具体设置以及第二线圈12的位置，入线a1可能位于最内层绕线的上端，也可能位于最内层走线的下端，具体可以参考实施例一中相应部分的描述，此处不再赘述。

综上所述，本实施例中，通过设置音圈外侧的双层绕线由第二线圈和第一线圈的部分共同组成，第一线圈的其余部分形成音圈的次外层以内的满层绕线层，从而在保证第一线圈正常入线和出线的基础上，第二线圈能够通过端部入线，来避免第二线圈入线跨层；或者对于第二线圈从中部入线的情况下，通过在最外层对应中部入线位置处减少排线，来保证入线的正常顺利引出，进而降低了在第一线圈和第二线圈在交界面处出现不平整、不规则排线的几率，提高了音圈的绕制良率。

在此基础上，为了进一步的降低因工艺误差以及绕线本身的公差积累造成第二线圈12与第一线圈11在交界面出现不平整、不规则的几率，可以设置音圈1在最外层(即第M层)采用非满层绕线，也即通过减少最外层绕线的圈数，从而保证最外层具有足够绕线空间。在实际的绕线过程中，在制作最外层的绕线时，可以不向绕线施加挤压力或者向绕线施加较小的挤压力。对于最外层以内的绕线层，在绕制时，可以沿音圈1的轴向给绕线施加挤压力，保证音圈的各层实现紧密(或者是无间隙)满层绕线。

实施例三

本实施例提供一种音圈1(可参考图3的立体图)，如图10所示，该音圈1包括第一线圈11和第二线圈12；在该音圈1中，第一线圈11和第二线圈12形成M层绕线；其中，M为大于或等于3的正整数。图10仅是示意的以M＝4为例进行说明的，但实施例并不限制于此。

该音圈1在从内侧A1到外侧A2的方向上的M层绕线中，第1层和第2层(即最内层和次内层)绕线包括互相接触的上端双层绕线和下端双层绕线，上端双层绕线和下端双层绕线中一个位于第一线圈11中，另一个为第二线圈12中；第3层到第M层的绕线均位于第一线圈11中。也就是说，第二线圈12与第一线圈11中位于第1层和第2层的绕线整体构成该音圈2的最内层绕线。

需要说明的是，图10中仅是示意的以第二线圈12位于音圈1的最内层和次内层的上部(即第二线圈12为上端双层绕线)为例进行说明的，在另一些可能实现的方式中，第二线圈12也可以位于音圈1最内层和次内层的下部(即第二线圈12为下端双层绕线)，本实施例对此不作具体限制。

在该实施例中可以理解的是，在进行音圈1的制作时，如图11所示，先进行第二线圈12的绕制，第二线圈12的第1层和第2层采用非满层的绕线，从而在第1层和第2层预留出第一线圈11的绕线区域(即预留绕线区S)，第一线圈11在第3层到第M层采用满层绕线。

对于双层绕线的第二线圈12而言，如图11所示，第二线圈12的入线a2位于最内层(即第1层)、且远离预留绕线区S一侧的端部，第二线圈12的出线b2位于第2层、且远离预留绕线区S一侧的端部；也就是说，第二线圈12的入线a2和出线b2均位于绕线端部，并不会出现跨层的问题，从而提高了音圈的绕制良率。

另外，对于多层绕线的第一线圈11而言，如图10所示，可以设置第一线圈11的入线a2位于最内层(即第1层)、且远离第二线圈12一侧的端部，第一线圈11的出线b2根据音圈1的绕线层数(即M的取值)的设置以及第二线圈12的位置，可能位于最外层绕线的上端，也可能位于最外层绕线的下端，具体可以参考实施例一、实施例二中相关部分的描述，此处不再赘述；在此情况下，第一线圈11的入线a1和出现b1均不会出现跨层的问题。

综上所述，本实施例中，通过设置音圈内侧的双层绕线由第二线圈和第一线圈的部分共同组成，第一线圈的其余部分形成音圈的次内层以外的满层绕线层，从而能够保证第一线圈和第二线圈的入线和出线均设置于绕线层的端部，不会出现跨层入线或跨层出线的问题，进而降低了在第一线圈和第二线圈在交界面处出现不平整、不规则排线的几率，提高了音圈的绕制良率。

当然，在该实施例中，对于音圈1而言，M层绕线可以均采用满层绕线的方式，在第一线圈11和第二线圈12绕制时，可以沿音圈1的轴向给绕线施加挤压力，保证音圈的各层实现紧密(或者是无间隙)满层绕线。

在此基础上，对于前述任一实施例(包括实施例一、实施例二、实施例三)中音圈1而言，实际中可以根据需要设置音圈1沿轴向(或者说径向)的绕线层数、高度，以及音圈1从内侧A1到外侧A2的绕线层数。

示意的，在一些实施例中，可以设置音圈1沿轴向(或者说径向)的高度为0.8mm至1.5mm，沿轴向上绕制10～15层绕线，从内侧A1到外侧A2的绕制4～6层绕线。

例如，在一些可能实现的方式中，可以设置音圈1沿轴向(或者说径向)的高度为1.1mm，沿轴向上绕制13层绕线，从内侧A1到外侧A2的绕制5层绕线。

另外，对于采用非满层绕线的第二线圈12而言，在一些可能实现的方式中，可以设置第二线圈12的绕线高度占该音圈1的整体绕线高度的20％～80％，以便能够通过第二线圈准确的判断扬声器振动系统的位置。

具体的，通过设置第二线圈12的绕线高度占该音圈1的整体绕线高度大于20％，以保证第二线圈12的电力换能系数具有明显的辨识度；通过设置第二线圈12的绕线高度占该音圈1的整体绕线高度小于80％，以明确区分第二线圈12的电力换能系数与第一线圈12的电力换能系数；从而能够保证通过第一线圈11和第二线圈12来准确的判断扬声器振动系统的位置。

示意的，在一些可能实现的方式中，为了进一步的准确的判断扬声器振动系统的位置，可以设置第二线圈12的绕线高度占该音圈1的整体绕线高度的50％～60％。例如，可以设置第二线圈12的绕线高度占该音圈1的整体绕线高度的一半。

以下以图10中示出的音圈1为例，对通过第一线圈11和第二线圈12来判断扬声器振动系统的位置进行示意的说明。

参考图2，可以理解的是，音圈1位于磁间隙中，磁路在磁间隙产生的磁感应强度为B，音圈1的绕线长度L，当音圈1加载电压并产生电流i时(i为已知参数)，音圈1可以产生驱动力F＝BLi，从而能够驱动振膜4的位置变化；其中，BL可以称为电力换能系数(为已知参数)。由于音圈1产生的驱动力F与振膜4的位置存在一一对应关系，从而也就可以获取得到振膜4的位置与BL的关系(即电力换能系数曲线，简称BL曲线)。基于此，如图12所示，曲线BL、BL1、BL2分别为音圈1、第一线圈11、第二线圈12的电力换能系数曲线。

另外，音圈1的位置x＝vdt+x₀；其中，x₀为音圈1的初始位置，v为音圈的运动速度。由U_emf＝BLv，可知

其中，U_emf为音圈1在磁场中的运动产生的反向电动势(backelectro motive force，back-EMF)。基于此，可知

x₀为已知参数，

可以通过实际检测获取，也即根据BL可以直接获取得到与音圈1(也即振动系统)的位置。可以理解的是，获取扬声器振动系统的位置的准确性与电力换能系数曲线的变化率直接相关，BL曲线的变化率越大，获取得到的扬声器振动系统的位置越准确。

表1

位置	-0.4	-0.3	-0.2	-0.1
					BL变化率	100.93％	100.85％	100.66％	100.13％
BL1/BL2变化率	103.83％	103.02％	102.43％	102.06％

表2

位置	0	0.1	0.2	0.3	0.4
						BL的变化率	100.13％	100.66％	101.01％	101.46％	101.70％
BL1-BL2的变化率	101.36％	102.07％	102.60％	102.63％	102.44％

表1为在音圈1在-0.4mm～-0.1mm的位置变化范围内，音圈1的电力换能系数的变化率(即BL变化率)，以及第一线圈11和第二线圈12的BL比值的变化率(即BL1/BL2变化率)。表2为音圈1在0～0.4mm的位置变化范围内，音圈1的BL变化率，以及第一线圈11和第二线圈12的BL差值的变化率(即BL1-BL2变化率)。

从表1可以看出，在-0.4mm的位置，BL1/BL2变化率为103.83％明显大于BL变化率为100.93％，也就是说，在-0.4mm的位置，通过BL1/BL2变化率相比于通过BL变化率，能够更准确的获取扬声器振动系统的位置；同理如在-0.3mm、-0.2mm、-0.1mm位置处BL1/BL2变化率均明显大于BL的变化率。

从表2可以看出，在0.4mm的位置，BL1-BL2变化率为102.44％明显大于BL变化率为101.70％，也就是说，在0.4mm的位置，通过BL1-BL2变化率相比于通过BL变化率，能够更准确的获取扬声器振动系统的位置；同理如在0.3mm、0.2mm、0.1mm、0位置处BL1-BL2变化率均明显大于BL变化率。

也就是说，采用本申请的音圈1，可以在音圈1的位置在小于0(即＜0)的范围内，通过BL1/BL2变化率来准确获取扬声器振动系统的具体位置，在大于等于0(即≥0)的范围内，通过BL1-BL2变化率来准确获取扬声器振动系统的具体位置。通过实际的验证，采用本申请的双线圈的音圈设计，能够对扬声器振动系统的位置检测精度可以达到0.01mm。

在此基础上，以下结合音频电子设备，对本申请的扬声器的工作过程进行示意的说明。

首先，可以理解的是，由于扬声器自身为非线性系统，其电力换能系数BL、振膜等振动系统的参数等均为非线性系统，使得振动系统的上下振幅通常存在大小不一致(或者说不对称)的情况，也即振动系统的上下振幅的中心点与振动系统的初始振动点(即0点位置)之间存在偏移。

基于此，如图13所示，本申请实施例提供的音频电子设备包括扬声器01以及与扬声器01中的音圈1(图13中未示出)连接控制单元02，能够通过控制单元02准确获取音圈1的位置，并对音圈1的振动进行直流电压(即DC电压)矫正，使得振动系统的上下振幅大小相同，从而提升扬声器的外放响度并降低失真。

以下对上述控制单元02的具体结构进行示意的说明。

如图13所示，控制单元02可以包括偏移检测模块21、PID控制器22、功率放大模块23。

偏移检测模块21的输入端输入音频初始信号，PID控制器22的输入端与偏移检测模块21连接，PID控制器22的输出端与功率放大模块23的输入端连接；功率放大模块23的输出端与扬声器01中的音圈1(可参考图14、图15)连接；并且，功率放大模块23还与偏移检测模块21连接，并向偏移检测模块21输出音圈1的位置检测信号，该位置检测信号可以为电压/电流信号(V/I)。

在此情况下，偏移检测模块21根据输入端输入的初始音频信号以及从功率放大模块23输入的位置检测信号，获取音圈1的直流矫正信号D1，并输出至PID控制器22；PID控制22根据接收的直流矫正信号D1得到直流矫正电压V_DC，并输出至功率放大模块23；功率放大模块23将直流矫正电压V_DC输出至音圈1，以对初始音频信号进行矫正，使得音圈1的上下振幅大小相同。

在此基础上，以下对功率放大模块23与音圈1的具体连接方式做进一步的说明。

对于音圈1中的第一线圈11和第二线圈12而言，一般可以将第一线圈11的入线或出线与第二线圈12入线或出线通过位于扬声器中的FPC进行短接(例如，可以是第一线圈11的出线与第二线圈12入线短接，但并不限制于此，可以根据实际的绕线形式选择合适的短接方式)，来实现的第一线圈11和第二线圈12的串联。示意的，对于图10中的音圈1而言，可以设置第二线圈12的入线引线(a2)与第一线圈11的出线引线(b1)通过PCB短接，下文均是以此为例进行示意说明的。

在一些可能实现的方式中，如图14所示，功率放大模块23可以包括两个功率放大器(power amplifier，PA)：第一功率放大器PA1和第二功率放大器PA2。

结合图14和图10所示，第一功率放大器PA1的驱动信号端口Out1_P与第一线圈11的入线引线(a1)连通，驱动信号端口Out1_N与第一线圈11的出线引线(b1)连通；侦测端口Vsense1_P与第一线圈11的入线引线(a1)连通，侦测端口Vsense1_N与第一线圈11的出线引线(b1)连通。

第二功率放大器PA2的驱动信号端口Out2_P与第二线圈12的入线引线(a2)连通，驱动信号端口Out2_N与第二线圈12的出线引线(b2)连通；侦测端口Vsense2_P与第二线圈12的入线引线(a2)连通，侦测端口Vsense2_N与第二线圈12的出线引线(b2)连通。当然，对于第二线圈12的入线引线(a2)和第一线圈11的出线引线(b1)而言，两者短接，两者可视为等效连接引线，实际中可根据需要择其一进行连接即可。

在另一些可能实现的方式中，如图15所示，功率放大模块23可以包括一个功率放大器PA。

结合图15和图10所示，该功率放大器PA的驱动信号端口Out1_P与第一线圈11的入线引线(a1)连通，驱动信号端口Out_N与第二线圈12的出线引线(b2)连通；侦测端口Vsense1_N与第二线圈12的出线引线(b2)连通，侦测端口Vsense2_P与第一线圈11的入线引线(a1)连通；侦测端口Vsense1_P/Vsense2_N与第二线圈12的入线引线(a2)或者第一线圈11的出线引线(b1)连通；由于第二线圈12的入线引线(a2)和第一线圈11的出线引线(b1)短路，两者可视为等效的连接引线，两者择其一进行连接即可。

根据前述实施例可知，本申请实施例提供的音圈1中，第一线圈11的长度大于第二线圈12的长度，也即第一线圈11的BL值大于第二线圈12的BL值，为了有效的节省电路的功耗，可以将音频初始信号加载于音圈1两端的引线上(也即图14中的Out1_P和Out2_N上、图15中的Out_P和Out_N上)，将直流矫正信号(也即直流矫正电压V_DC)加载于第一线圈11两端的引线上(也即图14中的Out1_P和Out1_N，图15中Out_P和Vsense1_P/Vsense2_N上)。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种音圈，其特征在于，包括由第一线圈和第二线圈形成的M层绕线；其中，M为大于或等于3的正整数；

所述M层绕线在外侧的一层或二层绕线包括互相接触的上端绕线和下端绕线；或者，所述M层绕线在内侧的二层绕线包括互相接触的上端绕线和下端绕线；

所述上端绕线和所述下端绕线中一个为所述第二线圈，另一个位于所述第一线圈中；

所述M层绕线中除所述上端绕线和所述下端绕线以外绕线均位于所述第一线圈中。

2.根据权利要求1所述的音圈，其特征在于，所述上端绕线和所述下端绕线位于所述音圈的最外层；

所述第二线圈的入线位于最外层中与所述第一线圈的最外层绕线接触的中部。

3.根据权利要求1所述的音圈，其特征在于，所述上端绕线和所述下端绕线位于所述音圈的最外层和次外层；

所述第二线圈的入线位于次外层中远离所述第一线圈的次外层绕线的端部。

4.根据权利要求1所述的音圈，其特征在于，

所述上端绕线和所述下端绕线位于所述音圈的最内层和次内层；

所述第二线圈的入线和第一线圈的入线分别位于最内层绕线的两端。

5.根据权利要求2或3所述的音圈，其特征在于，所述音圈的最外层绕线为非满层绕线。

6.根据权利要求1-5任一项所述的音圈，其特征在于，M＝4、5或6。

7.根据权利要求1-6任一项所述的音圈，其特征在于，所述音圈的绕线高度为0.8mm～1.5mm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的音圈，其特征在于，所述第二线圈的绕线高度占所述音圈的整个绕线高度的20％～80％。

9.根据权利要求1-7任一项所述的音圈，其特征在于，所述第二线圈的绕线高度占所述音圈的整个绕线高度的50％～60％。

10.一种扬声器，其特征在于，包括振膜以及如权利要求1-9任一项所述的音圈；所述音圈的上端面与所述振膜连接。

11.一种音频电子设备，其特征在于，包括印刷电路板以及如权利要求10所述的扬声器，所述扬声器与所述印刷电路板连接。

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