CN205454080U - 振动发声器件的驱动电路、振动发声器件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种振动发声器件的驱动电路，其包括：控制信号接收模块，用于接收外部的控制信号；驱动电压信号接收模块，用于接收外部的驱动电压信号；驱动模块，用于对所述驱动电压信号进行放大，并根据所述控制信号向振动发声器件提供放大的驱动电压信号；其中，振动发声器件根据放大的驱动电压信号产生振动。本实用新型还提供了一种具有该振动发声器件的驱动电路的振动发声器件和电子设备。本实用新型通过采用压电陶瓷听筒将用户感知声音的方式由空气传导转变为骨传导方式，在保证用户正常通话的基础上，还能大幅度降低周围环境噪声的影响，改善用户的通话体验；而对于听力障碍者，骨传导的方式也能够保证他们正确获知通话声音。

Description

振动发声器件的驱动电路、振动发声器件及电子设备

技术领域

本实用新型属于电子设备技术领域，具体地讲，涉及一种振动发声器件的驱动电路、具有该驱动电路的振动发声器件及电子设备。

背景技术

目前，手机终端设计普遍采用动圈式的发声器件作为听筒，在通话过程中，听筒器件在电路信号的驱动下，听筒膜片推动空气振动，经由人耳外耳道穿入耳朵，引起耳朵鼓膜振动，产生神经电，通过大脑听觉神经，从而令人体感知到声音。人们就是通过这种空气传导的方式，感知到通话的声音。但是，如果是在很嘈杂的环境中，手机通话的声音很容易被周围的环境噪声影响，这时我们将无法准确地获知通话内容；另一种情况是，如果手机用户是听力障碍者，由于鼓膜受损，无法将空气振动转换为神经电信号，听力障碍者也将无法准确地获知通话内容。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种实现骨传导方式感知声音，以达到改善用户的通话体验，进而帮助听力障碍者正确获知通话声音振动发声器件的驱动电路及具有该振动发声器件的驱动电路的振动发声器件及电子设备。

根据本实用新型的一方面，提供了一种振动发声器件的驱动电路，其包括：控制信号接收模块，用于接收外部的控制信号；驱动电压信号接收模块，用于接收外部的驱动电压信号；驱动模块，用于对所述驱动电压信号进行放大，并根据所述控制信号向振动发声器件提供放大的驱动电压信号；其中，振动发声器件根据放大的驱动电压信号产生振动。

进一步地，所述振动发声器件的驱动电路还包括：供电模块，用于向所述驱动模块提供电源；纹波过滤模块，用于对所述供电模块的纹波进行过滤。

进一步地，所述振动发声器件的驱动电路还包括：高通滤波模块，用于控制所述驱动模块提供给所述振动发声器件的放大的驱动电压信号中的低频信号的数量。

进一步地，所述振动发声器件的驱动电路还包括：干扰信号过滤模块，连接于所述驱动模块与所述振动发声器件之间，用于对所述驱动模块在对所述驱动电压信号进行放大时产生的开关频率干扰信号进行过滤。

进一步地，所述振动发声器件的驱动电路还包括：共模抑制模块，用于抑制所述驱动模块的共模干扰信号。

进一步地，所述振动发声器件的驱动电路还包括：升压补偿模块，用于对所述驱动模块进行升压补偿。

进一步地，所述控制信号接收模块包括GPI01控制脚，所述驱动电压信号接收模块包括正极AUP连接端、负极AUN连接端，所述驱动模块包括PAM8902H芯片，所述振动发声器件的驱动电路还包括第一电感器、第一电容器；其中，所述GPI01控制脚连接到所述PAN8902H芯片的ENA脚，所述正极AUP连接端连接到所述PAN8902H芯片的负输入INN脚，所述负极AUN连接端连接到所述PAN8902H芯片的正输入INP脚；所述第一电感器的一端连接到所述供电模块，所述第一电感器的另一端连接到所述PAN8902H芯片的SW脚，所述第一电容器的一端分别连接到所述PAN8902H芯片的VOUT脚和PVCC脚，所述第一电容器的另一端电性接地。

进一步地，所述纹波过滤模块包括第二电容器；其中，所述第二电容器的一端连接到所述供电模块，所述第二电容器的另一端电性接地。

进一步地，所述高通滤波模块包括：第三电容器、第一电阻器、第四电容器、第二电阻器；其中，所述第三电容器和所述第一电阻器串联连接于所述负极AUN连接端与所述正输入INP脚之间，所述第四电容器和所述第二电阻器串联连接于所述正极AUP连接端与所述负输入INN脚之间。

进一步地，所述干扰信号过滤模块包括：第二电感器、第三电阻器；其中，所述第二电感器的一端连接到所述PAN8902H芯片的正输出OUT1脚，所述第二电感器的另一端连接到所述振动发声器件的正输入端；所述第三电阻器的一端连接到所述PAN8902H芯片的负输出OUT2脚，所述第三电阻器的另一端连接到所述振动发声器件的负输入端。

进一步地，所述共模抑制模块包括：第五电容器，其中，所述第五电容器的一端连接到所述PAN8902H芯片的VCM脚，所述第五电容器的另一端电性接地。

进一步地，所述升压补偿模块包括：第六电容器、第四电阻器；其中，所述第六电容器的一端连接到所述第四电阻器的一端，所述第六电容器的另一端电性接地，所述第四电阻器的另一端连接到所述PAN8902H芯片的COMP脚。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种振动发声器件，所述振动发声器件用上述的振动发声器件的驱动电路进行驱动。

根据本实用新型的又一方面，还提供了一种电子设备，其包括上述的振动发声器件。

本实用新型的有益效果：本实用新型的振动发声器件的驱动电路、振动发声器件及电子设备通过采用压电陶瓷听筒，将用户感知声音的方式由空气传导转变为骨传导方式，在保证普通用户正常通话的基础上，还能够大幅度降低周围环境噪声的影响，改善用户的通话体验，提高用户的通话质量；而对于听力障碍者，骨传导的方式也能够保证他们正确获知通话声音。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述，本实用新型的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：

图1是根据本实用新型的实施例的电子设备的局部背面结构示意图。

图2是图1的A-A向剖视图；

图3是根据本实用新型的实施例的振动发声器件的驱动电路的电路图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细描述本实用新型的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本实用新型，并且本实用新型不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本实用新型的原理及其实际应用，从而本领域的其他技术人员能够理解本实用新型的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。相同的标号在整个说明书和附图中可用来表示相同的元件。

图1是根据本实用新型的实施例的电子设备的局部背面结构示意图。图2是图1的A-A向剖视图。

参照图1，根据本实用新型的实施例的电子设备，包括触摸屏11、液晶显示器12、印刷电路板13、振动发声器件20。

结合图1和图2，所述振动发声器件20设置于所述触摸屏11的背面。具体地，液晶显示器12和振动发声器件20、触摸屏11、印刷电路板13依次堆叠设置。

在本实施例中，所述振动发声器件20优选为压电陶瓷听筒。本实施例以压电陶瓷听筒作为发声器件。由于压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料，其具有逆压电效应，即在电信号的作用下，压电陶瓷会产生形变。那么用压电陶瓷制成压电陶瓷听筒，在该压电陶瓷听筒正常工作时，将外部的驱动电压信号作为输入，在控制信号的控制下，驱动压电陶瓷听筒工作，压电陶瓷听筒就能够产生相应的声音振动信号。也就是说，在进行通话时，压电陶瓷听筒在电信号的驱动下，产生声音振动，然后传导至触摸屏，此时人耳接近触摸屏，就能够通过骨传到方式感知到声音。

在这里，需要说明的是，骨传导方式是一种接触式感知声音的方式。发生物体的振动，经过人体耳朵附近的组织结构，传导至耳小骨，产生神经电，再由大脑的听觉神经，感知到发生物体振动产生的声音。

因为是骨传导方式，通过振动而不是空气传递声音，因此在手机设计上触摸屏11无需做振动发声器件20的开孔设计，用户只要贴着手机平面就可以听到声音。触摸屏11不开孔，既提高了触摸屏11的良率，又改善了手机的外观，在手机外观上也是一个创新点。

图3是根据本实用新型的实施例的振动发声器件的驱动电路的电路图。

在电路设计上，本实用新型的实施例还提供了一种振动发声器件的驱动电路200对所述振动发生器件进行驱动，从而实现电子设备通过骨传导方式让用户感知声音的目的。

参照图3，所述振动发声器件的驱动电路200主要包括：驱动模块201、控制信号接收模块202、驱动电压信号接收模块203、高通滤波模块204、干扰信号过滤模块205、供电模块206、纹波过滤模块207、升压模块208、升压补偿模块209、共模抑制模块210。

其中，所述控制信号接收模块202用于接收外部的控制信号；所述驱动电压信号接收模块203用于接收外部的驱动电压信号；所述驱动模块201用于对所述驱动电压信号进行放大，并根据所述控制信号向振动发声器件20提供放大的驱动电压信号，然后振动发声器件20根据放大的驱动电压信号产生振动。

具体而言，当所述驱动电压信号接收模块203接收到外部的驱动电压信号，所述控制信号接收模块202向所述驱动模块201输出控制信号，控制开启所述驱动模块201，所述驱动模块201对所述驱动电压信号进行放大，并根据所述控制信号向振动发声器件20提供放大的驱动电压信号，然后振动发声器件20根据放大的驱动电压信号；当所述驱动电压信号接收模块203没有接收到外部的驱动电压信号，所述控制信号接收模块202向所述驱动模块201输出控制信号，控制所述驱动模块201关闭，所述驱动模块201断开工作。

下面分别介绍本实用新型的实施例的振动发声器件的驱动电路的各个模块电路。

根据本实用新型的实施例的振动发声器件的驱动电路包括驱动模块201。

具体地，所述驱动模块201包括PAM8902H芯片2011。PAM8902H芯片2011是一款反向方法的音频功放，采用DC-DC的升压方式，可以将接收到的外部的驱动信号进行放大，实现大信号输出(高于12V)，为振动发声器件2020提供所需的驱动能力。

PAM8902H芯片2011包括：ENA脚、GSET脚、VSET脚、COMP脚、VCM脚、正输入INP脚、负输入INN脚、PGND2脚、GND脚、负输出OUT2脚、正输出OUT1脚、PVCC脚、PGND1脚、VOUT脚、SW脚、VCC脚。

其中，所述PGND1脚、PGND2脚、GND脚分别电性接地。所述功放模块PAM8902H的GSET脚和VSET脚分别为增益设置脚和升压设置脚，做悬空处理。

更具体地，PAM8902H芯片2011的升压输出设置为12V。PAM8902H芯片2011具有内置的输入电阻Rin(图中未示)和反馈电阻Rf(图中未示)。在本实施例中，所述输入电阻Rin为59K欧姆，所述反馈电阻Rf为100K欧姆。但本实用新型并不限制于此。

根据本实用新型的实施例的振动发声器件的驱动电路200包括与所述PAM8902H芯片2011连接的控制信号接收模块202。

所述控制信号接收模块202包括GPI01控制脚，所述GPI01控制脚连接到所述PAN8902H芯片的ENA脚。其中，GPI01控制脚用于控制驱动模块201的开启和关闭。具体而言，当用户进行通话时，GPI01控制脚接收到外部的高电平信号，用于控制开启PAN8902H芯片；当用户结束通话时，GPI01控制脚接收到外部的低电平信号，从而控制关闭PAN8902H芯片，进而断开驱动模块201的工作。

由本实用新型的振动发声器件的驱动电路200的工作原理可知：当所述终端电路模块接收到外部的驱动电压信号，所述控制信号接收模块202也接收到外部的高电平信号，控制开启所述PAM8902H芯片2011，所述驱动模块201对所述驱动电压信号放大后输出所述放大的驱动电压信号，振动发声器件20根据放大的驱动电压信号产生振动；当所述终端电路模块没有接收到外部的驱动电压信号，所述控制信号接收模块202也接收到外部的低电平信号，控制所述PAM8902H芯片2011关闭，所述驱动模块201断开工作。

根据本实用新型的实施例的振动发声器件的驱动电路200包括与所述PAM8902H芯片2011连接的驱动电压信号接收模块203、设置于所述驱动电压信号接收模块203与PAM8902H芯片2011之间的高通滤波模块204。

所述驱动电压信号接收模块203包括电子设备的输出端2031。所述高通滤波模块204设置于所述电子设备的输出端2031和PAM8902H芯片2011之间。所述高通滤波模块204用于调节所述振动发声器件的驱动电路200的低频截止频率。

具体地，所述电子设备的输出端2031包括正极AUP连接端、负极AUN连接端；所述高通滤波模块204包括第三电容器C103、第四电容器C104、第一电阻器R101、第二电阻器R102。

具体地，由于所述正极AUP连接端需与所述PAM8902H芯片2011的负输入INN脚连接，所述负极AUN连接端需与所述PAM8902H芯片2011的正输入INP脚连接。因此，所述正极AUP连接端串联第四电容器C104、第二电阻器R102后，连接至所述PAM8902H芯片2011的负输入INN脚，所述负极AUN连接端串联第三电容器C103、第一电阻器R101后，连接至所述PAM8902H芯片2011的正输入INP脚。

更加具体地，第三电容器C103、第一电阻器R101和输入电阻Rin构成了所述PAM8902H芯片2011的正输入INP脚的高通滤波器；第四电容器C104、第二电阻器R102和输入电阻Rin构成了所述PAM8902H芯片2011的负输入INN脚的高通滤波器。具体而言，高通滤波器是一种允许高于某一截频的频率通过，而大大衰减较低频率的滤波器，它去掉了信号中不必要的低频成分或者说去掉了低频干扰。

优选地，在本实施例中，第一电阻器R101、第二电阻器R102的取值同样为47K欧姆并维持不变，第三电容器C103、第四电容器C104的取值为10nf。但本实用新型并不限制于此。那么，在本实施例中，所述组成的高通滤波器的3dB滤波截止频率为：

fL＝1/[2π×C101×(R101+Rin)]＝1/(2π×C102×(R102+Rin))＝152Hz。

为了调节低频截止频率fL，获得不同的听感，可以通过调整第三电容器C103、第四电容器C104的的不同取值来实现。具体地，增加第三电容器C103和第四电容器C104的值，则截止频率fL减小，允许通过更多的低频信号；反之，增加第三电容器C103和第四电容器C104的值，则截止频率fL增大，减少音频电路输出的低频信号。

另一方面，第一电阻器R101、输入电阻Rin和截止频率Rf，第二电阻器R102、输入电阻Rin和截止频率Rf还决定了驱动模块201的输出放大倍数Av，具体公式为：Av＝12.8×Rf/(R101+Rin)＝12.8×Rf/(R102+Rin)＝12。由公式可知，驱动模块201的输出驱动电压为驱动模块201的输入电压的12倍，也就是说，驱动模块201提供了12倍于输入信号的输出电压来驱动振动发声器件20工作。

根据本实用新型的实施例的振动发声器件的驱动电路200还包括设置于所述振动发声器件20和PAM8902H芯片2011之间的干扰信号过滤模块205，所述干扰信号过滤模块205用于防止PAM8902H芯片2011工作时的开关频率干扰。

所述干扰信号过滤模块205包括第二电感器L102与第三电阻器R103。具体而言，所述第二电感器L102的一端连接到所述PAN8902H芯片的正输出OUT1脚，所述第二电感器L102的另一端连接到所述振动发声器件20的正输入端；所述第三电阻器R103的一端连接到所述PAN8902H芯片的负输出OUT2脚，所述第三电阻器R103的另一端连接到所述振动发声器件20的负输入端。

优选地，在本实施例中，第二电感器L102的取值为22uH，第三电阻器R103的取值为10欧姆，但本实用新型并不限制于此，例如，所述第二电感器L102、第三电阻器R103可以根据开关频率干扰情况的大小，更换为磁珠或者零欧姆电阻。

根据本实用新型的实施例的振动发声器件的驱动电路200还包括与PAM8902H芯片2011连接的供电模块206和纹波过滤模块207。

所述供电模块206204用于向所述驱动模块201提供电源，所述纹波过滤模块207用于对所述供电模块206的纹波进行过滤。需要说明的是，纹波就是一个直流电压中的交流成分，容易在用设备中产生不期望的谐波，从而带来噪音干扰，进而使图像设备、音响设备不能正常工作。

供电模块206204包括手机电池的VBAT输出端。手机电池的VBAT输出端与PAM8902H芯片2011的VCC脚串联。

纹波过滤模块207包括第二电容器C102；其中，所述第二电容器C102的一端连接到所述供电模块206，所述第二电容器C102的另一端电性接地。

优选地，在本实施例中，第二电容器C102取值为10uF，用于滤出电池波纹。但本实用新型并不限制于此，例如，如果电池波纹较大，所述第二电容器C102的取值可以为22uF。

根据本实用新型的实施例的振动发声器件的驱动电路200还包括与PAM8902H芯片2011的升压模块208。

所述升压模块208包括第一电感器L101、第一电容器C101。第一电感器L101和第一电容器C101分别为驱动模块201DC-DC的升压用到的充电放电电感和电容。具体地，所述第一电感器L101的一端连接到所述供电模块206的VBAT输出端，所述第一电感器L101的另一端连接到所述PAN8902H芯片的SW脚，所述第一电容器C101的一端分别连接到所述PAN8902H芯片的VOUT脚和PVCC脚，所述第一电容器C101的另一端电性接地。

优选地，在本实施例中，第一电感器L101的取值为4.7uH，第一电容器C101的取值为10uF。但本实用新型并不限制于此。

根据本实用新型的实施例的振动发声器件的驱动电路200还包括与PAM8902H芯片2011连接的升压补偿模块209，用于对所述驱动模块201进行升压补偿。

所述升压补偿模块209包括第六电容器C106和第四电阻器R104。具体而言，其中，所述第六电容器C106的一端连接到所述第四电阻器R104的一端，所述第六电容器C106的另一端电性接地，所述第四电阻器R104的另一端连接到所述PAN8902H芯片的COMP脚。

优选地，在本实施例中，所述第六电容器C106的取值为22nF，所述第四电阻器R104的取值为56K欧姆，但本实用新型并不限制于此。

根据本实施例的振动发声器件的驱动电路200还包括与驱动模块201连接的共模抑制模块210，用于抑制所述驱动模块201的共模干扰信号。

所述共模抑制模块210包括第五电容器R105。所述第五电容器R105的一端连接到所述PAN8902H芯片的VCM脚，所述第五电容器R105的另一端电性接地。

优选地，在本实施例中，所述第五电容器R105的取值为1uF，但本实用新型并不限制于此。

综上所述，根据本实用新型的实施例，通过采用压电陶瓷听筒，将用户感知声音的方式由空气传导转变为骨传导方式，在保证普通用户正常通话的基础上，还能够大幅度降低周围环境噪声的影响，改善用户的通话体验，提高用户的通话质量；而对于听力障碍者，骨传导的方式也能够保证他们正确获知通话声音。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然已经参照特定实施例示出并描述了本实用新型，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (10)

1.一种振动发声器件的驱动电路，其特征在于，包括：

控制信号接收模块，用于接收外部的控制信号；

驱动电压信号接收模块，用于接收外部的驱动电压信号；

驱动模块，用于对所述驱动电压信号进行放大，并根据所述控制信号向振动发声器件提供放大的驱动电压信号；

其中，振动发声器件根据放大的驱动电压信号产生振动。

2.根据权利要求1所述的振动发声器件的驱动电路，其特征在于，所述振动发声器件的驱动电路还包括：

供电模块，用于向所述驱动模块提供电源；

纹波过滤模块，用于对所述供电模块的纹波进行过滤；

高通滤波模块，用于控制所述驱动模块提供给所述振动发声器件的放大的驱动电压信号中的低频信号的数量。

3.根据权利要求2所述的振动发声器件的驱动电路，其特征在于，所述振动发声器件的驱动电路还包括：

干扰信号过滤模块，连接于所述驱动模块与所述振动发声器件之间，用于对所述驱动模块在对所述驱动电压信号进行放大时产生的开关频率干扰信号进行过滤；

共模抑制模块，用于抑制所述驱动模块的共模干扰信号；

升压补偿模块，用于对所述驱动模块进行升压补偿。

4.根据权利要求3所述的振动发声器件的驱动电路，其特征在于，所述控制信号接收模块包括GPI01控制脚，所述驱动电压信号接收模块包括正极AUP连接端、负极AUN连接端，所述驱动模块包括PAM8902H芯片，所述振动发声器件的驱动电路还包括第一电感器、第一电容器；

其中，所述GPI01控制脚连接到所述PAN8902H芯片的ENA脚，所述正极AUP连接端连接到所述PAN8902H芯片的负输入INN脚，所述负极AUN连接端连接到所述PAN8902H芯片的正输入INP脚；所述第一电感器的一端连接到所述供电模块，所述第一电感器的另一端连接到所述PAN8902H芯片的SW脚，所述第一电容器的一端分别连接到所述PAN8902H芯片的VOUT脚和PVCC脚，所述第一电容器的另一端电性接地。

5.根据权利要求4所述的振动发声器件的驱动电路，其特征在于，所述纹波过滤模块包括第二电容器；其中，所述第二电容器的一端连接到所述供电模块，所述第二电容器的另一端电性接地；

所述高通滤波模块包括：第三电容器、第一电阻器、第四电容器、第二电阻器；其中，所述第三电容器和所述第一电阻器串联连接于所述负极AUN连接端与所述正输入INP脚之间，所述第四电容器和所述第二电阻器串联连接于所述正极AUP连接端与所述负输入INN脚之间。

6.根据权利要求5所述的振动发声器件的驱动电路，其特征在于，所述干扰信号过滤模块包括：第二电感器、第三电阻器；

其中，所述第二电感器的一端连接到所述PAN8902H芯片的正输出OUT1脚，所述第二电感器的另一端连接到所述振动发声器件的正输入端；所述第三电阻器的一端连接到所述PAN8902H芯片的负输出OUT2脚，所述第三电阻器的另一端连接到所述振动发声器件的负输入端。

7.根据权利要求6所述的振动发声器件的驱动电路，其特征在于，所述共模抑制模块包括：第五电容器，其中，所述第五电容器的一端连接到所述PAN8902H芯片的VCM脚，所述第五电容器的另一端电性接地。

8.根据权利要求7所述的振动发声器件的驱动电路，其特征在于，所述升压补偿模块包括：第六电容器、第四电阻器；

其中，所述第六电容器的一端连接到所述第四电阻器的一端，所述第六电容器的另一端电性接地，所述第四电阻器的另一端连接到所述PAN8902H芯片的COMP脚。

9.一种振动发声器件，其特征在于，所述振动发声器件由权利要求1至8任一项所述的振动发声器件的驱动电路进行驱动。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求9所述的振动发声器件。