CN212278455U - 音频输出模组以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种音频输出模组以及电子设备。该音频输出模组包括：第一电极片；第二电极片，与所述第一电极片耦合，形成电容；振动膜，与所述第一电极片相邻设置，其中，所述振动膜的振动幅度不同，所述电容的电容值不同。由于音频输出模组在输出音频的过程中，会控制振动膜振动，相较于仅基于固定的等效电路模型的方法计算得到音频输出模组的振动幅度，本公开实施例中，能够将电容值与振动膜的振动幅度关联起来，这样，就能够实时根据不同的电容值确定出振动膜在不同振动情况下的振动幅度，更加符合实际应用场景，进而能够得到更加精确真是的振动幅度。

Description

音频输出模组以及电子设备

技术领域

本公开涉及电子通信领域，尤其涉及一种音频输出模组以及电子设备。

背景技术

随着终端设备的不断发展以及科技的进步，终端设备不断朝着智能化、功能多样化的方向发展，为了满足广大消费者的需求，目前大多数终端设备中均配置有音频输出组件，这样，用户就可以基于音频输出组件进行语音、音乐等音频信息的播放。但是，在基于音频输出组件输出音频的过程中，如果音量过高，音频输出组件可能会产生过载的情况，进而导致音频输出组件损坏或者产生杂音，不仅增加了音频输出组件损坏的可能性，还会影响输出音频的音质。

发明内容

本公开提供一种音频输出模组以及电子设备。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种音频输出模组，包括：

第一电极片；

第二电极片，与所述第一电极片耦合，形成电容；

振动膜，与所述第一电极片相邻设置，其中，所述振动膜的振动幅度不同，所述电容的电容值不同。

可选的，所述第一电极片固定在所述振动膜上。

可选的，所述音频输出模组还包括：

音腔；

所述振动膜，位于所述音腔内；

所述第二电极片，位于所述音腔的内壁上。

可选的，所述音频输出模组还包括：

音频输出通道，与所述音腔连通；

所述电容位于所述音腔内，且与所述音频输出通道相邻。

可选的，所述音频输出模组还包括：

恒压电源组件，与所述电容电连接，用于为所述电容提供恒定电压。

可选的，所述音频输出模组还包括：

阻抗元件，与所述电容连接；

采集组件，与所述阻抗元件连接，用于采集所述阻抗元件的电信号，其中，所述电信号的信号值与所述电容的电容值正相关。

可选的，所述第一电极片位于所述振动膜背向所述第二电极片的一侧。

可选的，所述第一电极片粘接在所述振动膜上，或者，

所述第一电极片卡接在所述振动膜上。

可选的，所述第一电极片的展开尺寸小于或者等于所述振动膜的展开尺寸。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子设备，所述电子设备包括上述第一方面任一项所述的音频输出模组；

处理模组，与所述音频输出模组连接，用于控制所述音频输出模组的工作状态。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开实施例中，通过使第一电极片与第二电极片耦合形成电容，并将第一电极片与振动膜相邻设置，该振动膜的振动会改变该电容的电容参数，从而使得电容值发生变化。由于音频输出模组在输出音频的过程中，会控制振动膜振动，相较于仅基于固定的等效电路模型的方法计算得到音频输出模组的振动幅度，本公开实施例中，能够根据随着振动膜的振动幅度改变的电容值确定音频输出模组的振动幅度，进而能够得到更加精确真实的振动幅度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的音频输出模组的结构示意图一。

图2是根据一示例性实施例示出的音频输出模组的结构示意图二。

图3是根据一示例性实施例示出的振动膜振动过程中的结构示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的音频输出模组的结构示意图三。

图5是根据一示例性实施例示出的音频输出模组的结构示意图四。

图6是根据一示例性实施例示出的电路示意图。

图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的示意图。

图8是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的硬件结构框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的音频输出模组的结构示意图一，如图1所示，音频输出模组100包括：

第一电极片101；

第二电极片102，与所述第一电极片101耦合，形成电容；

振动膜103，与所述第一电极片相邻设置，其中，所述振动膜103的振动幅度不同，所述电容的电容值不同。

这里，第一电极片和第二电极片可以是相对设置的金属导体极板。

在一些实施例中，第一电极片和第二电极片的尺寸相同，在第一电极片和第二电极片通电的情况下，第一电极片和第二电极片相对的两个表面上会分别带上等量的异号电荷，这时，第一电极片和第二电极片之间会产生电势差。

由于在音频输出模组工作的过程中，可以通过驱动振动膜振动引起空气的振动而发出声音，本公开实施例中，通过将第一电极片与振动膜相邻设置。这样，在振动膜振动的时候，可以带动第一电极片振动。例如，振动膜能够通过自身的压缩或拉伸促进容置空间内的空气流通，进而带动与振动膜相邻设置的第一电极片振动。在一些实施例中，第一电极片的展开尺寸小于或者等于振动膜的展开尺寸，这样，能够减少第一电极片对振动膜的振动产生不良影响的可能性。

在第一电极片随着振动膜振动的情况下，第一电极片和第二电极片之间的距离也会发生变化，进而导致电容的电容值也会产生相应的变化，基于变化的电容值所确定出来的振动幅度也会有所不同。

本公开实施例中，由于音频输出模组在输出音频的过程中，会控制振动膜振动，相较于仅基于固定的等效电路模型的方法计算得到音频输出模组的振动幅度，本公开实施例中，能够将电容值与振动膜的振动幅度关联起来，这样，就能够实时根据不同的电容值确定出振动膜在不同振动情况下的振动幅度，更加符合实际应用场景，进而能够得到更加精确真实的振动幅度。

在一些实施例中，所述第一电极片固定在所述振动膜上。

在一些实施例中，可以通过连接组件将第一电极片固定在振动膜上。在一些实施例中，所述第一电极片粘接在所述振动膜上，或者，所述第一电极片卡接在所述振动膜上。例如，可以通过粘接组件将第一电极片粘接在振动膜上，或者，通过卡接组件将第一电极片卡接在振动膜上。其中，粘接组件可以包括但不限于具有粘性的双面胶，卡接组件可以包括但不限于位于振动膜上的第一卡接件和位于第一电极片上的第二卡接件，第一卡接件和第二卡接件能够相互卡接。

在一些实施例中，在振动膜振动的情况下，振动膜会产生形变，这时，就会带动振动膜上的第一电极片振动，使得第一电极片与第二电极片之间的距离、相对面积等电容参数发生变化，从而改变电容的电容值。

在一些实施例中，所述第一电极片位于所述振动膜背向所述第二电极片的一侧，即振动膜位于第一电极片和第二电极片之间。在另一些实施例中，第一电极片还可以位于所述振动膜朝向所述第二电极片的一侧，即振动膜位于第一电极片背向第二电极片的一侧。例如，在振动膜位于第一电极片和第二电极片之间的情况下，所述第一电极片为具有弹性的柔性电极，如果振动膜产生振动，也可以推动第一电极片振动，进而使得第一电极片与第二电极片之间的距离、相对面积等电容参数发生变化，从而改变电容的电容值。这里，第一电极片可以是柔性金属板，这样，能够减少在振动的过程中对振动膜振动的不良影响。

在一些实施例中，振动膜可以是基于绝缘的弹性材料制备的，例如，振动膜可以是基于硅胶制备的。在另一些实施例中，第一电极片和第二电极板耦合形成的电容的最大电压，小于振动膜的击穿电压，以在使用的过程中，保证振动膜不会被损坏。

图2是根据一示例性实施例示出的音频输出模组的结构示意图二，如图2所示，音频输出模组包括与振动膜相邻设置的第一电极片，与第一电极片耦合的第二电极片，以及位于振动膜与第一电极片之间的连接组件201。图3是根据一示例性实施例示出的振动膜振动过程中的结构示意图，如图3所示，在振动膜的拉伸程度较小时，第一电极片与第二电极片之间的距离是d1，在振动膜的拉伸程度较大时，第一电极片与第二电极片之间的距离是d2，其中，d2>d1。

本公开实施例中，通过连接组件将第一电极片固定在振动膜上，在振动膜产生振动时，第一电极片也产生相应的移动，由于第一电极片是固定在振动膜上的，第一电极片的移动距离与振动膜的振动幅度是相同的，相较于通过空气流通带动第一电极片振动，所得到的电容值更加精确，进而根据电容值所确定出的振动幅度更加真实可靠。

在一些实施例中，所述音频输出模组还包括：

音腔；

所述振动膜，位于所述音腔内；

所述第二电极片，位于所述音腔的内壁上。

这里，可以将振动膜设置于音频输出模组的音腔内，上述音腔可以为音频模组的前腔。图4是根据一示例性实施例示出的音频输出模组的结构示意图三，如图4所示，音频输出模组401包括音腔402，振动膜403位于音腔402内，第一电极片404位于振动膜403上，第二电极片405位于音腔402的内壁上。

本公开实施例中，可以将第一电极片设置于振动膜上，并将第二电极片固定于音腔的内壁上，能够充分利用音频输出模组本身的结构，保证在使用的过程中仅使第一电极片振动，并保证第二电极片固定，这样，能够减少因为第二电极片的移动导致所得到的电容值产生误差的可能性。

在一些实施例中，所述音频输出模组还包括：

音频输出通道，与所述音腔连通；

所述电容位于所述音腔内，且与所述音频输出通道相邻。

图5是根据一示例性实施例示出的音频输出模组的结构示意图四，如图5所示，音频输出通道51与音腔52连通，电容53位于音腔52内，且与音频输出通道51相邻。这里，以音腔是音频输出模组的前腔为例，该前腔与音频输出通道连通，可以通过音频输出通道输出声信号。

在另一些实施例中，在音频输出模组应用于电子设备的情况下，音腔可以通过音频输出通道与电子设备的出声孔连通。如此，音腔能够将声信号通过音频输出通道输出至发声孔，并由发声孔输出至电子设备外。在一些实施例中，音腔的开口与电子设备的出声孔对齐且贴合。如此，音腔也可以通过该对齐且贴合的出声孔直接将声信号输出至电子设备外。

在本公开实施例中，所述电容位于所述音腔内，作为所述音频输出模组的组成部分,即在音频输出模组内引入了电容。

在一些实施例中，上述音频输出通道包括但不限于腔体管，该腔体管可以为由硬质塑料形成的硬管，还可以为由软质塑料形成的软管，本公开实施例不作限制。

在一些实施例中，所述音频输出模组还包括：

恒压电源组件，与所述电容电连接，用于为所述电容提供恒定电压。

本公开实施例中，通过恒压电源组件为电容供电，这样，电源组件所提供的电压就是恒定的，能够减少电源组件所提供的电压的变化对电容值的影响，进而提高所得到的电容值的精确度。在一些实施例中，还可以通过恒流电源组件为电容提供恒定电流。

在一些实施例中，所述音频输出模组还包括：

阻抗元件，与所述电容连接；

采集组件，与所述阻抗元件连接，用于采集所述阻抗元件的电信号，其中，所述电信号的信号值与所述电容的电容值正相关。

图6是根据一示例性实施例示出的电路示意图，如图6所示，第一电极片与第二电极片耦合形成的电容、电阻R、以及电源是串联的，在实现的过程中，可以基于与阻抗元件连接的采集组件获取阻抗元件的电压V，设电路中的电容电流是I，则电压V＝I*R，在获取到阻抗元件的电压V之后，就可以得到电容电流I。

本公开实施例中，通过设置阻抗元件，并将采集组件与阻抗元件连接，能够采集阻抗元件的电信号，由于电容与阻抗元件是串联的，在采集到阻抗元件的电信号之后，就能够根据采集的电信号确定出电容的电容值。这里，电信号的信号值与电容的电容值正相关，也就是说，电信号的信号值越大，电容的电容值越大，电信号的信号值越小，电容的电容值越小。通过设置阻抗元件，能够提高获取电容的电容值的便利性，且能够保证电路的安全性。

在一些实施例中，以音频输出模组是扬声器为例，通过在扬声器的振动膜增加第一电极片，以及振动膜正对的腔体侧壁上加上第二电极片，第一电极片和第二电极片会形成一个电容，在使用的过程中，通过输入的极化电压给电容充电，形成一个稳定的电场。当扬声器工作时，即扬声器输出音频信号时，振动膜的振动会导致第一电极片和第二电极片之间的距离发生变化，这时，电容会不断的充电或放电，以产生变化的电容电流，本公开实施例中，通过测量电容电流的大小即可计算出扬声器对应的振动幅度。在一些实施例中，可以在电路中串联一个电阻R，电容电流流经电阻R时会产生电压，设电流大小为I，产生的电压大小即为I*R，测量这个电压大小即可计算出对应的电容电流大小。

在一些实施例中，提供一种电子设备，该电子设备包括上述任一实施例所述的音频输出模组；

处理模组，与所述音频输出模组连接，用于控制所述音频输出模组的工作状态。

这里，电子设备可以包括移动终端和固定终端。其中，移动终端可以包括手机、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴式电子设备等，固定终端可以包括个人计算机设备、监控装置、或者医疗设备等。

在一些实施例中，该处理模组和音频输出模组的处理模组可以位于同一个集成芯片上。在另一些实施例中，该处理模组还可以是电子设备的中央处理器(Central ProcessUnit，CPU)，或者微控制单元(Micro Control Unit，MCU)，或者应用处理器(ApplicationProcessor，AP)等

图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的示意图，如图7所示，电子设备701包括音频输出模组702。在一些实施例中，音频输出模组可以位于与电子设备的显示模组相同的一面，或者，背向显示模组的一面，例如，音频输出模组可以位于与电子设备的显示模组相同的一面的右下方。

图8是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的硬件结构框图。例如，电子设备500可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图8，电子设备500可以包括以下一个或多个组件：处理组件502，存储器504，电力组件506，多媒体组件508，音频组件510，输入/输出(I/O)接口512，传感器组件514，以及通信组件516。

处理组件502通常控制电子设备500的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件502可以包括一个或多个处理器。此外，处理组件502可以包括一个或多个模块，便于处理组件502和其他组件之间的交互。例如，处理组件502可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件508和处理组件502之间的交互。

存储器504被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备500的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备500上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器504可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电力组件506为电子设备500的各种组件提供电力。电力组件506可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备500生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件508包括在所述电子设备500和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件508包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备500处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件510被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件510包括一个麦克风(MIC)，当电子设备500处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器504或经由通信组件516发送。在一些实施例中，音频组件510还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口512为处理组件502和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件514包括一个或多个传感器，用于为电子设备500提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件514可以检测到电子设备500的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备500的显示器和小键盘，传感器组件514还可以检测电子设备500或电子设备500一个组件的位置改变，用户与电子设备500接触的存在或不存在，电子设备500方位或加速/减速和电子设备500的温度变化。传感器组件514可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件514还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件514还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件516被配置为便于电子设备500和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备500可以接入基于通信标准的无线网络，如WI-FI，2G或6G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件516经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件516还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备500可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器504。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种音频输出模组，其特征在于，包括：

第一电极片；

第二电极片，与所述第一电极片耦合，形成电容；

振动膜，与所述第一电极片相邻设置，其中，所述振动膜的振动幅度不同，所述电容的电容值不同。

2.根据权利要求1所述的音频输出模组，其特征在于，所述第一电极片固定在所述振动膜上。

3.根据权利要求2所述的音频输出模组，其特征在于，所述音频输出模组还包括：

音腔；

所述振动膜，位于所述音腔内；

所述第二电极片，位于所述音腔的内壁上。

4.根据权利要求3所述的音频输出模组，其特征在于，所述音频输出模组还包括：

音频输出通道，与所述音腔连通；

所述电容位于所述音腔内，且与所述音频输出通道相邻。

5.根据权利要求1所述的音频输出模组，其特征在于，所述音频输出模组还包括：

恒压电源组件，与所述电容电连接，用于为所述电容提供恒定电压。

6.根据权利要求1所述的音频输出模组，其特征在于，所述音频输出模组还包括：

阻抗元件，与所述电容连接；

采集组件，与所述阻抗元件连接，用于采集所述阻抗元件的电信号，其中所述电信号的信号值与所述电容的电容值正相关。

7.根据权利要求1所述的音频输出模组，其特征在于，

所述第一电极片位于所述振动膜背向所述第二电极片的一侧。

8.根据权利要求1所述的音频输出模组，其特征在于，

所述第一电极片粘接在所述振动膜上，或者，

所述第一电极片卡接在所述振动膜上。

9.根据权利要求1所述的音频输出模组，其特征在于，所述第一电极片的展开尺寸小于或者等于所述振动膜的展开尺寸。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1至9任一项所述的音频输出模组；

处理模组，与所述音频输出模组连接，用于控制所述音频输出模组的工作状态。

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