WO2018161475A1 - 扬声器单元、扬声器、终端及扬声器控制方法 - Google Patents

扬声器单元、扬声器、终端及扬声器控制方法 Download PDF

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WO2018161475A1
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vibration
diaphragm
region
coils
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丁俊
寇大贺
杜滨
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华为技术有限公司
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
    • H04R31/006—Interconnection of transducer parts

Definitions

  • the vibrating membrane comprises a folding ring portion and a central portion located in the folding ring portion, The first coil and each of the second coils are disposed at the center portion.
  • the second coil improves the problem of the unbalanced vibration of the diaphragm outside the region surrounded by the first coil.
  • vibration region is a region on the diaphragm connected to the second coil
  • the theoretical vibration position is a difference in vibration displacement between two vibration regions respectively connected to the two second coils in any of the second coil groups when the diaphragm is driven to generate vibration by the first coil.
  • two vibration regions corresponding to the two second coils on the diaphragm can be determined when at least one of the magnitude and direction of the induced currents of the two second coils in any of the second coil groups are different Unbalanced vibrations are generated and the actual vibration position of each vibration zone can be determined.
  • the determining, according to the magnitude of the induced current of the second coil corresponding to each vibration region, determining each The magnitude of the vibration displacement of the vibration region specifically includes:
  • a direction of the vibration displacement of each vibration region according to a direction of the induced current of the second coil connected to each of the vibration regions specifically comprising:
  • the displacement direction of the second coil can be determined according to the induced current direction and the magnetic field intensity distribution of the second coil, thereby determining the vibration displacement direction of the vibration region corresponding to the second coil.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a moving coil speaker unit in the prior art
  • FIG. 2b is a schematic diagram of the motion when the speaker unit shown in FIG. 1 generates an unbalanced vibration
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of a diaphragm of a speaker unit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6b is a schematic view showing the structure of the vibration region II shown in Figure 6a when it is driven by the second coil;
  • Figure 7a is a schematic structural view of the diaphragm when another non-equilibrium vibration is generated
  • Figure 7b is a schematic view showing the structure of the vibration region II shown in Figure 7a when it is driven by the second coil;
  • Figure 9c is a partial structural schematic view of the diaphragm at a vibration region
  • Figure 11b is a schematic view showing the relative positional relationship between the first coil and the plurality of second coils on the diaphragm;
  • Figure 11c is a schematic view showing the relative positional relationship between the first coil and the plurality of second coils on the diaphragm;
  • FIG. 14 is a schematic structural diagram of a terminal device according to an embodiment of the present application.
  • 15 is a flowchart of a method for controlling a speaker according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 16 is a schematic structural diagram of a terminal device according to an embodiment of the present application.
  • the embodiment of the present application provides a speaker unit, a speaker, a terminal, and a speaker control method for solving the problem of sound distortion caused by unbalanced vibration of the speaker existing in the prior art.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an explosion structure of a speaker unit according to an embodiment of the present application
  • FIG. 4 is a schematic diagram of an assembly structure of a speaker unit according to an embodiment of the present application.
  • the speaker unit includes a diaphragm 100. a coil 200, a second coil assembly 300, a frame 400, and a magnet 500
  • the second coil assembly 300 of the speaker unit shown in FIG. 3 includes two second coil groups, namely a second coil group 310 and a second coil Group 320, and each of the second coil sets includes two second coils, that is, the second coil group 310 includes a second coil 311 and a second coil 312, and the second coil group 320 includes a second coil 321 and a second coil 322.
  • the frame serves to support the diaphragm and the magnet.
  • the frame in the common speaker unit is generally made of a plastic or a metal material.
  • the material of the frame is not limited in the embodiment of the present application.
  • the magnet is used to generate a constant magnetic field with a certain magnetic induction intensity in the speaker unit.
  • the constant magnetic field generated by the magnet is symmetrically distributed along the center of the diaphragm.
  • the magnet may be made of a magnetic material such as ferrite, neodymium, or neodymium. The material of the magnet is not limited in the embodiment of the present application.
  • Diaphragm is a component that generates sound by vibration in a moving coil speaker unit, and is generally in the form of a film.
  • Common diaphragm materials include paper, plastic, metal, composite materials, etc., and materials for the diaphragm in the embodiment of the present application. No restrictions.
  • the first coil is a coil that drives the diaphragm to vibrate.
  • the first coil can be connected to a first coil driving device, and the first coil driving device is used to the first coil.
  • the audio signal is the changing current. It is known from the principle of the generation of the Ampere force that the first coil generates a varying magnetic field when it is energized, and the magnetic field between the changing magnetic field generated by the first coil and the constant magnetic field of the magnet is generated. The force drives the first coil to move in a constant magnetic field, and the first coil drives the diaphragm to vibrate to generate sound.
  • the first coil may be a coil formed by winding a wire, and the material may be copper, aluminum, silver or alloy, etc.
  • the first coil may also be a flexible conductive layer coil formed on the diaphragm, and the material thereof is the same. It can be copper, aluminum, silver or alloy, etc., in the embodiment of the present application, the knot of the first coil Construction and materials are not restricted.
  • the second coil component in the embodiment of the present application, the second coil component includes two second coil sets.
  • the number of the second coil sets in the second coil component is at least one or plural.
  • Each of the second coil sets includes two second coils.
  • FIG. 5 is a schematic structural view of the diaphragm of the speaker unit provided in this embodiment, and two second coils in each second coil group are vibrated.
  • the center of the film is symmetrically distributed centrally with respect to the center of symmetry, and all of the second coils in the second coil assembly are evenly distributed around the center of the diaphragm.
  • the shape and size of the two second coils in each second coil group should be consistent and belong to different degrees.
  • the shape and size of the second coil of the second coil group may be the same or different.
  • the second coil and the second coil group 320 in the second coil group 310 shown in FIG. The shape and size of the second coil are different.
  • the area of the diaphragm 100 connected to one second coil is referred to as a vibration area, and the vibration area on the diaphragm 100 is at least two.
  • Fig. 6a is a schematic view showing the structure when the diaphragm 100 generates unbalanced vibration.
  • the first coil 200 in Fig. 6a moves in the K direction in the figure, and the vibration in the diaphragm 100 is connected to a second coil 321.
  • Fig. 7a is a schematic view showing the structure of the diaphragm 100 when another non-equilibrium vibration is generated.
  • the first coil 200 of Fig. 7a moves along the K direction in the figure.
  • the vibration region I connected to the second coil 321 and the vibration region II connected to the second coil 322 in the diaphragm 100 also move in the K direction, but the vibration displacement of the vibration region II is smaller than the vibration displacement of the vibration region I. That is, the vibration displacements of the vibration region I and the vibration region II are different.
  • the difference in vibration displacement between the vibration region I and the vibration region II reaches a certain value, the sound emitted from the speaker unit is significantly distorted.
  • the second coil assembly is used to improve the non-equilibrium vibration problem of the diaphragm.
  • a vibration region corresponding to the two second coils on the diaphragm can input a driving current to a second coil or simultaneously to the two second coils when generating an unbalanced vibration.
  • the two coils move and drive the vibration region of the diaphragm corresponding to the second coil.
  • the magnitude and direction of the driving current should be set according to the difference of the vibration displacements of the two vibration regions that generate the unbalanced vibration, so that the two vibration regions The difference between the vibration displacements is reduced, thereby reducing the distortion of the sound.
  • each of the second coils may be connected to a second coil driving device, and the second coil driving device is configured to input a driving current into the second coil.
  • the control device may be integrated into the first coil driving device. It can also be set independently of the first coil driving device.
  • Fig. 6b is a schematic structural view when the vibration region II shown in Fig. 6a is driven by the second coil, due to the vibration region shown in Fig. 6a.
  • the vibration displacement direction of I and the vibration region II is opposite, and when the first coil 200 moves in the K direction shown in FIG. 6a, both the vibration region I and the vibration region II should move in the K direction, and therefore, the second coil 322 is required.
  • the driving current is input, and the direction of the driving current is such that the second coil 322 moves in the K direction, thereby driving the vibration region II to move in the K direction, so that the vibration direction of the vibration region I and the vibration region II are uniform, and the magnitude of the driving current should be
  • the vibration region II moves to a position where the vibration displacement of the same magnitude is generated with the vibration region I, thereby reducing the unbalanced vibration of the vibration region I and the vibration region II, as shown in Fig. 6a, the vibration region II is moved from the position N to the position N At the time, the unbalanced vibration between the vibration region I and the vibration region II is reduced.
  • FIG. 7b is that the vibration region II shown in FIG. 7a is driven by the second coil to generate motion.
  • a driving current should be input to the second coil 322 shown in Fig. 7a to make the vibration region II.
  • the position M in FIG. 7b is moved to the position M' to reduce the unbalanced vibration between the vibration region I and the vibration region II.
  • the second coil generates an induced current when moving in a constant magnetic field, if two vibration regions corresponding to two second coils in one second coil group do not generate unbalanced vibration, the vibration displacement of the two vibration regions
  • the size and direction are the same, the magnitude and direction of the induced current in the two second coils should be the same, and the magnitude of the induced current in the two second coils when the two vibration regions produce unbalanced vibration or At least one of the directions is different. Referring specifically to FIG.
  • the induced current generated in the second coil 321 and the second coil 322 can be known by the method of determining the induced current.
  • the direction of the induced current generated in the second coil 321 and the second coil 322 may be the same or different; as shown in FIG. 7a, the vibration direction of the vibration region I and the vibration region II is the same, but the amplitude is not the same.
  • the directions of the induced currents generated in the second coil 321 and the second coil 322 are the same, but the sizes are different. Therefore, when it is determined whether the corresponding vibration region generates unbalanced vibration by the induced currents in the two second coils, it is necessary to simultaneously determine whether the magnitude and direction of the induced currents in the two second coils are the same at the same time.
  • the diaphragm generates unbalanced vibration and generates vibration of unbalanced vibration by determining whether the magnitude and direction of the induced current generated by the two second coils in the same second coil group are the same at the same time.
  • the location of the area may also be connected to a detecting device for receiving the induced current in the second coil and determining the magnitude and direction of the induced current of the two second coils in the same second coil group. Is it the same?
  • each of the second coils includes a detecting coil and a driving coil, and the detecting coil is configured to detect a vibration region connected to the corresponding second coil. At least one of a magnitude or direction of vibration displacement, the drive coil is configured to drive a vibration region motion coupled to the corresponding second coil. That is, a part of the second coil is not used for inputting the drive current, but only for outputting the induced current.
  • a portion of each of the second coils is coupled to the detecting device for use as a detecting coil, and another portion is coupled to the second coil driving device for use as a driving coil.
  • FIG. 8 is a schematic structural view of a second coil.
  • the detecting coil 3221 in the second coil 322 is connected to the detecting device, and the driving coil 3222 and the second.
  • the coil drive is connected.
  • the coil for outputting the induced current in the second coil component and the coil for inputting the driving current may be separately disposed, that is, The detection coil and the drive coil are no longer in the same second coil. Then, the second coil of the second coil group is used to detect the magnitude or direction of the vibration displacement of the corresponding connected vibration region, and the second coil of the other portion of the second coil group is used to drive the vibration of the corresponding connected vibration region.
  • the arrangement manners of the second coils belonging to different second coil groups are shown in FIGS. 9a to 9c, and FIGS.
  • FIG. 9a, 9b, and 9c are partial structural diagrams of the diaphragm at a vibration region, as shown in the figure.
  • the second coils 321, 311 belonging to the two second coil groups are arranged side by side, and the arrangement direction is toward the center of the diaphragm; as shown in FIG. 9b, the second coils 321 belonging to the two second coil groups.
  • 311 are arranged side by side, and the arrangement direction is perpendicular to the arrangement direction shown in FIG. 9a; as shown in FIG. 9c, the second coils 321, 311 belonging to the two second coil groups are arranged in a ring shape, and the second coil 311 is disposed in the ring shape.
  • each of the second coils may be a flexible conductive layer coil formed on the diaphragm, or may be a wire Winding the formed coil.
  • the flexible conductive layer coil structure is light and thin, has small weight, and has flexibility, and has little influence on the vibration characteristics of the diaphragm.
  • the flexible conductive layer of each of the second coils is formed on the diaphragm by a flexible circuit board printing process or by a micromachining process.
  • the diaphragm 100 includes a folded portion 110.
  • the Surround is an annular convex structure formed on the diaphragm 100, which can improve the rigidity of the diaphragm and support and maintain the vibration of the diaphragm, so that the diaphragm can move along the axis of the symmetry axis of the diaphragm.
  • FIG. 10a and FIG. 10b are schematic cross-sectional views of the diaphragm provided by the embodiment of the present application.
  • the diaphragm portion in the folded portion is a central portion.
  • the central portion 120 has a planar structure.
  • the central portion 120 may also be a dome structure. Dome can further increase the rigidity of the diaphragm.
  • the first coil and each of the second coils are disposed at a center portion.
  • the area of the area enclosed by each of the second coils is smaller than the area of the area enclosed by the first coil.
  • the relative positional arrangement between the first coil and the plurality of second coils can be seen in Figures 11a - 11c, and Figures 11a - 11c show the relative positional relationship between the first coil and the plurality of second coils on the diaphragm.
  • the second coils 311, 312, 321, 322 are disposed inside the area enclosed by the first coil 200; or as shown in FIG.
  • the second coil assembly The two coils 311, 312, 321, 322 are disposed outside the region enclosed by the first coil 200; or as shown in FIG. 11c, when the second coil assembly includes two sets of second coils, a portion of the second coil group The two coils 321 and 322 are disposed inside the region surrounded by the first coil 200, and the second coils 311 and 312 of the other portion of the second coil group are disposed outside the region surrounded by the first coil 200, in the second coil assembly.
  • the second coil group can also be set in this manner when there are more than two groups.
  • FIG. 12 is a schematic structural diagram of a speaker unit of another structure according to an embodiment of the present disclosure.
  • the diaphragm 100, the first coil 200, and the second coil 311, 312, 321, 322 Both are circular structures.
  • the number of the second coil group in the second coil component should be set according to the size of the diaphragm and the area size and distribution of the region on the diaphragm where the unbalanced vibration phenomenon occurs, so that the second coil covers An area of the diaphragm that produces an unbalanced vibration phenomenon. Reducing the area of the second coil enclosing area and increasing the number of the second coil group can reduce the area of the vibrating area corresponding to each second coil and increase the number of vibrating areas corresponding to the second coil on the diaphragm Therefore, the control precision of the vibration of the diaphragm by the second coil component can be improved.
  • the number of the second coil groups on the diaphragm may be 1-5, specifically, for example, 1, 2, 3, 4, and 5.
  • the magnet may include one or more magnetic members.
  • the magnet 500 includes a plurality of magnetic members 510.
  • the magnetic member 510 may also be an electromagnet.
  • the speaker can also improve the problem of sound distortion caused by the unbalanced vibration of the diaphragm.
  • the specific implementation refer to the embodiment of the speaker unit above, and the repeated description is omitted.
  • the embodiment of the present application further provides a method for controlling a speaker, and the method is applicable to the Yang provided by the foregoing embodiment.
  • the sounder is used to determine whether the diaphragm in the speaker unit generates unbalanced vibration and reduces the unbalanced vibration of the diaphragm. Referring to Figure 13, the method includes:
  • Step S100 when the diaphragm generates vibration, determine whether the magnitude and direction of the induced currents of the two second coils in any of the second coil groups are the same, and if not, determine that the two second coils are respectively Corresponds to the actual vibration position of each vibration zone connected.
  • At least one second coil group is disposed on the diaphragm, and two of the second coils in each of the second coil groups are respectively connected to one vibration region on the diaphragm.
  • the actual vibration position of each vibration region can be determined by the vibration displacement direction and the vibration displacement magnitude of the vibration region deviating from the initial position. When the actual vibration positions of the two vibration regions are different and the difference exceeds a certain amount, the sound distortion problem is caused. .
  • the magnetic field intensity distribution of the constant magnetic field can be determined by experiments or the like, and the magnitude of the magnetic flux inside the second coil at any position during the vibration process can be determined. Therefore, according to the magnitude of the induced current in the second coil, the magnetic flux in the second coil corresponding to the induced current is determined by the electromagnetic induction law formula, and then the specific magnetic flux is determined according to the magnetic field intensity distribution of the constant magnetic field. The position is determined by determining the magnitude of the vibration displacement of the vibration region of the corresponding connection of the second coil from the initial position. Similarly, when the second coil vibrates in different directions in the magnetic field, the direction of the induced current generated inside is also different.
  • the moving direction of the second coil in the magnetic field can be determined, thereby determining the direction of the vibration displacement of the vibration region corresponding to the second coil from the initial position.
  • the actual vibration position of the vibration region can be determined.
  • step S100 when the step S100 is performed, determining an actual vibration position of each of the vibration regions respectively connected to the two second coils, specifically comprising the following steps:
  • Step S200 when the difference between the actual vibration position and the theoretical vibration position of any vibration region of the diaphragm exceeds a preset first threshold, input a driving current to the second coil correspondingly connected to the vibration region, so that The second coil drives the vibration region to reduce the difference between the actual vibration position of the vibration region and the theoretical vibration position;
  • the theoretical vibration position is a vibration displacement of two vibration regions respectively connected to the two second coils in any of the second coil groups when the diaphragm is driven by the first coil to generate vibration The vibration position of each vibration region when the difference does not exceed the preset second threshold.
  • the size of the second threshold may be determined by an experimental test, and the theoretical vibration position of each vibration region in the diaphragm may also be determined through an experimental test, because the diaphragm generates vibration under the driving of the first coil, When the sounds of different frequencies are emitted, the vibration frequency of the diaphragm is also different, so the theoretical vibration position of each vibration region in the diaphragm is also different.
  • the theoretical vibration position of each vibration region is experimentally tested, it is necessary to test the diaphragm at The position of each vibration region at different vibration frequencies is directly related to the audio signal input in the first coil. Therefore, the audio signal in the first coil and each vibration region on the diaphragm can be established through experimental tests.
  • the corresponding relationship of the theoretical vibration positions By detecting the induced current in the second coil connected to each vibration region, the actual vibration position of each vibration region can be determined, and the theoretical vibration position of each vibration region can be determined by the audio signal in the first coil. . By comparing the theoretical vibration position of each vibration region with the actual vibration position, the deviation between the theoretical vibration position and the actual vibration position of the vibration region can be determined.
  • the sound generated by the diaphragm is distorted.
  • the difference between the actual vibration position of a vibration region and its theoretical vibration position is defined as a first threshold.
  • the size of the first threshold may also be determined by an experimental test. Specifically, in the test, it is determined that the diaphragm corresponds to the vibration frequency when the vibration distortion problem occurs in each vibration region at different vibration frequencies. Threshold.
  • the vibration region is required to be connected at this time.
  • the second coil inputs a driving current, so that the second coil driving vibration region moves from the actual vibration position to the theoretical vibration position to reduce the difference between the actual vibration position of the vibration region and the theoretical vibration position thereof, that is, the reduction The difference in vibration displacement between the vibration regions, which in turn reduces the sound distortion of the speaker.
  • the position N in Fig. 6b is the actual vibration position
  • the position N' is the theoretical vibration position
  • the position M in Fig. 6b is the actual vibration position
  • the position M' is the theoretical vibration position.
  • the magnitude and direction of the driving current are determined according to the offset direction and the offset distance of the actual vibration position of the vibration region from the theoretical vibration position. Specifically, after determining the theoretical vibration position and the actual vibration position of one vibration region, the offset direction and the offset distance of the actual vibration position offset theoretical vibration position can be determined.
  • the drive current input into the second coil is such that the vibration region moves from its theoretical vibration position to the actual vibration position within a certain period of time.
  • the time during which the vibration region moves from its theoretical vibration position to the actual vibration position should ensure that the unbalanced vibration is corrected immediately after it is generated, so that no sound distortion is generated.
  • the length of time can be determined through experimental tests.
  • the direction of the drive current should be such that the vibration region moves from its theoretical vibration position toward the actual vibration position.
  • the above step S200 further includes:
  • the speaker is disposed in the terminal device, and the terminal device is a mobile phone, and may also be a tablet computer, a notebook computer, or the like.
  • the structure of the speaker unit of the speaker includes two second coil groups, each of which includes two second coils, each of which has a detecting coil and a driving coil.
  • the terminal device 10 includes a processor 20 and a speaker 30.
  • the speaker 30 includes a speaker unit 40. The first coil 50 and each of the second coils 60 in the speaker unit 40 are coupled to the processor. 20 is connected, and the processor 20 functions as a control device for the speaker 30.
  • the processor 20 includes a driving unit 22 and a detecting unit 21, wherein the first coil 50 and the driving coil 80 in each of the second coils 60 are connected to the driving unit 22, and the detecting coil 70 in each second coil 60 is detected.
  • Unit 21 is connected.
  • Step S10 the driving unit inputs a driving current into the first coil, so that the first coil drives the diaphragm to vibrate;
  • Step S20 the detecting unit determines whether the magnitude and direction of the induced currents of the two second coils in each second coil group are the same, if yes, step S60 is performed, and if not, step S30 is performed;
  • Step S30 the detecting unit determines whether the deviation amount between the actual vibration position and the theoretical vibration of the vibration region corresponding to each second coil exceeds a preset first threshold; wherein each vibration region is pre-set in the detecting unit The theoretical vibration position and the first threshold value at different vibration frequencies, the detecting unit determines the actual vibration position of each vibration region by the magnitude and direction of the induced current in each second coil, and then the actual vibration position of each vibration region Comparing with the theoretical vibration position at the current vibration frequency to determine whether the amount of deviation between the two exceeds the first threshold;
  • Step S40 the driving unit determines the magnitude and direction of the driving current input into the second coil according to the deviation distance and the deviation direction of the actual vibration position of the vibration region from the theoretical vibration position; wherein the driving unit is based on the actual vibration position of the vibration region. Deviating from the theoretical vibration position, determining the magnitude of the driving current, and determining the direction of the driving current according to the distance direction of the actual vibration position of the vibration region deviating from the theoretical vibration position;
  • the vibration region for generating unbalanced vibration can be generated when the diaphragm of the speaker generates unbalanced vibration.
  • the domain is corrected in real time to improve the unbalanced vibration problem and reduce the speaker's sound distortion.
  • the division of the unit in the embodiment of the present application is schematic, and is only a logical function division. In actual implementation, there may be another division manner.
  • the functional units in the embodiments of the present application may be integrated into one processing unit, or each unit may exist physically separately, or two or more units may be integrated into one unit.
  • the above integrated unit can be implemented in the form of hardware or in the form of a software functional unit.
  • the integrated unit if implemented in the form of a software functional unit and sold or used as a standalone product, may be stored in a computer readable storage medium.
  • a computer readable storage medium A number of instructions are included to cause a computer device (which may be a personal computer, server, or network device, etc.) or a processor to perform all or part of the steps of the methods described in various embodiments of the present application.
  • the foregoing storage medium includes: a U disk, a mobile hard disk, a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), a magnetic disk, or an optical disk, and the like, which can store program codes. .
  • an embodiment of the present application provides a computer readable storage medium, including instructions, when executed on a computer, causing a computer to execute a control method of a speaker as provided in the above embodiments.
  • the present application provides a computer program product comprising instructions which, when run on a computer, cause the computer to perform the control method of the speaker as provided in the above embodiments.
  • the embodiment of the present application further provides a terminal, including the speaker provided in the foregoing embodiment.
  • the terminal may be a terminal device such as a mobile phone, a tablet computer, or a notebook computer, and one or more speakers may be disposed in the terminal.
  • the terminal device 10 includes a processor 20 and a speaker 30.
  • the speaker 30 includes a speaker unit 40, a first coil 50 and each second in the speaker unit 40.
  • the coils 60 are each coupled to a processor 20 that acts as a control for the speaker 30.
  • the processor 20 includes a driving unit 22 and a detecting unit 21, wherein the first coil 50 and the driving coil 80 in each of the second coils 60 are connected to the driving unit 22, and the detecting coil 70 in each second coil 60 is detected.
  • Unit 21 is connected.
  • the speaker includes a control device, and the structure of the terminal is shown in FIG. 16.
  • the control device 80 is disposed in the speaker 20.
  • the control device 80 includes a driving unit 82 and a detecting unit 81.
  • the first coil 40 and the drive coil 70 in each of the second coils 50 are connected to the drive unit 82, and the detection coil 60 in each of the second coils 50 is connected to the detection unit 81.
  • the terminal can also improve the problem of sound distortion caused by the unbalanced vibration of the diaphragm of the speaker.
  • reference may be made to the embodiment of the speaker unit above, and the repeated description will not be repeated.
  • the speaker unit provided by the embodiment of the present application includes a first coil and a second coil component, and the second coil component includes at least one second coil group, and each second coil group includes two second coils.
  • the first coil and each of the second coils are coupled to the diaphragm.
  • the diaphragm is driven by the first coil to generate vibration and the unbalanced vibration is formed due to the air pressure imbalance or the like
  • at least one of the second coil groups in the region where the diaphragm generates the unbalanced vibration the two second coils are respectively connected
  • the difference between the vibration displacements of the two vibration regions exceeds a preset threshold, and the second coil in the second coil group can drive at least one of the two vibration regions to reduce the vibration displacement difference between the two vibration regions.
  • the vibration displacement of the two vibration regions tends to be uniform, which reduces the unbalanced vibration of the diaphragm, thereby improving the sound distortion caused by the unbalanced vibration of the speaker and improving the user experience.
  • embodiments of the present application can be provided as a method, system, or computer program product.
  • the present application can take the form of an entirely hardware embodiment, an entirely software embodiment, or an embodiment in combination of software and hardware.
  • the application can take the form of a computer program product embodied on one or more computer-usable storage media (including but not limited to disk storage, CD-ROM, optical storage, etc.) including computer usable program code.
  • the computer program instructions can also be stored in a computer readable memory that can direct a computer or other programmable data processing device to operate in a particular manner, such that the instructions stored in the computer readable memory produce an article of manufacture comprising the instruction device.
  • the apparatus implements the functions specified in one or more blocks of a flow or a flow and/or block diagram of the flowchart.

Landscapes

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Abstract

一种扬声器单元、扬声器、终端及扬声器控制方法。扬声器单元，包括框架、磁体、振膜、第一线圈和第二线圈组件，所述第二线圈组件中包括至少一个第二线圈组，每个第二线圈组包括两个第二线圈，其中：所述磁体和所述振膜安装于所述框架；所述第一线圈和每个第二线圈与所述振膜连接；所述第一线圈用于驱动所述振膜振动；所述第二线圈组件用于在所述振膜振动、且所述振膜与任一第二线圈组中的两个第二线圈分别对应连接的两个振动区域的振动位移差超过预设阈值时，驱动所述两个振动区域中的至少一个运动，以减小所述两个振动区域的振动位移差。该扬声器单元可改善扬声器由于非平衡振动导致的声音失真问题。

Description

扬声器单元、扬声器、终端及扬声器控制方法
本申请要求在2017年03月10日提交中国专利局、申请号为201710142493.6、发明名称为“一种多线圈的扬声器”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及声学技术领域，特别涉及一种扬声器单元、扬声器、终端及扬声器控制方法。
背景技术
目前在手机、平板电脑等移动终端中多采用微型扬声器进行声音输出，微型扬声器中用于产生声音的核心元件为扬声器单元，常见的扬声器单元按照其发声原理的不同可分为动圈式扬声器单元、平衡电枢式扬声器单元、平板式扬声器单元等，目前移动终端中常用的微型扬声器一般采用动圈式扬声器单元进行发声。常见的动圈式扬声器单元的结构参见图1所示，包括振膜01、与振膜01连接的线圈02、设置于振膜01一侧的磁体03，以及用于安装振膜01和磁性件03的框架04，线圈02在通电后产生感应磁场，从而受到磁体03的磁力作用发生位移，以驱动振膜01产生振动，振膜01在振动时推动其前方的空气形成声波。
动圈式扬声器单元在理想工作状态下，振膜01在被线圈02驱动发生振动时，振膜01上的各个部分的振动方向均与线圈02相同，参见图2a中所示，振膜01在初始状态A产生振动，变化到状态A'或状态A"时，振膜01上的各个部分的振动方向均与线圈02相同。然而，动圈式扬声器单元在实际的工作状态中，常会由于振膜两侧气压不均衡等原因，产生振膜的非平衡振动，即振膜上以振膜的中心为对称点的两部分的振动位移大小或方向不同，具体参见图2b和图2c所示，图2b所示的振膜01在初始状态A产生振动，变化到状态B时，振膜01上对称的两部分的振动位移方向相反；图2c所示的振膜01在初始状态A产生振动，变化到状态C时，振膜01上对称的两部分的振动位移方向相同但是振动位移大小不同。非平衡振动会使动圈式扬声器单元发出的声音产生失真，降低了扬声器的音质。尤其是目前常用的微型扬声器多为侧出音结构，即微型扬声器的出音孔的开口方向与振膜所在的平面平行，此结构的微型扬声器更易使振膜在振动时产生两侧气压不均衡的问题，增加了微型扬声器产生声音失真问题的概率。在用户通过手机或平板电脑等移动终端产品进行通话或音乐、视频播放时，扬声器的声音失真降低了用户的使用体验。
发明内容
本申请实施例提供了一种扬声器单元、扬声器、终端及扬声器控制方法。
第一方面，本申请提供一种扬声器单元，包括框架、磁体、振膜、第一线圈和第二线圈组件，所述第二线圈组件中包括至少一个第二线圈组，每个第二线圈组包括两个第二线圈，其中：所述磁体和所述振膜与所述框架连接；所述第一线圈和每个第二线圈与 所述振膜连接；所述第二线圈组件中，每个第二线圈组中的两个第二线圈以所述振膜的中心为对称中心呈中心对称分布，且所述第二线圈组件中的全部第二线圈围绕所述振膜的中心均匀分布。
上述扬声器单元中包括第一线圈和第二线圈组件，第二线圈组件中包括至少一个第二线圈组，每个第二线圈组包括两个第二线圈，第一线圈和每个第二线圈与振膜连接。在振膜存在非平衡振动问题时，则可向与振膜上产生非平衡振动现象的区域连接的第二线圈输入驱动电流，使第二线圈驱动其连接的部分振膜运动，减小该部分振膜的非平衡振动幅度，可改善扬声器由于非平衡振动导致的声音失真问题，并可提高用户的使用体验。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，每个第二线圈包括检测线圈和驱动线圈，所述检测线圈用于输出感应电流，以检测对应的振动区域的振动位移大小或方向中的至少一个，所述驱动线圈用于输入驱动电流，以驱动对应的振动区域运动；其中，所述振动区域为所述振膜上与第二线圈连接的区域。
通过上述实现方式，每个第二线圈可通过其检测线圈输出的感应电流判断对应的振动区域的振动位移大小或方向中的至少一个，从而确定出对应的振动区域的实际位置，且每个第二线圈还可利用向其驱动线圈内输入的驱动电流，驱动对应的振动区域运动，以调整振动区域的位置。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，在所述第二线圈组件中包括至少两组第二线圈时，一部分第二线圈组中的第二线圈用于检测对应连接的振动区域的振动位移大小或方向中的至少一个，另一部分第二线圈组中的第二线圈用于驱动对应连接的振动区域运动；其中，所述振动区域为所述振膜上与第二线圈连接的区域。
通过上述实现方式，可以利用一部分第二线圈输出的感应电流判断对应的振动区域的振动位移大小或方向中的至少一个，从而确定出对应的振动区域的实际位置，且还可通过向另一部分第二线圈输入驱动电流，驱动对应的振动区域运动，以调整振动区域的位置。
结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，每个第二线圈为形成于所述振膜上的柔性导电层线圈。
通过上述实现方式，由于柔性导电层线圈重量小，体积轻薄，且具有一定的柔性，因此降低了第二线圈对振膜自身的振动性能的影响。
结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，每个第二线圈的柔性导电层采用柔性电路板印刷工艺、或采用微加工工艺形成于所述振膜上。
通过上述实现方式，可在振膜上形成柔性导电层线圈。
结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，每个第二线圈为导线缠绕形成的线圈。
通过上述实现方式，由于导线缠绕形成线圈的工艺较为简单，简化了第二线圈的制备工艺。
结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式、第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述振膜包括折环部和位于所述折环部内的中心部，所述第一线圈和每个第二线圈设置于所述中心部。
通过上述实现方式，可通过折环部提高振膜的刚性，降低振膜产生非平衡振动的概率。
结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述第二线圈组件中的每个第二线圈设置于所述第一线圈围成的区域内部。
通过上述实现方式，可在第一线圈围成的区域内的部分振膜产生非平衡振动问题时，利用第二线圈改善第一线圈围成的区域内的振膜的非平衡振动问题。
结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述第二线圈组件中的每个第二线圈设置于所述第一线圈围成的区域外部。
通过上述实现方式，可在第一线圈围成的区域外部的部分振膜产生非平衡振动问题时，利用第二线圈改善第一线圈围成的区域外部的振膜的非平衡振动问题。
结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，在所述第二线圈组件中包括至少两组第二线圈时，一部分第二线圈组中的第二线圈设置于所述第一线圈围成的区域内部，另一部分第二线圈组中的第二线圈设置于所述第一线圈围成的区域外部。
通过上述实现方式，可在第一线圈围成的区域内和区域外的部分振膜产生非平衡振动问题时，利用第二线圈改善第一线圈围成的区域的内部和外部的振膜的非平衡振动问题。
结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第十种可能的实现方式中，所述中心部为平面结构或球顶结构。
通过上述实现方式，在中心部为平面结构时，振膜结构较为简单，简化了振膜的制备工艺。在中心部为球顶结构时，可进一步提高振膜的刚性，减小振膜产生非平衡振动的概率。
结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第十一种可能的实现方式中，所述振膜为圆形、矩形或椭圆形结构；所述第一线圈为圆形、矩形或椭圆形结构；每个第二线圈为圆形、矩形或椭圆形结构。
通过上述实现方式，可根据扬声器单元的体积和结构需求设置所需形状的振膜、第一线圈和第二线圈。
结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式、第一方面的第五种可能的实现方式、第一方面的第六种可能的实现方式、第一方面的第七种可能的实现方式、第一方面的第八种可能的实现方式、第一方面的第九种可能的实现方式、第一方面的第十种可能的实现方式、第一方面的第十一种可能的实现方式，在第一方面的第十二种可能的实现方式中，每个第二线圈围成的区域的面积小于所述第一线圈围成的区域的面积。
通过上述实现方式，在第二线圈围成的区域面积小于第一线圈围成的区域的面积时，第二线圈与振膜的接触面积较小，降低了第二线圈对振膜的振动特性的影响。
结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式、第一方面的第五种可能的实现方式、第一方面的第六种可能的实现方式、第一方面的第七种可能的实现方式、第一方面的第八种可能的实现方式、第一方面的第九种可能的实现方式、 第一方面的第十种可能的实现方式、第一方面的第十一种可能的实现方式、第一方面的第十二种可能的实现方式，在第一方面的第十三种可能的实现方式中，所述第二线圈组件中包括1-5个第二线圈组。
通过上述实现方式，根据振膜中有可能产生非平衡振动的振动区域的分布情况，可设置所需数量的第二线圈组，以进一步改善振膜的非平衡振动问题。
结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式、第一方面的第五种可能的实现方式、第一方面的第六种可能的实现方式、第一方面的第七种可能的实现方式、第一方面的第八种可能的实现方式、第一方面的第九种可能的实现方式、第一方面的第十种可能的实现方式、第一方面的第十一种可能的实现方式、第一方面的第十二种可能的实现方式、第一方面的第十三种可能的实现方式，在第一方面的第十四种可能的实现方式中，所述磁体包括至少一个磁性件。
通过上述实现方法，磁体中的磁性件可产生一个恒磁场，以实现第一线圈和第二线圈的驱动，以及第二线圈的感应电流的输出。
结合第一方面的第十四种可能的实现方式，在第十五种可能的实现方式中，每个磁性件为永磁铁或电磁铁。
第二方面，本申请提供一种扬声器，包括如上述第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式、第一方面的第五种可能的实现方式、第一方面的第六种可能的实现方式、第一方面的第七种可能的实现方式、第一方面的第八种可能的实现方式、第一方面的第九种可能的实现方式、第一方面的第十种可能的实现方式、第一方面的第十一种可能的实现方式、第一方面的第十二种可能的实现方式、第一方面的第十三种可能的实现方式、第一方面的第十四种可能的实现方式，第一方面的第十五种可能的实现方式提供的扬声器单元。
上述扬声器中，其扬声器单元上述扬声器单元中包括第一线圈和第二线圈组件，第二线圈组件中包括至少一个第二线圈组，每个第二线圈组包括两个第二线圈，第一线圈和每个第二线圈与振膜连接。在振膜存在非平衡振动问题时，则可向与振膜上产生非平衡振动现象的区域连接的第二线圈输入驱动电流，使第二线圈驱动其连接的部分振膜运动，减小该部分振膜的非平衡振动幅度，可改善扬声器由于非平衡振动导致的声音失真问题，并可提高用户的使用体验。
第三方面，本申请提供一种终端，包括如上述第二方面提供的扬声器。
上述终端中，其扬声器的每个扬声器单元包括第一线圈和第二线圈组件，第二线圈组件中包括至少一个第二线圈组，每个第二线圈组包括两个第二线圈，第一线圈和每个第二线圈与振膜连接。在振膜存在非平衡振动问题时，则可向与振膜上产生非平衡振动现象的区域连接的第二线圈输入驱动电流，使第二线圈驱动其连接的部分振膜运动，减小该部分振膜的非平衡振动幅度，可改善扬声器由于非平衡振动导致的声音失真问题，并可提高用户的使用体验。
第四方面，本申请提供一种扬声器的控制方法，包括：
在所述振膜的任一振动区域的实际振动位置与理论振动位置的差值超过预设的第一阈值时，向所述振动区域对应连接的第二线圈输入驱动电流，使所述第二线圈驱动所述 振动区域运动，以减小所述振动区域的实际振动位置与理论振动位置的差值；
其中，所述振动区域为所述振膜上与第二线圈连接的区域；
所述理论振动位置为当所述振膜被所述第一线圈驱动产生振动时，在与任一第二线圈组中的两个第二线圈分别对应连接的两个振动区域的振动位移的差值未超过预设的第二阈值时，每个振动区域的振动位置。
通过上述方法，在振膜的任一振动区域的实际振动位置与理论振动位置的差值超过预设的第一阈值时，即可确定振膜在该振动区域产生了非平衡振动，则向该振动区域对应连接的第二线圈输入驱动电流，可使第二线圈驱动振动区域运动，以减小该振动区域的实际振动位置与理论振动位置的差值，从而可改善振膜在该振动区域处的非平衡振动问题，进而可改善扬声器由于非平衡振动导致的声音失真问题，并可提高用户的使用体验。
结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实现方式中，所述在所述振膜的任一振动区域的实际振动位置与理论振动位置的差值超过预设的阈值时，向所述振动区域对应连接的第二线圈输入驱动电流之前，还包括：
当所述振膜产生振动时，判断任一第二线圈组中的两个第二线圈的感应电流的大小和方向是否相同，若否，则确定与所述两个第二线圈分别对应连接的每个振动区域的实际振动位置。
通过上述方法，可在任一第二线圈组中的两个第二线圈的感应电流的大小和方向中的至少一个不相同时，确定振膜上与该两个第二线圈对应的两个振动区域产生了非平衡振动，并可继续确定每个振动区域的实际振动位置。
结合第四方面的第一种可能的实现方式，在第四方面的第二种可能的实现方式中，所述确定与所述两个第二线圈分别对应连接的每个振动区域的实际振动位置，具体包括：
根据与每个振动区域对应连接的第二线圈的感应电流的大小，确定每个振动区域的振动位移的大小；
根据与每个振动区域对应连接的第二线圈的感应电流的方向，确定每个振动区域的振动位移的方向；
根据每个振动区域的振动位移的大小和方向，确定每个振动区域的实际振动位置。
通过上述方法，可通过第二线圈的感应电流的大小和方向，确定与该第二线圈对应的振动区域的振动位移的大小和方向，进而确定出该振动区域的实际振动位置。
结合第四方面的第二种可能的实现方式，在第四方面的第三种可能的实现方式中，所述根据与每个振动区域对应连接的第二线圈的感应电流的大小，确定每个振动区域的振动位移的大小，具体包括：
根据任一第二线圈内的感应电流的大小，确定所述第二线圈内的磁通量的变化量；
根据所述第二线圈内的磁通量的变化量、以及所述第二线圈所处磁场的磁场强度分布确定所述第二线圈的位移量；
根据所述第二线圈的位移量确定与所述第二线圈对应连接的振动区域的振动位移大小。
通过上述方法，可根据第二线圈的感应电流大小、磁通量的变化量和磁场强度分布确定第二线圈的位移大小，从而确定出与该第二线圈对应的振动区域的振动位移大小。
结合第四方面的第二种可能的实现方式，在第四方面的第四种可能的实现方式中， 所述根据与每个振动区域对应连接的第二线圈的感应电流的方向，确定每个振动区域的振动位移的方向，具体包括：
根据任一第二线圈内的感应电流的方向以及所述第二线圈所处磁场的磁场强度分布，确定所述第二线圈内的速度方向；
根据所述第二线圈的速度方向确定与所述第二线圈对应连接的振动区域的振动位移方向。
通过上述方法，可根据第二线圈的感应电流方向和磁场强度分布，确定第二线圈的位移方向，从而确定出与该第二线圈对应的振动区域的振动位移方向。
结合第四方面、第四方面的第一种可能的实现方式、第二种可能的实现方式、第三种可能的实现方式、第四种可能的实现方式，在第四方面的第五种可能的实现方式中，所述向所述振动区域对应连接的第二线圈输入驱动电流，具体包括：
根据所述振动区域的实际振动位置与预设的理论振动位置的偏移量的大小，确定向与所述振动区域对应连接的第二线圈输入的驱动电流的大小；
根据所述振动区域的实际振动位置与预设的理论振动位置的偏移量的方向，确定向与所述振动区域对应连接的第二线圈输入的驱动电流的方向。
通过上述方法，可根据振动区域的实际振动位置与预设的理论振动位置的偏移量的大小和方向，确定向与该振动区域对应的第二线圈输入的驱动电流的大小，以使第二线圈驱动振动区域向其理论振动位置运动，减小其非平衡振动的幅度，从而可改善振膜在该振动区域处的非平衡振动问题，进而可改善扬声器由于非平衡振动导致的声音失真问题，并可提高用户的使用体验。
附图说明
图1为现有技术中的动圈式扬声器单元的结构示意图；
图2a为图1所示的扬声器单元未产生非平衡振动时的运动原理图；
图2b为图1所示的扬声器单元产生一种非平衡振动时的运动原理图；
图2c为图1所示的扬声器单元产生另一种非平衡振动时的运动原理图；
图3为本申请实施例提供的扬声器单元的爆炸结构示意图；
图4为本申请实施例提供的扬声器单元的装配结构示意图；
图5为本实施例提供的扬声器单元的振膜结构示意图；
图6a为振膜产生非平衡振动时的结构示意图；
图6b为图6a中所示的振动区域II被第二线圈驱动产生运动时的结构示意图；
图7a为振膜产生另一种非平衡振动时的结构示意图；
图7b为图7a中所示的振动区域II被第二线圈驱动产生运动时的结构示意图；
图8为一个第二线圈的结构示意图；
图9a为振膜在一个振动区域处的局部结构示意图；
图9b为振膜在一个振动区域处的局部结构示意图；
图9c为振膜在一个振动区域处的局部结构示意图；
图10a为本申请实施例提供的振膜的剖面结构示意图；
图10b为本申请实施例提供的振膜的剖面结构示意图；
图11a为振膜上第一线圈和多个第二线圈之间的相对位置关系示意图；
图11b为振膜上第一线圈和多个第二线圈之间的相对位置关系示意图；
图11c为振膜上第一线圈和多个第二线圈之间的相对位置关系示意图；
图12为本申请实施例提供的另一种结构的扬声器单元的结构示意图；
图13为本申请实施例提供的扬声器的控制方法的流程图；
图14为本申请实施例提供终端设备的结构示意图；
图15为本申请实施例提供的扬声器的控制方法的流程图；
图16为本申请实施例提供终端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例作进一步地详细描述。
本申请实施例提供一种扬声器单元、扬声器、终端及扬声器控制方法，用以解决现有技术中存在的扬声器由于非平衡振动导致的声音失真问题。
以下，对本申请中的部分用语进行解释说明，以便与本领域技术人员理解。
多个，是指两个或两个以上。另外，需要理解的是，在本申请的描述中，“第一”、“第二”等词汇，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。
参见图3和图4所示，图3是本申请实施例提供的扬声器单元的爆炸结构示意图，图4是本申请实施例提供的扬声器单元的装配结构示意图，该扬声器单元包括振膜100、第一线圈200、第二线圈组件300、框架400和磁体500，其中，图3所示的扬声器单元中的第二线圈组件300包括两个第二线圈组，即第二线圈组310和第二线圈组320，且每个第二线圈组中包括两个第二线圈，即第二线圈组310包括第二线圈311和第二线圈312，第二线圈组320包括第二线圈321和第二线圈322，第一线圈200和各个第二线圈与振膜100连接，磁体500和振膜100分别与框架400连接。具体实施中，第一线圈200和各个第二线圈可分别与振膜100的两侧连接，或，第一线圈200和各个第二线圈均与振膜100的同一侧连接，本申请实施例中对第一线圈和第二线圈是否位于振膜的同一侧不做限制。
以下分别对该扬声器单元的各个组成部分的结构或功能进行说明：
框架：框架起到支撑振膜和磁体的作用，常见的扬声器单元中的框架一般采用塑料或金属材料制成，本申请实施例中对框架的材料不做限制。
磁体：磁体用于在扬声器单元中产生一个具有一定磁感应强度的恒磁场，一般来说，磁体产生的恒磁场沿振膜的中心呈对称分布。磁体可采用铁氧体、钕磁、锶磁等磁性材料制成，本申请实施例中对磁体的材料不做限制。
振膜：振膜是动圈式扬声器单元中通过振动产生声音的元件，一般为薄膜状，常见的振膜材料有纸、塑料、金属、复合材料等，本申请实施例中对振膜的材料不做限制。
第一线圈：本申请实施例中，第一线圈为驱动振膜振动发声的线圈，具体实施中，第一线圈可与一个第一线圈驱动装置连接，第一线圈驱动装置用于向第一线圈中输入音频信号，音频信号即为变化的电流，由安培力的产生原理可知，第一线圈通电后在周围产生变化的磁场，第一线圈产生的变化磁场与磁体的恒磁场之间产生磁性作用力，从而驱动第一线圈在恒磁场中运动，第一线圈带动振膜振动产生声音。本申请实施例中，第一线圈可为导线缠绕形成的线圈，其材料可为铜、铝、银或合金等；第一线圈也可为形成于振膜上的柔性导电层线圈，其材料同样可为铜、铝、银或合金等，本申请实施例中对第一线圈的结 构和材料不做限制。
第二线圈组件：本申请实施例中，第二线圈组件包括两个第二线圈组，具体实施中，第二线圈组件中的第二线圈组的数量至少为一个，也可为多个。每个第二线圈组包括两个第二线圈，参见图5所示，图5是本实施例提供的扬声器单元的振膜结构示意图，每个第二线圈组中的两个第二线圈以振膜的中心为对称中心呈中心对称分布，且第二线圈组件中的全部第二线圈围绕振膜的中心均匀分布。为使振膜中心两侧分别与两个第二线圈连接的两部分区域在振动时保持平衡，每个第二线圈组中的两个第二线圈的形状和大小应保持一致，分属于不同第二线圈组的第二线圈的形状和大小可相同也可不同，本申请实施例中，如图3-图5所示的第二线圈组310中的第二线圈与第二线圈组320中的第二线圈的形状和大小不同。本申请实施例中，振膜100上与一个第二线圈连接的区域称为一个振动区域，振膜100上的振动区域至少为两个。
振膜在被第一线圈驱动产生振动时，有可能产生非平衡振动现象，即振膜中以振膜的中心为对称点的两个振动区域的振动位移大小或方向不同。参见图6a所示，图6a是振膜100产生非平衡振动时的结构示意图，图6a中的第一线圈200沿图中的K方向运动，振膜100中与一个第二线圈321连接的振动区域I也沿K方向运动，而振膜100中与另一个第二线圈322连接的振动区域II则沿与K方向相反的J方向运动，即振动区域I和振动区域II的振动位移方向不同；振膜产生另一种非平衡振动的情况参见图7a所示，图7a是振膜100产生另一种非平衡振动时的结构示意图，图7a中的第一线圈200沿图中的K方向运动，振膜100中与第二线圈321连接的振动区域I和与第二线圈322连接的振动区域II也沿K方向运动，但是振动区域II的振动位移大小要小于振动区域I的振动位移大小，即振动区域I和振动区域II的振动位移大小不同。当振动区域I和振动区域II之间的振动位移的差值达到一定值时，会使扬声器单元发出的声音产生明显的失真。
本申请实施例中，采用第二线圈组件改善振膜的非平衡振动问题。在一个第二线圈组中，振膜上与两个第二线圈对应连接的振动区域在产生非平衡振动时，可向一个第二线圈、或同时向两个第二线圈输入驱动电流，使第二线圈运动并带动振膜上与第二线圈对应连接的振动区域运动，驱动电流的大小和方向应根据产生非平衡振动的两个振动区域的振动位移的差值进行设置，使两个振动区域之间的振动位移的差值减小，进而降低声音的失真度。具体实施中，每个第二线圈可均与一个第二线圈驱动装置连接，第二线圈驱动装置用于向第二线圈内输入驱动电流，具体地，控制装置可集成于上述第一线圈驱动装置内，也可与第一线圈驱动装置独立设置。
以图6a中所示的振膜为例，参见图6b所示，图6b是图6a中所示的振动区域II被第二线圈驱动产生运动时的结构示意图，由于图6a所示的振动区域I和振动区域II的振动位移方向相反，且在第一线圈200沿图6a所示的K方向运动时，振动区域I和振动区域II均应沿K方向运动，因此，需向第二线圈322中输入驱动电流，驱动电流的方向应使第二线圈322沿K方向运动，进而带动振动区域II沿K方向运动，使振动区域I和振动区域II的振动方向一致，且驱动电流的大小应使振动区域II运动至与振动区域I产生相同大小的振动位移的位置，从而减小振动区域I和振动区域II的非平衡振动，如图6a所示，振动区域II在由位置N运动至位置N’时，振动区域I和振动区域II之间的非平衡振动减小。
同理，参见图7b所示，图7b是图7a中所示的振动区域II被第二线圈驱动产生运动 时的结构示意图，图7a中所示的振膜100中的振动区域I和振动区域II在产生非平衡振动时,应向图7a中所示的第二线圈322输入驱动电流，使振动区域II由图7b中的位置M运动至位置M’，以减小振动区域I和振动区域II之间的非平衡振动。
在振膜的振动过程中，需要判断振膜是否产生非平衡振动，以及判断振膜上产生非平衡振动的振动区域所在的位置。由于第二线圈在恒磁场中运动时会产生感应电流，如果与一个第二线圈组中的两个第二线圈对应连接的两个振动区域未产生非平衡振动，则两个振动区域的振动位移的大小和方向均保持一致，两个第二线圈内的感应的电流的大小和方向均应相同，而在两个振动区域产生非平衡振动时，两个第二线圈内的感应电流的大小或方向中的至少一个不同，具体参见图6a所示，在振动区域I和振动区域II的振动方向不同时，由感应电流的判断方法可知，第二线圈321和第二线圈322内产生的感应电流的方向相反，而第二线圈321和第二线圈322内产生的感应电流的大小可相同也可不相同；参见图7a所示，在振动区域I和振动区域II的振动方向相同、但振幅大小不同时，则第二线圈321和第二线圈322内产生的感应电流的方向相同，但是大小不同。因此，在通过两个第二线圈内的感应电流判断对应的振动区域是否产生非平衡振动时，需同时判断两个第二线圈内的感应电流的大小和方向是否同时相同。
根据上述方法可知，可通过判断同一个第二线圈组中的两个第二线圈产生的感应电流的大小和方向是否同时相同，来确定振膜是否产生非平衡振动、以及产生非平衡振动的振动区域的位置。具体实施中，第二线圈还可与一个检测装置连接，检测装置用于接收第二线圈内的感应电流，并判断同一个第二线圈组中的两个第二线圈的感应电流的大小和方向是否相同。
基于上述通过感应电流判断振膜非平衡振动的方法，在一种具体实施方式中，每个第二线圈包括检测线圈和驱动线圈，检测线圈用于检测与对应的第二线圈连接的振动区域的振动位移大小或方向中的至少一个，驱动线圈用于驱动与对应的第二线圈连接的振动区域运动。即第二线圈中的一部分不用于输入驱动电流，而只用于输出感应电流。具体实施中，每个第二线圈中的一部分与检测装置连接以用作检测线圈，另一部分与第二线圈驱动装置连接以用作驱动线圈。每个第二线圈中，检测线圈和驱动线圈的匝数可相同也可不同，本申请实施例不做限制。参见图8所示，以一个导线缠绕形成的第二线圈为例，图8为一个第二线圈的结构示意图，该第二线圈322中的检测线圈3221与检测装置连接，驱动线圈3222与第二线圈驱动装置连接。
在另一种具体实施方式中，在第二线圈组件中包括至少两组第二线圈时，可将第二线圈组件中用于输出感应电流的线圈和用于输入驱动电流的线圈分开设置，即检测线圈和驱动线圈不再位于同一个第二线圈中。则一部分第二线圈组中的第二线圈用于检测对应连接的振动区域的振动位移大小或方向，另一部分第二线圈组中的第二线圈用于驱动对应连接的振动区域运动。具体地，分属于不同第二线圈组的第二线圈的设置方式参见图9a-图9c所示，图9a、图9b、图9c均为振膜在一个振动区域处的局部结构示意图，如图9a所示，分属于两个第二线圈组的第二线圈321、311并排设置，且排列方向朝向振膜的中心；如图9b所示，分属于两个第二线圈组的第二线圈321、311并排设置，且排列方向与图9a中所示排列方向垂直；如图9c所示，分属于两个第二线圈组的第二线圈321、311呈环状设置，第二线圈311设置于第二线圈321的外周。
本申请实施例中，每个第二线圈可为形成于振膜上的柔性导电层线圈，也可为导线 缠绕形成的线圈。柔性导电层线圈结构轻薄、重量小、且具有挠性，对振膜的振动特性影响较小。具体实施中，每个第二线圈的柔性导电层采用柔性电路板印刷工艺、或采用微加工工艺形成于振膜上。
为降低振膜的声音失真度，需使振膜在振动时保持沿振膜的对称轴的轴线方向运动，而不在其他方向产生运动，参见图5所示，振膜100包括折环部110，折环(Surround)是形成于振膜100上的环状凸起结构，可提高振膜的刚性，并支持和保持振膜的振动，使振膜能沿振膜的对称轴的轴线方向运动，且不沿其他方向运动，同时也保证了第一线圈沿振膜的对称轴的轴线方向移动。振膜100的剖面结构参见图10a和图10b所示，图10a和图10b是本申请实施例提供的振膜的剖面结构示意图。
在折环部内的振膜部分为中心部，参见图10a所示，中心部120为平面结构，参见图10b所示，中心部120也可为球顶结构。球顶(Dome)可进一步提高振膜的刚性。
第一线圈和每个第二线圈设置于中心部。为减小第二线圈对振膜的振动特性的影响，本申请实施例中，每个第二线圈围成的区域的面积小于第一线圈围成的区域的面积。第一线圈和多个第二线圈之间的相对位置设置方式可参见图11a-图11c所示，图11a-图11c为振膜上第一线圈和多个第二线圈之间的相对位置关系示意图，如图11a所示，第二线圈组件中，第二线圈311、312、321、322设置于第一线圈200围成的区域内部；或如图11b所示，第二线圈组件中的第二线圈311、312、321、322设置于第一线圈200围成的区域外部；或如图11c所示，在第二线圈组件中包括两组第二线圈时，一部分第二线圈组中的第二线圈321、322设置于第一线圈200围成的区域内部，另一部分第二线圈组中的第二线圈311、312设置于第一线圈200围成的区域外部，在第二线圈组件中的第二线圈组多于两组时也可按此方式设置。
振膜的形状除了图5所示的矩形结构之外，也可采用圆形或椭圆形结构。而第一线圈和第二线圈的形状除了图5所示的矩形结构之外，也可采用圆形或椭圆形结构。参见图12所示，图12是本申请实施例提供的另一种结构的扬声器单元的结构示意图，该扬声器单元中，振膜100、第一线圈200、第二线圈311、312、321、322均为圆形结构。
具体实施中，第二线圈组件中的第二线圈组的数量应根据振膜的大小、以及振膜上会产生非平衡振动现象的区域的面积大小和分布情况进行设置，以使第二线圈覆盖振膜上会产生非平衡振动现象的区域。减小第二线圈围成区域的面积，以及提高第二线圈组的数量，可使每个第二线圈对应的振动区域的面积减少，并提高振膜上与第二线圈对应的振动区域的数量，从而可提高第二线圈组件对振膜振动的控制精度。具体地，振膜上的第二线圈组的数量可为1-5个，具体例如1个、2个、3个、4个、5个。
本申请实施例中，磁体可包括一个或多个磁性件，一种具体实施方式中，如图3所示，磁体500包括多个磁性件510。具体实施中，磁性件510除了可采用永磁铁之外，还可采用电磁铁。
本申请实施例还提供了一种扬声器，包括上述实施例提供的扬声器单元，具体地，扬声器中可包括一个或多个上述实施例提供的扬声器单元，此外，具体实施中，该扬声器还可包括壳体、调音器件、驱动电路等元件。
该扬声器同样可改善由于振膜的非平衡振动导致的声音失真问题，其具体实施可以参见以上扬声器单元的实施例，重复之处不再赘述。
本申请实施例还提供了一种扬声器的控制方法，该方法适用于上述实施例提供的扬 声器，用以确定扬声器单元中的振膜是否产生非平衡振动、并减小振膜的非平衡振动。参见图13所示，该方法包括：
步骤S100，当所述振膜产生振动时，判断任一第二线圈组中的两个第二线圈的感应电流的大小和方向是否相同，若否，则确定与所述两个第二线圈分别对应连接的每个振动区域的实际振动位置。
具体地，振膜上设置有至少一个第二线圈组，每个第二线圈组中的两个第二线圈分别与振膜上的一个振动区域连接。每个振动区域的实际振动位置可由该振动区域偏离初始位置的振动位移方向和振动位移大小进行确定，在两个振动区域的实际振动位置不同且差值超过一定量时，则会造成声音失真问题。
由于第二线圈在磁体的恒磁场中做切割磁感线的运动时，其内部会产生感应电流，则根据电磁感应定律公式：E＝n(ΔΦ/Δt)(E为感应电动势，n为线圈匝数，ΔΦ/Δt为线圈内磁通量在单位时间内的变化量)和E＝-BLVsinA(E为感应电动势，B为磁场强度，L为导体长度，V为导体速度，sinA为导体速度与磁感线之间的夹角)，在已知第二线圈内的感应电流的大小时，由于扬声器单元中磁体产生的恒磁场为非均匀磁场，因此每个第二线圈在其振动的运动路径中的各个位置处，其内部的磁通量大小均不相同。恒磁场的磁场强度分布可通过实验等方式进行确定，则第二线圈在振动过程中的任一位置处，其内部的磁通量大小可确定。因此，可根据第二线圈内的感应电流大小，由电磁感应定律公式确定出该感应电流所对应的第二线圈内的磁通量，再根据恒磁场的磁场强度分布，确定出该磁通量所对应的具体位置，即可确定第二线圈对应连接的振动区域偏离初始位置的振动位移大小。同理，第二线圈在磁场中沿不同方向振动时，其内部产生的感应电流的方向也不同，根据第二线圈内的感应电流的方向，并结合电磁感应定律公式和恒磁场的磁场强度分布，即可确定第二线圈在磁场中的运动方向，进而确定与第二线圈对应连接的振动区域偏离初始位置的振动位移方向。结合振动区域的振动位移大小和方向，即可确定出振动区域的实际振动位置。
根据上述方法，一种具体实施方式中，上述步骤S100在执行时，确定与所述两个第二线圈分别对应连接的每个振动区域的实际振动位置，具体包括以下步骤：
根据与每个振动区域对应连接的第二线圈内的感应电流的大小，确定每个振动区域的振动位移的大小；
根据与每个振动区域对应连接的第二线圈内的感应电流的方向，确定每个振动区域的振动位移的方向；
根据每个振动区域的振动位移的大小和方向，确定每个振动区域的实际振动位置。
具体地，上述根据与每个振动区域对应连接的第二线圈内的感应电流的大小，确定每个振动区域的振动位移的大小，包括：
根据任一第二线圈内的感应电流的大小，确定第二线圈内的磁通量的变化量；具体地，根据公式E＝n(ΔΦ/Δt)，在确定第二线圈内的感应电流大小后，即可确定出第二线圈内的磁通量的变化量；
根据第二线圈内的磁通量的变化量、以及第二线圈所处磁场的磁场强度分布确定第二线圈的位移量；具体实施中，第二线圈所处磁场的磁场强度分布可根据实验检测得出，则可确定出每个第二线圈在振动过程中，其路径内的各个位置处的磁通量，根据第二线圈内的磁通量的变化量，即可确定出第二线圈的位移量；
根据第二线圈的位移量确定与第二线圈对应连接的振动区域的振动位移大小。
具体地，上述根据与每个振动区域对应连接的第二线圈内的感应电流的方向，确定每个振动区域的振动位移的方向，具体包括：
根据任一第二线圈内的感应电流的方向以及第二线圈所处磁场的磁场强度分布，确定第二线圈内的速度方向；具体实施中，第二线圈所处磁场的磁场强度分布可根据实验检测得出，在确定第二线圈内的电流方向后，根据公式E＝-BLVsinA，可确定出第二线圈的速度方向；
根据第二线圈的速度方向确定与第二线圈对应连接的振动区域的振动位移方向。
具体实施中，上述通过感应电流检测振膜是否产生非平衡振动的方法可由上述实施例中的检测装置实现，具体地，检测装置可为设置于扬声器内的处理器，或在扬声器设置于终端中时，检测装置也可为终端的处理器。每个第二线圈中的检测线圈均与检测装置连接，检测装置用于接收第二线圈内的感应电流，在确定接收到的位于同一个第二线圈组的两个第二线圈的感应电流的大小或方向不同时，即可确定振膜中与两个第二线圈对应连接的振动区域产生了非平衡振动现象。
由于扬声器单元中的磁体产生的恒磁场为非均匀磁场，每个第二线圈在其运动路径上的各个位置处所产生的感应电流的大小均不相同，因此除上述通过磁通量变化确定第二线圈的实际振动位置的方法之外，还可通过第二线圈内的感应电流大小直接确定出第二线圈的实际振动位置，进而确定与第二线圈对应连接的振动区域的实际振动位置。在具体实施中，可预先测试确定出振膜在产生振动时，每个第二线圈在其运动路径上的各个位置处的感应电流大小，并将每个第二线圈在其运动路径中每个位置处对应的感应电流大小存储于检测装置内，在接收到任一第二线圈的感应电流时，通过查找感应电流与运动位置的对应关系，即可确定该第二线圈的实际振动位置。
在检测到同一第二线圈组内的两个第二线圈中的感应电流的大小或方向不同时，即可确定与两个第二线圈对应连接的两个振动区域产生了非平衡振动现象，在非平衡振动现象较为轻微时，振膜不会产生人耳可闻的声音失真问题，此时可不需对两个振动区域的振动进行纠正，而在非平衡振动现象较为严重从而导致可闻的声音失真问题时，则需对两个振动区域的振动进行纠正。因此，在确定两个振动区域产生了非平衡振动现象之后，还需判断非平衡振动的大小，以确定是否需要对振动区域的振动进行纠正。因此，在上述步骤S100之后，还包括：
步骤S200，在所述振膜的任一振动区域的实际振动位置与理论振动位置的差值超过预设的第一阈值时，向所述振动区域对应连接的第二线圈输入驱动电流，使所述第二线圈驱动所述振动区域运动，以减小所述振动区域的实际振动位置与理论振动位置的差值；
其中，所述理论振动位置为当所述振膜被所述第一线圈驱动产生振动时，在与任一第二线圈组中的两个第二线圈分别对应连接的两个振动区域的振动位移的差值未超过预设的第二阈值时，每个振动区域的振动位置。
具体地，当对应的两个振动区域产生非平衡振动时，则两个振动区域中的至少一个的实际振动位置与其理论振动位置之间产生了偏离。本申请实施例中，将理论振动位置定义为：在振膜振动过程中，互相对应的两个振动区域在未产生非平衡振动、或其非平衡振动的程度较小而不足以造成声音失真问题时，每个振动区域所处的位置。其中，在 互相对应的两个振动区域之间的振动位移的差值达到一定程度后，会产生声音失真问题，本实施例中将振膜开始产生声音失真问题时，同一第二线圈组中的两个第二线圈分别对应连接的两个振动区域之间的振动位移的差值定义为第二阈值。
具体实施中，第二阈值的大小可通过实验测试进行确定，且振膜中的各个振动区域的理论振动位置也可通过实验测试进行确定，由于振膜在第一线圈的驱动下产生振动时，在发出不同频率的声音时，振膜的振动频率也不同，因此振膜中的各个振动区域的理论振动位置也不同，在通过实验测试每个振动区域的理论振动位置时，需要测试振膜在不同振动频率下每个振动区域的位置，由于振膜的振动频率与第一线圈内输入的音频信号直接相关，因此通过实验测试可建立第一线圈内的音频信号与振膜上的各个振动区域的理论振动位置的对应关系。通过检测每个振动区域对应连接的第二线圈内的感应电流，可确定出每个振动区域的实际振动位置，而通过第一线圈内的音频信号，可确定出每个振动区域的理论振动位置。将每个振动区域的理论振动位置与实际振动位置进行对比，即可确定出该振动区域的理论振动位置与实际振动位置之间的偏差。
每个振动区域的实际振动位置与其理论振动位置的偏差在达到一定程度后，即造成振膜产生的声音出现失真问题。本申请实施例中将振膜产生声音失真问题时，一个振动区域的实际振动位置与其理论振动位置之间的差值定义为第一阈值。具体实施中，第一阈值的大小也可通过实验测试确定，具体地，在测试中需确定振膜在不同的振动频率下，每个振动区域产生声音失真问题时与该振动频率对应的第一阈值。
由于在两个振动区域发生非平衡振动时，可以确定至少有一个振动区域的实际振动位置与其理论振动位置产生了偏移，为纠正该振动区域的偏移，此时需向该振动区域对应连接的第二线圈输入驱动电流，使第二线圈驱动振动区域由实际振动位置运动至理论振动位置，以减小该振动区域的实际振动位置与其理论振动位置之间的差值，也即减小两个振动区域之间的振动位移的差值，进而降低扬声器的声音失真度。参见图6b和图7b所示，图6b中的位置N即为实际振动位置，位置N’为理论振动位置，图6b中的位置M即为实际振动位置，位置M’为理论振动位置。
在向第二线圈内输入驱动电流时，驱动电流的大小和方向需根据振动区域的实际振动位置偏离其理论振动位置的偏移方向和偏移距离进行确定。具体地，在确定一个振动区域的理论振动位置和实际振动位置后，即可确定实际振动位置偏移理论振动位置的偏移方向和偏移距离。
向第二线圈内输入的驱动电流应使振动区域在一定的时间内由其理论振动位置运动至实际振动位置。振动区域由其理论振动位置运动至实际振动位置的时间应保证非平衡振动在产生后随即被纠正，从而不产生声音失真。具体实施中，该时间的长短可通过实验测试进行确定。而驱动电流的方向应使振动区域由其理论振动位置朝向实际振动位置运动。
在确定一个振动区域的实际位置偏离其理论位置的偏移距离和偏移方向、以及使该振动区域由其理论振动位置运动至实际振动位置的时间之后，则可确定向与该振动区域对应连接的第二线圈输入的驱动电流的大小和方向，驱动电流的方向可由左手定则进行判定，以使振动区域由其理论振动位置朝向实际振动位置运动，驱动电流的大小可据安培力公式F＝ILBsinα(其中，F为安培力，I为导体内的电流大小、L为导体长度、B为磁场强度、α为电流方向与磁场方向间的夹角)进行确定。在向第二线圈输入驱动电流之后，可通过检测第二线圈内的感应电流，确定对应的振动区域是否运动到了其理论位置。
根据上述方法，上述步骤S200还包括：
根据振动区域的实际振动位置与预设的理论振动位置的偏移量的大小，确定向与振动区域对应连接的第二线圈输入的驱动电流的大小；其中，驱动电流的大小应使振动区域在一定时间内由其理论振动位置运动至实际振动位置，以减小非平衡振动，降低声音的失真；
根据振动区域的实际振动位置与预设的理论振动位置的偏移量的方向，确定向与振动区域对应连接的第二线圈输入的驱动电流的方向；其中，驱动电流的方向应使振动区域由其理论振动位置朝向实际振动位置运动。
具体实施中，上述检测每个振动区域的实际振动位置是否偏离理论振动位置的方法可由上述实施例中的检测装置实现，而确定向第二线圈输入的驱动电流的大小和方向可由上述实施例中的第二线圈驱动装置实现。
以下结合一个具体使用场景，说明本申请实施例提供的扬声器控制方法的过程和原理。
该使用场景中，扬声器设置于终端设备内，该终端设备为手机，此外还可为平板电脑、笔记本电脑等。该扬声器的扬声器单元的结构参见图5所示，包括两个第二线圈组，每个第二线圈组包括两个第二线圈，每个第二线圈中具有检测线圈和驱动线圈。该终端设备的结构示意图参见图14所示，终端设备10包括处理器20和扬声器30，扬声器30包括扬声器单元40，扬声器单元40中的第一线圈50和每个第二线圈60均与处理器20连接，处理器20用作扬声器30的控制装置。
处理器20中包括驱动单元22和检测单元21，其中，第一线圈50以及每个第二线圈60中的驱动线圈80与驱动单元22连接，每个第二线圈60中的检测线圈70与检测单元21连接。
该扬声器的控制方法的实施流程参见图15所示，包括：
步骤S10，驱动单元向第一线圈内输入驱动电流，使第一线圈驱动振膜振动；
步骤S20，检测单元判断每个第二线圈组中的两个第二线圈的感应电流的大小和方向是否相同，若是，则执行步骤S60，若否，则执行步骤S30；
步骤S30，检测单元判断与每个第二线圈对应连接的振动区域的实际振动位置与理论振动之间的偏离量是否超过预设的第一阈值；其中，检测单元内预设有每个振动区域在不同振动频率下的理论振动位置和第一阈值，检测单元通过每个第二线圈内的感应电流的大小和方向确定每个振动区域的实际振动位置，再将每个振动区域的实际振动位置与其在当前振动频率下的理论振动位置进行对比，以确定二者之间的偏离量是否超过第一阈值；
步骤S40，驱动单元根据该振动区域的实际振动位置与理论振动位置的偏离距离和偏离方向，确定向第二线圈内输入的驱动电流的大小和方向；其中，驱动单元根据振动区域的实际振动位置偏离理论振动位置的距离大小，确定驱动电流大小，并根据振动区域的实际振动位置偏离理论振动位置的距离方向，确定驱动电流的方向；
步骤S50，驱动单元向该振动区域对应的第二线圈内输入驱动电流，并重复执行步骤S20；具体地，通过向第二线圈输入驱动电流，使第二线圈带动对应连接的振动区域运动，可减小振动区域的实际振动位置与理论振动位置的偏离量；
步骤S60，不执行操作。
通过上述控制方法，可在扬声器的振膜产生非平衡振动时对产生非平衡振动的振动区 域进行实时纠正，以改善非平衡振动问题，减小扬声器的声音失真度。
需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，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。在本申请的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
基于以上实施例，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如上述实施例所提供的扬声器的控制方法。
基于以上实施例，本申请提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如上述实施例所提供的扬声器的控制方法。
本申请实施例还提供一种终端，包括如上述实施例提供的扬声器。具体实施中，该终端可为手机、平板电脑、笔记本电脑等终端设备，终端中可设有一个或多个扬声器。
一种可能的实施方式中，该终端的结构参见图14所示，终端设备10包括处理器20和扬声器30，扬声器30包括扬声器单元40，扬声器单元40中的第一线圈50和每个第二线圈60均与处理器20连接，处理器20用作扬声器30的控制装置。处理器20中包括驱动单元22和检测单元21，其中，第一线圈50以及每个第二线圈60中的驱动线圈80与驱动单元22连接，每个第二线圈60中的检测线圈70与检测单元21连接。
另一种可能的实施方式中，扬声器包括控制装置，则此时终端的结构参见图16所示，控制装置80设置于扬声器20内，控制装置80中包括驱动单元82和检测单元81，其中，第一线圈40以及每个第二线圈50中的驱动线圈70与驱动单元82连接，每个第二线圈50中的检测线圈60与检测单元81连接。
该终端同样可改善由于扬声器的振膜的非平衡振动导致的声音失真问题，其具体实施可以参见以上扬声器单元的实施例，重复之处不再赘述。
综上所述，本申请实施例提供的扬声器单元中包括第一线圈和第二线圈组件，第二线圈组件中包括至少一个第二线圈组，每个第二线圈组包括两个第二线圈，第一线圈和每个第二线圈与振膜连接。在振膜被第一线圈驱动产生振动、并由于气压不平衡等原因形成非平衡振动时，振膜产生非平衡振动的区域的至少一个第二线圈组中，两个第二线圈分别对应连接的两个振动区域的振动位移的差值超过预设阈值，则该第二线圈组中的第二线圈可驱动两个振动区域中的至少一个运动，以减小两个振动区域的振动位移差值，使两个振动区域的振动位移趋于一致，减小了振膜的非平衡振动，进而改善了扬声器由于非平衡振动导致的声音失真问题，并提高了用户的使用体验。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序 产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

  1. 一种扬声器单元，其特征在于，包括框架、磁体、振膜、第一线圈和第二线圈组件，所述第二线圈组件中包括至少一个第二线圈组，每个第二线圈组包括两个第二线圈，其中：
    所述磁体和所述振膜与所述框架连接；
    所述第一线圈和每个第二线圈与所述振膜连接；
    所述第二线圈组件中，每个第二线圈组中的两个第二线圈以所述振膜的中心为对称中心呈中心对称分布，且所述第二线圈组件中的全部第二线圈围绕所述振膜的中心均匀分布。
  2. 根据权利要求1所述的扬声器单元，其特征在于，每个第二线圈包括检测线圈和驱动线圈，所述检测线圈用于输出感应电流，以检测对应的振动区域的振动位移大小或方向中的至少一个；所述驱动线圈用于输入驱动电流，以驱动对应的振动区域运动；其中，所述振动区域为所述振膜上与第二线圈连接的区域。
  3. 根据权利要求2所述的扬声器单元，其特征在于，每个第二线圈为形成于所述振膜上的柔性导电层线圈。
  4. 根据权利要求2所述的扬声器单元，其特征在于，每个第二线圈为导线缠绕形成的线圈。
  5. 根据权利要求1-4任一项所述的扬声器单元，其特征在于，所述振膜包括折环部和位于所述折环部内的中心部，所述第一线圈和每个第二线圈设置于所述中心部。
  6. 根据权利要求5所述的扬声器单元，其特征在于，所述第二线圈组件中的每个第二线圈设置于所述第一线圈围成的区域内部。
  7. 根据权利要求5所述的扬声器单元，其特征在于，所述中心部为平面结构或球顶结构。
  8. 根据权利要求5所述的扬声器单元，其特征在于，所述振膜为圆形、矩形或椭圆形结构中的一种；所述第一线圈为圆形、矩形或椭圆形结构中的一种；每个第二线圈为圆形、矩形或椭圆形结构中的一种。
  9. [根据细则91更正 02.08.2017]　
    根据权利要求1-8任一项所述的扬声器单元，其特征在于，每个第二线圈围成的区域的面积小于所述第一线圈围成的区域的面积。
  10. 根据权利要求1-9任一项所述的扬声器单元，其特征在于，所述第二线圈组件中包括1-5个第二线圈组。
  11. 一种扬声器，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的扬声器单元。
  12. 一种终端，其特征在于，包括如权利要求11所述的扬声器。
  13. 一种扬声器的控制方法，其特征在于，包括：在所述振膜的任一振动区域的实际振动位置与理论振动位置的差值超过预设的第一阈值时，向所述振动区域对应连接的第二线圈输入驱动电流，使所述第二线圈驱动所述振动区域运动，以减小所述振动区域的实际振动位置与理论振动位置的差值；
    其中，所述振动区域为所述振膜上与第二线圈连接的区域；
    所述理论振动位置为当所述振膜被所述第一线圈驱动产生振动时，在与任一第二线圈组中的两个第二线圈分别对应连接的两个振动区域的振动位移的差值未超过预设的第 二阈值时，每个振动区域的振动位置。
  14. 根据权利要求13所述的扬声器的控制方法，其特征在于，所述在所述振膜的任一振动区域的实际振动位置与理论振动位置的差值超过预设的阈值时，向所述振动区域对应连接的第二线圈输入驱动电流之前，还包括：
    当所述振膜产生振动时，判断任一第二线圈组中的两个第二线圈的感应电流的大小和方向是否相同，若否，则确定与所述两个第二线圈分别对应连接的每个振动区域的实际振动位置。
  15. 根据权利要求14所述的扬声器的控制方法，其特征在于，所述确定与所述两个第二线圈分别对应连接的每个振动区域的实际振动位置，具体包括：
    根据与每个振动区域对应连接的第二线圈的感应电流的大小，确定每个振动区域的振动位移的大小；
    根据与每个振动区域对应连接的第二线圈的感应电流的方向，确定每个振动区域的振动位移的方向；
    根据每个振动区域的振动位移的大小和方向，确定每个振动区域的实际振动位置。
  16. 根据权利要求15所述的扬声器的控制方法，其特征在于，所述根据与每个振动区域对应连接的第二线圈的感应电流的大小，确定每个振动区域的振动位移的大小，具体包括：
    根据任一第二线圈内的感应电流的大小，确定所述第二线圈内的磁通量的变化量；
    根据所述第二线圈内的磁通量的变化量、以及所述第二线圈所处磁场的磁场强度分布确定所述第二线圈的位移量；
    根据所述第二线圈的位移量确定与所述第二线圈对应连接的振动区域的振动位移大小。
  17. 根据权利要求15所述的扬声器的控制方法，其特征在于，所述根据与每个振动区域对应连接的第二线圈的感应电流的方向，确定每个振动区域的振动位移的方向，具体包括：
    根据任一第二线圈内的感应电流的方向以及所述第二线圈所处磁场的磁场强度分布，确定所述第二线圈的速度方向；
    根据所述第二线圈的速度方向确定与所述第二线圈对应连接的振动区域的振动位移方向。
  18. 根据权利要求13-17任一项所述的扬声器的控制方法，其特征在于，所述向所述振动区域对应连接的第二线圈输入驱动电流，具体包括：
    根据所述振动区域的实际振动位置与预设的理论振动位置的偏移量的大小，确定向与所述振动区域对应连接的第二线圈输入的驱动电流的大小；
    根据所述振动区域的实际振动位置与预设的理论振动位置的偏移量的方向，确定向与所述振动区域对应连接的第二线圈输入的驱动电流的方向。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108882129A (zh) * 2018-09-21 2018-11-23 歌尔股份有限公司 电路板、扬声器、电子设备及偏振补偿方法
CN113132868A (zh) * 2021-04-23 2021-07-16 维沃移动通信有限公司 扬声器、振幅调节方法、振幅调节装置和电子设备

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109889963B (zh) * 2018-12-27 2022-01-14 瑞声科技(新加坡)有限公司 发声器件
CN112203199B (zh) * 2019-07-08 2022-02-08 歌尔股份有限公司 换能器振动悬挂系统、换能器及电子设备
CN112243183B (zh) * 2019-07-19 2023-08-04 歌尔股份有限公司 磁势扬声器及其电子设备
CN111586542A (zh) * 2020-05-26 2020-08-25 厦门圣德斯贵电子科技有限公司 一种扬声器的磁性结构
CN116170724A (zh) * 2021-11-24 2023-05-26 华为技术有限公司 动铁激励器和音频设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080205687A1 (en) * 2007-02-12 2008-08-28 Stephen Saint Vincent Magnetic circuit for electrodynamic moving voice coil actuators
CN103763664A (zh) * 2014-01-04 2014-04-30 海菲曼（天津）科技有限公司 一种平板扬声器复合振膜及具有该振膜的耳机扬声器
CN104113803A (zh) * 2014-07-17 2014-10-22 瑞声声学科技(深圳)有限公司 基于多音圈的扬声器系统

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6373958B1 (en) 1998-06-29 2002-04-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electrical/mechanical/sound converter and apparatus of electrical/mechanical/sound conversion
US7961892B2 (en) * 2003-07-28 2011-06-14 Texas Instruments Incorporated Apparatus and method for monitoring speaker cone displacement in an audio speaker
JP2008072482A (ja) * 2006-09-14 2008-03-27 Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd スピーカ装置
CN202713603U (zh) * 2012-08-16 2013-01-30 何永斌 一种自带变面积式电容振动传感器的动圈式扬声器
US10034109B2 (en) * 2015-04-09 2018-07-24 Audera Acoustics Inc. Acoustic transducer systems with position sensing
CN205454082U (zh) * 2016-03-25 2016-08-10 许扬 一种带有直流电路的动圈振膜
CN106303883A (zh) * 2016-08-23 2017-01-04 歌尔股份有限公司 一种检测扬声器音圈振动位移的方法、装置及扬声器单体
CN206149494U (zh) 2016-10-26 2017-05-03 瑞声科技（南京）有限公司 薄膜扬声器
CN106792401A (zh) * 2017-03-16 2017-05-31 深圳精拓创新科技有限公司 环绕声扬声器单元及环绕声场生成方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080205687A1 (en) * 2007-02-12 2008-08-28 Stephen Saint Vincent Magnetic circuit for electrodynamic moving voice coil actuators
CN103763664A (zh) * 2014-01-04 2014-04-30 海菲曼（天津）科技有限公司 一种平板扬声器复合振膜及具有该振膜的耳机扬声器
CN104113803A (zh) * 2014-07-17 2014-10-22 瑞声声学科技(深圳)有限公司 基于多音圈的扬声器系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108882129A (zh) * 2018-09-21 2018-11-23 歌尔股份有限公司 电路板、扬声器、电子设备及偏振补偿方法
CN113132868A (zh) * 2021-04-23 2021-07-16 维沃移动通信有限公司 扬声器、振幅调节方法、振幅调节装置和电子设备

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