扬声器及音频设备的制作方法

本实用新型涉及音频声学领域技术领域，具体而言，涉及一种扬声器及音频设备。

背景技术：

随着科技与经济的快速发展，音频设备(比如，动圈式耳机、音响等)越来越普及。通过音频设备，用户可以获得丰富的视听享受。但是在音频设备没电时，用户的体验会受到影响。

目前，音频设备都是采用有线充电的方式。在音频设备没电的情况下，只能通过充电线对音频设备进行充电。这种情况下充电线多而且电线复杂，容易产生漏电或者短路等安全隐患。而且在充电线存在故障时，音频设备就无法充电，严重影响用户体验。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本使用新型所要解决的技术问题是提供一种扬声器及音响设备，其能够接收无线充电装置发射的电磁波，通过电磁波完成充电。

本实用新型较佳实施例提供了一种扬声器，所述扬声器包括音圈、电源管理单元及电源单元，

所述音圈、电源管理单元及电源单元之间电性连接；

所述音圈接收无线充电发射装置发射的电磁波，并将电磁波转化为交流电信号；

所述电源管理单元用于将所述音圈转换的所述交流电信号进行处理得到直流电信号，并将所述直流电信号进行处理得到所述扬声器充电所需的直流电；

所述电源单元用于存储电能，并为所述扬声器提供能量。

在本实用新型较佳实施例中，所述电源管理单元包括整流电路，

所述整流电路与所述音圈电性连接，用于将所述音圈输出的所述交流电信号进行整流以得到电流方向相同的直流电信号。

在本实用新型较佳实施例中，所述电源管理单元还包括滤波电路，

所述滤波电路与所述整流电路电性连接，所述滤波电路对经所述整流电路处理得到的直流电信号进行处理，以改变直流电信号的电压脉动系数，从而得到平滑的直流电。

在本实用新型较佳实施例中，所述电源管理单元还包括稳压电路，

所述稳压电路与所述滤波电路电性连接，所述稳压电路对经所述滤波电路处理得到的平滑的直流电进行处理，以得到恒流恒压的直流电。

在本实用新型较佳实施例中，所述扬声器还包括控制单元，所述控制单元与所述电源管理单元电性连接，用于控制所述电源管理单元的工作状态。

在本实用新型较佳实施例中，所述电源管理单元还包括充电检测电路，

所述充电检测电路用于检测所述电源单元的电流值及电压值，并将所述电流值及电压值发送给所述控制单元，所述控制单元在所述电流值大于预设的电流值或所述电压值大于预设的电压值时控制所述电源管理单元与所述电源单元断开，以使所述扬声器停止充电。

在本实用新型较佳实施例中，所述电源管理单元还包括温度检测电路，

所述温度检测电路用于获得所述电源单元的温度，并将所述电源单元的温度发送给所述控制单元，所述控制单元在所述温度大于预设的温度时控制所述电源管理单元与所述电源单元断开，以使所述扬声器停止充电。

在本实用新型较佳实施例中，所述扬声器还包括与控制单元电性连接的检测单元，所述检测单元用于检测所述音圈的工作状态及电源单元的电量，所述控制单元在所述音圈的工作状态为未工作且电源单元的电量低于预设电量时，向所述无线充电发射装置发送控制所述无线充电发射装置工作的控制指令，以使所述扬声器进行充电。

在本实用新型较佳实施例中，所述控制单元还用于在所述扬声器充电完成时，向所述无线充电发射装置发送停止发送电磁波的控制指令。

在本实用新型较佳实施例中，所述电源单元包括可充电电池或超级电容。

本实用新型较佳实施例还提供一种音频设备，所述音频设备包括上述任意一项所述的扬声器。

相对于现有技术而言，本实用新型较佳实施例提供的扬声器及音频设备具有以下有益效果：

所述扬声器包括音圈、电源管理单元及电源单元，所述音圈、电池管理单元及电源单元之间电性连接。无线充电装置发射电磁波，所述音圈接收所述电磁波并将所述电磁波转化为交流电信号。所述电池管理单元对所述交流电信号进行处理，最终得到所述扬声器充电所需的直流电。所述电源单元用于存储电能，并为扬声器提供能量。由此，所述扬声器通过所述音圈完成无线充电，提升了用户体验，节省了金属资源，做到绿色环保。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型较佳实施例提供的扬声器与无线充电发射装置的连接示意图。

图2为本实用新型较佳实施例提供的扬声器的方框示意图之一。

图3为图2中的电源管理单元的方框示意图之一。

图4为本实用新型较佳实施例提供的扬声器的方框示意图之二。

图5为图2中的电源管理单元的方框示意图之二。

图6为本实用新型较佳实施例提供的扬声器的方框示意图之三。

图7为本实用新型较佳实施例提供的无线充电发射装置的方框示意图。

图标：100-扬声器；110-音圈；120-电源管理单元；121-整流电路；122-滤波电路；123-稳压电路；125-充电检测电路；126-温度检测电路；130-电源单元；140-控制单元；150-检测单元；200-无线充电发射装置；201-处理器；202-接收模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，图1是本实用新型较佳实施例提供的扬声器100与无线充电发射装置200的连接示意图。所述无线充电发射装置200发送电磁波，所述扬声器100接收所述电磁波，并将所述电磁波转化为所需的直流电，从而完成充电。

请参照图2，图2是本实用新型较佳实施例提供的扬声器100的方框示意图之一。所述扬声器100包括音圈110、电源管理单元120及电源单元130。所述音圈110、电源管理单元120及电源单元130之间电性连接。

所述音圈110由金属材料制成。所述音圈110基于电磁感应原理在接收到所述无线充电发射装置200发射的电磁波后，将所述电磁波转化为交流电信号。其中，所述电磁感应原理是指：当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势的一种能量转换规律。

所述电源管理单元120用于将所述音圈110转换的所述交流电信号进行处理得到直流电信号，并将所述直流电信号进行处理得到所述扬声器100充电所需的直流电。

所述电源单元130用于存储电能，并为所述扬声器100提供能量。所述电源单元130可以包括可充电电池或超级电容等。其中，所述可充电电池可以是，但不限于，镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池、铅酸电池等。所述超级电容(Supercapacitors，ultracapacitor)是通过极化电解质来储能的一种电化学元件。所述超级电容是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容可以反复充放电数十万次。其突出优点是功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽。

请参照图3，图3是图2中的电源管理单元120的方框示意图之一。所述电源管理单元120可以包括整流电路121、滤波电路122及稳压电路123。

所述整流电路121与所述音圈110电性连接，用于将所述音圈110输出的所述交流电信号进行整流以得到电流方向相同的直流电信号。一般情况下，经所述音圈110得到的交流电信号是一个方向和大小都随时间变化的正弦波或余弦波。由于所述扬声器100充电所需的是直流电，因此通过整流电路121将交流电变为直流电。所述整流电路121由具有单向导电性的器件(比如，二极管)组成。

所述整流电路121可以是，但不限于，半波整流电路、全波整流电路、桥式整流电路等。其中，半波整流电路是一种利用二极管的单向导通特性来进行整流的电路，将大小和方向都随时间变化的交流电变换成单方向的脉动直流电，半波整流后得到的输出电压约为原电压的一半。全波整流电路至少由两个整流器合并而成，一个负责正方向，一个负责负方向，全波整流得到的输出电压约与原电压相同。桥式整流电路利用四个二极管，两两对接，输入正弦波的正半部分是两个二极管导通，得到正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两个二极管导通，由于这两个二极管反接，因此得到的还是正的输出，这使得桥式整流电路得到的输出电压约与原电压相同。

所述滤波电路122与所述整流电路121电性电路，所述滤波电路122对经所述整流电路121处理得到的直流电信号进行处理，以改变直流电信号的电压脉动系数，从而得到平滑的直流电。其中，电压脉动系数是指输出电压的基波最大值与输出电压的平均值的比值。通过滤波电路122使得脉动系数变小，得到接近理想的直流电源的输出电压。

所述滤波电路122可以包括电感、电容等滤波元件。所述滤波电路122的滤波原理是：利用滤波元件在整流电路121中二极管导通期间储存能量、在截止期间释放能量的作用，使得滤波电路122的输出电压变平滑。常见的滤波电路122有无源滤波和有源滤波两大类。其中无源滤波的主要形式是电容滤波、电感滤波、复式滤波，有源滤波的主要形式是有源电阻电容滤波。

所述稳压电路123与所述滤波电路122电性连接，所述稳压电路123对经所述滤波电路122处理得到的平滑的直流电进行处理，以得到恒流恒压的直流电。其中，所述稳压电路123可以包括稳压二极管(Zener diode)。稳压二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。在临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区电流增加而电压保持恒定。由此，当稳压二极管接入电路后，一些原因造成电路中各电压变动时，电源单元130两端的电压将基本保持不变。

请参照图4，图4是本实用新型较佳实施例提供的扬声器100的方框示意图之二。所述扬声器100还包括控制单元140，所述控制单元140与所述电源管理单元120电性连接，所述控制单元140用于控制所述电源管理单元120的工作状态。

请参照图5，图5是图2中的电源管理单元120的方框示意图之二。所述电源管理单元120包括充电检测电路125。

所述充电检测电路125用于检测所述电源单元130的电流值及电压值，并将所述电流值及电压值发送给所述控制单元140，所述控制单元140在所述电流值大于预设的电流值或所述电压值大于预设的电压值时控制所述电源管理单元120与所述电源单元130断开，以使所述扬声器100停止充电。所述充电检测电路125中用于获得电源单元130的电压值的电路与所述电源单元130并联，所述充电检测电路125中用于获得电源单元130的电流值的电路与所述电源单元130串联。

其中，所述预设的电流值、预设的电压值可以根据实际情况设定，由此对电源单元130进行过压过流保护，防止因电压或电流过大导致所述电源单元130发生故障，甚至被烧毁等。

请再次参照图5，所述电源管理单元120还可以包括温度检测电路126。所述温度检测电路126用于获得所述电源单元130的温度，并将所述电源单元130的温度发送给所述控制单元140，所述控制单元140在所述温度大于预设的温度时控制所述电源管理单元120与所述电源单元130断开，以使所述扬声器100停止充电。其中，所述温度检测电路126可以包括热敏元件，热敏元件是由某些物体的物理性质随温度变化而发生变化的敏感材料制成。

在本实施例的实施方式中，还可以在音圈110处设置温度检测电路126，从而获得所述音圈110的温度，以便在所述音圈110的温度过高时，通过控制单元140使扬声器100停止充电。

请参照图6，图6是本实用新型较佳实施例提供的扬声器100的方框示意图之三。所述扬声器100还可以包括检测单元150。所述检测单元150与所述控制单元140电性连接，所述检测单元150用于检测所述音圈110的工作状态及电源单元130的电量，并将所述音圈110的工作状态及电源单元130的电量发送给所述控制单元140。在所述音圈110没有工作(比如，没有用于播放)且所述电源单元130的电量低于预设电量(比如，10％)时，所述控制单元140向所述无线充电发射装置200发送控制所述无线充电发射装置200工作的控制指令，以使所述扬声器100进行充电。其中，所述预设电量可以根据实际情况设定。

在本实施例中，所述控制单元140在所述电源单元130的电量达到预设完成充电电量(比如，98％)时，判定所述扬声器100充电完成，通过控制所述电源管理单元120与所述电源单元130断开，使所述扬声器100停止充电，并向所述无线充电发射装置200发送停止发送电磁波的控制指令。

请参照图7，图7是本实用新型较佳实施例提供的无线充电发射装置200的方框示意图。所述无线充电发射装置200包括处理器201及接收模块202。所述处理器201与接收模块202之间电性连接，以实现数据的传输或交互。

所述无线充电发射装置200通过所述接收模块202接收所述扬声器100发送的控制无线充电发射装置200工作状态的控制指令，所述处理器201根据所述控制指令开始发送电磁波或停止发送电磁波。

其中，所述处理器201可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器201可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等。还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本实用新型实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

本实施例还提供一种音频设备，所述音频设备包括上述扬声器100。所述音频设备可以是动圈式耳机、音响等。

综上所述，本实施新型较佳实施例提供了一种扬声器及音频设备。所述扬声器包括相互之间电性连接的音圈、电源管理单元及电源单元。所述扬声器的音圈作为无线充电接收装置，接收无线充电发射装置发射的电磁波，并且将电磁波转化为交流电信号。电源管理单元将交流电信号进行处理，得到所述扬声器充电所需的直流电，使得所述电源单元可以存储电能，从而为所述扬声器提供能量。由此，所述扬声器通过自带的音圈实现无线充电，节省金属资源，提升用户体验，同时所述扬声器无导电接点外露使得充电更安全。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。