一种扬声器及移动终端的制作方法

本实用新型涉及移动终端器件技术领域，特别是涉及一种扬声器及移动终端。

背景技术：

扬声器，又称喇叭，是移动终端中的一种电声换能器件。扬声器可以将移动终端接收到的音频电信号，通过机械振动的方式转化为声音，从而人们可以通过扬声器收听到视频中的声音、其他用户的语音消息等等。

当扬声器的音圈内输入音频电信号时，音圈将在磁路间隙内振动，并推动与音圈连接的振膜一起振动，振膜在音圈的推动下将产生与音频电信号对应的振幅，从而震动空气，便完成了电声转换过程，从而扬声器可以发声。

然而，在扬声器发声的过程中，若振膜的振幅过大，则扬声器会产生杂音，从而会降低扬声器的发声性能，因此，需要对振膜的实际振幅进行监测。

技术实现要素：

本实用新型提供一种扬声器及移动终端，以在扬声器发声的过程中，对扬声器中振膜的实际振幅进行监测。

第一方面，本实用新型提供一种扬声器，应用于移动终端，所述扬声器包括音圈和振膜，所述扬声器还包括：

监测线圈、高通滤波电路和振幅监测芯片；所述振膜的第一侧为所述振膜背对所述音圈的一侧；

所述监测线圈的第一投影与所述音圈的第二投影之间的距离小于第一预设距离；所述第一投影为所述监测线圈的几何中心在目标平面上的投影；所述第二投影为所述音圈的几何中心在所述目标平面上的投影；所述目标平面与所述振膜所在的平面相互平行；

所述监测线圈与所述高通滤波电路的输入端连接，所述高通滤波电路的输出端与所述振幅监测芯片的第一引脚连接，所述音圈与所述振幅监测芯片的第二引脚连接。

第二方面，本实用新型提供一种移动终端，所述移动终端包括上述第一方面所述的扬声器。

针对在先技术，本实用新型具备如下优点：

本实用新型实施例提供的扬声器中，监测线圈几何中心和音圈几何中心，分别在振膜所在平面上的投影之间的距离小于第一预设距离，监测线圈与高通滤波电路的输入端连接，高通滤波电路的输出端与振幅监测芯片的第一引脚连接，从而监测线圈中可以产生与音圈中音频信号同频率的感应信号，该感应信号经过高通滤波电路后，可以得到高频信号，进而振幅监测芯片可以检测高频信号对应的电压值，同时，音圈与振幅监测芯片的第二引脚连接，从而振幅监测芯片可以检测音频信号对应的电流值，之后振幅监测芯片可以根据该电压值和电流值，确定振膜与振动腔壳体之间的距离，从而实现对振膜实际振幅的监控。

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，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种扬声器的截面结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种扬声器的俯视结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种扬声器的截面结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的第三种扬声器的截面结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的第四种扬声器的截面结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型实施例提供了一种扬声器，该扬声器可应用于移动终端。图1示出了本实用新型实施例提供的一种扬声器的截面结构示意图，如图1所示，该扬声器可以包括：振膜10、球顶11、音圈12、极片13、磁钢14、支架15、扬声器外壳16、监测线圈17、高通滤波电路18和振幅监测芯片19。

其中，磁钢14可以由钕铁硼等稀土材料制成，磁钢14可以为扬声器提供磁场；磁钢14可以位于两层极片13之间，从而两层极片13和磁钢14可以形成三明治的结构；音圈12通常为长方形环状结构，两层极片13和磁钢14的复合结构中存在磁场间隙，音圈12通电时可以在该磁场间隙中轴向运动；扬声器外壳16可以包括顶部的振动腔壳体161，振膜10可以与音圈12连接，从而振膜10可以在音圈12的带动下在振动腔壳体161下方的振动腔中振动，从而扬声器可以发声；球顶11可以位于振膜的中心区域，球顶11可用于提升扬声器的高频特性；支架15可以与极片的边缘部分注塑在一起，同时振膜10的边缘部分也可以与支架15粘接，从而支架15可以固定扬声器的内部器件，进而加强扬声器的架构强度，另外，支架15上还可以设置连接音圈12铜线的焊盘，以及连接移动终端中其他结构的弹片等等。

监测线圈17位于振膜10的第一侧，且监测线圈17的第一投影与音圈12的第二投影之间的距离小于第一预设距离，其中，第一投影为监测线圈17的几何中心在目标平面上的投影，第二投影为音圈12的几何中心在目标平面上的投影，该目标平面与振膜所在的平面相互平行，也即是监测线圈17与音圈12可以相对设置，其中，振膜10的第一侧为振膜10背对音圈12的一侧，从而音圈12在磁场的作用下辐射电磁波时，监测线圈17可以感生出与音圈12频率相同的信号。

需要说明的是，由于在扬声器实际装配过程中，无法保证监测线圈的几何中心与音圈的几何中心分别在目标平面上的投影严格重合，或者在扬声器调试过程中，音圈的尺寸可能会更改，从而也无法保证监测线圈的几何中心与音圈的几何中心分别在目标平面上的投影严格重合，因此，在装配和调试后的扬声器中，监测线圈的第一投影与音圈的第二投影之间会存在一些距离误差。但是，在实际应用中，为了保证监测线圈能够更好的感应音圈信号，因此监测线圈的第一投影与音圈的第二投影之间的距离不能超过第一预设距离。

具体的，参照图1，振动腔壳体161的第三投影与音圈12的第二投影之间的距离小于第二预设距离，其中，第三投影为振动腔壳体161的几何中心在目标平面上的投影，也即是振动腔壳体161与音圈12可以相对设置，且振动腔壳体161位于振膜10的第一侧，其中，监测线圈17可以位于振动腔壳体161的第一侧，振动腔壳体161的第一侧为振动腔壳体161背对振膜10的一侧。也即在图1所示的扬声器中，监测线圈17可以位于扬声器顶部壳体的上表面。

可以理解的是，振动腔壳体161的第三投影与音圈12的第二投影之间的距离小于第二预设距离，同样是在扬声器装配和调试的过程中导致的，在此不再赘述。

进一步的，监测线圈17在目标平面可以呈螺线型。图2示出了本实用新型实施例提供的一种扬声器的俯视结构示意图，如图2所示，监测线圈17在目标平面可以呈圆形等速螺线型。通过将监测线圈17设置为螺线型，从而监测线圈17的每圈铜线无需叠层设置，进而可以减小监测线圈17的厚度，扬声器的整体厚度不会增加过多，如此，能够便于扬声器的安装。另外，由于圆形的线圈无需区分安装方向，因此，将监测线圈的基本形状设置为圆形，可以节约扬声器的装配时间，从而提高装配效率。

监测线圈17可以直接光刻或蚀刻在振动腔壳体161的第一侧，当然，在实际应用中，监测线圈17还可以设置于柔性电路板上，也即在柔性电路板的铜片层上事先蚀刻出监测线圈17，从而然后将蚀刻有监测线圈17的柔性电路板贴合在振动腔壳体161的第一侧。另外，由于监测线圈17设置在振动腔壳体161的第一侧，极易被磨损，因此还可以为监测线圈17增设保护层，从而能够延长监测线圈17的使用寿命。

可选的，在实际应用中，监测线圈17的基本形状可以为圆形，当然，还可以为椭圆形、方形、跑道形等等，例如椭圆形螺线型、方形螺线型、跑道形螺线型，本实用新型实施例对此不作具体限定。另外，监测线圈的排布方式可以为螺线型，当然也可以叠层设置，本实用新型实施例对此同样不作具体限定。

另外，在能够保证监测线圈的第一投影与音圈的第二投影严格重合的情况下，监测线圈可以设置为与音圈形状相同的等形线圈，且可以叠层设置，从而可以提升监测线圈感应音圈信号的性能。

再者，监测线圈17所占的缠绕面积可以大于音圈12的长方形环所围成的长方形区域面积。当监测线圈17与音圈12的形状相似，且监测线圈17所占的缠绕面积可以大于音圈12的长方形环所围成的长方形区域面积时，监测线圈17可以接收到音圈12更多的电磁波，因此监测线圈17感应电磁波的效果更佳。

进一步的，参照图1，监测线圈17可以与高通滤波电路18的输入端连接，高通滤波电路18的输出端可以与振幅监测芯片19的第一引脚191连接，音圈12可以与振幅监测芯片19的第二引脚192连接。其中，高通滤波电路18可以对信号进行高通滤波，得到信号的高频部分，振幅监测芯片19中可以内置电压检测电路、电流检测电路、处理器等等，其中，处理器中可以存储计算机程序，该计算机程序可以根据处理器检测到的电压和电流进行相关计算。

其中，监测线圈17可以将感应信号传输至高通滤波电路18，之后高通滤波电路18可以对感应信号进行高通滤波，得到感应信号的高频部分，也即高频信号，进而振幅监测芯片19可以检测高频信号对应的电压值，并对音圈12的输入电流值进行检测，从而振幅监测芯片19可以根据高频信号对应的电压值，以及音圈12的输入电流值，确定振膜10与振动腔壳体161之间的距离。由于振膜10在静止时与振动腔壳体161之间的距离固定不变，因此通过对振膜10到振动腔壳体161之间的距离进行监测，能够实现对振膜10的实际振幅的监测。

参照图2，高通滤波电路18可以包括电容181、定值电阻182和接地线183。其中，监测线圈17最外圈的一端可以连接高通滤波电路18的接地线183，从而实现接地，监测线圈17最内圈的另一端可以连接电容181，电容181可以与定值电阻182串联，振幅监测芯片19的第一引脚191可以与定值电阻182并联，从而监测线圈17的感应信号经过高通滤波电路18进行高通滤波之后，得到高频信号，进而高频信号可以通过振幅监测芯片19的第一引脚191输入至振幅监测芯片19，进而振幅监测芯片19可以检测到高频信号对应的电压值。在实际应用中，电容181的电容值可以为0.047μF(微法)，定值电阻182的电阻值可以为150ohm(欧姆)。

需要说明的是，图2仅示例性的示出了一种高通滤波电路18，当然，在实际应用中，高通滤波电路18还可以为其他能够实现高通滤波的电路，图2所示的高通滤波电路18不应对本实用新型中的高通滤波电路构成限定。

扬声器的工作过程可以为：移动终端可以将音频信号输入至振幅监测芯片19，振幅监测芯片19可以在音频信号中加载一频率大大超过音频信号的高频信号，由于大大超出扬声器的正常工作频段，因此该高频信号极易与音频信号区分开，振幅监测芯片19可以对音频信号与高频信号的复合信号的电流值I_p进行检测，之后，振幅监测芯片19可以通过第二引脚192，将复合信号输入至音圈12中，音圈12在磁钢14产生的磁场作用下，可以根据复合信号的振幅在磁场间隙中轴向运动，进而振膜10在音圈12的带动下可以在振动腔中振动，从而发出声音，该声音可以通过扬声器的出声口进行传播，在音圈12振动的同时，音圈12可以在磁场作用下辐射电磁波，进而监测线圈17可以感生出与音圈12频率相同的信号，也即与复合信号频率相同的感应信号，监测线圈17中产生感应信号后可以将感应信号输入至高通滤波电路18，高通滤波电路18可以对感应信号进行高通滤波处理，从而将感应信号中的高频部分，也即加载的高频信号过滤出来，进而将高频信号通过第一引脚191传输至振幅监测芯片19，振幅监测芯片19可以对高频信号对应的电压值V_p进行检测，然后根据该电压值V_p和输入音圈12的电流值I_p，通过下述公式(1)，确定出振膜10到振动腔壳体161之间的距离d，从而实现对振膜10的实际振幅进行监测。

其中，α和β均为常数，且α和β可以通过输入至少两组已知的电压值V_p、电流值I_p和距离d得到。

需要说明的是，由于扬声器的带通特性，大大超过音频信号的高频信号所转化的声音能量极小，因此在音频信号中加载的高频信号将不会被人耳识别，从而不会对用户收听到的声音产生影响。

在实际应用中，扬声器正常工作的音频信号频段通常小于16kHz(千赫兹)，因此，可以在音频信号中加载大于预设频率的高频信号，比如预设频率可以为20kHz，加载的高频信号的频率可以为40kHz，从而通过高通滤波电路可以将高频信号与音频信号区分开。

图3示出了本实用新型实施例提供的另一种扬声器的截面结构示意图，与图1所示的扬声器不同的是，在图3所示的扬声器中，监测线圈17嵌入振动腔壳体161中，从而可以减小扬声器的厚度，便于扬声器的安装，另外，将监测线圈17嵌入振动腔壳体161中，还可以避免监测线圈17受到磨损，同时，也无需为监测线圈17增设保护层，从而可以降低扬声器的生产成本。

另外，对于图3所示的扬声器，监测线圈17可以直接光刻或蚀刻在振动腔壳体161中，当然，在实际应用中，监测线圈17也可以设置于柔性电路板上，并将柔性电路板注塑至振动腔壳体161中，本实用新型实施例对此不做具体限定。

图4示出了本实用新型实施例提供的第三种扬声器的截面结构示意图，与图1所示的扬声器不同的是，在图4所示的扬声器中，监测线圈17位于振动腔壳体161的第二侧，其中，振动腔壳体161的第二侧为振动腔壳体161面对振膜10的一侧。图4所示的扬声器可以减小扬声器的厚度，便于扬声器的安装，另外，将监测线圈17设置于振动腔壳体161的第二侧，还可以避免监测线圈17受到磨损，同时，也无需为监测线圈17增设保护层，从而可以降低扬声器的生产成本。

另外，对于图4所示的扬声器，监测线圈17可以直接光刻或蚀刻在振动腔壳体161的第二侧，当然，在实际应用中，监测线圈17也可以设置于柔性电路板上，并将柔性电路板贴合在振动腔壳体161的第二侧，本实用新型实施例对此不做具体限定。

图5示出了本实用新型实施例提供的第四种扬声器的截面结构示意图，与图1所示的扬声器不同的是，在图5所示的扬声器中，监测线圈17嵌入移动终端的后盖20中。图5所示的扬声器可以减小扬声器的厚度，便于扬声器的安装，另外，将监测线圈17嵌入移动终端的后盖20中，还可以避免监测线圈17受到磨损，同时，也无需为监测线圈17增设保护层，从而可以降低扬声器的生产成本。

另外，对于图5所示的扬声器，监测线圈17可以直接嵌入移动终端的后盖20中，当然，在实际应用中，监测线圈17也可以设置于柔性电路板上，并将柔性电路板注塑至移动终端的后盖20中，本实用新型实施例对此不做具体限定。

本实用新型实施例提供的扬声器中，监测线圈几何中心和音圈几何中心，分别在振膜所在平面上的投影之间的距离小于第一预设距离，监测线圈与高通滤波电路的输入端连接，高通滤波电路的输出端与振幅监测芯片的第一引脚连接，从而监测线圈中可以产生与音圈中音频信号同频率的感应信号，该感应信号经过高通滤波电路后，可以得到高频信号，进而振幅监测芯片可以检测高频信号对应的电压值，同时，音圈与振幅监测芯片的第二引脚连接，从而振幅监测芯片可以检测音频信号对应的电流值，之后振幅监测芯片可以根据该电压值和电流值，确定振膜与振动腔壳体之间的距离，从而实现对振膜实际振幅的监控。

本实用新型实施例还提供一种移动终端，该移动终端可以包括上述实施例中提供的扬声器。

其中，上述移动终端可以为手机、平板电脑、个人电脑等各种便携式电子设备。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

最后，还需要说明的是，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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。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、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的一种扬声器及移动终端，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。