振膜组装次品检测装置、扬声器及电子设备的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种振膜组装次品检测装置、扬声器及电子设备，该装置包括：电容测量单元，被设置为测量由扬声器的前盖和补强件形成的待测电容器的电容值，输出反映电容值大小的测量结果；判断单元，被设置为判断测量结果是否在设定范围内，输出判断结果信号；提示单元，被设置为至少在判断结果信号为异常信号时进行振膜组装异常的提示；电源单元，被设置为向各单元提供所需的电压。本发明装置能够根据反映电容值大小的测量结果判定振膜组装位置的误差是否在误差允许范围内，如超出该误差允许范围则进行异常提示，进而能够方便地检测出扬声器是否为振膜组装次品，提高出厂扬声器的合格率。
【专利说明】
振膜组装次品检测装置、扬声器及电子设备
技术领域
[0001]本发明涉及扬声器出厂前的检测技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于扬声器的振膜组装次品检测装置、与该种振膜组装次品检测装置匹配的扬声器、及设置有该种扬声器的电子设备。
【背景技术】
[0002]微型扬声器在手机等电子设备中发挥了十分重要的作用，比如听音乐、看电影和玩游戏等，扬声器的品质在一定程度上影响了电子设备的影音播放功能，因此非常有必要对扬声器进行出厂前的全面检测，以保证面向消费者的产品是高性能、高品质的扬声器，进而提升用户体验。
[0003]由于扬声器在组装过程中不可避免地会存在误差，如果误差超过一定程度便会影响扬声器的品质，这类扬声器应该作为次品被回收，因此，上述出厂前的检测必然包括对组装次品的检测。
[0004]目前在进行组装次品的检测中，最大的难点在于振膜组装次品的检测，因为振膜被粘偏的组装误差很难通过外观进行检验识别，而振膜被粘偏会导致扬声器工作在不稳定状态，进而降低扬声器的使用寿命，如果该种次品未被检出而直接出厂，将使用户体验下降，影响品牌价值。
【发明内容】
[0005]本发明的一个目的是提供一种便于检测出振膜组装次品的新的技术方案。
[0006]根据本发明的第一方面，提供了一种振膜组装次品检测装置，其包括:
[0007]电容测量单元，被设置为测量待测电容器的电容值，输出反映所述电容值大小的测量结果，其中，所述待测电容器的两个极板分别为扬声器的振膜上的补强件和扬声器的刖盖；
[0008]判断单元，被设置为判断所述测量结果是否在设定范围内，输出判断结果信号，其中，如是，则所述判断结果信号为表征振膜组装正常的正常信号，如否，则所述判断结果信号为表征振膜组装异常的异常信号；
[0009]提示单元，被设置为至少根据所述异常信号进行振膜组装异常的提示；以及，
[0010]电源单元，被设置为向所述电容测量单元、判断单元和提示单元提供所需的电压。
[0011]可选的是，所述电容测量单元包括运算放大器和固定电容，所述电源单元被设置为向所述运算放大器提供测量电压；
[0012]所述固定电容作为反相输入阻抗与所述运算放大器的反相输入端连接，所述运算放大器的反相输入端引出有用于连接所述待测电容器的一个极板的第一连接端，所述运算放大器的输出端引出有用于连接所述待测电容器的另一个极板的第二连接端，所述电容测量单元经由所述运算放大器的输出端输出所述测量结果。
[0013]可选的是，所述固定电容的一端与所述运算放大器的反相输入端连接、另一端接地;所述运算放大器的同相输入端与测量电压输入端连接。
[0014]可选的是，所述测量结果反映所述电容值大小的电压，所述判断单元包括与门电路、及两个电压比较器分别作为上限比较器和下限比较器，所述电源单元被设置为向所述上限比较器的同相输入端提供对应所述设定范围的上限电压、及向所述下限比较器的反相输入端提供对应所述设定范围的下限电压；
[0015]所述电容测量单元的测量结果输出端与所述上限比较器的反相输入端和所述下限比较器的同相输入端连接，所述上限比较器的输出端和所述下限比较器的输出端各自与所述与门电路的一个输入端连接，所述与门电路的输出端被设置为用于输出所述判断结果信号。
[0016]可选的是，所述判断单元包括模数转换器和处理器，所述模数转换器被设置为将模拟量的测量结果转换为数字量的测量结果;所述处理器被设置为判断所述数字量的测量结果是否在设定范围内，输出所述判断结果信号。
[0017]可选的是，所述提示单元还被设置为根据所述正常信号进行振膜组装正常的提不O
[0018]可选的是，所述提示单元包括声音提示电路、光提示电路和显示提示电路中的至少一种。
[0019]根据本发明的第二方面，提供一种扬声器，其形成有电容值与振膜组装位置相关的待测电容器，其中，所述扬声器的前盖为所述待测电容器的一个电容极板，所述扬声器的振膜上的补强件为所述待测电容器的另一个电容极板，所述前盖和所述补强件设置有用于连接所述待测电容器、以对所述待测电容器的电容值进行测量的连接件。
[0020]根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，其设置有根据本发明第二方面所述的扬声器。
[0021]本发明的发明人发现，现有技术存在无法检验识别出振膜被粘偏的组装误差，进而导致振膜组装次品进入市场流通的问题。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。
[0022]本发明的一个有益效果在于，本发明振膜组装次品检测装置能够测量由扬声器的前盖和扬声器的振膜上的补强件构成的待检测电容的电容值，并根据反映电容值大小的测量结果判定振膜组装位置的误差是否在误差允许范围内，如超出该误差允许范围则进行异常提示，进而能够方便地检测出扬声器是否为振膜组装次品，提高出厂扬声器的合格率。
[0023]通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
【附图说明】
[0024]被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
[0025]图1为根据本发明振膜组装次品检测装置的一种实施方式的方框原理图；
[0026]图2为图1中电容测量单元的一种实施结构的电路原理图；
[0027]图3为图1中判断单元的一种实施结构的电路原理图；
[0028]图4为图1中提示单元的一种实施结构的电路原理图；
[0029]图5为根据本发明扬声器的一种实施方式的结构示意图。
[0030]100-振膜组装次品检测装置；101-电容测量单元；
[0031]102-判断单元；103-提示单元；
[0032]104-电源单元；A-运算放大器；
[0033]C-固定电容；Vin-测量电压输入端；
[0034]Cx-待测电容器；Jl-第一连接端；
[0035]J2-第二连接端；APl-上限比较器；
[0036]AP2-下限比较器；AG-与门电路；
[0037]U103-单刀双掷模拟开关；VCC-正电源输入端；
[0038]D1031-组装正常提示指示灯；D1032-组装异常提示指示灯；
[0039]GND-接地端；INl-选通控制端；
[0040]NOl-第一输出端；NCl:第二输出端；
[0041 ]COMl:公共输入端；501-振膜；
[0042]502-补强件；503-前盖。
【具体实施方式】
[0043]现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
[0044]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
[0045]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0046]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0047]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讨论。
[0048]本发明为了解决现有技术无法检验识别出振膜组装次品的问题，提供了一种能够方便地检验出振膜组装位置是否满足要求的振膜组装次品检测装置。
[0049]图1为本发明振膜组装次品检测装置的一种实施方式的方框原理图。
[0050]根据图1所示，该振膜组装次品检测装置100包括电容测量单元101、判断单元102、提示单元103和被设置为向以上各单元提供所需电压的电源单元104，该所需电压例如包括工作电压、测量电压、基准电压等。
[0051]上述电容测量单元101被设置为测量待测电容器的电容值，输出反映电容值大小的测量结果，该测量结果根据采用不同的测量电路可能具有不同的表现形式，例如为反映电容值大小的电压，反映电容值大小的振荡频率等。
[0052]该待测电容器的两个极板分别为扬声器的振膜上的补强件和扬声器的前盖，这说明补强件和前盖自身为导电材质或者设置有导电层，由于前盖在扬声器的前声腔与振膜相对，且补强件(DOME)可设置在振膜的位于前声腔的表面上，因此，前盖与补强件之间便形成了平行板电容器。该平行板电容器的电容值在相对面积、介电常数一定的情况下，取决于两个极板之间的间距，而该间距直接与振膜组装位置相关，这说明通过判断反映该平行板电容器的电容值大小的测量结果是否在设定范围内，将能够实现对振膜组装位置的误差是否在误差允许范围内的识别检验。
[0053]该电容测量单元101例如可以采用调频电路、交流电桥电路、双T型充放电网络、运算放大器式电路或者电荷法测量电路等，其中，由于运算放大器式电路不仅能够克服变极距型电容式传感器的非线性，还能够对输出信号进行放大，因此，在本发明的一个具体实施例中，电容测量单元101采用该种运算放大器式电路，其可以连接形成反相比例放大电路，也可以连接形成同相比例放大电路。
[0054]图2是该种运算放大器式电路的电路原理图，具体为实现了同相比例放大。
[0055]根据图2所示，该电容测量单元101包括运算放大器A、固定电容C、测量电压输入端Vin和接地端，上述电源单元104被设置为向该测量电压输入端Vin提供测量电压U、及向运算放大器A提供工作电压。该固定电容C连接在接地端与运算放大器A的反相输入端之间，运算放大器A的同相输入端与测量电压输入端Vin连接，运算放大器A的反相输入端引出有用于连接待测电容器的一个极板的第一连接端Jl，运算放大器A的输出端引出有用于连接待测电容器的另一个极板的第二连接端J2。在待测电容器Cx连接至第一连接端Jl与第二连接端J2之间时，将形成同相比例放大电路，电容测量单元101便可经由运算放大器A的输出端输出测量结果，该测量结果为反映电容值大小的电压Uo。
[0056]如果连接形成反相比例放大电路，只需将固定电容C连接在测量电压输入端Vin与反相输入端之间，并将同相输入端接地即可。
[0057]上述判断单元102被设置为判断由电容测量单元101输出的测量结果是否在设定范围内，输出判断结果信号，该设定范围对应振膜组装位置在误差允许范围内的测量结果范围，其中，如是，则判断结果信号为表征振膜组装正常的正常信号，如否，则判断结果信号为表征振膜组装异常的异常信号。
[0058]该判断单元102可以采用硬件判断电路，也可以采用软硬结合的结构。
[0059]对于软硬结合结构，上述判断单元102可以包括模数转换器和处理器(图中未示出)，该模数转换器被设置为将模拟量的测量结果转换为数字量的测量结果，该处理器被设置为判断该数字量的测量结果是否在设定范围内，输出判断结果信号。该处理器例如是单片机、MCU等，在此，该模数转换器与处理器可以是集成在一起的一个芯片，也可以是各自独立的芯片。该种结构的优势在于可以方便地兼容对不同型号扬声器的振膜组装次品的检测，这只需在简单地设置对应不同型号扬声器的设定范围即可。
[0060]图3是一种硬件判断电路的可供选择的电路结构示意图，其适用于上述测量结果为反映电容值大小的电压的应用。
[0061]根据图3所示，该判断单元102包括与门电路AG、及两个电压比较器分别作为上限比较器APl和下限比较器AP2，上述电源单元104被设置为向上限比较器APl的同相输入端提供对应设定范围的上限电压Ua、及向下限比较器AP2的反相输入端提供对应设定范围的下限电压Ub。电容测量单元101的测量结果输出端与上限比较器APl的反相输入端和下限比较器AP2的同相输入端连接，结合图2所示的实施例，例如经由测量结果输出端输出电压Uo，上限比较器API的输出端和下限比较器AP2的输出端各自与上述与门电路AG的一个输入端连接，与门电路AG的输出端被设置为用于输出上述判断结果信号。
[0062]图3所示判断单元的工作原理为:当电压Uo在设定范围内时，上限比较器APl和下限比较器AP2均输出高电平信号，因此，与门电路AG将输出高电平信号，即高电平信号为正常信号；当电压Uo超出设定范围时，如果电压Uo小于下限电压Ub，则下限比较器AP2输出低电平信号，如果电压Uo大于上限电压Ua，则上限比较器APl输出低电平信号，因此，与门电路AG将输出低电平信号，即低电平信号为异常信号。
[0063]上述提示单元103被设置为至少根据异常信号进行振膜组装异常的提示，还可以根据正常信号进行振膜组装正常的提示。
[0064]上述提示单元103可以包括声音提示电路、光提示电路和显示提示电路中的一种或者任意组合。
[0065]图4是一种光提示电路的可供选择的电路结构示意图，其可以根据异常信号进行振膜组装异常的提示，并根据正常信号进行振膜组装正常的提示。
[0066]根据图4所示，该提示单元103包括单刀双掷模拟开关U103、组装正常提示指示灯D1031和组装异常提示指示灯D1032，该单刀双掷模拟开关U103具有第一输出端N01、第二输出端NC1、公共输入端COMl、选通控制端INl、正电源输入端VCC和接地端GND，上述电源单元104向正电源输入端VCC提供工作电压Uv;该选通控制端INl的作用为用于选择与公共输入端COMl连通的输出端，例如在选通控制端INl接收到高电平的选通信号时，公共输入端COMl与第一输出端NOl连通，在选通控制端INl接收到低电平的选通信号时，公共输入端COMl与第二输出端NCl连通，为此，该选通控制端INl用于接收判断单元102输出的判断结果信号。
[0067]在此基础上，对于异常信号为低电平信号、正常信号为高电平信号的实施例，上述正常提示指示灯D1031连接在第一输出端NOl与接地端之间，上述组装异常提示指示灯D1032连接在第二输出端NCl与接地端之间，而公共输入端COMl则经由上拉电阻Rl与正电源输入端VCC连接。这样，在选通控制端INl接收到正常信号时，正常提示指示灯D1031被点亮，在选通控制端INl接收到异常信号时，异常提示指示灯D1032被点亮，两个指示灯D1031、D1032可以选用不同的颜色，例如异常提示指示灯D1032选择红色指示灯，而正常提示指示灯D1031选择绿色指示灯等。
[0068]该种光提示电路也可以由MOS管等半导体开关器件实现，在此不再赘述。
[0069]另外，将上述异常提示指示灯D1032替换为蜂鸣器，或者在图4所示的电路中使得异常提示指示灯D1032与蜂鸣器串联即可实现声音提示电路。
[0070]上述显示提示电路可以为数码管显示、IXD显示电路等，其不仅可以提示是否异常，还可以在采用处理器进行异常判断时，显示通过处理器计算得到的间距，该间距即为扬声器的前盖与扬声器的补强件之间的间距。
[0071]图5为根据本发明第二方面的扬声器的一种实施方式的结构示意图。
[0072]根据图5所示，本发明扬声器形成有电容值与振膜组装位置相关的待测电容器，该待测电容器为平行板电容器，其中，扬声器的前盖503为待测电容器的一个电容极板，扬声器的振膜501上的补强件502为待测电容器的另一个电容极板，前盖503和补强件503设置有用于连接待测电容器、以通过本发明振膜组装次品检测装置100对待测电容器的电容值进行测量的连接件，该连接件例如是连接引线，也可以是设置在FPCB板上的连接器。
[0073]由于平行板电容器的电容值在相对面积、介电常数一定的情况下，取决于两个极板之间的间距，而该间距直接与振膜组装位置相关，因此，振膜组装的误差允许范围将与电容值的正常变化范围产生直接映射关系，这说明通过判断反映该平行板电容器的电容值大小的测量结果是否在设定范围内，将能够实现对振膜组装位置的误差是否在误差允许范围内的识别检验。
[0074]根据本发明第三方面还提供了一种电子设备，该电子设备设置有根据本发明所述的扬声器。该电子设备例如是手机、平板电脑、MP4等具有语音输出功能的设备。
[0075]上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。
[0076]以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。
【主权项】
1.一种振膜组装次品检测装置，其特征在于，包括: 电容测量单元(101)，被设置为测量待测电容器的电容值，输出反映所述电容值大小的测量结果，其中，所述待测电容器的两个极板分别为扬声器的振膜(501)上的补强件(502)和扬声器的前盖(503); 判断单元(102)，被设置为判断所述测量结果是否在设定范围内，输出判断结果信号，其中，如是，则所述判断结果信号为表征振膜组装正常的正常信号，如否，则所述判断结果信号为表征振膜组装异常的异常信号； 提示单元(103)，被设置为至少根据所述异常信号进行振膜组装异常的提示；以及， 电源单元(104)，被设置为向所述电容测量单元(101)、判断单元(102)和提示单元(103)提供所需的电压。2.根据权利要求1所述的振膜组装次品检测装置，其特征在于，所述电容测量单元(101)包括运算放大器(A)和固定电容(C)，所述电源单元(104)被设置为向所述运算放大器(A)提供测量电压； 所述固定电容(C)作为反相输入阻抗与所述运算放大器(A)的反相输入端连接，所述运算放大器(A)的反相输入端引出有用于连接所述待测电容器的一个极板的第一连接端(Jl)，所述运算放大器(A)的输出端引出有用于连接所述待测电容器的另一个极板的第二连接端(J2)，所述电容测量单元(101)经由所述运算放大器(A)的输出端输出所述测量结果O3.根据权利要求2所述的振膜组装次品检测装置，其特征在于，所述固定电容(C)的一端与所述运算放大器(A)的反相输入端连接、另一端接地;所述运算放大器(A)的同相输入端与测量电压输入端(Vin)连接。4.根据权利要求1、2或3所述的振膜组装次品检测装置，其特征在于，所述测量结果反映所述电容值大小的电压，所述判断单元(102)包括与门电路(AG)、及两个电压比较器分别作为上限比较器(API)和下限比较器(AP2)，所述电源单元(104)被设置为向所述上限比较器(API)的同相输入端提供对应所述设定范围的上限电压、及向所述下限比较器(AP2)的反相输入端提供对应所述设定范围的下限电压； 所述电容测量单元(101)的测量结果输出端与所述上限比较器(API)的反相输入端和所述下限比较器(AP2)的同相输入端连接，所述上限比较器(API)的输出端和所述下限比较器(AP2)的输出端各自与所述与门电路(AG)的一个输入端连接，所述与门电路(AG)的输出端被设置为用于输出所述判断结果信号。5.根据权利要求1、2或3所述的振膜组装次品检测装置，其特征在于，所述判断单元(102)包括模数转换器和处理器，所述模数转换器被设置为将模拟量的测量结果转换为数字量的测量结果;所述处理器被设置为判断所述数字量的测量结果是否在设定范围内，输出所述判断结果信号。6.根据权利要求1所述的振膜组装次品检测装置，其特征在于，所述提示单元(103)还被设置为根据所述正常信号进行振膜组装正常的提示。7.根据权利要求1或6所述的振膜组装次品检测装置，其特征在于，所述提示单元(103)包括声音提示电路、光提示电路和显示提示电路中的至少一种。8.一种扬声器，其特征在于，形成有电容值与振膜组装位置相关的待测电容器，其中，所述扬声器的前盖(503)为所述待测电容器的一个电容极板，所述扬声器的振膜(501)上的补强件(502)为所述待测电容器的另一个电容极板，所述前盖(503)和所述补强件(502)设置有用于连接所述待测电容器、以对所述待测电容器的电容值进行测量的连接件。9.一种电子设备，其特征在于，设置有权利要求7所述的扬声器。
【文档编号】H04R7/16GK106060747SQ201610374082
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】王国福, 平慷, 杨鑫峰
【申请人】歌尔股份有限公司