扬声器控制方法及装置与流程

本发明涉及电子设备技术领域，特别涉及扬声器控制方法及装置。

背景技术：

随着电子技术的不断发展，电子终端设备的功能越来越强大，如语言通讯、收发信息、多媒体播放、在线游戏、在线聊天、视频拍照等，随着功能的不断增加，便携式电子设备的零部件也就越来越多，如扬声器模组、振动电机、摄像头、麦克风等，从而需要的空间也就越来越大。由于目前的各零部件的功能单一，如扬声器模组就仅具有扬声器放声的功能，因此电子终端设备中的各零部件均是单独封装，独立的安装在电子终端设备的壳体内；通常而言，电子终端的功能越强大，体积也会越大，影响电子终端设备的小型化发展。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种扬声器控制方法及装置，使得扬声器除了可以实现其本身的功放功能外，还可以实现麦克的功能，扩展了扬声器的功能，可以减少电子设备中单独设置的零件数，既可以节约电子设备的内部空间，还可以节约电子设备的成本。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种扬声器控制方法，包括：输出基准电压至音圈，以使所述音圈处于平衡位置；检测所述音圈在所述磁场中作切割磁感线运动时的当前电压；其中，所述振动膜在声波影响下产生振动，并带动所述音圈运动；根据所述当前电压与所述基准电压计算电压变化；根据所述电压变化计算所述振动膜的振幅和振频；根据所述振幅和振频输出表征所述声波的音频信号

本发明的实施例还提供了一种扬声器控制装置，包括：控制芯片和扬声器；所述扬声器包括振动膜、磁钢、音圈以及具有容置腔的壳体，所述振动膜、所述磁钢以及所述音圈均收容于所述壳体内，所述振动膜固定于所述壳体，所述音圈环设于所述磁钢、并通过弹性连接件与所述振动膜连接；所述控制芯片与所述音圈电连接；其中，所述控制芯片用于为所述音圈提供基准电压，检测所述音圈的电压变化，根据所述电压变化计算所述振动膜的振幅和振频，并输出表征所述声波的的音频信号。

本发明实施例相对于现有技术而言，通过对扬声器的音圈施加一基准电压，使得音圈可以处于平衡位置，这样，便于计算音圈在声波影响下的运动变化，由于音圈运动时在磁场中做切割磁感线运动，使得音圈产生电压变化，通过检测音圈的电压变化，可以换算出振动膜的振幅和振频，并输出表征声波的音频信号。也就是说，本发明实施例中的扬声器除了可以实现其本身的功放功能外，还可以将周围的声波信号换算为电信号(即可以实现麦克的功能)，扩展了扬声器的功能。另外，通过将扬声器和麦克的功能集成在一个电子器件上，可以减少电子设备中单独设置的零件数，既可以节约电子设备的内部空间，还可以节约电子设备的成本。

另外，根据所述振幅和振频输出表征所述声波的音频信号之前，还包括：判定所述振动膜的振幅在第一预设范围内且所述振动膜的振频在第二预设范围内。这样，可以只对预设范围内的振幅和振频输出相应的音频信号，可以避免输出的音频信号失真。

另外，所述检测所述音圈在做切割磁感线运动时的电压变化之前，还包括：检测各声音频率下所述振动膜的振幅和振频；根据所述各声音频率下所述振幅的最大值和最小值确定所述第一预设范围；根据所述各声音频率下所述振频的最大值和最小值确定所述第二预设范围。本实施例提供了确定第一预设范围和第二预设范围的一种具体实现方式。

另外，所述检测各声音频率下所述振动膜的振幅和振频中，具体包括：以激光定位技术检测各声音频率下所述振动膜的振幅和振频。本实施例提供了一种检测各声音频率下振动膜的振幅和振频的一种具体实现方式。

另外，所述输出基准电压至音圈之前，还包括：判定接收到由功放模式切换至麦克模式的切换信号。这样只有当接收到由功放模式切换至麦克模式的切换信号时，才将扬声器的控制模式切换为麦克模式，使得本发明实施例的实现方式更加灵活多变。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的扬声器控制方法的流程图；

图2是根据本发明第二实施例的扬声器控制方法的流程图；

图3是根据本发明第三实施例的扬声器控制方法的流程图；

图4a是根据本发明第四实施例的扬声器控制装置的结构示意图；

图4b是根据本发明第四实施例中的扬声器的结构示意图。

具体实施例

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施例涉及一种扬声器控制方法。本实施例中的扬声器包括振动膜、用于产生磁场的磁钢以及位于磁场中的音圈；本实施例的扬声器控制方法的流程如图1所示，具体如下：

在步骤101中，输出基准电压至音圈，以使该音圈处于平衡位置。具体地说，可以通过控制芯片为音圈提供基准电压，该基准电压为一固定电压，当音圈通电以后，会处于一个平衡位置。

在步骤102中，检测音圈在磁场中作切割磁感线运动时的当前电压；其中，振动膜在声波影响下产生振动，并带动音圈运动。具体地说，当扬声器周围有声音发出时，振动膜会在声波影响下产生振动，振动膜与音圈固定连接，因此，音圈也随着振动膜的振动而振动，由于音圈处于磁场中，故音圈在运动的同时进行切割磁感线运动，从而导致音圈上的电压不断变化。

在步骤103中，根据当前电压与基准电压计算电压变化。具体的说，可以根据当前电压与基准电压的差值得到音圈上的电压变化。

在步骤104中，根据电压变化计算振动膜的振幅和振频。具体地说，可以使用现有的信号处理方法根据电压变化计算振动膜的振幅和振频。

在步骤105中，根据振幅和振频输出表征声波的音频信号。具体地说，可以根据现有的信号处理方法将振幅和振频转换为音频信号。

本实施例相对于现有技术而言，通过对扬声器的音圈施加一基准电压，使得音圈可以处于平衡位置，这样，便于计算音圈在声波影响下的运动变化，由于音圈运动时在磁场中做切割磁感线运动，使得音圈产生电压变化，通过检测音圈的电压变化，可以换算出振动膜的振幅和振频，并输出表征声波的音频信号。也就是说，本发明实施例中的扬声器除了可以实现其本身的功放功能外，还可以将周围的声波信号换算为电信号(即可以实现麦克的功能)，扩展了扬声器的功能，另外，通过将扬声器和麦克的功能集成在一个电子器件上，可以减少电子设备中单独设置的零件数，既可以节约电子设备的内部空间，还可以节约电子设备的成本。

本发明的第二实施例涉及一种扬声器控制方法。第二实施例在第一实施例的基础上作了改进，改进之处在于：在本实施例中，可以只对预设范围内的振幅和振频输出相应的音频信号，本实施例的扬声器控制方法的流程如图2所示，具体如下：

在步骤201中，输出基准电压至音圈，以使该音圈处于平衡位置。具体地说，可以通过控制芯片为音圈提供基准电压，该基准电压为一固定电压，当音圈通电以后，会处于一个平衡位置。

在步骤202中，检测音圈在磁场中作切割磁感线运动时的当前电压；其中，振动膜在声波影响下产生振动，并带动音圈运动。具体地说，当扬声器周围有声音发出时，振动膜会在声波影响下产生振动，振动膜与音圈固定连接，因此，音圈也随着振动膜的振动而振动，由于音圈处于磁场中，故音圈在运动的同时进行切割磁感线运动，从而导致音圈上的电压不断变化。

在步骤203中，根据当前电压与基准电压计算电压变化。根据当前电压与基准电压计算电压变化。具体的说，可以根据当前电压与基准电压的差值得到音圈上的电压变化。

在步骤204中，根据电压变化计算振动膜的振幅和振频。具体地说，可以使用现有的信号处理方法根据电压变化计算振动膜的振幅和振频。

在步骤205中，判断振动膜的振幅是否在第一预设范围内。具体的说，本实施例中可以预先检测各声音频率下振动膜的振幅；更具体的，可以以激光定位技术检测各声音频率下振动膜的振幅，并根据各声音频率下振幅的最大值和最小值确定第一预设范围，本步骤中，若判断结果为是，说明振动膜的振幅在第一预设范围内，则进入步骤206，否则说明振动膜的振幅不在第一预设范围内，则结束扬声器控制方法的流程。

在步骤206中，判断振动膜的振频是否在第二预设范围内。具体地说，本实施例中可以预先检测各声音频率下振动膜的振频；更具体的，可以以激光定位技术检测各声音频率下振动膜的振频，根据各声音频率下振频的最大值和最小值确定第二预设范围，本步骤中，若判断结果为是，说明振动膜的振频在第二预设范围内，则进入步骤207，否则说明振动膜的振频不在第二预设范围内，则结束扬声器控制方法的流程。

需要说明的是，在本实施例中，也可以先判断振动膜的振频是否在第二预设范围内，再判断振动膜的振幅是否在第一预设范围内，本实施例中对不作限定。

在步骤207中，根据振幅和振频输出表征声波的音频信号。具体地说，可以根据现有的信号处理方法将振幅和振频转换为音频信号。

本实施例通过预先设定振幅和振频的范围，可以只对预设范围内的振幅和振频输出相应的音频信号，使得输出的音频信号更加有规则。

本发明的第三实施例涉及一种扬声器控制方法。第三实施例在第一实施例的基础上作了改进，改进之处在于：在本实施例中，可以只在接收到麦克模式的切换新号时，为音圈输入基准电压，本实施例的扬声器控制方法的流程如图3所示，具体如下：

在步骤301中，判断是否接收到由功放模式切换至麦克模式的切换信号。具体地说，本实施例中可以通过拨动切换开关(如机械开关)或者点击电子设备上的切换按钮触发切换信号给控制芯片，在本步骤中若判断结果为是，说明控制芯片接收到由功放模式切换到麦克模式的切换信号，则进入步骤302，否则说明控制芯片没有接收到由功放模式切换到麦克模式的切换信号，则结束扬声器控制方法的流程。

在步骤302中，输出基准电压至音圈，以使该音圈处于平衡位置。具体地说，可以通过控制芯片为音圈提供基准电压，该基准电压为一固定电压，当音圈通电以后，会处于一个平衡位置。

在步骤303中，检测音圈在磁场中作切割磁感线运动时的当前电压；其中，振动膜在声波影响下产生振动，并带动音圈运动。具体地说，当扬声器周围有声音发出时，振动膜会在声波影响下产生振动，振动膜与音圈固定连接，因此，音圈也随着振动膜的振动而振动，由于音圈处于磁场中，故音圈在运动的同时进行切割磁感线运动，从而导致音圈上的电压不断变化。

在步骤304中，根据当前电压与基准电压计算电压变化。具体的说，可以根据当前电压与基准电压的差值得到音圈上的电压变化。

在步骤305中，根据电压变化计算振动膜的振幅和振频。具体地说，可以使用现有的信号处理方法根据电压变化计算振动膜的振幅和振频。

在步骤306中，根据振幅和振频输出表征声波的音频信号。具体地说，可以根据现有的信号处理方法将振幅和振频转换为音频信号。

本实施例当接收到麦克模式的切换信号时，将扬声器的控制模式切换为麦克模式，当没有接收到麦克模式的切换信号时，则只实现扬声器本身的功能，使得本发明实施例的实施例更加灵活多变。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第四实施例涉及一种扬声器控制装置，适用于以上几种实施例的扬声器控制方法，本实施例中的扬声器控制装置如图4a和图4b所示，包括控制芯片1和扬声器2；扬声器2包括振动膜21、磁钢22、音圈23以及具有容置腔的壳体24，如图4b所示；振动膜21、磁钢22以及音圈23均收容于壳体24内，振动膜21固定于壳体24，音圈23环设于磁钢22、并通过弹性连接件25与振动膜21连接；控制芯片1与音圈23电连接。

具体地说，本实施例中的壳体可以包括上壳体241以及下壳体242，振动膜21固定在上壳体241上，磁钢22固定在下壳体242上。其中，控制芯片1用于为音圈23提供基准电压，检测音圈23的电压变化，根据电压变化计算振动膜21的振幅和振频，并输出表征声波的的音频信号。

不难发现，本实施例为与以上几种实施例相对应的装置实施例，本实施例可与以上几种实施例互相配合实施。以上几种实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在以上几种实施例中。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)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(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。