本实用新型涉及电声转换技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种用于扬声器单体的振动组件以及扬声器单体。
背景技术：
扬声器作为一种电声设备，广泛应用于手机、平板电脑、随身听等种电子产品中。随着电子产品的发展，功放设备输出给扬声器的功率越来越高。这使得振动组件的振动位移也变得更大，对振幅控制的准确与否从很大程度上决定了扬声器的失真、听感和使用寿命。然而，扬声器的内部空间有限，这使得对于振动位移的监控变得困难。
在一种解决方案中，首先，通过预先测试得到的扬声器的振动位移模型，然后，根据音频信号预测扬声器振动的幅度，再使用前馈算法对扬声器进行位移监控。但该方案存在建模方式不准确、适用性差等缺点。
在另一个方案中，在扬声器的球顶上添加一层驻极体层。该驻极体与金属外壳上盖构成平行板电容器，通过监测该电容器的电容值，来计算得到振动组件的振动位移。虽然该方案测得的位移准确，但是该方案存在以下问题：
包含驻极体层的球顶加工工艺复杂生产成本高。驻极体层的引线设置在振膜上，导致球顶的振动不平衡，容易产生偏振和失真。
此外，终端设备通常采用D类功放设备驱动扬声器。然而，D类功放设备的开关信号会产生强烈的电磁辐射。电磁辐射会严重影响电容值的检测。
技术实现要素：
本实用新型的一个目的是提供一种用于扬声器单体的振动组件的新技术方案。
根据本实用新型的一个方面，提供一种用于扬声器单体的振动组件。该振动组件包括振膜、定心支片和音圈，所述振膜、所述定心支片和所述音圈连接在一起，所述音圈通过定心支片的导体与外部设备连接，所述定心支片还包括电极层和位于所述导体和所述电极层之间的屏蔽层，所述屏蔽层与外部接地点连接，所述电极层被构造为用于与扬声器单体的壳体或者导磁板一起构成电容器。
可选地，所述导体为传输层，所述音圈通过所述传输层与外部设备连接。
可选地，所述定心支片为FPCB。
可选地，所述电极层位于所述屏蔽层的靠近所述振膜的一侧，所述电极层与所述壳体的顶部一起构成电容器。
可选地，所述电极层位于所述屏蔽层的靠近所述音圈的一侧，所述电极层与所述扬声器单体的导磁板一起构成电容器。
可选地，所述传输层、所述电极层和所述屏蔽层中的至少一个为网状铜箔或者金属丝网。
可选地，所述传输层和所述电极层中的至少一个为扁平铜片。
可选地，所述传输层包括焊盘，所述焊盘与所述音圈的引线焊接在一起。
根据本实用新型的另一个方面，提供了一种扬声器单体。该扬声器单体包括壳体、磁路组件和本实用新型提供的所述振动组件，所述音圈位于所述磁路组件的磁间隙中。
可选地，所述壳体包括金属上壳及与所述金属上壳围成收容腔的下壳；所述磁路组件及振动组件收容于所述收容腔内；
在所述振动组件内的电极层位于屏蔽层的靠近所述振膜的一侧时，所述电极层与所述金属上壳一起构成电容器。
本实用新型的一个技术效果在于，定心支片作为极板与壳体或者导磁板形成电容器，相对于在球顶上形成驻极体层的方式，定心支片的制作简单，成本低。
此外，定心支片与扬声器单体的壳体连接。定心支片的外边缘直接与外部电路连接，这样，屏蔽层、导体和/或电极层的引线不需要经过振膜或者音圈，从而避免了振动组件产生偏振。
此外，屏蔽层能够有效地屏蔽功放设备的开关信号产生的电磁辐射，从而有效避免了电磁辐射对电容值的测量的影响，提高了振动组件的振动位移的测量精度。
通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
图1是根据本实用新型的一个实施例的振动组件的剖视图。
图2是根据本实用新型的一个实施例的扬声器单体的剖视图。
附图标记说明；
11：顶部；12：振膜；13：定心支片；14：传输层；15：屏蔽层；16：电极层；17：边华司；18：中心华司；19：边磁铁；20：中心磁铁；21：导磁板；22：音圈；23：焊盘；24：引线。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本实用新型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实用新型的范围。
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，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
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。
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。
根据本实用新型的一个实施例，提供了一种用于扬声器单体的振动组件。如图1所示，该振动组件包括振膜12、定心支片13和音圈22。振膜12、定心支片13和音圈22连接在一起。音圈22通过定心支片13的导体与外部设备连接，以接收驱动信号。定心支片13还包括电极层16和位于导体和电极层16之间的屏蔽层15。屏蔽层15与外部接地点连接。电极层16被构造为用于与扬声器单体的壳体或者导磁板21一起构成电容器。例如，电极层16与壳体的顶部11或者底部一起构成电容器。
在本实用新型实施例中，定心支片13作为极板与壳体或者导磁板21形成电容器，相对于在球顶上形成驻极体层的方式，定心支片13的制作简单，成本低。
此外，定心支片13与扬声器单体的壳体连接。定心支片13的外边缘直接与外部电路连接，这样，屏蔽层、导体和/或电极层的引线不需要经过振膜12或者音圈22，从而避免了振动组件产生偏振。
此外，屏蔽层15起到电磁屏蔽的作用，能够有效地屏蔽功放设备的开关信号产生的电磁辐射，从而有效避免了电磁辐射对电容值的测量的影响，提高了振动组件的振动位移的测量精度。
在一个例子中，定心支片13与振膜12贴合在一起，例如，使用粘结剂进行贴合。音圈22被固定在定心支片13的中部。定心支片13的外边缘被固定在扬声器单体的壳体的侧壁上。定心支片13具有弹性能够防止振膜12在振动时发生偏振，并且用于将音圈22与外部设备连接。
在该例子中，定心支片13包括导体、屏蔽层15和电极层16，并且三者相互绝缘。音圈22的引线24与导体连接。导体与外部设备连接，以向音圈22输入驱动信号。屏蔽层15用于屏蔽功放设备的电磁辐射。电极层16和壳体的顶部11构成电容器，电极层16和顶部11分别为极板；或者，电极层16与导磁板21构成电容器，电极层16与导磁板21分别为极板。两个极板分别与外部测量设备连接，以测量振动组件的振动位移。
测量振动位移的原理如下：
定心支片13的电极层16与壳体的顶部11(或者导磁板21)共同构成电容器。随着驱动信号(例如，电压)的变化，音圈22受力会带动振膜12振动，从而使振动组件产生相对于磁铁、导磁板21的位移变化。由于定心支片13是粘贴在振膜12上的，所以定心支片13与壳体的顶部11(或者导磁板21)之间的距离会随驱动信号的变化而发生变化，从而改变电容器的电容值。测量设备测量该电容值，通过下列公式计算得到定心支片13的振动位移，即振动组件的振动位移。
其中，C为定心支片13与壳体的顶部11(或者导磁板21)构成的电容器的实测电容值；ε为介电常数；S为两个极板的等效面积；d为两个极板之间的间距；d0为两个极板在静态(不加驱动信号)时的间距；Δd为加驱动信号后两个极板的间距变化值(即振动组件的振动位移)。
其中εS、d0是两个未知项。为了得到上述两个未知项，在扬声器单体应用到电子设备中(例如，手机)之前，首先，使用电容测量设备获取一个位置处的电容值C1和另一个位置的电容值C2；同时，使用激光测位移的设备获取对应于电容值C1的间距变化值Δd1和对应于电容值C2的间距变化值Δd2。将上述数值代入公式I中构成方程组：
根据已获取的C1、Δd1、C2、Δd2，即可计算得到εS和d0。
然后，将计算得到的εS和d0的数值将代入公式I中，就可通过测量设备实时测得C，再通过计算得到实时的振动位移Δd。
接下来将Δd反馈到算法中，即可实现对位移模型的负反馈修正，从而控制外部设备对扬声器单体的传输的驱动信号，可以避免振动组件的振动位移过大，这使得外部设备对扬声器单体的保护更加准确，提升扬声器单体的输出能力。
在一个例子中，如图1所示，导体为传输层14。例如，传输层14为由金属材料或者半导体材料制作而成的薄层。音圈22通过传输层14与外部设备连接。相对于导体线材，传输层14的厚度均一，质量分布均匀，能有效地防止振动组件的偏振。
在一个例子中，定心支片13为FPCB。例如，电极层16、屏蔽层15和传输层14分别为FPCB中的沿厚度方向的各个层。FPCB具有更薄的厚度，并且柔韧性良好，可靠性高。
此外，FPCB的加工方法成熟，成品率高。
在其他示例中，定心支片13包括电极层16、屏蔽层15和传输层14。屏蔽层15与电极层16之间以及屏蔽层15与传输层14之间是绝缘的，例如，通过绝缘胶将三者贴合在一起。这种结构同样能起到防止偏振，测量振动位移，传输驱动信号，屏蔽电磁信号的作用。
在一个例子中，如图1所示，电极层16位于屏蔽层15的靠近振膜12的一侧。电极层16与壳体的顶部11一起构成电容器。振膜12靠近壳体的顶部11。振膜12与顶部11之间没有其他结构遮挡。这种设置方式使得电容器的两个极板的距离的测量更准确，从而使εS和d0的数值更准确，进而使振动位移的测量更准确。
在一个例子中，电极层16位于屏蔽层15的靠近音圈22的一侧。电极层16与扬声器单体的导磁板21一起构成电容器。这种设置方式同样能够测量振动组件的振动位移。
在一个例子中，传输层14、电极层16和屏蔽层15中的至少一个为网状铜箔或者金属丝网。例如，网状铜箔为在铜箔上打孔形成网状结构。金属丝网为由金属丝编织而成的网状结构。上述两种材料均具有质量轻的特点，能够有效减轻振动组件的振动质量，这使得振膜12的发声更准确。本领域技术人员可以根据实际需要设置网状铜箔或者金属丝网的目数。
在一个例子中，传输层14和电极层16中的至少一个为扁平铜片。扁平铜片为具有设定宽度的扁平片状结构。扁平铜片沿延伸方向的韧性高，这使得FPCB的韧性良好，可靠性良好。本领域技术人员可以根据实际需要设置扁平铜片的宽度。
在一个例子中，传输层14包括焊盘23。焊盘23与音圈22的引线24焊接在一起。例如，通过激光焊接或者电阻焊接的方式将引线24焊接到焊盘23上。焊盘23的设置使得引线24的焊接位置更准确。
根据本实用新型的另一个实施例，提供了一种扬声器单体。如图2所示，该扬声器单体包括壳体、磁路组件和振动组件。振动组件的音圈22位于磁路组件的磁间隙中。
在一个例子中，壳体包括金属上壳及与金属上壳围成收容腔的下壳。磁路组件及振动组件收容于收容腔内。
在振动组件内的电极层位于屏蔽层的靠近振膜的一侧时，电极层与金属上壳一起构成电容器。
具体地，磁路组件可以是单磁路系统、三磁路系统、五磁路系统等。例如，磁路组件包括导磁板21、边磁铁19和中心磁铁20。中心磁铁20和边磁铁19被固定在导磁板21上。边磁铁19围绕中心磁铁20设置，以在二者之间形成磁间隙。磁间隙内形成磁场。为了提高磁感强度，在中心磁铁20上设置中心华司18，在边磁铁19上设置边华司17。
振动组件为上述任意一种振动组件。振动组件悬置在磁路组件上方。振动组件的音圈22插入磁间隙中。定心支片13的外边缘与壳体的侧壁固定连接。定心支片13的电极层16与金属上壳构成电容器。定心支片13包括屏蔽层15，屏蔽层15用来屏蔽电磁信号。
在其他示例中定心支片13的电极层16与导磁板21构成电容器。
该扬声器单体具有振动位移可控性良好，声音效果好的特点。
虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。