[实用新型]动圈式扬声器的振幅检测装置

说明书

本申请公开了一种动圈式扬声器的振幅检测装置，包括：电容测量器、第一导线、以及第二导线，其中，位于第一软铁与华司之间形成的磁间隙中的导电音圈骨架，与第一导线的一端电连接，第二导线的一端与第一软铁电连接，第一导线的另一端和第二导线的另一端与电容测量器连接。本申请提供了一种动圈式扬声器的振幅探测装置与方法，能够实现降低成本、保证精度、结构稳定以及使用寿命得到保障。

技术领域

本申请涉及扬声器技术领域，具体来说，涉及一种动圈式扬声器的振幅检测装置。

背景技术

图1示出了常见的外磁式动圈扬声器的结构图。动圈式扬声器包括盆架和容纳于盆架中的振动系统和磁路系统，振动系统包括振膜和音圈10；磁路系统20包括华司21、磁铁22和T铁23。华司21与T铁23之间构成磁间隙，音圈10在磁间隙中上下运动，音圈10包括音圈骨架11和线圈12。

动圈式扬声器是全世界应用最广泛的扬声器，它具有技术成熟，结构稳定，性价比高，适合大规模生产等优点。扬声器在很小振幅时，其悬挂系统的劲度系数Kms，磁路系统的力学因子BL与电感量Le都可以认为是常数，常记为 Kms0，BL0，Le0，并认为它们与振幅x无关；所以扬声器在小振幅下的失真非常小。

但扬声器的工作就是依靠振膜的振幅推动空气产生声波，而且现在的各种声学产品都是追求大功率大声压级的输出，此时的振幅x就都很大了。而劲度系数、力学因子、电感量就不能认为是小振幅下的常量，而是会随着振幅x 的变化而变化，而且这种随振幅x的变化不是线性关系，也就是俗称的非线性，并记为Kms(x)、BL(x)、Le(x)，这种非线性也正是扬声器各种失真的主要来源。

动圈式扬声器工作时，其驱动力都是来源于音圈，音圈的位移就代表着扬声器的振幅，上述的非线性Kms(x)、BL(x)、Le(x)都是关于振幅x的一元多次函数，可以按以下4阶多项表达式进行拟合：

Kms(x)＝Kms0+Kms1x¹+Kms2x²+Kms3x³+Kms4x⁴

BL(x)＝BL0+BL1x¹+BL2x²+BL3x³+BL4x⁴

Le(x)＝Le0+Le1x¹+Le2x²+Le3x³+Le4x⁴

根据扬声器的振动方程和以上各项非线性表达式，可以预测出扬声器的失真曲线。在一些已知技术中，会通过各种不同技术对扬声器工作时的振幅x 进行检测，形成动态反馈给音箱的电子系统中，利用预先设计好的数字信号处理模块，根据实时的振幅x大小，自动调整输入给扬声器音频信号电压的大小，从而在整个工作过程中有效的控制着扬声器的失真表现。

当前对扬声器振幅检测的已知技术包括：加速度传感器、霍尔传感器、红外线位移传感器、第二线圈感应原理。但是，传统的振幅检测方法有以下主要缺点或问题：

一、成本昂贵。无论是使用加速度传感器、霍尔传感器、红外线位移传感器之中的哪种传感器，都必须额外增加一个传感器在扬声器上。

二、传感器的工作精度问题，因为音圈是在很窄的磁间隙里面快速的上下振动，所以传感器都是无法直接对准音圈进行测量。通常传感器只能被固定在盆架或磁路上，对着振膜上的某个点进行位移或加速度的检测。因为扬声器在大功率输入条件下工作时，盆架或磁路都存在着一定的振动，导致检测结果不准。同样的，振膜容易出现分割振动，无论振膜上任意某个点的位移都很难准确的表征扬声器振幅。

三、扬声器工作时，会有大量的热量与气流产生，磁路温度能达到100 ℃以上，对固定在扬声器上的传感器的使用寿命是种严峻考验。