用于避免电动声学换能器的振膜偏移的方法技术

用于避免电动声学换能器的振膜偏移的方法。提出了一种用于避免具有两个音圈(7、8)的电动声学换能器(1)的振膜(3)偏移的方法，其中，向所述音圈(7、8)中的至少一个音圈施加控制电压(UCTRL)，直到第一音圈(7)的电动势(Uemf1)或从第一音圈(7)的电动势(Uemf1)获得的参数与第二音圈(8)的电动势(Uemf2)或从第二音圈(8)的电动势(Uemf2)获得的参数大致达到预定关系为止。而且，提出了一种电子偏移补偿电路(12)，该电子偏移补偿电路(12)执行上述控制电压(UCTRL)的施加。最后，本发明专利技术涉及一种具有换能器(1)和连接至该换能器(1)的电子偏移补偿电路(12)的换能器系统。

Method for avoiding diaphragm deflection of electroacoustic transducers

A method for avoiding the diaphragm deflection of electroacoustic transducers. A method for avoiding diaphragm (3) offset of an electroacoustic transducer (1) with two coils (7, 8) is proposed, in which a control voltage (UCTRL) is applied to at least one of the coils (7, 8) until the electromotive force (Uemf1) of the first coil (7) or the electromotive force (Uemf1) of the first coil (7) is applied to the second tone. The parameters obtained from the electromotive force (Uemf2) of coil (8) or from the electromotive force (Uemf2) of the second voice coil (8) generally reach a predetermined relationship. Furthermore, an electronic offset compensation circuit (12) is proposed, which performs the application of the above control voltage (UCTRL). Finally, the present invention relates to a transducer system with a transducer (1) and an electronic offset compensation circuit (12) connected to the transducer (1).

【技术实现步骤摘要】
用于避免电动声学换能器的振膜偏移的方法
本专利技术涉及一种用于避免具有两个音圈的电动声学换能器的振膜的偏移的方法。此外，本专利技术涉及一种被设计成连接至电动声学换能器的音圈排布结构的电子偏移补偿电路。该电动声学换能器包括：振膜、粘接至该振膜的音圈排布结构、以及磁路系统，该磁路系统被设计成生成横切于该音圈排布结构的缠绕线的纵向的磁场。所述换能器的音圈排布结构包括两个音圈。最后，本专利技术涉及一种换能器系统，该换能器系统包括上述种类的电动声学换能器和电子偏移补偿电路，其中，该电子偏移补偿电路电连接至所述音圈排布结构。
技术介绍
上述种类的方法、电子电路以及换能器系统通常是现有技术所已知的。在该上下文中，US2014/321690A1公开了一种音频系统，其包括连接至第一驱动器电路和第二驱动器电路的电声换能器。该电声换能器包括机械联接至振膜的、堆叠在第二音圈上的第一音圈，并且这些音圈在由极板(poleplate)聚焦的永磁体的磁场中振荡。第一音圈和第二音圈在静止位置处针对极板对称地机械地布置。虽然在US2014/321690A1中，第一音圈和第二音圈被认为静止在磁零位，但现实表明，这种条件无法在所有情况下实现。一般来说，这种偏差可能由特定设计和/或制造期间的公差所引起。结果，换能器的音频输出可能失真，特别是在高功率电平下，和/或用于计算振膜位置的算法可能输出错误值。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是克服现有技术的缺点并提供改进的偏移补偿方法、改进的电子偏移补偿电路以及改进的换能器系统。特别地，应当避免振膜相对于希望位置的偏移。本专利技术的问题通过如开头段落中所定义的方法来解决，其中，控制电压被施加至所述音圈中的至少一个音圈并改变，直到所述第一音圈的电动势Uemf1或从所述第一音圈的电动势Uemf1获得的参数与所述第二音圈的电动势Uemf2或从所述第二音圈的电动势Uemf2获得的参数大致达到预定关系为止。换句话说，控制电压被施加至所述音圈中的至少一个音圈并改变，直到所述第一音圈的电动势Uemf1与所述第二音圈的电动势Uemf2之间的瞬时关系大致等于希望的关系为止，或者直到从所述第一音圈的电动势Uemf1获得的参数与从所述第二音圈的电动势Uemf2获得的参数之间的瞬时关系大致等于希望关系为止。所述电动声学换能器具有带两个音圈的音圈排布结构(该音圈排布结构粘接至所述振膜)，并且具有磁路系统，该磁路系统被设计成生成横切于该音圈排布结构的缠绕线的纵向的磁场。另外，本专利技术的问题通过如开头段落中所定义的电子偏移补偿电路来解决，其中，所述电子偏移补偿电路被设计成向所述音圈中的至少一个音圈施加控制电压，并使所述控制电压改变，直到所述第一音圈的电动势Uemf1或从所述第一音圈的电动势Uemf1获得的参数与所述第二音圈的电动势Uemf2或从所述第二音圈的电动势Uemf2获得的参数大致达到预定关系为止。最后，本专利技术的问题通过这样的换能器系统来解决，即，该换能器系统包括上述种类的电动声学换能器和电子偏移补偿电路，其中，所述电子偏移补偿电路电连接至所述换能器的音圈排布结构。在真实应用中，所述第一音圈和第二音圈通常不静止在磁零位。换句话说，所述振膜的初始位置(x＝0)常常与所述第一音圈的电动势Uemf1等于所述第二音圈的电动势Uemf2的点不一致。这可能是由于设计故意造成的，或者是由于公差无意造成的。根据所公开措施，所述音圈排布结构移位到希望的初始位置，所述第一音圈的电动势Uemf1/从所述第一音圈的电动势Uemf1获得的参数与所述第二音圈的电动势Uemf2/从所述第二音圈的电动势Uemf2获得的参数之间的关系。这种关系可以是所述值之间的特定比率或差。在给定的上下文中“大致”特别意味着与基准值的偏差为±10％。然而，应注意到，控制方法的目标通常是与基准值的零偏差。希望的初始位置尤其可以是磁零位，在所述磁零位，所述振膜的初始位置(x＝0)与所述第一音圈的电动势Uemf1等于所述第二音圈的电动势Uemf2的点一致(即，所述值之间的比率大致为1，那么相应地，所述值之间的差大致为0)。换句话说，在这种情况下所述音圈之间的连接区域被保持在所述磁路系统的磁场达到最大值的那个位置。通过使用所提出的方法/所提出的电子偏移补偿电路，所述振膜可以被移位到根据设计打算作为初始位置由此补偿公差并总体上改进所述换能器的性能的那个位置。例如，所述换能器的音频输出的失真可以通过这种方式降低。而且，可以改进对称性，从而允许沿前后方向的相同振膜行程。在又一应用中，所提出的措施改进了用于计算振膜位置的算法。一般而言，所述控制电压不应干扰所述换能器输出的声音，而是应当以一种或多或少的快速方式补偿所述振膜的偏移位置。因此，与声音相比，所述控制电压有利地是缓慢的。换句话说，与声音的频率相比，控制电压的交流分量的频率有利地是低的。在微型扬声器的情况下，所述控制电压的交流分量的频率可以是50Hz。对于其它扬声器，该频率可能为10Hz。鉴于快速变化的声音信号，所述控制电压可能被视为DC电压。在特殊情况下，所述控制电压确实可以是DC电压。另选地，所述控制电压可以包括交流分量和恒定分量。所公开的措施在用于计算所述换能器的振膜位置的方法或系统的上下文中是特别有利的。例如，用于计算电动声学换能器(具体为扬声器)的振膜的振幅x的方法包括以下步骤：a)基于去往所述换能器的音圈的输入电压Uin和输入电流Iin并且基于所述换能器在所述振膜的初始位置的初始驱动力因子BL(0)，来计算所述振膜的速度v；b)通过对所述速度v进行积分来计算所述振膜的位置x；c)基于去往所述换能器的所述音圈的所述输入电压Uin和所述输入电流Iin并且基于所述换能器在所述振膜的在步骤b)计算的所述位置x的驱动力因子BL(x)，来计算所述振膜的所述速度v，以及d)递归地重复步骤b)和c)。在该上下文中，还提出了一种电子偏移补偿电路，所述电子偏移补偿电路被设计成连接至所述电动声学换能器的所述音圈排布结构，并且电子偏移补偿电路被设计成：a)基于去往所述换能器的音圈的输入电压Uin和输入电流Iin并且基于所述换能器在所述振膜的初始位置的初始驱动力因子BL(0)，来计算所述振膜的速度v；b)通过对所述速度v进行积分来计算所述振膜的位置x；c)基于去往所述换能器的所述音圈的所述输入电压Uin和所述输入电流Iin并且基于所述换能器在所述振膜的在步骤b)计算的所述位置x的驱动力因子BL(x)，来计算所述振膜的所述速度v，以及d)递归地重复步骤b)和c)。在以上的上下文中，所述电子偏移补偿电路包括位置计算模块的功能和偏移补偿模块的功能。因此，所述电子偏移补偿电路在以上的上下文中还可以被称作“电子偏移补偿和位置计算电路”。而且，电连接至所述音圈排布结构的所述电子偏移补偿电路可以是所述换能器系统的一部分。特别地，电子偏移补偿模块和电子位置计算模块可以是同一电子电路的一部分。此外，驱动所述电动声学换能器的放大器也可以是所述电子偏移补偿电路的一部分。通过上述措施，可以确定所述振膜的位置x，而在所述换能器中不需要额外装置。相反的是，仅需要音圈，所述音圈无论如何都是电动声学换能器的一部分。通过如上所述施加控制电压，对所述振膜的速度的积分在所述振膜的希望的零位置处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于避免具有两个音圈(7、8)的电动声学换能器(1)的振膜(3)偏移的方法，其中，向所述音圈(7、8)中的至少一个音圈施加控制电压(UCTRL)并使所述控制电压(UCTRL)改变，直到第一音圈(7)的电动势(Uemf1)或从所述第一音圈(7)的电动势(Uemf1)获得的参数与第二音圈(8)的电动势(Uemf2)或从所述第二音圈(8)的电动势(Uemf2)获得的参数大致达到预定关系为止。

【技术特征摘要】
2017.03.27 AT A50243/20171.一种用于避免具有两个音圈(7、8)的电动声学换能器(1)的振膜(3)偏移的方法，其中，向所述音圈(7、8)中的至少一个音圈施加控制电压(UCTRL)并使所述控制电压(UCTRL)改变，直到第一音圈(7)的电动势(Uemf1)或从所述第一音圈(7)的电动势(Uemf1)获得的参数与第二音圈(8)的电动势(Uemf2)或从所述第二音圈(8)的电动势(Uemf2)获得的参数大致达到预定关系为止。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一音圈(7)的电动势(Uemf1)和所述第二音圈(8)的电动势(Uemf2)通过以下公式来计算：Uemf1＝Uin1(t)-ZC1·Iin(t)Uemf2＝Uin2(t)-ZC2·Iin(t)其中，ZC1是所述第一音圈(7)的音圈电阻，Uin1(t)是在时间t去往所述第一音圈(7)的输入电压，并且Iin(t)是在时间t去往所述第一音圈(7)的输入电流，并且其中，ZC2是所述第二音圈(8)的音圈电阻，Uin2(t)是在时间t去往所述第二音圈(8)的输入电压，并且Iin(t)是在时间t去往所述第二音圈(8)的输入电流。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，从所述电动势(Uemf1、Uemf2)获得的参数是所述电动势(Uemf1、Uemf2)的绝对值、所述电动势(Uemf1、Uemf2)的平方值、或者所述电动势(Uemf1、Uemf2)的均方根值。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，向所述音圈(7、8)中的至少一个音圈施加所述控制电压(UCTRL)并使所述控制电压(UCTRL)改变，直到所述第一音圈(7)的低通滤波的电动势(Uemf1)或从所述第一音圈(7)的低通滤波的电动势(Uemf1)获得的参数与所述第二音圈(8)的低通滤波的电动势(Uemf2)或从所述第二音圈(8)的低通滤波的电动势(Uemf2)获得的参数大致达到预定关系为止。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，针对向所述音圈(7、8)中的至少一个音圈施加控制电压(UCTRL)使用deltasigma调节。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在将deltasigma调节器的信号输出施加至音圈排布结构(6)之前对所述deltasigma调节器的信号输出进行滤波。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其特征在于，向所述第一音圈(7)和所述第二音圈(8)二者施加控制电压(UCTRL)。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其特征在于，在施加控制电压(UCTRL)期间，向所述第一音圈(7)和/或所述第二音圈(8)施加声音信号。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述声音信号仅被施加至串联连接的音圈(7、8)的外接头。10.根据权利要求1至9中的任一项所述的方法，其特征在于以下步骤：a)基于去往所述换能器(1)的音圈(7、8)的输入电压(Uin)和输入电流(Iin)并且基于所述换能器(1)在所述振膜(3)的初始位置(IP)的初始驱动力因子(BL(0))，来计算所述振膜(3)的速度(v)；b)通过对所述速度(v)进行积分来计算所述振膜(3)的位置(x)；c)基于去往所述换能器(1)的所述音圈(7、8)的所述输入电压(Uin)和所述输入电流(Iin)并且基于所述换能器(1)在所述振膜(3)的在步骤b)计算的所述位置(x)的驱动力因子(BL(x))，来计算所述振膜(3)的所述速度(v)，以及d)递归地重复步骤b)和c)。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述速度(v)、所述输入电压(Uin)、所述输入电流(Iin)、所述初始驱动力因子(BL(0))、所述驱动力因子(BL(x))以及所述位置(x)与同一时间点(t)有关。12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述速度(v)、所述输入电压(Uin)、所述输入电流(Iin)、所述初始驱动力因子(BL(0))、所述驱动力因子(BL(x))以及所述位置(x)与不同时间点(t)有关。13.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·弗里德里希，
申请(专利权)人：奥音科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11