针对音频换能器的感应偏移感测制造技术

本公开涉及针对音频换能器的感应偏移感测。用于测量扬声器在被主动驱动时的偏移的技术、方法、系统和其它机制。测量偏移可以涉及将包括感测线圈的柔性印刷线圈(FPC)附接至扬声器，并且监视如通过该感测线圈所产生的感生电流，并且进一步检测可能发生扬声器的偏移限制的违背。的违背。的违背。

【技术实现步骤摘要】
针对音频换能器的感应偏移感测
[0001]分案说明
[0002]本申请属于申请日为2018年12月14日的中国专利技术专利申请201880033704.5的分案申请。


[0003]本申请涉及用于测量扬声器在被主动驱动时的偏移的技术、方法、系统和其它机制。

技术介绍

[0004]许多电子设备能够通过包括提供音调的、语音生成的或录制的输出的扬声器而呈现多媒体内容。一些扬声器被设计为具有较小的物理尺寸以便于整合到具有不同尺寸的范围的各种电子设备(例如，移动电话、智能家居设备)之中。通常，扬声器与该扬声器的薄膜在与障碍物(例如，顶板、支架)形成接触之前自由移动的受限距离相关联。在诸如驱动扬声器以再现较低频的声音(例如，低于换能器的谐振频率)的一些情况下，振动薄膜可经历达到该受限距离的阈值的移动(也被称作偏移(excursion)或偏移范围)。被驱动超出该偏移约束的扬声器可产生质量退化的音频输出(例如，与薄膜的碰撞相关联的摩擦和杂音)。因此，可能由于超出偏移范围或其它相关因素而导致扬声器自身的物理损坏。诸如微型扬声器之类的小型扬声器由于有限的尺寸而(相对于较大尺寸的扬声器)具有更加严格的偏移范围，并且可能更容易被偏移限制以外的操作所影响。

技术实现思路

[0005]本文描述了用于测量扬声器在被主动驱动时的偏移的技术、方法、系统和其它机制。测量偏移可以涉及将包括感测线圈的柔性印刷线圈(FPC)附接至扬声器，并且监视如通过该感测线圈所产生的感应电流，并且进一步检测可能发生扬声器的偏移限制的违背。r/>[0006]在某些实例中，所公开技术的特定实施方式能够实现以下的一个或多个优势。本公开中所描述的技术涉及到采用通过感应而产生电信号的偏移测量组件，所述电信号被监视以确定扬声器在被激励的时与之相关的偏移距离。因此，该技术使得电子设备能够动态地检测到扬声器正在以导致语音线圈的非合规偏移的水平进行操作，该非合规偏移例如可以导致非预期的影响(例如，使得音频质量下降或者损坏扬声器)。该方法与涉及针对偏移距离进行估计和/或建模的技术相比能够实现提高的准确度。例如，一些测量扬声器的各种非线性参数(例如，跨越扬声器的电压、通过语音线圈的电流)从而靠近偏移的技术随着扬声器远离其初始静置位置震荡并且该参数的表现进而变得更加非线性时可能更不准确。此外，配置扬声器以包括可以被实施为印制到柔性印刷电路上的感测线圈的偏移测量组件，该感测线圈可以消除向意在执行偏移检测/补偿功能的电子设备增加更加复杂的机械或处理组件的需求。这样，所公开的技术可以涉及各种优势，诸如与可替换机制相比的电子设备的尺寸见笑和/或成本降低。
[0007]一种或多种实施方式的细节在附图和以下的描述中阐述。其它的特征、目标和优势将根据该描述和附图以及根据权利要求而明显。
附图说明
[0008]图1是电子设备的示图，所述电子设备包括被配置为测量扬声器在低频水平可能经历的偏移的组件。
[0009]图2A至图2B是包括可以实施所公开技术的偏移测量组件的扬声器的示意图。
[0010]图3是被配置为测量扬声器的元件(例如，语音线圈)的主动偏移距离的系统的概念图。
[0011]图4是用于测量扬声器的元件在激励期间的主动偏移距离的示例方法的流程图。
[0012]各图中同样的参考标记指示同样的元件。
具体实施方式
[0013]图1是例如，如所描绘的移动电话的电子设备100的示图，其包括扬声器102以及用于测量扬声器102的一个或多个组件例如在低频水平下的偏移的系统120。在操作期间，电子设备100使用扬声器102为用户生成可听到的声音。这样的声音可以包括来自语音电话呼叫的声音，可以包括录制的声音(例如，语音消息、音乐文件等)，并且还可以包括在电子设备100上操作的应用所生成的声音。
[0014]扬声器102包括电声换能器，其将电音频信号转换为相对应的声音。虽然图1将扬声器102示为电子设备100的内部组件，但是应当意识到的是，扬声器102也可以被实施为外部和/或独立的设备。例如，扬声器102可以是使用诸如蓝牙的无线技术标准与电子设备100通信从而输出从电子设备100所生产的音频的独立微型扬声器。出于讨论的目的，参考微型扬声器对扬声器102和偏移测量技术进行讨论。然而应当意识到的是，该技术能够应用于更大规模的换能器，诸如家用扬声器、汽车扬声器等。
[0015]如所示出的，扬声器102具有位于至少一个表面上方的薄膜125。薄膜125可以是半刚性材料的薄片，其在用作障碍物以防止诸如水的液体进入到扬声器102并且潜在地损坏其电气组件的同时传送声音。图1还图示了与扬声器102相关联的偏移以及薄膜125的物理位置的示例。在该示例中，偏移限制被示为薄膜125和可以用作扬声器102的前板或部分覆盖的电子设备100的表面之间间隔的距离。在一些情况下，该距离近似地以毫米来测量，诸如0.5mm。因此，在物理上防止了薄膜125的向外移动超出该前表面的位移，并且在这种情况下，该偏移限制是扬声器102的机械配置所定义的物理约束。也就是说，防止了薄膜125由于放置而在一个方向达到其运动的完整范围。虽然并未在图1中示出，但是薄膜125也可以与相反方向中的偏移限制相关联，所述相反方向涉及到朝向扬声器102的其它元件的向内移动。作为结果，偏移测量系统120被配置为测量正偏移(例如，+x轴方向)、负偏移(例如，
‑
x轴方向)或者其二者。在一些实施例中，该技术考虑了从也被称作DC水平或者换能器的零点位置的初始静置位置的偏移。
[0016]在一些情况下，扬声器102可以在各种低频和高压条件下被驱动，这可导致薄膜125振荡更远，具有更大的位移，并且潜在地接触电子设备100的表面。在高压的情况下，压力水平输出可以与空气容积位移的数量直接相关。较高的压力，可以使得薄膜125发生位
移，例如由于扬声器102内部的压力大于设备外部的压力而将薄膜125向外推出。
[0017]作为有关扬声器操作的一些背景，扬声器102的薄膜125或隔膜振荡以在空气中产生声波并且因此发出声响。它通过来回振荡经过可确定的中心位置而这样做，所述中心位置可以是与薄膜125在没有电信号被提供至扬声器102时(以及薄膜两侧的压力相等时)所静置的位置相同的位置。在如图1所图示的较低频率的情况下，扬声器102可以输出与低频相关联的音频信号106。这样，当处于较低频率的振荡电信号被应用于扬声器102时，扬声器薄膜125可以经历较大的振荡。薄膜125可以由于移位更大空气的空气而被更远地向外推出以便产生具有较低可听音调(例如，低音)的音频信号106。换句话说，通常将不导致扬声器102在任何给定方向达到其移动限制的处于较高频率的信号可由于扬声器薄膜125由于空气跨扬声器薄膜125的移位而在该方向被推动而达到这样的限制。作为结果，薄膜125可以在音频输出被播放时开始达到其在该方向突出的能力的限制。薄膜125和顶端表面之间的这一接触可以导致针对用户的音频输出106的听觉失真，诸如在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种音频扬声器系统，包括：具有在平面中延伸的表面的框架；耦合到所述框架的所述表面的柔性印刷电路FPC，其中，所述FPC包括感测线圈；磁体；语音线圈，所述语音线圈限定在与所述平面不平行的第一方向上延伸的轴并且定位在所述磁体的磁场中，所述语音线圈被配置为在所述语音线圈通电时沿所述第一方向振荡；和偏移测量系统，所述偏移测量系统被配置为执行操作，所述操作包括：确定所述感测线圈中电流的电参数；和基于所述电参数，确定所述语音线圈与所述感测线圈之间的在所述第一方向上的距离。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述语音线圈耦合到薄膜并且被配置为驱动所述薄膜以生成声波。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述语音线圈包括耦合到所述薄膜的第一端和没有所述薄膜的第二端，其中，确定所述语音线圈与所述感测线圈之间的在所述第一方向上的距离包括确定所述感测线圈和所述语音线圈的第二端之间的距离。4.根据权利要求1所述的系统，其中，确定所述感测线圈中电流的所述电参数包括测量所述感测线圈中的电流的幅度。5.根据权利要求1所述的系统，所述操作包括：确定所述语音线圈和所述感测线圈之间的所述距离违反阈值距离；和执行动作以针对所述语音线圈和所述感测线圈之间的所述距离违反阈值距离进行补偿。6.根据权利要求5所述的系统，其中，确定所述语音线圈和所述感测线圈之间的所述距离违反阈值距离包括确定所述语音线圈和所述感测线圈之间的所述距离超过最大阈值距离。7.根据权利要求5所述的系统，其中，确定所述语音线圈和所述感测线圈之间的所述距离违反阈值距离包括确定所述语音线圈和所述感测线圈之间的所述距离小于最小阈值距离。8.根据权利要求5所述的系统，其中，执行所述动作以针对所述语音线圈和所述感测线圈之间的所述距离违反所述阈值距离进行补偿包括执行以下中的至少一个：降低施加到所述语音线圈的电音频信号的增益，或调整施加到所述语音线圈的所述电音频信号的音频压缩。9.根据权利要求5所述的系统，其中，所述阈值...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：