阅读说明：本技术 一种喇叭及发声装置 (Loudspeaker and sound generating mechanism ) 是由 周俊阳 曾亮 张宝祥 于 2020-06-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及声学部件技术领域,公开了一种喇叭及发声装置,该喇叭包括盆架,固设于盆架底部的磁铁,设置于盆架内并围设于磁铁的外周,能够沿垂直于盆架底部的方向相对磁铁运动的音圈,连接于音圈远离磁铁的一端,且边缘与盆架连接、能够封闭盆架的振膜,振膜背离音圈的一侧设有金属层；连接于盆架上并位于振膜背离音圈的一侧的金属片,金属片与振膜之间有间隔,且金属片两侧的空气能够流通；IC芯片,金属片和金属层均与IC芯片连接,IC芯片能够使金属片与金属层之间形成电场,且IC芯片能够采集金属片与金属层之间的电容值。该发声装置包括主板、音圈控制芯片以及上述喇叭。该喇叭及发声装置在工作时,能够对振膜的振幅进行实时监测。(The invention relates to the technical field of acoustic components, and discloses a loudspeaker and a sound generating device, wherein the loudspeaker comprises a basin frame, a magnet fixedly arranged at the bottom of the basin frame, a voice coil arranged in the basin frame and surrounding the periphery of the magnet, the voice coil can move relative to the magnet along the direction vertical to the bottom of the basin frame, a vibrating diaphragm connected to one end of the voice coil, which is far away from the magnet, the edge of the vibrating diaphragm is connected with the basin frame and can seal the basin frame, and a metal layer is arranged on one side of the vibrating diaphragm, which is far away from the; the metal sheet is connected to the basin frame and positioned on one side, away from the voice coil, of the vibrating diaphragm, a space is formed between the metal sheet and the vibrating diaphragm, and air on two sides of the metal sheet can circulate; the IC chip, sheetmetal and metal level all are connected with the IC chip, and the IC chip can make and form the electric field between sheetmetal and the metal level, and the IC chip can gather the capacitance value between sheetmetal and the metal level. The sound production device comprises a mainboard, a voice coil control chip and the loudspeaker. This loudspeaker and sound generating mechanism can carry out real-time supervision to the amplitude of vibrating diaphragm at the during operation.)

一种喇叭及发声装置

技术领域

本发明涉及声学部件技术领域，特别涉及一种喇叭及发声装置。

背景技术

喇叭是发声装置(例如：手机、平板电脑、电视机、音响等)的重要组成部件，主要依靠振膜推动空气实现发声，如果振膜损坏，则不能正常工作。可见，保持振膜不被损坏对于喇叭的正常工作尤为重要。

众所周知，振膜的振动幅度如果超过其能够承受的限度，则容易损坏，因而，在喇叭的工作过程中，应尽量保证振膜的振动幅度不超过设定的极限值。然而，现有技术中，只能在将喇叭安装到相应的发声装置之前，对喇叭的功能进行测试时，通过激光来测试振膜的振动幅度，而不能在喇叭正常工作时，对振膜的振幅进行实时监测。

发明内容

本发明提供了一种能够在工作时，对振膜的振幅进行实时监测的喇叭及发声装置。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种喇叭，包括：

盆架，具有一端敞口的容纳腔；

位于所述容纳腔内、并固设于所述盆架底部的磁铁；

音圈，设置于所述盆架内并围设于所述磁铁的外周，能够沿垂直于所述盆架底部的方向相对所述磁铁运动；

连接于所述音圈远离所述磁铁的一端，且边缘与所述盆架连接、能够封闭所述盆架的振膜，所述振膜背离所述音圈的一侧设有金属层；

连接于所述盆架上并位于所述振膜背离所述音圈的一侧的金属片，所述金属片与所述振膜之间有间隔，且所述金属片两侧的空气能够流通；

IC芯片，所述金属片和所述金属层均与所述IC芯片连接，所述IC芯片能够使所述金属片与所述金属层之间形成电场，且所述IC芯片能够采集所述金属片与所述金属层之间的电容值。

本发明提供的喇叭包括IC芯片，并在振膜背离音圈的一侧设有金属层，在距离振膜一定间隙且背离音圈的一侧设有金属片，金属片和金属层均与IC芯片连接，通过IC芯片在金属片与金属层之间能够形成电场。根据电容的计算公式：C＝ε₀×ε_r×S/d(其中，ε₀表示真空的介电常数，ε_r表示介质的相对介电常数，S表示电容极板的面积，d表示电容极板间的距离)可知，金属片与金属层之间的电容值与二者之间的距离成反比。所以，通过IC芯片实时采集金属片与金属层之间的电容值，即能够计算出金属片与金属层(也即振膜)之间的距离，而金属片不存在振动的情况，且位置不变，故能够由金属片与金属层(也即振膜)之间的距离得知振膜的振动幅度，从而实现振膜振动幅度的实时监测。

可选地，包括连接于所述盆架上的支撑体，所述金属片设于所述支撑体朝向所述振膜的一侧。

可选地，所述金属片的形状及尺寸与所述盆架上用于与所述金属片连接的部位的形状及尺寸相匹配，所述金属片上形成有多个通孔。

可选地，多个所述通孔在所述金属片上均匀分布。

可选地，所述多个通孔为蜂窝孔。

可选地，所述金属片的面积小于所述振膜的面积，所述金属片与所述盆架的侧壁共同围设出至少一个空气流通区。

可选地，所述金属片上形成有多个通孔。

可选地，所述盆架包括一端敞口的第一部和连接于所述第一部的敞口端的第二部，所述第一部的尺寸小于所述第二部的尺寸；所述磁铁安装于所述第一部的底部，所述音圈至少部分位于所述第一部内。

本发明还提供一种发声装置，该发声装置包括主板、音圈控制芯片以及上述技术方案中提供的任意一种喇叭，其中，所述音圈控制芯片和所述IC芯片均与所述主板连接，所述音圈与所述音圈控制芯片连接；所述IC芯片将采集到的所述金属片与所述金属层之间的电容值发送至所述主板，当所述主板接收到的所述电容值达到预设值时，所述主板能够向所述音圈控制芯片发送信号，以使所述音圈控制芯片降低所述音圈的电压。

本发明提供的发声装置通过IC芯片实时采集金属片与金属层之间的电容值，即能够计算出金属片与金属层(也即振膜)之间的距离，而金属片不存在振动的情况，且位置不变，故能够由金属片与金属层(也即振膜)之间的距离得知振膜的振动幅度，从而实现振膜振动幅度的实时监测。当主板接收到的电容值达到预设值时，主板能够向音圈控制芯片发送信号，以使音圈控制芯片降低音圈的电压，从而减小振膜的振动幅度，达到保护振膜的作用。

可选地，所述发声装置包括柔性电路板，所述IC芯片通过所述柔性电路板与所述主板连接。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种喇叭的结构示意图；

图2为图1所示的喇叭另一角度的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种喇叭的结构示意图。

图标：1-盆架；11-第一部；12-第二部；100-容纳腔；2-磁铁；3-音圈；4-振膜；5-金属层；6-金属片；7-IC芯片；8-主板；9-柔性电路板；10-端子板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供的一种喇叭包括：

盆架1，具有一端敞口的容纳腔100；

位于容纳腔100内、并固设于盆架1底部的磁铁2；

音圈3，设置于盆架1内并围设于磁铁2的外周，能够沿垂直于盆架1底部的方向(即图1中虚线所示的方向)相对磁铁2运动(音圈3中通入电流时，能够在磁铁2的磁场中受力振动，从而带动振膜4振动发声)；

连接于音圈3远离磁铁2的一端，且边缘与盆架1连接、能够封闭盆架1的振膜4，振膜4背离音圈3的一侧设有金属层5；

连接于盆架1上并位于振膜4背离音圈3的一侧的金属片6，金属片6与振膜4之间有间隔，且金属片6两侧的空气(即位于金属片6朝向振膜4的一侧的空气与位于金属片6背离振膜4的一侧的空气)能够流通；

IC芯片7，金属片6和金属层5均与IC芯片7连接，IC芯片7能够使金属片6与金属层5之间形成电场，且IC芯片7能够采集金属片6与金属层5之间的电容值。

本实施例提供的喇叭包括IC芯片7，并在振膜4背离音圈3的一侧设有金属层5，在距离振膜4一定间隙且背离音圈3的一侧设有金属片6，金属片6和金属层5均与IC芯片7连接，通过IC芯片7在金属片6与金属层5之间能够形成电场，根据电容的计算公式：C＝ε₀×ε_r×S/d(其中，ε₀表示真空的介电常数，ε_r表示介质的相对介电常数，S表示电容极板的面积，d表示电容极板间的距离)可知，金属片6与金属层5之间的电容值与二者之间的距离成反比。所以，通过IC芯片7实时采集金属片6与金属层5之间的电容值，即能够计算出金属片6与金属层5(也即振膜4)之间的距离，而金属片6不存在振动的情况，且位置不变，故能够由金属片6与金属层5(也即振膜4)之间的距离得知振膜4的振动幅度，从而实现振膜4振动幅度的实时监测。

需要说明的是，图1中振膜4与金属层5之间的间隙是为了便于描述，实际上，振膜4与金属层5之间并无间隙。

具体设置上述金属层5时，金属层5可以为镀在振膜4上的一层金属膜，例如：镀在振膜4上的电解铝层。

为了保证金属片6不会振动，保证对振膜4振动的有效监测，具体设置上述金属片6时，喇叭可以包括连接于盆架1上的支撑体，金属片6设于支撑体朝向振膜4的一侧。

如图2所示，一个具体的技术方案中，金属片6的形状及尺寸与盆架1上用于与金属片6连接的部位的形状及尺寸相匹配，金属片6上形成有多个通孔。

进一步地，多个通孔在金属片6上均匀分布；通孔的形状可以为圆形。

另一个具体的技术方案中，金属片6上的多个通孔为蜂窝孔。

如图3所示，金属片6的面积也可以小于振膜4的面积，此时，金属片6与盆架1的侧壁共同围设出至少一个空气流通区。

为了尽可能降低对喇叭发声效果的影响，可选地，金属片6上形成有多个通孔。

如图1所示，具体设置上述盆架1时，盆架1可以包括一端敞口的第一部11和连接于第一部11的敞口端的第二部12，第一部11的尺寸小于第二部12的尺寸；磁铁2安装于第一部11的底部，音圈3至少部分位于第一部11内。

本实施例提供的一种发声装置包括主板8、音圈控制芯片以及上述技术方案中提供的任意一种喇叭，其中，音圈控制芯片和IC芯片7均与主板8连接，音圈控制芯片与音圈3连接；IC芯片7将采集到的金属片6与金属层5之间的电容值发送至主板8，当主板8接收到的金属片6与金属层5之间的电容值达到预设值时，主板8能够向音圈控制芯片发送信号，以使音圈控制芯片降低音圈3的电压。

本实施例提供的发声装置通过IC芯片7实时采集金属片6与金属层5之间的电容值，即能够计算出金属片6与金属层5(也即振膜4)之间的距离，而金属片6不存在振动的情况，且位置不变，故能够由金属片6与金属层5(也即振膜4)之间的距离得知振膜4的振动幅度，从而实现振膜4振动幅度的实时监测。当主板8接收到的金属片6与金属层5之间的电容值达到预设值时，主板8能够向音圈控制芯片发送信号，以使音圈控制芯片降低音圈3的电压，从而减小振膜4的振动幅度，达到保护振膜4的作用。

一个具体技术方案中，为了简化电路的连接，发声装置可以包括柔性电路板9，IC芯片7通过柔性电路板9与主板8连接。

为了简化线路排布，本实施例提供的发声装置还可以包括用于IC芯片7线路排布的端子板10。

需要说明的是，本实施例提供的发声装置包括但不限于手机、平板电脑、电视机、音响等。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。