带无源振动器的扬声器装置及其参数识别、振动优化方法与流程

本发明涉及扬声器，尤其是一种带无源振动器的扬声器装置及其参数识别、振动优化方法。

背景技术：

1、颈挂式扬声器等可穿戴电子设备因其提供的便利性而变得越来越受欢迎。典型颈挂式扬声器的一侧由集成在扬声器盒中的微型扬声器和独立于扬声器盒的线性振动器组成，当微型扬声器工作时，线性振动器可以产生低频振动，其低带宽使用户能够在从事某些活动时播放音乐。然而，带有线性振动器的颈挂式扬声器价格昂贵，而且需要进行集成设计，生产成本较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明实施例的一个目的在于提供一种低成本的带无源振动器的扬声器装置。

3、本发明实施例的另一个目的在于提供一种带无源振动器的扬声器装置的参数识别方法和振动优化方法。

4、为了达到上述技术目的，本发明实施例所采取的技术方案包括：

5、一方面，本发明实施例提供了一种带无源振动器的扬声器装置，包括外壳以及设置在所述外壳内的微型扬声器驱动器和无源振动器，其中：

6、所述微型扬声器驱动器包括音圈、内磁体、外磁体以及导磁轭，所述导磁轭固定在所述外壳的底部，所述音圈设置在所述导磁轭的上方，所述内磁体和所述外磁体均设置在所述导磁轭上，且所述内磁体位于所述音圈的内侧，所述外磁体绕设在所述音圈的外侧；

7、所述无源振动器包括中心振膜和侧振膜，所述侧振膜绕设在所述音圈的外侧，且位于所述外磁体的上方，所述中心振膜设置在所述音圈的上方，且与所述侧振膜的内边缘连接。

8、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述微型扬声器驱动器还包括内顶板、外顶板以及保护器，所述内顶板固定在所述内磁体上方，所述外顶板固定在所述外磁体的上方，所述保护器设置在所述外壳的顶部，且与所述音圈电连接。

9、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述中心振膜为钨材质膜，所述侧振膜包括两层热塑性聚氨酯膜和一层丙烯酸膜，所述丙烯酸膜位于两层所述热塑性聚氨酯膜之间。

10、另一方面，本发明实施例提供了一种带无源振动器的扬声器装置的参数识别方法，用于识别如前面所述的扬声器装置的参数，其特征在于，包括以下步骤：

11、通过klippel测试工具获取所述微型扬声器驱动器的第一参数和第一有效面积，所述第一参数包括电气参数和第一机械参数；

12、通过所述klippel测试工具获取所述无源振动器的实验位移参数和第二有效面积，并根据所述实验位移参数匹配得到所述无源振动器的第二机械参数。

13、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述获取所述微型扬声器驱动器的第一参数和第一有效面积，其具体包括：

14、获取所述微型扬声器驱动器的电压-位移谱，根据所述电压-位移谱确定传递函数，并根据所述传递函数计算得到所述第一机械参数；

15、获取所述微型扬声器驱动器的电压-电流谱，根据所述电压-电流谱确定阻抗函数，并根据所述第一机械参数和所述阻抗函数计算得到所述电气参数；

16、获取所述微型扬声器驱动器的第一复体积速度，并获取所述音圈上的点的第一平均位移，根据所述第一复体积速度和所述第一平均位移确定所述第一有效面积；

17、其中，所述第一机械参数包括第一机械质量、第一机械阻尼以及第一机械刚度，所述电气参数包括音圈直流电阻、低频音圈电感、高频副电感以及涡流电阻。

18、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述获取所述无源振动器的实验位移参数和第二有效面积，并根据所述实验位移参数匹配得到所述无源振动器的第二机械参数，其具体包括：

19、获取所述无源振动器的实验位移参数；

20、确定所述无源振动器的第二机械质量，调整所述无源振动器的机械阻尼和机械刚度，并根据所述第二机械质量以及调整后的所述机械阻尼和所述机械刚度确定所述无源振动器的解析位移参数；

21、当所述解析位移参数与所述实验位移参数匹配一致，确定调整后的机械阻尼为第二机械阻尼，确定调整后的机械刚度为第二机械刚度；

22、获取所述无源振动器的第二复体积速度，并获取所述中心振膜和所述侧振膜上的点的第二平均位移，根据所述第二复体积速度和所述第二平均位移确定所述第二有效面积；

23、其中，所述第二机械参数包括所述第二机械质量、所述第二机械阻尼以及所述第二机械刚度。

24、另一方面，本发明实施例提供了一种带无源振动器的扬声器装置的振动优化方法，用于优化如前面所述的扬声器装置的振动性能，包括以下步骤：

25、对所述扬声器装置进行加速度测试，得到所述扬声器装置当前的谐振频率和最大振动加速度；

26、增大所述无源振动器的第二机械质量，并减小所述无源振动器的第二机械刚度，使得优化后的所述扬声器装置的谐振频率小于等于预设的第一阈值，且优化后的所述扬声器装置的最大振动加速度大于等于预设的第二阈值。

27、另一方面，本发明实施例提供了一种带无源振动器的扬声器装置的参数识别系统，用于识别如前面所述的扬声器装置的参数，包括：

28、第一测试模块，用于通过klippel测试工具获取所述微型扬声器驱动器的第一参数和第一有效面积，所述第一参数包括电气参数和第一机械参数；

29、第二测试模块，用于通过所述klippel测试工具获取所述无源振动器的实验位移参数和第二有效面积，并根据所述实验位移参数匹配得到所述无源振动器的第二机械参数。

30、另一方面，本发明实施例提供了一种带无源振动器的扬声器装置的振动优化系统，用于优化如前面所述的扬声器装置的振动性能，包括：

31、第三测试模块，用于对所述扬声器装置进行加速度测试，得到所述扬声器装置当前的谐振频率和最大振动加速度；

32、参数调整模块，用于增大所述无源振动器的第二机械质量，并减小所述无源振动器的第二机械刚度，使得优化后的所述扬声器装置的谐振频率小于等于预设的第一阈值，且优化后的所述扬声器装置的最大振动加速度大于等于预设的第二阈值。

33、另一方面，本发明实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括存储器、处理器、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序以及用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信的数据总线，所述程序被所述处理器执行时实现如前面所述的带无源振动器的扬声器装置的参数识别方法的步骤或带无源振动器的扬声器装置的振动优化方法的步骤。

34、另一方面，本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，用于计算机可读存储，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如前面所述的带无源振动器的扬声器装置的参数识别方法的步骤或带无源振动器的扬声器装置的振动优化方法的步骤。

35、另一方面，本发明实施例还提供了一种车辆，所述车辆包括如前面所述的带无源振动器的扬声器装置。

36、本发明的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到：

37、本发明实施例的扬声器装置包括外壳以及设置在外壳内的微型扬声器驱动器和无源振动器，微型扬声器驱动器包括音圈、内磁体、外磁体以及导磁轭，导磁轭固定在外壳的底部，音圈设置在导磁轭的上方，内磁体和外磁体均设置在导磁轭上，且内磁体位于音圈的内侧，外磁体绕设在音圈的外侧，无源振动器包括中心振膜和侧振膜，侧振膜绕设在音圈的外侧，且位于外磁体的上方，中心振膜设置在音圈的上方，且与侧振膜的内边缘连接。本发明实施例通过中心振膜和侧振膜组成的无源振动器来产生振动，无需使用独立于扬声器盒的线性振动器，降低了颈挂式扬声器的生产成本；通过klippel测试工具获取微型扬声器驱动器的电气参数、机械参数以及无源振动器的实验位移参数，然后匹配得到无源振动器的机械参数，提高了扬声器装置的参数识别的准确率；通过加速度测试得到扬声器装置的谐振频率和最大振动加速度，通过优化无源振动器的机械质量和机械刚度以减小扬声器装置的谐振频率、增大扬声器装置的最大振动加速度，提高了扬声器装置的振动性能，从而提高了用户的使用体验。