測量換能器位移的制作方法
【專利摘要】通過基于音圈和磁性結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的音圈組件和磁性結(jié)構(gòu)之間的電容變化對(duì)電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制而對(duì)電聲換能器的移動(dòng)膜片的位移進(jìn)行測量。經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)被解調(diào)以產(chǎn)生具有與該位移成比例的值的輸出信號(hào)。
【專利說明】測量換能器位移
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本公開內(nèi)容涉及測量機(jī)電換能器的位移。
【背景技術(shù)】
[0002]測量機(jī)電換能器的位移允許反饋控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)電換能器的位置做出反應(yīng)。可以使用位移測量結(jié)果來得出諸如速度、加速度和覺克(jerk)之類的其它值。這些測量結(jié)果中的一個(gè)或多個(gè)可以被用于系統(tǒng)控制的反饋控制系統(tǒng)直接或間接地使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]總體上，在一些方面，對(duì)具有磁性結(jié)構(gòu)和音圈組件的電聲換能器中的移動(dòng)膜片的位移進(jìn)行測量，該音圈組件至少包括與磁性結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)的音圈，該磁性結(jié)構(gòu)或音圈組件之一耦合至該膜片，該測量通過基于音圈相對(duì)于杯體(CUP)的運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的音圈和杯體之間的電容變化對(duì)電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)，并且對(duì)經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)以產(chǎn)生具有與位移成比例的值的輸出信號(hào)來進(jìn)行。
[0004]實(shí)施方式可以包括以下的一個(gè)或多個(gè)。產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)可以包括在該音圈的第一輸入端子施加具有高于該電聲換能器的操作范圍的頻率的載波信號(hào)，利用該音圈組件相對(duì)于杯體的運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的該換能器的音圈組件和磁性結(jié)構(gòu)之間的電容變化對(duì)該載波信號(hào)的幅度進(jìn)行調(diào)制。對(duì)經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)可以包括對(duì)經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行幅度解調(diào)以產(chǎn)生輸出信號(hào)。對(duì)經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行幅度解調(diào)可以包括向經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)應(yīng)用高通濾波器以產(chǎn)生高通濾波信號(hào)，向該高通濾波信號(hào)應(yīng)用增益以產(chǎn)生電平調(diào)節(jié)信號(hào)，對(duì)該電平調(diào)節(jié)信號(hào)進(jìn)行整流以產(chǎn)生整流信號(hào)，并且向該整流信號(hào)應(yīng)用低通濾波器以產(chǎn)生輸出信號(hào)。對(duì)經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行幅度解調(diào)可以包括將該經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)提供至被配置為執(zhí)行幅度解調(diào)的數(shù)字信號(hào)處理器?？梢苑乐乖撦d波信號(hào)傳播至該換能器的音頻信號(hào)輸入路徑。該防止可以通過將該音圈的第一輸入端子耦合至RF扼流圈變壓器的第一線圈的第一端子，將該音圈的第二輸入端子耦合至該RF扼流圈變壓器的第二線圈的第一端子，將第一線圈的第二端子通過第一電容器耦合至接地端并且耦合至第一信號(hào)輸入，以及將第二線圈的第二端子通過第二電容器耦合至接地端并且耦合至第二信號(hào)輸入來實(shí)現(xiàn)。
[0005]產(chǎn)生該經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)可以包括將該換能器耦合至振蕩器電路，利用該音圈相對(duì)于杯體的運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的該換能器的音圈和杯體之間的電容變化對(duì)該振蕩器電路的頻率進(jìn)行調(diào)制。對(duì)經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)可以包括對(duì)該經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行頻率解調(diào)以產(chǎn)生輸出信號(hào)。將換能器耦合至振蕩器可以包括將該換能器電耦合至運(yùn)算放大器，并且配置該運(yùn)算放大器用于正反饋操作，其中該運(yùn)算放大器的輸出產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)。將換能器耦合至運(yùn)算放大器可以包括將該換能器的音圈第一輸入端子和杯體電耦合至RF變壓器的初級(jí)線圈的相應(yīng)第一和第二端子，并且將該RF變壓器的次級(jí)線圈的端子耦合至該運(yùn)算放大器。對(duì)經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行頻率解調(diào)可以包括將該經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)應(yīng)用于具有提供經(jīng)解調(diào)的信號(hào)的輸出的鎖相環(huán)(PLL)集成電路的輸入，其中該輸出信號(hào)在該P(yáng)LL集成電路的輸出獲得。對(duì)經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行頻率解調(diào)可以包括將該經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)提供至被配置為執(zhí)行頻率解調(diào)的數(shù)字信號(hào)處理器?？梢詫?duì)該輸出信號(hào)應(yīng)用模數(shù)(A2D)轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)。
[0006]總體上,在一個(gè)方面,一種設(shè)備對(duì)具有磁性結(jié)構(gòu)和音圈組件的電聲換能器中的移動(dòng)膜片的位移進(jìn)行測量，該音圈組件至少包括與磁性結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)的音圈，該磁性結(jié)構(gòu)或音圈組件之一耦合至該膜片。該設(shè)備包括第一接口端子，其被配置為電耦合至該音圈的第一輸A ;第二接口端子，其被配置為電耦合至該磁性結(jié)構(gòu)；第一電路，其被配置為至少耦合至第一輸入端子并且可操作以基于音圈組件和磁性結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的音圈組件和磁性結(jié)構(gòu)之間的電容變化而提供經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)。第二電路對(duì)經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)以產(chǎn)生具有與膜片的位移成比例的電壓的輸出信號(hào)。
[0007]實(shí)施方式可以包括以下的一個(gè)或多個(gè)。該第一電路可以包括頻率發(fā)生器，其可操作以通過第一接口端子向音圈施加具有高于該電聲換能器的操作范圍的頻率的載波信號(hào)，該音圈組件和磁性結(jié)構(gòu)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的該音圈組件和磁性結(jié)構(gòu)之間的電容變化隨著該載波信號(hào)通過該音圈和磁性結(jié)構(gòu)之間的電容耦合傳播至該磁性結(jié)構(gòu)而對(duì)載波信號(hào)的幅度進(jìn)行調(diào)制。該第二電路可以包括幅度解調(diào)器，其耦合至第二接口端子并且可操作以對(duì)從磁性結(jié)構(gòu)所接收的經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行幅度解調(diào)。幅度解調(diào)器可以包括具有電耦合至第二接口端子的輸入的高通濾波器，具有耦合至該高通濾波器的輸出的輸入的放大器，具有耦合至該放大器的輸出的輸入的整流器，以及具有耦合至該整流器的輸出的輸入的低通濾波器。
[0008]第一電路可以包括電耦合至該第一和第二接口端子的振蕩器電路，該音圈組件和磁性結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的該音圈組件和磁性結(jié)構(gòu)之間的電容變化對(duì)該振蕩器電路的頻率進(jìn)行調(diào)制。該振蕩器電路可以包括電耦合至第一和第二端子并且被配置為用于正反饋操作的運(yùn)算放大器，該運(yùn)算放大器的輸出產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)。該第一電路還可以包括RF變壓器，該第一和第二接口端子耦合至該RF變壓器的初級(jí)線圈的相應(yīng)第一和第二端子，并且該RF變壓器的次級(jí)線圈的端子耦合至該運(yùn)算放大器。該第二電路可以包括電耦合至第一電路的輸出并且被配置為對(duì)從第一電路所接收的經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行頻率解調(diào)的頻率解調(diào)器。該頻率解調(diào)器可以包括具有提供經(jīng)解調(diào)的信號(hào)的輸出的鎖相環(huán)(PLL)集成電路。
[0009]音圈組件可以耦合至膜片，其中該磁性結(jié)構(gòu)包括至少部分包圍該音圈的杯體，并且第二接口端子電耦合至該杯體。該第二接口端子可以包括接合至該杯體的引線。該第二接口端子可以包括與該杯體相接觸的電接觸墊。該第二接口端子可以包括相鄰該杯體定位并且通過電介質(zhì)而與該杯體絕緣的板，該板從杯體和板之間的電容耦合產(chǎn)生信號(hào)。電介質(zhì)可以是空氣。模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以接收該第二電路的輸出信號(hào)。
[0010]磁性結(jié)構(gòu)可以耦合至膜片，其中該音圈組件包括音圈和芯。該磁性結(jié)構(gòu)可以包括磁體和電樞，該磁體包括傳導(dǎo)材料，其中經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)通過該音圈組件和磁體之間的電容變化而被調(diào)制。磁性結(jié)構(gòu)可以包括磁體和電樞，該電樞包括傳導(dǎo)材料，其中經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)通過該音圈組件和電樞之間的電容變化而被調(diào)制。
[0011]總體上,在一個(gè)方面,一種設(shè)備包括電聲換能器，其包括移動(dòng)膜片、磁性結(jié)構(gòu)和音圈組件，該音圈組件至少包括與該磁性結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)的音圈并且至少具有第一輸入。該磁性結(jié)構(gòu)和音圈組件之一耦合至該膜片。該設(shè)備還包括電耦合至該音圈的第一輸入的第一接口端子，被配置為電耦合至該磁性結(jié)構(gòu)的第二接口端子，以及耦合至該第一輸入端子并且可操作以基于該音圈和磁性結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的該音圈和磁性結(jié)構(gòu)之間的電容變化而生成經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)的第一電路。實(shí)施方式可以包括以下的一個(gè)或多個(gè)。第二電路可以對(duì)該經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)以產(chǎn)生具有與該膜片的位移成比例的電壓的輸出信號(hào)。第二電路可以耦合至第二接口端子。第一電路可以耦合至第二接口端子并且該第二電路可以耦合至第一電路的輸出。輸出端子可以提供經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)。
[0012]優(yōu)勢包括在不與移動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行接觸或者以影響其行為的方式對(duì)其進(jìn)行修改(例如，增加實(shí)質(zhì)性移動(dòng)質(zhì)量)的情況下感測其位移，使得換能器的機(jī)械動(dòng)態(tài)性能實(shí)質(zhì)上不會(huì)被測量所改變。與離散傳感器相比，直接從換能器測量位移可以允許在更寬的頻率范圍上進(jìn)行測量并且利用更低的噪聲進(jìn)行測量。
[0013]其它特征和優(yōu)勢將從描述和權(quán)利要求中變得清楚。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1A示出了電聲換能器的橫截面平面圖。
[0015]圖1B示出了電聲換能器的分解橫截面平面圖。
[0016]圖2示出了電聲換能器橫截面等距視圖。
[0017]圖3A至3C示出了電聲換能器的一部分的特寫橫截面圖。
[0018]圖4A不出了電聲換能器的一部分的不意性截面圖。
[0019]圖5示出了調(diào)制和解調(diào)電路的框圖。
[0020]圖4B、6和7示出了示意性電路圖。
[0021]圖8示出了電聲換能器的四分之三視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]一種機(jī)電換能器耦合至對(duì)該換能器的位移進(jìn)行測量的電路。這樣的電路在其中通過控制回路對(duì)針對(duì)換能器的擾動(dòng)進(jìn)行校正的反饋控制系統(tǒng)中會(huì)是有利的。作為參考，在圖1A、IB和2中示出了電聲換能器10。換能器10包括膜片12、可以自行支撐或者可以纏繞在線圈管或線筒(未示出)周圍的音圈14、磁性組件16以及籃18。音圈14通過信號(hào)引線連接至外部電路(未示出)，該信號(hào)引線20可以根據(jù)換能器的具體設(shè)計(jì)而通過各種路徑離開換能器并且向音圈提供兩個(gè)輸入。在圖1A和IB的示例中，引線松散地從音圈布線至換能器的邊緣。在圖2的示例中，引線以螺旋模式附接至膜片。
[0023]當(dāng)對(duì)音圈14施加以電流時(shí)，其與磁性組件16的磁場交互作用以產(chǎn)生將音圈14和膜片12相對(duì)于磁性組件16和籃18進(jìn)行移動(dòng)而產(chǎn)生聲輻射的力。在一些示例中，音圈14和磁性組件16的至少一部分是反轉(zhuǎn)的，以使得磁性組件移動(dòng)膜片而音圈則相對(duì)于籃保持靜止。在所示出的特定類型的換能器中，膜片包括圓頂以及圍繞物或懸架。在其它類型的換能器中，可以使用圓錐體來提供附加的輻射表面面積。
[0024]再次參考圖1A-1B和圖2，磁性組件16包括環(huán)形磁體24、杯體26和極片28(也稱作頂板或幣)。根據(jù)換能器的特定應(yīng)用可以使用其它的電機(jī)結(jié)構(gòu)幾何形狀。通過磁性組件的孔30允許在膜片背面壓縮的空氣從換能器背面排出。在一些換能器中，密封在頂板頂上的限位器(未示出)在物理上限制了膜片的運(yùn)動(dòng)范圍。環(huán)38將膜片12的外圍錨定至籃18。這里所示出的特定物理結(jié)構(gòu)僅是用于圖示，然而，以下所描述的本發(fā)明可以應(yīng)用于所構(gòu)造的任意類型的電聲換能器。諸如籃18之類的對(duì)換能器的活動(dòng)部分進(jìn)行支撐但是其自身除了出現(xiàn)在該環(huán)境中之外并不對(duì)聲音功能有所貢獻(xiàn)的物理組件總體上被稱作“殼體”。
[0025]為了促成對(duì)音圈14相對(duì)于該結(jié)構(gòu)的靜止部分的位移的測量，形成到杯體26的電連接。圖2示出了形成該連接的三種可替換方法。在一個(gè)示例中，直接將引線22連接至杯體26。引線22可以被焊接、粘接、夾持或者以其它方式電和機(jī)械耦合至杯體。在另一示例中，接觸墊32直接與杯體相接觸或者通過互補(bǔ)接觸墊34與之相接觸。接觸墊32進(jìn)而通過弓I線(未示出)或者在存在電路板的情況下直接連接至電路板(未示出)而連接至外部電路裝置，或者通過其它適當(dāng)連接技術(shù)進(jìn)行連接。在第三示例中，板36與杯體26相鄰定位，通過小的氣隙或電介質(zhì)材料層與杯體間隔開來。杯體26和板36之間的電容稱合允許載不與杯體進(jìn)行電流連接的情況下在杯體處提取信號(hào)，這允許對(duì)所期望信號(hào)進(jìn)行無接觸測量。如所不出的，板36可以覆蓋杯體26的一部分,或者可以覆蓋杯體的整個(gè)表面區(qū)域。與接觸墊相同，該板可以通過任意適當(dāng)?shù)倪B接技術(shù)而耦合至外部電路裝置。任意這些或類似的連接由于作為到音圈的連接20而可以總體上被稱作接口端子。
[0026]音圈14和杯體26的側(cè)壁之間存在電容。如圖3A-3C所示，隨著音圈14進(jìn)出杯體26進(jìn)行移動(dòng)，被標(biāo)記為hl、h2和h3的音圈與杯體壁對(duì)準(zhǔn)的音圈的長度有所變化，并且因此表面面積的量以及在它們之間所產(chǎn)生的電容有所變化。在圖3A中，具有高度hi的所對(duì)準(zhǔn)的表面面積最小，并且因此電容最小，而在圖3C中，它們處于其最大值。音圈是否如圖3C所示與杯體完全對(duì)準(zhǔn)將取決于特定換能器的構(gòu)造或使用。測量電路基于使用以上所討論的連接方法之一而感測的線圈到杯體電容的這一變化而確定膜片的位移。在一些示例中，音圈和極片28之間的電容是測量的一部分。
[0027] 圖4A示出了存在于音圈和周圍部分之間的各種電容的示意圖。音圈14被示為圓柱體的殼，其包圍極片28和磁體24并且被杯體26的側(cè)面所包圍。在圖4A中示出了若干電容:音圈外表面和杯體26側(cè)面的內(nèi)表面之間的電容C。，音圈的底部邊緣與杯體基底的上表面之間的電容Cb，音圈的內(nèi)表面和極片28的外邊緣表面之間的電容C”電容在橫截面圖的一側(cè)示出，但是每個(gè)電容存在于音圈圓周的一些部分周圍。在一些示例中，杯體和極片被劃分為單獨(dú)的傳導(dǎo)部分，在在這樣的情況下，可以在每個(gè)部分和音圈之間存在單獨(dú)電容。在圖4A中，杯體被示為兩個(gè)部分，從而電容C。和Cb均為兩個(gè)單獨(dú)電容。極片被示為一個(gè)部分，從而電極Ci是單個(gè)電極。如果劃分的部分在耦合至外部電路裝置之前被電連接，則電容能夠合并并且在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模時(shí)被視為單個(gè)電容。
[0028]在圖4A中還在圖的其它側(cè)邊示出了距離電容的各種尺寸。在音圈處于靜止時(shí)音圈與杯體側(cè)面相重疊的長度為h。音圈外表面的半徑為r。。,而內(nèi)表面的半徑為1-。杯體側(cè)面的內(nèi)表面的半徑為r。，并且極片的外邊緣的表面的半徑為在音圈處于靜止時(shí)音圈的底部邊緣和杯體基底的上表面之間的空間為屯。圖中所示出的換能器是理想化的——在實(shí)際部件中，各種尺 寸可能與所示出的并不一致。例如，在一些換能器中，與其它地方相比，杯體在極片附近與音圈更為接近以便集中磁場，從而ro沿著杯體壁的高度而變化。
[0029]圖4B以電路圖的形式示出了與圖4A中相同的電容。電容C。和Cb被示為可變電容器。隨著杯體上下移動(dòng)，電容C。的表面積發(fā)生變化，電容Cb中的間隙也是如此，因此這些電容是可變化的。與之相反，只要音圈14到目前位置并未移動(dòng)，則其下邊緣高于極片的下表面之上，則在電容Ci中始終出現(xiàn)相同的表面面積(忽略音圈行進(jìn)末端處的任意邊緣效應(yīng))，因此其被示為固定電容器。所有電容器都耦合在對(duì)應(yīng)于音圈的節(jié)點(diǎn)14a，而電容C。和Cb耦合在對(duì)應(yīng)于杯體的節(jié)點(diǎn)26a，并且電容器Ci被示為耦合至對(duì)應(yīng)于極片的節(jié)點(diǎn)28a。如果杯體被劃分為多于一塊，則將由相對(duì)應(yīng)數(shù)量的可變電容器和節(jié)點(diǎn)的配對(duì)。音圈和杯體之間的總電容將取決于金屬部分如何連接至外部電路裝置。
[0030]如果極片電連接至杯體，則節(jié)點(diǎn)28a將耦合至節(jié)點(diǎn)26a，并且音圈和極片之間的電容將影響到在音圈和杯體之間所測量的電容。如果極片并未電耦合至杯體，則節(jié)點(diǎn)28a將保持浮動(dòng)并且音圈和杯體之間的電容可以被忽略。如果杯體被劃分為單獨(dú)的部分但是它們被電耦合，則相對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)將相互耦合，并且有效電容將被合并?？傮w而言，(當(dāng)節(jié)點(diǎn)26a和28a耦合時(shí))在音圈和杯體之間所測量的電容將是:
[0031]C(h) = C。(h)+Cb(h)+Ci (I)其中h是音圈從其靜止位置向下的位移。兩個(gè)可變電容根據(jù)下式得到:
【權(quán)利要求】
1.一種用于對(duì)具有磁性結(jié)構(gòu)和音圈組件的電聲換能器中的移動(dòng)膜片的位移進(jìn)行測量的裝置，所述音圈組件至少包括與所述磁性結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)的音圈，所述磁性結(jié)構(gòu)或者所述音圈組件之一耦合至所述膜片，所述裝置包括: 第一接口端子，被配置為電耦合至所述音圈的第一輸入； 第二接口端子，被配置為電耦合至所述磁性結(jié)構(gòu)； 第一電路，被配置為至少耦合至所述第一輸入端子并且可操作以基于由所述音圈組件和所述磁性結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的在所述音圈組件和所述磁性結(jié)構(gòu)之間的電容變化來提供經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一電路包括: 頻率發(fā)生器，可操作以通過所述第一接口端子向所述音圈施加具有高于所述電聲換能器的操作范圍的頻率的載波信號(hào)； 由所述音圈組件和所述磁性結(jié)構(gòu)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的在所述音圈組件和所述磁性結(jié)構(gòu)之間的電容變化隨著所述載波信號(hào)通過所述音圈和所述磁性結(jié)構(gòu)之間的電容耦合傳播至所述磁性結(jié)構(gòu)而對(duì)所述載波信號(hào)的幅度進(jìn)行調(diào)制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述第一電路進(jìn)一步包括:RF扼流圈變壓器，其中 所述音圈的所述第一輸入端子耦合至所述RF扼流圈變壓器的第一線圈的第一端子， 所述音圈的第二輸入端子 耦合至所述RF扼流圈變壓器的第二線圈的第一端子， 所述第一線圈的第二端子通過第一電容器耦合至接地端并且耦合至第一信號(hào)輸入，并且 所述第二線圈的第二端子通過第二電容器耦合至接地端并且耦合至第二信號(hào)輸入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一電路包括: 電耦合至所述第一接口端子和所述第二接口端子的振蕩器電路； 由所述音圈組件和所述磁性結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的在所述音圈組件和所述磁性結(jié)構(gòu)之間的電容變化對(duì)所述振蕩器電路的頻率進(jìn)行調(diào)制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述振蕩器電路包括電耦合至所述第一端子和所述第二端子并且被配置用于正反饋操作的運(yùn)算放大器， 所述運(yùn)算放大器的輸出產(chǎn)生所述經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述第一電路進(jìn)一步包括RF變壓器， 所述第一接口端子和所述第二接口端子耦合至所述RF變壓器的初級(jí)線圈的相應(yīng)的第一端子和第二端子，并且 所述RF變壓器的次級(jí)線圈的端子耦合至所述運(yùn)算放大器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的裝置，進(jìn)一步包括第二電路，所述第二電路可操作以對(duì)所述經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)以產(chǎn)生具有與所述膜片的位移成比例的電壓的輸出信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述第二電路包括幅度解調(diào)器，所述幅度解調(diào)器耦合至所述第二接口端子并且可操作以對(duì)從所述磁性結(jié)構(gòu)接收的所述經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行幅度解調(diào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述幅度解調(diào)器包括: 高通濾波器，具有電耦合至所述第二接口端子的輸入；放大器。具有耦合至所述高通濾波器的輸出的輸入； 整流器，具有耦合至所述放大器的輸出的輸入；以及 低通濾波器。具有耦合至所述整流器的輸出的輸入。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述第二電路包括電耦合至所述第一電路的輸出并且被配置為對(duì)從所述第一電路接收的所述經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行頻率解調(diào)的頻率解調(diào)器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述頻率解調(diào)器包括具有提供經(jīng)解調(diào)的信號(hào)的輸出的鎖相環(huán)(PLL)集成電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的裝置，其中: 所述音圈組件耦合至所述膜片， 所述磁性結(jié)構(gòu)包括至少部分地包圍所述音圈的杯體，并且 所述第二接口端子被配置為電耦合至所述杯體。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述第二接口端子包括附接至所述杯體的引線。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述第二接口端子包括與所述杯體相接觸的電接觸墊。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述第二接口端子包括相鄰所述杯體定位并且通過電介質(zhì)而與所述杯體絕緣的板，所述板從所述杯體和所述板之間的電容耦合產(chǎn)生信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述磁性結(jié)構(gòu)耦合至所述膜片，并且 所述音圈組件包括音圈和芯。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述磁性結(jié)構(gòu)包括磁體和電樞， 所述磁體包括傳導(dǎo)材料，并且 所述經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)通過所述音圈組件和所述磁體之間的電容變化而被調(diào)制。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述磁性結(jié)構(gòu)包括磁體和電樞， 所述電樞包括傳導(dǎo)材料，并且 所述經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)通過所述音圈組件和所述電樞之間的電容變化而被調(diào)制。
19.一種對(duì)具有磁性結(jié)構(gòu)和音圈組件的電聲換能器中的移動(dòng)膜片的位移進(jìn)行測量的方法，所述音圈組件至少包括與所述磁性結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)的音圈，所述磁性結(jié)構(gòu)或者所述音圈組件之一耦合至所述膜片，所述方法包括: 通過基于由所述音圈相對(duì)于所述磁性結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的在所述音圈和所述磁性結(jié)構(gòu)之間的電容變化對(duì)電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制而產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)；以及 對(duì)所述經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)以產(chǎn)生具有與所述位移成比例的值的輸出信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中: 產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)包括向所述音圈的第一輸入端子施加具有高于所述電聲換能器的操作范圍的頻率的載波信號(hào)，使得由所述音圈組件相對(duì)于所述磁性結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的在所述換能器的所述音圈組件和所述磁性結(jié)構(gòu)之間的電容變化對(duì)所述載波信號(hào)的幅度進(jìn)行調(diào)制，以及對(duì)所述經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)包括對(duì)所述經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行幅度解調(diào)以產(chǎn)生所述輸出信號(hào)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中: 產(chǎn)生所述經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)包括將所述換能器耦合至產(chǎn)生具有頻率的振蕩信號(hào)的振蕩器電路，其中 由所述音圈相對(duì)于杯體的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的在所述換能器的所述音圈和所述杯體之間的電容的變化對(duì)所述振蕩器信號(hào)的所述頻率進(jìn)行調(diào)制，以及 對(duì)所述經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)包括對(duì)所述經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)進(jìn)行頻率解調(diào)以產(chǎn)生所述輸出信號(hào)?！?br> 【文檔編號(hào)】H04R29/00GK103444203SQ201280015120
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月30日
【發(fā)明者】P·G·亞姆科沃伊, P·N·巴卡洛斯, R·F·卡里拉斯, D·M·小高吉爾 申請(qǐng)人:伯斯有限公司