CN104735949B - 喇叭振膜线圈的驱动装置、散热装置、方法及移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喇叭振膜线圈的驱动装置、散热装置、移动终端及散热方法，该散热装置包括：控制单元，用于判断喇叭处于发声状态时，输出一使能信号触发可闻声驱动电路工作，如果喇叭处于不发声状态时，输出一使能信号触发非可闻声驱动电路工作；可闻声驱动电路，用于在被所述控制单元使能后，将接收到的音频信号进行放大处理，然后驱动所述喇叭的振膜线圈振动；所述非可闻声驱动电路，用于在被所述控制单元使能后，驱动所述喇叭的振膜线圈振动，并控制所述振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波或者次声波频率。本发明的驱动装置、散热装置、移动终端及散热方法可以通过控制喇叭振膜的振动增加空气对流和热交换，降低整机温度，达到散热的目的。
Description
技术领域
本发明涉及移动通讯领域，具体涉及一种喇叭振膜线圈的驱动装置、散热装置、包括该散热装置的移动终端及一种采用该移动终端的散热方法。
背景技术
尽管人类科技已经比较发达，智能机的发展也是一日千里，呈现百家争鸣的态势。但是，随着人们需求的提高，智能手机终端产品控制单元速度越来越高，产品越做越薄，发热带来的用户体验、安全问题却愈发明显，发热问题凸显为手机终端产品设计开发中的瓶颈，在业界也越来越被人们关注。
目前终端三热设计方案主要有以下三种：
1、在移动通信终端处于高功耗通信模式时获取移动通信终端的温度；将温度与温度门限值进行比较，并在温度高于温度门限值时将移动通信终端从高功耗通信模式切换成低功耗通信模式。通过以上方式，可有效避免移动通信终端因在高功耗通信模式工作时间过长而发热过量所产生的安全问题。
上述方案的不足之处是：只能解决通信时带来的发热问题，随着智能终端的普及，如用户使用手机，已经早已不局限于打电话，发短信。多媒体应用越来越普及，诸如玩游戏，看电影带来的高发热问题不能通过上述方案来解决。
2、使用散热，储热等辅助材料是业界比较流行的做法，石墨或者导热胶之类。如在终端产品相对高温区设有散热体，通过移动终端外壳散发相对高温区的热量；或在终端相对高温区与相对低温区设有散热体，将相对高温区的热量传导到相对低温区。
上述方案的不足之处是：受结构或者方案设计限制，辅助材料的使用不能充分发挥它的性能，而且单纯的使用热设计辅助材料并不能有效的把热量即时散发出去，只是起到了均热和提高散热面积的作用。
3、根据热设计原理，通过结构腔体设计，使空气循环流通达到散热的目的。
上述方案的不足之处是：在一些体积较大的终端，如大型机柜，电脑箱中采用结构设计达到散热的目的具有可行性，但对于体积较小，如手机等紧凑型终端，上述方案基本无用武之地，或者说收效甚微。例如，微型直流无刷散热风扇，但是微型散热风扇尺寸一般还是比较大，主要使用在台式计算机、笔记本电脑等设备上。手机、PDA等设备上由于尺寸较小根本无法应用。而且，由于采用对流方式散热的设备一般都开有散热孔，在手机、PDA等小型设备上开散热孔经常是不现实的，效果也不显著。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种喇叭振膜线圈的驱动装置、散热装置、包括该散热装置的移动终端及一种采用该移动终端的散热方法，通过控制喇叭振膜的振动降低整机温度，达到散热的目的。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种喇叭振膜线圈的驱动装置，包括：
可闻声驱动电路，用于在被使能后，将接收到的音频信号进行放大处理，然后驱动喇叭振膜线圈振动；
非可闻声驱动电路，用于在被使能后，驱动所述喇叭振膜线圈振动，并控制所述喇叭振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波或者次声波频率。
进一步地，所述非可闻声驱动电路，包括：次声波驱动模块和/或超声波驱动模块；
所述次声波驱动模块，用于在被使能后，驱动所述喇叭振膜线圈振动，并控制所述喇叭振膜线圈的振动频率为人耳不可闻次声波频率；
所述超声波驱动模块，用于在被使能后，驱动所述喇叭振膜线圈振动，并控制所述喇叭振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波频率。
进一步地，所述次声波驱动模块，包括：
方波信号发生器，用于对输入的时钟CLK信号进行分频处理，生成次声波频率的方波信号，并输出至基波滤波器；
所述基波滤波器，用于对输入的所述方波信号过滤产生单频正弦波，并输出至低频高增益功放；
所述低频高增益功放，用于在被使能后，对所述单频正弦波进行放大，然后驱动所述喇叭振膜线圈振动。
进一步地，所述超声波驱动模块，包括：
方波信号发生器，用于对输入的时钟CLK信号进行倍频处理，生成超声波频率的方波信号，并输出至高频滤波器；
所述高频滤波器，用于对输入的所述方波信号过滤产生单频正弦波，并输出至高频高增益功放；
所述高频高增益功放，用于在被使能后，对所述单频正弦波进行放大，然后驱动所述喇叭振动振膜线圈振动。
进一步地，所述驱动装置还包括：线圈辅助驱动电路，所述线圈辅助驱动电路包括：磁钢线圈驱动电路和固定在喇叭磁钢上的磁钢线圈，其中，
所述磁钢线圈驱动电路，用于在被使能后，将输入的数字控制信号转换成一恒定电流输出至磁钢线圈上，通过所述数字控制信号改变所述恒定电流的大小和方向以增强或削弱所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场；当所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场被增强时，所述喇叭振膜线圈振动的幅度变大；当所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场被削弱时，所述喇叭振膜线圈振动的幅度变小。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种散热装置，应用于移动终端，所述散热装置包括：出音孔、前音腔和喇叭，所述喇叭包括振膜线圈，所述散热装置还包括：控制单元和与所述控制单元相连的如上所述的驱动装置，所述可闻声驱动电路和所述非可闻声驱动电路分别与所述控制单元和所述振膜线圈相连；
所述控制单元，用于判断所述喇叭的工作状态，如果所述喇叭处于发声状态，则输出一使能信号触发可闻声驱动电路工作，如果所述喇叭处于不发声状态，则输出一使能信号触发非可闻声驱动电路工作；
所述可闻声驱动电路，用于在被所述控制单元使能后，将接收到的音频信号进行放大处理，然后驱动所述喇叭的振膜线圈振动；
所述非可闻声驱动电路，用于在被所述控制单元使能后，驱动所述喇叭的振膜线圈振动，并控制所述振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波或者次声波频率。
进一步地，所述散热装置还包括：与所述控制单元相连的传感器，其中：
所述传感器，用于采集所述移动终端的内部温度，并传递给所述控制单元；
所述控制单元，还用于判断所述喇叭的工作状态之前，先判断所述移动终端的内部温度是否达到第一阈值，如果达到，则开启散热模式，如果所述移动终端的内部温度低于所述第一阈值，则关闭散热模式；所述开启散热模式是指触发所述可闻声驱动电路工作或者触发所述非可闻声驱动电路工作，所述关闭散热模式是指如果所述喇叭处于不发声状态，则不触发或停止所述非可闻声驱动电路工作。
进一步地，所述传感器，还用于采集整机的散热状态，并传递给所述控制单元；
所述控制单元，还用于在判断出所述移动终端的内部温度达到第一阈值且小于第二阈值时，如果所述喇叭处于不发声状态，则发送一使能信号触发如上所述的次声波驱动模块工作；当所述移动终端的内部温度超过第二阈值时，判断所述传感器采集整机的散热状态是否正常，如果散热正常，则发送一使能信号触发如上所述的超声波驱动模块工作；所述第二阈值大于所述第一阈值；
所述次声波驱动模块，用于在被所述控制单元使能后，驱动所述喇叭振膜线圈振动，并控制所述喇叭振膜线圈的振动频率为人耳不可闻次声波频率；
所述超声波驱动模块，用于在被所述控制单元使能后，驱动所述喇叭振膜线圈振动，并控制所述喇叭振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波频率。
进一步地，所述散热装置还包括：与所述控制单元相连的线圈辅助驱动电路，其中：
所述控制单元，还用于向所述幅度线圈驱动电路发送一使能信号触发所述线圈辅助驱动电路工作；
所述磁钢线圈驱动电路，用于在被所述控制单元使能后，将输入的数字控制信号转换成一恒定电流输出至磁钢线圈上，产生一个叠加在所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场上的磁场，通过改变所述恒定电流的大小和方向使所述磁场对所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场进行增强或削弱；当所述磁场对所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场增强时，所述喇叭振膜线圈振动的幅度变大；当所述磁场对所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场削弱时，所述喇叭振膜线圈振动的幅度变小。
进一步地，所述散热装置还增加一导热部件与所述前音腔连接，所述导热部件包括相互连接的两部分，一部分位于前音腔内，一部分位于前音腔外并连接到所述移动终端的发热源上。
进一步地，所述喇叭的振膜的导热系数小于0.2W/(m·K)。
进一步地，围绕所述喇叭和所述前音腔还设置了一空心音腔壁，所述空心音腔壁和所述喇叭和所述前音腔之间形成后音腔，所述导热部件位于前音腔外的部分穿过所述后音腔。
进一步地，所述空心音腔壁的外表面积涂黑。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种包括如上所述的散热装置的移动终端。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了散热方法，采用如上所述的移动终端，所述散热方法包括：
判断所述喇叭的工作状态，如果所述喇叭处于不发声状态，则控制所述振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波或者次声波频率。
进一步地，所述方法还包括：
如果所述喇叭处于发声状态，则将接收到的音频信号进行放大处理，然后驱动所述振膜线圈振动。
进一步地，在判断所述喇叭的工作状态之前，所述方法还包括：
采集所述移动终端的内部温度，判断所述移动终端的内部温度是否达到第一阈值，如果所述移动终端的内部温度达到所述第一阈值，则开启散热模式，如果所述移动终端的内部温度低于所述第一阈值，则关闭散热模式；所述开启散热模式是指判断所述喇叭的工作状态，执行后续的步骤，所述关闭散热模式是指如果所述喇叭处于不发声状态，则不控制或者停止控制所述振膜线圈振动。
进一步地，所述方法还包括：
在判断出所述移动终端的内部温度达到第一阈值且小于第二阈值时，如果所述喇叭处于不发声状态，则控制所述振膜线圈的振动频率为人耳不可闻次声波频率；当所述移动终端的内部温度超过第二阈值时，判断所述传感器采集整机的散热状态是否正常，如果散热正常，则控制所述振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波频率；所述第二阈值大于所述第一阈值。
进一步地，所述方法还包括：
在磁钢线圈上加一恒定电流，改变所述恒定电流的大小和方向以增强或削弱所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场；
当所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场被增强时，所述喇叭振膜线圈振动的幅度变大；当所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场被削弱时，所述喇叭振膜线圈振动的幅度变小。
进一步地，所述在磁钢线圈上加一恒定电流，改变所述恒定电流的大小和方向以增强或削弱所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场，包括：
输入一数字控制信号，将所述数字控制信号转换成一恒定电流输出至磁钢线圈上，产生一个叠加在所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场上的磁场；
改变所述数字控制信号来改变所述恒定电流的大小和方向使所述磁场对所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场进行增强或削弱。
与现有技术相比，本发明提供的喇叭振膜线圈的驱动装置、散热装置、包括该散热装置的移动终端及一种采用该移动终端的散热方法，本发明通过对喇叭构造的微小改动，利用移动终端内原有的喇叭、出音孔作为散热结构，将出音孔作为散热孔，利用喇叭在发声时振膜的振动，以及在喇叭不发声时，通过控制喇叭振膜的振动频率为人耳不可闻超声波或者次声波频率，增加空气对流和热交换，降低整机温度，达到散热的目的，使采用热对流解决小型设备的发热成为可能，提高了产品竞争力，更能保证产品使用安全、提升用户使用体验。
附图说明
图1是实施例中散热型电声转换装置的结构图；
图2是实施例中图2中散热型电声转换装置的主要应用场景图；
图3是实施例中喇叭振膜驱动装置的结构图；
图4是实施例中非可闻驱动电路的结构图；
图5是一个应用示例中喇叭振膜线圈的驱动装置的结构图；
图6是实施例中散热装置的结构图；
图7是实施例中终端的散热方法流程图；
图8是一个应用示例中终端的散热方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
实施例：
本实施例将普通的电声转换设备（喇叭）作为散热器，利用喇叭振膜的振动，来回运动挤压前音腔的热空气，加强热空气对流，把热空气尽可能多的从出音孔排除，增加对流速度。
如图1所示，本实施例提供了一种散热型的电声转换设备，包括：出音孔、前音腔、喇叭和后音腔，
本实施例在现有电声转换装置的基础上增加一导热部件与所述前音腔连接，所述导热部件包括相互连接的两部分，一部分位于前音腔内，一部分位于前音腔外并连接到所述移动终端的发热源上，该导热部件用于将整个移动终端内热源的热量导入所述前音腔内；
围绕所述喇叭和所述前音腔还设置了一空心音腔壁，所述空心音腔壁和所述喇叭和所述前音腔之间形成后音腔，所述导热部件位于前音腔外的部分穿过所述后音腔。导热部件与后音腔的接触面积应尽可能的少，这样尽可能的把热输送到前音腔同时也减少在后音腔的热散失，以便热空气尽快从出音孔散出。
另外，因为空心音腔壁内的空气尽管用来隔离前后音腔和整机的热传递，但是其内的空气还是会被加热，因此还可以在空心音腔壁开小孔进行气压平衡。同时，涂黑空心音腔壁的外表面积，对整机来说也会吸收辐射热量，把热辐射更多的传导至前音腔而通过出音孔散热。
因为希望热能尽可能快地将集中在前音腔的热空气通过出音孔排除，所以振膜使用导热系数小的材料并且能耐160℃摄氏度（因为手机终端或智能机的CPU芯片高于150℃摄氏度就不会正常工作），优选地，所述喇叭的振膜的导热系数应小于0.2W/(m·K)；
所述出音孔，用于排出热空气。
图2是该电声转换设备的一个主要应用场景，热源的热量经过导热部件将热迅速传导至前音腔内，经过喇叭振膜的往复运动，外部空气和内部的热空气加快对流，从而迅速冷却热源。
本实施例中最主要的是喇叭振膜的振动问题，众所周知，电动式喇叭振膜发声时振膜是振动的，但是，如何在不发声时让振膜有效振动，从而加快对流散热成为了最主要的问题。
本实施例提供了一种喇叭振膜线圈的驱动装置，如图3所示，包括：
可闻声驱动电路，用于在被使能后，将接收到的音频信号进行放大处理，然后驱动喇叭振膜线圈振动；
将放大后的音频信号输出至喇叭振膜线圈上，通过音频信号的电流大小和电流变化频率使振膜线圈振动。
非可闻声驱动电路，用于在被使能后，驱动所述喇叭振膜线圈振动，并控制所述喇叭振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波或者次声波频率。
其中，如图4所示，所述非可闻声驱动电路，包括：次声波驱动模块和/或超声波驱动模块；
所述次声波驱动模块，用于在被使能后，驱动所述喇叭振膜线圈振动，并控制所述喇叭振膜线圈的振动频率为人耳不可闻次声波频率；
所述超声波驱动模块，用于在被使能后，驱动所述喇叭振膜线圈振动，并控制所述喇叭振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波频率。
在一个应用示例中，如图5所示，提供了一种喇叭振膜线圈的驱动装置的具体实现方式，其中：
所述次声波驱动模块，包括：
方波信号发生器，用于对输入的时钟CLK信号进行分频处理，生成次声波频率的方波信号，并输出至基波滤波器；
所述基波滤波器，用于对输入的所述方波信号过滤产生单频正弦波，并输出至低频高增益功放；
所述低频高增益功放，用于在被使能后，对所述单频正弦波进行放大，然后驱动所述喇叭振膜线圈振动。
即，将放大后的单频正弦波输出至喇叭振膜线圈上，通过单频正弦波的电流大小和电流变化的频率使振膜线圈振动。
所述超声波驱动模块，包括：
方波信号发生器，用于对输入的时钟CLK信号进行倍频处理，生成超声波频率的方波信号，并输出至高频滤波器；
所述高频滤波器，用于对输入的所述方波信号过滤产生单频正弦波，并输出至高频高增益功放；
所述高频高增益功放，用于在被使能后，对所述单频正弦波进行放大，然后驱动所述喇叭振动振膜线圈振动。
作为一种优选的方式，所述驱动装置还包括：线圈辅助驱动电路，所述线圈辅助驱动电路包括：磁钢线圈驱动电路和固定在喇叭磁钢上的磁钢线圈，其中，
所述磁钢线圈驱动电路，用于在被使能后，将输入的数字控制信号转换成一恒定电流输出至磁钢线圈上，产生一个叠加在所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场上的磁场，通过改变所述恒定电流的大小和方向使所述磁场对所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场进行增强或削弱；当所述磁场对所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场增强时，所述喇叭振膜线圈振动的幅度变大；当所述磁场对所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场削弱时，所述喇叭振膜线圈振动的幅度变小。
所述线圈辅助驱动电路是对非可闻声驱动电路和可闻声驱动电路的辅助，通过改变数字控制信号可以改变恒定电流的大小和方向，如果恒定电流的方向和所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场的磁场方向相同就会加强原有磁场，磁场中所述喇叭振膜线圈的受力也会增加，增加振动幅度；反正，如果恒定电流的方向和所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场的磁场方向相反，就会抵消一部分原有磁场，消弱磁场，所述喇叭振膜线圈的受力也会减小，振动幅度也会减弱。
如图5所示，所述线圈辅助驱动电路，具体包括：
控制模块，用于输出一数字控制信号，通过改变该数字控制信号来控制转换的恒定电流的大小和方向；
数字模拟转换器DAC，用于在被所述控制信号触发后，将所述数字控制信号转换成一恒定电流，并输出至磁钢线圈上；
磁钢线圈，用于通过所述恒定电流的大小和方向产生磁场，通过所述磁场对所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场的增强调整所述喇叭振膜线圈振动的幅度变大，或者，通过所述磁场对所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场的削弱调整所述喇叭振膜线圈振动的幅度变小。
因此，本实施例提供了一种包括如上所述的散热型电声转换装置的散热装置，如图6所示，所述散热装置包括：
控制单元和与所述控制单元相连的如上所述的可闻声驱动电路和所述非可闻声驱动电路，所述可闻声驱动电路和所述非可闻声驱动电路分别与所述振膜线圈相连。
所述控制单元，用于判断所述喇叭的工作状态，如果所述喇叭处于发声状态，则输出一使能信号触发可闻声驱动电路工作，如果所述喇叭处于不发声状态，则输出一使能信号触发非可闻声驱动电路工作；
所述可闻声驱动电路，用于在被所述控制单元使能后，将接收到的音频信号进行放大处理，然后驱动所述喇叭的振膜线圈振动；
所述非可闻声驱动电路，用于在被所述控制单元使能后，驱动所述喇叭的振膜线圈振动，并控制所述振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波或者次声波频率。
所述振膜线圈在所述可闻声驱动电路或所述非可闻声驱动电路的驱动下振动推压空气做往复运动，把热空气从所述出音孔排除。
此外，优选地，所述散热装置还包括：与所述控制单元相连的传感器，其中：
所述传感器，用于采集所述移动终端的内部温度，并传递给所述控制单元；
所述控制单元，还用于判断所述喇叭的工作状态之前，先判断所述移动终端的内部温度是否达到第一阈值，如果达到，则开启散热模式，如果所述移动终端的内部温度低于所述第一阈值，则关闭散热模式；所述开启散热模式是指触发所述可闻声驱动电路工作或者触发所述非可闻声驱动电路工作，所述关闭散热模式是指如果所述喇叭处于不发声状态，则不触发或停止所述非可闻声驱动电路工作。
此外，所述传感器，还用于采集整机的散热状态，并传递给所述控制单元；
所述控制单元，还用于在判断出所述移动终端的内部温度达到第一阈值且小于第二阈值时，如果所述喇叭处于不发声状态，则发送一使能信号触发所述次声波驱动模块工作；当所述移动终端的内部温度超过第二阈值时，判断所述传感器采集整机的散热状态是否正常，如果散热正常，则发送一使能信号触发所述超声波驱动模块工作；所述第二阈值大于所述第一阈值；
所述次声波驱动模块，用于在被所述控制单元使能后，驱动所述喇叭振膜线圈振动，并控制所述喇叭振膜线圈的振动频率为人耳不可闻次声波频率；
所述超声波驱动模块，用于在被所述控制单元使能后，驱动所述喇叭振膜线圈振动，并控制所述喇叭振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波频率。
此外，本实施例还提供了一种包括如上所述的散热装置的移动终端。
如图7所示，本实施例提供了一种终端的散热方法，采用如上所述的散热装置，包括以下步骤：
S101：判断所述喇叭的工作状态，如果所述喇叭处于发声状态，则执行步骤S102；如果所述喇叭处于不发声状态，则执行步骤S103；
S102：接收到的音频信号进行放大处理，然后驱动所述振膜线圈振动；
S103：控制所述振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波或者次声波频率；
S104：所述振膜线圈振动推压空气做往复运动，把热空气从所述出音孔排除。
优选地，在步骤S101之前，还包括：
在判断所述喇叭的工作状态之前，在判断所述喇叭的工作状态之前，采集所述移动终端的内部温度，判断所述移动终端的内部温度是否达到第一阈值，如果所述移动终端的内部温度达到所述第一阈值，则开启散热模式，如果所述移动终端的内部温度低于所述第一阈值，则关闭散热模式；所述开启散热模式是指判断所述喇叭的工作状态，执行后续的步骤，所述关闭散热模式是指如果所述喇叭处于不发声状态，则不控制或者停止控制所述振膜线圈振动。
其中，在判断出所述移动终端的内部温度达到第一阈值且小于第二阈值时，如果所述喇叭处于不发声状态，则控制所述振膜线圈的振动频率为人耳不可闻次声波频率；当所述移动终端的内部温度超过第二阈值时，判断所述传感器采集整机的散热状态是否正常，如果散热正常，则控制所述振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波频率；所述第二阈值大于所述第一阈值。
在步骤S102和S103中，优选地，还可以通过磁场强弱控制喇叭振膜线圈振动的幅度，包括：
在磁钢线圈上加一恒定电流，改变所述恒定电流的大小和方向以增强或削弱所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场；
当所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场被增强时，所述喇叭振膜线圈振动的幅度变大；当所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场被削弱时，所述喇叭振膜线圈振动的幅度变小。
其中，所述在磁钢线圈上加一恒定电流，改变所述恒定电流的大小和方向以增强或削弱所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场，包括：
输入一数字控制信号，将所述数字控制信号转换成一恒定电流输出至磁钢线圈上，产生一个叠加在所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场上的磁场；
改变所述数字控制信号来改变所述恒定电流的大小和方向使所述磁场对所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场进行增强或削弱。
所述传感器包括：3D传感器，加速度传感器和接近传感器。
当散热型喇叭正常工作时，喇叭振膜挤压空气而发声，因为振膜的振动，热对流是进行的，非可闻声响应电路不必开启。当喇叭不工作时，考虑人耳的听觉范围，我们采用超声波或者次声波方式驱动振膜振动，也就是该装置需要工作在非可闻声模式（无害次声波或者超声波）下，因为要考虑到手机的使用状态，以及热量散发方式，所以需要根据手机的当前控制单元状态、3D传感器、加速度传感器和接近传感器确保用户手机可以进入散热模式。
在一个应用示例中，如图8所示，该散热方法具体包括：
S201：传感器检测手机内部温度是否大于60℃；如果大于60℃，执行步骤S202，否则关闭散热模式；
当监测到手机内部温度低于60℃时，传感器通知所述控制单元关闭散热模式，所述控制单元关闭不触发或停止非可闻声驱动电路工作。
S202：判断喇叭是否发声，如果发声，执行步骤S203，否则执行步骤S204；
S203：将接收到的音频信号进行放大处理，然后驱动所述振膜线圈振动；
S204：检测手机内部温度是否大于90℃，如果不大于，则执行步骤S205；否则执行步骤S206；
S205：控制所述振膜线圈的振动频率为人耳不可闻次声波频率；
S206：判断所述传感器采集整机的散热状态是否正常；如果散热正常，执行步骤S207，如果不正常返回步骤S205；
一旦传感器检测到手机温度高于90℃，传感器可以通过3D传感器感应到手机是否平放在桌子上的，散热孔是否被堵住了，或者接近传感器可以感应到手机在通话中，用户握住手机的位置是否挡住了散热口，又或者可以感应到用户离散热口的距离，从安全角度衡量，确认喇叭出音孔的散热状态是否正常，即是否可以散热，经传感器确认可从喇叭出音孔输出热气流后，非可闻声响应电路即可输出超声波频率，并加大磁钢线圈电流，进行快速散热。
S207：控制所述振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波频率；
在上述过程中，当监测到手机内部温度低于60℃时，传感器通知所述控制单元关闭散热模式，所述控制单元关闭不触发或停止非可闻声驱动电路工作。
从上述实施例可以看出，相对于现有技术，上述实施例中提供的喇叭振膜线圈的驱动装置、散热装置、包括该散热装置的移动终端及一种采用该移动终端的散热方法，本发明通过对喇叭构造的微小改动，利用移动终端内原有的喇叭、出音孔作为散热结构，将出音孔作为散热孔，利用喇叭在发声时振膜的振动，以及在喇叭不发声时，通过控制喇叭振膜的振动频率为人耳不可闻超声波或者次声波频率，增加空气对流和热交换，降低整机温度，达到散热的目的，使采用热对流解决小型设备的发热成为可能，提高了产品竞争力，更能保证产品使用安全、提升用户使用体验。
本发明提出的散热装置通过对振膜振动频率、幅度的控制以及对音腔的改造设计，使得电声器件在具备电声转换性能的同时，更是成为了散热器件。对设计人员来说，该散热装置不仅让热对流传递方式在手机设计中成为可能，也是让结构设计、成本控制变得简单易行。特别是对用户来说，解决了手机发热的问题，不但延长了手机使用寿命，更是保证了用户安全、增强了用户体验。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。根据本发明的发明内容，还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种喇叭振膜线圈的驱动装置，包括：
可闻声驱动电路，用于在被使能后，将接收到的音频信号进行放大处理，然后驱动喇叭振膜线圈振动；
非可闻声驱动电路，用于在被使能后，驱动所述喇叭振膜线圈振动，并控制所述喇叭振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波或者次声波频率；
所述非可闻声驱动电路，包括：次声波驱动模块和超声波驱动模块；
所述次声波驱动模块，用于在被使能后，驱动所述喇叭振膜线圈振动，并控制所述喇叭振膜线圈的振动频率为人耳不可闻次声波频率；
所述超声波驱动模块，用于在被使能后，驱动所述喇叭振膜线圈振动，并控制所述喇叭振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波频率；
其中，所述次声波驱动模块，包括：
方波信号发生器，用于对输入的时钟CLK信号进行分频处理，生成次声波频率的方波信号，并输出至基波滤波器；
所述基波滤波器，用于对输入的所述方波信号过滤产生单频正弦波，并输出至低频高增益功放；
所述低频高增益功放，用于在被使能后，对所述单频正弦波进行放大，然后驱动所述喇叭振膜线圈振动；
和，其中所述超声波驱动模块，包括：
方波信号发生器，用于对输入的时钟CLK信号进行倍频处理，生成超声波频率的方波信号，并输出至高频滤波器；
所述高频滤波器，用于对输入的所述方波信号过滤产生单频正弦波，并输出至高频高增益功放；
所述高频高增益功放，用于在被使能后，对所述单频正弦波进行放大，然后驱动所述喇叭振动振膜线圈振动。
2.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于：所述驱动装置还包括：线圈辅助驱动电路，所述线圈辅助驱动电路包括：磁钢线圈驱动电路和固定在喇叭磁钢上的磁钢线圈，其中，
所述磁钢线圈驱动电路，用于在被使能后，将输入的数字控制信号转换成一恒定电流输出至磁钢线圈上，通过所述数字控制信号改变所述恒定电流的大小和方向以增强或削弱所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场；当所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场被增强时，所述喇叭振膜线圈振动的幅度变大；当所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场被削弱时，所述喇叭振膜线圈振动的幅度变小。
3.一种散热装置，应用于移动终端，其特征在于：所述散热装置包括：出音孔、前音腔和喇叭，所述喇叭包括振膜线圈，所述散热装置还包括：控制单元和与所述控制单元相连的如权利要求1所述的驱动装置，所述可闻声驱动电路和所述非可闻声驱动电路分别与所述控制单元和所述振膜线圈相连；
所述控制单元，用于判断所述喇叭的工作状态，如果所述喇叭处于发声状态，则输出一使能信号触发可闻声驱动电路工作，如果所述喇叭处于不发声状态，则输出一使能信号触发非可闻声驱动电路工作；
所述可闻声驱动电路，用于在被所述控制单元使能后，将接收到的音频信号进行放大处理，然后驱动所述喇叭的振膜线圈振动；
所述非可闻声驱动电路，用于在被所述控制单元使能后，驱动所述喇叭的振膜线圈振动，并控制所述振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波或者次声波频率；
其中，
所述散热装置还包括：与所述控制单元相连的传感器，其中：
所述传感器，用于采集所述移动终端的内部温度，并传递给所述控制单元；
所述控制单元，还用于判断所述喇叭的工作状态之前，先判断所述移动终端的内部温度是否达到第一阈值，如果达到，则开启散热模式，如果所述移动终端的内部温度低于所述第一阈值，则关闭散热模式；所述开启散热模式是指触发所述可闻声驱动电路工作或者触发所述非可闻声驱动电路工作，所述关闭散热模式是指如果所述喇叭处于不发声状态，则不触发或停止所述非可闻声驱动电路工作；
所述传感器，还用于采集整机的散热状态，并传递给所述控制单元；
所述控制单元，还用于在判断出所述移动终端的内部温度达到第一阈值且小于第二阈值时，如果所述喇叭处于不发声状态，则发送一使能信号触发所述次声波驱动模块工作；当所述移动终端的内部温度超过第二阈值时，判断所述传感器采集整机的散热状态是否正常，如果散热正常，则发送一使能信号触发所述超声波驱动模块工作；所述第二阈值大于所述第一阈值；
所述次声波驱动模块，用于在被所述控制单元使能后，驱动所述喇叭振膜线圈振动，并控制所述喇叭振膜线圈的振动频率为人耳不可闻次声波频率；
所述超声波驱动模块，用于在被所述控制单元使能后，驱动所述喇叭振膜线圈振动，并控制所述喇叭振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波频率。
4.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于：所述散热装置还包括：与所述控制单元相连的线圈辅助驱动电路，其中：
所述控制单元，还用于向幅度线圈驱动电路发送一使能信号触发所述线圈辅助驱动电路工作；
磁钢线圈驱动电路，用于在被所述控制单元使能后，将输入的数字控制信号转换成一恒定电流输出至磁钢线圈上，产生一个叠加在所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场上的磁场，通过改变所述恒定电流的大小和方向使所述磁场对所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场进行增强或削弱；当所述磁场对所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场增强时，所述喇叭振膜线圈振动的幅度变大；当所述磁场对所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场削弱时，所述喇叭振膜线圈振动的幅度变小。
5.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于：
所述散热装置还增加一导热部件与所述前音腔连接，所述导热部件包括相互连接的两部分，一部分位于前音腔内，一部分位于前音腔外并连接到所述移动终端的发热源上。
6.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于：
所述喇叭的振膜的导热系数小于0.2W/(m·K)。
7.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于：
围绕所述喇叭和所述前音腔还设置了一空心音腔壁，所述空心音腔壁和所述喇叭和所述前音腔之间形成后音腔，所述导热部件位于前音腔外的部分穿过所述后音腔。
8.如权利要求7所述的散热装置，其特征在于：
所述空心音腔壁的外表面积涂黑。
9.一种包括如权利要求3～8任一项权利要求所述的散热装置的移动终端。
10.一种散热方法，采用如权利要求9所述的移动终端，所述散热方法包括：
判断所述喇叭的工作状态，如果所述喇叭处于不发声状态，则控制所述振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波或者次声波频率；如果所述喇叭处于发声状态，则将接收到的音频信号进行放大处理，然后驱动所述振膜线圈振动；
其中，在判断所述喇叭的工作状态之前，所述方法还包括：
采集所述移动终端的内部温度，判断所述移动终端的内部温度是否达到第一阈值，如果所述移动终端的内部温度达到所述第一阈值，则开启散热模式，如果所述移动终端的内部温度低于所述第一阈值，则关闭散热模式；所述开启散热模式是指判断所述喇叭的工作状态，执行后续的步骤，所述关闭散热模式是指如果所述喇叭处于不发声状态，则不控制或者停止控制所述振膜线圈振动；
其中，所述方法还包括：
在判断出所述移动终端的内部温度达到第一阈值且小于第二阈值时，如果所述喇叭处于不发声状态，则控制所述振膜线圈的振动频率为人耳不可闻次声波频率；当所述移动终端的内部温度超过第二阈值时，判断所述传感器采集整机的散热状态是否正常，如果散热正常，则控制所述振膜线圈的振动频率为人耳不可闻超声波频率；所述第二阈值大于所述第一阈值。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：
在磁钢线圈上加一恒定电流，改变所述恒定电流的大小和方向以增强或削弱所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场；
当所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场被增强时，所述喇叭振膜线圈振动的幅度变大；当所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场被削弱时，所述喇叭振膜线圈振动的幅度变小。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：
所述在磁钢线圈上加一恒定电流，改变所述恒定电流的大小和方向以增强或削弱所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场，包括：
输入一数字控制信号，将所述数字控制信号转换成一恒定电流输出至磁钢线圈上，产生一个叠加在所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场上的磁场；
改变所述数字控制信号来改变所述恒定电流的大小和方向使所述磁场对所述喇叭振膜线圈的原有磁钢磁场进行增强或削弱。
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