本發(fā)明涉及音頻技術領域，尤其涉及的是一種通過多功能電池蓋實現(xiàn)聲音外放的移動終端及其方法。

背景技術：

目前手機設計日趨于纖薄化，整機厚度從以前的12~15mm降到8~10mm，甚至是6mm以下。隨著手機整機厚度越來越小，能夠用于喇叭音腔設計的空間也越來越小。由于現(xiàn)有手機采用的動圈式喇叭體積較大（厚度3~5mm），在有限的音腔空間內不易安裝和固定。另外，動圈式喇叭對音腔體積要求高，在手機音腔空間較小的情況下外放性能表現(xiàn)不佳，外放聲音的音質普遍較差。本發(fā)明提案提供了一種利用超薄壓電陶瓷喇叭多功能電池蓋實現(xiàn)方式，提升手機外放聲音品質設計方案。

因此，現(xiàn)有技術還有待于改進和發(fā)展。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種通過多功能電池蓋實現(xiàn)聲音外放的移動終端及其方法，旨在解決現(xiàn)有纖薄化移動終端達到外放聲音音質較差的問題。

本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案如下：

一種通過多功能電池蓋實現(xiàn)聲音外放的移動終端，其包括處理模塊和電池蓋；

所述處理模塊獲取電池蓋的ID信號并判斷電池蓋是否為設置有薄型喇叭的多功能電池蓋：若是，則在播放音頻時啟動多功能電池蓋工作，并輸出音頻信號至多功能電池蓋播放。

所述的通過多功能電池蓋實現(xiàn)聲音外放的移動終端中，所述處理模塊包括：

供電單元，用于在開機時輸出供電電壓對電池蓋供電；

判斷單元，用于判斷獲取的ID信號是否為低電平，是則判斷電池蓋為設置有薄型喇叭的多功能電池蓋，否則電池蓋為現(xiàn)有的普通電池蓋，并輸出對應電平的中斷信號；

控制單元，用于輸出音頻信號，以及根據中斷信號的高低電平輸出對應的啟動信號和關閉信號。

所述的通過多功能電池蓋實現(xiàn)聲音外放的移動終端中，所述電池蓋為多功能電池蓋時，包括：

檢測單元，用于上電時進行ID檢測中斷初始化，輸出ID信號；

放大器，用于接收到啟動信號時開啟，對輸入的音頻信號進行功率放大；接收到關閉信號時停止工作；

薄型喇叭，用于播放功率放大后的音頻信號。

所述的通過多功能電池蓋實現(xiàn)聲音外放的移動終端中，所述薄型喇叭為超薄壓電陶瓷喇叭。

所述的通過多功能電池蓋實現(xiàn)聲音外放的移動終端中，所述超薄壓電陶瓷喇叭的音腔中，前腔高度設置為0.3mm，后腔高度大于0.1mm小于0.45mm。

所述的通過多功能電池蓋實現(xiàn)聲音外放的移動終端中，所述放大器采用D類放大器或G類放大器。

所述的通過多功能電池蓋實現(xiàn)聲音外放的移動終端中，所述D類放大器的輸出端與薄型喇叭的正極之間設置有一電阻。

一種采用所述的通過多功能電池蓋實現(xiàn)聲音外放的移動終端的聲音外放方法，其包括：

步驟A、處理模塊獲取電池蓋的ID信號并判斷電池蓋是否為設置有薄型喇叭的多功能電池蓋；

步驟B、若是，則在播放音頻時啟動多功能電池蓋工作，并輸出音頻信號至多功能電池蓋播放。

所述的聲音外放方法中，所述步驟A具體包括：

步驟A1、開機時，供電單元輸出供電電壓對電池蓋供電；

步驟A2、檢測單元上電時進行ID檢測中斷初始化，輸出ID信號；

步驟A3、判斷單元判斷獲取的ID信號是否為低電平，并輸出對應電平的中斷信號。

所述的聲音外放方法中，所述步驟B具體包括：

步驟B1、電池蓋為設置有薄型喇叭的多功能電池蓋時，控制單元輸出音頻信號，并輸出啟動信號；

步驟B2、放大器接收到啟動信號時開啟，對輸入的音頻信號進行功率放大后傳輸至薄型喇叭播放。

相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供的通過多功能電池蓋實現(xiàn)聲音外放的移動終端及其方法，通過處理模塊獲取電池蓋的ID信號并判斷電池蓋是否為設置有薄型喇叭的多功能電池蓋：若是，則在播放音頻時啟動多功能電池蓋工作，并輸出音頻信號至多功能電池蓋播放。這樣對于現(xiàn)有移動終端的喇叭因薄型化設計要求導致音腔空間較小，外放聲音音質較差的問題，通過多功能電池蓋進行播放則能提升手機外放聲音的品質。并且，多功能電池蓋內采用的是薄型喇叭，其不會增加電池蓋的厚度，滿足移動終端薄型化的設計需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的通過多功能電池蓋實現(xiàn)聲音外放的移動終端的結構框圖。

圖2是本發(fā)明提供的超薄壓電陶瓷喇叭的尺寸示意圖。

圖3是本發(fā)明提供的多功能電池蓋中超薄壓電陶瓷喇叭的喇叭音腔示意圖。

圖4是本發(fā)明提供的多功能電池蓋中放大器與薄型喇叭的電路圖。

圖5是本發(fā)明提供的超薄壓電陶瓷喇叭的頻率響應波形圖。

圖6是本發(fā)明提供的聲音外放方法流程圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種通過多功能電池蓋實現(xiàn)聲音外放的移動終端及其方法，適用于手機、平板電腦等有薄型化設計需求的移動終端。通過設置有喇叭的多功能電池蓋來進行聲音的外放，以提高音質。為使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1，本發(fā)明提供的通過多功能電池蓋實現(xiàn)聲音外放的移動終端包括：設置在移動終端內部的電路板上的處理模塊10和蓋在移動終端背面的電池蓋20。開機時，所述處理模塊10獲取電池蓋20的ID信號并判斷電池蓋20是否為設置有薄型喇叭的多功能電池蓋：若是，則在播放音頻時啟動多功能電池蓋工作，并輸出音頻信號至多功能電池蓋播放；否則，將音頻信號傳輸至移動終端內部的喇叭播放。這樣對于現(xiàn)有移動終端的喇叭因薄型化設計要求導致音腔空間較小，外放聲音音質較差的問題，通過多功能電池蓋進行播放則能提升手機外放聲音的品質。并且，多功能電池蓋內采用的是薄型喇叭，其不會增加電池蓋的厚度，滿足移動終端薄型化的設計需求。

需要理解的是，現(xiàn)有的多功能電池蓋內設置有PCB板，多功能電池蓋蓋在移動終端背面時，該PCB板上的接口與移動終端的電路板上的接口連接，即可在移動終端與多功能電池蓋之間進行數據傳輸。PCB板上可集成若干個功能模塊來獲取移動終端的信息，實現(xiàn)對應的顯示功能，如來電、時間、電池電量等信息的顯示。本實施例在PCB板上增加了薄型喇叭，對多功能電池蓋增加了播放功能，且不會增加多功能電池蓋的厚度。

在具體實施時，所述處理模塊10包括供電單元110、判斷單元120和控制單元130。所述電池蓋20為多功能電池蓋時，其包括PCB板，設置在PCB板上的檢測單元210、放大器220和薄型喇叭230。處理模塊10與電池蓋20的工作原理如下。

所述供電單元110在移動終端開機時輸出供電電壓Power對電池蓋20供電。若電池蓋20是現(xiàn)有的電池蓋（只有蓋子，無任何電路結構），則該供電無效，其也不會輸出任何信號給處理模塊10。若是多功能電池蓋，則供電有效，檢測單元210上電時進行ID檢測中斷初始化，輸出ID信號給判斷單元120。

所述判斷單元120判斷ID信號ID_check是否為低電平，是則判斷電池蓋為設置有薄型喇叭的多功能電池蓋，否則電池蓋為現(xiàn)有的普通電池蓋；輸出對應電平的中斷信號INT給控制單元130。在具體實施時，判斷單元120的ID檢測腳平時通過一上拉電阻上拉為高電平，這樣可避免外部信號干擾引起誤判斷。由于普通電池蓋不會反饋信號給ID檢測腳，相當于ID檢測腳上的ID信號ID_check被上拉為高電平，則判斷為現(xiàn)有的電池蓋。而多功能電池蓋會輸出一低電平的ID信號ID_check給判斷單元120，相當于將ID檢測腳拉低，則判斷為多功能電池蓋。通常只需在開機時判斷電池蓋的類型，若電池蓋更換則必定要關機進行，之后再開機進行判斷即可?？紤]電池蓋脫落或接觸不良導致ID檢測腳被拉高的情況，所述判斷單元120可一直判斷ID信號是否為低電平，并輸出對應電平的中斷信號INT。

所述控制單元130根據中斷信號INT的高低電平啟閉放大器220。ID信號ID_check為低電平，則中斷信號INT也為低電平（有效）；此時控制單元130標記當前連接的是多功能電池蓋。當需要播放音頻（如音樂、錄音、廣播等）時，輸出啟動信號ON開啟放大器220，輸出音頻信號Signal至放大器220中進行功率放大后，再通過薄型喇叭230播放。這樣即不會影響多功能電池蓋的其他功能，又能實現(xiàn)音頻外放，提高音質。

同理，D信號ID_check為高電平，則中斷信號INT也為高電平，控制單元130標記當前連接的是普通電池蓋。當需要播放音頻時，輸出關閉信號OFF關閉放大器220使其停止工作，以避免其他噪聲信號被播放影響現(xiàn)有的音質。還輸出音頻信號Signal至移動終端內部的喇叭播放。

基于現(xiàn)有移動終端薄型化設計的需求，為了提供更好的外放音效，本實施例中，所述薄型喇叭為超薄壓電陶瓷喇叭。請一并參閱圖2，超薄壓電陶瓷喇叭的結構簡單，外形超?。ê穸?~2mm），超薄壓電陶瓷喇叭本體厚度一般小于2mm， 封裝緊湊，對音腔體積的要求低，有較高的電聲轉換效率和聲壓電平(SPL)，非常適合用于手機的多功能電池蓋，實現(xiàn)超薄應用。如圖2（單位為mm）所示，超薄壓電陶瓷喇叭整體厚度H為1.75mm（誤差±0.2），十分纖薄，并且水平占用面積也不大，只有20（W）×30 （L）mm，W和L的誤差為±0.2。喇叭前蓋231的厚度h1為0.6，喇叭后蓋232的厚度h2為0.4，喇叭主體233的厚度h3為0.75。

基于上述超薄壓電陶瓷喇叭的尺寸，本實施例可對多功能電池蓋的喇叭音腔進行改進。如圖3所示，喇叭音腔包括喇叭安裝面殼31、面殼32、設置在喇叭安裝面殼31中部的出音孔33。面殼32內部設置有：固定在喇叭安裝面殼31兩端的兩個定位圍骨34和兩個膠圈35，超薄壓電陶瓷喇叭；其結構為現(xiàn)有技術，此處不作詳述。本申請主要是對高度進行改進，可將前腔高度h4（即喇叭前蓋231到喇叭安裝面殼31內側的距離）設置為約0.3mm，后腔高度h5（即喇叭后蓋232到面殼32內側的距離）只需大于0.1mm小于0.45mm，加上超薄壓電陶瓷喇叭的本體厚度(<2mm)，總體安裝高度Th可小于2.5mm，滿足手機纖薄多功能電池蓋裝配要求。

不同于移動終端內的動圈式喇叭，超薄壓電陶瓷喇叭是一個容性負載，消耗在超薄壓電陶瓷喇叭上的無功功率比動圈式喇叭要小很多，因此超薄壓電陶瓷喇叭的電聲轉換效率比動圈式喇叭高。動圈式喇叭在90dB的聲壓下的功耗一般在120mW，但在同樣條件下超薄壓電陶瓷喇叭只有15mW。

但超薄壓電陶瓷喇叭對放大器要求較為嚴格，需要放大器能夠驅動大電容負載，在較高頻率下輸出更大的電流，同時保持高輸出電壓。因此，本實施例中的放大器采用D類放大器或G類放大器。如圖4所示，在供電電壓Power為3.6V時，采用D類放大器（型號為PAM8902）即可推動超薄壓電陶瓷喇叭高達30Vpp（即10.6Vrms，有效電壓值為10.6V），電流輸出可高達1A，非常適合超薄壓電陶瓷喇叭（以圖中最右側的喇叭圖案表示）驅動。在輸入信號頻率較高時，超薄壓電陶瓷喇叭阻抗較小，輸出電流會大幅增加，因此，需要在D類放大器的輸出端與超薄壓電陶瓷喇叭的正極之間增加一電阻R來限制電流，以避免放大器進入限流模式。

如圖5所示的超薄壓電陶瓷喇叭的頻率響應波形圖，在PAM8902驅動下，5Vrms（有效電壓值為5V）輸出時在5cm測試距離下頻率1Khz的聲壓級(SPL)約為97dB，達到較好的靈敏度。

在具體實施時，還可將超薄壓電陶瓷喇叭與移動終端的單動圈式喇叭相結合，拓展為立體聲功能應用。即當控制單元130標記當前連接的是多功能電池蓋，輸出啟動信號ON開啟放大器。需要播放音頻時，輸出音頻信號Signal給多功能電池蓋和移動終端內部的喇叭中同時播放，實現(xiàn)立體聲。

基于上述的移動終端，本發(fā)明還提供一種聲音外放方法，請參閱圖6，其包括：

S100、處理模塊獲取電池蓋的ID信號并判斷電池蓋是否為設置有薄型喇叭的多功能電池蓋；

本步驟具體包括：

步驟110、開機時，供電單元輸出供電電壓對電池蓋供電；

步驟120、檢測單元上電時進行ID檢測中斷初始化，輸出ID信號；

步驟130、判斷單元判斷獲取的ID信號是否為低電平，是則判斷電池蓋為設置有薄型喇叭的多功能電池蓋，否則電池蓋為現(xiàn)有的普通電池蓋，并輸出對應電平的中斷信號。ID信號為低，中斷信號也為低。

S200、若是，則在播放音頻時啟動多功能電池蓋工作，并輸出音頻信號至多功能電池蓋播放。

本步驟具體包括：

步驟210、電池蓋為設置有薄型喇叭的多功能電池蓋時，控制單元輸出音頻信號，并輸出啟動信號；

步驟220、放大器接收到啟動信號時開啟，對輸入的音頻信號進行功率放大后傳輸至薄型喇叭播放。

綜上所述，本發(fā)明采用多功能電池蓋中的超薄壓電陶瓷喇叭來播放音頻信號，其不會增加電池蓋的厚度，滿足移動終端薄型化的設計需求；并且超薄壓電陶瓷喇叭的電聲轉換效率比動圈式喇叭高，無功功率很小，有較好的靈敏度。在手機上實現(xiàn)該多功能電池蓋應用，能大大提升外放聲音品質；從而解決了現(xiàn)有移動終端的喇叭因薄型化設計要求導致音腔空間較小，外放聲音音質較差的問題。

應當理解的是，本發(fā)明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。