擴音器控制器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種控制擴音器的輸出的方法。本發(fā)明還涉及一種擴音器控制器。此 外，本發(fā)明涉及一種用于進行機械擴音器保護的方法和控制器。
【背景技術】
[0002] 擴音器是具有音圈的設備，所述音圈移動隔膜并將電信號轉(zhuǎn)換為聲音信號。對于 較小的電信號，其隔膜位移較小，可以在輸入電壓信號和隔膜位移函數(shù)之間定義準確的線 性傳遞函數(shù)。然而，對于導致較大隔膜位移的輸入信號，由于擴音器的非線性性能，該線性 模型無效，基于線性傳輸函數(shù)來預測隔膜的位移是不準確的。因此，難以在較大幅度的信號 條件下在機械上保護擴音器使得其隔膜位移不過于保守，與此同時仍在由制造商規(guī)定的界 限內(nèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于控制擴音器的擴音器控制器，配置為：基 于擴音器電壓和對擴音器電流的測量，確定擴音器隨時間變化的阻抗信息；并根據(jù)所述隨 時間變化的阻抗信息，提供對擴音器的控制。
[0004] 有利的是發(fā)現(xiàn)阻抗值隨時間改變反映了擴音器的電感，其中擴音器的電感反映了 擴音器的瞬時位移。因此，例如，可以控制擴音器以便提供機械保護。將對運行的擴音器的 短期阻抗瞬時變化的測量值用作隔膜位移的指示，提供了一種方便并且非計算密集的方式 來提供擴音器保護和/或輸入信號處理。
[0005] 所述控制器可以被配置為將預定頻率的測量信號引入擴音器的輸入信號，并在所 述預定頻率處測量擴音器的擴音器電流。
[0006] 控制器可以配置為測量擴音器電壓和擴音器電流。備選地，可以使用用于放大向 擴音器施加的輸入信號的放大器的預定參數(shù)，來根據(jù)所述輸入信號計算擴音器電壓。例如， 可以通過向輸入信號應用剪切函數(shù)（clippingfunction)來對放大器的非線性失真進行建 模。
[0007] 測量信號可以包括預定頻率的導頻音（pilottone)。導頻音可以具有在可聽范圍 之外的頻率。測量信號可以包括多個導頻音（每個具有不同頻率），所述控制器可以被配置 為確定在與多個導頻音相對應的每個頻率處隨時間變化的阻抗信息。所述多個頻率處隨時 間變化的阻抗信息可以用于創(chuàng)建模型，根據(jù)所述模型可以確定擴音器位移。導頻音可以具 有正弦振蕩的波形。
[0008] 測量信號可以包括在特定頻率范圍內(nèi)向輸入信號引入的噪聲。所述頻率范圍可以 較窄，例如100Hz。
[0009] 由于單個導頻音表示頻率域內(nèi)的單個點，使用單個導頻音提供了一種最簡單的方 法。包括多個導頻音可以令所述測量值更加魯棒，但是由于存在更多數(shù)據(jù)點，包括多個導頻 音可能增加測量的復雜性。由于噪聲貫穿較大的頻率范圍，所以使用噪聲可以是魯棒的，但 是使用噪聲同樣可能增加測量過程的復雜性。
[0010] 在其它實施例中，測量信號包括所選部分的輸入信號。可以基于在該部分輸入信 號中的信號能量，來選擇所選部分。
[0011] 所述控制可以配置為使用短時傅里葉變換技術來確定隨時間變化的阻抗信息。備 選地，所述控制器可以配置為使用戈澤爾（Goertzel)算法或濾波器組來確定隨時間變化 的阻抗信息。應認識到，能夠估計特定頻率點的阻抗的任何算法都是合適的。
[0012] 所述控制器可以配置為通過以下操作來控制擴音器：
[0013] a)對輸入信號進行聲學信號處理；或
[0014] b)執(zhí)行擴音器保護。
[0015] 此外，所述控制器可以配置為通過以下操作控制擴音器：
[0016] _例如通過應用衰減因子來控制音頻信號的增益；
[0017] -向音頻信號應用線性濾波器，例如，高通濾波；
[0018] -運行動態(tài)范圍壓縮器，所述動態(tài)范圍壓縮器基于隨時間變化的阻抗信息，控制向 音頻信號施加的增益（側(cè)鏈（side-chaining))。
[0019] 所述控制器可以配置為根據(jù)隨時間變化的阻抗信息導出隔膜位移值。
[0020] 所述控制器可以被配置為通過對向擴音器施加的輸入信號進行聲學信號處理， 來控制擴音器。所述控制器可以被配置為：如果隨時間變化的阻抗信息的幅度超過了閾 值，則降低向擴音器提供輸入信號的放大器的增益。聲學信號處理可以包括：如果隨時間 變化的阻抗信息超過了預定閾值，則修改向擴音器施加的輸入信號，以便降低預期的漂移 (excursion)〇
[0021] 所述控制器可以配置為將隨時間變化的阻抗信息和/或所導出的隔膜位移與預 定參數(shù)進行比較，以便控制擴音器。該參數(shù)可以表示閾值，控制器可以配置為確定隨時間變 化的阻抗信息是否超過了所述閾值，并用于控制該擴音器。如果超過了所述閾值，則擴音器 控制器可以僅控制擴音器。所述參數(shù)可以包括一個或兩個界限，控制器可以配置為確定隨 時間變化的阻抗信息是否超過了所述界限。如果超過了所述界限，則控制器可以用于控制 擴音器。界限可以包括阻抗限制或其衍生物。阻抗界限可以包括阻抗或阻抗實部或阻抗虛 部的大小。應認識到，將阻抗的哪個方面用于設置所述界限取決于應用?？梢酝ㄟ^校準所 述擴音器來得到所述參數(shù)/界限。所述參數(shù)可以包括如下功能：根據(jù)隨時間變化的阻抗信 息，指定不同程度的控制。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于控制擴音器的輸出的方法，包括以下步 驟：
[0023] 測量擴音器電流，所述擴音器具有向其施加的輸入信號；
[0024] 基于擴音器電壓和測量到的擴音器電流，確定擴音器隨時間變化的阻抗信息；以 及
[0025] 根據(jù)所述隨時間變化的阻抗信息來提供對擴音器的控制。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種包括由第一方面限定的擴音器控制器的集成 電路（1C)。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種包括本發(fā)明的第一方面的擴音器和擴音器控 制器的電子設備。
[0028] 所述電子設備可以包括移動電話、平板、計算機、無線電、車內(nèi)娛樂系統(tǒng)、MP3播放 器或任何其它音頻輸出設備。
【附圖說明】
[0029] 下文參考附圖，僅示例性地示出對本發(fā)明實施例的詳細描述，附圖中：
[0030] 圖1示出了擴音器控制器的第一示例實施例；
[0031] 圖2示出了擴音器控制器的第二示例實施例；
[0032] 圖3示出了控制擴音器的方法的流程圖。
【具體實施方式】