音频播放设备的温度预测方法和系统、音频播放设备与流程

1.本技术涉及信号处理技术领域，具体涉及一种音频播放设备的温度预测方法和系统、音频播放设备。


背景技术：

2.在数字信号处理中喇叭温度保护的算法需要一个当前或者未来的温度的指导，从而触发不同温度不同幅度的保护
3.微型喇叭、扬声器和/或音响等音频播放设备在人们的生活工作中得到广泛应用，比如微型喇叭是手机和平板电脑等电子设备的重要组成部分，扬声器经常出现在各类会议现场等等。音频播放设备的音圈温度等温度保护算法需要一个当前或者未来的温度为指导，从而触发温度所对应幅度的保护。现有方案往往将音频混合成指定频率与幅度的导频音(pilot tone)，再使用相关算法检测电压电流中该导频音的成分，从而得出电阻，再使用电阻和温度的线性关系折算实时温度，依据所得实时温度指导对应温度保护算法，该温度确定方案存在时效性差的问题，容易导致对应温度保护响应的不及时。


技术实现要素：

4.鉴于此，本技术提供一种音频播放设备的温度预测方法和系统、音频播放设备，以解决现有的温度获取方案存在时效性差的问题。
5.本技术提供一种音频播放设备的温度预测方法，包括：
6.采用音频播放设备热响应时的温度热模型预测所述音频播放设备的先验估计温度，所述温度热模型采用热容和热阻表征所述音频播放设备在热响应时的温度特征；
7.采用所述音频播放设备对应的第一测量矩阵将所述先验估计温度转换为预测电信号，所述第一测量矩阵用于测量所述音频播放设备在热响应时的至少一个电信号；
8.获取所述预测电信号对应的预测误差；
9.根据所述预测误差对所述先验估计温度进行平滑处理，得到所述音频播放设备的预测温度。
10.可选地，所述温度热模型采用至少三组热容和热阻表征所述音频播放设备在热响应时的温度变化特征。
11.可选地，所述温度热模型对应的温度预测公式包括：可选地，所述温度热模型对应的温度预测公式包括：其中，表示第i时刻的先验估计温度，te
i-1
表示第i-1时刻的预测温度，a表示所述温度热模型的转移矩阵，b表示所述温度热模型的控制矩阵，ui表示所述播放设备在第i时刻的功率。
12.可选地，所述预测电信号的转换公式包括：其中，表示第i时刻的先验估计温度，h表示第一测量矩阵，dei表示第i时刻的预测电信号。
13.可选地，所述预测电信号包括预测电流；所述获取所述预测电信号对应的预测误差包括：ei＝if
i-iei，其中，ei表示第i时刻的预测误差，ifi表示第i时刻的导频电流，iei表
示第i时刻的预测电流。
14.可选地，所述预测电信号包括预测电阻；所述获取所述预测电信号对应的预测误差包括：获取所述音频播放设备的检测电阻；根据所述检测电阻和所述预测电阻之差确定所述预测误差。
15.可选地，所述根据所述预测误差对所述先验估计温度进行平滑处理，得到所述音频播放设备的预测温度包括：其中，表示第i时刻的先验估计温度，tei表示第i时刻的预测温度，ei表示第i时刻的预测误差，ki表示第i时刻的平滑处理系数。
16.可选地，所述平滑处理系数的确定过程包括：根据所述温度热模型的转移矩阵和第i-1时刻的误差协方差更新第i时刻的先验误差协方差；根据第i时刻的先验误差协方差、预设的噪音协方差矩阵和所述第一测量矩阵计算第i时刻的平滑处理系数。
17.可选地，所述先验误差协方差的更新公式包括：所述平滑处理系数的计算公式包括：其中，表示第i时刻的先验误差协方差，a表示所述温度热模型的转移矩阵，p
i-1
表示第i-1时刻的误差协方差，q表示过程噪音协方差矩阵，ki表示第i时刻的平滑处理系数，h表示第一测量矩阵，r表示噪音协方差矩阵，上标t表示转置。
18.可选地，在根据所述预测误差对所述先验估计温度进行平滑处理，得到所述音频播放设备的预测温度之后，所述温度预测方法还包括：根据第i时刻的平滑处理系数、第i时刻的先验误差协方差和所述第一测量矩阵更新第i时刻的误差协方差。
19.可选地，所述误差协方差的更新公式包括：其中，pi表示第i时刻的误差协方差，表示第i时刻的先验误差协方差，i表示单位矩阵，ki表示第i时刻的平滑处理系数，h表示第一测量矩阵。
20.本技术还提供一种音频播放设备的温度预测系统，包括：
21.预测模块，用于采用音频播放设备热响应时的温度热模型预测所述音频播放设备的先验估计温度，所述温度热模型采用热容和热阻表征所述音频播放设备在热响应时的温度特征；
22.转换模块，用于采用所述音频播放设备对应的第一测量矩阵将所述先验估计温度转换为预测电信号，所述第一测量矩阵用于测量所述音频播放设备在热响应时的至少一个电信号；
23.获取模块，用于获取所述预测电信号对应的预测误差；
24.平滑处理模块，用于根据所述预测误差对所述先验估计温度进行平滑处理，得到所述音频播放设备的预测温度。
25.本技术还提供一种音频播放设备，包括处理器和存储介质；所述存储介质上存储有程序代码；所述处理器用于调用所述存储介质存储的程序代码，以执行上述任一种音频播放设备的温度预测方法。
26.本技术提供的音频播放设备的温度预测方法和系统、音频播放设备，采用音频播放设备热响应时的温度热模型预测音频播放设备的先验估计温度，使所获得的先验估计温
度具有前瞻性，采用用于测量音频播放设备在热响应时至少一个电信号的第一测量矩阵将先验估计温度转换为预测电信号，获取预测电信号对应的预测误差，采用预测误差对先验估计温度进行平滑处理，得到音频播放设备的预测温度，使上述预测温度更为平滑稳定，能够避免出现抖动和/或突变等影响后续控制效果的问题。
27.其中温度热模型采用至少三组热容和热阻表征音频播放设备在热响应时的温度变化特征，可以提高所表征的温度特征与音频播放设备中音圈电路的实际温度特征之间的贴合度，使温度热模型能够精准体现音圈电路的各个温度特征，预测得到的先验估计温度更加准确。
28.采用卡尔曼滤波方式对先验估计温度进行平滑处理，能够提高平滑处理的效果，在去除扰动的情况下降低温度响应的延迟，进一步提升温度预测过程的时效性，从而提升后续相关控制和/或温度保护过程的时效性。
29.可见，上述音频播放设备的温度预测方法能够从多方面提高所得预测温度的时效性，还可以提高预测温度的平滑性和稳定性，提高采用预测温度进行后续参数控制和/或温度保护的效果。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1是本技术一实施例中音频播放设备的温度预测方法流程示意图；
32.图2是本技术一实施例中三阶温度热模型的结构示意图；
33.图3是本技术一实施例的温度预测过程示意图；
34.图4是本技术一实施例的温度预测过程示意图；
35.图5是本技术一实施例的卡尔曼滤波过程示意图；
36.图6a和图6b是本技术一实施例的温度对比分析示意图；
37.图7是本技术一实施例的音频播放设备的温度预测系统结构示意图；
38.图8是本技术一实施例的音频播放设备结构示意图。
具体实施方式
39.下面结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
40.本技术第一方面提供一种音频播放设备的温度预测方法，所述音频播放设备包括音圈电路(即音圈所在的电路)，上述音频播放设备的温度预测方法可以用于音圈电路的音圈温度等温度参数。参考图1所示，上述音频播放设备的温度预测方法包括步骤s110至s140。
41.s110，采用音频播放设备热响应时的温度热模型预测所述音频播放设备的先验估
计温度，所述温度热模型采用热容和热阻表征所述音频播放设备在热响应时的温度特征。
42.上述音频播放设备可以包括微型喇叭、扬声器和/或音响等用于播放音频的设备。热响应包括音频播放设备做功发热的过程，即音频播放设备的工作过程。上述温度特征包括温度分布特征、温度传导特征和/或温度变化特征等内容。上述温度热模型也可以称为等效热路图，其所包括的热容和热阻组数可以依据所需的预测精度和对应音圈电路的结构特征设置。温度热模型的阶数与热容和热阻的组数一致，比如，包括两组热容和热阻的温度热模型为二阶温度热模型，包括三组热容和热阻的温度热模型为三阶温度热模型，包括四组热容和热阻的温度热模型为四阶温度热模型等等。
43.上述温度热模型具体可以表征当前时刻的温度与在当前时刻之前的至少一个时刻的历史温度之间的关系。上述步骤s110将历史温度输入温度热模型，便可以得到当前时刻对应的先验估计温度，可以提高所得先验估计温度的时效性。
44.s120，采用所述音频播放设备对应的第一测量矩阵将所述先验估计温度转换为预测电信号，所述第一测量矩阵用于测量所述音频播放设备在热响应时的至少一个电信号，具体可以对先验估计温度进行转换，以得到所需电信号。
45.上述第一测量矩阵可以依据所需要测量的电信号类型进行设定。可选地，在需要测量电流信号，第一测量矩阵可以依据音频播放设备的导频电压和/或导频电流设定，此时，第一测量矩阵h可以包括：h＝[f(vf)]，f(vf)表示输入为导频电压vf的函数。具体地，上述导频电流和导频电压可以通过导频信号提取等手段获得；例如导频电流和导频电压的获取过程包括：检测音频播放设备热响应时的电流和电压，得到检测电流和检测电压，对检测电流和检测电压进行导频信号提取，得到导频电流和导频电压。可选地，在需要测量电阻信号，第一测量矩阵可以依据音频播放设备的阻抗变化特征设定。
[0046]
s130，获取所述预测电信号对应的预测误差；预测误差可以包括预测电信号及对应的计算值之差等表征获取预测电信号时所产生的误差的参数。
[0047]
s140，根据所述预测误差对所述先验估计温度进行平滑处理，得到所述音频播放设备的预测温度，使所得到的预测温度更为平滑稳定，能够避免出现抖动和/或突变等影响后续控制效果的问题。可选地，平滑处理的方式可以依据所需的滤波精度等因素设定，例如可以包括相关模糊处理和/或卡尔曼滤波等平滑滤波方式。
[0048]
上述音频播放设备的温度预测方法，采用音频播放设备热响应时的温度热模型预测所述音频播放设备的先验估计温度，使所获得的先验估计温度具有前瞻性，采用用于测量音频播放设备在热响应时至少一个电信号的第一测量矩阵将先验估计温度转换为预测电信号，获取预测电信号对应的预测误差，采用预测误差对先验估计温度进行平滑处理，得到音频播放设备的预测温度，使上述预测温度更为平滑稳定，能够避免出现抖动和/或突变等影响后续控制效果的问题。可见，上述音频播放设备的温度预测方法不仅能够提高所得预测温度的时效性，还可以提高预测温度的平滑性和稳定性，从而提高采用预测温度进行后续参数控制和/或温度保护的效果。
[0049]
在一个实施例中，所述温度热模型采用至少三组热容和热阻表征所述音频播放设备在热响应时的温度变化特征，以提高所表征的温度特征与音频播放设备中音圈电路的实际温度特征之间的贴合度，使温度热模型能够精准体现音圈电路的各个温度特征。
[0050]
可选地，温度热模型包括三组热容和热阻，此时该温度热模型为三阶温度热模型。
参考图2所示，三阶温度热模型包括电源dc、第一热容c1、第二热容c2、第三热容c3、第一热阻r1、第二热阻r2和第三热阻r3，电源dc、第一热容c1、第二热容c2和第三热容c3并联，第一热阻r1连接在第一热容c1的第一端和第二热容c2的第一端之间，第二热阻r2连接在第二热容c2的第一端和第三热容c3的第一端之间，第三热阻r3连接在第三热容c3的第一端和第二端之间；第一热容c1、第二热容c2和第三热容c3分别对应的第二端接地。对应音圈电路包括音圈和磁铁，如图2所示，该三阶温度热模型中，经过电源dc，有一个功率p首先通过表征音圈的第一热容c1和第一热阻r1，致使音圈温度tvc上升；然后通过表征音圈磁铁间隙的第二热容c2和第二热阻r2，致使喇叭音圈磁铁间隙温度tg上升；再通过表征磁铁的第三热容c3和第三热阻r3，致使磁铁温度tm上升；最后该功率p流向环境温度ta，排放热量到音圈电路的外部环境。上述三阶温度热模型的结构简单，在保证其所表征的温度特征与音圈电路的实际温度特征之间的整体贴合度的基础上，可以提高采用该三阶温度热模型预测对应先验估计温度的效率。这里需要说明的是，在喇叭等一些音频播放设备中，音圈磁铁、以及音圈磁铁间隙并不会因为温度的过高而损坏，所以对应音圈保护算法通常不需要这两个温度的指导，这种情况下，需要预测的温度包括音圈温度，以采用预测得到的音圈温度指导后续音圈保护算法。
[0051]
在一个示例中，所述温度热模型可以通过温度预测公式预测先验估计温度，以简化预测过程，提高预测效率。具体地，温度热模型对应的温度预测公式包括：其中，表示第i时刻(如当前时刻)的先验估计温度，te
i-1
表示第i-1时刻的预测温度，a表示温度热模型的转移矩阵，b表示温度热模型的控制矩阵，ui表示播放设备在第i时刻的功率。可选地，第i时刻的功率ui可以依据第i时刻的检测电流和/或预测电阻等电信号确定，例如等等，imi表示第i时刻的检测电流，可以对音频播放设备进行电流检测所得，re表示第i时刻的预测电流，可以采用对应测量矩阵(如第一测量矩阵)测量或者转换所得。
[0052]
上述温度预测公式中的转移矩阵a和控制矩阵b等参数可以依据温度热模型对应的热传导函数转换所得。以图2所示三阶温度热模型为例进行说明，三阶温度热模型的热传导函数在s域可以写为：导函数在s域可以写为：其中a1、a2、a3、b1、b2和b3这些传导系数可以依据第一热容c1、第二热容c2、第三热容c3、第一热阻r1、第二热阻r2和第三热阻r3等参数经过变换所得，t
vc
表示需要预测的温度，如先验估计温度等等，p表示三阶温度热模型对应的功率。将上述热传导函数进行归一化处理，可以得到如下恒等式包括：g(s)＝c(si-a)-1
b+d，该恒等式也可以称为状态空间方程，其中a表示温度热模型的转移矩阵，b表示温度热模型的控制矩阵，c表示温度热模型的第二测量矩阵，第二测量矩阵用于测量三阶温度热模型对应的各温度参数，可依据三阶温度热模型确定，对于单输入单输出这一类音频播放设备，d＝0，对状态空间方程进行离散化处理，对应的离散形式包括：
[0053][0054]
其中，xi表示第i时刻对应的迭代的中间状态，yi表示第i时刻中间状态的测量值，ui表示第i时刻的功率。
[0055]
求解上述状态空间方程的离散形式，可以得到温度热模型的转移矩阵a，控制矩阵
b，进而确定对应的温度预测公式。
[0056]
在一个实施例中，所述预测电信号的转换公式包括：其中，表示第i时刻的先验估计温度，h表示第一测量矩阵，dei表示第i时刻的预测电信号。本实施例采用第一测量矩阵h对先验估计温度进行准确转换，以高效获得所需预测电信号，在保证所得预测电信号准确性的基础上，能够提高对应的预测效率。
[0057]
在一个实施例中，所述预测电信号包括预测电流；对应至图1所示的步骤s130，所述获取所述预测电信号对应的预测误差包括：ei＝if
i-iei，其中，ei表示第i时刻的预测误差，ifi表示第i时刻的导频电流，iei表示第i时刻的预测电流。本实施例将电流作为预测信号，可以直接将导频电流和预测电流之差确定为预测误差，能够提高预测误差的确定效率。
[0058]
可选地，以预测电流作为预测电信号，音频播放设备的温度预测过程可以参考图3所示，在音频播放设备热响应时，检测音频播放设备，得到检测电流im和检测电压vm，对检测电流im和检测电压vm进行导频信号提取，得到导频电流if和导频电压vf；根据检测电流im获取音频播放设备的功率u，将功率u输入温度热模型预测得到先验估计温度te-；根据导频电压vf确定第一测量矩阵h，采用第一测量矩阵h变换先验估计温度te-得到预测电流ie，根据e＝if-ie计算预测误差e；采用预测误差e对先验估计温度te-进行平滑处理，得到预测温度te。可选地，如图3所示，还可以将预测温度te输入功率获取过程的功率计算公式，以确定预测温度te对应的电信号，依据这些电信号计算功率u，例如确定预测温度te对应对组re(te)，此时u＝im2*re(te)，以保证所获取功率u的准确性。其中，采用第一测量矩阵h变换先验估计温度te-得到预测电流ie对应的转换公式包括：第一测量矩阵h为导频电压vf的方程，即h＝[f(vf)]。此处转换公式的原理可以包括：通过线性变换将先验估计温度te-变换至对应电阻，再通过电压与电阻计算，得到预测电流ie。
[0059]
在一个实施例中，所述预测电信号包括预测电阻；对应至图1所示的步骤s130，所述获取所述预测电信号对应的预测误差包括：获取所述音频播放设备的检测电阻；根据所述检测电阻和所述预测电阻之差确定所述预测误差。本实施例采用预测电阻作为预测电信号，使得对应第一测量矩阵的形式更为简单，能够简化第一测量矩阵，简化采用第一测量矩阵转化将先验估计温度转换为预测电阻这一过程中计算量，从而提高对应的温度预测效率。上述检测电阻可以依据导频电流和导频电压计算得到，例如根据导频电压和导频电流之商确定检测电阻。预测误差的计算公式可以包括：ei＝rm
i-rei，rmi表示第i时刻的检测电阻，rei表示第i时刻的预测电阻。
[0060]
可选地，以预测电阻作为预测电信号，音频播放设备的温度预测过程可以参考图4所示，在音频播放设备热响应时，检测音频播放设备，得到检测电流im和检测电压vm，对检测电流im和检测电压vm进行导频信号提取，得到导频电流if和导频电压vf，根据导频电流if和导频电压vf计算检测电阻rm；根据检测电流im获取音频播放设备的功率u，将功率u输入温度热模型预测得到先验估计温度te-；采用第一测量矩阵h变换先验估计温度te-得到预测电阻re，根据e＝rm-re计算预测误差e；采用预测误差e对先验估计温度te-进行平滑处理，得到预测温度te。可选地，这里第一测量矩阵h可以依据温度热模型对应的电阻特征直接确定，具有相对简单的形式。采用第一测量矩阵h变换先验估计温度te-得到预测电阻re对应的转换公式包括：此处转换公式的原理可以包括：第一测量矩阵h可以通过线性变换将先验估计温度te-变换至预测电阻re。
[0061]
在一个实施例中，对应至图1所示的步骤s140，所述根据所述预测误差对所述先验估计温度进行平滑处理，得到所述音频播放设备的预测温度包括：其中，表示第i时刻的先验估计温度，tei表示第i时刻的预测温度，ei表示第i时刻的预测误差，ki表示第i时刻的平滑处理系数。本实施例通过加权计算的方式实现先验估计温度的平滑处理，在保证平滑处理效果的基础上，能够简化平滑处理过程，提高平滑处理效率，从而提高温度预测效率。第i时刻的平滑处理系数ki可以依据平滑处理的精度等因素设定。可选地，平滑处理系数ki可以根据相关经验值设定，提高设定效率；也通过多次测试过程设定，保证所设定的平滑处理系数ki的准确性的基础上，尽可能提高对应设定效率；还可以采用迭代滤波方式设置，以使平滑处理系数ki以音频播放设备的相关工作参数(如历史工作参数等等)为依据，提高平滑处理的效果。
[0062]
在一个示例中，所述平滑处理系数的确定过程包括：根据所述温度热模型的转移矩阵和第i-1时刻的误差协方差更新第i时刻的先验误差协方差；根据第i时刻的先验误差协方差、预设的噪音协方差矩阵和所述第一测量矩阵计算第i时刻的平滑处理系数。本示例根据温度热模型的转移矩阵和第i-1时刻的误差协方差更新第i时刻的先验误差协方差，使第i时刻的先验误差协方差以温度热模型的相关参数为依据，能够提高更新过程的准确性，根据第i时刻的先验误差协方差、预设的噪音协方差矩阵和第一测量矩阵计算第i时刻的平滑处理系数，提高平滑处理系数分别与温度热模型的相关参数和历史参数之间的关联度，采用卡尔曼滤波方式对先验估计温度进行平滑处理，提高平滑处理的效果，还可以节约对应硬件成本，规避精度导致的误差，相对仅采用导频音计算温度这类温度获取方式又具有低延迟，低扰动的优势。
[0063]
具体地，先验误差协方差的更新公式包括：平滑处理系数的计算公式包括：其中，表示第i时刻的先验误差协方差，a表示所述温度热模型的转移矩阵，p
i-1
表示第i-1时刻的误差协方差，q表示过程噪音协方差矩阵，ki表示第i时刻的平滑处理系数，h表示第一测量矩阵，r表示噪音协方差矩阵，上标t表示转置。这里可以采用先验误差协方差的更新公式和平滑处理系数的计算公式计算平滑处理系数等系数，以实现先验估计温度对应的卡尔曼滤波，进一步提高平滑处理效果。
[0064]
在一个示例中，对应至图1所示的步骤s140，在根据所述预测误差对所述先验估计温度进行平滑处理，得到所述音频播放设备的预测温度之后，所述温度预测方法还包括：根据第i时刻的平滑处理系数、第i时刻的先验误差协方差和所述第一测量矩阵更新第i时刻的误差协方差，以在第i+1时刻能够依据第i时刻的误差协方差准确、高效地获取平滑处理系数，保证对应平滑处理过程的连续性和滤波效果。
[0065]
具体地，误差协方差的更新公式包括：其中，pi表示第i时刻的误差协方差，表示第i时刻的先验误差协方差，i表示单位矩阵，ki表示第i时刻的平滑处理系数，h表示第一测量矩阵。
[0066]
在对先验估计温度进行卡尔曼滤波以实现平滑处理的过程中，平滑处理系数也可以称为卡尔曼增益。在一个示例中，通过图5对上述卡尔曼滤波过程进行说明，如图5所示，首先通过多次调试确定过程噪音协方差矩阵q和噪音协方差矩阵r，将噪音协方差矩阵输入
先验误差协方差的更新公式计算误差协方差，得到先验误差协方差，将先验误差协方差和噪音协方差矩阵r输入平滑处理系数的计算公式计算平滑处理系数，得到当前时刻的平滑处理系数(如第i时刻的平滑处理系数)，再采用当前时刻的平滑处理系数更新误差协方差，以依据更新后的误差协方差计算下一时刻的平滑处理系数，实现对应卡尔曼滤波。
[0067]
在一个示例中，发明人对喇叭这一音频播放设备的温度进行对比分析，具体针对喇叭获取音圈电路的测量温度，采用三阶喇叭热模型获取音圈电路的第一预测温度，采用二阶喇叭热模型获取音圈电路的第三预测温度，采用本技术提供的温度预测方法获取音圈电路的第四预测温度，申请提供的温度预测方法中采用三阶温度热模型预测先验估计温度，采用卡尔曼滤波对先验估计温度进行平滑处理率，理想状态下各个温度对比图可以参考图6a所示，实际情况下各个温度对比图可以参考图6b所示，图6b中各曲线的含义可以参考图6a所示，如图6a图例中，排列第一的实线表示测量温度，排列第二的虚线表示采用三阶喇叭热模型获取的第一预测温度，排列第三的虚线表示采用二阶喇叭热模型获取音圈电路的第三预测温度，排列第四的虚线表示采用本技术提供的温度预测方法获取音圈电路的第四预测温度，图6a和图6b表明二阶喇叭热模型无法充分、准确地表达喇叭热行为，本技术采用的三阶喇叭热模型预测得到的先验估计温度可以准确地贴合实际的测量问题，同时相比二阶热模型上升时响应速度更快，温度模型阶数越多，能表达的曲线特性越多，预测得到的温度越准确；本技术提供的温度预测方法能够对三阶喇叭热模型预测得到的先验估计温度进行平滑滤波，所得预测温度相对实际温度前期升温响应更快。
[0068]
以上音频播放设备的温度预测方法，采用温度热模型预测所述音频播放设备的先验估计温度，使所获得的先验估计温度具有前瞻性，采用预测误差对先验估计温度进行平滑处理，得到音频播放设备的预测温度，使上述预测温度更为平滑稳定，能够避免出现抖动和/或突变等影响后续控制效果的问题；其中温度热模型采用至少三组热容和热阻表征音频播放设备在热响应时的温度变化特征，可以提高所表征的温度特征与音频播放设备中音圈电路的实际温度特征之间的贴合度，使温度热模型能够精准体现音圈电路的各个温度特征，预测得到的先验估计温度更加准确；采用卡尔曼滤波方式对先验估计温度进行平滑处理，能够提高平滑处理的效果，在去除扰动的情况下降低温度响应的延迟，进一步提升温度预测过程的时效性，从而提升后续相关控制和/或温度保护过程的时效性。可见，上述音频播放设备的温度预测方法能够从多方面提高所得预测温度的时效性，还可以提高预测温度的平滑性和稳定性，提高采用预测温度进行后续参数控制和/或温度保护的效果。
[0069]
本技术在第二方面提供一种音频播放设备的温度预测系统，参考图7所示，上述温度预测系统包括：
[0070]
预测模块210，用于采用音频播放设备热响应时的温度热模型预测所述音频播放设备的先验估计温度，所述温度热模型采用热容和热阻表征所述音频播放设备在热响应时的温度特征；
[0071]
转换模块220，用于采用所述音频播放设备对应的第一测量矩阵将所述先验估计温度转换为预测电信号，所述第一测量矩阵用于测量所述音频播放设备在热响应时的至少一个电信号；
[0072]
获取模块230，用于获取所述预测电信号对应的预测误差；
[0073]
平滑处理模块240，用于根据所述预测误差对所述先验估计温度进行平滑处理，得
到所述音频播放设备的预测温度。
[0074]
关于音频播放设备的温度预测系统的具体限定可以参见上文中对于音频播放设备的温度预测方法的限定，在此不再赘述。上述音频播放设备的温度预测系统中的各个单元可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各单元可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的运算模块中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于运算模块调用执行以上各个单元对应的操作。
[0075]
本技术在第三方面提供一种音频播放设备，参考图8所示，该音频播放设备包括处理器610和存储介质620；所述存储介质620上存储有程序代码；所述处理器610用于调用所述存储介质620存储的程序代码，以执行上述任一实施例所述的音频播放设备的温度预测方法。
[0076]
上述音频播放设备可以包括扬声器和音响等独立的音频播放设备，也可以包括微型喇叭等设于其他电子设备上的音频播放模块，还可以包括手机和平板电脑等具有音频播放模块的电子设备。可选地，音频播放设备还可以包括音圈电路，以用于音频播放。
[0077]
本技术提供的音频播放设备能够及时准确地预测音圈温度等相关参数和/或温度控制过程所需的温度参数，依据该温度参数执行对应控制和/或保护机制，能够保证其在音频播放过程的对应性能的稳定性；预测得到的温度更为平滑，能够避免后续控制过程出现抖动等影响音频播放效果的问题，有利于提高音频播放效果。
[0078]
尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本技术，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本技术包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。
[0079]
即，以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。
[0080]
另外，术语“第一”和“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，“第一”和“第二”等特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0081]
为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本技术，本技术给出了以上描述。在以上描述中，为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本技术。在其它实施例中，不会对公知的过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本技术的描述变得晦涩。因此，本技术并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本技术所公开的原理和特征的最广范围相一致。