多音圈扬声器的频响均衡方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种扬声器的频响均衡方法及装置，特别是一种多音圈扬声器频响均 衡方法及频响均衡装置。
【背景技术】
[0002] 在扬声器的生产制作过程中，因材料、结构及加工精度等各方面所存在的缺陷及 障碍，会导致扬声器单元本身的频响曲线在幅度上存在着较多的峰谷同时相位上存在着一 定的非线性，为了改善扬声器的频响特性，保证重放信号的真实还原，需要考虑对扬声器单 元的幅度和相位响应进行均衡处理，提高幅度响应的平坦度和相位响应的线性度。
[0003] 目前，中国专利 ZL 200820047855. X 和美国专利 US 4130727、US 4739514、US 4130726中所涉及的传统的扬声器频响均衡方法，都是针对传统的单音圈扬声器单体，通过 预先测量出的扬声器单体频响曲线数据进行均衡器参数设计。为了提升扬声器单体输出的 声压级水平，改善低频响应特性，许多厂家开始推出多音圈扬声器单体，像Clarion公司推 出的8音圈汽车扬声器、铁三角（Audio Technica)公司推出的4音圈USB耳机、Intel公 司推出的6音圈笔记本电脑扬声器、Sonavox公司推出的双音圈便携蓝牙音响扬声器。多 音圈扬声器的发声机理，与传统单音圈扬声器的发声机理不完全相同，多音圈扬声器的每 个音圈都有独立的功放驱动，每个音圈所产生的电磁力最终通过线性叠加形成合成电磁力 驱动单一扬声器振膜发声。
[0004] 基于多音圈扬声器自身所具有的多圈线性叠加特性，在多音圈扬声器的频响均衡 方法上，需要充分利用多个音圈通道的自由度所带来的均衡贡献，以减少各音圈通道所使 用的FIR (Finite Impulse Response)滤波器的阶数，通过多个音圈通道所形成的空域滤波 器，完成多音圈扬声器单体整体频响的均衡处理。
[0005] 针对现有的多音圈扬声器的频响均衡问题，需要结合多音圈扬声器自身所具有的 多圈线性叠加特性，寻找更为有效的多音圈扬声器单体的频响均衡方法，以提高多音圈扬 声器频响均衡方法的响应均衡效果同时减少均衡方法的实现复杂度。
【发明内容】
[0006] 针对上述问题，本发明的目的是提供一种多音圈扬声器的频响均衡方法及装置， 本发明基于多圈声场合成原理，有效利用了多个音圈的自由度，利用多个音圈的合成有效 减少了各通道滤波器的时域阶数，减少了滤波器的复杂度水平。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明采用技术方案之一是：
[0008] -种多音圈扬声器的频响均衡方法，依次包括如下步骤：
[0009] Sl、获取各个音圈通道的脉冲相应序列；
[0010] S2、将获得的各个脉冲相应序列分别与对应的音圈通道所输入的白噪声序列进行 卷积，获得各个音圈通道在白噪声激励下的输出信号序列；
[0011] S3、根据各个音圈通道的所述白噪声序列和所述输出信号序列，通过最小二乘准 则获取施加于各个音圈通道的有限脉冲响应滤波器的系数估计值；
[0012] S4、将获得的各所述系数估计值分别施加于对应的音圈通道的有限脉冲响应滤波 器，获得多音圈扬声器的整体频响均衡。
[0013] 优选地，步骤Sl中，所述脉冲相应序列通过声学测量仪器测试获得。
[0014] 优选地，步骤Sl中，多音圈扬声器包含L个音圈通道，第1个音圈通道的脉冲响应 序列比为：
[0015] hj= [h Jjl hlj2 . . . hljP]T
[0016] 其中I < I < L，P为脉冲响应序列的阶数，hliP为对应于第1个音圈上第p个阶 次的脉冲响应序列的元素值。
[0017] 更优选地，步骤S2中，第1个音圈上施加的白噪声信号的时域序列矢量S1为：
[0018] S1= [s ! (0) S1 (1)…S1 (N-I) ]τ
[0019] 其中，N是白噪声信号的时域离散序列长度，Sl为第1个音圈上施加的白噪声信号 的时域序列矢量的元素值；
[0020] 施加于第1个音圈上的白噪声信号的时域序列矢量S1与第1个音圈通道的脉冲 响应序列hi卷积后获得的输出信号时域序列矢量r i为：
[0021] T1= Lr1(O) T1(I) ··· T1(N-I)Jt
[0022] = S1=Kh1
[0023] 其中，Γι为第1个音圈通道获得的输出信号时域序列矢量的元素值，*表示卷积运 算。
[0024] 进一步地，步骤S3中，待求解的第1个音圈上的有限脉冲响应滤波器的时域序列 矢量gl为：
[0025] gi= Iig1(O) g"l)…gi (M-I) ]τ
[0026] 其中，M为有限脉冲响应滤波器的系数长度，gl为第1个音圈上的有限脉冲响应滤 波器的时域序列矢量的元素值；
[0027] 施加于各个音圈通道上的有限脉冲响应滤波器的系数估计值^为：
i表示矩阵R1的行 标号，j表不矩阵Ri的列标号。
[0031] 更进一步地，步骤S3中，第1个音圈通道上所施加的有限脉冲响应滤波器的系数 估计值为：
[0033] 在一更为优选的实施例中，步骤S4中，在每个音圈上施加各自计算的滤波器，将 获得均衡后多音圈扬声器整体脉冲响应序列的表达式如下：
[0035] 更优选地，步骤S1中，
[0036] Ii1= h2 =…=hL
[0037] 步骤SI中对任一个音圈通道的脉冲相应序列。
[0038] 本发明在用的又一技术方案是：
[0039] -种如上所述的多音圈扬声器的频响均衡方法所采用的频响均衡装置，包括多个 音圈通道，每个所述音圈通道包括：
[0040] 白噪声信号发生器，用于输入白噪声序列；
[0041] 滤波器，其输入端与所述白噪声信号发生器相连接，用于多音圈扬声器的频响均 衡处理；
[0042] 功率放大器，其输入端与所述滤波器的输出端相连接，用于输出信号的功率放大， 以驱动多音圈扬声器发声；
[0043] 音圈，其输入端与所述功率放大器的输出端相连接以由所述功率放大器驱动，用 于电声转换，将功率放大器送入的电信号转换为空气振动信号。
[0044] 优选地，所述滤波器为有限脉冲响应滤波器。
[0045] 本发明采用以上结构，相比现有技术具有如下优点：本发明充分利用了多个音圈 之间所具有的线性叠加原理，通过使用多个音圈通道所具有的自由度，明显减少了每个音 圈通道上有限脉冲响应滤波器的时域阶数。本发明在多个音圈的工艺一致性保证的前提 下，可以仅通过测量一个音圈通道的脉冲响应序列，就可以完成多音圈扬声器所有多个音 圈通道的均衡处理，实现简单。本发明为多音圈扬声器单元整体的频响均衡提供了一种新 的实现途径，通过时域滤波器和空间多音圈通道的自由度组成时间和空间两维的滤波器， 能够明显提高均衡器的均衡效果。
【附图说明】
[0046] 图1是本发明的一种多音圈扬声器的频响均衡装置的示意图；
[0047] 图2是本发明的一种8音圈扬声器的单个音圈上的脉冲响应曲线；
[0048] 图3是本发明的一种8音圈扬声器的单个音圈通道输入的白噪声信号时域波形 图；
[0049] 图4是本发明的一种8音圈扬声器的单个音圈通道输入的白噪声信号时频图；
[0050] 图5是本发明的一种8音圈扬声器