，所述线性自适应数字扬声器模型包括至少一个固定参数，诸如所述电动扬声器的总移动质量。
5.根据权利要求1所述的估计电动扬声器的振膜偏移的方法，其中，所述多个自适应扬声器参数包括选自一组{力因子悬架柔度或刚度、音圈电阻、总机械阻尼、总移动质量、音圈电感}的至少一个扬声器参数。
6.根据权利要求1所述的估计电动扬声器的振膜偏移的方法，其中，在所述预定的非线性函数中的所述预定的扬声器变量是振膜偏移或位移，使得所述预定的非线性函数表示所述电动扬声器的偏移依赖的非线性属性。
7.根据权利要求6所述的估计电动扬声器的振膜偏移的方法，其中，所述多个自适应扬声器参数包括力因子(B*l);和 所述预定的非线性函数表示所述力因子(B*l)的测定的偏移依赖性以便将非线性补偿的力因子值包括在所述电动扬声器的所述非线性状态空间模型中。
8.根据权利要求6所述的估计电动扬声器的振膜偏移的方法，其中，所述多个自适应扬声器参数包括所述振膜的总机械柔度或刚度；和 所述预定的非线性函数表示所述总机械柔度或刚度的测定的偏移依赖性以便在所述电动扬声器的所述非线性状态空间模型中提供非线性补偿的振膜悬架柔度或刚度。
9.根据权利要求2所述的估计电动扬声器的振膜偏移的方法，其中，对所述预定的非线性函数的所述施加包括如下步骤: 确定从所述线性自适应数字扬声器模型接收的所述至少一个自适应扬声器参数的当前参数值， 根据所述预定的非线性函数计算所述至少一个非线性补偿参数值作为所述当前参数值的相对调整。
10.根据权利要求9所述的估计电动扬声器的振膜偏移的方法，其中，所述预定的非线性函数包括表示所述至少一个扬声器参数与所述预定的扬声器变量之间的多项式曲线拟合的一个或多个多项式系数。
11.根据权利要求9所述的估计电动扬声器的振膜偏移的方法，其中，所述预定的非线性函数包括将所述预定的扬声器变量的多个值映射到所述至少一个扬声器参数的对应的非线性补偿参数值的查阅表。
12.根据权利要求1所述的估计振膜偏移的方法，其包括如下步骤: 将所述音频输入信号与预定的电平准则和预定的频谱准则中的一个相比较， 基于所述比较的结果，中断所述线性自适应数字扬声器模型的所述多个自适应扬声器参数的自适应。
13.根据权利要求1所述的估计电动扬声器的振膜偏移的方法，包括如下步骤: 对所述音圈电流采样并且数字化以在第一采样频率下产生数字音圈电流信号， 对所述音圈电压采样并且数字化以在所述第一采样频率下产生数字音圈电压信号。
14.根据权利要求1所述的估计电动扬声器的振膜偏移的方法，其包括如下步骤: 在第二采样频率下接收所述音频输入信号作为数字音频输入或对所述音频输入信号进行接收、采样和数字化以在所述第二采样频率下产生所述数字音频输入信号。
15.根据权利要求14所述的估计电动扬声器的振膜偏移的方法，其中，所述第一采样频率低于所述第二采样频率。
16.根据权利要求14所述的估计电动扬声器的振膜偏移的方法，包括如下步骤: 在将所述数字音圈电流信号和所述数字音圈电压信号施加到所述线性自适应数字扬声器模型之前: 低通滤波所述数字音圈电流信号， 低通滤波所述数字音圈电压信号， 从所述第一采样频率到第二且更低的采样频率对所述数字音圈电流信号和所述数字音圈电压信号中的每一个进行降采样。
17.根据权利要求1所述的估计振膜偏移的方法，其包括通过如下动作控制所述振膜偏移的进一步的步骤: 将瞬时振膜偏移与预定的限制准则相比较，并且根据所述比较的结果，限制所述振膜的偏移。
18.根据权利要求1所述的估计振膜偏移的方法，其中，所述预定的限制准则包括最大振膜位移或偏移。
19.根据权利要求1所述的估计振膜偏移的方法，其中，限制所述振膜偏移的所述步骤包括如下步骤: 衰减所述音频信号的子带中的所述音频信号的电平或宽带衰减所述音频信号。
20.根据权利要求19所述的估计振膜偏移的方法，其包括在所述比较步骤之前将所述音频输入信号以诸如短于8ms的预定的延迟时间延迟的步骤。
21.—种用于电动扬声器的声音再现组件，其包括: 音频信号输入端，其用于接收由音频信号源供应的音频输入信号， 输出放大器，其被配置成接收所述音频输入信号并且在可连接到电动扬声器的音圈的一对输出端子处产生对应的音频输出信号作为音圈电压， 电流检测器，其被配置用于响应于所述音圈电压的施加来检测流入到所述电动扬声器中的音圈电流；和 信号处理器，其被配置成: 将所述检测到的音圈电流和所述确定的音圈电压施加至所述电动扬声器的线性自适应数字模型， 基于所述线性自适应数字扬声器模型，计算所述多个相应的自适应扬声器参数的多个参数值， 施加所述多个参数值至所述电动扬声器的非线性状态空间模型， 在所述非线性状态空间模型中，将表示扬声器参数与预定的扬声器变量之间的非线性关系的预定的非线性函数施加至所述多个接收的参数值中的至少一个以计算至少一个非线性补偿参数值， 将所述音频输入信号施加至所述电动扬声器的所述非线性状态空间模型， 基于所述音频输入信号和所述电动扬声器的所述非线性状态空间模型确定所述振膜的瞬时偏移。
22.根据权利要求21所述的声音再现组件，其中，所述信号处理器另外被配置成: 将所述瞬时振膜偏移与预定的限制准则相比较，并且基于所述比较的结果，限制所述振膜的所述偏移。
23.根据权利要求21所述的声音再现组件，其中，所述电流检测器包括第一A/D转换器，所述第一 A/D转换器被配置成对所述音圈电流采样并且数字化以在第一采样频率下供应数字音圈电流信号。
24.根据权利要求21所述的声音再现组件，其包括音圈电压检测器，所述音圈电压检测器包括第二 A/D转换器，所述第二 A/D转换器被配置成在所述第一采样频率下对所述音圈电压采样并且数字化以产生数字音圈电压信号。
25.根据权利要求21所述的声音再现组件，其中，所述信号处理器包括可编程微处理器，所述可编程微处理器可由包括存储在程序存储器中的一组可执行程序指令的应用程序控制。
26.根据权利要求25所述的声音再现组件，其中，所述应用程序包括: 第一组可执行程序指令，所述第一组可执行程序指令当被执行时计算所述线性自适应数字扬声器模型的所述多个相应的自适应扬声器参数的所述多个参数值。
27.根据权利要求21所述的声音再现组件，其包括非易失性存储器地址空间，所述非易失性存储器地址空间存储将扬声器变量值映射到所述扬声器参数的对应的非线性补偿参数值中的查阅表。
28.根据权利要求20所述的声音再现组件，其中，所述输出放大器包括D类功率级，所述D类功率级被配置成产生脉冲调制输出信号以便施加到所述电动扬声器的所述音圈电压。
29.—种上面集成有根据权利要求21所述的声音再现组件的半导体衬底。
30.一种声音再现系统，其包括: 安装外壳的电动扬声器，所述电动扬声器包括可移动振膜组件，所述可移动振膜组件用于响应于所述振膜组件的致动来产生可听见的声音， 根据权利要求21所述的声音再现组件，其电耦接到所述可移动振膜组件， 音频信号源，其可操作地耦接到所述声音再现组件的音频信号输入端。
31.一种包括根据权利要求30所述的声音再现系统的便携式通信装置。
32.—种确定电动扬声器的扬声器参数与扬声器变量之间的平均非线性函数的方法，所述方法包括如下步骤: a)将试验信号施加至相同类型的多个电动扬声器中的每个扬声器，其中，所述试验信号被配置成横跨所述扬声器变量的预定范围激励所述扬声器变量与所述扬声器参数之间的具体关系 b)为所述多个扬声器中的每个扬声器记录横跨所述扬声器变量的所述预定范围的所述扬声器参数的多个参数值， c)在所述扬声器变量的公共参考值处标准化每个扬声器的所述扬声器参数的所述多个记录的参数值， d)横跨所述扬声器变量的所述预定范围计算相同类型的所述多个电动扬声器的所述扬声器变量的所述多个标准化参数值的平均值用于表示所述扬声器参数与所述扬声器变量之间的所述平均非线性函数。
33.根据权利要求32所述的确定扬声器参数与扬声器变量之间的平均非线性函数的方法，其中，所述扬声器参数包括相同类型的所述多个电动扬声器的力因子(B*l)和悬架柔度或刚度中的一个；并且所述扬声器变量包括相同类型的所述多个电动扬声器的振膜偏移或位移。
34.根据权利要求32所述的确定扬声器参数与扬声器变量之间的平均非线性函数的方法，其中，根据步骤c)标准化所述多个记录的参数值包括: 在所述扬声器变量的所述公共参考值处增加或减小每个扬声器的所述多个记录的参数值中的每一个，使得所述扬声器参数的所有参数值在所述公共参考值处大致相等。
35.根据权利要求34所述的确定扬声器参数与扬声器变量之间的平均非线性函数的方法，其中，所述扬声器变量的所述参考值是零振膜偏移。
【专利摘要】可以使用音频信号来执行估计电动扬声器的振膜偏移的方法。可以通过输出放大器将音频输出信号施加到电动扬声器的音圈以产生声音。可以将检测到的音圈电流和确定的音圈电压施加到具有多个自适应扬声器参数的线性自适应数字扬声器模型。自适应扬声器参数的参数值可以基于线性自适应数字扬声器模型来计算并且可以施加到电动扬声器的非线性状态空间模型。对于非线性状态空间模型，预定的非线性函数可以施加到多个接收的参数值中的至少一个以计算自适应扬声器参数的至少一个非线性补偿参数值，以确定振膜的瞬时偏移。
【IPC分类】H04R29-00
【公开号】CN104640051
【申请号】CN201410616081
【发明人】K·S·贝尔塞森, K·斯特兰格
【申请人】亚德诺半导体股份有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年11月5日
【公告号】DE102014115719A1, US20150124982