扩音器控制器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种控制扩音器的输出的方法。本发明还涉及一种扩音器控制器。此 外，本发明涉及一种用于进行机械扩音器保护的方法和控制器。
【背景技术】
[0002] 扩音器是具有音圈的设备，所述音圈移动隔膜并将电信号转换为声音信号。对于 较小的电信号，其隔膜位移较小，可以在输入电压信号和隔膜位移函数之间定义准确的线 性传递函数。然而，对于导致较大隔膜位移的输入信号，由于扩音器的非线性性能，该线性 模型无效，基于线性传输函数来预测隔膜的位移是不准确的。因此，难以在较大幅度的信号 条件下在机械上保护扩音器使得其隔膜位移不过于保守，与此同时仍在由制造商规定的界 限内。
【发明内容】
[0003] 根据本发明的第一方面，提供了一种用于控制扩音器的扩音器控制器，配置为：基 于扩音器电压和对扩音器电流的测量，确定扩音器随时间变化的阻抗信息；并根据所述随 时间变化的阻抗信息，提供对扩音器的控制。
[0004] 有利的是发现阻抗值随时间改变反映了扩音器的电感，其中扩音器的电感反映了 扩音器的瞬时位移。因此，例如，可以控制扩音器以便提供机械保护。将对运行的扩音器的 短期阻抗瞬时变化的测量值用作隔膜位移的指示，提供了一种方便并且非计算密集的方式 来提供扩音器保护和/或输入信号处理。
[0005] 所述控制器可以被配置为将预定频率的测量信号引入扩音器的输入信号，并在所 述预定频率处测量扩音器的扩音器电流。
[0006] 控制器可以配置为测量扩音器电压和扩音器电流。备选地，可以使用用于放大向 扩音器施加的输入信号的放大器的预定参数，来根据所述输入信号计算扩音器电压。例如， 可以通过向输入信号应用剪切函数（clippingfunction)来对放大器的非线性失真进行建 模。
[0007] 测量信号可以包括预定频率的导频音（pilottone)。导频音可以具有在可听范围 之外的频率。测量信号可以包括多个导频音（每个具有不同频率），所述控制器可以被配置 为确定在与多个导频音相对应的每个频率处随时间变化的阻抗信息。所述多个频率处随时 间变化的阻抗信息可以用于创建模型，根据所述模型可以确定扩音器位移。导频音可以具 有正弦振荡的波形。
[0008] 测量信号可以包括在特定频率范围内向输入信号引入的噪声。所述频率范围可以 较窄，例如100Hz。
[0009] 由于单个导频音表示频率域内的单个点，使用单个导频音提供了一种最简单的方 法。包括多个导频音可以令所述测量值更加鲁棒，但是由于存在更多数据点，包括多个导频 音可能增加测量的复杂性。由于噪声贯穿较大的频率范围，所以使用噪声可以是鲁棒的，但 是使用噪声同样可能增加测量过程的复杂性。
[0010] 在其它实施例中，测量信号包括所选部分的输入信号。可以基于在该部分输入信 号中的信号能量，来选择所选部分。
[0011] 所述控制可以配置为使用短时傅里叶变换技术来确定随时间变化的阻抗信息。备 选地，所述控制器可以配置为使用戈泽尔（Goertzel)算法或滤波器组来确定随时间变化 的阻抗信息。应认识到，能够估计特定频率点的阻抗的任何算法都是合适的。
[0012] 所述控制器可以配置为通过以下操作来控制扩音器：
[0013] a)对输入信号进行声学信号处理；或
[0014] b)执行扩音器保护。
[0015] 此外，所述控制器可以配置为通过以下操作控制扩音器：
[0016] _例如通过应用衰减因子来控制音频信号的增益；
[0017] -向音频信号应用线性滤波器，例如，高通滤波；
[0018] -运行动态范围压缩器，所述动态范围压缩器基于随时间变化的阻抗信息，控制向 音频信号施加的增益（侧链（side-chaining))。
[0019] 所述控制器可以配置为根据随时间变化的阻抗信息导出隔膜位移值。
[0020] 所述控制器可以被配置为通过对向扩音器施加的输入信号进行声学信号处理， 来控制扩音器。所述控制器可以被配置为：如果随时间变化的阻抗信息的幅度超过了阈 值，则降低向扩音器提供输入信号的放大器的增益。声学信号处理可以包括：如果随时间 变化的阻抗信息超过了预定阈值，则修改向扩音器施加的输入信号，以便降低预期的漂移 (excursion)〇
[0021] 所述控制器可以配置为将随时间变化的阻抗信息和/或所导出的隔膜位移与预 定参数进行比较，以便控制扩音器。该参数可以表示阈值，控制器可以配置为确定随时间变 化的阻抗信息是否超过了所述阈值，并用于控制该扩音器。如果超过了所述阈值，则扩音器 控制器可以仅控制扩音器。所述参数可以包括一个或两个界限，控制器可以配置为确定随 时间变化的阻抗信息是否超过了所述界限。如果超过了所述界限，则控制器可以用于控制 扩音器。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实部或阻抗虚 部的大小。应认识到，将阻抗的哪个方面用于设置所述界限取决于应用。可以通过校准所 述扩音器来得到所述参数/界限。所述参数可以包括如下功能：根据随时间变化的阻抗信 息，指定不同程度的控制。
[0022] 根据本发明的第二方面，提供了一种用于控制扩音器的输出的方法，包括以下步 骤：
[0023] 测量扩音器电流，所述扩音器具有向其施加的输入信号；
[0024] 基于扩音器电压和测量到的扩音器电流，确定扩音器随时间变化的阻抗信息；以 及
[0025] 根据所述随时间变化的阻抗信息来提供对扩音器的控制。
[0026] 根据本发明的第三方面，提供了一种包括由第一方面限定的扩音器控制器的集成 电路（1C)。
[0027] 根据本发明的第四方面，提供了一种包括本发明的第一方面的扩音器和扩音器控 制器的电子设备。
[0028] 所述电子设备可以包括移动电话、平板、计算机、无线电、车内娱乐系统、MP3播放 器或任何其它音频输出设备。
【附图说明】
[0029] 下文参考附图，仅示例性地示出对本发明实施例的详细描述，附图中：
[0030] 图1示出了扩音器控制器的第一示例实施例；
[0031] 图2示出了扩音器控制器的第二示例实施例；
[0032] 图3示出了控制扩音器的方法的流程图。
【具体实施方式】