扬声器的直流阻抗检测方法及电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力电子技术，具体涉及扬声器的直流阻抗检测方法及电路。
【背景技术】
[0002] 随着扬声器产业的发展，一些应用场合对扬声器的质量要求越来越高。因此准确 地测量扬声器的性能参数成为行业的必然要求。通过扬声器的阻抗曲线，能够推导出用于 扬声器系统设计的参数，从而根据这些参数设计出适合的D类音频放大器来驱动扬声器，因 此扬声器的阻抗曲线是扬声器仅次于频响曲线的重要参数。
[0003] 扬声器通常由高效率的D类音频放大器驱动工作，为了获得扬声器的直流阻抗参 数以供D类音频放大器系统监测处理用，现有的做法的通常是采用离线模式检测扬声器的 直流阻抗。所谓离线模式检测是指在扬声器不工作的条件下，给扬声器注入一定大小的电 流，然后再检测扬声器两端的电压，从而通过计算得到扬声器的直流阻抗。
[0004] 扬声器在不工作时，其直流阻抗基本保持不变，然而其在工作过程中，其阻抗值会 随温度和其他条件而发生改变。因此采用上述离线模式的检测方法不能实时检测扬声器的 直流阻抗大小以供系统监测处理用，不能精确的检测出扬声器在工作过程中各个时间段的 直流阻抗值，具有较大的检测误差。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本申请提供了一种扬声器的直流阻抗检测方法及电路，以解决现有技 术中采样离线模式检测扬声器的直流阻抗造成检测误差较大的问题。
[0006] -种扬声器的直流阻抗检测方法，包括：
[0007] 在每一个积分时间段内，分别对流过所述扬声器的电流以及所述扬声器上的电压 做积分计算，以获得电流积分信号与电压积分信号，并将所获得的电压信号积分与电流积 分信号进行除法运算，以获得所述扬声器在该积分时间段内的直流阻抗值，
[0008] 其中，每一个所述积分时间段均为所述扬声器工作过程中的一个时间段，且在每 一个所述积分时间段的开始时刻流过所述扬声器的电流与在该积分时间段结束时刻流过 所述扬声器的电流相等。
[0009] 优选的，每一个所述积分时间段内至少存在一个等电流时刻，在所述等电流时刻 流过所述扬声器的电流与该积分时间段开始时刻流过所述扬声器的电流相等。
[0010]优选的，所述扬声器由D类音频放大器驱动工作，所述D类音频放大器包括第一半 桥开关电路和第二半桥开关电路，以分别向所述扬声器的两端输出第一电压与第二电压， 每一个所述积分时间段包括多个所述D类音频放大器的开关周期，对所述每一个积分时间 段内流过所述扬声器的电流做积分计算的方法包括：
[0011]在每一个所述积分时间段内的每一个所述开关周期中，将该开关周期开始时刻流 过所述扬声器的电流与该开关周期结束时刻流过所述扬声器的电流的平均值与该开关周 期做乘法运算，以获得该开关周期的电流时间参量；
[0012] 将每一个所述积分时间段内所有开关周期的电流时间参量叠加，以获得每一个积 分时间段内的电流积分信号。
[0013] 优选的，对所述每一个积分时间段内流过所述扬声器的电压做积分计算的方法包 括：
[0014] 在每一个所述积分时间段内的每一个所述开关周期中，将所述扬声器上的电压分 别与第一时间段、第二时间段和第三时间段做乘法运算，以相应获得该开关周期内的第一 电压时间参量、第二电压时间参量和第三时间参量，再将所述第一时间参量、第二电压时间 参量和第三时间参量叠加，以获得该开关周期的电压时间参量，
[0015] 其中，所述第一时间段为该开关周期中所述第一电压大于所述第二电压的时间 段，所述第二时间段为该开关周期中所述第一电压等于所述第二电压的时间段，所述第三 时间段为该开关周期中所述第一电压小于于所述第二电压的时间段；
[0016] 将每一个所述积分时间段内所有开关周期的电压时间参量叠加，以获得每一个积 分时间段内的电压积分。
[0017] 优选地，在分别对流过所述扬声器的电流以及所述扬声器上的电压做积分计算之 前，对所述流过扬声器的电流以及所述扬声器上的电压进行滤波。
[0018] 优选地，所述积分时间段选取的方法包括：
[0019] 获取开始时刻流过所述扬声器的电流；
[0020] 延迟一定时间后，再次获取流过所述扬声器的电流，并与开始时刻获取的电流相 比较，直至流过所述扬声器的电流与开始时刻获取的电流相等，则将当前时刻作为所述积 分时间段的结束时刻。
[0021 ] -种扬声器的直流阻抗检测电路，包括：
[0022] 积分时间产生电路，用于根据流过所述扬声器的电流产生积分时间信号，使所述 积分时间信号的每一个有效状态的开始时刻流过所述扬声器的电流与该有效状态结束时 刻流过所述扬声器的电流相等；
[0023] 电流积分电路，接收所述积分时间信号，以在所述积分时间信号处于有效状态期 间，对流过所述扬声器的电流做积分，并输出电流积分信号；
[0024] 电压积分电路，接收所述积分时间信号，以在所述积分时间信号处于有效状态期 间，对所述扬声器上的电压做积分，并输出电压积分信号；
[0025] 所述积分时间信号的每一个有效状态期间内，所述电压积分信号与所述电流积分 信号的比值为所述扬声器的直流阻抗值。
[0026] 优选的，所述的直流阻抗检测电路还包括除法电路，用于将所述电压积分信号与 电流积分信号进行除法运算，并输出所述直流阻抗值。
[0027] 优选的，所述直流阻抗检测电路，还包括电流采样电路，用于获取表征流过所述扬 声器的电流的米样信号。
[0028] 优选的，所述积分时间信号的每一个有效状态期间内至少存在一个等电流时刻， 在所述等电流时刻流过所述扬声器的电流与该有效状态的开始时刻流过所述扬声器的电 流相等。
[0029] 优选的，所述积分时间产生电路包括RS触发器、相等比较器、采样电容、采样开关 以及屏蔽开关；
[0030] 所述RS触发器的置位端接收一时钟信号，复位端接收所述相等比较器的输出信 号，输出端输出所述积分时间信号；
[0031] 所述相等比较器的第一输入端接收所述采样信号，第二输入端与所述采样电容的 第一端相连，所述采样电容的第二端接地；
[0032] 所述采样开关的第一端相连与所述采样电容的第一端相连，第二端接收所述采样 信号，且所述采样开关由所述时钟信号或者与所述时钟信号同步的信号控制导通和关段
[0033] 所述屏蔽开关连接在所述相等比较器的输出端与所述RS触发器的复位端之间，用 于控制所述积分时间信号的每一个有效状态内至少存在一个所述等电流时刻。
[0034] 优选的，所述积分时间产生电路还包括延时触发电路，
[0035] 所述延时触发电路由所述积分时间信号触发生成一清零信号，以清零所述电流积 分信号和电压积分信号，
[0036] 其中，所述清零信号在所述积分时间信号切换为无效状态后经过一个延时时切换 至有效状态，在所述积分时间信号切换为有效状态之前切换至无效状态。
[0037] 优选的，所述电流积分电路和电压积分电路均包括受控电流源、积分控制开关、清 零控制开关以及积分电容，
[0038] 在电流积分电路和电压积分电路中，各自的受控电流源的输出端均与各自的积分 控制开关的第一端相连，各自的积分控制开关的第二端均与各自的积分电容的第一端相 连，开关控制端均接收所述积分时间信号，各自的所述清零控制开关均连接在各自的积分 电容的第一端与地之间，且均由所述清零信号控制导通和关断，各自的积分电容的第二端 均接地，
[0039] 其中，在所述电流积分电路中，受控电流源由流过所述扬声器的电流控制输出电 流，积分电容的第一端输出所述电流积分信号，
[0040] 在电压积分电路中，受控电流源由所述扬声器上的电压控制输出电流，积分电