扬声器系统的控制方法及装置制造方法及图纸

一种扬声器系统的控制方法及装置，所述控制方法包括：实时采集所述扬声器两端的电流信号和电压信号；根据所述扬声器两端的电流信号和所述电压信号，估计所述扬声器的音圈的当前直流阻值；根据所述音圈的当前直流阻值，计算所述音圈的当前温度值；根据所述音圈的当前温度值，调整输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数，使得所述音圈的温度值小于安全极限温度值。上述方案能够避免扬声器因温度过高被损坏。

Control method and device for loudspeaker system

A control method and device for a loudspeaker system comprising: collecting current and voltage signals at both ends of the loudspeaker in real time; estimating the current DC resistance of the voice coil of the loudspeaker according to the current and voltage signals at both ends of the loudspeaker; and estimating the current DC resistance of the voice coil according to the current DC resistance of the voice coil. According to the current temperature value of the voice coil, the temperature gain coefficient of the audio input signal input to the digital-to-analog converter is adjusted so that the temperature value of the voice coil is less than the safety limit temperature value. The above scheme can avoid damage of loudspeakers due to excessive temperature.

【技术实现步骤摘要】
扬声器系统的控制方法及装置
本专利技术涉及扬声器领域，尤其涉及一种扬声器系统的控制方法及装置。
技术介绍
扬声器是一种把电信号转变成声信号的换能器件，音频电能通过电磁效应、压电效应或静电效应，使扬声器中的纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振来发出声音。扬声器在大信号输入情况下会产生非线性失真或不可恢复的损坏，其中输入信号的大部分功率会转换为热量。扬声器温度过高超过极限值时，会导致内部的膜片、音圈等损坏。因此，在扬声器工作时，需要确保扬声器温度处于安全范围内。现有技术中，通过限制扬声器的输出功率来确保扬声器温度处于安全范围内。但是在一些特殊的情况下，限制扬声器的输出功率并不能完全保证扬声器温度处于安全范围之内，导致扬声器被损坏。
技术实现思路
本专利技术实施例解决的技术问题是如何避免扬声器因温度过高被损坏。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种扬声器系统的控制方法，所述扬声器系统包括：依次耦接的数模转换器、功率放大器以及扬声器，所述控制方法包括：实时采集所述扬声器两端的电流信号和电压信号；根据所述扬声器两端的电流信号和电压信号，估计所述扬声器的音圈的当前直流阻值；根据所述音圈的当前直流阻值，计算所述音圈的当前温度值；根据所述音圈的当前温度值，调整输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数，使得所述音圈的温度值小于安全极限温度值。可选的，所述扬声器两端的电流信号包括：参考信号对应的电流信号，以及经过所述温度增益系数处理之后的音频输入信号对应的电流信号；所述扬声器两端的电压信号包括：参考信号对应的电压信号，以及经过所述温度增益系数处理之后的音频输入信号对应的电压信号。可选的，所述根据所述扬声器两端的电流信号和电压信号，估计所述扬声器的音圈的当前直流阻值，包括：以预设第一时长为周期，获取当前周期对应的所述扬声器两端的电流信号和电压信号；分别对所述当前周期对应的所述扬声器两端的电流信号和电压信号进行降采样，得到降采样后的电流信号和降采样后的电压信号；分别对所述降采样后的电流信号和所述降采样后的电压信号进行窄带滤波，得到降采样后的所述参考信号对应的电流信号以及降采样后的所述参考信号对应的电压信号；根据所述降采样后的所述参考信号对应的电流信号的幅度值和所述降采样后的所述参考信号对应的电压信号的幅度值，计算所述音圈的当前直流阻值。可选的，采用如下公式计算所述音圈的当前直流阻值：其中：R(n)为所述音圈的当前直流阻值，vNB(n)为所述降采样后的所述参考信号对应的电压信号，iNB(n)为所述降采样后的所述参考信号对应的电流信号，MAG[vNB(n)]为vNB(n)的幅度值，MAG[iNB(n)]为iNB(n)的幅度值。可选的，所述参考信号为：其中，spt(n)为所述参考信号；A为所述参考信号的电压幅度，且A小于所述音频输入信号的电压幅度；fpt为所述参考信号的频率，fs为所述音频输入信号采样频率。可选的，所述根据所述音圈的当前直流阻值，计算所述音圈的当前温度值，包括：根据预设的音圈直流阻值与温度值的映射关系以及所述音圈的当前直流阻值，计算所述音圈的当前温度值。可选的，采用如下公式计算所述音圈的当前温度值：其中，R(n)为所述音圈的当前直流阻值，R(t＝T0)是温度为预设值温度值T0时的阻值，α为所述音圈的温升系数。可选的，所述根据所述音圈的当前温度值，调整输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数，包括：以预设第二时长为周期，计算在第m个周期内所述音频输入信号对应的电压信号的电压幅度vmag(m)；获取第m个周期对应的所述音圈的当前温度值Tr(m)；当所述电压幅度vmag(m)小于预设电压阈值，且所述当前温度值Tr(m)与安全极限温度值的比值k小于预设比值时，控制第m个周期输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数增加；当所述电压幅度vmag(m)大于预设电压阈值，且所述当前温度值Tr(m)与安全极限温度值的比值k大于预设比值时，控制第m个周期输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数降低；当所述电压幅度vmag(m)小于预设电压阈值，且所述当前温度值Tr(m)与安全极限温度值的比值k大于预设比值时，控制第m个周期输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数保持不变；当所述电压幅度vmag(m)大于预设电压阈值，且所述当前温度值Tr(m)与安全极限温度值的比值k小于预设比值时，控制第m个周期输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数保持不变；其中，k＜1，所述第二时长小于所述第一时长。可选的，采用如下公式控制第m个周期输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数降低：gt(m)＝(1-α1)*gt(m-1)+α1*(1-k)*β1；其中，gt(m)为第m个周期输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益控制系数，且gt(m)满足gt(m)＝min(1,max(α3,gt(m)))，α3为预设最小增益系数，且0≤α3≤1，0≤α1≤1，β1≥0。可选的，采用如下公式控制第m个周期输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数增加：gt(m)＝(1-α2)*gt(m-1)+α2*(1-k*β2)；其中，gt(m)为第m个周期输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益控制系数，且gt(m)满足gt(m)＝min(1,max(α3,gt(m)))，α3为预设最小增益系数，且0≤α3≤1，0≤α2≤1，β2≥0。本专利技术实施例还提供了一种扬声器系统的控制装置，所述扬声器系统包括：依次耦接的数模转换器、功率放大器以及扬声器；所述控制装置包括：采集单元，用于实时采集所述扬声器两端的电流信号和电压信号；直流阻值估计单元，用于根据所述扬声器两端的电流信号和电压信号，估计所述扬声器的音圈的当前直流阻值；温度值计算单元，用于根据所述音圈的当前直流阻值，计算所述音圈的当前温度值；调整单元，用于根据所述音圈的当前温度值，调整输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数，使得所述音圈的温度值小于安全极限温度值。可选的，所述扬声器两端的电流信号包括：参考信号对应的电流信号，以及经过所述温度增益系数处理之后的音频输入信号对应的电流信号；所述扬声器两端的电压信号包括：参考信号对应的电压信号，以及经过所述温度增益系数处理之后的音频输入信号对应的电压信号。可选的，所述直流阻值估计单元，用于：以预设第一时长为周期，获取当前周期对应的所述扬声器两端的电流信号和电压信号；分别对所述当前周期对应的所述扬声器两端的电流信号和电压信号进行降采样，得到降采样后的电流信号和降采样后的电压信号；分别对所述降采样后的电流信号和所述降采样后的电压信号进行窄带滤波，得到降采样后的所述参考信号对应的电流信号以及降采样后的所述参考信号对应的电压信号；根据所述降采样后的所述参考信号对应的电流信号的幅度值和所述降采样后的所述参考信号对应的电压信号的幅度值，计算所述音圈的当前直流阻值。可选的，所述直流阻值估计单元，采用如下公式计算所述音圈的当前直流阻值：其中：R(n)为所述音圈的当前直流阻值，vNB(n)为所述降采样后的所述参考信号对应的电压信号，iNB(n)为所述降采样后的所述参考信号对应的电流信号，MAG[vNB(n)]为vNB(n)的幅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扬声器系统的控制方法，其特征在于，所述扬声器系统包括：依次耦接的数模转换器、功率放大器以及扬声器，所述控制方法包括：实时采集所述扬声器两端的电流信号和电压信号；根据所述扬声器两端的电流信号和电压信号，估计所述扬声器的音圈的当前直流阻值；根据所述音圈的当前直流阻值，计算所述音圈的当前温度值；根据所述音圈的当前温度值，调整输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数，使得所述音圈的温度值小于安全极限温度值。

【技术特征摘要】
1.一种扬声器系统的控制方法，其特征在于，所述扬声器系统包括：依次耦接的数模转换器、功率放大器以及扬声器，所述控制方法包括：实时采集所述扬声器两端的电流信号和电压信号；根据所述扬声器两端的电流信号和电压信号，估计所述扬声器的音圈的当前直流阻值；根据所述音圈的当前直流阻值，计算所述音圈的当前温度值；根据所述音圈的当前温度值，调整输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数，使得所述音圈的温度值小于安全极限温度值。2.如权利要求1所述的扬声器系统的控制方法，其特征在于，所述扬声器两端的电流信号包括：参考信号对应的电流信号，以及经过所述温度增益系数处理之后的音频输入信号对应的电流信号；所述扬声器两端的电压信号包括：参考信号对应的电压信号，以及经过所述温度增益系数处理之后的音频输入信号对应的电压信号。3.如权利要求2所述的扬声器系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述扬声器两端的电流信号和电压信号，估计所述扬声器的音圈的当前直流阻值，包括：以预设第一时长为周期，获取当前周期对应的所述扬声器的输入电流信号和输入电压信号；分别对所述当前周期对应的所述扬声器的输入电流信号和输入电压信号进行降采样，得到降采样后的输入电流信号和降采样后的输入电压信号；分别对所述降采样后的输入电流信号和所述降采样后的输入电压信号进行窄带滤波，得到降采样后的所述参考信号对应的电流信号以及降采样后的所述参考信号对应的电压信号；根据所述降采样后的所述参考信号对应的电流信号的幅度值和所述降采样后的所述参考信号对应的电压信号的幅度值，计算所述音圈的当前直流阻值。4.如权利要求3所述的扬声器系统的控制方法，其特征在于，采用如下公式计算所述音圈的当前直流阻值：其中：R(n)为所述音圈的当前直流阻值，vNB(n)为所述降采样后的所述参考信号对应的电压信号，iNB(n)为所述降采样后的所述参考信号对应的电流信号，MAG[vNB(n)]为vNB(n)的幅度值，MAG[iNB(n)]为iNB(n)的幅度值。5.如权利要求3所述的扬声器系统的控制方法，其特征在于，所述参考信号为：其中，spt(n)为所述参考信号；A为所述参考信号的电压幅度，且A小于所述音频输入信号的电压幅度；fpt为所述参考信号的频率，fs为所述音频输入信号采样频率。6.如权利要求3所述的扬声器系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述音圈的当前直流阻值，计算所述音圈的当前温度值，包括：根据预设的音圈直流阻值与温度值的映射关系以及所述音圈的当前直流阻值，计算所述音圈的当前温度值。7.如权利要求6所述的扬声器系统的控制方法，其特征在于，采用如下公式计算所述音圈的当前温度值：其中，R(n)为所述音圈的当前直流阻值，R(t＝T0)是温度为预设值温度值T0时的阻值，α为所述音圈的温升系数。8.如权利要求3所述的扬声器系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述音圈的当前温度值，调整输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数，包括：以预设第二时长为周期，计算在第m个周期内所述音频输入信号对应的电压信号的电压幅度vmag(m)；获取第m个周期对应的所述音圈的当前温度值Tr(m)；当所述电压幅度vmag(m)小于预设电压阈值，且所述当前温度值Tr(m)与安全极限温度值的比值k小于预设比值时，控制第m个周期输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数增加；当所述电压幅度vmag(m)大于预设电压阈值，且所述当前温度值Tr(m)与安全极限温度值的比值k大于预设比值时，控制第m个周期输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数降低；当所述电压幅度vmag(m)小于预设电压阈值，且所述当前温度值Tr(m)与安全极限温度值的比值k大于预设比值时，控制第m个周期输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数保持不变；当所述电压幅度vmag(m)大于预设电压阈值，且所述当前温度值Tr(m)与安全极限温度值的比值k小于预设比值时，控制第m个周期输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数保持不变；其中，k＜1，所述第二时长小于所述第一时长。9.如权利要求8所述的扬声器系统的控制方法，其特征在于，采用如下公式控制第m个周期输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数降低：gt(m)＝(1-α1)*gt(m-1)+α1*(1-k)*β1；其中，gt(m)为第m个周期输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益控制系数，且gt(m)满足gt(m)＝min(1,max(α3,gt(m)))，α3为预设最小增益系数，且0≤α3≤1，0≤α1≤1，β1≥0。10.如权利要求8所述的扬声器系统的控制方法，其特征在于，采用如下公式控制第m个周期输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益系数增加：gt(m)＝(1-α2)*gt(m-1)+α2*(1-k*β2)；其中，gt(m)为第m个周期输入至所述数模转换器的音频输入信号的温度增益控制系数，且gt(m)满足gt(m)＝min(1,max(α3,gt(m)))，α3为预设最小增益系数，且0≤α3≤1，0≤α2≤1，β2≥0...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋斌，纪伟，董斐，陈喆，林福辉，
申请(专利权)人：展讯通信上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31