扬声器温度保护方法、装置及具有温度保护功能的扬声器制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种扬声器温度保护方法、装置及具有温度保护功能的扬声器，方法包括：对原始音频信号进行复制得到多个复制音频信号；对多个复制音频信号中的一个音频信号进行均方值检测得到第一检测结果，对多个复制音频信号中的其余音频信号分别进行滤波后再进行均方值检测得到多个第二检测结果；根据第一检测结果、第二检测结果和对应的预设阈值获取目标增益，并利用目标增益对原始音频信号进行增益处理，以实现对扬声器的温度保护。通过为原始音频信号在全频段上的功率以及其在特定频段上的功率设置不同的阈值，综合比较后得出目标增益，使得经增益处理的原始音频信号在输入扬声器后，避免了扬声器在特定频段上温度过高被烧毁的风险。

Temperature Protection Method, Device and Speaker with Temperature Protection Function

The invention provides a speaker temperature protection method, device and a speaker with temperature protection function. The method includes: replicating the original audio signal to obtain multiple replicated audio signals; detecting the mean square value of one of the multiple replicated audio signals to obtain the first detection result, and filtering the remaining audio signals of the multiple replicated audio signals separately. The second detection result is obtained by means of the mean square detection after the wave. The target gain is obtained according to the first detection result, the second detection result and the corresponding preset threshold, and the original audio signal is processed by the target gain to realize the temperature protection of the loudspeaker. By setting different thresholds for the power of the original audio signal in the whole frequency band and its power in the specific frequency band, the target gain is obtained after comprehensive comparison, which makes the original audio signal processed by the gain avoid the risk of burning the loudspeaker in the specific frequency band when it is input into the loudspeaker.

【技术实现步骤摘要】
扬声器温度保护方法、装置及具有温度保护功能的扬声器
本专利技术实施例涉及信号处理
，更具体地，涉及一种扬声器温度保护方法、装置及具有温度保护功能的扬声器。
技术介绍
随着便携式智能设备的普及与流行，人们对便携式设备的音频回放效果有了更高的要求。这使得厂家需要在物理空间受限的条件下充分发挥扬声器的性能，同时保证扬声器本身不会由于过度的驱动而受到损坏。造成扬声器损坏的因素之一是喇叭线圈长时间过温工作导致的热损坏。现有技术中对扬声器进行温度保护的方法主要分为基于功率的保护方法和基于温度的保护方。其中，基于功率的保护方案为：如图1所示，监控扬声器输入信号的均方值，通过实时调整一个可变增益模块的增益，将扬声器实际工作功率限定至其额定功率以下。扬声器的额定功率是扬声器厂家提供的。扬声器厂家通常只保证扬声器在播放粉红噪声(大多数音乐信号频谱能量分布与粉红噪声类似)时可持续以额定功率工作，因而扬声器的额定功率有时也被叫做额定噪声功率(ratednoisepower)。可见，扬声器厂家并不保证对任意输入信号而言，扬声器都可以以额定功率持续工作。实际上，如图2所示，扬声器的阻抗是随输入信号频率的不同而不同的，典型地，在共振频率以下及以上，各有一个阻抗较小的频段。当给与扬声器有效值相同的输入电压时，处于这两个频段的信号可以产生更高的热功率。与此同时，如图3所示，扬声器振膜振幅对输入信号的响应也随输入信号频率的不同而不同。比较上述两个阻抗较小的频段，位于共振频率以下的频段的振幅响应远高于位于共振频率以上的频段，而较大的振膜振幅能起到明显的散热作用。综上所述，在扬声器共振频率以上，存在一个对喇叭温度威胁明显的频段(以下称“特定频段”)，当扬声器输入信号处于该频段时，会带来相对更高的热功率，且产生的热量无法被通过振膜振动产生的气流有效地排放出去。这导致当扬声器输入信号的能量相对集中在该频段时，即便将扬声器实际工作功率限定至其额定功率，仍然存在扬声器因过温工作而受到损坏的风险。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的扬声器温度保护方法、装置及具有温度保护功能的扬声器。第一方面本专利技术实施例提供了一种扬声器温度保护方法，包括：对原始音频信号进行复制得到多个复制音频信号；对所述多个复制音频信号中的一个音频信号进行均方值检测得到第一检测结果，对所述多个复制音频信号中的其余音频信号分别进行滤波后再进行均方值检测得到多个第二检测结果；根据所述第一检测结果、所述第二检测结果和对应的预设阈值获取目标增益，并利用所述目标增益对所述原始音频信号进行增益处理，以实现对扬声器的温度保护。进一步地，所述对所述多个复制音频信号中的其余音频信号分别进行滤波，具体包括：分别利用高通滤波器或者带通滤波器对所述多个复制音频信号中的其余音频信号进行滤波。进一步地，若对原始音频信号进行复制得到两个复制音频信号分别为第一音频信号和第二音频信号，且当所述第一检测结果为第一均方值，所述第二检测结果为第二均方值时；对应地，所述根据所述第一检测结果、所述第二检测结果和对应的预设阈值获取目标增益，具体包括：将所述第一均方值、所述第二均方值、第一预设阈值以及第二预设阈值代入第一公式，获取所述目标增益；其中，所述第一公式的表达式如下：其中，gain为目标增益，THR1为第一预设阈值，THR2为第二预设阈值，MS1为第一均方值，MS2为第二均方值。进一步地，若对原始音频信号进行复制得到两个复制音频信号分别为第一音频信号和第二音频信号，且当所述第一检测结果为第一均方根，所述第二检测结果为第二均方根时；对应地，所述根据所述第一检测结果、所述第二检测结果和对应的预设阈值获取目标增益，具体包括：将所述第一均方根、所述第二均方根、第三预设阈值以及第四预设阈值代入第二公式，获取所述目标增益；其中，所述第二公式的表达式如下：其中，gain为目标增益，THR3为第三预设阈值，THR4为第四预设阈值，RMS1为第一均方根，RMS2为第二均方根。进一步地，在利用所述目标增益对所述原始音频信号进行增益处理之前，还包括：对所述目标增益进行平滑处理。另一方面本专利技术实施例提供了一种扬声器温度保护系统，包括：复制模块，用于对原始音频信号进行复制得到多个复制音频信号；均方检测模块，用于对所述多个复制音频信号中的一个音频信号进行均方值检测得到第一检测结果，对所述多个复制音频信号中的其余音频信号分别进行滤波后再进行均方值检测得到多个第二检测结果；目标增益获取模块，用于根据所述第一检测结果、所述第二检测结果和对应的预设阈值获取目标增益，并利用所述目标增益对所述原始音频信号进行增益处理，以实现对扬声器的温度保护。第三方面本专利技术实施例提供了一种扬声器温度保护装置，包括：主链路、多个支链路以及增益计算模块；其中，所述多个支链路分别与所述主链路并联，且所述多个支链路的输出端与增益计算模块的输入端连接；所述主链路中设置有增益模块，所述增益模块的输入端接收原始音频信号，所述增益模块的输出端与扬声器连接，且所述增益模块的输入端还与所述增益计算模块的输出端连接；所述多个支链路中的一个支链路中设置有第一均方值检测模块，所述多个支链路中的其余支链路中分别串联设置有滤波模块和第二均方值检测模块。进一步地，所述滤波模块为高通滤波器或者带通滤波器。进一步地，所述装置还包括增益平滑模块，所述增益平滑模块设置在所述增益计算模块和所述增益模块之间。第四方面本专利技术实施例提供了一种具有温度保护功能的扬声器，所述扬声器的音频信号输入端串联设置有一个或多个上述扬声器温度保护装置。本专利技术实施例提供的一种扬声器温度保护方法、装置及具有温度保护功能的扬声器，通过为原始音频信号在全频段上的功率以及其在特定频段上的功率设置不同的阈值，综合比较后得出目标增益，使得经增益处理的原始音频信号在输入扬声器后，避免了扬声器在特定频段上温度过高被烧毁的风险。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中一种扬声器温度保护装置的结构示意图；图2为一种扬声器阻抗相应曲线；图3为一种扬声器振幅相应曲线；图4为本专利技术实施例提供的一种扬声器温度保护方法的流程图；图5为本专利技术实施例提供的一种扬声器温度保护系统的结构框图；图6为本专利技术实施例提供的一种扬声器温度保护装置的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种具有温度保护功能的扬声器的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图4为本专利技术实施例提供的一种扬声器温度保护方法的流程图，如图4所示，包括：S401，对原始音频信号进行复制得到多个复制音频信号；S402，对所述多个复制音频信号中的一个音频信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扬声器温度保护方法，其特征在于，包括：对原始音频信号进行复制得到多个复制音频信号；对所述多个复制音频信号中的一个音频信号进行均方值检测得到第一检测结果，对所述多个复制音频信号中的其余音频信号分别进行滤波后再进行均方值检测得到多个第二检测结果；根据所述第一检测结果、所述第二检测结果和对应的预设阈值获取目标增益，并利用所述目标增益对所述原始音频信号进行增益处理，以实现对扬声器的温度保护。

【技术特征摘要】
1.一种扬声器温度保护方法，其特征在于，包括：对原始音频信号进行复制得到多个复制音频信号；对所述多个复制音频信号中的一个音频信号进行均方值检测得到第一检测结果，对所述多个复制音频信号中的其余音频信号分别进行滤波后再进行均方值检测得到多个第二检测结果；根据所述第一检测结果、所述第二检测结果和对应的预设阈值获取目标增益，并利用所述目标增益对所述原始音频信号进行增益处理，以实现对扬声器的温度保护。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述对所述多个复制音频信号中的其余音频信号分别进行滤波，具体包括：分别利用高通滤波器或者带通滤波器对所述多个复制音频信号中的其余音频信号进行滤波。3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，若对原始音频信号进行复制得到两个复制音频信号分别为第一音频信号和第二音频信号，且当所述第一检测结果为第一均方值，所述第二检测结果为第二均方值时；对应地，所述根据所述第一检测结果、所述第二检测结果和对应的预设阈值获取目标增益，具体包括：将所述第一均方值、所述第二均方值、第一预设阈值以及第二预设阈值代入第一公式，获取所述目标增益；其中，所述第一公式的表达式如下：其中，gain为目标增益，THR1为第一预设阈值，THR2为第二预设阈值，MS1为第一均方值，MS2为第二均方值。4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，若对原始音频信号进行复制得到两个复制音频信号分别为第一音频信号和第二音频信号，且当所述第一检测结果为第一均方根，所述第二检测结果为第二均方根时；对应地，所述根据所述第一检测结果、所述第二检测结果和对应的预设阈值获取目标增益，具体包括：将所述第一均方根、所述第二均方根、第三预设阈值以及第四预设阈值代入第二公式，获取所述目标增益；其中，所述第二公式的表达式如下：其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：施韵，明幼林，段志杰，
申请(专利权)人：武汉市聚芯微电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42