扬声器控制装置和相关联的声音放送设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种扬声器控制装置和相关联的声音放送设备。用于控制音箱中的扬声器的装置(22)包括：‑用于复制期望的动态信号(S

Speaker controls and associated sound delivery equipment

【技术实现步骤摘要】
扬声器控制装置和相关联的声音放送设备
本专利技术涉及一种用于控制音箱中的扬声器的装置。本专利技术还涉及一种包括这种控制装置的声音放送设备。
技术介绍
扬声器是将电信号转换为声信号的电磁装置。扬声器会引入非线性失真，这可能会严重影响所获得的声信号。失真来自于各种因素，尤其是扬声器的磁路和扬声器的某些机械元件的非线性。另外，在扬声器中流动的电流可使扬声器导线的温度达到可能使其损坏的值。此外，即使不导致导线损坏，导线温度的升高也会导致其欧姆电阻的增大。这导致了一种称为“热压缩”的现象，该现象在于扬声器的效率随着电阻的增大而降低。最后，由于不当馈电而导致的扬声器振膜的过度移位可能会损坏扬声器的振膜。已经提出了用于控制扬声器以通过适当的控制来消除扬声器的表现失真的解决方案。然而，此类解决方案仍然有待改进。因此，存在对用于控制音箱中的扬声器的装置的需要，其使得能够降低由扬声器放送的信号中的失真，同时改进了对扬声器的振膜的保护。
技术实现思路
为此，本专利技术的主题是一种用于控制音箱中的扬声器的装置，所述扬声器包括振膜，所述音箱具有结构，所述装置包括：-用于待再现的音频信号的输入，-用于提供扬声器控制信号的输出，-用于根据所述待再现的音频信号和所述音箱结构来确定期望的动态信号的单元，所述期望的动态信号代表所述扬声器振膜的期望的动态量值，-用于复制所述期望的动态信号以获得两个相同的期望的动态信号的单元，-第一处理单元，其被配置成处理第一期望的动态信号以获得第一经处理的信号，所述第一经处理的信号的频率小于或等于预定频率，-第二处理单元，其被配置成处理第二期望的动态信号以获得第二经处理的信号，所述第二经处理的信号的频率严格大于所述预定频率，以及-用于组合第一和第二经处理的信号以获得所述扬声器控制信号的单元。根据特定实施例，所述控制装置包括以下特征中的一个或多个，所述特征是单独地或根据所有可能的技术组合而采用的：-第一处理单元包括频移限制器，其被配置成：-根据第一期望的动态信号来确定代表所述扬声器振膜的频移的频移信号，-确定所述频移信号的最大频移，以及-当所确定的最大频移严格大于可接受的最大频移时，将第一衰减增益应用于所述频移信号以获得经衰减的频移信号，第一经处理的信号是根据所述经衰减的频移信号获得的。-所述扬声器包括至少一个线圈，第一处理单元包括：-用于对严格大于所述预定频率的所述经衰减的频移信号的频率进行滤波以获得经滤波的频移信号的模块，-用于根据所述经滤波的频移信号和所述扬声器的机电建模(modélisation)来确定第一强度信号的模块，所述第一强度信号代表旨在在所述扬声器线圈中流动的电流的强度，以及-限流器，其被配置成将严格大于预定强度值的第一强度信号的所有的值设定为所述预定强度值，从而获得第一衰减强度信号，第一经处理的信号是根据第一衰减强度信号获得的。-第一处理单元包括：-用于根据所述经滤波的频移信号、所述扬声器的机电建模和第一衰减强度信号来确定代表所述扬声器两端的电压的第一电压信号的模块，以及-限压器，其被配置成将严格大于预定电压值的第一电压信号的所有的值设定为所述预定电压值，从而获得第一衰减电压信号，第一经处理的信号是根据第一衰减电压信号获得的。-第一处理单元包括附加滤波模块，其被配置成对严格大于所述预定频率的第一衰减电压信号的频率进行滤波，第一经处理的信号是根据由所述附加滤波模块滤波的第一衰减电压信号获得的。-第二处理单元包括：-用于对小于或等于所述预定频率的第二期望的动态信号的频率进行滤波以获得第二经滤波的信号的模块，-用于根据第二经滤波的信号和所述扬声器的机电建模来确定代表所述扬声器两端的电压的第二电压信号的模块，第二经处理的信号是根据第二电压信号获得的。-第二处理单元包括限压器，其被配置成：-确定第二电压信号的最大电压，-当所确定的最大电压严格大于可接受的最大电压时，将第二衰减增益应用于第二电压信号以获得第二衰减电压信号，第二经处理的信号是根据第二衰减电压信号获得的。-第二处理单元包括附加滤波模块，其被配置成对小于或等于所述预定频率的第二衰减电压信号的频率进行滤波，第二经处理的信号是根据由所述附加滤波模块滤波的第二衰减电压信号获得的。-所述预定频率被包括在以所述扬声器的共振频率为中心并且延伸至多200Hz的频率区间内。本专利技术还涉及一种声音放送设备，其包括音箱中的扬声器和如前所述的扬声器控制装置。【附图说明】通过阅读下面的描述将更好地理解本专利技术，所述描述是仅作为示例给出的并且参考附图，附图为：-图1是声音放送设备的示意性视图，其包括音箱中的扬声器和扬声器控制装置，-图2是图1的控制装置的示意性视图，-图3是图2的控制装置的第一处理单元的示意性视图，并且-图4是图2的控制装置的第二处理单元的示意性视图。【具体实施方式】通过图1示出了声音放送设备10。如本身已知的，设备10包括用于产生音频信号Saudio的源12，如通过电压放大器16连接到音箱中的扬声器14的数字盘读取器。在音频源12与放大器16之间依次串联地布置有：与音箱的期望表现模型相对应的期望模型20和控制装置22。期望模型20是线性模型或非线性模型。根据特定实施例，在扬声器14与控制装置22之间预备有用于测量物理量值的回路23，所述物理量值诸如扬声器14的磁路的温度或扬声器14的线圈中的流动强度。期望模型20独立于该设备中使用的扬声器14和扬声器14的建模。期望模型20例如是希望的信号幅度(记为Saudio_ref)与来自源12的输入信号的幅度Saudio之比的函数，表示为频率的函数。有利地，对于小于频率fmin的频率，这样的比是当频率趋于0时朝0收敛的函数。这使得能够限制过低频率的再现，从而避免扬声器14的振膜的移位超出制造商推荐的范围。对于高于频率fmax的较高频率来说是同样的情况，当信号的频率趋于无穷大时该比趋于0。根据另一实施例，未指定期望的模型，并且期望的模型被认为是统一的。通过图2示出其详细结构示例的控制装置22被布置在放大器16的输入处。控制装置22在输入处能够接收待再现的音频信号Saudio_ref，如在期望模型20的输出处所定义的，并且在输出处能够提供用于控制扬声器14的控制信号Scommande，其也称为激励信号。在优选实施例中，扬声器14是电压驱动的，并且控制信号Scommande是电压。如将在以下描述中描述的，控制信号Scommande被适配成考虑扬声器14的非线性并限制扬声器14的振膜的过度移位。一般而言，控制装置22使用扬声器14的Thiele-Small模型来获得目标(例如，平坦的)频率响本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于控制音箱中的扬声器(14)的装置(22)，所述扬声器(14)包括振膜，所述音箱具有结构，所述装置(22)包括：/n-用于待再现的音频信号(S

【技术特征摘要】
20181008 FR 18592771.用于控制音箱中的扬声器(14)的装置(22)，所述扬声器(14)包括振膜，所述音箱具有结构，所述装置(22)包括：
-用于待再现的音频信号(Saudio_ref)的输入(30)，
-用于提供扬声器(14)控制信号(Scommande)的输出(32)，
-用于根据所述待再现的音频信号(Saudio_ref)和所述音箱结构来确定期望的动态信号(Sdyn)的单元(34)，所述期望的动态信号(Sdyn)代表所述扬声器(14)振膜的期望的动态量值(Aref)，
-用于复制所述期望的动态信号(Sdyn)以获得两个相同的期望的动态信号(Sdyn1、Sdyn2)的单元(36)，
-第一处理单元(38)，其被配置成处理第一期望的动态信号(Sdyn1)以获得第一经处理的信号(Sdyn1’)，所述第一经处理的信号(Sdyn1’)的频率小于或等于预定频率，
-第二处理单元(40)，其被配置成处理第二期望的动态信号(Sdyn2)以获得第二经处理的信号(Sdyn2’)，所述第二经处理的信号(Sdyn2’)的频率严格大于所述预定频率，以及
-用于组合第一和第二经处理的信号(Sdyn1’、Sdyn2’)以获得所述扬声器(14)控制信号(Scommande)的单元(42)。


2.根据权利要求1所述的装置(22)，其中，第一处理单元(38)包括频移限制器(50)，其被配置成：
-根据第一期望的动态信号(Sdyn1)来确定代表所述扬声器(14)振膜的频移的频移信号(Sexc)，
-确定所述频移信号(Sexc)的最大频移，以及
-当所确定的最大频移严格大于可接受的最大频移时，将第一衰减增益应用于所述频移信号(Sexc)以获得经衰减的频移信号(Sexc_att)，
第一经处理的信号(Sdyn1’)是根据所述经衰减的频移信号(Sexc_att)获得的。


3.根据权利要求2所述的装置(22)，其中，所述扬声器(14)包括至少一个线圈，第一处理单元(38)包括：
-用于对严格大于所述预定频率的所述经衰减的频移信号(Sexc_att)的频率进行滤波以获得经滤波的频移信号(Sexc_filt)的模块(54)，
-用于根据所述经滤波的频移信号(Sexc_filt)和所述扬声器(14)的机电建模来确定第一强度信号(Sint1)的模块(56)，所述第一强度信号(Sint1)代表旨在在所述扬声器(14)线圈中流动的电流的强度，以及
-限流器(58)，其被配置成将严格大于预定强度值的第一强度信号(Sint1)的所有的值设定为所述预定强度值，从而获得第一衰减强度信号(Sint1_att)，
第一经处理的信号(Sdyn1’)是根据第一衰减强度信号(Sint1_att)获得的。


4...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄顾翠玉，
申请(专利权)人：帝瓦雷公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR