用于扬声器驱动器的运动的非线性控制的方法和系统技术方案

一个实施例提供了一种倒相式音箱扩音器系统，包括：扬声器驱动器；以及，控制器，被配置为接收经由驱动器进行再现的源信号，基于系统的第一物理模型确定驱动器的目标位移和目标声压，以及基于目标位移、目标声压和系统的第二物理模型生成控制电压。另一个实施例提供了一种被动式辐射器扩音器系统，包括：主动式扬声器驱动器；以及，控制器，被配置为接收用于经由驱动器进行再现的源信号，基于系统的第一物理模型确定组件的目标位移，以及基于目标位移和系统的第二物理模型生成控制电压。在这两个实施例中，基于所生成的控制电压来控制再现期间驱动器的实际位移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于扬声器驱动器的运动的非线性控制的方法和系统
一个或多个实施例总体上涉及扩音器，具体涉及用于扬声器驱动器的运动的非线性控制的方法和系统。
技术介绍
扩音器在被连接到集成放大器、电视(TV)机、收音机、音乐播放器、电子声音产生设备(例如，智能电话、计算机)、视频播放器等时，产生声音。
技术实现思路
问题的解决方案一个实施例提供一种倒相式音箱扩音器系统，其包括扬声器驱动器，该扬声器驱动器包括振膜和控制器。控制器被配置为：接收经由扬声器驱动器进行再现的源信号；基于倒相式音箱扩音器系统的第一物理模型确定振膜的目标位移和倒相式音箱扩音器系统中的目标声压；以及，基于目标位移、目标声压和倒相式音箱扩音器系统的第二物理模型生成控制电压。在源信号的再现期间，振膜的实际位移是基于所生成的控制电压来控制的。另一个实施例提供一种被动式辐射器扩音器系统，其包括主动式扬声器驱动器，该主动式扬声器驱动器包括振膜和控制器。控制器被配置为：接收经由主动式扬声器驱动器进行再现的源信号；基于被动式辐射器扩音器系统的第一物理模型，确定被动式辐射器扩音器系统的组件的目标位移；以及，基于目标位移和被动式辐射器扩音器系统的第二物理模型生成控制电压。在源信号的再现期间，主动式扬声器驱动器的振膜的实际位移是基于所生成的控制电压来控制的。一个实施例提供一种方法，包括：接收用于经由扩音器设备的扬声器驱动器进行再现的源信号；基于扩音器设备的第一物理模型确定扩音器设备的组件的目标位移；以及，基于目标位移和扩音器设备的第二物理模型生成控制电压。在源信号的再现期间，扬声器驱动器的振膜的实际位移是基于所生成的控制电压来控制的。参照以下描述、所附权利要求和附图，将理解一个或多个实施例的这些和其他特征、方面和优点。附图说明图1示出根据实施例的示例非线性控制系统；图2A示出根据实施例的扩音器设备的示例主动式扬声器驱动器的截面；图2B是示出根据实施例的用于主动式扬声器驱动器的不同机电参数的非线性动态特性的示例曲线图；图3A示出根据实施例的倒相式音箱扩音器系统的声压；图3B是示出根据实施例的用于倒相式音箱扩音器系统的不同扩音器参数的频率响应的示例曲线图；图4示出根据实施例的用于倒相式音箱扩音器系统的示例控制器；图5是根据实施例的对具有非线性控制的倒相式音箱扩音器系统和没有非线性控制的不同的倒相式音箱扩音器系统的频率响应进行比较的示例曲线图；图6A示出根据实施例的被动式辐射器扩音器系统中的声压；图6B是示出根据实施例的用于被动式辐射器扩音器系统的不同扩音器参数的频率响应的示例曲线图；图7示出根据实施例的用于被动式辐射器扩音器系统的示例控制器；图8是根据实施例的对具有非线性控制的被动式辐射器扩音器系统和没有非线性控制的不同被动式辐射器扩音器系统的频率响应进行比较的示例曲线图；图9是根据实施例的用于实现用于倒相式音箱扩音器系统的非线性控制系统的处理的示例流程图；图10是根据实施例的用于实现用于被动式辐射器扩音器系统的非线性控制系统的处理的示例流程图；以及图11是示出包括用于实现各个所公开的实施例的计算机系统在内的信息处理系统的高层框图。具体实施方式出于说明一个或多个实施例的一般原理的目的而进行以下描述，但并不意味着限制本文要求保护的专利技术构思。此外，可以以各种可能的组合和排列中的每个组合和排列将本文描述的特定特征与其他描述的特征组合使用。除非本文另外明确定义，否则将给予所有术语其最宽泛的可能解释，包括说明书中暗示的含义以及本领域技术人员理解和/或字典、论文等中定义的含义。一个或多个实施例总体上涉及扩音器，具体涉及用于扬声器驱动器的运动的非线性控制的方法和系统。一个实施例提供一种倒相式音箱扩音器系统，其包括扬声器驱动器，该扬声器驱动器包括振膜和控制器。控制器被配置为：接收经由扬声器驱动器进行再现的源信号；基于倒相式音箱扩音器系统的第一物理模型确定振膜的目标位移和倒相式音箱扩音器系统中的目标声压；以及，基于目标位移、目标声压和倒相式音箱扩音器系统的第二物理模型生成控制电压。在源信号的再现期间，振膜的实际位移是基于所生成的控制电压来控制的。另一个实施例提供一种被动式辐射器扩音器系统，其包括主动式扬声器驱动器，该主动式扬声器驱动器包括振膜和控制器。控制器被配置为：接收经由主动式扬声器驱动器进行再现的源信号；基于被动式辐射器扩音器系统的第一物理模型，确定被动式辐射器扩音器系统的组件的目标位移；以及，基于目标位移和被动式辐射器扩音器系统的第二物理模型生成控制电压。在源信号的再现期间，主动式扬声器驱动器的振膜的实际位移是基于所生成的控制电压来控制的。一个实施例提供一种方法，包括：接收用于经由扩音器设备的扬声器驱动器进行再现的源信号；基于扩音器设备的第一物理模型确定扩音器设备的组件的目标位移；以及，基于目标位移和扩音器设备的第二物理模型生成控制电压。在源信号的再现期间，扬声器驱动器的振膜的实际位移是基于所生成的控制电压来控制的。出于说明目的，术语“扩音器”和“扩音器设备”可以在本说明书中互换使用。出于说明目的，术语“倒相式音箱”和“倒相式音箱扩音器系统”可以在本说明书中互换使用。出于说明目的，术语“位移”和“偏移”可以在本说明书中互换使用。传统的扩音器在设计上是非线性的，会产生谐波分量、互调分量和调制噪声。非线性音频失真会损害扩音器产生的音频的声音质量(例如，音频质量和语音清晰度)。近年来，工业设计的限制通常要求扩音器系统的尺寸较小，以便于携带和紧凑。然而，这样的设计约束限制了交易规模和声音质量的可移植性，从而导致音频失真增加。因此，需要一种用于减小/消除音频失真的防失真系统，特别是用于从较小尺寸的扩音器系统获得更明显/更大的低音声音。一个或多个实施例提供了一种用于包括主动式扬声器驱动器的扩音器设备的非线性控制系统。该非线性控制系统通过提供主动扬声器驱动器的一个或多个活动组件(例如，振膜和/或驱动音圈)的圆锥运动的非线性控制，来实现扩音器设备的线性化。在一些实施例中，扩音器设备是有开口的扩音器(例如，倒相式音箱扩音器系统)，其包括主动式扬声器驱动器和至少一个有开口的外壳(例如，开口/开孔)。在一些实施例中，扩音器设备是被动式辐射器扩音器系统，其包括主动式扬声器驱动器和至少一个被动式辐射器。在一个实施例中，非线性控制系统被配置为，从接收到用于驱动扩音器设备的输入电压开始在每个时刻(例如，每个时刻或采样时间)确定以下内容：(1)基于目标(即，希望的)声压的一个或多个活动组件的对应目标位移(例如，目标圆锥位移)，以及(2)产生对应目标位移的对应控制电压。所接收到的输入电压指示目标声压，该目标声压适合于产生与输入电压相关联的输入音频信号。非线性控制系统在每个时刻根据针对该时刻所确定的对应控制电压来控制一个或多个活动组件的圆锥运动，从而产生具有目标声压的目标(即，希望的)声波。一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种倒相式音箱扩音器系统，包括：/n包括振膜在内的扬声器驱动器；以及/n控制器，被配置为：/n接收经由所述扬声器驱动器进行再现的源信号；/n基于所述倒相式音箱扩音器系统的第一物理模型确定所述振膜的目标位移和所述倒相式音箱扩音器系统中的目标声压；/n基于所述目标位移、所述目标声压和所述倒相式音箱扩音器系统的第二物理模型生成控制电压；以及/n在所述源信号的再现期间，基于所生成的控制电压来控制所述振膜的实际位移。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180117 US 15/873,5301.一种倒相式音箱扩音器系统，包括：
包括振膜在内的扬声器驱动器；以及
控制器，被配置为：
接收经由所述扬声器驱动器进行再现的源信号；
基于所述倒相式音箱扩音器系统的第一物理模型确定所述振膜的目标位移和所述倒相式音箱扩音器系统中的目标声压；
基于所述目标位移、所述目标声压和所述倒相式音箱扩音器系统的第二物理模型生成控制电压；以及
在所述源信号的再现期间，基于所生成的控制电压来控制所述振膜的实际位移。


2.根据权利要求1所述的倒相式音箱扩音器系统，其中，所述控制器还被配置为：
基于所述目标位移、所述目标声压和所述第二物理模型确定要通过所述扬声器驱动器汲取的目标电流；
在所述源信号的再现期间监测通过所述扬声器驱动器汲取的实际电流；
基于所述目标电流和所述实际电流的比较来生成预测误差；
通过基于所述预测误差调整所述第二物理模型的至少一个扩音器参数，来补偿与所述第二物理模型或音频漂移相关联的至少一种不准确性。


3.根据权利要求1所述的倒相式音箱扩音器系统，其中，确定所述控制电压，以将所述振膜的实际位移限制在安全位移的范围之内，并且增加在低于阈值的频率处的低音输出。


4.根据权利要求1所述的倒相式音箱扩音器系统，其中，所述第一物理模型是线性状态空间模型，
其中，所述第二物理模型是非线性模型。


5.根据权利要求1所述的倒相式音箱扩音器系统，还包括：
放大器，耦接到所述扬声器驱动器和所述控制器，所述放大器被配置为基于所生成的控制电压来放大所述源信号。


6.一种被动式辐射器扩音器系统，包括：
包括振膜在内的主动式扬声器驱动器；以及
控制器，被配置为：
接收经由所述主动式扬声器驱动器进行再现的源信号；
基于所述被动式辐射器扩音器系统的第一物理模型，确定所述被动式辐射器扩音器系统的一组件的目标位移；
基于所述目标位移和所述被动式辐射器扩音器系统的第二物理模型生成控制电压；以及
在所述源信号的再现期间，基于所生成的控制电压来控制所述主动式扬声器驱动器的所述振膜的实际位移。


7.根据权利要求6所述的被动式辐射器扩音器系统，其中，所述被动式辐射器扩音器...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕斯卡尔·M·布吕内，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR