一种扬声器系统的非线性特性的确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种扬声器系统的非线性特性的确定方法及装置。包括：对初始信号在频域进行预处理，并将预处理后的多个频率信号分别加载于扬声器系统的输入端；对于加载了各频率信号的扬声器系统，获取所述扬声器系统中的声学元件的结构属性参数；其中，所述结构属性参数包括如下至少一项：扬声器数量、扬声器的串并联属性、蠕变效应参数、热效应参数、倒相管数量及无源辐射器PR数量；根据所述结构属性参数构建所述扬声器系统的综合等效电路模型；基于所述等效电路模型确定所述扬声器系统在各频率信号下的非线性特性值。本发明专利技术实施例公开的扬声器系统的非线性特性的确定方法，可以提高确定非线性特性的准确性。以提高确定非线性特性的准确性。以提高确定非线性特性的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种扬声器系统的非线性特性的确定方法及装置


[0001]本专利技术实施例涉及扬声器
，尤其涉及一种扬声器系统的非线性特性的确定方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]扬声器在较大功率工作时，会引起振动系统的非线性振动。振动系统的非线性振动引起扬声器的非线性失真，表现出声音不纯净、不好听，因此研究和抑制扬声器振动中的非线性失真是中高档扬声器设计中的要点。
[0003]现有技术中，在确定非线性特性时，由于未考虑扬声器系统的结构属性参数(如：扬声器的串并联、蠕变效应参数、热效应参数、倒相管数量及无源辐射器数量)，使得非线性特性不够准确。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种扬声器系统的非线性特性的确定方法及装置，可以提高确定非线性特性的准确性。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种扬声器系统的非线性特性的确定方法，包括：
[0006]对初始信号在频域进行预处理，并将预处理后的多个频率信号分别加载于扬声器系统的输入端；
[0007]对于加载了各频率信号的扬声器系统，获取所述扬声器系统中的声学元件的结构属性参数；其中，所述结构属性参数包括如下至少一项：扬声器数量、扬声器的串并联属性、蠕变效应参数、热效应参数、倒相管数量及无源辐射器PR数量；
[0008]根据所述结构属性参数构建所述扬声器系统的综合等效电路模型；
[0009]基于所述等效电路模型确定所述扬声器系统在各频率信号下的非线性特性值。
[0010]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种扬声器系统的非线性特性的确定装置，包括：
[0011]信号预处理模块，用于对初始信号在频域进行预处理，并将预处理后的多个频率信号分别加载于扬声器系统的输入端；
[0012]结构属性参数获取模块，用于对于加载了各频率信号的扬声器系统，获取所述扬声器系统中的声学元件的结构属性参数；其中，所述结构属性参数包括如下至少一项：扬声器数量、扬声器的串并联属性、蠕变效应参数、热效应参数、倒相管数量及无源辐射器PR数量；
[0013]综合等效电路模型构建模块，用于根据所述结构属性参数构建所述扬声器系统的综合等效电路模型；
[0014]非线性特性值确定模块，用于基于所述等效电路模型确定所述扬声器系统在各频率信号下的非线性特性值。
[0015]本专利技术实施例公开了一种扬声器系统的非线性特性的确定方法及装置。对初始信
号在频域进行预处理，并将预处理后的多个频率信号分别加载于扬声器系统的输入端；对于加载了各频率信号的扬声器系统，获取扬声器系统中的声学元件的结构属性参数；其中，结构属性参数包括如下至少一项：扬声器数量、扬声器的串并联属性、蠕变效应参数、热效应参数、倒相管数量及无源辐射器PR数量；根据结构属性参数构建扬声器系统的综合等效电路模型；基于等效电路模型确定扬声器系统在各频率信号下的非线性特性值。本专利技术实施例公开的扬声器系统的非线性特性的确定方法，根据结构属性参数构建扬声器系统的综合等效电路模型，并基于等效电路模型确定扬声器系统在各频率信号下的非线性特性值，可以提高确定非线性特性的准确性。
附图说明
[0016]图1是本专利技术实施例一中的一种扬声器系统的非线性特性的确定方法的流程图；
[0017]图2是本专利技术实施例一中的信号处理模块的结构示意图；
[0018]图3是本专利技术实施例一中的综合等效电路模型的结构示意图；
[0019]图4是本专利技术实施例二中的一种扬声器系统的非线性特性的确定装置的结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0021]实施例一
[0022]图1为本专利技术实施例一提供的一种扬声器系统的非线性特性的确定方法的流程图，本实施例可适用于确定扬声器系统的非线性特性的情况，该方法可以由扬声器系统的非线性特性的确定装置来执行，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
[0023]步骤110，对初始信号在频域进行预处理，并将预处理后的多个频率信号分别加载于扬声器系统的输入端。
[0024]其中，扬声器系统可以是音箱系统。初始信号在整个频段内为恒定幅值的电压信号，其中频段可以是20Hz
‑
2wHz。对初始信号在频域进行预处理可以理解为对初始信号在频域进行滤波和/或均衡处理。
[0025]本实施例中，可以采用信号处理模块对初始信号进行处理，图2为本实施例中的信号处理模块的结构示意图，如图2所示，该模块包括滤波器及均衡器等处理单元，在给定初始信号时，在频域中，将信号依次输入滤波器和均衡器(Equalizer，EQ)。具体的，对初始信号进行滤波、均衡及其他处理等一系列处理后，获得加载于扬声器系统输入的信号。每次抽取一个频率的信号加载于扬声器系统的输入端，从而获取扬声器系统各频率对应的非线性特性值。
[0026]步骤120，对于加载了各频率信号的扬声器系统，获取扬声器系统中的声学元件的结构属性参数。
[0027]其中，结构属性参数包括如下至少一项：扬声器数量、扬声器的串并联属性、蠕变效应参数、热效应参数、倒相管数量及无源辐射器(Passive Radiators，PR)数量。扬声器系
统可以包括扬声器单元、闭箱、导向箱及PR箱。本实施例中，需要获取扬声器单元、闭箱、导向箱及PR箱中的声学元件以及各声学元件的结构属性参数。
[0028]步骤130，根据结构属性参数构建扬声器系统的综合等效电路模型。
[0029]本实施例中，可以基于电学
‑
力学
‑
声学类比方法构建扬声器系统的综合等效电路模型。具体的，根据结构属性参数构建扬声器系统的综合等效电路模型的过程可以是：根据结构属性参数确定扬声器系统对应的等效电路元件以及各等效电路元件的连接关系；基于连接关系连接各等效电路元件，获得综合等效电路模型。
[0030]其中，综合等效电路模型包括：加载于扬声器系统的频率信号对应的输入电压u
e
、扬声器单元直阻R
e
、音圈电感L
e
(x)、力电耦合因子Bl(x)、扬声器有效振动质量对应的电感M
ms
、扬声器悬置系统等效力阻对应的电阻R
ms
(v)、扬声器悬置系统等效劲度系数对应的电容K
ms
(x)、背腔等效力学劲度系数对应的电容K
box
、倒相管中空气力学等效质量对应的电感M
tube
、倒相管中空气等效力阻对应的电阻R
tube
、PR有效振动质量经过次级到初级的阻抗换算后对应的电感M
pr
、PR等效力阻经过次级到初级的阻抗换算后对应的电阻R
pr
及PR本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扬声器系统的非线性特性的确定方法，其特征在于，包括：对初始信号在频域进行预处理，并将预处理后的多个频率信号分别加载于扬声器系统的输入端；对于加载了各频率信号的扬声器系统，获取所述扬声器系统中的声学元件的结构属性参数；其中，所述结构属性参数包括如下至少一项：扬声器数量、扬声器的串并联属性、蠕变效应参数、热效应参数、倒相管数量及无源辐射器PR数量；根据所述结构属性参数构建所述扬声器系统的综合等效电路模型；基于所述等效电路模型确定所述扬声器系统在各频率信号下的非线性特性值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对初始信号在频域进行预处理，包括：对所述初始信号在频域进行滤波和/或均衡处理。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述结构属性参数构建所述扬声器系统的综合等效电路模型，包括：根据所述结构属性参数确定所述扬声器系统对应的等效电路元件以及各等效电路元件的连接关系；基于所述连接关系连接各所述等效电路元件，获得综合等效电路模型；其中，所述综合等效电路模型包括：加载于扬声器系统的频率信号对应的输入电压u
e
、扬声器单元直阻R
e
、音圈电感L
e
(x)、力电耦合因子Bl(x)、扬声器有效振动质量对应的电感M
ms
、扬声器悬置系统等效力阻对应的电阻R
ms
(v)、扬声器悬置系统等效劲度系数对应的电容K
ms
(x)、背腔等效力学劲度系数对应的电容K
box
、倒相管中空气力学等效质量对应的电感M
tube
、倒相管中空气等效力阻对应的电阻R
tube
、PR有效振动质量经过次级到初级的阻抗换算后对应的电感M
pr
、PR等效力阻经过次级到初级的阻抗换算后对应的电阻R
pr
及PR等效劲度系数经过次级到初级的阻抗换算后对应的电容K
pr
。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述等效电路模型确定所述扬声器系统在各频率信号下的非线性特性值，包括：基于所述等效电路模型构建与所述扬声器系统的工作变量相关的电学力学方程组；对所述电学力学方程组进行求解，获得当前时刻的工作变量矩阵；其中，所述工作变量包括音圈电流i、扬声器振动系位移x、扬声器振动系振动速度v、倒相管中空气柱位移经过次级到初级的阻抗换算后的值x1、倒相管中空气柱振动速度经过次级到初级的阻抗换算后的值v1、PR位移经过次级到初级的阻抗换算后的值x2、PR振动速度经过次级到初级的阻抗换算后的值v2；获取所述工作变量矩阵的时间变化规律；基于所述时间变化规律和当前时刻的工作变量矩阵确定各时刻的工作变量矩阵；基于各时刻的工作变量矩阵确定所述扬声器系统在各频率信号下的非线性特性值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述等效电路模型构建与所述扬声器系统的工作变量相关的电力学方程组按照如下公式表示：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述扬声器系统包括如下至少一个单元：扬声器单元、闭箱、倒相箱及PR箱；对所述电力学方程组进行求解，获得当前时刻的工作变量矩阵，包括：当计算扬声器单元对应的工作变量矩阵时，令K
box
＝0，1/M
tube
＝0，R

【专利技术属性】
技术研发人员：董彩霞，黄坤朋，谢守华，
申请(专利权)人：国光电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：