[發(fā)明專利]揚聲器保護(hù)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010144848.3
• 申請日: 2010-04-06
• 公開（公告）號: CN101820563A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王小軍;周榮冠
• 申請（專利權(quán)）人: 瑞聲聲學(xué)科技(深圳)有限公司;瑞聲光電科技(常州)有限公司
• 主分類號: H04R1/22
• 分類號: H04R1/22;H04R3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)，尤其涉及一種揚聲器保護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，音頻放大器自身設(shè)計的技術(shù)含量和用戶的要求 越來越高，尤其是對揚聲器的聲音性能要求越來越高。

對于揚聲器而言，有一項指標(biāo)是最大輸入功率Pmax，當(dāng)輸入的信號功率 大于這個值時，揚聲器可能會損壞。而且，由于此時揚聲器的音圈可能會打底， 功率放大模塊產(chǎn)生削波，從而破壞音質(zhì)。

所以，在輸入信號超出揚聲器的最大輸入功率時，如何保護(hù)揚聲器已經(jīng)成 為一個研究項目。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有揚聲器可能被音頻輸入損壞和音質(zhì)降低的問題，本發(fā)明提供一種 保護(hù)揚聲器不受音頻損傷、增強音質(zhì)的揚聲器保護(hù)系統(tǒng)。

一種揚聲器保護(hù)系統(tǒng)，包括數(shù)字信號處理模塊、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換模塊和功 率放大模塊，數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)字信號處理模塊處理，進(jìn)行功率檢測，并根據(jù)檢 測的功率計算出衰減值或放大值，然后數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換模塊和功率放大模塊根 據(jù)計算出的衰減值或放大值對數(shù)字信號進(jìn)行對應(yīng)衰減或放大處理，使數(shù)字信號 的輸入功率在所定義的揚聲器輸入信號的動態(tài)范圍內(nèi)，再將處理后的數(shù)字信號 輸入揚聲器，所定義的動態(tài)范圍為P1min至P1max，其中，P1min為輸入信號 為白噪聲，人耳聽得較舒適的聲壓級所對應(yīng)的輸入信號功率，P1min大于揚聲 器的下限輸入功率P0min；P1max為輸入信號的頻率為揚聲器共振頻率的單頻 信號時，測得的揚聲器總諧波失真時，此時輸入信號所對應(yīng)的功率，P1max 小于揚聲器的上限輸入功率P0max，當(dāng)輸入信號的功率小于P1min時，將輸 入信號放大至所定義的動態(tài)范圍內(nèi)，當(dāng)輸入信號的功率大于P1max時，將輸 入信號衰減至所定義的動態(tài)范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，數(shù)字信號處理模塊處理對輸入的數(shù)字信號進(jìn)行功率檢測時，其計 算的是輸入信號的平均功率。

優(yōu)選地，當(dāng)已經(jīng)采集到n點的信號后，求n個點的信號功率之和Pn，在 下一時刻t采集一點輸入信號的數(shù)據(jù)，求該點的功率Pt，然后減去n個點的起 始點的輸入信號的數(shù)據(jù)功率P1，再加上t時刻的功率值Pt，然后除以n求得 平均功率Pa。

本發(fā)明揚聲器保護(hù)系統(tǒng)根據(jù)揚聲器的特性重新定義了輸入信號的動態(tài)范 圍，為揚聲器設(shè)置最佳動態(tài)范圍，保護(hù)揚聲器不受大功率輸入信號的沖擊。而 且，由于揚聲器在失真較小的情況下進(jìn)行工作，保證了音質(zhì)處于較佳狀態(tài)，因 此本發(fā)明揚聲器保護(hù)系統(tǒng)還具有改善音質(zhì)的效果。因此本發(fā)明揚聲器保護(hù)系統(tǒng) 具有保護(hù)揚聲器不受音頻損傷、增強音質(zhì)等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明揚聲器保護(hù)系統(tǒng)的系統(tǒng)框架圖。

圖2是圖1所示揚聲器保護(hù)系統(tǒng)的原理示意圖。

圖3是圖1所示揚聲器保護(hù)系統(tǒng)的信號處理步驟。

圖4是圖3所示信號處理步驟中的平均功率計算方法。

圖5是圖1所示揚聲器保護(hù)系統(tǒng)的計算實例圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的揚聲器保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

請參閱圖1至圖3，其中圖1是本發(fā)明揚聲器保護(hù)系統(tǒng)的系統(tǒng)框架圖，圖 2是圖1所示揚聲器保護(hù)系統(tǒng)的原理示意圖，圖3是圖1所示揚聲器保護(hù)系統(tǒng) 的信號處理步驟。

本系統(tǒng)基于數(shù)字信號處理平臺，其包括數(shù)字信號處理模塊、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn) 換模塊(Digital?to?Analog?Converter，DAC)和功率放大模塊。在本發(fā)明揚聲器保 護(hù)系統(tǒng)中，數(shù)字信號輸入后，先經(jīng)數(shù)字信號處理模塊進(jìn)行處理，然后經(jīng)過DAC 和功率放大模塊，將信號放大，再輸入到揚聲器。

圖2中，P0min是揚聲器的下限輸入功率，一般而言，P0min＝0w；P0max 是揚聲器所能承受的上限輸入功率，也就是揚聲器的音圈振動出現(xiàn)極限值 Xmax時所對應(yīng)的輸入功率。通常，為了保護(hù)揚聲器不受損傷，將其輸入信號 控制在P0max以下即可。

本發(fā)明對揚聲器輸入信號的動態(tài)范圍進(jìn)行了新的定義：

(a)、動態(tài)范圍的下限是指輸入信號為白噪聲，當(dāng)人耳聽得較舒適的聲壓級 時，此時的輸入信號的功率P1min；