[發明專利]一種揚聲器保護裝置及方法

有效

• 申請號: 201810989944.4
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN110868671B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 祝曉昆
• 申請（專利權）人: 武漢市聚芯微電子有限責任公司
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;李相雨

本發明實施例提供一種揚聲器保護裝置及方法。所述裝置包括一個或多個依次連接的振幅保護模塊；所述振幅保護模塊的輸入端接收待處理的第一音頻信號或者連接在前連接的振幅保護模塊，輸出端連接在后連接的振幅保護模塊或者輸出處理后的音頻信號；所述振幅保護模塊包括第一增益器、振幅模型和第一增益計算器；所述振幅模型的輸入端用于接收待處理的第一音頻信號，輸出端連接所述第一增益計算器的輸入端；所述第一增益計算器的輸出端連接所述第一增益器的輸入端；所述第一增益器的輸入端還用于接收所述待處理的第一音頻信號，輸出端連接在后連接的振幅保護模塊或者輸出處理后的第一音頻信號，實現了對目標喇叭的振幅保護。

技術領域

本發明實施例涉及揚聲器控制領域，尤其涉及一種揚聲器保護裝置及方法。

背景技術

隨著便攜式智能設備的普及與流行，人們對便攜式設備的音頻回放效果有了更高的要求。這使得廠家需要在物理空間受限的條件下充分發揮揚聲器的性能，同時保證揚聲器本身不會由于過度的驅動而受到損壞。

造成揚聲器損壞的因素主要有兩種：其一是喇叭振幅頻繁超過一定限度后造成的機械損壞，其二是喇叭長時間過溫工作導致的熱損壞。針對喇叭振幅和溫度的既有保護方法主要可分為以下兩類，即基于喇叭輸入信號的幅值的保護機制和基于對喇叭線圈上的電壓與電流值的實時測量的保護機制。

基于喇叭輸入信號的幅值的保護機制，現有技術將喇叭的輸入信號與N個(N≥2)不同等級的閾值做比較，輸入信號超過的閾值越高，該裝置就將以越快的速度降低輸入鏈路上的增益。此裝置的典型應用方法是將“第一閾值用于監測截頂失真”，將“第二預設閾值”設為“揚聲器的額定功率值對應的電平值”，從而在大部分時間將揚聲器限制在其額定功率或額定功率以下，并允許揚聲器短時間超額定功率工作。

基于對喇叭線圈上的電壓與電流值的實時測量的保護機制，現有技術在喇叭播放的音源信號上疊加了一個人耳對之不敏感的低頻分量，進而通過測量喇叭線圈上的電壓與電流實時估算喇叭的直流阻抗，然后根據線圈溫度與其直流阻抗之間的線性對應關系估算線圈溫度，從而進行溫度保護。

然而，上述方法各有缺陷。由于喇叭的輸入信號需要經過一個模型的變換才能轉換為振幅，單純基于輸入信號的幅值本身完全不能構成有效的振幅保護；對于溫度保護，除環境溫度外，喇叭溫度主要取決于輸入信號的均方值，且溫度要在信號超過閾值一段時間后才會上升至需要保護的程度，這使得基于信號幅值的保護機制傾向于過度保護；而基于對喇叭線圈上的電壓與電流值的實時測量的做法雖然可以起到良好的保護效果，卻需要在喇叭正常發聲之外引入較多額外的軟硬件開銷。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明實施例提供一種揚聲器保護裝置及方法。

第一方面，本發明實施例提供一種揚聲器保護裝置，包括：

一個或多個依次連接的振幅保護模塊；所述振幅保護模塊的輸入端用于接收待處理的第一音頻信號或者連接在前連接的振幅保護模塊，輸出端連接在后連接的振幅保護模塊或者輸出處理后的音頻信號；

所述振幅保護模塊包括第一增益器、振幅模型和第一增益計算器；

所述振幅模型的輸入端用于接收待處理的第一音頻信號，輸出端連接所述第一增益計算器的輸入端；

所述第一增益計算器的輸出端連接所述第一增益器的輸入端；

所述第一增益器的輸入端還用于接收所述待處理的第一音頻信號，輸出端連接在后連接的振幅保護模塊或者輸出處理后的第一音頻信號。

第二方面，本發明實施例提供一種基于第一方面的揚聲器保護裝置的揚聲器保護方法，包括：

獲取待處理的第一音頻信號的預期喇叭振幅；

根據所述預期喇叭振幅及目標喇叭的額定最大振幅，獲取第一目標增益值；