[發明專利]一種揚聲器溫度保護方法、系統及具有溫度保護的揚聲器

有效

• 申請號: 201911318291.8
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN113015068B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 陳志鵬;施韻;彭聰聰
• 申請（專利權）人: 武漢市聚芯微電子有限責任公司
• 主分類號: H04R9/06
• 分類號: H04R9/06;H04R9/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 楊明月

本發明實施例提供一種揚聲器溫度保護方法、系統及具有溫度保護的揚聲器，該方法包括：將原始音頻信號和小幅度導頻信號進行合成，得到音頻合成信號，并將音頻合成信號進行復制，得到第一音頻信號和第二音頻信號；對第一音頻信號進行延遲處理，得到延遲處理后的第一音頻信號；根據實時音頻輸入信號增益系數，對第二音頻信號進行信號增益處理，得到第三音頻信號；根據第三音頻信號的均方值和預設均方值閾值，獲取目標音頻輸入信號增益系數；根據目標音頻輸入信號增益系數，對延遲處理后的第一音頻信號進行增益處理，以用于進行揚聲器溫度保護。本發明實施例提高了揚聲器線圈的溫度控制效果。

技術領域

本發明涉及信號處理技術領域，尤其涉及一種揚聲器溫度保護方法、系統及具有溫度保護的揚聲器。

背景技術

便攜式智能設備上的揚聲器在異常高的環境條件中長時間大音量播放，會導致喇叭線圈過熱，進而對揚聲器本身造成損壞。

為防止揚聲器因過熱而聲品質下降或損毀，目前可利用智能功率放大器(SmartPower Amplifier,SPA)進行線圈過溫保護，而其現有保護方法主要可分為以下兩類：1、基于功率的保護方法，通過分頻段進行精細增益調節，對不同頻段設定不同的功率閾值，確保在保護揚聲器的同時盡可能利用揚聲器的有效功率；2、基于溫度的保護方法，通過在喇叭播放的音源信號上疊加了人耳不敏感的低頻分量，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，最后再根據線圈溫度實時調整一個可變增益模塊的增益，將喇叭線圈溫度控制在某個閾值以下。

然而，基于功率的保護方法，由于揚聲器的額定功率由各個廠家提供，通常只保證揚聲器在播放粉紅噪聲(大多數音樂信號頻譜能量分布與粉紅噪聲類似)時可持續以額定功率工作，并不保證在任意輸入信號的情況下，揚聲器都以額定功率持續工作；基于溫度的保護方法，一旦直流阻抗值校準值或最大溫度閾值出現偏差，會導致嚴重的過保護或者欠保護現象。因此，現在亟需一種揚聲器溫度保護方法、系統及具有溫度保護的揚聲器來解決上述問題。

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溫度保護方法、系統及具有溫度保護的揚聲器。

第一方面，本發明實施例提供了一種揚聲器溫度保護方法，包括：

將原始音頻信號和小幅度導頻信號進行合成，得到音頻合成信號，并將所述音頻合成信號進行復制，得到第一音頻信號和第二音頻信號；

對所述第一音頻信號進行延遲處理，得到延遲處理后的第一音頻信號；根據實時音頻輸入信號增益系數，對所述第二音頻信號進行信號增益處理，得到第三音頻信號；

對所述第三音頻信號進行均方值處理，得到所述第三音頻信號的均方值，并根據所述第三音頻信號的均方值和預設均方值閾值，獲取目標音頻輸入信號增益系數；

根據所述目標音頻輸入信號增益系數，對所述延遲處理后的第一音頻信號進行增益處理，以用于進行揚聲器溫度保護。

進一步地，在所述根據實時音頻輸入信號增益系數，對所述第二音頻信號進行信號增益處理，得到第三音頻信號之前，所述方法還包括：

根據揚聲器線圈的電壓值和電流值，獲取揚聲器線圈的實時溫度；

根據所述實時溫度和預設最大溫度閾值，獲取揚聲器線圈的溫度差值；

根據所述溫度差值和第一比例微分系數公式，獲取比例微分系數，以根據所述比例微分系數，獲取實時音頻輸入信號溫度增益系數，所述第一比例微分系數公式為：

其中，M表示比例微分系數，Kp表示比例因子，Kd表示微分因子，ΔT表示溫度差值。

進一步地，在所述根據所述實時溫度和預設最大溫度閾值，獲取揚聲器線圈的溫度差值之后，所述方法還包括：