一种扬声器保护装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种扬声器保护装置及方法。所述装置包括温度保护模块；所述温度保护模块包括第一检波器、第一增益计算器和第一增益器；所述第一检波器为均方根检波器或均方值检波器，其输入端用于接收待处理的第一音频信号，输出端连接所述第一增益计算器的输入端；所述第一增益计算器的输出端连接所述第一增益器的输入端；所述第一增益器的输入端还用于接收所述待处理的第一音频信号，输出端用于输出处理后的第一音频信号。本发明专利技术实施例根据输入音频信号的均方根或均方值以及目标喇叭的额定功率所决定的相应阈值进行增益计算，获得温度保护所需要的增益值，通过增益器进行增益，从而实现对目标喇叭的温度保护。

A loudspeaker protection device and method

【技术实现步骤摘要】
一种扬声器保护装置及方法
本专利技术实施例涉及扬声器控制领域，尤其涉及一种扬声器保护装置及方法。
技术介绍
随着便携式智能设备的普及与流行，人们对便携式设备的音频回放效果有了更高的要求。这使得厂家需要在物理空间受限的条件下充分发挥扬声器的性能，同时保证扬声器本身不会由于过度的驱动而受到损坏。造成扬声器损坏的因素主要有两种：其一是喇叭振幅频繁超过一定限度后造成的机械损坏，其二是喇叭长时间过温工作导致的热损坏。针对喇叭振幅和温度的既有保护方法主要可分为以下两类，即基于喇叭输入信号的幅值的保护机制和基于对喇叭线圈上的电压与电流值的实时测量的保护机制。基于喇叭输入信号的幅值的保护机制，现有技术将喇叭的输入信号与N个(N≥2)不同等级的阈值做比较，输入信号超过的阈值越高，该装置就将以越快的速度降低输入链路上的增益。此装置的典型应用方法是将“第一阈值用于监测截顶失真”，将“第二预设阈值”设为“扬声器的额定功率值对应的电平值”，从而在大部分时间将扬声器限制在其额定功率或额定功率以下，并允许扬声器短时间超额定功率工作。基于对喇叭线圈上的电压与电流值的实时测量的保护机制，现有技术在喇叭播放的音源信号上叠加了一个人耳对之不敏感的低频分量，进而通过测量喇叭线圈上的电压与电流实时估算喇叭的直流阻抗，然后根据线圈温度与其直流阻抗之间的线性对应关系估算线圈温度，从而进行温度保护。然而，上述方法各有缺陷。由于喇叭的输入信号需要经过一个模型的变换才能转换为振幅，单纯基于输入信号的幅值本身完全不能构成有效的振幅保护；对于温度保护，除环境温度外，喇叭温度主要取决于输入信号的均方根或均方值，且温度要在信号超过阈值一段时间后才会上升至需要保护的程度，这使得基于信号幅值的保护机制倾向于过度保护；而基于对喇叭线圈上的电压与电流值的实时测量的做法虽然可以起到良好的保护效果，却需要在喇叭正常发声之外引入较多额外的软硬件开销。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术实施例提供一种扬声器保护装置及方法。第一方面，本专利技术实施例提供一种扬声器保护装置，包括：温度保护模块；所述温度保护模块包括第一检波器、第一增益计算器和第一增益器；所述第一检波器为均方根检波器或均方值检波器，其输入端用于接收待处理的第一音频信号，输出端连接所述第一增益计算器的输入端；所述第一增益计算器的输出端连接所述第一增益器的输入端；所述第一增益器的输入端还用于接收所述待处理的第一音频信号，输出端用于输出处理后的第一音频信号。第二方面，本专利技术实施例提供一种基于第一方面的扬声器保护装置的扬声器保护方法，包括：获取待处理的第一音频信号在第一预设时间窗口内的均方根或均方值；根据所述均方根或均方值，以及目标喇叭的额定功率所决定的相应阈值，获取第一目标增益值；根据所述第一目标增益值对所述待处理的第一音频信号进行增益后输出。本专利技术实施例提供的一种扬声器保护装置及基于所述扬声器保护装置的扬声器保护方法，通过第一检波器、增益计算器和增益器构建温度保护模块，根据输入音频信号的均方根或均方值，以及目标喇叭的额定功率所决定的相应阈值，进行增益计算，获得温度保护所需要的增益值，通过增益器进行增益，从而实现对目标喇叭的温度保护。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一种扬声器保护装置第一结构示意图；图2为本专利技术实施例一种扬声器保护装置第二结构示意图；图3为本专利技术实施例一种扬声器保护装置第三结构示意图；图4为本专利技术实施例一种扬声器保护装置第四结构示意图；图5为本专利技术实施例一种扬声器保护装置第五结构示意图；图6为本专利技术实施例一种扬声器保护装置第六结构示意图；图7为本专利技术实施例一种扬声器保护装置第七结构示意图；图8为本专利技术实施例一种扬声器保护装置第八结构示意图；图9为本专利技术实施例一种扬声器保护装置第九结构示意图；图10为本专利技术实施例一种扬声器保护装置第十结构示意图；图11为本专利技术实施例一种扬声器保护装置第十一结构示意图；图12为本专利技术实施例一种扬声器保护装置第十二结构示意图；图13为本专利技术实施例一种扬声器保护方法第一流程示意图；图14为本专利技术实施例一种扬声器保护方法第二流程示意图；图15为本专利技术实施例一种扬声器保护方法第三流程示意图。附图标记说明1、上游设备，2、温度保护模块，3、振幅保护模块，4、目标喇叭，5、信号保护模块，21、第一延迟器，22、第一增益器，23、第一检波器，24、第一增益计算器，31、第二延迟器，32、第二增益器，33、振幅模型，34、第一峰值探测器，35、第二增益计算器，36、第二峰值探测器，51、第三延迟器，52、第三增益器，53、第三峰值探测器，54、第三增益计算器。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。目前，振幅保护方面，基于线性模型通过喇叭的输入信号预测其振幅在电声行业属于常识的范畴，用特定的激励信号确定该线性模型的参数也已经有既定的经典方法。为应对同型号喇叭的个体差异及其使用过程中其振幅模型可能发生的改变，现有技术有多种方案不需要使用特定激励信号的，通过监测喇叭线圈上的电压与电流对喇叭模型进行在线更新的方法。对于振幅保护，实验表明，同型号喇叭的个体差异向振幅预测引入的误差甚至小于线性振幅模型本身的误差，因而上述对该模型的在线更新的必要性存疑。鉴于上述原因，本专利技术实施例提供一种扬声器保护装置及基于所述扬声器保护装置的扬声器保护方法，以解决现有技术问题。图1为本专利技术实施例一种扬声器保护装置第一结构示意图。本专利技术实施例提供一种扬声器保护装置，包括：温度保护模块2；所述温度保护模块2包括第一检波器23、第一增益计算器24和第一增益器22；所述第一检波器23为均方根检波器或均方值检波器，其输入端用于接收待处理的第一音频信号，输出端连接所述第一增益计算器24的输入端；所述第一增益计算器24的输出端连接所述第一增益器22的输入端；所述第一增益器22的输入端还用于接收所述待处理的第一音频信号，输出端用于输出处理后的第一音频信号。具体的，所述第一检波器23可以是均方根检波器(RMSdetector)，也可以是均方值检波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扬声器保护装置，其特征在于，包括：温度保护模块；/n所述温度保护模块包括第一检波器、第一增益计算器和第一增益器；/n所述第一检波器为均方根检波器或均方值检波器，其输入端用于接收待处理的第一音频信号，输出端连接所述第一增益计算器的输入端；/n所述第一增益计算器的输出端连接所述第一增益器的输入端；/n所述第一增益器的输入端还用于接收所述待处理的第一音频信号，输出端用于输出处理后的第一音频信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种扬声器保护装置，其特征在于，包括：温度保护模块；
所述温度保护模块包括第一检波器、第一增益计算器和第一增益器；
所述第一检波器为均方根检波器或均方值检波器，其输入端用于接收待处理的第一音频信号，输出端连接所述第一增益计算器的输入端；
所述第一增益计算器的输出端连接所述第一增益器的输入端；
所述第一增益器的输入端还用于接收所述待处理的第一音频信号，输出端用于输出处理后的第一音频信号。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度保护模块还包括第一延迟器；
所述第一延迟器的输入端用于接收所述待处理的第一音频信号，输出端连接所述第一增益器的输入端。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括一个或多个依次连接的振幅保护模块；所述振幅保护模块的输入端连接所述温度保护模块或在前连接的振幅保护模块，输出端连接在后连接的振幅保护模块或者输出处理后的音频信号；
所述振幅保护模块包括第二增益器、振幅模型和第二增益计算器；
所述振幅模型的输入端用于接收待处理的第二音频信号，输出端连接所述第二增益计算器的输入端；所述待处理的第二音频信号为所述温度保护模块输出的音频信号，或者在前连接的振幅保护模块输出的音频信号；
所述第二增益计算器的输出端连接所述第二增益器的输入端；
所述第二增益器的输入端还用于接收所述待处理的第二音频信号，输出端连接在后连接的振幅保护模块或者输出处理后的第二音频信号。


4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述振幅保护模块还包括第二延迟器；
所述第二延迟器的输入端用于接收待处理的第二音频信号，输出端连接所述第二增益器的输入端。


5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述第二增益计算器的输入端还用于接收待处理的第二音频信号。


6.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述振幅保护模块还包括第一峰值探测器；
所述第一峰值探测器的输入端连接所述振幅模型的输出端，输出端连接所述第二增益计算器的输入端。


7.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述振幅保护模块还包括第二峰值探测器；
所述第二峰值探测器输入端用于接收待处理的第二音频信号，输出端连接所述第二增益计算器的输入端。


8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括一个或多个依次连接的信号保护模块；所述信号保护模块的输入端连接所述温度保护模块或在前连接的信号保护模块，输出端连接在后连接的信号保护模块或者输出处理后的音频信号；
所述信号保护模块包括第三增益器和第三增益计算器；
所述第三增益计算器的输入端用于接收待处理的第三音频信号，输出端连接所述第三增益器的输入端；所述待处理的第三音频信号为所述温度保护模块输出的音频信号，或者在前连接的信号保护模块输出的音频信号；
所述第三增益器的输入端还用于接收待处理的第三音频信号，输出端连接在后连接的信号保护模块或者输出处理后的第三音频信号。


9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述信号保护模块还包括第三峰值探测器；
所述第三峰值探测器的输入端用于接收待处理的第三音频信号，输出端连接所述第三增益计算器的输入端。


10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述信号保护模块还包括第三延迟器；
所述第三延迟器的输入端用于接收待处理的第三音频信号，输出端连接所述第三增益器的输入端。


11.一种基于权利要求1-10任一项所述扬声器保护装置的扬声器保护方法，其特征在于，包括：
获取待处理的第一音频信号在第一预设时间窗口内的均方根或均方值；
根据所述均方根或均方值，以及目标喇叭的额定功率所决定的相应阈值，获取第一目标增益值；
根据所述第一目标增益值对所述待处理的第一音频信号进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝晓昆，
申请(专利权)人：武汉市聚芯微电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42