【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2009年3月31日提交的申请号为第61/165,240的美国临时申请和2010年3月26日提交的申请号为第12/748097的美国专利申请的优先权权益。
本专利技术涉及音频系统,尤其涉及与音频系统中的扬声器控制相关的动反馈(motional feedback)。
技术介绍
音频系统典型地包括以音频信号的形式提供音频内容的音频源、放大该音频信号的放大器、以及一个或多个将该放大的音频信号转换成声波的扬声器。扬声器典型地由扬声器制造商标示有标称的阻抗值,例如4欧姆或8欧姆。事实上,扬声器的阻抗随频率而变化,因此导致驱动该扬声器的放大器的负载也随频率而变化。此外,扬声器的阻抗通常是明显非线性的。扬声器阻抗相对于频率的变化可以用扬声器阻抗曲线来显示,这种扬声器阻抗曲线通常由制造商通过扬声器制造模型来提供。该负载阻抗的非线性方面从未公开过。扬声器的非线性操作还因为扬声器是对电压和电流的变化很敏感的电机设备。此外,扬声器的非线性操作可能还归应于移置和老化,以及环境条件,例如温度和湿度。此外,在操作过程中扬声器的音圈可能遭受与音频内容的放大级别有关的加热和冷却。此外,在特定扬声器设计中制造和材料的变化也可能导致/造成扬声器的非线性操作。因此,扬声器参数,例如DC阻抗、质量矩(moving mass)、顺应性(compliance)、共振频率以及电感可能在扬声器的相同制造模型中发生显著变化,还可能随着操作和环境条件的改变而发生明显改变。由于对于任何给定的扬声器,扬声器的非线性操作和该扬声器阻抗的相应变化可能明显改变,因此当扬声器由放大器用放大音 ...
【技术保护点】
一种用于最小化扬声器非线性失真的动反馈系统,包括:音频放大器,其输出端具有可变输出阻抗,所述输出端被配置成提供放大的音频信号以驱动扬声器;阻抗控制模块,其包括在所述音频放大器中,所述阻抗控制模块被配置成根据所述音频信号的频率的函数来控制所述可变输出阻抗;所述阻抗控制模块被配置成在低于确定阈值频率时将所述输出阻抗改变成呈现负阻抗;并且所述阻抗控制模块还被配置成在高于所述确定阈值频率时将所述输出阻抗改变成呈现正阻抗。
【技术特征摘要】
US 2009-3-31 61/165,240;US 2010-3-26 12/748,0971.一种用于最小化扬声器非线性失真的动反馈系统,包括:音频放大器,其输出端具有可变输出阻抗,所述输出端被配置成提供放大的音频信号以驱动扬声器;阻抗控制模块,其包括在所述音频放大器中,所述阻抗控制模块被配置成根据所述音频信号的频率的函数来控制所述可变输出阻抗;所述阻抗控制模块被配置成在低于确定阈值频率时将所述输出阻抗改变成呈现负阻抗;并且所述阻抗控制模块还被配置成在高于所述确定阈值频率时将所述输出阻抗改变成呈现正阻抗。2.如权利要求1所述的动反馈系统,其中所述阻抗控制模块包括反馈环,该反馈环对提供给所述扬声器的放大音频信号的电流做出响应,以控制所述可变输出阻抗。3.如权利要求1所述的动反馈系统,其中所述阻抗控制模块包括滤波器,该滤波器被配置为具有代表最优源阻抗的滤波器响应,以最小化所述扬声器的非线性失真。4.如权利要求3所述的动反馈系统,其中代表扬声器的最优源阻抗的滤波器响应包括相位倒置和增益。5.如权利要求4所述的动反馈系统,其中所述相位倒置被配置成在所述确定阈值频率周围的过渡带内发生。6.如权利要求3所述的动反馈系统,其中所述阻抗控制模块被配置成基于所述滤波器响应和提供给所述扬声器的放大音频信号的电流来控制所述音频放大器的输出阻抗。7.如权利要求1所述的动反馈系统,其中所述阻抗控制模块包括有源滤波器。8.如权利要求7所述的动反馈系统,其中所述有源滤波器包括单操作放大器。9.如权利要求1所述的动反馈系统,其中所述确定阈值频率是用户指定的频率过渡带。10.一种最小化扬声器非线性失真的方法,包括:从音频源接收音频信号;通过音频放大器放大所述音频信号;使用所述音频放大器的输出端用放大的音频信号来驱动扬声器,所述输出端具有受控的输出阻抗;在低于所述确定阈值频率时将所述输出阻抗控制成呈现负阻抗;以及在高于所述确定阈值频率时将所述输出阻抗控制成呈现正阻抗。11.如权利要求10所述的方法,其中控制所述负阻抗和控制所述正阻抗包括使用电流反馈,该电流反馈在低于所述确定频率时是正电流反馈,而在高于所述确定频率时是负电流反馈。12.如权利要求10所述的方法,其中将所述输出阻抗控制成负阻抗以及将所述输出阻抗控制成正阻抗,包括监控通过所述音频放大器放大的音频信号中提供的电流,以及使用电流反馈环来优化所述扬声器的受控输出阻抗以最小化扬声器失真。13.如权利要求10所述的方法,其中将所述输出阻抗控制成负阻抗以及将所述输出阻抗控制成正阻抗,包括将滤波器响应的基于频率的增益应用于放大音频信号的输出电流的频谱,以及逼近所述扬声器的控制源阻抗以最小化扬声器失真。14.如权利要求10所述的方法,其中将所述输出阻抗控制成负阻抗包括将滤波器响应的第一增益应用于音频信号中包括的电流的低于所述阈值确定频率的第一频率范围,并且将所述输出阻抗控制成正阻抗包括将第二增益应用于音频信号的电流的高于所述阈值确定频率的第二频率范围。15.如权利要求10所述的方法,其中将所述输出阻抗控制成负阻抗和将所述输出阻抗控制成正阻抗,包括操作电流反馈,该电流反馈在低于所述阈值确定频率时具有正电流反馈,并在高于所述阈值确定频率时具有负电流反馈。16.如权利要求10所述的方法,其中将所述输出阻抗控制...
【专利技术属性】
技术研发人员:杰拉尔德R斯坦利,
申请(专利权)人:哈曼国际工业有限公司,
类型:发明
国别省市:US[美国]
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