制， 其中，本發(fā)明實(shí)施例中的喇叭模型是基于移動(dòng)設(shè)備喇叭參數(shù)的基礎(chǔ)上以下方式建立的。
[0027] 首先，移動(dòng)設(shè)備喇叭的特征參數(shù)請參閱下表1:
[0028] 表 1

[0031] 以上表中fO為喇叭諧振頻率，通常在fO處，喇叭膜片有最大位移，fO與喇叭所處音 腔體積有關(guān)，Excursion為額定功率下喇叭膜片位移，額定功率下，膜片振幅與頻率以及音 腔體積的關(guān)系請參見圖4所示的示意圖。
[0032] 本發(fā)明實(shí)施例的喇叭模型通過以下方法建立：
[0033 ] 1、獲取喇叭在密閉音腔內(nèi)的諧振頻率fO;
[0034] 2、播放頻率為fO的粉紅噪音，在保證總諧波失真加噪聲THD+N不超過設(shè)備所能接 受的最大THD+N參數(shù)值，喇叭膜片振幅不超過最大安全位移，以及喇叭膜片溫度不超過最大 可承受溫度狀態(tài)下，逐步提高功放輸出功率，同時(shí)檢測喇叭膜片振幅，從而得到喇叭膜片振 幅與功放輸出功率的關(guān)系、功放輸出功率與喇機(jī)膜片的溫度的關(guān)系。
[0035]其中，檢測喇叭膜片振幅主要是檢測喇叭膜片中心位置和四周預(yù)定多個(gè)對稱點(diǎn)位 置的膜片振幅，比如四周4個(gè)對稱點(diǎn)位置的膜片振幅。
[0036] 具體過程如下：
[0037] 1)將喇叭置于移動(dòng)設(shè)備音腔內(nèi)，測試?yán)仍诿荛]音腔內(nèi)的fO
[0038] 2)播放頻率為fO的粉紅噪聲，設(shè)定移動(dòng)設(shè)備所能接受的最大THD+N的參數(shù)值ao,逐 步提高功放升壓電路電壓，并且提高功放增益倍數(shù)，同時(shí)檢測喇叭膜片振幅，檢測喇叭膜片 中心位置和四周四個(gè)對稱點(diǎn)位置膜片振幅，保證膜片振幅不超過最大安全位移So，THD+N不 超過設(shè)定值ao。得出喇叭膜片振幅與功放輸出功率的關(guān)系。
[0039] 3)在逐步提高功放輸出功率的過程中，利用環(huán)境溫度和喇叭膜片的溫升系數(shù)以及 功放實(shí)時(shí)的輸出功率計(jì)算出膜片的實(shí)時(shí)溫度，提高功率的同時(shí)，保證喇叭膜片不超過最大 可承受溫度T。
[0040] T = to+Ρ/θο，其中to為環(huán)境溫度，可以從移動(dòng)設(shè)備AP端獲取，P為喇叭輸出功率，θο 為喇叭膜片溫升系數(shù)。P可以通過功放檢測功放輸出端的電流和電壓計(jì)算得出。
[0041 ] 4)綜上，在保證功放輸出電信號THD+N不超過ao,膜片最大位移不超過安全位移So， 喇叭膜片溫度不超過最大可承受溫度To,記錄下功放升壓電路的輸出電壓的最大幅值以及 功放增益。
[0042]通過對喇叭建模過程發(fā)現(xiàn)，當(dāng)功放供電電壓提升時(shí)，在同等的THD+N情況下，輸出 功率可以顯著提高。
[0043]以上本發(fā)明實(shí)施例提供的智能音頻系統(tǒng)，通過在智能音頻系統(tǒng)DSP集成喇叭模型， 其中喇叭模型是描述功放輸出功率與膜片振幅關(guān)系，功放輸出功率與膜片溫度關(guān)系的模 型，根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型可以實(shí)時(shí)監(jiān)控喇叭的狀態(tài)，包括膜片位移以及溫度，DSP基于喇叭 模型實(shí)時(shí)調(diào)整功放供電電壓VCC以及增益，從而控制喇叭的輸出音量。由于是基于喇叭模型 來實(shí)時(shí)調(diào)整功放輸出功率，從而可以保證喇叭最大限度的發(fā)揮性能有不至于導(dǎo)致聲音失真 或損壞喇叭。
[0044]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā) 明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技 術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種智能音頻系統(tǒng)，其特征在于，所述智能音頻系統(tǒng)包括數(shù)字信號處理器DSP以及功 放、喇叭，所述DSP集成喇叭模型，所述喇叭模型用于描述所述功放輸出功率與喇叭膜片振 幅、所述功放輸出功率與喇叭膜片的溫度的關(guān)系，所述DSP基于所述喇叭模型，控制所述功 放的實(shí)時(shí)輸出功率，從而控制喇叭的輸出音量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能音頻系統(tǒng)，其特征在于，所述智能音頻系統(tǒng)還包括反饋電 路，所述DSP從音源獲取實(shí)時(shí)環(huán)境溫度，通過所述反饋電路檢測所述功放的輸出功率，根據(jù) 所述喇叭模型獲取喇叭膜片實(shí)時(shí)的振幅以及實(shí)時(shí)溫度，基于喇叭模型，控制所述功放的實(shí) 時(shí)輸出功率。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能音頻系統(tǒng)，其特征在于，所述智能音頻系統(tǒng)還包括升壓電 路，所述DSP基于所述喇叭模型，實(shí)時(shí)控制所述升壓電路的電壓幅值以及所述功放的增益， 進(jìn)而控制所述功放的輸出功率。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能音頻系統(tǒng)，其特征在于，所述智能音頻系統(tǒng)還包括電源， 用于給所述升壓電路提供電壓。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能音頻系統(tǒng)，其特征在于，所述DSP基于所述喇叭模型，控制 所述功放的實(shí)時(shí)輸出功率，從而控制所述喇叭的輸出音量包括： 所述DSP基于所述喇叭模型中喇叭模型最大位移和最大溫升，實(shí)時(shí)調(diào)整所述功放的實(shí) 時(shí)輸出功率，從而控制所述喇叭的輸出音量。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能音頻系統(tǒng)，其特征在于，所述喇叭模型通過以下方法建 立： 獲取喇叭在密閉音腔內(nèi)的諧振頻率f〇; 播放頻率為f〇的粉紅噪音，在保證總諧波失真加噪聲THD+N不超過設(shè)備所能接受的最 大THD+N參數(shù)值，喇叭膜片振幅不超過最大安全位移，以及喇叭膜片溫度不超過最大可承受 溫度狀態(tài)下，逐步提高功放輸出功率，同時(shí)檢測喇叭膜片振幅，從而得到喇叭膜片振幅與功 放輸出功率的關(guān)系、功放輸出功率與喇叭膜片的溫度的關(guān)系。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能音頻系統(tǒng)，其特征在于，所述最大可承受溫度T通過以下 方式獲得： T = to+Ρ/θο，其中，to為從音源獲取的環(huán)境溫度，P為喇叭輸出功率，所述喇叭輸出功率 通過功放輸出端的電流和電壓計(jì)算得到，θ〇為喇叭膜片溫升系數(shù)。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能音頻系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測喇叭膜片振幅包括:檢 測喇叭膜片中心位置和四周預(yù)定多個(gè)對稱點(diǎn)位置的膜片振幅。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能音頻系統(tǒng)。智能音頻系統(tǒng)包括數(shù)字信號處理器DSP以及功放、喇叭，DSP集成喇叭模型，喇叭模型用于描述功放輸出功率與喇叭膜片振幅、功放輸出功率與喇叭膜片的溫度的關(guān)系，DSP基于喇叭模型，控制功放的實(shí)時(shí)輸出功率，從而控制喇叭的輸出音量。通過上述方式，本發(fā)明能夠保證喇叭最大限度的發(fā)揮性能有不至于導(dǎo)致聲音失真或損壞喇叭。
【IPC分類】G06F3/16
【公開號】CN105549946
【申請?zhí)枴緾N201510900021
【發(fā)明人】李新, 王晨, 倪漫利, 牛喬萬, 王海瑞
【申請人】深圳天瓏無線科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月8日