[发明专利]用于防止扬声器过度偏移的系统及方法

说明书

一种系统可包括控制器，所述控制器被构成为耦接至扬声器。所述控制器可被构成为接收音频输入信号。所述控制器还可被构成为基于与所述扬声器相关联的线性位移传递函数，处理所述音频输入信号以生成所述音频扬声器的模型化线性位移，其中所述线性位移传递函数具有响应，所述响应将所述扬声器的线性位移建模为所述音频输入信号的线性函数。所述控制器还可被构成为基于与所述音频扬声器相关联的偏移线性函数，处理所述模型化线性位移以生成所述音频扬声器的预测实际位移，其中所述偏移线性函数是所述模型化线性位移的函数且具有响应，所述响应将所述扬声器的位移的非线性建模为所述音频输入信号的函数。

技术领域

本发明大体上涉及音频扬声器，更特定地，涉及对扬声器系统的位移进行建模以保护音频扬声器不受损害。

背景技术

音频扬声器或扬声器在个人使用的许多设备上普遍存在，包括电视机、立体声系统、计算机、智能手机及许多其他消费类设备。一般而言，音频扬声器为电声换能器，响应于电音频信号输入，所述电声换能器产生声音。

鉴于其作为机械设备的性质，音频扬声器可能受到由扬声器的操作引起的损害，包括过热和/或过度偏移，其中扬声器的物理组件偏离静止位置太远距离。为了防止发生这样的损害，扬声器系统通常包括控制系统，所述控制系统能够控制待传递给音频扬声器的音频信号的音频增益、音频带宽和/或其他分量。

然而，现有扬声器系统控制方法存在缺点。例如，虽然许多这样的方法基于测定操作特性对扬声器操作进行建模，但是采用线性模型。虽然这样的线性模型可充分地对小信号行为进行建模，但是可能无法充分地对由较大信号引起的扬声器非线性效应进行建模。又如，虽然一些现有方法对非线性行为进行建模，但是这样的模型从数学上说往往复杂，通常需要额外设计复杂性、成本和处理资源。

发明内容

根据本发明的教示，与保护扬声器不受损害相关联的某些缺点和问题已经减少或消除。

根据本发明的实施例，一种系统可包括控制器，所述控制器被构成为耦接至音频扬声器。所述控制器可被构成为接收音频输入信号。所述控制器还可被构成为基于与音频扬声器相关联的线性位移传递函数，处理音频输入信号以生成音频扬声器的模型化线性位移，其中所述线性位移传递函数具有响应，所述响应将音频扬声器的线性位移建模为音频输入信号的线性函数。所述控制器还可被构成为基于与音频扬声器相关联的偏移线性函数，处理模型化线性位移以生成音频扬声器的预测实际位移，其中所述偏移线性函数是模型化线性位移的函数且具有响应，所述响应将音频扬声器的位移的非线性建模为音频输入信号的函数。

根据本发明的这些和其他实施例，一种方法可包括接收音频输入信号。所述方法还可包括基于与音频扬声器相关联的线性位移传递函数，处理音频输入信号以生成音频扬声器的模型化线性位移，其中所述线性位移传递函数具有响应，所述响应将音频扬声器的线性位移建模为音频输入信号的线性函数。所述方法还可包括基于与音频扬声器相关联的偏移线性函数，处理模型化线性位移以生成音频扬声器的预测实际位移，其中所述偏移线性函数是模型化线性位移的函数且具有响应，所述响应将音频扬声器的位移的非线性建模为音频输入信号的函数。

本发明的技术优势对于本领域普通技术人员而言从本文中所包括的图式、说明书和权利要求可以显而易见。实施例的目的和优点将至少通过在权利要求中特别指出的元件、功能及组合来实现和完成。

应当理解，前述大致说明和以下详细说明都为举例说明，且不限制本发明中所提出的权利要求。

附图说明

通过结合附图参考以下说明，可更完整地理解本发明实施例及其优点，其中相同附图标记表示相同功能，以及其中：

图1示出了根据本发明的实施例的示例性系统的方块图，所述示例性系统使用扬声器建模和跟踪来控制音频扬声器的操作；

图2示出了根据本发明的实施例的模型，用于对音频扬声器的位移进行建模和跟踪；