[发明专利]使用低阶非线性模型来控制电动扬声器驱动器

权利要求书

1.一种扬声器系统包括：

扬声器驱动器，被配置为基于驱动器电压输入引起扬声器锥体位移；以及

控制器，被配置为将驱动器电压输入生成到扬声器驱动器，所述控制器包括：

前馈控制路径，被配置为基于扬声器驱动器的电声动力学的非线性模型和输入音频信号来生成额定电压输入。

2.根据权利要求1所述的扬声器系统，所述控制器进一步包括被配置为调节所述驱动器电压输入的反馈控制路径。

3.根据权利要求2所述的扬声器系统，其中所述反馈控制路径被配置为通过基于目标电流和测量的由扬声器驱动器消耗的电流的比较而生成校正电压来调节所述驱动器电压输入，其中，所述驱动器电压输入是额定电压输入和校正电压的总和。

4.根据权利要求1所述的扬声器系统，其中，所述控制器进一步包括轨迹规划块，被配置为：

基于输入音频信号生成目标锥体位移；以及

基于目标锥体位移确定目标电流。

5.根据权利要求4所述的扬声器系统，其中所述前馈控制路径被进一步配置为使用所述目标锥体位移和所述目标电流将额定电压输入生成到扬声器驱动器。

6.根据权利要求5所述的扬声器系统，其中所述前馈控制路径使用平坦过程以基于所述目标位移的函数及其时间导数、所述目标电流和所述目标电流关于时间的至少一个导数来确定所述额定电压。

7.根据权利要求1所述的扬声器系统，其中所述扬声器驱动器在锥体位移的操作范围内具有基本恒定的音圈电感，并且所述扬声器驱动器包括基于力因子Bl(x)、机械刚度K(x)、和恒定音圈电感简化实时计算和数字控制的特性，其中x是锥体位移。

8.根据权利要求1所述的扬声器系统，其中，所述反馈控制路径基于目标电流和测量的电流之间的误差的比例项、积分项、或导数项中的至少一个来调节所述额定电压输入。

9.根据权利要求1所述的扬声器系统，其中，所述反馈控制路径实施比例积分微分(PID)控制、自适应控制、状态反馈、线性二次调节器控制、线性二次高斯控制、和多变量鲁棒控制中的至少一个。

10.根据权利要求1所述的扬声器系统，其中所述扬声器驱动器具有非恒定的音圈电感。

11.一种包括程序的非暂时性处理器可读介质，所述程序在由处理器执行时执行方法，所述方法包括：

将驱动器电压输入生成到扬声器驱动器，其中生成驱动器电压输入包括基于扬声器驱动器的电声动力学的非线性模型和输入音频信号来生成额定电压输入；以及

基于驱动器电压输入引起扬声器锥体位移。

12.根据权利要求11所述的非暂时性处理器可读介质，其中所述方法进一步包括基于反馈控制路径来调节所述驱动器电压输入。

13.根据权利要求12所述的非暂时性处理器可读介质，其中调节所述额定电压输入包括将所述目标电流和测量的由扬声器驱动器消耗的电流比较。

14.根据权利要求11所述的非暂时性处理器可读介质，其中所述方法进一步包括：

基于输入音频信号生成目标锥体位移；以及

基于目标锥体位移生成目标电流。

15.根据权利要求14所述的非暂时性处理器可读介质，其中所述方法进一步包括使用所述目标锥体位移和所述目标电流将所述额定电压输入生成到所述扬声器驱动器。