[发明专利]利用开关型非福斯特系统的换能器带宽拓宽方法及装置

权利要求书

1.一种利用开关型非福斯特系统的电声换能器带宽拓宽方法，电声换能器(10)驱动信号由功率放大器(20)提供，所述电声换能器(10)的集中参数模型具有振动系统等效电路结构；其特征在于，所述开关型非福斯特系统包括连接于所述电声换能器(10)驱动端的单相全桥逆变器(30)、第一电容(1)、第一电感(2)；所述单相全桥逆变器(30)的两个开关管具有第一公共连接端(A)，另外两个开关管具有第二公共连接端(B)；所述单相全桥逆变器(30)的两个输入端分别与直流供电模块(4)的两个输出端对应电连接；所述第一公共连接端(A)、第二公共连接端(B)分别与第一电感(2)一端、第一电容(1)一端对应电连接；所述第一电感(2)另一端、第一电容(1)另一端、功率放大器(20)一个输出端相互电连接于第一电连接点(P1)；

当所述电声换能器(10)输入阻抗为容性时：所述电声换能器(10)一个驱动端连接至第一电连接点(P1)，所述功率放大器(20)另一个输出端、电声换能器(10)另一个驱动端均连接至第二公共连接端(B)；

当所述电声换能器(10)输入阻抗为感性时，所述电声换能器(10)一个驱动端连接至第二公共连接端(B)，所述功率放大器(20)另一个输出端、电声换能器(10)另一个驱动端相互电连接；

所述电声换能器带宽拓宽方法包括：

(M1)当所述电声换能器(10)输入阻抗为容性时，单相全桥逆变器(30)的调制度m’、调制相角θ_s利用下式计算，其中

m’＝m1+△m1；

θ_s＝θ_m；

其中，ω＝2πF_s，V_dc为所述直流供电模块(4)的输出电压，L_s、C_s分别为第一电容(1)的电容值、第一电感(2)的电感值；E_m、F_s、θ_m分别为所述功率放大器(20)输出电压信号的振幅、频率、相角；Δm1是根据计算得到的调制度反馈量；Z_等效1是对应于输入阻抗为容性的电声换能器(10)的开关型非福斯特系统在第一电连接点(P1)与第二公共连接端(B)之间的等效阻抗的实测值，C₀为输入阻抗为容性的电声换能器(10)的集中参数模型中静态等效电容(51)的容值；

(M2)当所述电声换能器(10)输入阻抗为感性时，单相全桥逆变器(30)的调制度m’、调制相角θ_s利用下式计算，其中

m’＝m2+Δm2：

其中，在输入阻抗为感性的电声换能器(10)的集中参数模型中，所述静态等效电感(56)与振动系统等效电路结构构成第一等效电路结构，Z_r、θ_r分别为所述第一等效电路结构的等效阻抗所对应的阻抗模、阻抗角；Δm2是根据jωL_e+Z_等效2计算得到的调制度反馈量；L_e为所述集中参数模型中静态等效电感(56)的电感值，Z_等效2是对应于输入阻抗为感性的电声换能器(10)的开关型非福斯特系统在第一电连接点(P1)与第二公共连接端(B)之间的等效阻抗的实测值。

2.根据权利要求1所述的电声换能器带宽拓宽方法，其特征在于：所述电声换能器(10)输入阻抗为容性；

在所述电声换能器(10)的集中参数模型中，所述振动系统等效电路结构与静态等效电容(51)、第一静态等效电阻(52)相互并联在电声换能器(10)的两个驱动端之间。

3.根据权利要求1所述的电声换能器带宽拓宽方法，其特征在于：当所述电声换能器(10)输入阻抗为容性时，Z_等效1是与的比值，其中，为由第一电容(1)另一端流向第一电容(1)一端的电流值，为由第一电感(2)一端流向第一电感(2)另一端的电流，为所测量的第一电容(1)另一端电压与第一电容(1)一端电压之间的差值。

4.根据权利要求1所述的电声换能器带宽拓宽方法，其特征在于：当所述电声换能器(10)输入阻抗为感性时，Z_等效2为与的比值，为所测量的功率放大器(20)输出电流。