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扬声器保护电路系统和方法

阅读:353发布:2020-10-03

专利汇可以提供扬声器保护电路系统和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 申请 涉及用于对扬声器(102)进行热保护的方法和装置。 控制器 (106)被配置成生成用于调制驱动扬声器的 信号 处理链(101)的增益的 控制信号 (Gmod)。该控制器被配置成使得根据对扬声器的音圈 温度 的指示(TVC)、对扬声器的音圈中的功率耗散的指示(PVC)以及对用于来自音圈的热量流动的热储器的储器温度的指示(Tres)中的每个生成该控制信号。该储器温度可以是环境的周围温度或该扬声器或装置的充当 散热 器的部件的温度。,下面是扬声器保护电路系统和方法专利的具体信息内容。

1.一种用于对扬声器进行热保护的系统,包括:
一个控制器,所述控制器被配置成生成用于调制驱动所述扬声器的信号处理链的增益的控制信号
其中所述控制器被配置成使得根据以下项中的每个生成所述控制信号:
对所述扬声器的音圈温度的指示;
对所述扬声器的音圈中的功率耗散的指示;以及
对用于来自音圈的热量流动的热储器的储器温度的指示。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述控制器包括:
一个功率限制模,所述功率限制模块被配置成基于对储器温度的所述指示来确定容许功率耗散与音圈温度的容许功率函数;以及
一个增益计算模块,所述增益计算模块被配置成基于对音圈温度的所述指示、对音圈中的功率耗散的所述指示和所述容许功率函数来确定增益设置,
其中所述控制信号是基于所述增益设置的。
3.根据权利要求2所述的系统,其中所述功率限制模块被配置成确定所述容许功率函数,使得在音圈的最大容许温度时的容许功率耗散取决于对储器温度的所述指示。
4.根据权利要求3所述的系统,其中所述功率限制模块被配置成确定所述容许功率函数,使得在所述最大容许温度时的容许功率耗散对应于导致在相关储器温度时音圈的大体上稳态温度的功率耗散。
5.根据权利要求2或3所述的系统,其中所述功率限制模块被配置成确定处于阈值温度与所述最大容许温度之间的音圈温度范围的容许功率函数。
6.根据权利要求5所述的系统,其中处于所述阈值温度与所述最大容许温度之间的容许功率函数对应于以下项中的至少一个:S形曲线、多项式曲线、贝塞尔曲线或样条曲线。
7.根据权利要求5或6所述的系统,其中所述功率限制模块被配置成确定所述容许功率函数,使得对于在所述阈值温度以下的任何音圈温度,不对容许功率施加限制。
8.根据权利要求5至7中的任一项所述的系统,其中所述功率限制模块被配置成确定所述容许功率函数,使得在所述阈值温度时的容许功率耗散是基于对所述扬声器的音圈中的功率耗散的所述指示。
9.根据权利要求2至8中的任一项所述的系统,其中所述增益计算模块被配置成基于容许功率耗散和对音圈中的功率耗散的所述指示来确定所述增益设置,所述容许功率耗散根据所述容许功率函数来确定。
10.根据权利要求9所述的系统,其中所述增益计算模块被配置成根据增益控制传递函数来确定所述增益设置。
11.根据权利要求10所述的系统,其中所述增益控制传递函数使所述增益设置从所述扬声器的音圈中的功率耗散的第一值处的第一增益设置变化到音圈中的功率耗散的第二值处的第二增益设置,其中所述第一增益设置对应于最大增益设置,并且所述第二增益设置对应于较低增益设置。
12.根据权利要求11所述的系统,其中音圈中的功率耗散的第二值对应于所述容许功率耗散,且如果驱动所述扬声器的信号处理链的输入信号在最大平处,则所述第二增益设置所对应的增益设置将导致与所述容许功率耗散大体上相等的功率耗散。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的系统,包括一个估计模块,所述估计模块被配置成基于对音圈的功率耗散的所述指示来确定对储器温度的所述指示。
14.根据权利要求13所述的系统,其中所述估计模块包括:
一个温度升高模块,所述温度升高模块被配置成基于对音圈的功率耗散的所述指示以及音圈与热储器之间的热路径的热阻抗模型来确定估计的温度升高;以及
一个储器温度估计模块,所述储器温度估计模块被配置成基于对音圈温度的所述指示和所述估计的温度升高来确定对储器温度的所述指示。
15.根据权利要求13或14所述的系统,其中所述估计模块包括用于接收指示施加到所述扬声器的音圈的电压的第一信号和指示在所述音圈中流动的电流的第二信号的至少一个输入,且被配置成基于所述第一信号和所述第二信号来确定对所述音圈的温度的所述指示和对所述音圈中的功率耗散的所述指示;其中至少对温度的所述估计是基于对所述音圈的电阻的估计,对所述音圈的电阻的估计是基于所述第一信号和所述第二信号确定的。
16.根据权利要求15所述的系统,其中所述估计模块被配置成基于以下项来确定对音圈电阻的所述估计:
所述估计的音圈电阻的值与已知温度时的参考电阻值之间的差异;以及
用于扬声器音圈的温度系数。
17.根据权利要求15或16所述的系统,其中所述估计模块被配置成基于所述估计的音圈电阻和指示在所述音圈中流动的电流的所述第二信号来确定对功率耗散的所述指示。
18.根据权利要求17所述的系统,其中所述估计模块被配置成通过将所述估计的音圈电阻乘以指示在所述音圈中流动的电流的所述第二信号的值的平方来确定对功率耗散的所述估计。
19.根据权利要求1至12中的任一项所述的系统,包括一个温度传感器,所述温度传感器被配置成测量对储器温度的所述指示。
20.根据前述权利要求中的任一项所述的系统,其中对储器温度的所述指示是对所述扬声器的周围温度的指示。
21.根据权利要求1至19中的任一项所述的系统,其中对储器温度的所述指示是对所述扬声器的除音圈以外的部件的温度的指示。
22.根据权利要求21所述的系统,其中所述部件是所述扬声器的磁体。
23.根据权利要求2或直接或间接从属于权利要求2的任一项权利要求所述的系统,其中所述控制器包括一个增益控制模块,所述增益控制模块被配置成将时域处理施加到所述增益设置,以提供控制信号。
24.根据权利要求23所述的系统,其中所述时域处理包括将起音时间常数和衰减时间常数中的至少一个施加到所述增益控制值,以生成所述控制信号。
25.根据权利要求24所述的系统,其中所述增益控制模块被配置成使得起音时间常数和衰减时间常数中的至少一个基于对音圈温度的所述指示可变。
26.根据前述权利要求中的任一项所述的系统,其中所述控制器被配置成对任何增益改变的施加计时,以与输入信号中的过零点同步。
27.根据前述权利要求中的任一项所述的系统,其中所述控制器被配置成使得所施加的增益改变的最大频率被维持在预定限制以下。
28.根据前述权利要求中的任一项所述的系统,包括一个用于将增益施加到输入信号的增益元件,所述增益元件由所述控制器控制。
29.根据权利要求28所述的系统,其中所述控制器基于所述控制信号和至少一个另外的增益设置来控制所述增益元件的增益。
30.根据权利要求29所述的系统,其中所述至少一个另外的增益设置是以下项中的一个:用户控制的音量设置;用于偏移限制的增益控制设置。
31.根据前述权利要求中的任一项所述的系统,其中所述控制器还包括一个偏移限制模块,所述偏移限制模块被配置成生成用于所述扬声器的偏移限制的第二增益设置。
32.根据权利要求31所述的系统,其中所述控制器被配置成生成用于调制所述信号处理链中的第一增益元件的增益的所述控制信号,以及基于所述第二增益设置来进一步调制所述信号处理链中的第二增益元件的增益。
33.根据权利要求31所述的系统,其中所述控制器被配置成使得所述控制信号还基于所述第二增益设置。
34.根据前述权利要求中的任一项所述的系统,包括一个用于驱动所述扬声器的信号处理链。
35.根据权利要求34所述的系统,包括一个扬声器。
36.一种电子装置,包括根据前述权利要求中的任一项所述的系统。
37.根据权利要求36所述的电子装置,其中所述装置是以下项中的至少一个:便携式设备;电池供电设备;计算设备;通信设备;游戏设备;移动电话;个人媒体播放器;膝上型计算设备、平板计算设备或笔记本计算设备。
38.一种用于对扬声器进行热保护的系统,包括一个功率限制块,所述功率限制块用于确定扬声器的音圈的功率耗散相对于温度的容许功率函数,其中所述功率限制块具有一个输入,所述输入接收对用于所述音圈中产生的热量的热储器的温度的指示,且其中所述容许功率函数取决于热储器的所述温度。
39.根据权利要求38所述的系统,其中功率限制块被配置成使得最大温度时的容许功率的值根据热储器的所述温度而变化。
40.根据权利要求38或39所述的系统,其中热储器的所述温度是用于所述扬声器的周围温度。
41.一种用于扬声器的热保护系统,包括:
至少一个输入,用于接收指示施加到所述扬声器的音圈的电压的第一信号和指示在所述音圈中流动的电流的第二信号;
一个温度和功率估计模块,所述温度和功率估计模块被配置成:
基于对所述音圈的电阻的估计来确定对所述音圈的温度的估计,对所述音圈的电阻的估计是基于所述第一信号和所述第二信号确定的;
基于所述第一信号、所述第二信号和/或对所述音圈的电阻的所述估计来确定对所述音圈中的功率耗散的估计;以及
基于对所述音圈的温度的所述估计与对线圈温度的升高的估计的比较来确定对用于所述音圈中产生的热量的热储器的温度的估计,对线圈温度的升高的所述估计是基于热扬声器模型和对所述音圈中的功率耗散的所述估计;
一个增益控制器,所述增益控制器被配置成生成用于调制驱动所述扬声器的信号处理链的增益的增益控制信号,其中所述增益控制信号是根据对所述音圈的温度的所述估计、对所述音圈中的功率耗散的所述估计以及对热储器的温度的所述估计中的每个生成的。
42.一种用于对扬声器的音圈进行热保护的系统,包括:
一个模块,所述模块被配置成基于施加到所述音圈的电压和流动通过所述音圈的电流来生成对所述音圈的温度的估计、对所述音圈中的功率耗散的估计以及对用于所述音圈中产生的热量的热储器的温度的估计,且生成用于调制驱动所述扬声器的信号处理链的增益的增益控制信号,其中所述增益控制信号是基于对所述音圈的温度的所述估计、对所述音圈中的功率耗散的所述估计以及对所述热储器的温度的所述估计。
43.扬声器保护电路系统,用于提供增益控制信号以控制施加到输入信号的增益,从而将驱动电压提供到扬声器音圈中,所述扬声器保护电路系统包括一个控制器,所述控制器被配置成:
接收指示音圈电流和驱动电压的信号;
由所述指示性信号计算对目前音圈温度的估计和对所述音圈的功率耗散的估计,其中至少对音圈温度的所述估计是基于由所述指示性信号确定的对目前音圈电阻的估计;
由对音圈温度的所述估计和所述功率耗散和热扬声器模型来计算热储器的温度;以及根据对音圈温度的所述估计、对功率耗散的所述估计和对热参考节点的温度的估计这三者来生成并且输出所述增益控制信号。
44.一种用于对扬声器进行热保护的系统,包括一个用于确定处于较低阈值温度与较高阈值温度之间的音圈温度范围的容许功率耗散的容许功率函数的功率限制块,其中所述功率限制块具有一个接收对所述音圈中的功率耗散的指示的输入,且其中所述容许功率函数被确定为使得在较低温度阈值处的容许功率耗散大体上对应于对所述音圈中的功率耗散的指示。

说明书全文

扬声器保护电路系统和方法

[0001] 本发明涉及用于保护扬声器的方法和装置,且尤其涉及用于检测扬声器的周围温度或磁体温度以控制供应到扬声器的驱动信号,从而避免音圈超温的方法和装置。
[0002] 许多不同的产品包括音频电路系统(诸如音频放大器)连同一个或多个扬声器和/或用于驱动外围装置(诸如头戴式送受话器)的一个或多个扬声器的连接件。在一些情况下,所选择的扬声器将是足够鲁棒的且足够大的,以处理放大器能够将信号连续地驱动到扬声器内时的最大功率平,即使在最坏情况的环境条件下,例如,最大电源电压、最大周围温度等。然而,具有足够鲁棒的扬声器并不总是经济的,且特别是对于便携式设备,通常期望使扬声器尽可能小且轻。这会潜在地导致使扬声器过载的音频驱动电路系统。一个具体问题是扬声器的热过载。
[0003] 典型的扬声器包括由相对于磁体支撑的音圈驱动的膜片。在使用时,通常将模拟音频驱动信号施加到音圈以驱动扬声器。高水平的音频信号可能在音圈中引起高电流水平,该高电流水平可能导致音圈由于与线圈电阻相关联的欧姆损耗而变热。过高的音圈温度可能引起可靠性问题,例如附接机构的部件部分的胶可能软化熔化,或永磁体可能退磁或芯体的磁属性可能退化。
[0004] 因此,音频放大器电路系统可以由热保护控制电路系统控制,以限制它可以递送到扬声器的输出功率,以使得在音圈中耗散的最大功率不导致音圈温度超过某个指定的安全限制。
[0005] 然而,能够允许在音圈中所耗散的最大功率将取决于周围温度。应理解,在音圈中所生成的热量将经由至处于周围温度下的环境的多种热路径(具有相关的热阻)而流动到周围环境。在热周围温度下,与较冷周围相比,在音圈温度升高到最大限制之前可以耗散较少功率。输出功率限制因此可以被设定到适于最大可能温度或指定温度的值。然而,这确实意味着,当以更常见的或甚至异常低的周围温度操作时,输出功率可能被不必要地限制。
[0006] 为了缓解此问题,可以感测音圈温度,并且调整所施加的功率,以控制测量的线圈温度。然而,优选地将控制回路的增益设计为低,以避免功率水平的突然听得见的改变。因此,最大功率仍然在某种程度上取决于其他影响(诸如周围温度变化),且可能仍然小于实际可允许的最大值。
[0007] 本发明的实施方案提供了用于对扬声器进行保护的方法和装置,所述方法和装置至少减轻上文所提及的缺点中的至少一些。
[0008] 因此,根据本发明,提供了一种用于对扬声器进行热保护的系统,所述系统包括:
[0009] 一个控制器,所述控制器被配置成生成用于调制驱动所述扬声器的信号处理链的增益的控制信号
[0010] 其中所述控制器被配置成使得根据以下中的每个生成所述控制信号:
[0011] 对所述扬声器的音圈温度的指示;
[0012] 对所述扬声器的音圈中的功率耗散的指示;以及
[0013] 对用于来自音圈的热量流动的热储器(thermal reservoir)的储器温度的指示。
[0014] 在一些实施方案中,所述控制器包括一个功率限制模,所述功率限制模块被配置成基于对储器温度的所述指示来确定容许功率耗散与音圈温度的容许功率函数。所述控制器还可以包括一个增益计算模块,所述增益计算模块被配置成基于对音圈温度的所述指示、对音圈中的功率耗散的所述指示和所述容许功率函数来确定增益设置。所述控制信号可以基于所述增益设置。
[0015] 所述功率限制模块可以被配置成确定所述容许功率函数,使得音圈的最大容许温度时的容许功率耗散取决于对储器温度的所述指示。所述功率限制模块可以被配置成确定所述容许功率函数,使得所述最大容许温度时的容许功率耗散对应于导致在相关储器温度时音圈的大体上稳态温度的功率耗散。
[0016] 在一些实施方案中,所述功率限制模块可以被配置成确定用于在阈值温度与所述最大容许温度之间的音圈温度范围的容许功率函数。在所述阈值温度与所述最大容许温度之间的容许功率函数可以对应于以下中的至少一个:S形曲线、多项式曲线、贝塞尔曲线或样条曲线。
[0017] 所述功率限制模块可以被配置成确定所述容许功率函数,使得对于在所述阈值温度以下的任何音圈温度,不对容许功率施加限制。
[0018] 在一些实施方案中,所述功率限制模块可以被配置成确定所述容许功率函数,使得所述阈值温度时的容许功率耗散基于对所述扬声器的音圈中的功率耗散的所述指示。
[0019] 在一些实施方案中,所述增益计算模块可以被配置成基于容许功率耗散和对音圈中的功率耗散的所述指示来确定所述增益设置,所述容许功率耗散是根据所述容许功率函数确定的。所述增益计算模块可以被配置成根据增益控制传递函数来确定所述增益设置。所述增益控制传递函数可以使所述增益设置从所述扬声器的音圈中的功率耗散的第一值处的第一增益设置变化到所述音圈中的功率耗散的第二值处的第二增益设置,其中所述第一增益设置对应于最大增益设置,并且所述第二增益设置对应于较低增益设置。音圈中的功率耗散的第二值可以对应于所述容许功率耗散,且所述第二增益设置对应于这样一个增益设置,如果驱动所述扬声器的信号处理链的输入信号在最大水平处,则该增益设置将导致与所述容许功率耗散大体上相等的功率耗散。
[0020] 在一些实施方案中,所述系统可以包括一个估计模块,所述估计模块被配置成基于对音圈的功率耗散的所述指示来确定对储器温度的所述指示。所述估计模块可以包括:一个温度升高模块,所述温度升高模块被配置成基于对音圈的功率耗散的所述指示以及音圈与热储器之间的热路径的热阻抗模型来确定估计的温度升高;以及一个储器温度估计模块,所述储器温度估计模块被配置成基于对音圈温度的所述指示和所述估计的温度升高来确定对储器温度的所述指示。
[0021] 所述估计模块可以包括用于接收指示施加到所述扬声器的音圈的电压的第一信号和指示在所述音圈中流动的电流的第二信号的至少一个输入,且被配置成基于所述第一信号和所述第二信号来确定对所述音圈的温度的所述指示和对所述音圈中的功率耗散的所述指示;其中至少对温度的所述估计是基于对所述音圈的电阻的估计,对所述音圈的电阻的估计是基于所述第一信号和所述第二信号确定的。所述估计模块可以被配置成基于以下项来确定对音圈电阻的所述估计:所述估计的音圈电阻的值与已知温度时的参考电阻值之间的差异;以及,用于扬声器音圈的温度系数。
[0022] 在一些实施方案中,所述估计模块可以被配置成基于所述估计的音圈电阻和指示在所述音圈中流动的电流的所述第二信号来确定对功率耗散的所述指示。所述估计模块可以被配置成通过将所述估计的音圈电阻乘以指示在所述音圈中流动的电流的所述第二信号的值的平方来确定对功率耗散的所述估计。
[0023] 在一些实施方案中,所述系统可以包括一个温度传感器,所述温度传感器被配置成测量对储器温度的所述指示。
[0024] 在一些实施方案中,对储器温度的所述指示可以是对所述扬声器的周围温度的指示。在一些实施方案中,对储器温度的所述指示可以是对所述扬声器的除音圈以外的一个部件的温度的指示。这样的部件可以是所述扬声器的磁体。
[0025] 在具有增益控制模块的实施方案中,所述增益控制模块可以被配置成将时域处理施加到所述增益设置,以提供控制信号。所述时域处理可以包括将起音时间常数(attack time constant)和衰减时间常数中的至少一个施加到所述增益控制值,以生成所述控制信号。所述增益控制模块可以被配置成使得起音时间常数和衰减时间常数中的至少一个基于对音圈温度的所述指示可变。
[0026] 在一些实施方案中,所述控制器被配置成对任何增益改变的施加计时,以与输入信号中的过零点同步。附加地或替代地,所述控制器可以被配置成使得所施加的增益改变的最大频率被维持在预定限制以下。
[0027] 所述系统可以包括一个用于将增益施加到输入信号的增益元件。所述增益元件可以由所述控制器控制。所述控制器可以基于所述控制信号和至少一个另外的增益设置来控制所述增益元件的增益。所述至少一个另外的增益设置可以是以下项中的一个:用户控制的音量设置;用于偏移限制的增益控制设置。
[0028] 在一些实施方案中,所述控制器还可以包括一个偏移限制模块,所述偏移限制模块被配置成生成用于所述扬声器的偏移限制的第二增益设置。在一些实施方案中,所述控制器可以被配置成生成用于调制所述信号处理链中的第一增益元件的增益的控制信号,且还基于所述第二增益设置来进一步调制所述信号处理链中的第二增益元件的增益。替代地,所述控制器可以被配置成使得所述控制信号还基于所述第二增益设置,即基于所述第一增益设置和所述第二增益设置这二者。
[0029] 所述系统可以包括一个用于驱动所述扬声器的信号处理链。所述系统还可以包括所述扬声器。
[0030] 多个实施方案还涉及一种电子装置,所述电子装置包括如在上文的变体的任一个中所描述的系统。所述装置可以是以下项中的至少一个:便携式设备;电池供电设备;计算设备;通信设备;游戏设备;移动电话;个人媒体播放器;膝上型计算设备、平板计算设备或笔记本计算设备。
[0031] 在另一方面,提供了一种用于对扬声器进行热保护的系统,所述系统包括一个用于确定扬声器的音圈的功率耗散相对于温度的容许功率函数的功率限制块,其中所述功率限制块具有一个用于接收对用于所述音圈中产生的热量的热储器的温度的指示的输入,且其中所述容许功率函数取决于热储器的所述温度。
[0032] 所述功率限制块可以被配置成使得最大温度时的容许功率的值根据热储器的所述温度而变化。热储器的所述温度可以是所述扬声器的周围温度。
[0033] 在又一方面,提供了一种用于扬声器的热保护系统,所述系统包括:
[0034] 至少一个输入,用于接收指示施加到所述扬声器的音圈的电压的第一信号和指示在所述音圈中流动的电流的第二信号;
[0035] 一个温度和功率估计模块,所述温度和功率估计模块被配置成:
[0036] 基于对所述音圈的电阻的估计来确定对所述音圈的温度的估计,对所述音圈的电阻的估计是基于所述第一信号和所述第二信号确定的;
[0037] 基于所述第一信号、所述第二信号和/或对所述音圈的电阻的所述估计来确定对所述音圈中的功率耗散的估计;以及
[0038] 基于对所述音圈的温度的所述估计与对线圈温度的升高的估计的比较来确定用于所述音圈中产生的热量的热储器的温度的估计,对线圈温度的升高的所述估计是基于热扬声器模型和对所述音圈中的功率耗散的所述估计;
[0039] 一个增益控制器,所述增益控制器被配置成生成用于调制驱动所述扬声器的信号处理链的增益的增益控制信号,其中所述增益控制信号是根据对所述音圈的温度的所述估计、对所述音圈中的功率耗散的所述估计以及对热储器的温度的所述估计中的每个生成的。
[0040] 在又一方面,提供了一种用于对扬声器的音圈进行热保护的系统,所述系统包括:
[0041] 一个模块,所述模块被配置成基于施加到所述音圈的电压和流动通过所述音圈的电流来生成对所述音圈的温度的估计、对所述音圈中的功率耗散的估计以及对用于所述音圈中产生的热量的热储器的温度的估计,且生成用于调制驱动所述扬声器的信号处理链的增益的增益控制信号,其中所述增益控制信号基于对所述音圈的温度的所述估计、对所述音圈中的功率耗散的所述估计以及对所述热储器的温度的所述估计。
[0042] 多个方面还涉及扬声器保护电路系统,用于提供一个增益控制信号,所述增益控制信号用于控制施加到输入信号的增益,从而将驱动电压提供到扬声器音圈中,所述扬声器保护电路系统包括一个控制器,所述控制器被配置成:
[0043] 接收指示音圈电流和驱动电压的信号;
[0044] 由所述指示信号计算对目前音圈温度的估计和对所述音圈的功率耗散的估计,其中至少对音圈温度的所述估计是基于由所述指示信号确定的对目前音圈电阻的估计;
[0045] 由对音圈温度的所述估计和所述功率耗散和热扬声器模型计算热储器的温度;以及
[0046] 根据对音圈温度的所述估计、对功率耗散的所述估计和对热参考节点的温度的估计这三者来生成并且输出所述增益控制信号。
[0047] 在又一方面,提供了一种用于对扬声器进行热保护的系统,所述系统包括一个功率限制块,所述功率限制块用于确定较低阈值温度与较高阈值温度之间的音圈温度范围的容许功率耗散的容许功率函数,其中所述功率限制块具有一个用于接收对所述音圈中的功率耗散的指示的输入,且其中所述容许功率函数被确定为使得较低温度阈值处的容许功率耗散大体上对应于对所述音圈中的功率耗散的指示。
[0048] 现在将参考附图仅通过实施例的方式描述本发明的实施方案,在附图中:
[0049] 图1例示了根据本发明的一个实施方案的具有扬声器保护模块的音频设备;
[0050] 图2例示了根据一个实施方案的功率和温度提取块;
[0051] 图3例示了扬声器的电气模型;
[0052] 图4a和图4b例示了扬声器的示例热模型;
[0053] 图5例示了根据一个实施方案的增益控制器;
[0054] 图6例示了对于一个给定的储器温度,如何能够用音圈温度来控制容许功率的一个实施例;
[0055] 图7例示了对于一个给定的储器温度,如何能够用音圈温度来控制容许功率的另一实施例,且还指示了稳态功率耗散如何随着储器温度而变化;
[0056] 图8例示了可以在不同的储器温度下所施加的容许功率曲线族;
[0057] 图9例示了当达到阈值温度时,如何基于目前功率耗散来导出容许功率曲线;
[0058] 图10a至图10e例示了如何能够基于容许功率和对目前功率耗散的指示来控制增益的实施例;
[0059] 图11a和图11b例示了根据本发明的实施方案的方法的流程图
[0060] 图12例示了包括热限制器的另一实施方案的扬声器驱动器电路系统;以及[0061] 图13例示了具有用于热限制的扬声器保护模块的装置。
[0062] 图1例示了根据本发明的一个实施方案的音频驱动器放大器电路系统100的一个实施方案。信号处理链101在输入端子处接收数字输入音频信号Din并且对其进行处理,最终提供用于驱动扬声器102的信号。输入端子可以是用于连接到另一电路的电路触点(诸如接合焊盘等),或可以仅仅是一个信号路径的表示信号处理链的输入的节点。为了避免疑惑,本文所使用的短语“输入端子”包括输入节点,且词语“端子”不暗示特定的物理特性。
[0063] 信号处理链101包括信号路径中的乘法器或数字增益级103,且还可以包括诸如数字滤波或其他数字信号处理的元件、数模转换器和/或至少一个D类、AB类或G类或H类功率放大器级以及相关联的调制电路系统。乘法器或增益级103可以将增益Gmod施加到信号。信号处理链可以在信号路径中施加又一增益Gxx,以使得可能将具有与Gmod成比例的、从输入信号Din至驱动到扬声器内的电压信号Vspka的总增益。
[0064] 应注意,数字处理电路系统可以包括至少一些定制设计的逻辑电路系统和/或可以包括运行适当代码的通用处理器。扬声器可以外部接地并且由单个输出端子驱动,或两个扬声器端子可以连接到信号处理链,例如其中两个端子由全桥输出级驱动或其中如所例示的使接地返回电流传递通过驱动器电路系统。
[0065] 信号处理链101还包括用于感测实际流动通过扬声器的音圈的电流Ispka的电路系统。例如,此电流Ispka可以在电源或接地返回导线中感测、与负载串联地监测或经由感测通过放大器输出元件的电流或放大器输出元件两端的电压来监测。
[0066] 在此实施方案中,信号处理链中的电路系统向扬声器保护控制模块104提供分别指示实际音圈驱动电压Vspka和实际音圈电流Ispka的指示性信号Vspk和Ispk。扬声器保护控制模块104接收这些指示性信号Vspk和Ispk,并且导出适当的增益控制信号Gmod来控制数字增益级103,以调制(即减小或增大)信号处理链的增益,从而将施加到扬声器的信号调制到安全水平。当指示性电压信号Vspk和指示性电流信号Ispk表明存在扬声器热过载的危险时,调制施加到输入信号Din的增益,使得它减小施加到扬声器的信号。
[0067] 扬声器保护控制模块104包括功率和温度估计模块105,该功率和温度估计模块105被布置成确定(例如计算)对音圈的目前功率耗散的估计PVC和对音圈温度的估计TVC。对音圈温度的估计TVC可以是基于对音圈的等效电阻Re的确定(其根据某个已知函数Re(TVC)是温度相关的)。
[0068] 在此实施方案中,功率和温度估计模块105还被布置成确定(例如计算)对与音圈热连通的热储器的温度的估计Tres。对该热储器的温度的估计Tres是对位于热储器(例如散热器)处或附近的参考节点的温度的指示,所述热储器用于由音圈中的功率耗散所生成的热量。如上所述,在音圈中所生成的热量可以经由多种热路径流动到周围环境。因此,周围环境充当用于在音圈中所生成的热量的散热器或热储器,因而估计Tres可以是对本地环境的周围温度的估计。然而,可能存在扬声器的其他部件,例如诸如重磁体,其可以在使用中起热储器或散热器的作用,在此情况下,估计Tres可以是对这样的部件的温度(例如磁体温度)的估计。实质上,估计Tres是对用于将热量从音圈传导到环境的热流动路径的端处或充当热储器的部件的端处的温度的估计。估计的热储器温度Tres可以从所测量的线圈温度TVC和对线圈温度升高ΔTVC的估计进行比较来推导出,对线圈温度升高ΔTVC的估计基于估计的线圈功率耗散PVC和热阻抗模型Zth。
[0069] 因此,可以从监测的电压信号Vspk和电流信号Ispk直接地或间接地计算TVC、Tres和PVC的全部,如下面更详细地解释的。
[0070] 扬声器保护控制模块104还包括控制器106,该控制器106基于(即根据)音圈功率耗散估计PVC和音圈温度估计TVC以及估计的热储器温度Tres来生成增益控制信号Gmod。
[0071] 一般而言,控制器106接收与音圈中的功率耗散以及音圈的温度和热储器温度(例如周围温度)相关的信息,且基于此信息来确定将施加的任何增益调制。对于扬声器热保护,所施加的增益调制在必要时将减小驱动信号的幅值,以便减小功率耗散。因此,通常增益调制可以是减小总增益的调制。因此,如果功率耗散是相对高的且音圈温度也是相对高的,则可以施加增益调制来减小施加到输入信号的增益,以便减小功率耗散水平。如果功率耗散降低和/或音圈温度降低,则可以至少部分地移除这个施加的增益调制,以允许驱动信号的幅值增大。
[0072] 如下文更详细地解释的,控制器106可以被配置成基于对音圈温度的指示和对储器温度(例如周围温度)的指示来确定容许功率限制。因此,控制器106可以根据对扬声器中的功率耗散的指示和容许功率限制来确定用于调制施加到驱动信号电压的增益的增益控制信号的值。因此,功率耗散的估计值越接近于容许功率限制,可以施加的增益调制越大,且如果储器温度增大,则此功率限制会降低。估计模块105和控制器106一起构成扬声器保护控制模块104。
[0073] 图2例示了合适的估计模块(即功率和温度提取模块105)的一个实施方案。
[0074] 实际音圈电流Ispka可以通过本领域众所周知的合适的电流传感器来监测,且被用来导出指示线圈电流的信号Ispk。在一些实施方案中,来自该电流传感器的模拟输出可能在某个预处理(例如模拟滤波、放大等)之后,通过模数转换器(ADC)201转换成数字电流信号Ispk。数字电流信号Ispk被提供到阻抗提取块202。
[0075] 阻抗提取块202还接收对施加到扬声器的电压的指示,即监测驱动电压。在此实施方案中,从信号处理链101的合适的点(例如从信号处理链的数模转换器(DAC)203的输入)导出的数字信号DSP可以被提供作为对驱动信号的电压的指示Vspk。换句话说,监测驱动电压可以包括监测用来生成驱动信号Vspka的数字信号。然而,如图2中例示的,替代地可以直接地或经由ADC 204监测驱动信号Vspka。也可以使用输入信号Din本身(即信号处理链的输入)以及对增益控制信号Gmod的值的指示,且允许在信号路径中所施加的这个以及任何其他固定的或可变的增益Gxx。
[0076] 阻抗提取块105例如基于关系Re=Vspk/Ispk来确定对音圈的目前电阻Re的估计,但是如果需要,可以使用更复杂的已知技术,诸如涉及适配接收Vspk和Ispk的波形的自适应滤波器的系数的那些技术。图3例示了扬声器音圈的电气模型。当电压Vspka被施加到音圈时,电流Ispka流动。观察到的通过Vspka/Ispka限定的音圈阻抗包括一些电感Le,但是在音频频率下线圈绕组的欧姆电阻Re可能占主导地位。
[0077] 返回参考图2,估计的电阻Re的值可以被温度估计块205用来确定音圈的温度TVC。音圈的电阻将具有可以从初始校准步骤知道的温度系数或基于所使用的扬声器的类型所估计的温度系数。该温度系数通常可以是大约4000ppm/K的量级。估计的电阻相对于某个参考值Renom的变化可以被用来确定音圈的估计的温度。
[0078] 参考线圈电阻值Renom可以例如是存储的标称值或测试校准值,或其可以是在自校准例程中(例如在启动时)获取的。注意,这样的校准纯粹是在单个标称温度下的电气测量,因此将不需要热阻抗测量所需的热时间常数的量级的长测量时间。如果校准值是在生产测试(例如整个主机设备的生产测试,或仅是包括扬声器和相关联电路系统的柔性电路的生产测试)中获得的,则校准此参考值所在的周围温度可以被很好地控制并且获知。
[0079] 对音圈电阻的估计还被传递到功率计算块206,该功率计算块206导出对音圈的功率耗散的估计PVC。
[0080] 在此实施方案中,功率计算块206使用扬声器电流的数字表示Ispk和确定的电阻、基于关系PVC=Ispk2*Re来确定所耗散的功率。该功率计算块可以计算多个音频循环内(比方说几十毫秒到几百毫秒内)的功率。
[0081] 在音圈中所耗散的功率可以导致线圈温度的升高ΔTVC。此温度升高将取决于到可以吸收热能的某个热储器的路径的热阻Rth。此储器可以是某个散热器部件,或相对厚重的部件(诸如线圈磁体),或更通常可以恰好是处于某个周围温度的本地环境。热储器将处于储器温度Tres。
[0082] 使用从音圈到储器的热阻Rth的值,音圈相对于储器温度(例如周围温度)的预期温度升高ΔTVC将是PVC*Rth。
[0083] 音圈的温度将由下式给出:
[0084] Tvc=Tres+ΔTvc(1)
[0085] 注意,至储器(例如周围)的热路径通常将包括一些热质量,且该路径可以由复杂的热阻抗Zth而不仅仅是简单的热阻表征。图4a例示了扬声器的用于音圈和热储器之间的热流动的热模型,该热储器在此模型中是处于周围温度Tamb的周围环境。音圈的热质量通过热容Cthvc建模,该热容Cthvc处于参考温度值Tref(比方说300K)以上的温度TVC。假设储器温度在所关注的时间尺度内未显著改变,则Tref节点可以被方便地分类到Tamb节点以简化模型。
[0086] 如上文所提及的,欧姆功率损耗可以导致音圈加热,因此导致音圈温度TVC增大。功率(被建模为热流)流动通过热阻Rthvcm到具有由热容Cthm表示的热惰性的邻近磁体,且从此经由又一热阻Rthma至外部世界,该外部世界被假设为独立限定的周围温度Tamb。应理解,这是相对简单的模型,如果需要,可以开发更复杂的模型,例如包括扬声器的其他部件和/或部件(诸如磁体)内的温度梯度。为了方便起见,也可以使用图4b中例示的替代模型。还应理解,对于至扬声器的其他部件的流动或到可以充当热储器的容纳扬声器的设备的其他部件的流动,可以开发其他模型。
[0087] 当所施加的信号的功率变化时,温度升高也将变化,但具有可能几百毫秒的时间滞后和按时间平均的时间常数。然而,假设热阻抗模型Zth准确地反映了线圈热特性,音圈处的实际温度升高将具有完全相同的瞬态特性,因此它们之间的差异将保持恒定并且等于储器温度,即在此模型中的周围温度。本质上,周围温度充当用于热等效电路的接地参考电压。
[0088] 因此返回参考图3,由温度升高块207基于所确定的功率耗散PVC和至热储器的热阻抗Zth的模型来计算温度升高ΔTVC。所计算的温度升高ΔTVC和从估计的线圈电阻所导出的音圈温度TVC然后可以被组合,例如通过储器温度估计块208,以提供对储器温度的估计Tres。在一些实施方案中,Tres可以通过简单的减法导出,即经由:
[0089] Tres=TVC-ΔTVC  (2)
[0090] 在其他实施方案中,可以执行更复杂的推导,例如迭代解法。例如,基于输入功率PVC和所估计的储器温度Tres,可以将对音圈的温度的目前估计TVCest定义为:
[0091] TVCest[i]=HT(q-1)·PVC+Tres[i]  (3)
[0092] 其中HT(q-1)是相关热回路的离散时间模型,例如在图4a中示出的模型。储器温度的下一估计可以由下式给出:
[0093] Tres[i+1]=Tres[i]+μ·(TVC[i]-TVCest[i])  (4)
[0094] 其中TVC是所测量的音圈温度,即从电阻所推导出的音圈温度。HT(q-1)的连续时间传递函数可以例如通过下式来定义:
[0095]
[0096] 离散时间传递函数可以使用成熟的技术由等式(5)定义。
[0097] 等式(5)是基于作为周围温度的储器温度。如前所述,在一些实施方案中,热储器可以被识别为具有相对高的热容量的磁体或某个其他扬声器部件。由于其相对高的热质量,磁体温度仅缓慢改变,因此磁体温度可以被看作本地环境。使用磁体温度作为储器温度仍然允许设定容许功率限制,如下文将描述的,且具有可以使用简单热模型的优点,使用简单热模型可以简化计算(例如所估计的储器温度的计算),尤其是如果使用迭代方法,且使用简单热模型可能对建模误差更鲁棒。例如,上文参考等式(5)所描述的模型可以被简化为:
[0098]
[0099] 所估计的温度和功率耗散的值然后被传递到控制器106。图5例示了合适的控制器的一个实施例。从线圈电阻和储器温度Tres所导出的音圈温度值TVC由功率限制块501接收,功率限制块501基于目前音圈温度确定准许的最大短期或瞬时功率耗散水平Pall。此最大容许功率值Pall将通过期望的第一传递函数fp(Tres,TVC)来确定,该期望的第一传递函数fp(Tres,TVC)的形式可以根据具体实施方式而变化,但此最大容许功率值Pall通常将随着温度增大而降低,在某个音圈温度限制Tmax处减小到零处或零附近的水平。一般,基于储器温度来选择音圈温度TVC和容许功率Pall之间的传递函数fp(TVC)。
[0100] 增益计算块502接收对容许短期功率水平Pall的指示以及对目前功率耗散水平PVC的估计。该增益计算块根据所估计的目前功率耗散来确定将施加到输入信号的增益控制值(例如目标增益Gtgt),目的是将耗散的瞬时功率保持在不大于Pall的水平。
[0101] 在一些实施方案中,目标增益信号Gtgt可以被直接用作增益控制信号。然而,在一些实施方案中,增益控制块503可以对该目标增益信号施加某个时域处理,例如以减小由增益改变引起的任何音频伪像。例如,可能仅在输入信号过零时才施加增益改变,以避免由施加到信号的非零部分的增益改变而引入的阶跃。增益控制块503因此也可以接收输入信号Din,并且使增益改变相对于过零点同步,以产生增益控制信号Gmod。
[0102] 如上文所提及的,一般,在一个给定的储器温度(例如周围温度)时,当音圈温度TVC朝向相关扬声器的指定最大音圈温度Tmax增大时,容许功率耗散限制Pall将朝向零减小,所述指定最大音圈温度Tmax可能例如是基于来自扬声器制造商的建议。这旨在确保TVC永远不会超过Tmax。然而,代替当达到Tmax时突然将增益减小到零,例如通过禁用音频输出级,而是优选地将增益逐渐减小,从而允许信号的平稳且不太显著的减小,但相对于扬声器的热时间常数仍然足够快以避免超过Tmax。例如,增益可以随着温度单调地降低,至少在限定的阈值温度Tth和Tmax之间的范围内。
[0103] 图6例示了音圈的温度TVC与容许功率Pall之间的传递函数的一个实施例,用于在功率限制块501中确定最大容许功率耗散Pall。Pall与TVC的曲线图在此应被称为容许功率曲线。传递函数fp的一个可能形式是在TVC=Tth处的阈值Pallth至Tmax处的零之间的线性插值,如由实线601例示的。替代地,一个设计可以使用在这些值之间具有某个凸曲率的函数,诸如由曲线602例示的。
[0104] 在阈值温度Tth以下,线或曲线可以仅连续地持续,例如根据线603。在这样的实施方案中,应理解,同样不存在阈值温度,仅存在在一个整个预期的温度范围内限定的函数。这可能导致由此块准许的非常高的功率水平,但在实践中这会在系统中的其他地方被限制,例如,通过有限的输入信号范围、输出级的供应电压或通过扬声器驱动器放大器强加的某个最大电流限制。在一种不同的方法中,可以横跨整个温度范围施加限制,但是局部传递函数可以在温度阈值以上和以下变化,例如梯度可以改变,如由线604指示的。
[0105] 替代地,在温度阈值Tth以下,功率限制可以被设定到第一恒定值Pallth,如由线605例示的,尤其是如果阈值温度Tth与Tmax相比是相对低的温度,使得Pallth是很少达到的高功率,或如果由于某个非热原因(例如为了避免损害用户的朵)而期望限制最大功率。
[0106] 作为又一替代方案,在阈值温度Tth以下,最大容许功率可以根本不受限制,如由线606例示的。
[0107] 在一些实施方案中,不是在Tmax处将最大容许功率减小到零,而是可以将Pall设定到较小的第二恒定值,该第二恒定值小于并且可能显著地小于预期将引起任何热问题的值,如由线607例示的。这将允许随后导出的增益为非零,从而避免信号的任何完全抑制。在一些实施方案中,可能期望确保某个最小输出扬声器信号,以允许不间断的(ongoing)线圈电阻(即温度)监测。此最小增益也可以防止温度测量中的噪声等随后在一个在线性标度上可能较小但在对数标度上显著的范围内对增益进行调制,从而引起听得见的伪像,但应理解,这也可以在时域函数中被处理,例如使用某个固定的暂停或类似物。保持小但非零的驱动信号对于避免信号处理链中的某个下游自动调音函数的不希望的操作也是有用的。
[0108] 除了线性曲线和凸形曲线之外,可以使用s形曲线来在功率水平之间转变,如图7中所示出的。例如,可以至少在阈值温度Tth和最大温度Tmax之间,通过诸如下式的参数曲线来限定传递函数或容许功率曲线701:
[0109]
[0110] 其中a、b和c是控制拐点、曲线的边缘及其斜率的系数。多种其他曲线(例如多项式曲线、贝塞尔曲线或样条曲线)可以替代地被用来限定至少在阈值温度和最大温度之间容许功率的变化。
[0111] s形曲线或类似曲线的优点是根据当前温度是接近于Tth还是接近于Tmax来实现热限制器的不同特性,同时在温度改变时允许平滑的功率转变。
[0112] 因此将理解,至少当响应于控制器106通过数字增益级103调制信号处理链的增益元件103的增益时,在扬声器的音圈中所耗散的功率将被限制到最大容许功率限制Pall,诸如由图7中例示的最大容许功率曲线701所限定的。
[0113] 例如考虑到扬声器音圈用相对高幅值的驱动信号连续地驱动。在温度阈值以下,实际上可能不存在功率限制,因此在音圈中可能存在相对大量的功率耗散,从而导致音圈加热。音圈温度可能增大,直到它达到温度阈值Tth,比方说65℃。如果功率耗散继续,则音圈的温度可能继续增大。容许功率耗散然后可以被减小,从而导致增益调制,以减小供应到扬声器的驱动信号。
[0114] 然而,如上所述,音圈的温度变化取决于所耗散的功率PVC和至热储器(例如周围环境)的流动路径的热阻Rth。因此,只要功率耗散大于由Pss=(TVC-Tres)/Rth给出的稳态值Pss,则音圈温度将继续增大。然而,如果功率耗散下降到此稳态功率耗散水平以下,则音圈温度将开始下降,因为流动至储器的热量多于由于驱动信号耗散的热量。
[0115] 图7例示了对于一系列不同的储器温度,稳态功率耗散Pss如何随着温度变化,如由多个虚线指示的。可以看到,稳态功率耗散的曲线图将在交叉点702处与此特定的容许功率曲线交叉,该交叉点702随着储器(即周围温度)而变化。
[0116] 因此,如果扬声器正在被驱动并且在达到阈值温度时施加增益调制,则所耗散的功率将被限制到容许功率限制。最初,所限制的功率耗散将在稳态水平以上,因此音圈将继续加热。只要输入信号水平不显著下降,扬声器中的温度和所耗散的功率将从而随着温度增大而遵循容许功率曲线701,直到达到相关交叉点702。此时,通过功率耗散输入到音圈的热量与朝向热储器流出的热量匹配,且音圈温度将因此稳定在恒定温度。
[0117] 然而,可以看到,对于该特定的容许功率曲线701,在最大允许温度Tmax以下的温度时达到稳态功率耗散,从而达到稳态音圈温度。图7还示出了稳态功率耗散的曲线图和最大容许温度Tmax之间的交叉点703。可以看到,对于每个储器温度,稳态功率耗散与此容许功率曲线701的交叉发生在比在最大容许温度下的容许功率更低的容许功率处,且可以进一步看到,对于此特定的容许功率曲线701,差异随着储器温度降低而更大。这例示了如果独立于储器温度(例如周围温度)使用容许功率限制,结果将是,在至少一些使用情况下,可以施加比将音圈温度维持在可接受的限制内所必需的功率限制更大程度的功率限制。
[0118] 本发明的实施方案因此可以基于对储器温度Tres(例如估计的储器温度)的指示来改变容许功率曲线,即音圈温度TVC与容许功率限制Pall之间的传递函数。在一些实施方案中,容许功率曲线随着储器温度Tres变化,使得导致稳态音圈温度的稳态功率耗散对应于最大容许温度Tmax。
[0119] 功率限制块501因此可以基于估计的储器温度Tres来确定合适的容许功率曲线,即将施加的合适的传递函数fp(TVC)。在一些实施方案中,该功率限制块可以包括将在一个给定的储器温度或储器温度范围时所施加的一系列存储的传递函数或容许功率曲线。然而,在一些实施方案中,可以基于储器温度以已知方式适配传递函数,例如可以基于储器温度调整用来限定阈值温度值和最大温度值之间的容许功率曲线的多个系数。在一些实施方案中,查找表或类似物可以简单地含有对于一个给定的音圈温度TVC和储器温度Tres的容许功率Pall的指示。
[0120] 如所提及的,容许功率曲线可以被设计成使得容许功率耗散大体上等于最大容许温度时的稳态功率耗散。这可能在理论上由稳态功率耗散的曲线图与容许功率曲线的交叉点确定。
[0121] 图8例示了容许功率曲线族801(即对于许多不同的储器温度,音圈温度TVC与容许功率限制Pall的传递函数)的一个实施例。在每种情况下,相关的容许功率曲线被布置成在最大容许温度Tmax时与稳态功率耗散的曲线图交叉。
[0122] 稳态功率耗散将取决于扬声器的类型。此曲线图随着音圈温度增大的梯度取决于用于从音圈到热储器的热量流动的流动路径的热阻,其中储器温度影响偏移的量。这将取决于扬声器的部件,但对于类似类型的扬声器,热阻可以是类似的。因此将对于特定的扬声器或特定类别的扬声器选择扬声器的容许功率曲线。
[0123] 应注意,可以基于至周围环境的热量流动来限定容许功率限制,因此储器温度可以是周围温度,且热阻抗模型将对至周围大气的热量流动建模。然而,在一些实施方案中,如上所述,热储器可以被识别为具有相对高的热容的某个其他扬声器部件或磁体,如上所述,这可以简化所使用的热模型。
[0124] 因此在图8中可以看到,容许功率曲线从阈值温度时的某个容许功率Pall-th变化到最大温度时的容许功率Pall-max。最大温度时的容许功率Pall-max随着对储器温度的估计变化,且可以关于在该储器温度时的稳态功率耗散来限定。
[0125] 可以选择阈值温度时的容许功率,以确保任何必需的增益减小在音圈温度增大时及时发生,从而避免过热。在阈值温度以下不施加增益限制的实施方案中,可以选择阈值温度时的容许功率,以便当达到温度阈值时,使由于突然改变而导致的任何听得见的伪像最小化。
[0126] 如果在达到温度阈值之前未施加功率限制,则可以设想三种不同的情景。首先在音圈温度达到阈值温度时,目前实际功率耗散可以大体上对应于容许功率耗散Pall-th。在此情况下,可能最初没有施加增益减小,假设恒定的输入信号,当温度增大时,将施加增大的增益减小,以使得耗散的功率PVC根据功率容许曲线逐渐减小,而没有任何初始阶跃。这是最佳的情景,因为当估计的音圈温度TVC达到阈值温度Tth并且所产生的音量改变听不见时,热限制器恰好在预期时变得激活。
[0127] 然而,可能是在达到阈值温度时,音圈PVC中所耗散的实际功率大于容许功率限制Pall-th的情况。在此情况下,将存在增益的初始减小,增益的初始减小可能相对突然且因此其可能导致引起听众注意的音量突然改变。这可以通过使用对增益改变相对缓慢的时间常数来缓解,但是这可能潜在地减小扬声器保护电路系统防止过热的能,因为实际功率耗散之后可以在相当长的时间周期内保持在容许功率限制以上。使时间常数随着音圈温度变化是可能的,但是一旦时间常数变得足够快,仍然存在过热和/或增益突然改变的险。
[0128] 第三种情景是实际功率耗散小于音圈温度达到阈值温度时的容许功率限制。在此情况下,在达到阈值温度时,不需要任何增益减小,且功率耗散PVC在允许限制Pall=th以下。在此情况下,可以不施加增益减小,直到音圈温度增大使得容许功率限制Pall已经下降到目前功率耗散以下。增益然后开始减小,但在此情况下,如果音圈温度接近此时的最大温度,增益改变可能开始发生得太迟而不能防止过热,尤其是如果缓慢的时间常数与增益改变相关联以避免先前所讨论的突然改变。
[0129] 因此,在一些实施方案中,阈值温度时的容许功率限制也可以基于对音圈的功率耗散PVC的估计而变化。
[0130] 因此,例如,如果在阈值温度以下不施加功率限制,则当达到阈值温度时,可以限定在阈值温度Tth时开始于对音圈中的目前功率耗散的指示处的容许功率曲线。这例如可以是最后一个估计的功率耗散值或最后n个估计值的平均值的最大值。该容许功率曲线然后可以被限定在Pall-th的确定值与最大温度时的容许功率(即Pall-max)之间。如上文所提及的,最大温度时的容许功率(即Pall-max)可以被布置成根据对储器温度的估计而变化,且在一些实施方案中,可以被设定到在目前储器温度Tres时导致最大温度时的稳态功率耗散的水平处。
[0131] 图9例示了当达到阈值温度时所限定的容许功率曲线能够如何基于对音圈功率耗散的估计而变化。图9例示了在一个特定的储器温度时不同的起始功率耗散的容许功率曲线。任何期望类型的曲线(例如线性、S形、多项式)可以被用于这样的功率允许曲线,该功率允许曲线可以基于对音圈功率耗散PVC和储器温度Tres的确定估计来限定。替代地,具有不同端点Pall-th和Pall-max的多个预限定Pall曲线可以被存储在存储器内,且最适当的曲线可以从可用设置和/或通过所存储的曲线之间的插值所导出的曲线来导出。
[0132] 应注意,当阈值温度时的容许功率随着对估计的功率耗散的指示而变化的情况下限定容许功率相对于音圈温度的容许功率曲线的思想代表本发明的另一新颖方面。可以连同使用对储器温度的估计应用此方面来限定容许功率曲线或传递函数,或可以在一些实施例中在不用储器温度的估计的情况下应用此方面。在这样的实施例中,容许功率曲线Pall-th的起始点从而可以随着对音圈中的功率耗散PVC的估计而变化,但是可以关于假设的最坏情况周围温度来设定最大容许温度Pall-max下的容许功率。
[0133] 用于限定传递函数(例如容许功率曲线)的参数(诸如Pallth、Tth和Tmax)中的一个或多个可以被固定在硬件中或被存储在合适的非易失性存储器中。可以在芯片制造中或在随后的最终用户设备制造中设定合适的值。在一些情况下,控制电路系统可以与音频驱动电路系统相关联,但是可以从与扬声器相关联的存储器读取一个或多个参数值。在一些实施方案中,这些参数中的至少一些可能是可配置的并且可以在使用期间变化,例如通过控制输入(未示出)来控制。例如,如果在阈值温度Tth以下使用与温度无关的Pallth值并且至少部分地为了用户耳朵保护而设定此值,则它可以被设定成当监测的曝光周期增大时随着时间减小。
[0134] 如所提及的,增益计算块502接收确定的最大容许功率水平,且根据第二传递函数Gtgt=fG(PVC,Pall)、基于当前估计的功率耗散来确定目标增益Gtgt。
[0135] 图10例示了对于最大容许功率Pall的不同值,如何根据估计的功率耗散Pd来调整目标增益值。目标增益Gtgt可以被设定成随着PVC的值增大从某个标称值Gnom减小。该标称增益值可以与系统的其他元件的增益一致地限定,以提供驱动信号的输出功率与输入音频信号(例如数字输入信号Din)之间的所需增益。如果信号处理链中的其他增益被适当地限定,则标称增益值可以被认为是1。
[0136] 图10a例示的是,目标增益Gtgt可以被限定为从零功率(或在阈值以下的功率耗散)处的标称增益Gnom至Pall处的零增益的线性插值,即Gtgt=Gnom·(1-PVC/Pall)。线1001对于Pall的第一值(即在第一音圈温度T1处)例示了此插值。如果音圈的温度随着时间增大,比方说增大到T2,则Pall将降低到Pall(T2)。这将导致从Gnom降低到零的陡峭梯度,如由曲线1002例示的。
[0137] 代替在Gnom和零之间的线性插值(对于Pall的一个给定值),可以采用具有凸曲率的更进取型的曲线,以允许在中间温度时的功率更大,如由曲线1003例示的。例如,形式G=Gnom·sqrt(1-PVC/Pall)的传递函数可以被用来给出功率增益的线性插值而不是电压增益的线性插值。
[0138] 如果Pall的值在最大值(例如Pall-th)处,则可以仅禁用增益调整,即被设定到标称值Gnom。实际上,这意味着,对于小于阈值温度的音圈温度(即当TVC
[0139] 图10a中例示的增益曲线致使不可能驱动音圈耗散超过Pall:将通过几乎为零的增益使接近无限幅值的输入信号衰减,以将功率限制到Pall。然而,这意味着,在实践中对于任何实际输入信号,功率将被限制到显著小于Pall。
[0140] 图10b例示了目标增益Gtgt的调制,该目标增益Gtgt对于在阈值PTH以下的功率耗散施加标称增益Gnom,且然后线性地减小到在最大容许功率Pall处的零。这由增益控制曲线图1004表示。然而,图10b还例示的是,对于一个给定的输入信号,实际音圈功率耗散将抛物线地取决于施加的电压增益调制Gtgt,如由曲线1005例示的,曲线1005示出了对于恒定的输入信号功率Pin,耗散的音圈功率PVC如何随着目标增益值变化,例如,PVC=Gtat2*Gxx*Pin。因此,对于一个给定的输入信号,系统将稳定在均衡增益Geq和功率耗散Peq处,对应于此曲线
1005与表示增益对估计的功率耗散的设计函数关系的曲线图1004的交叉。导出的最大功率因此大体上小于Pall。
[0141] 因此,在一些实施方案中,如图10c中例示的,增益控制传递函数可以被设计成使得所施加的增益Gtgt不为零,而是为与即使对于最大可能输入信号(通常由上游电路系统的动态范围限制,或在一些实施方案中可能经受受控限幅)仍使输出功率耗散衰减到等于或小于Pall一致的某个值Geq和在信号路径的其余部分中施加的最大增益Gxx。因此,图10c示出的是,目标增益Gtgt可以根据由曲线图1006例示的传递函数变化,使得如果功率耗散在阈值以下,则增益在标称值处,且然后在此实施例中线性地变化到Pall处的值Geq。关于最大可能输入信号Pinmax的功率耗散和沿信号处理链的增益,限定Geq的值。因此,如果输入信号是最大可能的,则目标增益可以被减小,直到目标增益在确保音圈功率耗散PVC大体上等于(或略低于)最大容许功率耗散Pall的水平处。
[0142] 如图10d中例示的,如果施加小于最大Pinmax的信号,则对于一个给定的目标增益,实际耗散的功率将低于最大输入信号的情况。因此,增益控制函数1006以及耗散的功率与目标增益的关系之间的交叉将在对应于功率耗散PVCy的目标增益Geqy处,该功率耗散PVCy将低于最大容许功率Pall。然而,减小的输出功率PVCy将倾向于导致音圈温度减小,这将倾向于导致Pall的值增大,比方说PallTx,从而导致增益控制传递函数的改变,如由图10e中的曲线图1007例示的。因此,目标增益和输出功率将倾向于增大到更接近于原始Pall的新均衡点(Geqx,PVCx)。
[0143] 为了简单起见,增益控制曲线已经被例示为线性电压增益相对于功率的函数关系。如上文参考图10a中的曲线1003所述的,其他函数关系是可能的,例如电压增益可以随着估计的功率耗散的倒数或随着该倒数的平方根变化。该相关性可以替代地遵循某个S形特性。
[0144] 还将理解,所耗散的功率的改变可以在相对快速的时间尺度内发生,并且可以比音圈或磁体的温度改变的时间常数更快地发生。因此,为了耗散的功率的迅速改变,Pall的值可以大体上不变,因此特定的目标增益相对于耗散的功率函数将大体上固定。然而,在较长的时间尺度内,音圈温度可能改变,因此特定的增益相对于功率分布也可能变化。这可能导致在已经使输入信号水平稳定之后一段时间施加增益改变。
[0145] 应理解,参考图10a到图10e的讨论集中于生成增益控制值(该增益控制值是用于热保护的目标增益设置),即与将施加的增益所对应的值。因此,该目标增益随着功率耗散PVC的值增大而下降。然而,等效地,该增益控制值可以是指示调制至标称增益设置的幅值的增益调制值,该增益调制值将随着功率耗散而增大。
[0146] 因此可以看到,一般,本发明的实施方案的扬声器保护模块基于对扬声器的目前音圈温度的测量或估计、对扬声器中的功率耗散的指示以及对音圈中生成的热量流动到的热储器的温度的指示来生成用于调制施加到驱动扬声器的输入音频信号的增益的控制信号。施加的增益可以根据扬声器中耗散的功率的改变(至少具有一个预期操作温度范围)而变化,且由一个给定的功率耗散改变造成的增益的改变量取决于音圈温度(经由Pall函数关系)。
[0147] 可以使用如上文所描述的合适的热阻抗模型来确定或估计对热储器的温度的指示,例如通过估计音圈温度和音圈温度随着功率耗散的改变。然而,可以经由某个合适的温度传感器来确定对储器温度的指示,且基于对储器温度的测量来调整容许功率,该温度传感器也可以被用于其他监测目的。
[0148] 应注意,上文所描述的增益因子被限定为电压增益因子,适合于作为简单的乘法施加到信号,而不是甚至参考功率变量来限定的功率增益(即电压或数字信号增益的平方)。在一些实施方案中,可以生成增益控制信号作为非线性增益值,例如表示耦合到适当配置的增益级103的以分贝等为单位的所需增益。
[0149] 在一些实施方案中,用于热保护的增益控制可以与为了用户音量控制所施加的增益控制组合。因此,增益元件103(例如数字乘法器)可以被布置成将增益调制施加到输入信号,施加任何用户音量控制器增益连同用于热保护的任何增益调制(和/或诸如用于偏移限制或耳朵保护的任何其他所需的增益调制)。增益控制器106因此也可以接收附加的增益控制信号,诸如用户音量控制信号。在一些实施方案中,标称增益值Gnom可以通过这样的用户音量控制信号来调制,以变成新的值Gadj。这可以垂直地缩放整个特性,使得增益被维持在Gadj处,直到达到阈值Pall-th,且然后在某个最大值Pall-max处被减小到零(或减小到限定的小的非零水平)。然而,在一些实施方案中,增益可以被维持等于Gadj,直到它截取先前的标称插值函数,因此避免在较高的功率水平之前需要任何信号衰减。
[0150] 如上文所提及的,增益控制块503可以对目标增益信号施加某个时域处理,以改善所需增益改变的实施。应理解,增益改变在一些情况下可以导致音频中的听得见的伪像,且时域处理可能旨在减小或消除这样的伪像。
[0151] 这样的时域处理可以包括输入信号Din的过零检测。例如,仅在输入信号过零时才施加增益改变,以避免由施加到信号的非零部分的增益改变引入的阶跃。
[0152] 时域处理可以附加地或替代地包括施加衰减时间常数,从而限制施加到信号的任何增益减小的改变率,以便减小任何听得见的伪像。这样的衰减时间常数可以长于音频信号时间常数,但短于任何热时间常数。
[0153] 时域处理可以附加地或替代地包括施加起音时间常数,以限制施加到信号的任何增益增大的改变率,例如,当音圈跟随驱动信号的幅值减小(可能是由于减小的输入信号和/或施加的增益的减小)冷却时。这样的起音时间常数可以长于音频信号时间常数。它们可以长于热时间常数中的至少一个。这可以减小可能的热振荡以及随之发生的不必要或可避免的增益调制。
[0154] 然而,如上所述,使用对目前功率耗散PVC的估计来限定容许功率曲线可以减小可能对于听众明显的增益突然改变的可能性,同时减小对可能增大过热风险的缓慢的起音时间常数的需求。
[0155] 如上文简要所述,这样的增益分布可以是可变的,并且例如基于当前音圈温度而变化。例如,如果音圈温度因为施加到扬声器的信号而增大并且超过阈值温度Tth,则热限制器(即扬声器保护系统)将开始施加增益减小,以减小输出功率。最初,热限制器可以被配置成使用相对长的起音时间,以便在温度穿过Tth时施加信号水平的相对渐进的改变。然而,如果音圈温度继续升高到Tth以上并且接近Tmax,则可以实施快起音时间来确保使功率耗散更快速地减小,以防止温度超过最大容许水平。类似的方法可以被用来设定不同的保持时间和释放时间。
[0156] 通过使用可变时间常数,可以满足保护要求,同时使响度最大化并且减小导致声音水平中的显著跳跃的增益改变的可能性。当在较安全的温度区域内时,起音时间可以更慢且释放可以更快,以使输出功率最大化,同时减小感知的增益变化。如果温度较接近于Tmax,则起音可以更快且释放可以更慢,以保证仅容许量的功率被驱动到系统中。
[0157] 附加地或替代地,增益控制器503可以被布置成在增益更新之间施加暂停或最小间隔,以限制增益改变的最大频率从而限制任何音频伪像。
[0158] 如上文所提及的,如果不存在输出功率或存在很少输出功率,则可能难以获得对线圈温度的准确估计,在此情况下,可以在使增益恢复到足以获得修订的温度估计之前强制执行一个暂停。
[0159] 如上文所提及的,功率限制块501的多种参数可以被固定在硬件中或被存储在存储器中和/或可以是在使用中可配置的。同样地,增益计算块和增益控制块的参数可以类似地被固定在硬件或非易失性存储器中,且可以在芯片或最终用户设备制造中被设定。一个或多个参数可以在使用期间变化,例如,受又一控制输入控制。对函数fP、fc的计算可以经由查找表或通过实施所需的代数公式的定制处理硬件或可编程处理硬件来实施。
[0160] 本领域技术人员应理解,扬声器保护控制模块104可以通过专用电子电路部件和/或通过适当编程的多种处理元件(诸如通用可编程数字处理器或FPGA阵列等)来实施。例如,功率和温度提取块105和/或控制器106可以被至少部分地实施为在合适的处理器上运行的软件模块。术语模块和块因此应被解读为覆盖软件模块或硬件模块或软件和硬件二者的混合物。对这些部件的电路系统的任何提及也可以意味着合适的通用处理电路系统。
[0161] 图11a示出了例示通过诸如上文所描述的本发明的一些实施方案实施的一般方法的流程图。在步骤1101中,扬声器保护控制模块接收指示所监测的音圈驱动电压Vspka和音圈电流Ispka的信号Vspk和Ispk。在步骤1102中,扬声器保护控制模块104导出对电阻音圈电阻Re的指示或估计。在步骤1103中,由估计的音圈电阻Re导出对音圈温度的估计TVC。在步骤1104中,由指示性电压信号Vspk和电流信号Ispk(或可选地由这些信号中的至少一个以及估计的音圈电阻Re)导出对扬声器的目前功率耗散的估计PVC。在步骤1105中,由TVC和PVC结合热阻抗模型Zth导出对热储器温度Tres(例如热参考温度或热周围温度)的估计。
[0162] 然后可以基于音圈功率耗散估计PVC和音圈温度估计TVC以及储器温度估计Tres导出目标增益控制值(步骤1106)。此目标增益控制值可以被直接用作增益控制信号,或可选地,在步骤1107中,附加的处理可以导出增益控制信号Gmod。该增益控制信号然后可以被施加到输入信号(步骤1108)。
[0163] 图11b示出了例示可以在计算目标增益时施加的一些处理的流程图。在步骤1109中,接收音圈功率耗散估计PVC和音圈温度估计TVC以及周围温度估计Tamb。在步骤1110中,基于限定的函数fp(TVC,Tres)导出容许最大功率Pall。然后与音圈功率耗散估计PVC一起使用容许功率Pall,以导出目标增益Gtgt(步骤1111)。
[0164] 在一些应用中,可能期望因为其他原因确定对扬声器音圈电阻的指示和/或对储器温度(例如周围温度)的指示。例如,对阻抗的估计会是有用的;用于限制扬声器的偏移。因此,功率和温度提取块105的至少一些块可以与扬声器保护电路系统的其他元件(例如,参考图2描述的阻抗提取块202)共享。图12例示了本发明的一个实施方案,其中使用相同的附图标记来标识与上文所描述的那些部件类似的部件,但是其中保护模块104还包括用于控制信号处理链中的附加增益元件1202的偏移控制器1201。
[0165] 功率和温度提取块105接收对音圈电流的指示和驱动信号电压(方便地,接收数字输入信号DSP以输入到DAC输出级203),如先前所描述的。此块将确定(即计算)对线圈电阻的估计,如上文所描述的,且还确定音圈的功率耗散以及对音圈温度的估计和对储器温度的估计。功率估计和温度估计被提供到热保护控制器106,以生成增益调制信号Gmod,如先前所描述的。然而,在此实施方案中,功率和温度提取块105的阻抗提取块还提取在偏移限制电路系统中使用的音圈的其他阻抗参数。应理解,线圈阻抗根据温度且根据其相对于磁体的位置等而变化。因此,偏移控制器接收对线圈阻抗的指示,并且确定将由增益元件1202施加到音频信号的适当增益,以将扬声器的偏移限制到安全界限内。
[0166] 当然,可以将偏移控制器1201和热保护控制器106集成在单个功能块中,且在一些实施方案中,可以产生单个增益控制信号,并且使用所述单个增益控制信号来控制单个增益元件。
[0167] 上文已经描述了关于用于一个输出扬声器的保护模块的实施方案。其他实施方案可以包括用于多个输出扬声器的保护模块,所述多个输出扬声器可以全部接收相同的输入信号,或在一些实施方案中可以存在多个不同的输入信号。保护模块被配置成将每个输入信号视为一个独立信道,或增益可以被组合成一套,以使得基于最坏情况的信道使所有增益一起减小。由于使用实际的输出功率和线圈温度,因此不需要为热时间常数等假设超安全值,因此需要较小的裕度,且可以更接近于每个扬声器的安全操作限制来驱动每个扬声器。例如,如果一个扬声器具有较差的热阻,只有在那个特定的扬声器正接收大信号时才有必要限制输入信号。
[0168] 本发明的实施方案因此涉及用于对扬声器进行热保护的扬声器保护电路系统,特别是在需要时通过调制驱动信号的增益来将音圈温度限制在安全限制内。在多个实施方案中,电路系统计算(即确定)对扬声器中耗散的功率的估计以及对目前音圈温度的估计,以确定可接受的功率限制,且基于目前功率耗散的相对水平和可接受的功率限制来减小驱动信号的增益,其中该可接受的功率限制是基于对用于音圈中生成的热量的储器的温度的估计确定的。
[0169] 这样的扬声器保护电路系统可以被实施在如图13中例示的电子装置或设备1300(例如移动电话)中。此设备包括扬声器102,该扬声器102由驱动器电路块1301驱动,该驱动器电路块1301形成信号处理链101的至少一部分。驱动器电路块1301接收数字音频信号D3并且递送扬声器两端所得到的电压Vspka。
[0170] 此驱动器电路块1301可以包括DAC(可能被过采样,例如delta-sigma)和模拟放大器,从而有足够的功率以驱动扬声器的阻抗。替代地,它可以包括具有来自DAC的模拟输入的D类放大器(半桥的或全桥的),或可能地全数字D类调制器。驱动器信号处理链也可能包括模拟信号处理。
[0171] 监测扬声器电流Ispka以提供表示此电流的信号。模拟电流感测信号可以由感测电阻器生成,该感测电阻器可以是对扬声器本地的(可能被本地缓冲)或与放大器定位于同一处。放大器可以在扬声器封装件内部,或可以是远端的功率放大器,或是分立的或是嵌入在更复杂的编解码器中。作为感测电阻器的一个替代方案,可以感测MOS输出晶体管两端的电压,以测量电流。虽然可以提供扬声器电流的模拟信号,但是在一些实施方案中,可能优选的是提供指示感测的电流的数字信号DIspk。感测缓冲器/数字化电路系统因此可以被设置为本地扬声器驱动器芯片1301的一部分。注意,在感测电阻器等被用于电流监测的情况下,可能需要对温度感测电阻器进行某个室温电校准。然而,这样的校准将是迅速的,在毫秒的数量级上,且这样的校准不需要长时间常数,该长时间常数与试图由温度相对于功率测量确定热阻相关联。
[0172] 数字扬声器电流信号DIspk与表示Vspka的数字信号DVspk一起被提供。在驱动器电路1301包括模拟处理的情况下,驱动器电路可以包括ADC以递送信号DVspk,但是在很多情况下,D3将已经是充足的指示性信号。
[0173] 数字信号处理(DSP)1302块实施扬声器保护控制模块。DSP块1302可以接收意在用于扬声器102的数字输入音频信号Din。这可以例如是从接口1303(例如RF无线电/无线接口或调制解调器)接收的音频信号Din1,该音频信号Din1可以例如是用于语音呼叫/视频呼叫和/或流媒体的接收音频。在其他时间,该输入可以是音频信号Din2,该音频信号Din2可以是从某个数据储存器1304(例如,磁盘储存器(机械的或固态的),或某个其他半导体存储器)接收的。此储存器可以是设备1300的一个永久部分或可以是可附接的储存器(诸如存储器卡或USB棒等)。DSP 1302包括一个增益级来将增益施加到输入信号Din,以及还可能包括DSP或乘法器块来执行又一信号处理,以生成供应到驱动器块1301的数字信号D3。
[0174] 扬声器保护控制模块可以通过在DSP 1302上运行的软件代码来实施。
[0175] 此软件代码可以在该设备中作为固件存储在某个非易失性存储器1305(例如EEPROM)上(以在电池电量耗尽或为了更换而移除电池时保存程序数据)。
[0176] 可以在上电时(其例如可以是将设备1300从待机模式唤醒时)或在扬声器驱动器函数启动时(例如在接收到用户命令以开始经由扬声器输出声音时),将用于运行扬声器保护模块的相关软件加载到DSP中。
[0177] 一个分立的处理器(例如应用处理器)AP或处理器内核1306可以控制此启动。
[0178] 在一些应用中,可以直接地或经由处理器AP 1306从NVM 1305提供至少一些音频数据(例如铃音、预先记录的语音警报等)。
[0179] 如先前所提及的,在一些实施方案中,扬声器保护控制模块可以基于参考音圈电阻来确定音圈的电阻,所述参考音圈电阻可以是在设备启动时确定的。也如先前所提及的,在一些实施方案中,温度传感器1307可以与扬声器和/或主机设备相关联,以提供对储器温度Tres的指示。
[0180] 当然应理解,图13中例示的多种块或其部分可以与其他块或其部分或与主机设备的其他功能共同集成。例如,DSP 1302和驱动器块1301可以被共同集成到音频集线器内。
[0181] 因此,本领域技术人员将认识到,上文所描述的装置和方法的一些方面(例如通过处理器执行的计算)可以体现为处理器控制代码,所述处理器控制代码例如在非易失性载体介质(诸如、磁盘、CD-ROM或DVD-ROM)、编程存储器(诸如只读存储器(固件))上,或在数据载体(诸如光学信号载体或电信号载体)上。对于许多应用,本发明的实施方案将被实施在DSP(数字信号处理器)、ASIC(专用集成电路)或FPGA(现场可编程阵列)上。因此,代码可以包括常规程序代码或微代码,或例如用于建立或控制ASIC或FPGA的代码。代码还可以包括用于动态地配置可重构装置(诸如可重新编程的逻辑门阵列)的代码。类似地,代码可以包括用于硬件描述语言(诸如VerilogTM或VHDL(超高速集成电路硬件描述语言))的代码。如技术人员应理解的,代码可以被分布在彼此通信的多个耦合部件之间。在适当的情况下,实施方案还可以使用在现场可(重新)编程的模拟阵列或类似设备上运行的代码来实施,以配置模拟硬件。
[0182] 本发明的实施方案可以被布置成音频处理电路(例如可以被设置在主机设备中的音频电路)的一部分。根据本发明的一个实施方案的电路可以被实施为集成电路。一个或多个扬声器可以在使用时连接到该集成电路。
[0183] 实施方案可以在主机设备中实施,所述主机设备尤其是便携式和/或电池供电的主机设备,诸如移动电话、音频播放器、视频播放器、PDA、移动计算平台例如膝上型计算机或平板计算机和/或游戏设备。本发明的实施方案还可以在配件中被整体地或部分地实施,所述配件可附接到主机设备,例如位于有源扬声器或头戴式送受话器等中。
[0184] 应注意,上文所提及的实施方案是例示而非限制本发明,在不偏离随附权利要求的范围的前提下,本领域技术人员将能够设计许多替代实施方案。词语“包括”不排除除了在权利要求中列出的那些元件或步骤之外的元件或步骤的存在,“一”或“一个”不排除多个,且单个特征或其他单元可以实现权利要求中所列举的若干个单元的功能。权利要求中的任何附图标记或参考标注不应被解释为限制所述权利要求的范围。术语诸如“放大”或“增益”包括可能将小于1的缩放因子施加到信号。
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