本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種揚(yáng)聲器控制方法及裝置。

背景技術(shù)：

揚(yáng)聲器，是一種把電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘?hào)的換能器件，揚(yáng)聲器的性能優(yōu)劣對(duì)音質(zhì)的影響很大。一般情況下，在輸入信號(hào)的功率較大時(shí)，揚(yáng)聲器會(huì)產(chǎn)生非線性失真或者振膜的損壞?，F(xiàn)有技術(shù)一般通過降低輸入信號(hào)功率的方式，來避免上述情況的發(fā)生。

但是，這種揚(yáng)聲器控制方法，揚(yáng)聲器輸出信號(hào)的功率一直工作在額定功率以下，由于額定功率較小，且大部分的共振頻率以下的音頻信號(hào)被濾除，使得揚(yáng)聲器輸出的音頻信號(hào)的質(zhì)量較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例解決的技術(shù)問題是提高揚(yáng)聲器輸出的音頻信號(hào)的質(zhì)量。

為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種揚(yáng)聲器控制方法，所述方法包括：獲取輸入的音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸入數(shù)字信號(hào)，作為緩沖信號(hào)；將所述輸入數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分塊處理，得到對(duì)應(yīng)的多個(gè)數(shù)字信號(hào)塊；基于預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)，對(duì)所述緩沖信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，以將所述揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)性能參數(shù)控制在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，所述預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)為所述揚(yáng)聲器工作在預(yù)設(shè)條件時(shí)的工作狀態(tài)參數(shù)。

可選地，所述預(yù)設(shè)條件為揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)。

可選地，在將所述輸入數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分塊處理之前，所述方法還包括：對(duì)所述輸入數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波。

可選地，所述預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)通過以下的方式得到：獲取所述揚(yáng)聲器工作在預(yù)設(shè)條件時(shí)反饋的電壓信號(hào)和電流信號(hào)；基于所述電壓信號(hào)和電流信號(hào)，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的阻抗傳遞函數(shù)；基于所述阻抗傳遞函數(shù)，確定所述揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)的共振頻率；基于所述阻抗傳遞函數(shù)和所述共振頻率，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的電壓位移傳遞函數(shù)，作為所述揚(yáng)聲器參數(shù)。

可選地，所述基于所述阻抗傳遞函數(shù)，確定所述揚(yáng)聲器工作在預(yù)設(shè)條件時(shí)的共振頻率，包括：其中，f0(n)表示揚(yáng)聲器工作在預(yù)設(shè)條件時(shí)的共振頻率，z(n,f)為頻域的阻抗傳遞函數(shù)，表示最大值，abs(.)表示復(fù)數(shù)的幅度。

可選地，在所述計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的阻抗傳遞函數(shù)之前，所述方法還包括：對(duì)所述電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行降采樣。

可選地，所述降采樣后的電壓信號(hào)和電流信號(hào)的采樣率滿足：4·f0≤fs_ctrl≤10·f0，其中，fs_ctrl表示降采樣后的電壓信號(hào)和電流信號(hào)的采樣率，f0表示所述揚(yáng)聲器工作在預(yù)設(shè)條件時(shí)的共振頻率。

可選地，所述基于預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)，對(duì)所述緩沖信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，包括：基于所述緩沖信號(hào)的電壓和所述揚(yáng)聲器的功率放大器的最大允許電壓，計(jì)算得到對(duì)所述緩沖信號(hào)的信號(hào)幅度進(jìn)行控制的信號(hào)增益系數(shù)；基于所述緩沖信號(hào)的產(chǎn)生的振膜位移和所述揚(yáng)聲器的最大允許振膜位移，計(jì)算得到對(duì)所述緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移進(jìn)行控制的振膜位移增益系數(shù)；其中，基于所述緩沖信號(hào)和所述電壓位移傳遞函數(shù)計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移；基于所述信號(hào)增益系數(shù)和所述振膜位移增益系數(shù)，計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)的最終增益系數(shù)；采用所述最終增益系數(shù)對(duì)所述緩沖信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)。

可選地，所述基于所述緩沖信號(hào)和所述電壓位移傳遞函數(shù)計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移，包括：其中，xla(n)表示所述緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移，sd(n)表示所述緩沖信號(hào)，hvx(n)表示所述電壓位移函數(shù)，為卷積符號(hào)。

可選地，所述基于所述信號(hào)增益系數(shù)和所述振膜位移增益系數(shù)，計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)的最終增益系數(shù)，包括：gtot(n)＝min(gs(n),gx(n))，其中，gtot(n)表示當(dāng)前時(shí)刻所述緩沖信號(hào)的最終增益系數(shù)，gs(n)表示所述信號(hào)增益系數(shù)，gx(n)表示所述位移增益系數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種揚(yáng)聲器控制裝置，所述裝置包括：獲取單元，適于獲取輸入的音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸入數(shù)字信號(hào)；分塊單元，適于將所述輸入數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分塊處理，得到對(duì)應(yīng)的多個(gè)數(shù)字信號(hào)塊；緩沖單元，對(duì)所述數(shù)字信號(hào)塊進(jìn)行緩沖處理，得到對(duì)應(yīng)的緩沖信號(hào)；增益調(diào)節(jié)單元，適于基于預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)，對(duì)所述緩沖信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，以將所述揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)性能參數(shù)控制在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，所述預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)為所述揚(yáng)聲器工作在預(yù)設(shè)條件時(shí)的工作狀態(tài)參數(shù)。

可選地，所述預(yù)設(shè)條件為所述揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)。

可選地，所述裝置還包括：濾波器組，適于對(duì)所述輸入數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理。

可選地，所述裝置還包括參數(shù)獲取單元；所述參數(shù)獲取單元包括：第一獲取子單元，適于獲取所述揚(yáng)聲器工作在預(yù)設(shè)條件時(shí)反饋的電壓信號(hào)和電流信號(hào)；第一計(jì)算子單元，適于基于所述電壓信號(hào)和電流信號(hào)，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的阻抗傳遞函數(shù)；第一確定子單元，適于基于所述阻抗傳遞函數(shù)，確定所述揚(yáng)聲器對(duì)應(yīng)的共振頻率；第二計(jì)算子單元，適于基于所述阻抗傳遞函數(shù)和所述共振頻率，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的電壓位移傳遞函數(shù)，作為所述揚(yáng)聲器參數(shù)。

可選地，所述第一確定子單元適于采用如下的公式確定所述揚(yáng)聲器工作在預(yù)設(shè)條件時(shí)的共振頻率：其中，f0(n)表示揚(yáng)聲器工作在預(yù)設(shè)條件時(shí)的共振頻率，z(n,f)為頻域的阻抗傳遞函數(shù)，表示最大值，abs(.)表示復(fù)數(shù)的幅度。

可選地，所述參數(shù)獲取單元還包括降采樣子單元；所述降采樣子單元，適于在所述計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的阻抗傳遞函數(shù)之前，對(duì)所述電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行降采樣。

可選地，所述降采樣子單元對(duì)所述降采樣后的電壓信號(hào)和電流信號(hào)的采樣率滿足：4·f0≤fs_ctrl≤10·f0，其中，fs_ctrl表示降采樣后的電壓信號(hào)和電流信號(hào)的采樣率，f0表示所述揚(yáng)聲器工作預(yù)設(shè)條件時(shí)的共振頻率。

可選地，所述增益調(diào)節(jié)單元包括：位移控制子單元，適于基于所述緩沖信號(hào)的電壓和所述揚(yáng)聲器的功率放大器的最大允許電壓，計(jì)算得到對(duì)所述緩沖信號(hào)的信號(hào)幅度進(jìn)行控制的信號(hào)增益系數(shù)；信號(hào)控制子單元，適于基于所述緩沖信號(hào)的產(chǎn)生的振膜位移和所述揚(yáng)聲器的最大允許振膜位移，計(jì)算得到對(duì)所述緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移進(jìn)行控制的振膜位移增益系數(shù)；其中，基于所述緩沖信號(hào)和所述電壓位移傳遞函數(shù)計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移；增益系數(shù)計(jì)算子單元，適于基于所述信號(hào)增益系數(shù)和所述振膜位移增益系數(shù)，計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)的最終增益系數(shù)；增益調(diào)節(jié)子單元，適于采用所述最終增益系數(shù)對(duì)所述緩沖信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)。

可選地，所述信號(hào)控制子單元適于采用如下的公式計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移，包括：其中，xla(n)表示所述緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移，sd(n)表示所述緩沖信號(hào)，hvx(n)表示所述電壓位移函數(shù)，為卷積符號(hào)。

可選地，所述增益調(diào)節(jié)子單元適于采用如下的公式計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)的最終增益系數(shù)，包括：gtot(n)＝min(gs(n),gx(n))，其中，gtot(n)表示當(dāng)前時(shí)刻所述緩沖信號(hào)的最終增益系數(shù)，gs(n)表示所述信號(hào)增益系數(shù)，gx(n)表示所述位移增益系數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

上述的方案，通過預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)對(duì)緩沖信號(hào)的增益進(jìn)行控制，由于所述揚(yáng)聲器參數(shù)為揚(yáng)聲器正常工作時(shí)測(cè)量得到的工作狀態(tài)參數(shù)，可以確保揚(yáng)聲器即使工作在較大功率，如額定功率，控制輸出的音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)性能參數(shù)在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，因而可以確保揚(yáng)聲器地安全工作。而且，由于未將揚(yáng)聲器的功率限制在額定功率下，因而可以提升音頻信號(hào)的輸出質(zhì)量，提升用戶的使用體驗(yàn)。

進(jìn)一步地，通過揚(yáng)聲器工作在額定功率下對(duì)應(yīng)的阻抗傳遞函數(shù)、電壓位移傳遞函數(shù)和共振頻率來對(duì)緩沖信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，可以將緩沖信號(hào)輸出時(shí)對(duì)應(yīng)的信號(hào)振幅和振膜位移控制在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，可以避免揚(yáng)聲器在大信號(hào)情況下的損壞和輸出的信號(hào)質(zhì)量失真，因此，可以進(jìn)一步提高揚(yáng)聲器工作的安全性和輸出的音頻的質(zhì)量。

進(jìn)一步地，在對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的音頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理，將當(dāng)前時(shí)刻的音頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理時(shí)的中心頻率設(shè)置揚(yáng)聲器工作額定功率時(shí)的共振頻率，可以調(diào)整共振頻率對(duì)位移的影響和共振頻率附近的頻率響應(yīng)，進(jìn)而可以提高輸出的音頻信號(hào)質(zhì)量。

進(jìn)一步地，在計(jì)算電壓位移參數(shù)時(shí)，對(duì)揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)反饋的電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行降采樣處理，可以有效降低計(jì)算量，節(jié)省計(jì)算資源，并提高揚(yáng)聲器的增益調(diào)節(jié)的速度。

進(jìn)一步地，對(duì)降采樣處理后的電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)，將采樣頻率控制在所述揚(yáng)聲器的共振頻率的4倍和10倍之間，可以覆蓋位移量的主要區(qū)域，并可以降低計(jì)算量，節(jié)約計(jì)算資源。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的一種揚(yáng)聲器控制方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中的預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)的獲取方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中的另一種揚(yáng)聲器控制方法的流程圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例中一種計(jì)算揚(yáng)聲器在緩沖信號(hào)的振膜位移增益系數(shù)的方法流程圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例中一種計(jì)算揚(yáng)聲器在緩沖信號(hào)的信號(hào)增益系數(shù)的方法流程圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例中的揚(yáng)聲器控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖6所述的揚(yáng)聲器控制裝置對(duì)應(yīng)的工作原理示意圖。

具體實(shí)施方式

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明實(shí)施例采用的技術(shù)方案通過預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)對(duì)緩沖信號(hào)的增益進(jìn)行控制，由于所述揚(yáng)聲器參數(shù)為揚(yáng)聲器正常工作時(shí)測(cè)量得到的工作狀態(tài)參數(shù)，可以確保揚(yáng)聲器地安全工作，并可以提升音頻信號(hào)的輸出質(zhì)量，提升用戶的使用體驗(yàn)。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例中的一種揚(yáng)聲器控制方法的流程圖。如圖1所示的揚(yáng)聲器控制方法，可以包括：

步驟s101：獲取輸入的音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸入數(shù)字信號(hào)。

在具體實(shí)施中，所述n個(gè)時(shí)刻輸入的數(shù)字信號(hào)包括當(dāng)前時(shí)刻的數(shù)字信號(hào)和前n-1個(gè)時(shí)刻的數(shù)字信號(hào)。

步驟s102：將所述輸入數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分塊處理，得到對(duì)應(yīng)的多個(gè)數(shù)字信號(hào)塊。

步驟s103：基于預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)，對(duì)所述緩沖信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，以將所述揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)性能參數(shù)控制在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

在具體實(shí)施中，所述預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)為所述揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)的工作狀態(tài)參數(shù)。

上述的方案，通過預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)對(duì)緩沖信號(hào)的增益進(jìn)行控制，由于所述揚(yáng)聲器參數(shù)為揚(yáng)聲器正常工作時(shí)測(cè)量得到的工作狀態(tài)參數(shù)，可以確保揚(yáng)聲器即使工作在較大功率，如額定功率，控制輸出的音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)性能參數(shù)在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，因而可以確保揚(yáng)聲器地安全工作。而且，由于未將揚(yáng)聲器的功率限制在額定功率下，因而可以提升音頻信號(hào)的輸出質(zhì)量，提升用戶的使用體驗(yàn)。

下面將結(jié)合圖2和圖3對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的一種揚(yáng)聲器控制方法作進(jìn)一步詳細(xì)的介紹。

為了便于理解，下面將首先對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)的獲取方法做詳細(xì)的介紹。

在具體實(shí)施中，本發(fā)明實(shí)施例中的預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)可以通過預(yù)先測(cè)量得到由于輸入信號(hào)大小不同，導(dǎo)致測(cè)量得到的揚(yáng)聲器參數(shù)會(huì)有變化，因此，揚(yáng)聲器工作在大信號(hào)情況下時(shí)對(duì)應(yīng)的揚(yáng)聲器參數(shù)尤為重要，因?yàn)樵诖笮盘?hào)情況下?lián)P聲器失真和損壞風(fēng)險(xiǎn)變大。因此，在本發(fā)明一實(shí)施例中，在測(cè)量得到所述揚(yáng)聲器參數(shù)時(shí)，通過揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)對(duì)應(yīng)的各種參數(shù)，以保證在大信號(hào)情況下?lián)P聲器參數(shù)和真實(shí)揚(yáng)聲器工作狀態(tài)的吻合，具體請(qǐng)參見圖2所示。

請(qǐng)參見圖2所示，在具體實(shí)施中，本發(fā)明實(shí)施例中的預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)的獲取方法可以包括如下的步驟：

步驟s201：獲取揚(yáng)聲器工作在預(yù)設(shè)條件時(shí)兩端反饋的電壓信號(hào)和電流信號(hào)。

在具體實(shí)施中，所述預(yù)設(shè)條件可以根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行設(shè)置，如揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)，工作在小于額定功率時(shí)或者工作在大于額定功率時(shí)，在此不做限制。

步驟s202：對(duì)反饋的電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行降采樣處理，得到降采樣后的電流信號(hào)和電壓信號(hào)。

在具體實(shí)施中，為了降低計(jì)算量，且由于振膜位移貢獻(xiàn)最大的頻段為揚(yáng)聲器的共振頻率的4倍以下，因此，在本發(fā)明一實(shí)施例中，首先對(duì)揚(yáng)聲器工作預(yù)設(shè)條件時(shí)兩端的電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行降采樣處理。

在具體實(shí)施中，可以對(duì)降采樣后的電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行采樣。其中，為了覆蓋振膜位移所在的主要區(qū)域，在對(duì)所述降采樣后的電壓信號(hào)ud(n)和電流信號(hào)id(n)進(jìn)行采樣時(shí)的采樣頻率fs_ctrl可以滿足：

4·f0≤fs_ctrl≤10·f0(1)

其中，f0表示揚(yáng)聲器在當(dāng)前時(shí)刻的共振頻率。

這里需要指出的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際的需要，選取步驟s202對(duì)揚(yáng)聲器兩端反饋的電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行降采樣處理，或者省去此步驟，在此不做限制。

步驟s203：根據(jù)降采樣后的電流信號(hào)和電壓信號(hào)，計(jì)算得到所述揚(yáng)聲器的阻抗傳遞函數(shù)。

在具體實(shí)施中，在可以采用如下的公式計(jì)算得到揚(yáng)聲器的阻抗傳遞函數(shù)：

其中，z(n)表示所述揚(yáng)聲器的阻抗傳遞函數(shù)，id(n)表示降采樣后的電流信號(hào)，ud(n)表示降采樣后的電壓信號(hào)。

接著，將上述的公式(2)轉(zhuǎn)換成頻域可以表示為：

id(n,f)·z(n,f)＝ud(n,f)(3)

其中，id(n,f)表示頻域的降采樣后的電流信號(hào)，ud(n,f)表示頻域的降采樣后的電壓信號(hào)，z(n,f)表示頻域的阻抗傳遞函數(shù)。

步驟s204：基于所述阻抗傳遞函數(shù)，確定所述揚(yáng)聲器工作在預(yù)設(shè)條件時(shí)的共振頻率。

在具體實(shí)施中，在得到對(duì)應(yīng)的頻域的阻抗傳遞函數(shù)z(n,f)之后，所述揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)共振頻率采用如下的公式計(jì)算得到：

其中，f0(n)表示揚(yáng)聲器第n時(shí)刻的共振頻率，z(n,f)為頻域的阻抗傳遞函數(shù)，表示取最大值，abs(.)表示復(fù)數(shù)的幅度。

步驟s205：基于所述阻抗傳遞函數(shù)和所述共振頻率，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的電壓位移傳遞函數(shù)，作為所述揚(yáng)聲器參數(shù)。

在具體實(shí)施中，當(dāng)?shù)玫綋P(yáng)聲器工作在預(yù)設(shè)條件時(shí)的阻抗傳遞函數(shù)z(n)之后，可以采用如下的公式得到在對(duì)應(yīng)的揚(yáng)聲器的電壓位移傳遞函數(shù)：

其中，hvx(n,f)表示頻域電壓位移傳遞函數(shù)hvx(n)，ze(n,f)為頻域的所述阻抗傳遞函數(shù)z(n)，bl為揚(yáng)聲器的電力轉(zhuǎn)換因子。

這里需要指出的是，當(dāng)對(duì)某一特定的揚(yáng)聲器進(jìn)行控制，可以直接通過圖2所示的方法測(cè)量得到該揚(yáng)聲器對(duì)應(yīng)的揚(yáng)聲器參數(shù)；當(dāng)對(duì)同一類型的揚(yáng)聲器進(jìn)行控制時(shí)，可以分別將通過圖2得到的多個(gè)揚(yáng)聲器參數(shù)求取平均值，并將得到的平均值作為所述預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)。

同時(shí)，因揚(yáng)聲器的輸入信號(hào)的大小各不相同，導(dǎo)致測(cè)量得到的揚(yáng)聲器參數(shù)會(huì)發(fā)生變化。在大信號(hào)情況下?lián)P聲器失真和損壞風(fēng)險(xiǎn)變大，因此采用大信號(hào)情況下測(cè)量得到的揚(yáng)聲器參數(shù)對(duì)揚(yáng)聲器進(jìn)行控制，可以有效避免上述情況的發(fā)生。因此，圖2在進(jìn)行揚(yáng)聲器參數(shù)的測(cè)量時(shí)，可以通過揚(yáng)聲器工作在額定功率或大于額定功率的大信號(hào)情況下的各種參數(shù)進(jìn)行，以保證在大信號(hào)情況下?lián)P聲器參數(shù)和真實(shí)揚(yáng)聲器工作狀態(tài)的吻合。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員也可以根據(jù)實(shí)際的需要對(duì)測(cè)量何種工作狀態(tài)下的揚(yáng)聲器參數(shù)進(jìn)行控制，在此不做限制。

此外，由于揚(yáng)聲器參數(shù)會(huì)隨著時(shí)間、環(huán)境溫度等變化，導(dǎo)致對(duì)應(yīng)的揚(yáng)聲器參數(shù)發(fā)生變化，因此揚(yáng)聲器參數(shù)信息需要比測(cè)量值更加保守一些。舉例，對(duì)于振膜位移進(jìn)行控制時(shí)，揚(yáng)聲器在出廠時(shí)設(shè)置的振膜位移最大值為xmax，為了適應(yīng)揚(yáng)聲器的長期工作的需求，可以將振膜位移的最大值設(shè)置為：

xmax_ctrl＝xmax·α(6)

其中，xctrl_max表示振膜位移的最大值，所述α為預(yù)設(shè)的第一系數(shù)，且滿足0≤α≤1，α值的選擇可由實(shí)驗(yàn)測(cè)試得到。

在具體實(shí)施中，當(dāng)測(cè)量得到揚(yáng)聲器工作在預(yù)設(shè)條件時(shí)的揚(yáng)聲器(具體為揚(yáng)聲器中的音圈)的電壓位移傳遞函數(shù)、阻抗傳遞函數(shù)和共振頻率等參數(shù)之后，可以基于測(cè)量得到的揚(yáng)聲器參數(shù)對(duì)緩沖信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，具體請(qǐng)參見圖3。

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例中的一種揚(yáng)聲器的控制方法。如圖3所示，在具體實(shí)施中，本發(fā)明實(shí)施例中的揚(yáng)聲器控制方法可以包括如下的步驟：

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例中的一種揚(yáng)聲器的控制方法。如圖3所示，在具體實(shí)施中，本發(fā)明實(shí)施例中的揚(yáng)聲器控制方法可以包括如下的步驟：

步驟s301：對(duì)所獲取輸入數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分塊處理，得到對(duì)應(yīng)的多個(gè)數(shù)字信號(hào)塊。

在具體實(shí)施中，假定輸入數(shù)字信號(hào)分割成每塊長度為k的數(shù)字信號(hào)，輸入的第n個(gè)數(shù)字信號(hào)分塊可以表示為s(n)。

步驟s302：對(duì)多個(gè)數(shù)字信號(hào)塊分別進(jìn)行濾波處理。

在具體實(shí)施中，通過對(duì)多個(gè)數(shù)字信號(hào)塊分別進(jìn)行濾波處理，可以消除特定頻率造成的干擾。其中，進(jìn)行濾波處理時(shí)所采用的濾波器組可以包括多個(gè)級(jí)聯(lián)濾波器的濾波器組，所采用的濾波器可以為有限沖擊響應(yīng)濾波器(fir)，也可以為無限沖擊響應(yīng)濾波器(iir)。其中，多個(gè)級(jí)聯(lián)濾波器可以包括低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、陷波器等各種類型濾波器，其中的陷波器的中心頻率可以設(shè)置為揚(yáng)聲器的共振頻率f0，f0可以由揚(yáng)聲器阻抗曲線測(cè)量得到，其他濾波器的設(shè)置可以參考揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)進(jìn)行設(shè)置。

在具體實(shí)施中，將所述濾波器組的傳遞函數(shù)表示為hfb(n)，那么，經(jīng)過濾波處理后得到的信號(hào)sfb(n)可以表示為：

其中，為卷積符號(hào)。

例如，在本發(fā)明一實(shí)施例中，為了調(diào)整共振頻率對(duì)位移的影響和共振頻率附近的頻率響應(yīng)，可以將陷波器的中心頻率設(shè)置為揚(yáng)聲器在預(yù)設(shè)條件時(shí)的共振頻率f0(n)。其中，揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)的共振頻率f0(n)可以通過上述的公式(4)計(jì)算得到。

步驟s303：對(duì)濾波處理后的數(shù)字信號(hào)塊進(jìn)行緩沖處理，得到對(duì)應(yīng)的緩沖信號(hào)。

在具體實(shí)施中，對(duì)數(shù)字信號(hào)塊進(jìn)行緩沖，當(dāng)緩沖時(shí)間為t塊信號(hào)，經(jīng)過緩沖的緩沖信號(hào)可以表示為：

sla(n)＝{sfb(n-t),sfb(n-t+1),…,sfb(n)}(8)

其中，sla(n)表示所述緩沖信號(hào)，t表示緩沖時(shí)間為t塊數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)間長度，且t≥0。

步驟s304：基于預(yù)設(shè)的電壓位移傳遞函數(shù)，計(jì)算得到緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移，并控制緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移小于或等于預(yù)設(shè)的最大允許振膜位移，得到對(duì)應(yīng)的振膜位移增益系數(shù)。

在具體實(shí)施中，如何基于預(yù)設(shè)的電壓位移傳遞函數(shù)，計(jì)算得到緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移，并控制緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移小于或等于預(yù)設(shè)的最大允許振膜位移，得到對(duì)應(yīng)的振膜位移增益系數(shù)的過程，請(qǐng)具體參見圖4。

步驟s305：控制緩沖信號(hào)的電壓小于或等于揚(yáng)聲器的功率放大器的最大允許電壓，得到對(duì)應(yīng)的信號(hào)增益系數(shù)。

在具體實(shí)施中，如何控制緩沖信號(hào)的電壓小于或等于揚(yáng)聲器的功率放大器的最大允許電壓，得到對(duì)應(yīng)的信號(hào)增益系數(shù)的方法，請(qǐng)具體參見圖5。

步驟s306：基于緩沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的振膜位移增益系數(shù)和信號(hào)增益系數(shù)，計(jì)算所述緩沖信號(hào)的最終增益系數(shù)。

在具體實(shí)施中，基于計(jì)算得到對(duì)緩沖信號(hào)的信號(hào)電壓進(jìn)行控制的信號(hào)增益系數(shù)，及對(duì)緩沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的振膜位移進(jìn)行控制的振膜位移增益系數(shù)之后，可以采用如下的公式計(jì)算得到緩沖信號(hào)的最終增益系數(shù)：

gtot(n)＝min(gs(n),gx(n))(9)

其中，gtot(n)表示緩沖信號(hào)的最終增益系數(shù)，且gs(n)≥0，gs(n)表示所述信號(hào)增益系數(shù)且gs(n)≥0，gx(n)表示所述位移增益系數(shù)且gx(n)≥0。

當(dāng)然，也采用可以現(xiàn)有技術(shù)中其他的方式得到位移增益系數(shù)和信號(hào)增益系數(shù)，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻所述緩沖信號(hào)的最終增益系數(shù)，本發(fā)明在此不做限制。

步驟s307：采用計(jì)算得到的最終增益系數(shù)，對(duì)所述緩沖信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)增益處理，得到增益處理后的信號(hào)。

在具體實(shí)施中，當(dāng)計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)sla(n)的增益系數(shù)gtot(n)之后，可以采用計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)sla(n)的增益系數(shù)gtot(n)對(duì)緩沖信號(hào)sla(n)進(jìn)行自適應(yīng)增益處理，最終得到的增益處理后的信號(hào)可以表示為：

sag(n)＝sfb(n-t)*gtot(n)(10)

其中，sag(n)表示增益處理后的信號(hào)，sfb(n-t)表示第n-t塊的信號(hào)緩沖信號(hào)。

步驟s308：將增益處理后的信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到模擬信號(hào)。

在具體實(shí)施中，在sag(n)表示增益處理后的信號(hào)之后，可以對(duì)信號(hào)sag(n)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)輸出。

步驟s309：將轉(zhuǎn)化得到的模擬信號(hào)輸入進(jìn)行放大處理后輸入至所述揚(yáng)聲器。

在具體實(shí)施中，數(shù)模轉(zhuǎn)換后得到的模擬信號(hào)送入功率放大器進(jìn)行放大處理后輸入至揚(yáng)聲器，并輸出給用戶。

下面將結(jié)合圖4和圖5分別對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的振膜位移增益系數(shù)和信號(hào)增益系數(shù)的獲取方法做進(jìn)一步詳細(xì)的介紹。

請(qǐng)參見圖4，在具體實(shí)施中，本發(fā)明實(shí)施例中一種振膜位移增益系數(shù)的獲取方法，可以包括如下的步驟：

步驟s401：基于所述緩沖信號(hào)和所述電壓位移傳遞函數(shù)計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的振膜位移。

在具體實(shí)施中，基于所述緩沖信號(hào)和預(yù)設(shè)的電壓位移傳遞函數(shù)，可以采用如下的公式計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的振膜位移：

其中，xla(n)表示所述緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移，sd(n)表示所述緩沖信號(hào)，hvx(n)表示所述電壓位移傳遞函數(shù)。

接著，將上述公式(11)轉(zhuǎn)換為頻域可以表示為：

xla(n,f)＝sd(n,f)·hvx(n,f)(12)

其中，xla(n,f)表示頻域的緩沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的振膜位移，sd(n,f)表示頻域的降采樣后的緩沖信號(hào)，hvx(n,f)表示頻域的電壓位移傳遞函數(shù)。

步驟s402：計(jì)算平滑處理后的振膜位移的幅度的最大值。

在具體實(shí)施中，可以首先對(duì)緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移進(jìn)行平滑處理，并采用如下的公式計(jì)算得到平滑處理后的振膜位移的幅度的最大值：

xa(n)＝(1-α)*xa(n-1)+α*max(abs(xla(n)))(13)

其中，xa(n)表示平滑處理后的第n個(gè)數(shù)字信號(hào)塊對(duì)應(yīng)的振膜位移的幅度的最大值，xa(n-1)表示平滑處理后的第n-1個(gè)數(shù)字信號(hào)塊對(duì)應(yīng)的振膜位移的幅度的最大值，α表示預(yù)設(shè)第一系數(shù)且滿足0≤α≤1，max(abs(xla(n)))表示振膜位移信號(hào)xla(n)的幅度的絕對(duì)值的最大值。

步驟s403：計(jì)算平滑處理后的振膜位移的振膜位移增益系數(shù)。

在具體實(shí)施中，可以采用如下的公式計(jì)算得到平滑處理后的振膜位移的振膜位移增益系數(shù)：

其中，gxa(n)表示第n個(gè)數(shù)字信號(hào)塊在平滑處理后的振膜位移增益系數(shù)，thrdx1是預(yù)設(shè)的平滑處理后的振膜位移增益系數(shù)閾值，且滿足：

thrdx1＝γ1·xmax_ctrl(15)

其中，γ1表示預(yù)設(shè)的系數(shù)且γ1≥0，gmax是預(yù)設(shè)的振膜位移增益系數(shù)的最大值。

步驟s404：對(duì)平滑處理后的振膜位移進(jìn)行限幅處理，得到限幅處理后的振膜位移的幅度的最大值。

在具體實(shí)施中，對(duì)平滑處理后的振膜位移進(jìn)行限幅處理，得到限幅處理后的振膜位移的幅度的最大值為：

xl(n)＝(1-β)*xl(n-1)+β*max(abs(xla(n)))·gxa(n)(16)

其中，xl(n)是平滑處理后的第n個(gè)數(shù)字信號(hào)塊的振膜位移的幅度最大值，系數(shù)0≤β≤1。

步驟s405：計(jì)算得到限幅處理后的振膜位移對(duì)應(yīng)的振膜位移增益系數(shù)。

在具體實(shí)施中，可以采用如下的公式計(jì)算得到限幅處理后的振膜位移對(duì)應(yīng)的振膜位移增益：

其中，gxl(n)表示第n個(gè)數(shù)字信號(hào)塊經(jīng)過限幅處理后對(duì)應(yīng)的振膜位移增益系數(shù)，thrdx2是預(yù)設(shè)的限幅處理后的振膜位移的振膜位移系數(shù)閾值，且：

thrdx2＝γ2·xmax_ctrl(18)

其中，γ2表示預(yù)設(shè)的第二系數(shù)，且γ2≥0。

步驟s406：根據(jù)平滑處理后的振膜位移增益和限幅處理后的緩沖信號(hào)的振膜位移增益，計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)的振膜位移增益系數(shù)。

在具體實(shí)施中，可以通過如下的公式計(jì)算得到緩沖信號(hào)的振膜位移增益系數(shù)：

gx(n)＝gxa(n)*gxl(n)(19)

下面將結(jié)合圖5對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的信號(hào)增益系數(shù)的獲取方法做詳細(xì)的介紹。

請(qǐng)參見圖5，在具體實(shí)施中，本發(fā)明實(shí)施例中的信號(hào)增益系數(shù)的獲取方法可以包括如下的步驟：

步驟s501：對(duì)所述緩沖信號(hào)進(jìn)行平滑處理，并計(jì)算平滑處理后的緩沖信號(hào)的幅度的最大值。

在具體實(shí)施中，可以首先對(duì)緩沖信號(hào)sla(n)進(jìn)行平滑處理，并采用如下的公式計(jì)算得到平滑處理后的緩沖信號(hào)sla(n)的幅度的最大值：

sa(n)＝(1-α)*sa(n-1)+α*max(abs(sla(n)))(20)

其中，sa(n)是第n個(gè)數(shù)字信號(hào)塊的幅度的最大值，sa(n-1)是第n-1個(gè)數(shù)字信號(hào)塊的幅度的最大值，α表示預(yù)設(shè)的第一系數(shù)，且0≤α≤1，abs(.)表示絕對(duì)值運(yùn)算，max(.)表示取最大值運(yùn)算。

步驟s502：計(jì)算平滑處理后的緩沖信號(hào)的信號(hào)增益系數(shù)。

在具體實(shí)施中，可以采用如下的公式計(jì)算平滑處理后的緩沖信號(hào)sla(n)的增益：

其中，gsa(n)是第n個(gè)數(shù)字信號(hào)塊的增益，thrd1是預(yù)設(shè)的增益閾值，gmax是預(yù)設(shè)的增益最大值。

步驟s503：對(duì)平滑處理后的緩沖信號(hào)進(jìn)行限幅處理，得到限幅處理后的緩沖信號(hào)的振幅的最大值。

在具體實(shí)施中，可以采用如下的公式計(jì)算得到限幅處理后的緩沖信號(hào)的振幅的最大值：

sl(n)＝(1-β)*sl(n-1)+β*max(abs(sla(n)))·gsa(n)(22)

其中，sl(n)表示限幅處理后的第n個(gè)數(shù)字信號(hào)塊的幅度的最大值，β表示預(yù)設(shè)的系數(shù)且0≤β≤1。

步驟s504：計(jì)算限幅處理后的緩沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的信號(hào)增益系數(shù)。

在具體實(shí)施中，可以采用如下的公式計(jì)算限幅處理后的緩沖信號(hào)的增益系數(shù)：

其中，gsl(n)是第n個(gè)數(shù)字信號(hào)塊經(jīng)過限幅后的增益系數(shù)，thrd2是預(yù)設(shè)的第二限幅閾值。

步驟s505：根據(jù)平滑處理后的緩沖信號(hào)的信號(hào)增益系數(shù)和限幅處理后的緩沖信號(hào)的信號(hào)增益系數(shù)，計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)的信號(hào)增益系數(shù)。

在具體實(shí)施中，可以采用如下的公式計(jì)算得到所述信號(hào)增益系數(shù)：

gs(n)＝gsa(n)*gsl(n)(24)

下面將結(jié)合圖6至圖7對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的揚(yáng)聲器控制方法對(duì)應(yīng)的裝置及其工作原理做進(jìn)一步詳細(xì)的介紹。

圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例中的一種揚(yáng)聲器控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示的揚(yáng)聲器控制裝置600，可以包括獲取單元601、分塊單元602、緩沖單元603和增益調(diào)節(jié)單元604，其中：

獲取單元601，適于獲取輸入的音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸入數(shù)字信號(hào)。

分塊單元602，適于將所述輸入數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分塊處理，得到對(duì)應(yīng)的多個(gè)數(shù)字信號(hào)塊。

緩沖單元603，對(duì)所述數(shù)字信號(hào)塊進(jìn)行緩沖處理，得到對(duì)應(yīng)的緩沖信號(hào)。

增益調(diào)節(jié)單元604，適于基于預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)，對(duì)所述緩沖信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，以將所述揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)性能參數(shù)控制在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，所述預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)為所述揚(yáng)聲器工作在預(yù)設(shè)條件時(shí)的工作狀態(tài)參數(shù)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)條件為揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，如圖6所示的揚(yáng)聲器控制裝置600還可以包括濾波器組605，其中：

濾波器組605，適于對(duì)所述輸入數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理。

在具體實(shí)施中，所述裝置還包括參數(shù)獲取單元606，其中，所述參數(shù)獲取單元606可以包括：

第一獲取子單元6061，適于獲取所述揚(yáng)聲器工作在預(yù)設(shè)條件時(shí)反饋的電壓信號(hào)和電流信號(hào)；第一計(jì)算子單元6062，適于基于所述電壓信號(hào)和電流信號(hào)，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的阻抗傳遞函數(shù)；第一確定子單元6063，適于基于所述阻抗傳遞函數(shù)，確定所述揚(yáng)聲器對(duì)應(yīng)的共振頻率；第二計(jì)算子單元6064，適于基于所述阻抗傳遞函數(shù)和所述共振頻率，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的電壓位移傳遞函數(shù)，作為所述揚(yáng)聲器參數(shù)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第一確定子單元6063適于采用如下的公式確定所述揚(yáng)聲器工作在預(yù)設(shè)條件時(shí)的共振頻率：其中，f0(n)表示揚(yáng)聲器工作在預(yù)設(shè)條件時(shí)的共振頻率，z(n,f)為頻域的阻抗傳遞函數(shù)，表示最大值，abs(.)表示復(fù)數(shù)的幅度。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述參數(shù)獲取單元606還包括降采樣子單元6065，其中：

所述降采樣子單元6065，適于在所述計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的阻抗傳遞函數(shù)之前，對(duì)所述電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行降采樣。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述降采樣子單元6065對(duì)所述降采樣后的電壓信號(hào)和電流信號(hào)的采樣率滿足：4·f0≤fs_ctrl≤10·f0，其中，fs_ctrl表示降采樣后的電壓信號(hào)和電流信號(hào)的采樣率，f0表示所述揚(yáng)聲器工作預(yù)設(shè)條件時(shí)的共振頻率。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述增益調(diào)節(jié)單元604可以包括：

位移控制子單元6041，適于基于所述緩沖信號(hào)的電壓和所述揚(yáng)聲器的功率放大器的最大允許電壓，計(jì)算得到對(duì)所述緩沖信號(hào)的信號(hào)幅度進(jìn)行控制的信號(hào)增益系數(shù)。

信號(hào)控制子單元6042，適于基于所述緩沖信號(hào)的產(chǎn)生的振膜位移和所述揚(yáng)聲器的最大允許振膜位移，計(jì)算得到對(duì)所述緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移進(jìn)行控制的振膜位移增益系數(shù)；其中，基于所述緩沖信號(hào)和所述電壓位移傳遞函數(shù)計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移。

增益系數(shù)計(jì)算子單元6043，適于基于所述信號(hào)增益系數(shù)和所述振膜位移增益系數(shù)，計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)的最終增益系數(shù)。

增益調(diào)節(jié)子單元6044，適于采用所述最終增益系數(shù)對(duì)所述緩沖信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述信號(hào)控制子單元6042適于采用如下的公式計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移，包括：其中，xla(n)表示所述緩沖信號(hào)產(chǎn)生的振膜位移，sd(n)表示所述緩沖信號(hào)，hvx(n)表示所述電壓位移函數(shù)，為卷積符號(hào)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述增益調(diào)節(jié)子單元6044適于采用如下的公式計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)的最終增益系數(shù)，包括：gtot(n)＝min(gs(n),gx(n))，其中，gtot(n)表示當(dāng)前時(shí)刻所述緩沖信號(hào)的最終增益系數(shù)，gs(n)表示所述信號(hào)增益系數(shù)，gx(n)表示所述位移增益系數(shù)。

下面將再次結(jié)合圖7對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的揚(yáng)聲器控制裝置的工作原理做詳細(xì)的介紹。

請(qǐng)參見圖7所示，假定將輸入信號(hào)分割成每塊長度為k的數(shù)字信號(hào)，第n塊的數(shù)字信號(hào)可以表示為s(n)，其中，k≥1。接著，將數(shù)字信號(hào)s(n)輸入濾波器組605進(jìn)行濾波處理。其中，在對(duì)數(shù)字信號(hào)s(n)進(jìn)行濾波處理時(shí)所使用的濾波器組可以包括多個(gè)級(jí)聯(lián)濾波器，如低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、陷波器等各種類型濾波器。濾波器組中陷波器的中心頻率為揚(yáng)聲器的共振頻率f0，f0可以由揚(yáng)聲器阻抗曲線測(cè)量得到，其他濾波器的設(shè)置可以參考揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)進(jìn)行設(shè)置。

在具體實(shí)施中，濾波器類型可以為有限沖擊響應(yīng)濾波器(fir)或者無限沖擊響應(yīng)濾波器(iir)，把整個(gè)濾波器組的傳遞函數(shù)表示為hfb(n)，濾波后的信號(hào)sfb(n)可以采用公式(1)表示。

接著，可以對(duì)濾波處理后的信號(hào)sfb(n)輸入緩沖單元603進(jìn)行緩沖處理，假定緩沖時(shí)間為t(t≥0)塊數(shù)字信號(hào)，那么，經(jīng)過緩沖處理后的信號(hào)sfb(n)，可以得到緩沖信號(hào)sla(n)可以用公式(5)進(jìn)行表示。

接著，將緩沖信號(hào)sla(n)發(fā)送至增益調(diào)節(jié)單元604進(jìn)行自適應(yīng)增益處理。其中，增益調(diào)節(jié)單元604可以位移控制子單元6041和信號(hào)控制子單元6042中的全部或者部分決定，最終生成當(dāng)前時(shí)刻，即第n時(shí)刻的增益gtot(n)，并采用當(dāng)前時(shí)刻的增益gtot(n)對(duì)緩沖信號(hào)sla(n)進(jìn)行增益處理，得到增益處理后的信號(hào)sag(n)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，增益調(diào)節(jié)單元604還可以包括活動(dòng)檢測(cè)子單元6045，以檢測(cè)輸入信號(hào)中是否包括音頻信號(hào)。當(dāng)確定輸入信號(hào)為靜音信號(hào)時(shí)，活動(dòng)檢測(cè)子單元6045輸出相應(yīng)的信號(hào)至增益調(diào)節(jié)單元604，以使得增益調(diào)節(jié)單元604不對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)增益處理；反之，則控制增益調(diào)節(jié)單元604對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)增益處理；而當(dāng)輸入信號(hào)中不僅包括音頻信號(hào)，還包括噪音信號(hào)時(shí)，則活動(dòng)檢測(cè)子單元6045還可以控制增益調(diào)節(jié)單元604對(duì)輸入信號(hào)中的噪聲信號(hào)進(jìn)行抑制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行設(shè)置，本發(fā)明對(duì)此不做限制。

在具體實(shí)施中，當(dāng)輸入信號(hào)中包括音頻信號(hào)時(shí)，增益調(diào)節(jié)單元604可以通過以下的方式對(duì)輸入的緩沖信號(hào)進(jìn)行增益處理：

信號(hào)控制子單元6042，可以對(duì)緩沖信號(hào)sla(n)的電壓進(jìn)行控制，以使其最終輸出電壓不超過揚(yáng)聲器701的功率放大器702的最大電壓，以得到信號(hào)增益系數(shù)gs(n)。

具體而言，信號(hào)控制子單元6042可以首先可以采用公式(19)計(jì)算對(duì)緩沖信號(hào)sla(n)進(jìn)行平滑處理后的信號(hào)的幅度的最大值。接著，采用如下的公式(20)計(jì)算緩沖信號(hào)sla(n)的增益，可以采用公式(21)計(jì)算得到限幅之后的緩沖信號(hào)的幅度的最大值，最后采用公式(22)根據(jù)平滑處理后的緩沖信號(hào)的增益和限幅處理后的緩沖信號(hào)的增益，計(jì)算得到所述緩沖信號(hào)的信號(hào)增益系數(shù)。

請(qǐng)參見圖6及圖7所示，在對(duì)預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，參數(shù)獲取單元606中的第一獲取子單元6061首先獲取揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)兩端的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，并將揚(yáng)聲器在工作在額定功率時(shí)反饋的電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到相應(yīng)的數(shù)字電壓信號(hào)和數(shù)字電流信號(hào)，并基于數(shù)字電壓信號(hào)和數(shù)字電流信號(hào)對(duì)揚(yáng)聲器參數(shù)進(jìn)行估計(jì)。

具體而言，在對(duì)預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，為了降低計(jì)算量，且對(duì)振膜位移貢獻(xiàn)最大的頻段通常在揚(yáng)聲器的4倍共振頻率f0以下。因此，參數(shù)獲取單元606中的中降采樣子單元6065可以對(duì)數(shù)字電壓信號(hào)和數(shù)字電流信號(hào)進(jìn)行降采樣處理。其中，為了覆蓋振膜位移所在的主要區(qū)域，在對(duì)降采樣后的數(shù)字電壓信號(hào)id(n)和數(shù)字電流信號(hào)ud(n)進(jìn)行采樣時(shí)，所采用的采樣率為fs_ctrl可以滿足公式(1)。

在具體實(shí)施中，在得到降采樣后的數(shù)字電壓信號(hào)id(n)和數(shù)字電流信號(hào)ud(n)之后，第一計(jì)算子單元6062可以采用公式(2)計(jì)算得到揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)的阻抗傳遞函數(shù)，并采用公式(3)得到頻域的阻抗傳遞函數(shù)。在得到揚(yáng)聲器工作在額定功率的阻抗傳遞函數(shù)z(n)或者頻域的阻抗傳遞函數(shù)z(n,f)之后，第二計(jì)算子單元6064可以采用公式(4)計(jì)算得到揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)的電壓位移傳遞函數(shù)。

同時(shí)，在得到揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)的z(n)或者頻域的阻抗傳遞函數(shù)z(n,f)之后，第一確定子單元6063可以采用公式(4)計(jì)算得到揚(yáng)聲器在揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)的共振頻率。

這里計(jì)算得到的揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)的共振頻率f0(n)可以給濾波器組605，以將其中的陷波器的中心頻率設(shè)置為揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)的共振頻率f0(n)。同時(shí)，揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)的共振頻率f0(n)可以傳輸給增益調(diào)節(jié)子單元6044，以采用公式(1)對(duì)降采樣后的數(shù)字電流信號(hào)和數(shù)字電壓信號(hào)的采樣率進(jìn)行控制。

在具體實(shí)施中，位移控制子單元6041可以通過公式(10)根據(jù)揚(yáng)聲器的阻抗傳遞函數(shù)計(jì)算得到電壓位移傳遞函數(shù)hvx(n)，并可以采用公式(11)根據(jù)降采樣后的緩沖信號(hào)sd(n)和電壓位移傳遞函數(shù)hvx(n)得到緩沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的振膜位移xla(n)，即通過位移估計(jì)操作6041’得到所述緩沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的振膜位移xla(n)。

最后，位移控制子單元6041可以通過控制所述緩沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的振膜位移xla(n)不超過揚(yáng)聲器的最大允許位移xmax，便可以得到位移增益系數(shù)gx(n)，具體的過程可以參照如何得到信號(hào)增益系數(shù)的過程執(zhí)行得到，本發(fā)明在此不再贅述。

在具體實(shí)施中，當(dāng)位移控制子單元6041和信號(hào)控制子單元6042分別輸出的緩沖信號(hào)的振膜位移增益系數(shù)和信號(hào)增益系數(shù)之后，增益系數(shù)計(jì)算子單元6043可以采用公式(8)計(jì)算得到緩沖信號(hào)sla(n)的增益gtot(n)，并傳輸至增益調(diào)節(jié)子單元6044，以采用對(duì)緩沖信號(hào)進(jìn)行增益處理，得到增益處理后的信號(hào)sag(n)。

增益處理后的信號(hào)sag(n)在分別經(jīng)過dac703和功率放大器702后傳輸給揚(yáng)聲器701輸出。

通過上述的介紹可知，本發(fā)明實(shí)施例中的揚(yáng)聲器控制裝置通過預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器參數(shù)，對(duì)緩沖信號(hào)的增益進(jìn)行控制，由于所述揚(yáng)聲器參數(shù)為揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)的工作狀態(tài)參數(shù)，可以確保揚(yáng)聲器即使工作在較大功率，如額定功率，控制輸出的音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)性能參數(shù)在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，因而可以確保揚(yáng)聲器地安全工作。而且，由于未將揚(yáng)聲器的功率限制在額定功率下，因而可以提升音頻信號(hào)的輸出質(zhì)量，提升用戶的使用體驗(yàn)。

同時(shí)，在對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的音頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理，將當(dāng)前時(shí)刻的音頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理時(shí)的中心頻率設(shè)置揚(yáng)聲器工作額定功率時(shí)的共振頻率，可以調(diào)整共振頻率對(duì)位移的影響和共振頻率附近的頻率響應(yīng)，進(jìn)而可以提高輸出的音頻信號(hào)質(zhì)量。

此外，在計(jì)算電壓位移參數(shù)時(shí)，對(duì)揚(yáng)聲器工作在額定功率時(shí)反饋的電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行降采樣處理，可以有效降低計(jì)算量，節(jié)省計(jì)算資源，并提高揚(yáng)聲器的增益調(diào)節(jié)的速度。同時(shí)，對(duì)降采樣處理后的電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)，將采樣頻率控制在所述揚(yáng)聲器當(dāng)前時(shí)刻的共振頻率的4倍和10倍之間，可以降低計(jì)算量，節(jié)約計(jì)算資源。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括：rom、ram、磁盤或光盤等。

以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的方法及系統(tǒng)做了詳細(xì)的介紹，本發(fā)明并不限于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。