[发明专利]用于控制扬声器的工作温度的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于控制扬声器的工作温度的方法和装置。本发明具体地但非唯一地适于移动电话的电动扬声器的领域。

相对于现有技术，图1示意性地示出了电动扬声器的组件。这样的扬声器(100)基本上呈圆锥形状，包括：

-支承所述扬声器的所有组件的框架(110)；

-固定到所述框架的永磁体(120)；

-由围绕但不接触永磁体(120)的缠绕线圈构成的线圈(130)；

-基本上呈圆锥形状的膜(140)，膜(140)在其最大直径的周边上固定到框架(110)并且在其最小直径的周边上固定到线圈。

线圈组(130)和磁体(120)构成电动机。当称为激励信号的周期性电信号被施加到线圈(130)的供电端子(135，136)时，该电动机将电能转变成振动形式的机械能，该振动被传送给膜(140)，膜(140)通过振动产生气压的波动，即声音。该电动机的效率并不完美，激励信号的一部分电能尤其通过焦耳效应转变成热能。该热能增加了扬声器的温度，并且当所述温度达到临界水平时，通过电动机的电磁特性的修改、材料的热膨胀和激励信号的机电转换中的线性损失，导致扬声器发声的失真。该发热还可以例如由于构成线圈的圈的线的断裂而造成扬声器的不可逆的降级。

根据现有技术，不同的技术能够限制扬声器的发热并且能够保护过热。这些技术例如是被动性质的，其在于通过对其特性能够限制发热的组件进行组合，尤其通过增加线圈的圈数、减小膜的质量、确保良好通风以及增加线圈和磁体之间的间隙来实现扬声器。这些技术方案难以实施于扬声器尺寸减小并且容纳在有限空间中的情形。还使用旨在调节所述扬声器温度的主动性质的技术方案。因此，文件US-A-2005/0039465描述了一种使用温度探测器和与扬声器相连的通过帕尔贴(Peltier)效应进行冷却的模块的装置。电路启动帕尔贴效应模块的运转以冷却扬声器，当由探测器测量的温度达到临界值时，该模块被激励信号馈电。

当扬声器集成在尺寸减小的系统诸如移动电话中时，现有技术的热调节的该示例同样难以适用，此外，当扬声器工作时会产生音量的严重衰减。然而，移动电话的用户期望能够使用会议模式的电话，为此，所述移动电话包括过放大模式，以允许在可达到几十分钟的时期内从该电话的扬声器产生若干米的听得见的声音。

本发明旨在解决现有技术的缺陷并且为此涉及一种用于控制电动扬声器的温度的方法，该电动扬声器包括由激励信号馈电的电动机激励的膜，该方法包括以下步骤：

a.获得t₁时刻的电动机的电阻抗的频谱分布；

b.识别步骤a)中获得的频谱分布的预定义频率范围中的阻抗峰值；

c.确定步骤b)中识别的阻抗峰值的中心频率Fc₁和在t₁之前的t₀时刻获得的电动机的电阻抗的频谱分布中相同预定义频率范围中识别的阻抗峰值的中心频率Fc₀之间的频率差；

d.获得频率差(Fc₀-Fc₁)和所述扬声器的温度之间的相关性关系；

e.根据步骤c)的结果和步骤d)的相关性而确定扬声器的温度。

因此，本发明的目标方法能够确定扬声器的温度而无需求助于特定探测器并且无需增加所述扬声器的体积。

可以根据下面描述的有利实施方式来实现本发明，实施方式可以单独或根据技术上可操作的所有组合来考虑。

有利地，当扬声器工作时，对于每个时间间隔δt＝(t₁-t₀)重复步骤a)至e)。因此，可以在扬声器工作期间控制所述扬声器的温度。

有利地，步骤e)包括以下步骤：

ei.通过阻抗峰值之间的频率差，确定t₁时刻的瞬时温度T；

eii.确定激励信号的功率和该信号的转变成热能的能量部分；

eiii.根据步骤eii)的结果，确定(t₁+ε)时刻其中ε≥δt的扬声器的温度。

因此，根据该实施方式，本发明的目标方法能够在扬声器工作时预测扬声器的发热。

有利地，本发明的目标方法在步骤e)之后包括以下步骤：

f.如果步骤e)中确定的温度超过临界阈值，则减小称为热带的频带中的激励信号的功率。

因此，根据该实施方式，本发明的目标方法能够在没有集成附加的冷却装置的情况下、通过直接作用在激励信号上来保护扬声器免于过热。