[发明专利]用于电动扬声器的过热保护器及保护方法

说明书

公开了用于电动扬声器的过热保护器和保护方法。音圈温度保护器包括用于接收音频信号的音频信号输入和用于产生低频探测信号的探测信号源。信号组合器被配置为结合音频信号与低频探测信号，以提供包括音频信号分量和探测信号分量的复合扬声器驱动信号。音圈温度保护器包括电流检测器和电流比较器，电流检测器被配置用于响应于复合扬声器驱动信号检测流经音圈的探测电流分量的电平，电流比较器被配置为比较探测电流分量的检测电平与预定的探测电流阈值。预定的探测电流阈值对应于经由音圈电阻的已知温度依赖性的预定音圈温度。音圈温度保护器还包括信号控制器，其被配置用于响应于当前探测电流分量低于预定的探测电流阈值而衰减音频信号的电平。

技术领域

本发明涉及一种避免电动扬声器的音圈过热的方法和对应的音圈温度保护器。

背景技术

用于避免电动扬声器音圈过热的方法和设备可特别有用于多种声音再现目的和应用。当由强大的输出放大器驱动时，合适的音圈过热保护是非常有用的，以防止电动扬声器的不可逆损害或完全失效。后者可以使得功率的过量电平进入扬声器音圈并驱动音圈的温度高于最大温度极限。这种过热保护的挑战在扬声器技术的诸多领域中是持续重要的，诸如公共广播系统的高功率扬声器、汽车喇叭和国内Hi-Fi，以及用于便携式通信设备(诸如智能手机、笔记本电脑等)的微型扬声器。

因此，提供用于避免音圈过热而不过度依靠使用像除法和乘法操作的复杂数学运算的相对简单并有效的方法和装置是具有显著吸引力和价值的，所述复杂数学运算需要执行保护方法的信号处理器的相当大的计算资源。

发明内容

本发明的第一方面涉及一种避免电动扬声器的音圈过热的方法，包括以下步骤：

a)产生音频信号，

b)将低频探测信号添加到音频信号，以产生包括音频信号分量和探测信号分量的复合扬声器驱动信号，

c)将所述复合驱动信号施加给电动扬声器的音圈，

d)检测流经音圈的探测电流分量的电平，

e)将探测电流分量的检测电平和预定的探测电流的阈值进行比较，其中，预定的探测电流阈值对应于经由音圈电阻的已知温度依赖性的预定的音圈温度，

f)响应于探测电流分量低于预定的探测电流阈值，衰减的音频信号的电平。

本领域技术人员将理解，本电动扬声器的过热保护的方法可应用于各种类型的电动扬声器，诸如Hi-Fi、PA、汽车和环绕声应用的扬声器。电动扬声器存在于多种形状、维度和功率处理能力，以及本领域技术人员将理解：本发明适用于几乎所有类型的电动扬声器，尤其是微型电动扬声器用于便携式终端(诸如，移动电话、智能手机)和其他便携式音乐播放设备的声音再现。

本领域技术人员将理解：每个音频信号、低频探测信号和探测电流分量可由模拟信号表示例如作为电压、电流、电荷等，或替代地由数字信号表示，例如以合适的采样率和分辨率编码为二进制格式。因此，过热保护音圈的方法可以包括一个步骤：由A/D转换器采样探测电流分量和/或音频信号以至少提供数字编码的探测电流分量。