CN114095841A - 一种扬声器的驱动装置及驱动方法和电子设备 - Google Patents

一种扬声器的驱动装置及驱动方法和电子设备 Download PDF

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CN114095841A
CN114095841A CN202010864132.4A CN202010864132A CN114095841A CN 114095841 A CN114095841 A CN 114095841A CN 202010864132 A CN202010864132 A CN 202010864132A CN 114095841 A CN114095841 A CN 114095841A
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姚炜
甘路
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Abstract

本发明提供了一种扬声器的驱动装置及驱动方法和电子设备，根据音频输入信号实时预测扬声器的振膜相应的速度数据和加速度数据；在预测的速度数据和/或加速度数据大于各自相应阈值数据时，由于本发明能够对速度数据进行相应DRC调整输出第一调整增益，及能够对加速度数据进行相应DRC调整输出第二调整增益，且最终选取第一调整增益和第二调整增益中最小调整增益，与延迟后的音频输入信号相乘后输出至扬声器进行驱动，进而保证扬声器的振膜的速度数据和加速度数据均不会超过各自相应阈值数据，达到改善扬声器产生杂音的情况的目的。

Description

一种扬声器的驱动装置及驱动方法和电子设备
技术领域
本发明涉及扬声器技术领域，更为具体地说，涉及一种扬声器的驱动装置及驱动方法和电子设备。
背景技术
在手机终端市场上，小型扬声器被大规模的应用。但是现有的小型扬声器，在其振模的速度和/或加速度比较大时，扬声器的悬体和腔体内的空气会发生异常振动，使得该扬声器容易产生相关的杂音。在当今社会对手机音效听感要求越来越高的条件下，小型扬声器的杂音(如钢琴杂音等)问题就越发的严重。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种扬声器的驱动装置及驱动方法和电子设备，有效解决了现有技术存在的技术问题，改善了扬声器产生杂音的情况。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种扬声器的驱动装置，包括：动态范围控制单元、延迟单元和相乘器；
所述动态范围控制单元用于接入音频输入信号，并根据所述音频输入信号生成所述扬声器的振膜相应的速度数据和加速度数据，且对所述速度数据进行相应DRC(DynamicRange Control，动态范围控制)调整输出第一调整增益，及对所述加速度数据进行相应DRC调整输出第二调整增益，选取所述第一调整增益和所述第二调整增益中最小调整增益输出至所述相乘器；
所述延迟单元用于将所述音频输入信号延迟输出至所述相乘器；
以及，所述相乘器用于将延迟后的所述音频输入信号与所述最小调整增益相乘后输出至所述扬声器进行驱动。
可选的，所述动态范围控制单元包括：速度生成器、加速度生成器、第一DRC电路、第二DRC电路和选择器；
所述速度生成器用于接入所述音频输入信号后生成所述速度数据，所述第一DRC电路用于对所述速度数据进行相应DRC调整输出第一调整增益；
所述加速度生成器用于接入所述音频输入信号后生成所述加速度数据，所述第二DRC电路用于对所述加速度数据进行相应DRC调整输出第二调整增益；
以及，所述选择器用于选取所述第一调整增益和所述第二调整增益中最小调整增益输出至所述相乘器。
可选的，所述速度生成器根据公式：
Figure BDA0002649171540000021
将接入的所述音频输入信号转换为所述速度数据，其中，v(s)为所述速度数据，U(s)为所述音频输入信号，Bl为所述扬声器的磁感应强度和线圈长度的乘积，R为所述扬声器的直流电阻，L为所述扬声器的等效电感，m为所述扬声器线圈的质量，r为所述扬声器的机械阻尼，1/c为所述扬声器的机械弹簧系数，s为拉普拉斯变换的复参变量。
可选的，所述加速度生成器根据公式：
Figure BDA0002649171540000022
将接入的所述音频输入信号转换为所述加速度数据，其中，a(s)为所述加速度数据，U(s)为所述音频输入信号，Bl为所述扬声器的磁感应强度和线圈长度的乘积，R为所述扬声器的直流电阻，L为所述扬声器的等效电感，m为所述扬声器线圈的质量，r为所述扬声器的机械阻尼，1/c为所述扬声器的机械弹簧系数，s为拉普拉斯变换的复参变量。
可选的，所述第一DRC电路和所述第二DRC电路中任意一DRC电路包括：增益计算模块和增益处理模块；
所述增益计算模块用于参考接入的数据和阈值数据实时计算相应调整增益；所述增益处理模块用于基于所述调整增益设定压缩时间和释放时间。
相应的，本发明还提供了一种扬声器的驱动方法，包括：
接入音频输入信号；
根据所述音频输入信号生成所述扬声器的振膜相应的速度数据和加速度数据；
对所述速度数据进行相应DRC调整输出第一调整增益，及对所述加速度数据进行相应DRC调整输出第二调整增益；
选取所述第一调整增益和所述第二调整增益中最小调整增益输出；
将延迟后的所述音频输入信号与所述最小调整增益相乘后输出至所述扬声器进行驱动。
可选的，根据所述音频输入信号生成速度数据包括：
根据公式：
Figure BDA0002649171540000031
将所述音频输入信号转换为所述速度数据，其中，v(s)为所述速度数据，U(s)为所述音频输入信号，Bl为所述扬声器的磁感应强度和线圈长度的乘积，R为所述扬声器的直流电阻，L为所述扬声器的等效电感，m为所述扬声器线圈的质量，r为所述扬声器的机械阻尼，1/c为所述扬声器的机械弹簧系数，s为拉普拉斯变换的复参变量。
可选的，根据所述音频输入信号生成加速度数据包括：
根据公式：
Figure BDA0002649171540000041
将所述音频输入信号转换为所述加速度数据，其中，a(s)为所述加速度数据，U(s)为所述音频输入信号，Bl为所述扬声器的磁感应强度和线圈长度的乘积，R为所述扬声器的直流电阻，L为所述扬声器的等效电感，m为所述扬声器线圈的质量，r为所述扬声器的机械阻尼，1/c为所述扬声器的机械弹簧系数，s为拉普拉斯变换的复参变量。
相应的，本发明还提供了一种电子设备，所述电子设备包括扬声器和上述的扬声器的驱动装置。
可选的，所述电子设备包括移动终端。
相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：
本发明提供了一种扬声器的驱动装置及驱动方法和电子设备，包括：动态范围控制单元、延迟单元和相乘器；所述动态范围控制单元用于接入音频输入信号，并根据所述音频输入信号生成所述扬声器的振膜相应的速度数据和加速度数据，且对所述速度数据进行相应DRC调整输出第一调整增益，及对所述加速度数据进行相应DRC调整输出第二调整增益，选取所述第一调整增益和所述第二调整增益中最小调整增益输出至所述相乘器；所述延迟单元用于将所述音频输入信号延迟输出至所述相乘器；以及，所述相乘器用于将延迟后的所述音频输入信号与所述最小调整增益相乘后输出至所述扬声器进行驱动。
由上述内容可知，本发明提供的技术方案，根据音频输入信号实时预测扬声器的振膜相应的速度数据和加速度数据；在预测的速度数据和/或加速度数据大于各自相应阈值数据时，由于本发明能够对速度数据进行相应DRC调整输出第一调整增益，及能够对加速度数据进行相应DRC调整输出第二调整增益，且最终选取第一调整增益和第二调整增益中最小调整增益，与延迟后的音频输入信号相乘后输出至扬声器进行驱动，进而保证扬声器的振膜的速度数据和加速度数据均不会超过各自相应阈值数据，达到改善扬声器产生杂音的情况的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种扬声器的驱动装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种扬声器的驱动装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种扬声器的等效模型；
图4为本发明实施例提供的又一种扬声器的驱动装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种扬声器的驱动方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
正如背景技术所述，在手机终端市场上，小型扬声器被大规模的应用。但是现有的小型扬声器，在其振模的速度和/或加速度比较大时，扬声器的悬体和腔体内的空气会发生异常振动，使得该扬声器容易产生相关的杂音。在当今社会对手机音效听感要求越来越高的条件下，小型扬声器的杂音(如钢琴杂音等)问题就越发的严重。
基于此，本发明实施例提供了一种扬声器的驱动装置及驱动方法和电子设备，有效解决了现有技术存在的技术问题，改善了扬声器产生杂音的情况。
为实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下，具体结合图1至图5对本发明实施例提供的技术方案进行详细的描述。
参考图1所示，为本发明实施例提供的一种扬声器的驱动装置的结构示意图，其中，驱动装置包括：动态范围控制单元100、延迟单元200和相乘器300。
所述动态范围控制单元100用于接入音频输入信号，并根据所述音频输入信号生成所述扬声器的振膜相应的速度数据和加速度数据，且对所述速度数据进行相应DRC调整输出第一调整增益，及对所述加速度数据进行相应DRC调整输出第二调整增益，选取所述第一调整增益和所述第二调整增益中最小调整增益输出至所述相乘器300。
所述延迟单元200用于将所述音频输入信号延迟输出至所述相乘器300。
以及，所述相乘器300用于将延迟后的所述音频输入信号与所述最小调整增益相乘后输出至所述扬声器400进行驱动。
需要说明的是，本发明实施例对音频输入信号进行了两路控制，其中一路即为对音频输入信号进行相应增益处理得到最小调整增益，另一路即为对音频输入信号进行延迟一定时间后输出，以使得延迟后的音频输入信号与最小调整增益相乘。亦即，本发明实施例提供的技术方案中，对音频输入信号进行增益处理得到最小调整增益需要一定时间，为了保证与最小调整增益相乘的音频输入信号为进行增益处理前的初始输入的音频输入信号，故而将音频输入信号延迟输出以与最小调整增益相乘，优选地，延迟时间与进行增益处理得到最小调整增益所需的时间相等。
可以理解的，本发明实施例提供的驱动装置，音频输入信号可以为电压信号。其中，根据音频输入信号实时预测扬声器的振膜相应的速度数据和加速度数据；在预测的速度数据和/或加速度数据大于各自相应阈值数据时，由于本发明能够对速度数据进行相应DRC调整输出第一调整增益，及能够对加速度数据进行相应DRC调整输出第二调整增益，且最终选取第一调整增益和第二调整增益中最小调整增益，与延迟后的音频输入信号相乘后输出至扬声器进行驱动，进而保证扬声器的振膜的速度数据和加速度数据均不会超过各自相应阈值数据，达到改善扬声器产生杂音的情况的目的。
以及，本发明实施例提供的驱动装置包括有一延迟单元，用于将音频输入信号延迟输出至相乘器中，保证音频输入信号和增益相乘时，增益为最小调整增益。其中，数字音频信号处理中对信号的处理增益不能出现突变，其必须经过一个时间段的缓慢变化，以将增益调整到最小调整增益；在增益进行调整过程中，必须保证输入到扬声器的信号不会让扬声器产生杂音；故而，本发明实施例提供的驱动装置设置有一延迟单元，确保音频输入信号和增益相乘时，增益为最小调整增益。
参考图2所示，为本发明实施例提供的另一种扬声器的驱动装置的结构示意图，其中，本发明实施例提供的驱动装置中，所述动态范围控制单元100包括：速度生成器111、加速度生成器121、第一DRC电路112、第二DRC电路122和选择器130。
所述速度生成器111用于接入所述音频输入信号后生成所述速度数据，所述第一DRC电路112用于对所述速度数据进行相应DRC调整输出第一调整增益。
所述加速度生成器121用于接入所述音频输入信号后生成所述加速度数据，所述第二DRC电路122用于对所述加速度数据进行相应DRC调整输出第二调整增益。
以及，所述选择器130用于选取所述第一调整增益和所述第二调整增益中最小调整增益输出至所述相乘器300。
下面结合图3对本发明实施例提供的速度生成器和加速度生成器具体原理进行说明，图3为本发明实施例提供的一种扬声器的等效模型。其中，R为扬声器的直流电阻，L为扬声器的等效电感。Bl是扬声器的磁感应强度和线圈长度的乘积；以及，v是速度，i是电流，Bl*v得到的Blv为反馈电动势，Bl*i得到的Bli为安培力。L2和R2为高频时扬声器涡流效应等效出来的电感和电阻，这两个参数对扬声器等效模型的影响小，其可以忽略。m为扬声器的线圈的质量，r为扬声器的机械阻尼，1/c为扬声器的机械弹簧系数。
在扬声器的等效模型中有两个环路，图3中左边的为电压环路，图3中右边为力的环路。用数学表达式可以表示为：
Figure BDA0002649171540000081
其中U(t)为实时的输入电压值，I(t)为实时的电流值，x(t)为扬声器振模的实时位移。
将上述两式利用数字信号的***知识转换成Laplace域(S域)表达式：
Figure BDA0002649171540000082
其中，扬声器的振膜的速度模型建立如下：
速度v(s)和位移x(s)的关系为：
Figure BDA0002649171540000083
将laplace域的三式联立，消去I(s)和x(s)，便可以得到v(s)关于U(s)的表达式：
Figure BDA0002649171540000084
对于特定规格的扬声器，Bl、c、R、m、L、r都为线性参数，可以直接测得，为已知量。因此，通过上式，可以根据输入的实时电压数据预测扬声器振模的实时速度。亦即，本发明实施例提供的所述速度生成器根据公式：
Figure BDA0002649171540000091
将接入的所述音频输入信号转换为所述速度数据，其中，v(s)为所述速度数据，U(s)为所述音频输入信号，Bl为所述扬声器的磁感应强度和线圈长度的乘积，R为所述扬声器的直流电阻，L为所述扬声器的等效电感，m为所述扬声器线圈的质量，r为所述扬声器的机械阻尼，1/c为所述扬声器的机械弹簧系数，s为拉普拉斯变换的复参变量。
以及，扬声器的振膜的加速度模型建立如下：
加速度a(s)和位移x(s)的关系为：
Figure BDA0002649171540000092
将laplace域的三式联立，消去I(s)和x(s)，便可以得到a(s)关于U(s)的表达式：
Figure BDA0002649171540000093
对于特定规格的扬声器，Bl、c、R、m、L、r都为线性参数，可以直接测得，为已知量。因此，通过上式，可以根据输入的实时电压数据预测扬声器的振模的实时加速度。亦即，本发明实施例提供的所述加速度生成器根据公式：
Figure BDA0002649171540000094
将接入的所述音频输入信号转换为所述加速度数据，其中，a(s)为所述加速度数据，U(s)为所述音频输入信号，Bl为所述扬声器的磁感应强度和线圈长度的乘积，R为所述扬声器的直流电阻，L为所述扬声器的等效电感，m为所述扬声器线圈的质量，r为所述扬声器的机械阻尼，1/c为所述扬声器的机械弹簧系数，s为拉普拉斯变换的复参变量。
参考图4所示，为本发明实施例提供的又一种扬声器的驱动装置的结构示意图，其中，本发明实施例提供的驱动装置中，所述第一DRC电路112和所述第二DRC电路122中任意一DRC电路包括：增益计算模块和增益处理模块。
速度生成器111将速度数据输出至第一DRC电路112，及加速度生成器121将加速度数据输出至第二DRC电路122。其中，所述增益计算模块用于参考接入的数据和相应的阈值数据实时计算相应调整增益，例如和速度生成器111相连的第一DRC电路112中的增益计算模块，其根据速度数据和预存的速度阈值数据计算第一调整增益；和加速度生成器121相连的第二DRC电路122的增益计算模块，其根据加速度数据和预存的加速度阈值数据计算第二调整增益。所述增益处理模块用于基于所述调整增益设定压缩时间和释放时间。
需要说明的是，本发明实施例提供的第一调整增益和第二调整增益可以为固定值；此外第一调整增益还可以为响应于速度数据的大小的动态调整值，及第二调整增益还可以为响应于加速度数据的大小的动态调整值，即在速度数据超出速度阈值数据越大时，第一调整增益越小；在加速度数据超出加速度阈值数据越大时，第二调整增益越小，对此本发明不做具体限制。
亦即，第一调整增益和第二调整增益为可调值，第一调整增益随速度数据超出速度阈值数据的变化趋势而反向变化，即相较于速度数据超出速度阈值数据较小时的第一调整增益，速度数据超出速度阈值数据较大时的第一调整增益相对变小；及相较于速度数据超出速度阈值数据较大时的第一调整增益，速度数据超出速度阈值数据较小时的第一调整增益相对变大。以及，即相较于加速度数据超出加速度阈值数据较小时的第二调整增益，加速度数据超出加速度阈值数据较大时的第二调整增益相对变小；及相较于加速度数据超出加速度阈值数据较大时的第二调整增益，加速度数据超出加速度阈值数据较小时的第二调整增益相对变大。。本发明实施例对第一调整增益和第二调整增益的可调范围不做具体限制，其可以根据实际DRC算法进行具体设计，只需要满足生成器(速度生成器和加速度生成器)输出数据越大，最终得到的相应调整增益越小的要求即可。以及，本发明实施例提供的压缩时间为将增益压缩至预期增益的时间，及释放时间为将增益释放至预期增益的时间，进而通过设定一定的压缩时间和释放时间使得增益能够平滑过渡至预期增益，避免出现增益突变的情况。
可以理解的，本发明实施例提供的第一DRC电路参考接入的速度数据和预存的速度阈值数据实时计算第一调整增益；以及，第二DRC电路参考接入的加速度数据和预存的加速度阈值数据实时计算第二调整增益；且第一DRC电路和第二DRC电路通过各自相应设定的压缩时间进行输出。具体的，第一DRC电路的增益计算模块参考速度数据和速度阈值数据实时计算调整增益，其中，在速度数据小于速度阈值数据时，输出的调整增益为0dB(Log域0对应线性域为1)；以及，在速度数据大于速度阈值数据时，开始调小增益到预定的调整增益。第二DRC电路的增益计算模块参考加速度数据和加速度阈值数据实时计算调整增益，其中，在加速度数据小于加速度阈值数据时，输出的调整增益为0dB(Log域0对应线性域为1)；以及，在加速度数据大于加速度阈值数据时，开始调小增益到预定的调整增益。其中，本发明实施例提供的压缩时间与延迟单元的延迟时间绑定，使得延迟后的音频输入信号与其相应增益调整后的最小调整增益相乘，保证扬声器的速度数据和加速度数据不会超过各自阈值数据。
相应的，本发明实施例还提供了一种扬声器的驱动方法，参考图5所示，为本发明实施例提供的一种扬声器的驱动方法的流程图，其中，驱动方法包括：
S1、接入音频输入信号。
S2、根据所述音频输入信号生成所述扬声器的振膜相应的速度数据和加速度数据。
S3、对所述速度数据进行相应DRC调整输出第一调整增益，及对所述加速度数据进行相应DRC调整输出第二调整增益。
S4、选取所述第一调整增益和所述第二调整增益中最小调整增益输出。
S5、将延迟后的所述音频输入信号与所述最小调整增益相乘后输出至所述扬声器进行驱动。
需要说明的是，本发明对音频输入信号进行了两路控制，其中一路即为对音频输入信号进行相应增益处理得到最小调整增益，另一路即为对音频输入信号进行延迟一定时间后输出，以使得延迟后的音频输入信号与最小调整增益相乘。亦即，本发明提供的技术方案中，对音频输入信号进行增益处理得到最小调整增益需要一定时间，为了保证与最小调整增益相乘的音频输入信号为进行增益处理前的初始输入的音频输入信号，故而将音频输入信号延迟输出以与最小调整增益相乘，优选地，延迟时间与进行增益处理得到最小调整增益所需的时间相等。
在本发明一实施例中，本发明提供的根据所述音频输入信号生成速度数据包括：
根据公式：
Figure BDA0002649171540000121
将所述音频输入信号转换为所述速度数据，其中，v(s)为所述速度数据，U(s)为所述音频输入信号，Bl为所述扬声器的磁感应强度和线圈长度的乘积，R为所述扬声器的直流电阻，L为所述扬声器的等效电感，m为所述扬声器线圈的质量，r为所述扬声器的机械阻尼，1/c为所述扬声器的机械弹簧系数，s为拉普拉斯变换的复参变量。
及在本发明一实施例中，本发明提供的根据所述音频输入信号生成加速度数据包括：
根据公式：
Figure BDA0002649171540000131
将所述音频输入信号转换为所述加速度数据，其中，a(s)为所述加速度数据，U(s)为所述音频输入信号，Bl为所述扬声器的磁感应强度和线圈长度的乘积，R为所述扬声器的直流电阻，L为所述扬声器的等效电感，m为所述扬声器线圈的质量，r为所述扬声器的机械阻尼，1/c为所述扬声器的机械弹簧系数，s为拉普拉斯变换的复参变量。
相应的，本发明还提供了一种电子设备，所述电子设备包括扬声器和上述任意一实施例提供的扬声器的驱动装置。
可选的，本发明实施例提供的所述电子设备包括移动终端，其还可以包括其他具有该扬声器和上述任意一实施例提供的扬声器的驱动装置的电子装置，对此电子设备的类型本发明不做具体限制。
本发明提供了一种扬声器的驱动装置及驱动方法和电子设备，包括：动态范围控制单元、延迟单元和相乘器；所述动态范围控制单元用于接入音频输入信号，并根据所述音频输入信号生成所述扬声器的振膜相应的速度数据和加速度数据，且对所述速度数据进行相应DRC调整输出第一调整增益，及对所述加速度数据进行相应DRC调整输出第二调整增益，选取所述第一调整增益和所述第二调整增益中最小调整增益输出至所述相乘器；所述延迟单元用于将所述音频输入信号延迟输出至所述相乘器；以及，所述相乘器用于将延迟后的所述音频输入信号与所述最小调整增益相乘后输出至所述扬声器进行驱动。
由上述内容可知，本发明提供的技术方案，根据音频输入信号实时预测扬声器的振膜相应的速度数据和加速度数据；在预测的速度数据和/或加速度数据大于各自相应阈值数据时，由于本发明能够对速度数据进行相应DRC调整输出第一调整增益，及能够对加速度数据进行相应DRC调整输出第二调整增益，且最终选取第一调整增益和第二调整增益中最小调整增益，与延迟后的音频输入信号相乘后输出至扬声器进行驱动，进而保证扬声器的振膜的速度数据和加速度数据均不会超过各自相应阈值数据，达到改善扬声器产生杂音的情况的目的。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种扬声器的驱动装置，其特征在于，包括：动态范围控制单元、延迟单元和相乘器；
所述动态范围控制单元用于接入音频输入信号，并根据所述音频输入信号生成所述扬声器的振膜相应的速度数据和加速度数据，且对所述速度数据进行相应DRC调整输出第一调整增益，及对所述加速度数据进行相应DRC调整输出第二调整增益，选取所述第一调整增益和所述第二调整增益中最小调整增益输出至所述相乘器；
所述延迟单元用于将所述音频输入信号延迟输出至所述相乘器；
以及，所述相乘器用于将延迟后的所述音频输入信号与所述最小调整增益相乘后输出至所述扬声器进行驱动。
2.根据权利要求1所述的扬声器的驱动装置，其特征在于，所述动态范围控制单元包括：速度生成器、加速度生成器、第一DRC电路、第二DRC电路和选择器；
所述速度生成器用于接入所述音频输入信号后生成所述速度数据，所述第一DRC电路用于对所述速度数据进行相应DRC调整输出第一调整增益；
所述加速度生成器用于接入所述音频输入信号后生成所述加速度数据，所述第二DRC电路用于对所述加速度数据进行相应DRC调整输出第二调整增益；
以及，所述选择器用于选取所述第一调整增益和所述第二调整增益中最小调整增益输出至所述相乘器。
3.根据权利要求2所述的扬声器的驱动装置，其特征在于，所述速度生成器根据公式：
Figure FDA0002649171530000011
将接入的所述音频输入信号转换为所述速度数据，其中，v(s)为所述速度数据，U(s)为所述音频输入信号，Bl为所述扬声器的磁感应强度和线圈长度的乘积，R为所述扬声器的直流电阻，L为所述扬声器的等效电感，m为所述扬声器线圈的质量，r为所述扬声器的机械阻尼，1/c为所述扬声器的机械弹簧系数，s为拉普拉斯变换的复参变量。
4.根据权利要求2所述的扬声器的驱动装置，其特征在于，所述加速度生成器根据公式：
Figure FDA0002649171530000021
将接入的所述音频输入信号转换为所述加速度数据，其中，a(s)为所述加速度数据，U(s)为所述音频输入信号，Bl为所述扬声器的磁感应强度和线圈长度的乘积，R为所述扬声器的直流电阻，L为所述扬声器的等效电感，m为所述扬声器线圈的质量，r为所述扬声器的机械阻尼，1/c为所述扬声器的机械弹簧系数，s为拉普拉斯变换的复参变量。
5.根据权利要求2所述的扬声器的驱动装置，其特征在于，所述第一DRC电路和所述第二DRC电路中任意一DRC电路包括：增益计算模块和增益处理模块；
所述增益计算模块用于参考接入的数据和阈值数据实时计算相应调整增益；所述增益处理模块用于基于所述调整增益设定压缩时间和释放时间。
6.一种扬声器的驱动方法，其特征在于，包括：
接入音频输入信号；
根据所述音频输入信号生成所述扬声器的振膜相应的速度数据和加速度数据；
对所述速度数据进行相应DRC调整输出第一调整增益，及对所述加速度数据进行相应DRC调整输出第二调整增益；
选取所述第一调整增益和所述第二调整增益中最小调整增益输出；
将延迟后的所述音频输入信号与所述最小调整增益相乘后输出至所述扬声器进行驱动。
7.根据权利要求6所述的扬声器的驱动方法，其特征在于，根据所述音频输入信号生成速度数据包括：
根据公式：
Figure FDA0002649171530000031
将所述音频输入信号转换为所述速度数据，其中，v(s)为所述速度数据，U(s)为所述音频输入信号，Bl为所述扬声器的磁感应强度和线圈长度的乘积，R为所述扬声器的直流电阻，L为所述扬声器的等效电感，m为所述扬声器线圈的质量，r为所述扬声器的机械阻尼，1/c为所述扬声器的机械弹簧系数，s为拉普拉斯变换的复参变量。
8.根据权利要求6所述的扬声器的驱动方法，其特征在于，根据所述音频输入信号生成加速度数据包括：
根据公式：
Figure FDA0002649171530000032
将所述音频输入信号转换为所述加速度数据，其中，a(s)为所述加速度数据，U(s)为所述音频输入信号，Bl为所述扬声器的磁感应强度和线圈长度的乘积，R为所述扬声器的直流电阻，L为所述扬声器的等效电感，m为所述扬声器线圈的质量，r为所述扬声器的机械阻尼，1/c为所述扬声器的机械弹簧系数，s为拉普拉斯变换的复参变量。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括扬声器和权利要求1-5任意一项所述的扬声器的驱动装置。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括移动终端。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05344596A (ja) * 1992-06-05 1993-12-24 Mitsubishi Electric Corp 音響装置
US5729611A (en) * 1996-02-02 1998-03-17 Bonneville; Marc Etienne Loudspeader overload protection
US20070160221A1 (en) * 2005-12-14 2007-07-12 Gerhard Pfaffinger System for predicting the behavior of a transducer
US20100316226A1 (en) * 2009-06-12 2010-12-16 Sony Corporation Signal processing apparatus and signal processing method
JP2014138209A (ja) * 2013-01-15 2014-07-28 Onkyo Corp 音声再生装置
US20150086027A1 (en) * 2012-03-23 2015-03-26 Audi Ag Method for operating a loudspeaker device, loudspeaker device, and device for noise compensation
CN105099385A (zh) * 2015-08-24 2015-11-25 上海艾为电子技术股份有限公司 增益控制电路和音频设备
US20160373858A1 (en) * 2015-06-22 2016-12-22 Cirrus Logic International Semiconductor Ltd. Loudspeaker protection
CN109495820A (zh) * 2018-12-07 2019-03-19 武汉市聚芯微电子有限责任公司 扬声器振膜的振幅调节方法及***
CN111343540A (zh) * 2020-03-05 2020-06-26 维沃移动通信有限公司 一种钢琴音频的处理方法及电子设备

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05344596A (ja) * 1992-06-05 1993-12-24 Mitsubishi Electric Corp 音響装置
US5729611A (en) * 1996-02-02 1998-03-17 Bonneville; Marc Etienne Loudspeader overload protection
US20070160221A1 (en) * 2005-12-14 2007-07-12 Gerhard Pfaffinger System for predicting the behavior of a transducer
US20100316226A1 (en) * 2009-06-12 2010-12-16 Sony Corporation Signal processing apparatus and signal processing method
US20150086027A1 (en) * 2012-03-23 2015-03-26 Audi Ag Method for operating a loudspeaker device, loudspeaker device, and device for noise compensation
JP2014138209A (ja) * 2013-01-15 2014-07-28 Onkyo Corp 音声再生装置
US20160373858A1 (en) * 2015-06-22 2016-12-22 Cirrus Logic International Semiconductor Ltd. Loudspeaker protection
CN105099385A (zh) * 2015-08-24 2015-11-25 上海艾为电子技术股份有限公司 增益控制电路和音频设备
CN109495820A (zh) * 2018-12-07 2019-03-19 武汉市聚芯微电子有限责任公司 扬声器振膜的振幅调节方法及***
CN111343540A (zh) * 2020-03-05 2020-06-26 维沃移动通信有限公司 一种钢琴音频的处理方法及电子设备

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YAOYU LI: "Control of loudspeakers using disturbance-observer-type velocity estimation", 《IEEE/ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS》 *
袁明: "基于同位加速度负反馈的振动主动控制研究", 《振动、测试与诊断》 *
韦峻峰: "一种改进的扬声器Volterra模型研究", 《振动与冲击》 *
韦峻峰;冯海泓;张平: "前馈型低频非线性失真补偿器的仿真与实验", 《声学技术》 *

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