專利名稱：音頻電源管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音頻系統(tǒng)，且尤其涉及在音頻系統(tǒng)中使用的音頻電源管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
音頻系統(tǒng)典型地包括提供音頻信號(hào)形式的音頻內(nèi)容的音頻源、放大音頻信號(hào)的放大器以及將放大的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲波的一個(gè)或更多揚(yáng)聲器。揚(yáng)聲器典型地由揚(yáng)聲器制造商標(biāo)示為具有諸如4歐姆或8歐姆的額定阻抗值。實(shí)際上，揚(yáng)聲器的阻抗隨頻率變化?？梢允褂脫P(yáng)聲器阻抗曲線示出揚(yáng)聲器阻抗相對(duì)于頻率的變化，該揚(yáng)聲器阻抗曲線典型地由制造商使用揚(yáng)聲器的制作模型提供。然而，揚(yáng)聲器是對(duì)電壓和電流變化以及諸如溫度和濕度這樣的環(huán)境條件敏感的機(jī)電裝置。另外，在操作中，揚(yáng)聲器音圈可以承受與音頻內(nèi)容的放大水平相關(guān)的加熱和冷卻。 此外，特定揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)中的制造和材料變化也可能導(dǎo)致?lián)P聲器預(yù)定參數(shù)中的顯著變化。因而，在揚(yáng)聲器的相同制造模型中，諸如DC電阻、移動(dòng)質(zhì)量、共振頻率和電感的揚(yáng)聲器參數(shù)可以顯著變化，且還可以在操作和環(huán)境條件改變時(shí)顯著變化。這樣，使用大量相對(duì)不可控變量創(chuàng)建阻抗曲線，這些不可控變量表現(xiàn)為就好像所有這些不可控變量是固定且不變的。因此，用于揚(yáng)聲器的特定模型的制造商阻抗曲線可能明顯不同于揚(yáng)聲器的實(shí)際操作阻抗。另外，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的音頻信號(hào)中的可接受變化范圍也可能基于特定揚(yáng)聲器的揚(yáng)聲器參數(shù)和操作條件變化。

發(fā)明內(nèi)容
音頻電源管理系統(tǒng)可以實(shí)施在音頻系統(tǒng)中以管理諸如揚(yáng)聲器、放大器和音頻源的裝置的操作。根據(jù)實(shí)時(shí)實(shí)際測(cè)量參數(shù)以及實(shí)時(shí)估計(jì)參數(shù)，音頻系統(tǒng)中的裝置的管理基于一個(gè)或更多裝置的操作參數(shù)的實(shí)時(shí)定制。音頻系統(tǒng)中一個(gè)或更多裝置的操作的管理可以執(zhí)行為完成硬件的保護(hù)以及系統(tǒng)性能的優(yōu)化?；谙到y(tǒng)中特定硬件的實(shí)時(shí)估計(jì)和實(shí)際的操作能力，尤其針對(duì)系統(tǒng)硬件實(shí)時(shí)產(chǎn)生的保護(hù)性和操作閾值參數(shù)可以在系統(tǒng)操作時(shí)經(jīng)歷調(diào)節(jié)。由于操作和保護(hù)性參數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)，裝置可以在制造商指定額度或指定額度之上或之下操作，同時(shí)由于實(shí)時(shí)地產(chǎn)生閾值從而最小化或消除硬件的完整性或者音頻系統(tǒng)的操作性能的可能折中。當(dāng)檢查下面的附圖和詳細(xì)描述時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯見本發(fā)明的其他系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)。旨在表明，所有這些附加系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)被包括在本說明書內(nèi)，處于本發(fā)明的范圍內(nèi)，且受到下面的權(quán)利要求的保護(hù)。


參考下面的附圖和描述可以更好地理解本發(fā)明。附圖中的組件并沒有必要按比例繪制，而是強(qiáng)調(diào)說明本發(fā)明的原理。此外，在附圖中，貫穿不同視圖，相似的參考標(biāo)號(hào)指示相應(yīng)的部件。
圖1是包括在音頻系統(tǒng)中的電源管理系統(tǒng)的示例性框圖。圖2是揚(yáng)聲器建模的示例。圖3是包括在圖1的電源管理系統(tǒng)中的參數(shù)計(jì)算器的示例性框圖。圖4是包括在圖1的電源管理系統(tǒng)中的參數(shù)計(jì)算器的另一示例性框圖。圖5是包括在圖1的電源管理系統(tǒng)中的參數(shù)計(jì)算器的另一示例性框圖。圖6是包括在圖1的電源管理系統(tǒng)中的電壓閾值比較器的示例性框圖。圖7是包括在圖1的電源管理系統(tǒng)中的電流閾值比較器的示例性框圖。圖8是包括在圖1的電源管理系統(tǒng)中的負(fù)載功率比較器的示例性框圖。圖9是包括在圖1的電源管理系統(tǒng)中的負(fù)載功率比較器的另一示例性框圖。圖10是包括在圖1的電源管理系統(tǒng)中的負(fù)載功率比較器的又一示例性框圖。圖11是包括在圖1的電源管理系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器線性位移比較器 (linearexcursion comparator)白勺Tj^i歹||'|"生_圖。圖12是圖1的電源管理系統(tǒng)的操作流程圖。圖13是圖12的操作流程圖的第二部分。圖14是圖12的操作流程圖的第三部分。
具體實(shí)施例方式圖1是音頻電源管理系統(tǒng)100的示例性框圖。音頻電源管理系統(tǒng)100可以包括在具有音頻源102、音頻放大器104以及至少一個(gè)揚(yáng)聲器106的音頻系統(tǒng)中。包括電源管理系統(tǒng)100的音頻系統(tǒng)可以在任意試聽空間中操作，該任意試聽空間諸如是房間、汽車或音頻系統(tǒng)可以被操作的任意其他空間。音頻系統(tǒng)可以是能夠提供音頻內(nèi)容的任意形式的多媒體系統(tǒng)。音頻源102可以是諸如歌手或評(píng)論員的實(shí)況聲源、諸如光盤的媒體播放器、VCD播放器、視頻系統(tǒng)、無線電、磁帶播放器、音頻存儲(chǔ)裝置、無線或有線通信裝置、導(dǎo)航系統(tǒng)、個(gè)人電腦或可以以多媒體系統(tǒng)的任意形式存在的任意其他功能塊或裝置。放大器104可以是電壓放大器、電流放大器或能夠接收音頻輸入信號(hào)、增加音頻輸入信號(hào)的幅度且提供放大的音頻輸出信號(hào)以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器106的任意其他機(jī)制或裝置。放大器104還可以執(zhí)行音頻信號(hào)的其他處理，諸如均衡、相位延遲和/或?yàn)V波。揚(yáng)聲器106可以是任意數(shù)目的操作為將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲波的機(jī)電裝置。揚(yáng)聲器可以是任意大小，包含任意數(shù)目的不同聲音發(fā)射表面或裝置的，且在任意頻率范圍或多個(gè)范圍內(nèi)操作。在其他示例中，音頻系統(tǒng)的配置可以包括附加的組件，諸如預(yù)均衡能力或后均衡能力、頭單元(head unit)、導(dǎo)航單元、車載計(jì)算機(jī)、 無線通信單元和/或任意其他音頻系統(tǒng)相關(guān)功能塊(functionality)。另外，在其他示例中，電源管理系統(tǒng)可以分布到和/或位于音頻系統(tǒng)的不同部分，諸如在放大器之后或者在放大器內(nèi)，在揚(yáng)聲器處或者在揚(yáng)聲器內(nèi)，或者在音頻源處或者在音頻源內(nèi)。示例性電源管理系統(tǒng)100包括校準(zhǔn)模塊110、參數(shù)計(jì)算器112、一個(gè)或更多閾值比較器114和限制器116。電源管理系統(tǒng)100還可以包括補(bǔ)償方框118和數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器 (DAC) 120。電源管理系統(tǒng)100可以是電子電路和相關(guān)組件形式的硬件、在有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中存儲(chǔ)為可被處理器(諸如數(shù)字信號(hào)處理器)執(zhí)行的指令的軟件、或者硬件和軟件的組合。有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是任意形式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置或機(jī)制，諸如是非易失性或易失性存儲(chǔ)器、ROM、RAM、硬盤、光盤、磁存儲(chǔ)介質(zhì)等。有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)不是能夠電子傳輸?shù)耐ㄐ判盘?hào)。在一個(gè)示例中，可以使用數(shù)字信號(hào)處理器和相關(guān)存儲(chǔ)器以及諸如數(shù)字-模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字轉(zhuǎn)換器實(shí)施電源管理系統(tǒng)100。在其他示例中，可以示意更多或更少數(shù)目的方框來提供所述功能性。在操作中，可以在音頻信號(hào)線IM上將數(shù)字信號(hào)提供到電源管理系統(tǒng)100。數(shù)字信號(hào)可以代表單信號(hào)、立體聲信號(hào)或多聲道信號(hào)(諸如5、6或7個(gè)聲道的環(huán)繞音頻信號(hào))。 備選地，音頻信號(hào)可以作為模擬信號(hào)被提供到電源管理系統(tǒng)100。當(dāng)音頻內(nèi)容在包括OHz至 20kHz的寬頻率范圍或者OHz至20Khz內(nèi)的某一范圍上變化時(shí)，音頻信號(hào)可以在電流和/或電壓中變化。電源管理系統(tǒng)100可以在時(shí)域操作，使得音頻信號(hào)的基于時(shí)間的采樣或快照 (snapshot)被提供到校準(zhǔn)模塊110。校準(zhǔn)模塊110可以包括電壓校準(zhǔn)模塊1 和電流校準(zhǔn)模塊130。電壓校準(zhǔn)模塊1 可以接收指示音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)的電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)代表揚(yáng)聲器106處接收到的音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)電壓。電壓信號(hào)可以正比于音頻信號(hào)的電壓。由于操作條件和硬件(諸如傳送音頻信號(hào)的電線的長(zhǎng)度和直徑)中的變化，實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)是揚(yáng)聲器106處的電壓的估計(jì)。就這方面而言，盡管示出在限制器116和放大器104之間電源管理系統(tǒng)100接收音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)，但是可以在揚(yáng)聲器106、 在放大器104或可以獲得音頻信號(hào)(該音頻信號(hào)能夠被校準(zhǔn)為代表揚(yáng)聲器106處的電壓的估計(jì))的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)的可復(fù)驗(yàn)的任意其他地點(diǎn)測(cè)量揚(yáng)聲器106的估計(jì)電壓。在圖1中，音頻信號(hào)被DAC 120接收，實(shí)時(shí)地從數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，且在實(shí)時(shí)實(shí)際電壓線134上被提供。DAC 120可以是能夠?qū)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)的任意算法和/或電路。在其他示例中，音頻信號(hào)可以是模擬信號(hào)，且DAC120可以省略?？梢砸灾T如 44. 1ΚΗζ、48ΚΗζ或96KHz的預(yù)定速率采樣音頻信號(hào)。當(dāng)在此使用時(shí)，術(shù)語“實(shí)時(shí)”表示當(dāng)電源管理系統(tǒng)100接收音頻信號(hào)的一個(gè)或更多采樣或快照時(shí)基本立即發(fā)生的處理或其他操作，使得電源管理系統(tǒng)100反應(yīng)為處理在音頻信號(hào)中接收的音頻內(nèi)容的連續(xù)流且響應(yīng)于該連續(xù)流產(chǎn)生相應(yīng)輸出。電流校準(zhǔn)模塊130可以類似地接收指示在揚(yáng)聲器106處接收的音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)實(shí)際電流I(t)的電流信號(hào)。電流傳感器(諸如揚(yáng)聲器106的輸入端子兩端的電阻器、安裝在揚(yáng)聲器106中、上或附近區(qū)域的霍耳效應(yīng)傳感器，或者能夠提供代表被供應(yīng)到揚(yáng)聲器106的音頻信號(hào)的電流的信號(hào)的任意其他形式的傳感器)可被用于獲得正比于實(shí)時(shí)電流的可變電壓，該實(shí)時(shí)電流代表揚(yáng)聲器106接收電流的估計(jì)。實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)可以在實(shí)時(shí)電流供應(yīng)線136上被供應(yīng)到校準(zhǔn)模塊110。校準(zhǔn)模塊110可以執(zhí)行(多個(gè))測(cè)量實(shí)際參數(shù)的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)可以包括對(duì)接收到的測(cè)量實(shí)際參數(shù)進(jìn)行頻帶限制、向測(cè)量實(shí)際參數(shù)添加延遲和/或相移、執(zhí)行噪聲補(bǔ)償、調(diào)整頻率響應(yīng)、補(bǔ)償失真和/或縮放(多個(gè))測(cè)量實(shí)際參數(shù)。代表電流的調(diào)節(jié)信號(hào)和代表電壓的調(diào)節(jié)信號(hào)可以通過調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓線138以及實(shí)時(shí)實(shí)際電流線140上分別作為實(shí)時(shí)信號(hào)提供到參數(shù)計(jì)算器112和一個(gè)或更多閾值比較器114。參數(shù)計(jì)算器112可以產(chǎn)生用于包含在音頻系統(tǒng)中的硬件的估計(jì)操作特性。估計(jì)操作特性可以由參數(shù)計(jì)算器112使用測(cè)量實(shí)際參數(shù)、模型、模擬、數(shù)據(jù)庫或任意其他信息或方法產(chǎn)生，以再造(recreate)音頻系統(tǒng)中的裝置的操作功能性和參數(shù)。例如，參數(shù)計(jì)算器112可以基于音頻系統(tǒng)的操作條件(諸如一個(gè)或更多調(diào)節(jié)的測(cè)量實(shí)際參數(shù)或者一個(gè)或更多測(cè)量的實(shí)際參數(shù))產(chǎn)生用于揚(yáng)聲器106的實(shí)時(shí)估計(jì)的揚(yáng)聲器模型。在一個(gè)示例中，參數(shù)計(jì)算器112可以以預(yù)定間隔(諸如每次接收一個(gè)或更多測(cè)量的實(shí)際參數(shù)的預(yù)定數(shù)目的采樣時(shí))實(shí)時(shí)產(chǎn)生用于揚(yáng)聲器106的阻抗曲線。產(chǎn)生的阻抗曲線可以是揚(yáng)聲器106的操作特性的估計(jì)。在另一示例中，參數(shù)計(jì)算器112可以產(chǎn)生估計(jì)的操作特性，諸如DC電阻、移動(dòng)質(zhì)量、共振頻率、電感或與揚(yáng)聲器相關(guān)的任意其他揚(yáng)聲器參數(shù)。在另外的其他示例中，其他形式的操作特性可以使用參數(shù)計(jì)算器112被實(shí)施，諸如與封閉揚(yáng)聲器模型、轉(zhuǎn)型適應(yīng)模型或者代表揚(yáng)聲器行為的任意其他形式的模型擬合。圖2是代表揚(yáng)聲器106的揚(yáng)聲器參數(shù)的示例性等價(jià)電路模型?？梢蕴峁┹斎腚妷?(Vin) 202作為揚(yáng)聲器106的驅(qū)動(dòng)電壓，它相當(dāng)于實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)?？梢允褂靡羧﹄娮?(Re)204和音圈電感(Le) 206表示揚(yáng)聲器106的電學(xué)輸入阻抗。音圈電阻Re 204還可以代表音圈溫度中的變化。圖2包括說明音圈溫度和音圈電阻Re 204之間的關(guān)系的示例性曲線。馬達(dá)通量密度(motor flux density) (Bi) 208可以代表揚(yáng)聲器106的運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)。如圖所示，可以相當(dāng)于實(shí)時(shí)實(shí)際電流I⑴的輸入電流Iin 210可以流過代表揚(yáng)聲器106的馬達(dá)的變壓器。包括揚(yáng)聲器106中含有的揚(yáng)聲器懸置系統(tǒng)的質(zhì)量、電阻和硬度的揚(yáng)聲器106的機(jī)械阻抗可以使用機(jī)械電感Mm 214、機(jī)械電阻Rm 216和機(jī)械順從性Cm 218表示。機(jī)械順從性Cm 218可以代表揚(yáng)聲器106的硬度或順從性。因而，機(jī)械順從性Cm 218還可以代表揚(yáng)聲器106周圍的環(huán)境溫度和/或揚(yáng)聲器懸置系統(tǒng)的溫度中的變化。圖2包括說明環(huán)境溫度和機(jī)械順從性Cm 218之間的關(guān)系的示例性曲線。在其他示例中，其他模型可用于建模揚(yáng)聲器的揚(yáng)聲器參數(shù)。另外，其他模型可用于建模音頻系統(tǒng)內(nèi)的其他裝置。參數(shù)計(jì)算器112不僅可以判斷諸如揚(yáng)聲器參數(shù)的估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)，而且可以在諸如揚(yáng)聲器106的裝置操作且更多測(cè)量實(shí)際參數(shù)之一變化時(shí)隨時(shí)間改變判斷的估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)。 如前面所討論，參數(shù)計(jì)算器112可以在時(shí)域接收一個(gè)或更多測(cè)量實(shí)際參數(shù)，然而，可以在頻域產(chǎn)生代表估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)的求解。例如，參數(shù)計(jì)算器112可以使用快速傅立葉變換(FFT) 來獲得頻域中的揚(yáng)聲器106的估計(jì)阻抗且使用分割成預(yù)定大小的音頻信號(hào)塊來求解各種揚(yáng)聲器參數(shù)。在另一示例中，在時(shí)域中，可以在每預(yù)定數(shù)目的采樣、甚至在一個(gè)采樣接著一個(gè)采樣的基礎(chǔ)上計(jì)算揚(yáng)聲器的估計(jì)阻抗。因此，當(dāng)一個(gè)或更多測(cè)量實(shí)際參數(shù)改變時(shí)，估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)可以相應(yīng)地變化。圖3是包括實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)器302和求和器304的參數(shù)計(jì)算器112的示例性框圖。 在音頻源線1 上從音頻源提供用于驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器106的音頻信號(hào)。在該示例中，參數(shù)計(jì)算器112在實(shí)時(shí)實(shí)際電壓線306上接收音頻信號(hào)的(調(diào)節(jié)或未調(diào)節(jié)的)實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t) 的采樣。如果經(jīng)由數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)接收電壓，則電壓可以不是實(shí)際的電壓。而是， “實(shí)際”電壓可以是基于DAC電壓的估計(jì)電壓。另外，參數(shù)計(jì)算器112接收代表在實(shí)時(shí)電流線308上在揚(yáng)聲器106接收的電流的(調(diào)節(jié)或未調(diào)節(jié)的)實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)的采樣。實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)器302可以用在通過使用求和器304比較實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)與估計(jì)實(shí)時(shí)電流從而建立諸如揚(yáng)聲器106的裝置的數(shù)字模型中。比較可以在每次接收很多采樣時(shí)發(fā)生、一個(gè)采樣接著一個(gè)采樣的基礎(chǔ)上發(fā)生或者以將提供實(shí)時(shí)值作為輸出的任意其他時(shí)間周期發(fā)生?？梢酝ㄟ^實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)器302基于實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)來計(jì)算估計(jì)實(shí)時(shí)電流。 在圖3中，可以從實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)中減去通過實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)器302計(jì)算的估計(jì)實(shí)時(shí)電流，以在誤差信號(hào)線312上產(chǎn)生誤差信號(hào)。備選地，可以通過實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)器302基于實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)計(jì)算估計(jì)實(shí)時(shí)電壓，且與實(shí)際實(shí)時(shí)電壓比較以在誤差信號(hào)線312上產(chǎn)生誤差信號(hào)。實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)器302可以使用建模裝置參數(shù)(諸如揚(yáng)聲器參數(shù))的濾波器執(zhí)行計(jì)算以達(dá)到估計(jì)實(shí)時(shí)電壓或電流。在一個(gè)示例中，使用實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)器302執(zhí)行的建?？梢允鞘褂米赃m應(yīng)濾波器算法的基于負(fù)載阻抗的建模，當(dāng)需要最小化實(shí)時(shí)誤差時(shí)，該自適應(yīng)濾波器算法分析誤差信號(hào)且迭代地調(diào)整估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)。在該示例中，實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)器302可以包括內(nèi)容檢測(cè)模塊 314、自適應(yīng)濾波器模塊316、第一參量濾波器318、第二參量濾波器320以及衰減模塊322。 音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)可以在一個(gè)采樣接著一個(gè)采樣的基礎(chǔ)上被第一參量濾波器 318接收。類似地，實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)可以在一個(gè)采樣接著一個(gè)采樣的基礎(chǔ)上被求和器304 接收。因此，自適應(yīng)濾波器模塊316可以使用自適應(yīng)濾波器算法來分析誤差信號(hào)且迭代地和選擇性地調(diào)整第一和第二參量濾波器318和320其中每一個(gè)的濾波器參數(shù)以最小化誤差。自適應(yīng)濾波器模塊316執(zhí)行的算法可以是任意形式的自適應(yīng)濾波器技術(shù)，諸如是最小均方(LMQ算法或者LMS算法的變型。內(nèi)容檢測(cè)模塊314可以啟動(dòng)自適應(yīng)濾波器模塊316的操作，使得在包括在音頻信號(hào)中的內(nèi)容不處于預(yù)定邊界內(nèi)時(shí)，自適應(yīng)濾波器模塊316不操作。例如，當(dāng)在音頻信號(hào)中僅檢測(cè)出噪聲時(shí)，可以通過內(nèi)容檢測(cè)模塊314使自適應(yīng)濾波器模塊316不進(jìn)行操作，使得自適應(yīng)濾波器模塊316的穩(wěn)定性不打折扣。內(nèi)容檢測(cè)模塊314可以檢測(cè)包括在預(yù)定頻率范圍或帶寬內(nèi)音頻信號(hào)中的內(nèi)容的能量水平。預(yù)定頻率范圍可以基于揚(yáng)聲器106的估計(jì)和/或?qū)嶋H操作特性。在一個(gè)示例中， 預(yù)定頻率范圍可以從約零赫茲到預(yù)定最大頻率，諸如揚(yáng)聲器106的最大可能估計(jì)實(shí)時(shí)共振頻率。在其他示例，頻率范圍可以從零赫茲到揚(yáng)聲器106的制造商建議的共振頻率。在另外的其他示例中，任意其他頻率范圍可以用作預(yù)定頻率范圍。能量水平的檢測(cè)可以基于預(yù)定能量水平限制，諸如能夠被自適應(yīng)濾波器模塊316處理的最小能量水平。在一個(gè)示例中， 最小能量水平可以是存在于音頻信號(hào)中的RMS電壓的最小水平。一旦基于音頻信號(hào)處于預(yù)定邊界內(nèi)而被內(nèi)容檢測(cè)模塊314激活，自適應(yīng)濾波器模塊316的操作可以連續(xù)地求解以防止局部最小，以在將估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)和測(cè)量實(shí)際參數(shù)之間的任意誤差收斂為預(yù)定誤差水平時(shí)相對(duì)快速和魯棒。在音頻系統(tǒng)的操作中，自適應(yīng)濾波器可以連續(xù)求解以最小化誤差或者它可以是其中算法根據(jù)某一占空比調(diào)整的復(fù)用系統(tǒng)的一部分。自適應(yīng)濾波器模塊316的操作可以以初始值開始，該初始值諸如是揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)參數(shù)、來自算法的最后已知值、或者基于從一個(gè)或更多外部源提供的信息(諸如來自環(huán)境溫度傳感器的讀數(shù))的參數(shù)的計(jì)算估計(jì)。包括在第一參量濾波器318、第二參量濾波器320和衰減模塊304中的初始濾波器值，可以是之前選擇的用于創(chuàng)建接近揚(yáng)聲器106的實(shí)際實(shí)時(shí)操作特性的揚(yáng)聲器106的模型的預(yù)定值。預(yù)定值可以存儲(chǔ)在單獨(dú)的濾波器和模塊、自適應(yīng)濾波器模塊316、參數(shù)計(jì)算器 112或與參數(shù)計(jì)算器112相關(guān)的任意其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置中。預(yù)定值可以基于代表性揚(yáng)聲器106的測(cè)試、實(shí)驗(yàn)條件下實(shí)際揚(yáng)聲器106的測(cè)試、來自實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)器320的之前操作的第一參量濾波器318、第二參量濾波器320和衰減模塊322的最后獲知操作值、基于環(huán)境溫度讀數(shù)的計(jì)算值或者用于獲得將允許揚(yáng)聲器106的實(shí)際操作特性和揚(yáng)聲器106的估計(jì)操作特性之間的誤差(或差異)快速收斂為零或預(yù)定可接受水平的值的任意其他機(jī)制或過程。然而，實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)器302可以包括參數(shù)來控制當(dāng)實(shí)時(shí)實(shí)際值變化時(shí)如何迅速地調(diào)節(jié)且演變估計(jì)操作特性。在一個(gè)示例中，估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)可以比音頻信號(hào)改變明顯更慢地演變，例如，一百微秒到兩秒，比基于以預(yù)定速率采樣音頻信號(hào)的音頻信號(hào)中的變化更慢。第一和第二參量濾波器318和320可以是能夠用于代表或建模揚(yáng)聲器的所有或一部分操作參數(shù)的任意形式的濾波器。在其他示例中，單個(gè)濾波器可用于代表或建模揚(yáng)聲器的所有或一部分操作參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一參量濾波器318可以是參量陷波濾波器， 且第二參量濾波器320可以是參量低通濾波器。參量陷波濾波器可以具有諸如Q、頻率和增益的可變?yōu)V波器參數(shù)值以實(shí)時(shí)建模揚(yáng)聲器的共振頻率附近的揚(yáng)聲器導(dǎo)納。參量低通濾波器可以使用諸如Q、頻率和增益的可變?yōu)V波器值以建模揚(yáng)聲器的高頻范圍中的揚(yáng)聲器導(dǎo)納。 在備選實(shí)施例中，第二參量濾波器320可以省略。第二參量濾波器320的省略可能是由于被建模的揚(yáng)聲器的頻率范圍不需要這種建模的特性、由于使用恒定預(yù)定濾波器值來建模揚(yáng)聲器的高頻范圍中的揚(yáng)聲器導(dǎo)納、使用常量來建模揚(yáng)聲器的高頻范圍中的揚(yáng)聲器導(dǎo)納或者是消除第二參量濾波器318的需要的任意其他原因。衰減模塊322可以使用增益值來建模揚(yáng)聲器106的DC導(dǎo)納。增益值可以改變以考慮揚(yáng)聲器的電感值中的DC偏移。例如，在額定4歐姆揚(yáng)聲器中，增益值可以約為0. 25。 因而，當(dāng)揚(yáng)聲器106的實(shí)時(shí)實(shí)際阻抗在操作中改變時(shí)，衰減模塊322的增益值可以相應(yīng)地實(shí)時(shí)變化以維持揚(yáng)聲器106的操作特性的實(shí)際估計(jì)。在一個(gè)示例中，衰減模塊322可以提供第二參量濾波器建模的導(dǎo)納中的DC偏移的建模。例如，當(dāng)誤差信號(hào)由于迭代實(shí)時(shí)調(diào)整而平整(收斂)為第一參量濾波器318和第二參量濾波器320的可變值時(shí)，衰減模塊322的增益值可以通過自適應(yīng)濾波器模塊316調(diào)整以將誤差收斂向零。諸如估計(jì)的實(shí)時(shí)揚(yáng)聲器參數(shù)的估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)可以在估計(jì)操作特性線144上被提供。因?yàn)閷?shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)器302使用參量濾波器直接產(chǎn)生揚(yáng)聲器參數(shù)，曲線擬合濾波器參數(shù)以獲得揚(yáng)聲器參數(shù)并不是必須的。另外，由于連續(xù)求解以將誤差信號(hào)基本收斂為零，例如， 如果揚(yáng)聲器的實(shí)際特性在到共振頻率改變的點(diǎn)的操作過程中變化，則可以發(fā)生第一參量陷波濾波器318中的可變值的迭代調(diào)整以將包括在估計(jì)操作特性中的估計(jì)中央頻率移動(dòng)到基本匹配揚(yáng)聲器106的實(shí)際共振頻率。圖4是包含實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)器302和求和器304的參數(shù)計(jì)算器112的另一示例性框圖?？梢栽谝纛l源1 上從音頻源提供音頻信號(hào)，其用于驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器106。類似于圖3，參數(shù)計(jì)算器112可以在實(shí)時(shí)實(shí)際電壓線406上接收音頻信號(hào)(調(diào)節(jié)或未調(diào)節(jié))的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)的采樣。另外，參數(shù)計(jì)算器112可以在實(shí)時(shí)電流線408上接收代表揚(yáng)聲器106處接收的電流(調(diào)節(jié)或未調(diào)節(jié))的實(shí)時(shí)實(shí)際電流I(t)的采樣。而且，求和器304可以在誤差信號(hào)線412上輸出代表實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)和實(shí)時(shí)估計(jì)電流之間的差異的實(shí)時(shí)誤差信號(hào)。在其他示例中，實(shí)時(shí)誤差信號(hào)可以代表實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)和實(shí)時(shí)估計(jì)電壓之間的差異。由于與圖3的示例性參數(shù)計(jì)算器112的很多相似性，為簡(jiǎn)單起見，且為避免重復(fù)，下面的討論將主要集中于這兩個(gè)示例之間的差異。
在圖4中，實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)器302可以包括頻率控制器410、濾波器組414以及曲線擬合模塊416。頻率控制器410可以從參數(shù)計(jì)算器112接收估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)，諸如揚(yáng)聲器 106的實(shí)時(shí)估計(jì)共振頻率?；诠烙?jì)的揚(yáng)聲器參數(shù)，頻率控制器410可以向?yàn)V波器組414提供更新的濾波器參數(shù)。濾波器組414可以包括多個(gè)濾波器，使得兩個(gè)濾波器在一個(gè)頻率上協(xié)同地操作。兩個(gè)濾波器包括在該頻率用于電壓的第一濾波器以及在該頻率用于電流的第二濾波器。為了獲得各自濾波器對(duì)所處頻率的阻抗值，來自兩個(gè)濾波器的結(jié)果被分離。因此，濾波器對(duì)其中每一個(gè)可以提供用于一個(gè)頻率的一個(gè)阻抗值，且它是來自多個(gè)濾波器的多個(gè)阻抗值，多個(gè)濾波器可以具有實(shí)時(shí)更新濾波器參數(shù)以反應(yīng)用于揚(yáng)聲器106的估計(jì)阻抗模型。在一個(gè)示例中，濾波器其中每一個(gè)可以是離散傅立葉變換。在另一示例中，濾波器其中每一個(gè)可以是操作在預(yù)定頻率上的Goertzel濾波器。因?yàn)闉V波器組414中的每個(gè)濾波器收斂到范圍約20Hz到20kHz的不同頻率，通過最小化單個(gè)頻率上的誤差線412上的誤差可以推算用于單個(gè)頻率的阻抗值形式的揚(yáng)聲器操作特性。通過最小化濾波器組414中的多個(gè)濾波器其中每一個(gè)中的誤差，可以實(shí)時(shí)產(chǎn)生估計(jì)揚(yáng)聲器阻抗曲線。尤其是，可以通過迭代自適應(yīng)濾波器的濾波器參數(shù)收斂誤差信號(hào)以獲得具有基本類似于揚(yáng)聲器導(dǎo)納的形狀的頻率響應(yīng)曲線。收斂之后，可以執(zhí)行曲線擬合模塊416以將代表每個(gè)均處于不同頻率的一組導(dǎo)納或阻抗數(shù)據(jù)點(diǎn)的濾波器參數(shù)轉(zhuǎn)換成估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)形式的揚(yáng)聲器106的估計(jì)操作特性。估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)可以在估計(jì)操作特性線 144上提供到一個(gè)或更多閾值比較器114。另外，任意其他估計(jì)操作特性可以通過揚(yáng)聲器參數(shù)計(jì)算器112在估計(jì)操作特性線144上被提供到閾值比較器114。因?yàn)闉V波器其中每一個(gè)在單一頻率操作，不需要參考圖3討論的自適應(yīng)濾波。另外，收斂誤差信號(hào)所需的計(jì)算功率水平明顯小于使用快速傅立葉變化(FFT)方案需要的計(jì)算功率。例如，歌曲形式的音頻內(nèi)容可以在音頻信號(hào)線406上提供，且濾波器之一可以確定在諸如80Hz的所選頻率處音頻信號(hào)中的能量的幅度。在一個(gè)示例中，包括在濾波器組414中的濾波器組可以以三分之一倍頻分布在從約20Hz到約20kHz的范圍內(nèi)以精確提供頻率數(shù)據(jù)的采樣。在另一示例中，濾波器組中的濾波器可以分布在預(yù)定位置，諸如其中大多數(shù)濾波器可以策略地位于所需位置，諸如揚(yáng)聲器 106的估計(jì)共振頻率附近，而少數(shù)濾波器可以跨越頻率范圍分布以采集頻率范圍。因?yàn)闉V波器組中的濾波器操作的頻率可以通過改變?yōu)V波器組414中的各個(gè)濾波器的頻率參數(shù)而被改變，濾波器可以被布置在頻率范圍內(nèi)，使得其被放置在有益于構(gòu)建揚(yáng)聲器106的操作特性的精確估計(jì)中的策略位置。各個(gè)濾波器的頻率參數(shù)可以通過用戶手動(dòng)地、通過系統(tǒng)自動(dòng)地或者以手動(dòng)和自動(dòng)的某種組合而被改變以沿頻譜獲得濾波器的所需位置。例如，用戶可以對(duì)濾波器分組且對(duì)于組中的所有濾波器的頻率做出手動(dòng)改變。備選地，如稍后討論，參數(shù)計(jì)算器112可以檢測(cè)揚(yáng)聲器的估計(jì)共振，且相應(yīng)地調(diào)節(jié)濾波器頻率以優(yōu)化估計(jì)共振附近的頻率分辨率。在一個(gè)示例中，濾波器的頻率可以是存儲(chǔ)的預(yù)定值。在另一示例中，當(dāng)揚(yáng)聲器106的諸如共振頻率的估計(jì)和實(shí)際操作特性在操作中變化時(shí)，頻率可以通過參數(shù)計(jì)算器112被實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地更新。在又一備選中，參數(shù)計(jì)算器112可以根據(jù)預(yù)定時(shí)間調(diào)度和/或響應(yīng)于揚(yáng)聲器106的估計(jì)實(shí)時(shí)操作特性的預(yù)定百分比變化來提供頻率。圖5是包括實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)器302和求和器304的參數(shù)計(jì)算器112的另一示例性框圖。類似于前面的示例，在音頻源線1 上從音頻源提供音頻信號(hào)，該音頻信號(hào)可以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器106。另外，在實(shí)時(shí)實(shí)際電壓線506上提供的來自音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)(調(diào)節(jié)或未調(diào)節(jié))提供到實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)器302。另外，求和器304可以類似地接收在實(shí)時(shí)電流線508上提供的實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)(調(diào)節(jié)和未調(diào)節(jié))。求和器304可以輸出代表測(cè)量實(shí)際參數(shù)和估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)之間的差異的誤差信號(hào)以調(diào)節(jié)指示揚(yáng)聲器106的估計(jì)實(shí)時(shí)操作特性的估計(jì)揚(yáng)聲器模型。誤差信號(hào)可以在誤差信號(hào)線512上由求和器304輸出到實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)器302。因?yàn)樵撌纠诤芏喾矫骖愃朴趫D3和4的電源管理系統(tǒng)100和音頻系統(tǒng)的之前討論的示例，為簡(jiǎn)單起見，不重復(fù)這些信息，討論將聚焦于與之前討論的示例的不同。在圖5中，實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)器302包括自適應(yīng)濾波器模塊514、非參量濾波器516和曲線擬合模塊518。在該示例中，自適應(yīng)濾波器模塊514可以分析誤差信號(hào)且實(shí)時(shí)地調(diào)整非參量濾波器516中的濾波器參數(shù)。非參量濾波器516可以是有限沖擊響應(yīng)(FIR)濾波器， 或者是具有能夠建模音頻系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器或其他裝置的估計(jì)操作特性的有限數(shù)目的系數(shù)的任意其他形式的濾波器。通過非參量濾波器516中的系數(shù)的自適應(yīng)迭代，可以實(shí)時(shí)地最小化誤差信號(hào)。非參量濾波器516的自適應(yīng)速率可以通過自適應(yīng)濾波器模塊514來控制， 使得相對(duì)于接收的采樣數(shù)目，濾波器系數(shù)的演變相對(duì)緩慢地發(fā)生。例如，當(dāng)與音頻信號(hào)的變化速率相比較時(shí)，濾波器系數(shù)的自迭代適應(yīng)可以在100毫秒至2秒的范圍內(nèi)發(fā)生。濾波器系數(shù)可以代表諸如從20Hz至20kHz的頻率范圍上的揚(yáng)聲器106的導(dǎo)納的實(shí)時(shí)估計(jì)?？梢詮墓烙?jì)的導(dǎo)納實(shí)時(shí)推算諸如揚(yáng)聲器的DC電阻、運(yùn)動(dòng)質(zhì)量(moving mass)、共振頻率和電感的估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)。因?yàn)闉楣烙?jì)揚(yáng)聲器106的操作特性而產(chǎn)生的用于非參量濾波器516的系數(shù)并不是人類可讀形式，可以應(yīng)用曲線擬合模塊518來系數(shù)擬合成曲線以獲得估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)。濾波器系數(shù)向估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)的轉(zhuǎn)換允許在音頻電源管理系統(tǒng)100 中使用揚(yáng)聲器參數(shù)。揚(yáng)聲器參數(shù)可以在估計(jì)操作特性線144上被提供到一個(gè)或更多閾值比較器114。另外，任意其他估計(jì)操作特性可以通過揚(yáng)聲器參數(shù)計(jì)算器112在估計(jì)操作特性線 144上被提供到閾值比較器114。在圖1中，閾值比較器114可以選擇性地包括在電源管理系統(tǒng)100中以提供揚(yáng)聲器106、放大器104、音頻源102或音頻系統(tǒng)中的任意其他組件的操作的某種形式的管理。操作的管理可能需要對(duì)揚(yáng)聲器106、放大器104和/或音頻源102的某種形式的保護(hù)，以防止對(duì)相應(yīng)裝置或者音頻系統(tǒng)內(nèi)的其他裝置的物理穩(wěn)定性有害的損害或其他操作。備選地或另外地，操作的管理可能需要某種形式的操作控制來最小化揚(yáng)聲器106、放大器104和/或音頻源102的不希望的操作，從而最小化失真或多余限幅(clip)。另外，音頻系統(tǒng)或音頻系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)組件/裝置的整體功率消耗可以通過遵循功率消耗目標(biāo)或限制進(jìn)而被最小化。閾值比較器114可以使用諸如參數(shù)計(jì)算器112產(chǎn)生的揚(yáng)聲器參數(shù)這樣的估計(jì)參數(shù)以及實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)(調(diào)節(jié)的或未調(diào)節(jié))和/或?qū)崟r(shí)實(shí)際電流I (t)(調(diào)節(jié)或未調(diào)節(jié))以提供對(duì)揚(yáng)聲器106和/或音頻系統(tǒng)中的其他裝置的操作的管理。裝置的管理可以基于一個(gè)或更多閾值的產(chǎn)生和應(yīng)用。閾值比較器114產(chǎn)生和應(yīng)用的閾值可以基于實(shí)時(shí)實(shí)際測(cè)量值、 估計(jì)參數(shù)、限制值和/或邊界的任意組合。換句話說，作為改變實(shí)時(shí)操作特性和改變包括在音頻系統(tǒng)中的一個(gè)或更多裝置的限制或邊界的實(shí)時(shí)計(jì)算的結(jié)果，可以產(chǎn)生閾值。參數(shù)計(jì)算器112可以在估計(jì)操作特性線144上實(shí)時(shí)提供估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)。另外，實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V (t)和/或?qū)崟r(shí)實(shí)際電流I (t)可以在實(shí)時(shí)實(shí)際電壓線140和實(shí)時(shí)實(shí)際電流線138上被提供到閾值比較器114。根據(jù)預(yù)定調(diào)度，諸如在一個(gè)采樣接著一個(gè)采樣的基礎(chǔ)上、 在預(yù)定數(shù)目的采樣之后迭代地、或者實(shí)現(xiàn)限制值的實(shí)時(shí)計(jì)算和/或應(yīng)用的任意其他時(shí)間周期，估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)以及測(cè)量實(shí)際參數(shù)可以被提供到閾值比較器114以產(chǎn)生和實(shí)施一個(gè)或更多閾值。閾值的產(chǎn)生可以包括音頻系統(tǒng)操作參數(shù)限制和/或音頻系統(tǒng)保護(hù)參數(shù)限制的考慮。因此，音頻電源管理系統(tǒng)100可以提供設(shè)備保護(hù)功能、功率節(jié)約功能和音頻聲音輸出控制功能。就該方面而言，在閾值音頻系統(tǒng)操作參數(shù)的實(shí)時(shí)判斷之后，閾值比較器114可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控測(cè)量的參數(shù)以跨越或者到達(dá)相應(yīng)的確定閾值。當(dāng)實(shí)時(shí)檢測(cè)出跨越相應(yīng)閾值時(shí)， 相應(yīng)閾值比較器114可以在相應(yīng)限制器信號(hào)線巧4上獨(dú)立地向限制器116提供相應(yīng)限制信號(hào)。限制器116可以是能夠調(diào)整在音頻信號(hào)線IM上提供的音頻信號(hào)的任意形式的控制裝置。響應(yīng)于一個(gè)或更多限制信號(hào)的接收，限制器116可以被觸發(fā)以調(diào)整音頻信號(hào)。如稍候所描述，對(duì)音頻信號(hào)的調(diào)整可以基于提供限制信號(hào)的特定閾值檢測(cè)器和/或提供的限制信號(hào)的屬性。限制器116可以操作為諸如數(shù)字信號(hào)處理器中的數(shù)字裝置。備選地或另外地，限制器116可以是模擬裝置和/或由電子電路組成。而且，備選地或另外地，限制器116 可以響應(yīng)于一個(gè)或更多限制信號(hào)的接收來控制功率放大器104、音頻源102或音頻系統(tǒng)中的任意其他組件的增益或一些其他可調(diào)節(jié)參數(shù)。限制器116還可以包括與一個(gè)或更多限制信號(hào)一同使用以調(diào)節(jié)音頻信號(hào)的存儲(chǔ)參數(shù)。每個(gè)參數(shù)包括上升時(shí)間(attack time)、釋放時(shí)間、閾值、比例、輸出信號(hào)水平、增益或與調(diào)節(jié)音頻信號(hào)相關(guān)的任意其他參數(shù)。在一個(gè)示例中，取決于限制信號(hào)和/或提供限制信號(hào)的閾值比較器114，不同的存儲(chǔ)參數(shù)可以被限制器116用在限制音頻信號(hào)中。因此，閾值比較器114其中每一個(gè)可以提供限制信號(hào)，該限制信號(hào)包括識(shí)別限制信號(hào)類型的信息和/ 或識(shí)別產(chǎn)生限制信號(hào)的閾值比較器114之一。例如，限制器116可以包括對(duì)應(yīng)于閾值比較器114的輸入映射，使得基于輸入映射，限制器166獲知在特定輸入上接收的限制信號(hào)來自閾值比較器114其中特定一個(gè)。在另一示例中，限制信號(hào)可以包括發(fā)射相應(yīng)限制信號(hào)的相應(yīng)閾值比較器114的標(biāo)識(shí)符。另外或備選地，每個(gè)不同限制信號(hào)可以包括指示限制器在接收特定類型限制信號(hào)時(shí)應(yīng)采取什么行為的行為標(biāo)識(shí)符。行為標(biāo)識(shí)符還可以包括參數(shù)，諸如增益值或在限制或調(diào)整音頻信號(hào)或音頻系統(tǒng)中的裝置中使用的其他參數(shù)。限制器116用于調(diào)整音頻信號(hào)的操作可以基于從閾值比較器114提供的限制信號(hào)實(shí)時(shí)地被執(zhí)行。限制器116還可以操作為響應(yīng)于來自兩個(gè)或更多不同閾值比較器114的限制信號(hào)實(shí)時(shí)調(diào)整音頻信號(hào)。在一個(gè)示例中，響應(yīng)于來自不同閾值比較器114的不同限制信號(hào)的這種調(diào)整可以基本同時(shí)被執(zhí)行以調(diào)整音頻信號(hào)。補(bǔ)償方框118也可以可選地包括在音頻電源管理系統(tǒng)100中。補(bǔ)償方框118可以是提供相位延遲、時(shí)間延遲和/或時(shí)間位移的任意電路或算法以允許限制器實(shí)時(shí)操作而沒有音頻信號(hào)的失真。如稍后描述，補(bǔ)償方框118還可以與各個(gè)閾值比較器114協(xié)同操作以根據(jù)特定閾值比較器114提供的限制信號(hào)的屬性執(zhí)行不同類型的音頻信號(hào)的補(bǔ)償。另外或備選地，補(bǔ)償方框118可以基于相應(yīng)閾值比較器114提供的限制信號(hào)選擇性地激勵(lì)和失效。 還可以基于參數(shù)計(jì)算器112提供的揚(yáng)聲器106的估計(jì)操作特性選擇性地調(diào)整補(bǔ)償方框118。在圖1中，閾值比較器114可以包括電壓閾值比較器146、電流閾值比較器148、負(fù)載功率比較器150和揚(yáng)聲器線性位移比較器152其中任意一個(gè)或更多個(gè)。在其他實(shí)施例中， 上述閾值比較器114其中一個(gè)或任意子組合可以被包括在音頻電源管理系統(tǒng)100中。在另外的其他示例中，附加或備選閾值比較器，諸如聲壓級(jí)比較器或者能夠產(chǎn)生閾值來管理音頻系統(tǒng)的一個(gè)或更多組件的操作的任意其他形式的比較器，可以被包括在音頻電源管理系統(tǒng)100中。圖6是電壓閾值比較器146、限制器116和補(bǔ)償方框118的框圖示例。電壓閾值比較器146可以包括均衡模塊602和電壓閾值檢測(cè)器604。音頻信號(hào)可以在音頻信號(hào)線IM 上被提供到補(bǔ)償方框118。另外，音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)(調(diào)節(jié)或未調(diào)節(jié))通過實(shí)時(shí)實(shí)際電壓線606被提供到均衡模塊602。在該示例中，補(bǔ)償方框118可以操作為相位均衡器以在電壓閾值比較器146的操作中將第二電壓信號(hào)和音頻信號(hào)之間的相位保持一致以防止由于經(jīng)過146的信號(hào)中的相位滯后導(dǎo)致的音頻信號(hào)中的過沖。在圖6中，均衡模塊602不僅可以基于實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)操作，還可以基于通過揚(yáng)聲器參數(shù)線144從參數(shù)計(jì)算器112提供的估計(jì)實(shí)時(shí)操作特性而進(jìn)行操作。在一個(gè)示例中， 估計(jì)實(shí)時(shí)操作特性可以是存儲(chǔ)的預(yù)定值。在另一示例中，當(dāng)揚(yáng)聲器106的估計(jì)和實(shí)際操作特性在操作中變化時(shí)，估計(jì)的實(shí)時(shí)操作特性可以通過參數(shù)計(jì)算器112被實(shí)時(shí)地動(dòng)態(tài)更新。 在又一備選中，參數(shù)計(jì)算器112可以根據(jù)預(yù)定時(shí)間調(diào)度和/或響應(yīng)于估計(jì)實(shí)時(shí)操作特性中的預(yù)定百分比變化來提供估計(jì)實(shí)時(shí)操作特性。均衡模塊602可以包括濾波器，諸如窄帶全通濾波器、峰值陷波濾波器或能夠建模揚(yáng)聲器的共振的任意其他濾波器。濾波器可以包括諸如Q、增益和頻率的可調(diào)節(jié)濾波器參數(shù)。當(dāng)諸如揚(yáng)聲器106的實(shí)時(shí)估計(jì)共振頻率的估計(jì)實(shí)時(shí)操作特性改變時(shí)，濾波器的濾波器參數(shù)可以通過均衡模塊602改變。濾波器中的變化可以調(diào)節(jié)某些頻率中的信號(hào)能量的幅度，使得在某些頻率，音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)被抑制，而在其他頻率，實(shí)時(shí)實(shí)際電壓 V(t)被突出。濾波器中的變化可以在一個(gè)采樣接著一個(gè)采樣的基礎(chǔ)上、每預(yù)定數(shù)目的采樣或者以任意其他時(shí)間周期發(fā)生。均衡模塊602的所得輸出是頻域中基于揚(yáng)聲器106的實(shí)時(shí)估計(jì)共振頻率補(bǔ)償?shù)臑V波和均衡的實(shí)時(shí)電壓信號(hào)。濾波的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)可以通過補(bǔ)償電壓線606作為補(bǔ)償實(shí)時(shí)電壓信號(hào)被提供到電壓閾值檢測(cè)器604。電壓閾值檢測(cè)器604可以基于補(bǔ)償實(shí)時(shí)電壓信號(hào)判斷在預(yù)定數(shù)目的頻率其中任意頻率上是否超過閾值。揚(yáng)聲器能夠在揚(yáng)聲器的共振頻率附近處理音頻信號(hào)中較大幅度的電壓，且在遠(yuǎn)離共振頻率時(shí)具有較小電壓幅度處理能力。均衡模塊602的補(bǔ)償反應(yīng)了當(dāng)揚(yáng)聲器106的估計(jì)共振頻率在操作中變化時(shí)頻率內(nèi)揚(yáng)聲器106的變化電壓處理能力。揚(yáng)聲器參數(shù)計(jì)算器112可以提供基于連續(xù)頻率的邊界曲線，該邊界曲線作為在產(chǎn)生閾值中使用的用于電壓閾值檢測(cè)器604的限制而被提供。邊界曲線可以最初是存儲(chǔ)曲線，該存儲(chǔ)曲線可以基于實(shí)時(shí)實(shí)際測(cè)量值和/或估計(jì)實(shí)時(shí)操作特性通過參數(shù)計(jì)算器112實(shí)時(shí)調(diào)整。參數(shù)計(jì)算器112可以根據(jù)預(yù)定時(shí)間調(diào)度和/或響應(yīng)于邊界曲線中的預(yù)定百分比變化向電壓閾值檢測(cè)器604提供調(diào)整的邊界曲線。備選地，存儲(chǔ)的邊界曲線可以被提供到電壓閾值檢測(cè)器604以供電壓閾值檢測(cè)器使用。另外或備選地，電壓閾值檢測(cè)器604可以基于接收的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)以及估計(jì)的實(shí)時(shí)操作特性實(shí)時(shí)地調(diào)整接收的邊界曲線。當(dāng)電壓閾值檢測(cè)器604識(shí)別出超過邊界曲線的濾波的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)的信號(hào)水平時(shí)，則超過了電壓閾值檢測(cè)器604判斷的閾值。相應(yīng)地，相應(yīng)限制信號(hào)可以通過電壓閾值檢測(cè)器604 產(chǎn)生且被提供到限制器116?；谔峁┑奶囟ㄏ拗菩盘?hào)，限制器可以采取預(yù)定行為。例如， 依賴于特定限制信號(hào)，限制器116可以執(zhí)行音頻信號(hào)的增益減小或限幅。這樣，使用揚(yáng)聲器 106的實(shí)時(shí)估計(jì)共振頻率，可以最小化揚(yáng)聲器的失真和/或物理損害。此外，可以優(yōu)化有效操作，由于基于揚(yáng)聲器106的估計(jì)實(shí)時(shí)共振頻率的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)的基于頻率的考慮， 這優(yōu)化了能量效率。使用該方法，均衡模塊602可以產(chǎn)生且向電壓閾值檢測(cè)器604提供變化的頻率敏感的濾波電壓信號(hào)。圖7是電流閾值比較器148和限制器116的示例性框圖。實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)(調(diào)節(jié)或未調(diào)節(jié))可以通過實(shí)時(shí)實(shí)際電流線708被提供到電流閾值比較器148。電流閾值比較器148可以通過比較實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)與諸如音頻系統(tǒng)保護(hù)參數(shù)的音頻系統(tǒng)邊界參數(shù)而產(chǎn)生閾值。音頻系統(tǒng)邊界參數(shù)可以是存儲(chǔ)的電流值，其不會(huì)在音頻電源管理系統(tǒng)100的操作中動(dòng)態(tài)變化。備選地，音頻系統(tǒng)邊界參數(shù)可以是可變邊界值。在一個(gè)示例中，音頻系統(tǒng)邊界參數(shù)可以是推算的估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)，諸如基于諸如實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)的測(cè)量實(shí)際參數(shù)和揚(yáng)聲器106的估計(jì)實(shí)時(shí)阻抗通過參數(shù)計(jì)算器112推算的估計(jì)實(shí)時(shí)電流。估計(jì)實(shí)時(shí)電流可以被電流閾值比較器148用在產(chǎn)生和應(yīng)用閾值中。在其他示例中，估計(jì)邊界值可以通過電流閾值比較器148從所有估計(jì)值、表格和/或任意其他方式推算以產(chǎn)生閾值。推算的估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)可以通過估計(jì)操作特性線144被提供到電流閾值比較器 148。在其他示例中，閾值音頻系統(tǒng)參數(shù)可以是從參數(shù)計(jì)算器112提供的任意其他估計(jì)的實(shí)時(shí)參數(shù)，其可以被電流閾值計(jì)算器148使用以推算閾值。例如，估計(jì)實(shí)時(shí)電壓和估計(jì)實(shí)時(shí)阻抗可以通過參數(shù)計(jì)算器112被提供到電流閾值比較器148以允許電流閾值比較器148推演估計(jì)實(shí)時(shí)電流。在一個(gè)示例中，(多個(gè))估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)可以是存儲(chǔ)的預(yù)定值。在其他實(shí)施例中，當(dāng)揚(yáng)聲器106的估計(jì)和實(shí)際操作特性在操作中變化時(shí)，(多個(gè))估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)可以通過參數(shù)計(jì)算器112被實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地更新。在另一備選中，參數(shù)計(jì)算器112可以根據(jù)預(yù)定時(shí)間調(diào)度和/或響應(yīng)于(多個(gè))估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)中的預(yù)定百分比變化或程度變化提供(多個(gè))估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)。在操作中，當(dāng)基于音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)(調(diào)節(jié)和未調(diào)節(jié))超過閾值時(shí)，電流閾值比較器148可以向限制器116輸出限制信號(hào)?；谔峁┑奶囟ㄏ拗菩盘?hào)，限制器116 可以行動(dòng)以調(diào)整音頻信號(hào)。例如限制器可以用作電壓限制器以維持音頻信號(hào)的電流低于閾值。因?yàn)閷?shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)代表在揚(yáng)聲器106中流動(dòng)的電流，電流閾值比較器148和限制器116代表的反饋循環(huán)操作可以足夠快，以在導(dǎo)致?lián)P聲器106的不希望的操作之前“獲取” 音頻信號(hào)中的較快上升電流。就這方面而言，電流閾值比較器148還可以使用之前接收的實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)采樣以用于插入未來的采樣。以這種方式，電流閾值比較器148可以執(zhí)行預(yù)測(cè)功能且向限制器116提供限制信號(hào)以在超過閾值時(shí)“攔截”不希望的電流水平。以這種方式，電流閾值比較器148可以操作為保護(hù)揚(yáng)聲器操作，諸如將在諸如約200Hz的預(yù)定頻率是低通濾波的低音揚(yáng)聲器。另外，可以通過壓制音頻信號(hào)中的電流實(shí)現(xiàn)過電流條件的放大器104的保護(hù)。圖8是包括校準(zhǔn)模塊110的示例和限制器116的示例的負(fù)載功率比較器150的示例性框圖。負(fù)載功率比較器150可以包括乘法器802以及包含短平均模塊806和長(zhǎng)平均模塊808的時(shí)間平均模塊804。校準(zhǔn)模塊110可以包括電壓校準(zhǔn)模塊1 和電流校準(zhǔn)模塊130。在音頻信號(hào)線IM上提供的音頻信號(hào)可以被提供到限制器116。在圖8中，限制器116 包括瞬時(shí)功率限制器810、長(zhǎng)期功率限制器812和短期功率限制器814。音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)可以通過實(shí)時(shí)實(shí)際電壓線818被提供到電壓校準(zhǔn)模塊128。電壓校準(zhǔn)模塊1 可以包括電壓增益模塊(Gv) 824、電壓時(shí)間延遲模塊(T)^6和電壓信號(hào)調(diào)節(jié)器Hv(X)擬8。電壓增益模塊824、電壓時(shí)間延遲模塊擬6和電壓信號(hào)調(diào)節(jié)器 8 其中每一個(gè)可以包括預(yù)存儲(chǔ)的預(yù)定設(shè)置以校準(zhǔn)實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)信號(hào)。通過使用電壓增益模塊擬4應(yīng)用預(yù)定增益來縮放電壓、通過應(yīng)用時(shí)間延遲或時(shí)間位移使用電壓時(shí)間延遲模塊擬6來延遲、且使用電壓信號(hào)調(diào)節(jié)器擬8校正相應(yīng)的變化，可以使用電壓校準(zhǔn)模塊1 來校準(zhǔn)實(shí)時(shí)實(shí)際電壓信V(t)。在其他示例中，電壓增益模塊824、電壓時(shí)間延遲模塊擬6和電壓信號(hào)調(diào)節(jié)器828中的參數(shù)可以通過參數(shù)計(jì)算器112實(shí)時(shí)地被產(chǎn)生和調(diào)整。實(shí)時(shí)實(shí)際電流I⑴可以在實(shí)時(shí)實(shí)際電流線820上被提供到電流校準(zhǔn)模塊130。在圖8中，電流校準(zhǔn)模塊130包括電流增益模塊832和電流信號(hào)調(diào)節(jié)器(Hi (z))834。通過使用電流增益模塊832應(yīng)用預(yù)定增益以縮放電流且使用電流信號(hào)調(diào)節(jié)器834校準(zhǔn)相應(yīng)變化， 可以使用電流校準(zhǔn)模塊130校準(zhǔn)實(shí)時(shí)實(shí)際電流I(t)信號(hào)。在其他示例中，電流增益模塊 832和電流信號(hào)調(diào)節(jié)器834中的參數(shù)可以由參數(shù)計(jì)算器112產(chǎn)生和實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。在另外的其他示例中，電壓校準(zhǔn)模塊1 和電流校準(zhǔn)模塊139之一或二者可以省略。另外，圖8的電壓校準(zhǔn)模塊128和電流校準(zhǔn)模塊130可以應(yīng)用于調(diào)節(jié)用于參數(shù)計(jì)算器112或任意其他閾值比較器114的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)和實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)。在圖8中，在操作中，調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)和調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)可以被實(shí)時(shí)地提供到乘法器802。乘法器802的輸出可以是代表實(shí)時(shí)輸出到揚(yáng)聲器106的功率輸出(P(t))的瞬時(shí)功率值(P(t) =V(t)*I(t))。在其他示例中，調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t) 和調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)其中一個(gè)可以與一個(gè)或更多估計(jì)操作特性一起提供到乘法器 802，或調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)和調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)都不會(huì)與一個(gè)或更多估計(jì)操作特性一起提供到乘法器802。圖9是包括限制器116的負(fù)載功率比較器150的另一示例的框圖。限制器116通過音頻線IM接收音頻信號(hào)。另外，負(fù)載功率比較器150可以接收實(shí)時(shí)電流線908上的實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)(調(diào)節(jié)或未調(diào)節(jié))和參數(shù)計(jì)算器線144上的估計(jì)操作特性。在該示例中， 估計(jì)的操作特性可以包括估計(jì)電阻部分R(t)或揚(yáng)聲器阻抗Z(t)的實(shí)部real (Z)形式的估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)。在一個(gè)示例中，估計(jì)電阻部分R(t)可以是存儲(chǔ)的預(yù)定值。在其他實(shí)施例中，當(dāng)揚(yáng)聲器106的估計(jì)和實(shí)際操作特性在操作中變化時(shí)，估計(jì)電阻部分R(t)可以通過參數(shù)計(jì)算器112被實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地更新。在其他備選中，參數(shù)計(jì)算器112可以根據(jù)預(yù)定時(shí)間調(diào)度和/或響應(yīng)于估計(jì)電阻部分R(t)中的預(yù)定百分比變化提供估計(jì)電阻部分R(t)。揚(yáng)聲器的電阻部分R(t)中的變化指示揚(yáng)聲器106中的音圈的加熱和冷卻。實(shí)時(shí)估計(jì)電阻R(t)中的增加指示增加音圈的溫度，且實(shí)時(shí)估計(jì)電阻R(t)的減小指示減小音圈的溫度。在圖9中，負(fù)載功率比較器150包括平方函數(shù)902、乘法器802和時(shí)間平均模塊 804。平方函數(shù)902可以接收實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)且將其平方，且將結(jié)果提供到乘法器802 以與揚(yáng)聲器106的估計(jì)時(shí)間阻抗R(t)相乘。該操作的結(jié)果(P(t) = I(t)2*R(t))可以被提供到時(shí)間平均模塊802以推算估計(jì)瞬時(shí)功率值，估計(jì)短期功率值和長(zhǎng)期功率值。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)與實(shí)際或估計(jì)實(shí)時(shí)電壓V(t)和實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)的使用來推算估計(jì)功率相比時(shí)，估計(jì)實(shí)時(shí)阻抗R(t)和實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)的使用可以提供增加的精確性，因?yàn)楫?dāng)估計(jì)實(shí)時(shí)阻抗R(t)用于判斷功率時(shí)，電壓降考慮是不必要的。如果采樣實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)的位置和揚(yáng)聲器的位置之間的距離由于線損耗產(chǎn)生電壓降，則精確度中的差異可能明顯。在圖8和9中，負(fù)載功率比較器150可以使用來自乘法器802的瞬時(shí)輸出功率(估計(jì)或?qū)嶋H)來產(chǎn)生長(zhǎng)期平均功率值和短期平均功率值作為與輸出功率相關(guān)的閾值的產(chǎn)生和應(yīng)用的一部分。長(zhǎng)期和短期平均功率值的產(chǎn)生可以基于在時(shí)間上平均的瞬時(shí)輸出功率的預(yù)定數(shù)目的采樣。采樣的數(shù)目或者采樣被平均的時(shí)間周期對(duì)于短期平均功率值可以是1毫秒至約2秒，且對(duì)于長(zhǎng)期平均功率值，可以是約2秒至180秒。瞬時(shí)功率可以通過負(fù)載功率比較器150與確定的瞬時(shí)功率限制值相比較以判斷推算的瞬時(shí)閾值是否被超越。另外，短期平均功率值和長(zhǎng)期平均功率值可以與確定的短期限制值和確定的長(zhǎng)期限制值相比較以判斷推算的短期閾值和推算的長(zhǎng)期閾值是否被超越。 當(dāng)基于相應(yīng)功率值超過相應(yīng)產(chǎn)生的閾值時(shí)，相應(yīng)的限制信號(hào)可以由負(fù)載功率比較器150產(chǎn)生且提供到限制器116。限制信號(hào)可以包括指示瞬時(shí)功率限制器810、短期功率限制器814 或長(zhǎng)期功率限制器812的標(biāo)識(shí)符。備選地，當(dāng)設(shè)計(jì)為用于瞬時(shí)功率限制器810、短期功率限制器814或長(zhǎng)期功率限制器812時(shí)，限制信號(hào)可以作為限制器116的不同輸入被提供以識(shí)別信號(hào)。在其他示例中，如前面所討論，任意其他方法可用于識(shí)別不同限制信號(hào)。用于比較瞬時(shí)、短期和長(zhǎng)期功率的限制值可以是存儲(chǔ)的預(yù)定值。備選地，可以基于通過估計(jì)操作特性線144從參數(shù)計(jì)算器112提供到負(fù)載功率比較器150的估計(jì)操作特性， 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地更新限制值。例如，揚(yáng)聲器106的實(shí)時(shí)揚(yáng)聲器參數(shù)可以被負(fù)載功率比較器150 使用以推算作為實(shí)時(shí)變化值的限制值。備選地，限制值可以是存儲(chǔ)值，或者通過參數(shù)計(jì)算器 112實(shí)時(shí)推算且提供到負(fù)載功率計(jì)算器150。在另一備選中，參數(shù)計(jì)算器112可以根據(jù)預(yù)定時(shí)間調(diào)度和/或響應(yīng)于限制值中的預(yù)定百分比的改變來提供限制值。揚(yáng)聲器固有地具有作為視頻信號(hào)的功率的函數(shù)的與加熱和冷卻水平相關(guān)的熱時(shí)間常量。因?yàn)榭梢怨烙?jì)揚(yáng)聲器的實(shí)時(shí)功率輸入，可以避免來自不希望加熱的揚(yáng)聲器的閾值保護(hù)。此外，可以實(shí)現(xiàn)從這種不希望加熱的閾值保護(hù)，同時(shí)由于影響用于特定揚(yáng)聲器的實(shí)際可接受瞬時(shí)、短期和長(zhǎng)期功率輸入范圍的實(shí)時(shí)或靜態(tài)限制值，仍允許最大操作靈活性。使用實(shí)時(shí)實(shí)際和估計(jì)參數(shù)來計(jì)算功率和限制值且判斷是否超過閾值可以考慮環(huán)境溫度中的波動(dòng)、制造中的變化以及影響用于特定揚(yáng)聲器的希望最大功率閾值的任意其他因素。圖10是包括限制器116的負(fù)載功率比較器150的另一示例性框圖。限制器116 接收音頻信號(hào)線1 上的音頻信號(hào)。另外，負(fù)載功率比較器150可以通過參數(shù)計(jì)算器線144 接收估計(jì)操作特性。在該示例中，估計(jì)操作特性包括估計(jì)電阻部分R(t)或揚(yáng)聲器阻抗Z(t) 的實(shí)部(Z)形式的估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)。在一個(gè)示例中，估計(jì)電阻部分R(t)可以是存儲(chǔ)的預(yù)定值。在另一實(shí)施例中，當(dāng)揚(yáng)聲器106的估計(jì)和實(shí)際操作特性在操作中變化時(shí)，估計(jì)的電阻部分R(t)可以通過參數(shù)計(jì)算器112實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地更新。在又一備選中，參數(shù)計(jì)算器112可以根據(jù)預(yù)定時(shí)間周期和/或響應(yīng)于估計(jì)電阻部分R(t)中的預(yù)定百分比變化提供估計(jì)電阻部分 R(t)。因?yàn)橛捎谝苿?dòng)平均的計(jì)算，負(fù)載功率比較器150可以操作為以較慢速率產(chǎn)生和應(yīng)用閾值，估計(jì)電阻部分R(t)可以以較慢速率采樣。負(fù)載功率比較器150包括移動(dòng)平均模塊1002。當(dāng)在參數(shù)計(jì)算器線144上提供估計(jì)電阻部分R(t)作為動(dòng)態(tài)更新參數(shù)的情況中，移動(dòng)平均模塊1002可以接收估計(jì)電阻部分 R(t)且在預(yù)定時(shí)間周期上對(duì)估計(jì)電阻部分R(t)求平均。因?yàn)楣烙?jì)電阻部分R(t)指示音圈溫度中的變化，使用移動(dòng)平均模塊1002推算估計(jì)電阻部分R(t)的移動(dòng)平均可用于監(jiān)控?fù)P聲器106的音圈的長(zhǎng)期加熱?？梢酝ㄟ^負(fù)載功率比較器150將估計(jì)電阻部分R (t)的移動(dòng)平均與指示揚(yáng)聲器106 的期望電阻部分R(t)的一個(gè)或更多邊界值相比較以判斷是否超過了閾值。當(dāng)估計(jì)電阻部分R(t)的移動(dòng)平均超過了指示超越了閾值的邊界之一時(shí)，可以由負(fù)載功率比較器150產(chǎn)生限制信號(hào)且將其提供到限制器116，指示閾值被超過。當(dāng)接收限制信號(hào)時(shí)，限制器116可以采取行為以最小化音圈的不希望的高溫和/或不希望的低溫。用于與估計(jì)電阻部分R(t) 比較的邊界值可以是存儲(chǔ)的預(yù)定值。備選地，邊界值可以基于通過估計(jì)操作特性線144從參數(shù)計(jì)算器112提供到負(fù)載功率比較器150的估計(jì)操作特性被實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地更新。例如，揚(yáng)聲器106的實(shí)時(shí)揚(yáng)聲器參數(shù)可以被負(fù)載功率比較器150使用以推算作為實(shí)時(shí)變化值的邊界。備選地，邊界可以是存儲(chǔ)值，或者通過參數(shù)計(jì)算器112實(shí)時(shí)推算且被提供到負(fù)載功率計(jì)算機(jī)50以用于監(jiān)控閾值。在另一備選中，參數(shù)計(jì)算器112可以根據(jù)預(yù)定時(shí)間調(diào)度和/或響應(yīng)于邊界值中的預(yù)定百分比變化提供邊界。限制器116可以向音頻信號(hào)應(yīng)用衰減以減小音頻信號(hào)的幅度且避免揚(yáng)聲器106的音圈的過熱。備選地或另外地，限制器116可以向音頻信號(hào)應(yīng)用增益以補(bǔ)償音頻信號(hào)中音頻內(nèi)容的壓縮。在另一備選中，通過選擇性地向音頻信號(hào)應(yīng)用增益且選擇性地應(yīng)用衰減可以使用用于壓縮的補(bǔ)償?shù)慕M合。例如，當(dāng)基于相應(yīng)第一限制信號(hào)的接收超過第一閾值時(shí)，限制器116可以向音頻信號(hào)應(yīng)用增益以補(bǔ)償壓縮。當(dāng)?shù)诙撝当怀^且提供指示音圈溫度繼續(xù)增加的相應(yīng)第二限制信號(hào)時(shí)，限制器116可以向音頻信號(hào)應(yīng)用衰減以避免揚(yáng)聲器106的音圈中的不希望的溫度水平。圖11是包括限制器116和補(bǔ)償塊118以產(chǎn)生在揚(yáng)聲器音圈位移的(voice coilexcursion)管理中使用的閾值的揚(yáng)聲器線性位移比較器152的示例性框圖。補(bǔ)償方框 118包括時(shí)間延遲1102和相位均衡器1104。時(shí)間延遲1102可以提供音頻信號(hào)的延遲或時(shí)間位移從而為音頻電源管理系統(tǒng)100提供附加時(shí)間來管理揚(yáng)聲器的音圈的不希望的偏移。 相位均衡器1104可以按需提供相位補(bǔ)償以維持音頻電源管理系統(tǒng)10中的音頻信號(hào)和實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)之間的相位關(guān)系。音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)(調(diào)節(jié)或未調(diào)節(jié))可以通過實(shí)時(shí)實(shí)際電壓線1106上被應(yīng)用于揚(yáng)聲器線性位移比較器152。揚(yáng)聲器線性位移比較器 152包括揚(yáng)聲器位移模塊1110和位移閾值檢測(cè)器1112。揚(yáng)聲器位移模塊1110在操作特性線114上從參數(shù)計(jì)算器112接收實(shí)時(shí)實(shí)際電壓 V(t)和估計(jì)操作特性。在圖11中，揚(yáng)聲器位移模塊1110接收的操作特性包括估計(jì)機(jī)械順從性Cm(t)和估計(jì)音圈電阻Re(t)。估計(jì)機(jī)械順從性Cm(t)和估計(jì)音圈電阻Re(t)可以被揚(yáng)聲器位移模塊1110使用以推算代表揚(yáng)聲器106的實(shí)時(shí)機(jī)電揚(yáng)聲器模型。在其他示例中， 附加操作特性(諸如包括在圖2中的估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)其中一個(gè)或更多個(gè))可以通過參數(shù)計(jì)算器112被提供到揚(yáng)聲器位移模塊1110?；谙?qū)崟r(shí)機(jī)電揚(yáng)聲器模型應(yīng)用實(shí)時(shí)實(shí)際電壓 V(t)，揚(yáng)聲器位移模塊1110可以響應(yīng)于音頻信號(hào)推算揚(yáng)聲器106的音圈的預(yù)測(cè)位移。響應(yīng)于實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)，可以基于音圈的估計(jì)機(jī)械速度隨時(shí)間的積分預(yù)測(cè)音圈的位移。另外或備選地，揚(yáng)聲器位移模塊1110可以使用諸如濾波器的頻率相關(guān)的傳輸函數(shù)來執(zhí)行每伏特實(shí)時(shí)實(shí)際地電壓V(t)的預(yù)測(cè)音圈位移的實(shí)時(shí)計(jì)算。使用估計(jì)機(jī)械順從性 Cm(t)和估計(jì)音圈電阻Re(t)，預(yù)測(cè)位移可以考慮由于制造中的變化、老化、溫度和影響揚(yáng)聲器106的實(shí)時(shí)操作中的音圈位移的其他參數(shù)導(dǎo)致的揚(yáng)聲器特定操作特性。預(yù)測(cè)位移可以被提供到位移閾值檢測(cè)器1112。位移閾值檢測(cè)器1112可以比較預(yù)測(cè)位移與代表音圈的最大希望位移的邊界以判斷是否超過了產(chǎn)生的閾值。邊界可以是存儲(chǔ)在位移閾值檢測(cè)器1112中的預(yù)定值。備選地， 邊界可以存儲(chǔ)在參數(shù)計(jì)算器112中且通過操作特性線114被提供到位移閾值檢測(cè)器1112， 或者被存儲(chǔ)在音頻系統(tǒng)中的任意其他地方。另外或備選地，當(dāng)揚(yáng)聲器106的實(shí)際操作特性在操作中變化時(shí)，邊界可以通過參數(shù)計(jì)算器112被實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地更新。在又一備選中，參數(shù)計(jì)算器112可以基于預(yù)定時(shí)間調(diào)度和/或響應(yīng)于邊界中的預(yù)定百分比變化來提供邊界?；诋a(chǎn)生的閾值，當(dāng)預(yù)測(cè)位移超過邊界時(shí)，限制信號(hào)被提供到限制器116。限制器 116可以響應(yīng)于限制信號(hào)的接收在時(shí)域向音頻信號(hào)應(yīng)用限幅。另外或備選地，限制器可以響應(yīng)于限制信號(hào)的接收在時(shí)域向音頻信號(hào)應(yīng)用軟限幅。軟限幅可用于平滑限幅信號(hào)的尖銳拐角，且減小高階諧波內(nèi)容以最小化與限幅音頻信號(hào)相關(guān)的不希望的聽覺影響。另外或備選地，限制器可以響應(yīng)于限制信號(hào)的接收減小諸如音頻放大器中的音頻信號(hào)的增益。為了使揚(yáng)聲器線性位移比較器152和限制器116 “提前止住”揚(yáng)聲器106中音圈的不希望的實(shí)際位移，可以最小化揚(yáng)聲器位移模塊的建模的延遲。另外，時(shí)間延遲方框1102 可用于提供展望能力，該展望能力可以涉及音頻信號(hào)的未來實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)的預(yù)測(cè)性插值。圖12是參考圖1-11用于音頻電源管理系統(tǒng)100的示例性操作流程圖。在方框 1202，音頻電源管理系統(tǒng)100開機(jī)，且閾值比較器114其中一個(gè)或更多個(gè)被輸入存儲(chǔ)設(shè)置。 存儲(chǔ)設(shè)置可以是來自之前操作的最后獲知值或者是預(yù)定存儲(chǔ)值。在方框1204，音頻信號(hào)可以通過音頻信號(hào)線144被提供到電源管理系統(tǒng)100。在方框1206，音頻信號(hào)被采樣以獲得實(shí)時(shí)電壓信號(hào)V(t)和實(shí)時(shí)電流信號(hào)I (t)。在方框1208，實(shí)時(shí)電壓信號(hào)V(t)和實(shí)時(shí)電流信號(hào)I (t)可以使用校準(zhǔn)模塊110校準(zhǔn)且操作前進(jìn)到方框1210。備選地，實(shí)時(shí)電壓信號(hào)V(t)和實(shí)時(shí)電流信號(hào)I (t)的校準(zhǔn)可以被省略且操作直接前進(jìn)到方框1210。在方框1210，參數(shù)計(jì)算器112接收和使用實(shí)時(shí)電壓信號(hào)V(t)以推算實(shí)時(shí)估計(jì)電流。基于估計(jì)操作特性(諸如揚(yáng)聲器106的估計(jì)操作特性)計(jì)算實(shí)時(shí)估計(jì)電流。 在方框1212，實(shí)時(shí)估計(jì)電流與實(shí)時(shí)電流信號(hào)I (t)相比較。在方框1214，判斷是否大于在估計(jì)實(shí)時(shí)電流和實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)之間存在的預(yù)定差異(誤差)。如果是，則該操作調(diào)整估計(jì)操作特性且返回到方框1210以基于調(diào)整的操作特性重新計(jì)算估計(jì)實(shí)時(shí)電流。參考圖13，在方框1214，如果實(shí)時(shí)估計(jì)電流和實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)中的差異處于可接收范圍(收斂)內(nèi)，則在方框1216，諸如估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)的估計(jì)操作特性可以被閾值比較器114在執(zhí)行閾值產(chǎn)生和監(jiān)控中可用作估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)。在其他示例中，諸如當(dāng)使用電流放大器時(shí)，實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)可用于推算實(shí)時(shí)估計(jì)電壓，該電壓與實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)進(jìn)行比較。在方框1218，判斷閾值比較器114其中哪一個(gè)可在音頻電源管理系統(tǒng)100中操作。 如果電壓閾值比較器146可在音頻電源管理系統(tǒng)100中操作，則在方框1222，估計(jì)實(shí)際參數(shù)被選擇性地提供到電壓閾值比較器146。在方框1224，基于估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)調(diào)整電壓閾值比較器146的濾波器參數(shù)。在方框12 ，實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)被電壓閾值比較器濾波以在具有揚(yáng)聲器106的估計(jì)共振頻率的頻率范圍上校準(zhǔn)實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)。因此，濾波的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)可以根據(jù)揚(yáng)聲器的估計(jì)實(shí)時(shí)共振頻率被調(diào)整以基于估計(jì)的共振頻率表示揚(yáng)聲器的可用操作能力。在方框12 ，代表頻率相關(guān)所需電壓水平的可變或靜態(tài)限制值可以從參數(shù)計(jì)算器 112被接收、通過電壓閾值比較器146被推算和/或被從某一其他位置恢復(fù)。在方框1230， 過濾的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)諸如可以通過曲線擬合與限制值進(jìn)行比較。在方框1232，判斷過濾實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)是否超過閾值。如果判斷為否，則操作返回方框1222。如果在方框 1232，濾波的實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)超過閾值，則在方框1234，限制信號(hào)被提供到限制器116。 在方框1236，限制器調(diào)整音頻信號(hào)，且操作返回到方框1222。返回方框1220，如果電流閾值比較器148可在音頻電源管理系統(tǒng)100中操作，則在方框1M0，電流閾值比較器148接收實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)。另外，電流閾值比較器148可以以預(yù)定間隔選擇性地接收代表來自參數(shù)計(jì)算器122的最大所需電流的可變或靜態(tài)邊界值、 選擇性地推算最大所需電流和/或從某一其他存儲(chǔ)位置恢復(fù)最大所需電流。在方框1M2， 電流閾值比較器148可以比較實(shí)時(shí)實(shí)際電流I(t)與邊界值。在方框1244，判斷實(shí)時(shí)實(shí)際電流I(t)是否超過邊界值。如果判斷為否，則操作返回方框1240。如果在方框1244，實(shí)時(shí)實(shí)際電流I (t)超過閾值，則在方框1246，產(chǎn)生限制信號(hào)且該限制信號(hào)被提供到限制器116。 在方框1M8，限制器調(diào)整音頻信號(hào)，且操作返回到方框1240。再次返回1220，如果負(fù)載功率比較器150可在音頻電源管理系統(tǒng)100中操作，則在方框1252，負(fù)載功率比較器150接收實(shí)時(shí)實(shí)際電流I(t)和實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)(調(diào)節(jié)或未調(diào)節(jié))中的至少一個(gè)。另外或備選地，負(fù)載功率比較器150可以選擇性地從參數(shù)計(jì)算器112 接收諸如估計(jì)實(shí)時(shí)揚(yáng)聲器參數(shù)的估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)。而且，負(fù)載功率比較器150可以以預(yù)定間隔從參數(shù)計(jì)算器112或某一其他存儲(chǔ)位置接收代表所需功率水平的可變或靜態(tài)限制或推算可變或靜態(tài)限制。在方框1254，負(fù)載功率比較器150可以基于實(shí)時(shí)估計(jì)和/或?qū)嶋H電流或電壓計(jì)算瞬時(shí)功率。在方框1256，計(jì)算的瞬時(shí)功率可用于更新短平均功率和長(zhǎng)平均功率值。在方框 1258，瞬時(shí)、短期和長(zhǎng)期計(jì)算功率可以與相應(yīng)限制進(jìn)行比較。在方框1沈2，判斷瞬時(shí)功率、 短期功率或長(zhǎng)期功率是否超過相應(yīng)閾值。如果判斷為否，則操作返回方框1252。如果在方框1沈2，瞬時(shí)功率、短期功率或長(zhǎng)期功率中任意一個(gè)或全部超過相應(yīng)閾值，則在方框1沈4， 負(fù)載功率比較器150產(chǎn)生(多個(gè))相應(yīng)限制信號(hào)且向限制器116提供(多個(gè))相應(yīng)限制信號(hào)。在方框1沈6，限制器116基于(多個(gè))接收的限制信號(hào)相應(yīng)地調(diào)整音頻信號(hào)。再次返回方框1220，如果揚(yáng)聲器線性位移比較器152可在音頻電源管理系統(tǒng)100 中操作，則在方框1270，揚(yáng)聲器線性位移比較器152接收實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V (t)(調(diào)節(jié)或未調(diào)節(jié))且從參數(shù)計(jì)算器112估計(jì)諸如實(shí)時(shí)揚(yáng)聲器參數(shù)這樣的估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)。而且，負(fù)載功率比較器150可以從參數(shù)計(jì)算器112或某一其他存儲(chǔ)位置接收代表揚(yáng)聲器106的音圈的所需位移水平的一個(gè)或更多可變或靜態(tài)邊界，或者推算可變或靜態(tài)邊界。在方框1272，通過向?qū)崟r(shí)機(jī)電揚(yáng)聲器模型應(yīng)用實(shí)時(shí)實(shí)際電壓V(t)和估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)推算估計(jì)位移。在方框1274，估計(jì)位移與邊界進(jìn)行比較。在方框1276，判斷是否超過閾值中的任意一個(gè)。如果判斷為否，則操作返回到方框1270。如果在方框1276，超過了任意一個(gè)閾值，則在方框1278，產(chǎn)生相應(yīng)限制信號(hào)且該相應(yīng)限制信號(hào)被提供到限制器116。在方框1觀0，限制器116根據(jù)接收的相應(yīng)限制信號(hào)調(diào)整音頻信號(hào)。如上所述，電源管理系統(tǒng)100提供揚(yáng)聲器、放大器、音頻源和音頻系統(tǒng)中的任意其他組件的管理。通過使用實(shí)時(shí)測(cè)量實(shí)際參數(shù)，音頻電源管理系統(tǒng)100可以定制音頻系統(tǒng)中的各個(gè)組件的管理。在保護(hù)性管理的情況中，音頻電源管理系統(tǒng)100可以實(shí)時(shí)產(chǎn)生和調(diào)整用于各個(gè)裝置的各種保護(hù)性參數(shù)以允許相應(yīng)裝置的最大操作能力，同時(shí)仍維持諸如音頻信號(hào)的操作參數(shù)處于限制內(nèi)，否則將對(duì)于音頻系統(tǒng)的硬件具有不希望的有害影響。在操作管理的情況中，通過實(shí)時(shí)調(diào)整用于各個(gè)裝置的操作閾值以最小化失真、限幅和可能發(fā)生的其他不希望異常，音頻電源管理系統(tǒng)可以優(yōu)化功耗、性能和功能性。盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，很明顯，更多實(shí)施例和實(shí)施方式可以處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，除非考慮所附權(quán)利要求及其等價(jià)，本發(fā)明將不受限制。
權(quán)利要求
1.一種用于音頻系統(tǒng)的電源管理系統(tǒng)，包括參數(shù)計(jì)算器，配置成基于驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的音頻信號(hào)的測(cè)量實(shí)際參數(shù)實(shí)時(shí)地執(zhí)行所述揚(yáng)聲器的估計(jì)操作特性的計(jì)算；與所述參數(shù)計(jì)算器通信的閾值比較器，所述閾值比較器配置成基于所述測(cè)量實(shí)際參數(shù)和所述估計(jì)操作特性實(shí)時(shí)地產(chǎn)生和監(jiān)控閾值；以及與所述閾值比較器通信的限制器，所述限制器位于提供所述音頻信號(hào)的音頻源和接收所述音頻信號(hào)的揚(yáng)聲器之間，所述限制器配置成基于所述閾值實(shí)時(shí)地選擇性地調(diào)整所述音頻信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理系統(tǒng)，其中所述閾值比較器包括電壓閾值檢測(cè)器， 所述電壓閾值檢測(cè)器配置成基于所述測(cè)量實(shí)際參數(shù)和計(jì)算的估計(jì)操作特性實(shí)時(shí)地產(chǎn)生基于頻率的高電壓閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理系統(tǒng)，其中所述參數(shù)計(jì)算器配置成收斂自適應(yīng)濾波器以計(jì)算所述揚(yáng)聲器的所述估計(jì)操作特性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理系統(tǒng)，其中所述音頻信號(hào)的所述測(cè)量實(shí)際參數(shù)包括實(shí)時(shí)實(shí)際電壓和實(shí)時(shí)實(shí)際電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源管理系統(tǒng)，其中所述參數(shù)計(jì)算器配置成產(chǎn)生揚(yáng)聲器模型以基于所述實(shí)時(shí)實(shí)際電壓計(jì)算所述揚(yáng)聲器接收的音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)估計(jì)電流，所述參數(shù)計(jì)算器還配置成比較所述實(shí)時(shí)估計(jì)電流與所述實(shí)時(shí)實(shí)際電流且優(yōu)化所述揚(yáng)聲器模型以代所述表揚(yáng)聲器的實(shí)時(shí)實(shí)際操作特性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理系統(tǒng)，還包括校準(zhǔn)模塊，該校準(zhǔn)模塊配置成接收、調(diào)節(jié)所述測(cè)量實(shí)際參數(shù)且向所述參數(shù)計(jì)算器提供調(diào)節(jié)的測(cè)量實(shí)際參數(shù)。
7.一種用于音頻系統(tǒng)的電源管理的方法，包括使用參數(shù)計(jì)算器實(shí)時(shí)地監(jiān)控測(cè)量實(shí)際參數(shù)，所述測(cè)量實(shí)際參數(shù)基于驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的音頻信號(hào)；基于所述測(cè)量實(shí)際參數(shù)產(chǎn)生代表所述揚(yáng)聲器的操作特性的估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)；產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的所述音頻信號(hào)的估計(jì)實(shí)際參數(shù)；實(shí)時(shí)地將所述估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)與所述測(cè)量實(shí)際參數(shù)進(jìn)行比較；實(shí)時(shí)地調(diào)整所述估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)以最小化所述估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)和所述測(cè)量實(shí)際參數(shù)之間的差；基于調(diào)整的估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)和所述測(cè)量實(shí)際參數(shù)實(shí)時(shí)地產(chǎn)生閾值；以及基于產(chǎn)生的閾值實(shí)時(shí)地選擇性地調(diào)整驅(qū)動(dòng)所述揚(yáng)聲器的所述音頻信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述測(cè)量實(shí)際參數(shù)包括實(shí)時(shí)實(shí)際電壓和實(shí)時(shí)實(shí)際電流，且所述估計(jì)實(shí)際參數(shù)包括估計(jì)實(shí)時(shí)電流，所述實(shí)時(shí)實(shí)際電壓與估計(jì)揚(yáng)聲器模型一起使用以產(chǎn)生所述估計(jì)實(shí)時(shí)電流，且所述實(shí)時(shí)實(shí)際電流與所述估計(jì)實(shí)時(shí)電流進(jìn)行比較以調(diào)整所述估計(jì)揚(yáng)聲器模型。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述測(cè)量實(shí)際參數(shù)包括實(shí)時(shí)實(shí)際電壓和實(shí)時(shí)實(shí)際電流，且所述估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)包括估計(jì)實(shí)時(shí)電壓，所述實(shí)時(shí)實(shí)際電流與估計(jì)揚(yáng)聲器模型一起使用以產(chǎn)生所述估計(jì)實(shí)時(shí)電壓，且所述實(shí)時(shí)實(shí)際電壓與所述估計(jì)實(shí)時(shí)電壓進(jìn)行比較以調(diào)整所述估計(jì)揚(yáng)聲器模型。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)揚(yáng)聲器模型包括收斂濾波器以估計(jì)所述揚(yáng)聲器的導(dǎo)納或阻抗值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中實(shí)時(shí)地調(diào)整揚(yáng)聲器模型包括識(shí)別頻率且產(chǎn)生一個(gè)濾波器以實(shí)時(shí)地代表該頻率上所述揚(yáng)聲器的阻抗值。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述閾值代表最大音圈位移。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述閾值是揚(yáng)聲器保護(hù)參數(shù)。
14.一種用于音頻系統(tǒng)的電源管理系統(tǒng)，包括第一閾值比較器，配置成根據(jù)第一閾值監(jiān)控音頻信號(hào)的測(cè)量實(shí)際參數(shù)；第二閾值比較器，配置成根據(jù)第二閾值監(jiān)控所述測(cè)量實(shí)際參數(shù)；與所述第一閾值比較器和所述第二閾值比較器通信的參數(shù)計(jì)算器，所述參數(shù)計(jì)算器配置成實(shí)時(shí)地選擇性地向所述第一閾值比較器和所述第二閾值比較器提供揚(yáng)聲器的估計(jì)操作特性，所述估計(jì)操作特性是基于驅(qū)動(dòng)所述揚(yáng)聲器的音頻信號(hào)產(chǎn)生；所述第一閾值比較器配置成基于所述估計(jì)操作特性和所述測(cè)量實(shí)際參數(shù)中的至少一個(gè)建立所述第一閾值的超過程度；以及所述第二閾值比較器配置成基于所述估計(jì)操作特性和所述測(cè)量實(shí)際參數(shù)中的至少一個(gè)建立所述第二閾值的超過程度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電源管理系統(tǒng)，還包括與所述第一閾值比較器和所述第二閾值比較器通信的限制器，所述限制器配置成響應(yīng)于來自所述第一閾值比較器的第一限制信號(hào)和來自于所述第二閾值比較器的第二限制信號(hào)，獨(dú)立地調(diào)整驅(qū)動(dòng)所述揚(yáng)聲器的所述音頻信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電源管理系統(tǒng)，還包括與所述第一閾值比較器通信的第一限制器以及與所述第二閾值比較器通信的第二限制器，所述第一限制器和第二限制器配置成響應(yīng)于來自所述第一閾值比較器的相應(yīng)第一限制信號(hào)和來自于所述第二閾值比較器的相應(yīng)第二限制信號(hào)，獨(dú)立地調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)所述揚(yáng)聲器的所述音頻信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電源管理系統(tǒng)，其中所述第一閾值比較器是電壓閾值比較器，且所述估計(jì)操作特性包括所述揚(yáng)聲器的估計(jì)共振頻率，所述電壓閾值比較器配置成響應(yīng)于所述估計(jì)共振頻率中的變化改變操作特性。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電源管理系統(tǒng)，其中所述第二閾值比較器是電流閾值比較器且所述估計(jì)操作特性包括所述揚(yáng)聲器的估計(jì)電阻，所述電流閾值比較器配置成響應(yīng)于所述揚(yáng)聲器的所述估計(jì)電阻中的變化改變所述第二閾值。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電源管理系統(tǒng)，其中所述第一閾值比較器是揚(yáng)聲器線性位移比較器，且所述估計(jì)操作特性包括所述揚(yáng)聲器的估計(jì)音圈電阻以及所述揚(yáng)聲器的估計(jì)機(jī)械順從性，所述揚(yáng)聲器線性位移比較器配置成至少基于所述揚(yáng)聲器的所述估計(jì)音圈電阻和所述估計(jì)機(jī)械順從性推算代表所述揚(yáng)聲器的實(shí)時(shí)機(jī)電揚(yáng)聲器模型。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電源管理系統(tǒng)，其中所述第二閾值比較器是負(fù)載功率比較器，所述估計(jì)操作特性包括所述揚(yáng)聲器的估計(jì)電阻，且所述測(cè)量參數(shù)包括所述音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)實(shí)際電流，所述負(fù)載功率比較器配置成基于所述揚(yáng)聲器的所述估計(jì)電阻和所述實(shí)時(shí)實(shí)際電流實(shí)時(shí)計(jì)算揚(yáng)聲器處的功率的估計(jì)幅度。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電源管理系統(tǒng)，其中所述參數(shù)計(jì)算器配置成基于使濾波器自適應(yīng)以代表揚(yáng)聲器參數(shù)，從所述揚(yáng)聲器的所述操作特性迭代地推算揚(yáng)聲器參數(shù)。
22.一種用于音頻系統(tǒng)的電源管理系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，配置成存儲(chǔ)處理器可執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可讀指令，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括實(shí)時(shí)地接收驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的音頻信號(hào)的第一測(cè)量實(shí)際參數(shù)和第二測(cè)量實(shí)際參數(shù)的指令；基于所述第一測(cè)量實(shí)際參數(shù)迭代地產(chǎn)生用于揚(yáng)聲器的估計(jì)實(shí)際參數(shù)的指令； 將所述估計(jì)實(shí)際參數(shù)與所述第二測(cè)量實(shí)際參數(shù)進(jìn)行比較的指令； 迭代地調(diào)整濾波器以最小化所述估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)和所述第二測(cè)量實(shí)際參數(shù)之間的誤差的指令；響應(yīng)于誤差的最小化從所述濾波器實(shí)時(shí)地推算估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)的指令；以及基于所述估計(jì)揚(yáng)聲器參數(shù)管理所述揚(yáng)聲器的操作的指令。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中所述濾波器是多個(gè)濾波器，且迭代地調(diào)整濾波器以最小化誤差的指令還包括在多個(gè)頻率中每一個(gè)頻率中調(diào)整濾波器的指令，且迭代地產(chǎn)生估計(jì)實(shí)時(shí)參數(shù)的指令包括從調(diào)整的濾波器產(chǎn)生用于所述揚(yáng)聲器的阻抗模型的指令。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中所述第一測(cè)量實(shí)際參數(shù)是實(shí)時(shí)實(shí)際電壓，且所述第二測(cè)量實(shí)際參數(shù)是實(shí)時(shí)實(shí)際電流。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中所述濾波器包括第一參量濾波器和第二參量濾波器，且其中迭代地調(diào)整濾波器以最小化誤差的指令包括自適應(yīng)所述第一參量濾波器以實(shí)時(shí)地建模揚(yáng)聲器的共振頻率附近的揚(yáng)聲器導(dǎo)納的指令以及自適應(yīng)所述第二參量濾波器以實(shí)時(shí)地建模揚(yáng)聲器的高頻范圍中的揚(yáng)聲器導(dǎo)納或阻抗的指令。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于管理音頻系統(tǒng)中的音頻裝置的操作的電源管理系統(tǒng)。該音頻電源管理系統(tǒng)包括參數(shù)計(jì)算器、閾值比較器和限制器。使用音頻系統(tǒng)產(chǎn)生的音頻信號(hào)被提供到音頻電源管理系統(tǒng)?；谥T如實(shí)時(shí)實(shí)際電壓和/或?qū)崟r(shí)實(shí)際電流的音頻信號(hào)的測(cè)量實(shí)際參數(shù)，參數(shù)計(jì)算器可以推算諸如包括在音頻系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器的音頻裝置的估計(jì)操作特性。閾值比較器可以使用估計(jì)操作特性來產(chǎn)生閾值且通過監(jiān)控測(cè)量實(shí)際參數(shù)且選擇性地引導(dǎo)限制器調(diào)整音頻信號(hào)來管理音頻系統(tǒng)中的一個(gè)或更多裝置或者音頻系統(tǒng)中的另一裝置的操作以保護(hù)或優(yōu)化性能。
文檔編號(hào)H04R3/00GK102196336SQ20111006463
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者杰弗里.塔克特, 瑞安.J.米西利克, 道格拉斯.K.霍格 申請(qǐng)人:哈曼國際工業(yè)有限公司