CN101877807B - 扬声器及音源播放的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扬声器及音源播放的方法，该扬声器包括：编解码模块，用于将音频数据转换为预定增益的模拟电子信号；功率放大器模块，用于放大模拟电子信号；扬声器模块，用于将放大后的模拟电子信号转换为声音信号；温度检测及处理模块，用于检测扬声器模块当前的工作温度，并根据工作温度调整模拟电子信号的增益。本发明解决了输出音源的扬声器温度高导致容易烧毁的问题，从而保护了扬声器。

Description

扬声器及音源播放的方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种扬声器及音源播放的方法。

背景技术

目前，在多媒体终端的使用过程中，经常遇到扬声器烧毁导致通话或播放音源无声的问题。该问题通常是由于扬声器长时间大功率输出，温度过高导致的。

通常，终端出厂前都会进行功放的校准，不允许出现长时间大功率输出的现象。因此，出现该问题更主要的原因还是音源的问题。

目前的音源格式丰富，编码压缩技术各种各样，即使同种格式的音源，不同的文件也会出现音源的内置增益不同。因此，这将导致在同一个音量等级，播放响度低的音源输出给扬声器的功率小；播放响度高的音源输出给扬声器的功率就大。进而，这将导致播放响度高的音源输出的扬声器的温度高，容易烧毁。

发明内容

针对输出音源的扬声器温度高导致容易烧毁的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种扬声器及音源播放的方法，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种扬声器。

根据本发明的扬声器包括：编解码模块，用于将音频数据转换为预定增益的模拟电子信号；功率放大器模块，用于放大模拟电子信号；扬声器模块，用于将放大后的模拟电子信号转换为声音信号；温度检测及处理模块，用于检测扬声器模块当前的工作温度，并根据工作温度调整模拟电子信号的增益。

进一步地，温度检测及处理模块包括：第一温度检测子模块，用于检测扬声器模块当前的工作温度，判断工作温度是否超过预置的工作温度阈值，并在判断结果为是的情况下，发送用于降低模拟电子信号的增益的消息；第一温度处理子模块，用于接收来自第一温度检测子模块的消息，并根据消息降低模拟电子信号的增益。

进一步地，温度检测及处理模块还包括：定时器；第一温度处理子模块，还用于在降低模拟电子信号的增益之后，屏蔽消息；并在定时器到时后，重新接收消息。

进一步地，温度检测及处理模块包括：第二温度检测子模块，用于检测扬声器模块当前的工作温度；第二温度处理子模块，用于获取工作温度，判断工作温度是否超过预置的工作温度阈值，并在判断结果为是的情况下，降低模拟电子信号的增益。

进一步地，第一温度处理子模块和第二温度处理子模块通过预置的中断回调函数降低模拟电子信号的增益。

进一步地，第一温度处理子模块和第二温度处理子模块降低模拟电子信号的增益包括以下之一：按照3分贝或者6分贝降低模拟电子信号的增益；按照预置的音量等级降低模拟电子信号的增益。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，还提供了一种音源播放的方法。

根据本发明的音源播放的方法包括：在音源播放的过程中，扬声器中的编解码模块将音频数据转换为预定增益的模拟电子信号；扬声器中的温度检测及处理模块检测扬声器模块当前的工作温度，并根据工作温度对模拟电子信号的增益进行调整；扬声器中的功率放大器模块对调整后的模拟电子信号进行放大；扬声器中的扬声器模块将放大后的模拟电子信号转换为声音信号。

进一步地，温度检测及处理模块根据工作温度对模拟电子信号的增益进行调整包括：温度检测及处理模块中的第一温度检测子模块对扬声器模块当前的工作温度进行检测，判断工作温度是否超过预置的工作温度阈值，并在判断结果为是的情况下，发送用于降低模拟电子信号的增益的消息；第一温度处理子模块接收来自第一温度检测子模块的消息，并根据消息，降低模拟电子信号的增益。

进一步地，第一温度处理子模块在降低模拟电子信号的增益之后，屏蔽消息；并在温度检测及处理模块中的定时器到时后，重新接收消息。

进一步地，温度检测及处理模块根据工作温度对扬声器中的编解码模块转换的模拟电子信号的增益进行调整包括：温度检测及处理模块中的第二温度检测子模块检测扬声器模块当前的工作温度；温度检测及处理模块中的第二温度处理子模块获取工作温度，判断工作温度是否超过预置的工作温度阈值，并在判断结果为是的情况下，降低模拟电子信号的增益。

通过本发明，采用温度检测及处理模块检测扬声器模块当前的工作温度，并根据工作温度调整编解码模块按照预定增益转换后的模拟电子信号的增益，解决了输出音源的扬声器温度高导致容易烧毁的问题，从而保护了扬声器。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的扬声器的结构框图；

图2是根据本发明实施例的扬声器的结构的示意图；

图3是根据本发明实施例的音源播放的方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的保护扬声器的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

根据本发明的实施例，提供了一种扬声器。图1是根据本发明实施例的扬声器的结构框图，该扬声器包括编解码模块12，功率放大器模块14，扬声器模块16和温度检测及处理模块18。下面对其结构进行详细描述。

编解码模块12，用于将音频数据转换为预定增益的模拟电子信号；功率放大器模块14，连接至编解码模块12，用于放大编解码模块12转换后的预定增益的模拟电子信号；扬声器模块16，连接至功率放大器模块14，用于将功率放大器模块14放大后的模拟电子信号转换为声音信号；温度检测及处理模块18，连接至编解码模块12和扬声器模块16，用于检测扬声器模块16当前的工作温度，并根据工作温度调整编解码模块12按照预定增益转换后的模拟电子信号的增益。

相关技术中，音源播放的响度高，则扬声器的输出功率大，从而导致扬声器工作温度过高而烧毁。本发明实施例中，模拟电子信号的增益可以用于调整音源播放的响度，通过温度检测及处理模块18根据检测到的扬声器模块当前的工作温度调整模拟电子信号的增益，可以保证扬声器的工作温度在可控范围内，从而保护扬声器。

优选地，温度检测及处理模块18包括：第一温度检测子模块182和第一温度处理子模块184。下面对其结构进行详细描述。

第一温度检测子模块182，连接至扬声器模块16，用于检测扬声器模块16当前的工作温度，判断工作温度是否超过预置的工作温度阈值，并在判断结果为是的情况下，发送用于降低模拟电子信号的增益的消息；第一温度处理子模块184，连接至第一温度检测子模块182和编解码模块12，用于接收来自所述第一温度检测子模块的消息，并根据该消息，降低编解码模块12按照预定增益转换后的模拟电子信号的增益。

本优选实施例中，由第一温度检测子模块182确定扬声器模块16温度过高，并指示第一温度处理子模块184降低模拟电子信号的增益。需要说明的是，该指示的操作可以通过触发中断而实现。这样，第一温度处理子模块184在温度过高时及时的降低模拟电子信号的增益，从而降低扬声器表面的温度，可以为扬声器提供更好、更及时的保护。

优选地，温度检测及处理模块18还包括：定时器186；第一温度处理子模块184，还用于在降低模拟电子信号的增益之后，屏蔽第一温度检测子模块182发送给第一温度处理子模块184的消息，并在定时器186到时后，重新开启第一温度处理子模块184接收第一温度检测子模块182发送的消息。

需要说明的是，扬声器表面温度的降低存在一定的滞后性，即在一段时间内，虽然模拟电子信号的增益已经明显降低，但扬声器表面温度并没有立即发生相应的降低。这时，如果第一温度处理子模块184仍然根据第一温度检测子模块182检测的扬声器模块16当前的工作温度超过预置的工作温度阈值，继续降低模拟电子信号的增益，则可能导致扬声器表面的温度很难保持稳定，甚至可能在大范围内产生波动，从而对扬声器造成再次的损坏。同时，继续降低模拟电子信号的增益，可能还会导致过度降低音源的响度，影响听觉的效果。

因此，本优选实施例中，在第一温度处理子模块184每一次降低模拟电子信号的增益之后，屏蔽第一温度检测子模块182发送的消息，并在定时器186到时后，重新接收第一温度检测子模块182发送的消息，可以避免第一温度处理子模块184过渡频繁降低模拟电子信号的增益，从而保护扬声器。

优选地，温度检测及处理模块18包括：第二温度检测子模块188和第二温度处理子模块189。下面对其结构进行详细描述。

第二温度检测子模块188，连接至扬声器模块16，用于检测扬声器模块16当前的工作温度；第二温度处理子模块189，连接至第二温度检测子模块188和编解码模块12，用于获取第二温度检测子模块188检测的工作温度，判断工作温度是否超过预置的工作温度阈值，并在判断结果为是的情况下，降低编解码模块12按照预定增益转换后的模拟电子信号的增益。

本优选实施例中，通过第二温度处理子模块189获取第二温度检测子模块188检测的扬声器模块16当前的工作温度。需要说明的是，该获取的操作可以是每个一段时间定时获取的。这样，第二温度处理子模块189可以控制模拟电子信号增益降低的频率以及幅度，从而可以较好的协调扬声器表面温度降低的快速性与平稳性，进而保护扬声器。

优选地，第一温度处理子模块184和第二温度处理子模块189通过预置的中断回调函数降低编解码模块12按照预定增益转换后的模拟电子信号的增益。

需要说明的是，本优选实施例可以较好的控制扬声器表面温度降低的快速性，从而保护扬声器。

优选地，第一温度处理子模块184和第二温度处理子模块189降低编解码模块12按照预定增益转换后的模拟电子信号的增益包括以下之一：按照3分贝或者6分贝降低模拟电子信号的增益；按照预置的音量等级降低模拟电子信号的增益。

需要说明的是，本优选实施例可以较好的控制扬声器表面温度降低的平稳性，从而保护扬声器。

本发明还提供了一个优选实施例，结合了上述多个优选实施例的技术方案，下面结合图2来详细描述。

图2是根据本发明实施例的扬声器的结构的示意图。

包括CODEC芯片22(即上述编解码模块12)，功率放大器模块24(即上述功率放大器模块14，以下简称功放)，扬声器模块26(即上述扬声器模块16)以及处理器模块28(对应于上述第一温度处理子模块184和第二温度处理子模块189)，温度检测模块29(对应于上述第一温度检测子模块182和第二温度检测子模块188)。

下面对上述各个模块进行详细描述。

CODEC芯片22，实现将解码后的PCM数据转换为模拟电子信号，并可通过调节其增益达到控制播放音量，进而控制扬声器工作功率。功放模块24将模拟信号或前级放大器的弱信号放大，推动扬声器放声。扬声器模块26，一种常用的电声换能器件，将电子信号转换为声信号。处理器模块28为多媒体终端用于运行软件，处理各种事件的芯片。温度检测模块29，主要为温度传感器，用于检测扬声器的当前工作温度。

下面对基于上述各个模块实现扬声器保护的过程进行详细描述。

输入解码后的PCM音频数据到Codec芯片22，经过此Codec芯片22进行D/A转换后转换为模拟信号，并经过CODEC内部的增益调节，对转换后的模拟信号缩放。

将模拟信号传输到功放模块24，进行放大处理，送给扬声器模块26播放。

温度检测模块29连接在扬声器上检测扬声器的当前温度。

本发明提供的扬声器中的处理器模块28和温度检测模块29可以通过下述两种方式降低播放音量，降低扬声器的功率进而降低扬声器温度。

方式一，中断方式

设置温度检测模块29的阈值，如果温度检测模块29检测到扬声器的工作温度超过预先设置温度阈值时，温度检测模块29则通过GPIO引脚将此事件以中断方式报告给处理器。处理器接收到此事件后，调用之前设置好的中断回调函数，来降低Codec芯片22的增益，即降低播放音量，降低扬声器的功率进而降低扬声器温度。

方式二，处理器轮询方式

当处理器模块28读取的温度检测模块29的温度值超过预先设定的阈值时，处理器降低Codec芯片22的增益。如此反复，直到温度检测模块29检测到的温度小于等于温度传感器预先设置的温度阈值为止。

根据本发明的实施例，还提供了一种音源播放的方法。图3是根据本发明实施例的音源播放的方法的流程图，该方法可以基于上述的扬声器实施，包括如下的步骤S302至步骤S308。

步骤S302，在音源播放的过程中，扬声器中的编解码模块将音频数据转换为预定增益的模拟电子信号。

步骤S304，扬声器中的温度检测及处理模块检测扬声器模块当前的工作温度，并根据工作温度对模拟电子信号的增益进行调整。

步骤S306，扬声器中的功率放大器模块对调整后的模拟电子信号进行放大。

步骤S308，扬声器中的扬声器模块将放大后的模拟电子信号转换为声音信号。

相关技术中，音源播放的响度高，则扬声器的输出功率大，从而导致扬声器工作温度过高而烧毁。本发明实施例中，模拟电子信号的增益可以用于调整音源播放的响度，通过温度检测及处理模块18根据检测到的扬声器模块16当前的工作温度调整模拟电子信号的增益，可以保证扬声器的工作温度在可控范围内，从而保护扬声器。

优选地，温度检测及处理模块18根据工作温度对扬声器中的编解码模块转换的模拟电子信号的增益进行调整包括：温度检测及处理模块18中的第一温度检测子模块182对检测扬声器模块16当前的工作温度进行检测，判断工作温度是否超过预置的工作温度阈值，并在判断结果为是的情况下，向温度检测及处理模块18中的第一温度处理子模块184发送用于降低模拟电子信号的增益的消息；第一温度处理子模块184接收来自第一温度检测子模块182的消息，并根据消息，降低模拟电子信号的增益。

本优选实施例中，由第一温度检测子模块182确定扬声器模块16温度过高，并指示第一温度处理子模块184降低模拟电子信号的增益。需要说明的是，该指示的操作可以通过触发中断而实现。这样，第一温度处理子模块184在温度过高时及时的降低模拟电子信号的增益，从而降低扬声器表面的温度，可以为扬声器提供更好、更及时的保护。

优选地，第一温度处理子模块184在降低模拟电子信号的增益之后，屏蔽该消息；并在温度检测及处理模块18中的定时器186到时后，重新接收该消息。

需要说明的是，扬声器表面温度的降低存在一定的滞后性，即在一段时间内，虽然模拟电子信号的增益已经明显降低，但扬声器表面温度并没有立即发生相应的降低。这时，如果第一温度处理子模块184仍然根据第一温度检测子模块182检测的扬声器模块16当前的工作温度超过预置的工作温度阈值，继续降低模拟电子信号的增益，则可能导致扬声器表面的温度很难保持稳定，甚至可能在大范围内产生波动，从而对扬声器造成再次的损坏。同时，继续降低模拟电子信号的增益，可能还会导致过度降低音源的响度，影响听觉的效果。

因此，本优选实施例中，在第一温度处理子模块184每一次降低模拟电子信号的增益之后，屏蔽第一温度检测子模块182发送的消息，并在定时器186到时后，重新接收第一温度检测子模块182发送的消息，可以避免第一温度处理子模块184过渡频繁降低模拟电子信号的增益，从而保护扬声器。

优选地，温度检测及处理模块18根据工作温度对扬声器中的编解码模块转换的模拟电子信号的增益进行调整包括：温度检测及处理模块18中的第二温度检测子模块188检测扬声器模块16当前的工作温度；温度检测及处理模块18中的第二温度处理子模块189获取工作温度，判断工作温度是否超过预置的工作温度阈值，并在判断结果为是的情况下，降低模拟电子信号的增益。

本优选实施例中，通过第二温度处理子模块189获取第二温度检测子模块188检测的扬声器模块16当前的工作温度。需要说明的是，该获取的操作可以是每个一段时间定时获取的。这样，第二温度处理子模块189可以控制模拟电子信号增益降低的频率以及幅度，从而可以较好的协调扬声器表面温度降低的快速性与平稳性，进而保护扬声器。

本发明还提供了一个优选实施例，结合了上述多个优选实施例的技术方案，下面结合图4来详细描述。

图4是根据本发明实施例的保护扬声器的流程图。该方法可以基于上述扬声器的结构实施，包括如下的步骤S402至步骤S410。

步骤S402，开始音源回放操作，软件设置Codec增益。

步骤S404，打开功放模块，设置温度传感器的中断阈值，并开启温度检测模块。

步骤S406，释放unmask温度检测模块上报给处理器的中断，这样温度检测模块就可以工作且当扬声器的温度超过温度传感器设定的阈值时就可以将此事件通过中断上报给处理器处理。

步骤S408，为温度检测模块工作时的处理流程。具体地，本步骤包括如下的步骤S4081至步骤S4085。

步骤S4081，首先温度传感器对温度进行实时采集，判断采集到的扬声器的温度是否超过温度传感器预先设定的阈值，如果判断结果为是，则进入步骤S4082。

步骤S4082，将此事件以中断方式上报给处理器同时Mask此中断防止处理器还没有进行处理温度传感器再次上报此事件。

步骤S4083，处理器接收到此中断后，调用之前配置好的中断回调函数调节Codec增益，例如可以降低Codec的增益一次3db或6db，因为扬声器的温度降低需要一定时间。

步骤S4084，根据扬声器温度降低的时间来启动定时器186，例如可以1分钟，对不同的型号和材质的扬声器此值可能不同，可以通过实验得到。

步骤S4085，等到定时器186到时，开启unmask温度模块上报的中断，即如果温度传感器检测到扬声器的工作温度超过预先设定的温度阈值，可以通过中断方式上报此事件给处理器处理。

步骤S410，如此循环，直到音源播放结束或主动关闭音源回放，关闭功放模块，关闭定时器186，关闭温度检测模块。

需要说明的是，上述步骤S402至步骤S410仅仅对采用中断方式的音源播放进行了描述。实际应用中，还可以采用轮询方式的音源播放。

需要说明的是，本发明提供的音源播放的方法可应用于多种多媒体或移动终端，例如手机，个人数字助手(Personal DigitalAssistant，简称为PDA)、MP3，MP4等。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

综上所述，根据本发明的上述实施例，提供了一种扬声器及音源播放的方法，采用温度检测及处理模块18检测扬声器模块16当前的工作温度，并根据工作温度调整编解码模块按照预定增益转换后的模拟电子信号的增益，解决了输出音源的扬声器温度高导致容易烧毁的问题，从而保护了扬声器。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种扬声器，包括：

编解码模块，用于将音频数据转换为预定增益的模拟电子信号；

功率放大器模块，用于放大所述模拟电子信号；

扬声器模块，用于将所述放大后的模拟电子信号转换为声音信号；

其特征在于，所述扬声器还包括：

温度检测及处理模块，用于检测所述扬声器模块当前的工作温度，并根据所述工作温度调整所述模拟电子信号的增益，其中，所述温度检测及处理模块还包括：定时器，用于控制所述温度检测及处理模块检测所述扬声器模块当前的工作温度的时间间隔，其中,根据所述扬声器模块温度降低的时间来调整所述定时器的启动时间。

2.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述温度检测及处理模块包括：

第一温度检测子模块，用于检测所述扬声器模块当前的工作温度，判断所述工作温度是否超过预置的工作温度阈值，并在判断结果为是的情况下，发送用于降低所述模拟电子信号的增益的消息；

第一温度处理子模块，用于接收来自所述第一温度检测子模块的所述消息，并根据所述消息降低所述模拟电子信号的增益。

3.根据权利要求2所述的扬声器，其特征在于，所述第一温度处理子模块，还用于在降低所述模拟电子信号的增益之后，屏蔽所述消息；并在所述定时器到时后，重新接收所述消息。

4.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述温度检测及处理模块包括：

第二温度检测子模块，用于检测所述扬声器模块当前的工作温度；

第二温度处理子模块，用于获取所述工作温度，判断所述工作温度是否超过预置的工作温度阈值，并在判断结果为是的情况下，降低所述模拟电子信号的增益。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的扬声器，其特征在于，所述第一温度处理子模块和所述第二温度处理子模块通过预置的中断回调函数降低所述模拟电子信号的增益。

6.根据权利要求5所述的扬声器，其特征在于，所述第一温度处理子模块和所述第二温度处理子模块降低所述模拟电子信号的增益包括以下之一：

按照3分贝或者6分贝降低所述模拟电子信号的增益；

按照预置的音量等级降低所述模拟电子信号的增益。

7.一种音源播放的方法，其特征在于，包括：

在所述音源播放的过程中，扬声器中的编解码模块将音频数据转换为预定增益的模拟电子信号；

所述扬声器中的温度检测及处理模块检测所述扬声器模块当前的工作温度，并根据所述工作温度对所述模拟电子信号的增益进行调整，其中，所述温度检测及处理模块还包括：定时器，用于控制所述温度检测及处理模块检测所述扬声器模块当前的工作温度的时间间隔，其中,根据所述扬声器模块温度降低的时间来调整所述定时器的启动时间；

所述扬声器中的功率放大器模块对所述调整后的模拟电子信号进行放大；

所述扬声器中的扬声器模块将所述放大后的模拟电子信号转换为声音信号。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述温度检测及处理模块根据所述工作温度对所述模拟电子信号的增益进行调整包括：

所述温度检测及处理模块中的第一温度检测子模块对所述扬声器模块当前的工作温度进行检测，判断所述工作温度是否超过预置的工作温度阈值，并在判断结果为是的情况下，发送用于降低所述模拟电子信号的增益的消息；

第一温度处理子模块接收来自所述第一温度检测子模块的所述消息，并根据所述消息，降低所述模拟电子信号的增益。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一温度处理子模块在降低所述模拟电子信号的增益之后，屏蔽所述消息；并在所述温度检测及处理模块中的所述定时器到时后，重新接收所述消息。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述温度检测及处理模块根据所述工作温度对所述扬声器中的编解码模块转换的模拟电子信号的增益进行调整包括：

所述温度检测及处理模块中的第二温度检测子模块检测所述扬声器模块当前的工作温度；

所述温度检测及处理模块中的第二温度处理子模块获取所述工作温度，判断所述工作温度是否超过预置的工作温度阈值，并在判断结果为是的情况下，降低所述模拟电子信号的增益。