CN105530586A - 扬声器振膜的保护方法和扬声器控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种扬声器振膜的保护方法和扬声器控制装置，通过基于扬声器的构成建立等效电路模型，进而通过戴维南等效分析，提取振膜偏移量信息，并预测振膜偏移量，如果振膜偏移量超出安全范围，则通过合理的控制，使得振膜偏移量不超出其范围，从而保护扬声器，保证在扬声器以较大功率工作时仍能避免损坏。

Description

扬声器振膜的保护方法和扬声器控制装置

技术领域

本发明涉及扬声器控制领域，具体涉及一种扬声器振膜的保护方法和扬声器控制装置。

背景技术

扬声器基于电磁线圈产生电磁场驱动振膜振动发声。扬声器的额定功率受到其最大振膜偏移量的限制。如果振膜偏移量超过其最大安全偏移量，则可能会导致扬声器不可恢复的损坏。一般来说，扬声器的最大安全偏移量越大，其最大输出功率也越大。某些特殊情况下，可以使扬声器的输出功率大于额定功率，同时振膜偏移小于最大安全偏移量，从而在保证器件安全的前提下输出大于额定功率的声音，提高扬声器的利用率。特别是在便携式设备中，对扬声器体积要求较高，扬声器的额定功率受限，能够产生的最大声压也受到限制，因此，对保证扬声器振膜在安全工作范围内，同时扩大其输出功率，增大输出声压的需求越来越高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种扬声器振膜的保护方法和扬声器控制装置，以对扬声器振膜的偏移量进行预测，并保护扬声器振膜的偏移量不超出预定阈值。

第一方面，提供一种扬声器振膜的保护方法，包括：

获取扬声器振膜的历史偏移量以及驱动电压的变化值；

控制驱动电压以使得至少在下一个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值；

其中，所述扬声器振膜的偏移量预测值基于如下公式预测：

$x(k+1)=\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{b}_i\·x(k-i)+a_w\·v_{in}(k+1)+\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{a}_i\·v_{in}(k-i)$

其中，x(k+1)为下一个采样时刻的扬声器振膜的偏移量，x(k-i)为当前采样时刻前第i个采样时刻的扬声器振膜的偏移量，v_in(k-i)为当前采样时刻前第i个采样间隔的驱动电压，v_in(k+1)为下一个采样时刻的驱动电压，a_i和b_i以及a_w为扬声器振膜偏移量的连续时间函数的拉普拉斯变换离散化获得的对应的Z变换中的系数；其中，所述拉普拉斯变换为：

$X\left(s\right)=p\frac{n_{1}s+n_0}{m_4{s}^4+m_3{s}^3+m_2{s}^2+m_{1}s+m_0}{V}_{in}\left(s\right)$

其中，

p＝C_m·B·l；n₁＝R′_m·R_a·C_a；n₀＝R′_m；

m₄＝C′_m·L_e·R_a·C_a·R_m·M_m；

m₃＝C′_m·R_e·R_a·C_a·R_m·M_m+C′_m·L_e·R_a·C_a+C′_m·L_e·R_m·M_m+C′_m·L_e·R_m·C_a；

m₂＝R′_m·R_a·C_a·(L_e+C′_m)+C′_m·R_e·R_m·C_a+C′_m·L_e+C′_m·R_e·R_a·C_a+C′_m·R_e·R_m·M_m；

m₁＝R′_m·R_e·R_a·C_a+R′_m·(L_e+C′_m)+C′_m·R_e；

m₀＝R′_m·R_e；

其中，R_e为驱动线圈的电阻，L_e为驱动线圈的电感，l为驱动线圈的总长度，B为驱动线圈的磁体与振膜磁体隙缝的磁感应强度，M_m为机械振动系统的总质量，R_m为机械振动系统的阻尼，C_m为振膜的力顺，R_a和C_a为声学部分映射到机械振动系统的电阻和电容；C′_m＝C_m·(B·l)²；M′_m＝M_m/(B·l)²；R′_m＝R_m·(B·l)²；

X(s)离散化获得的Z变换为：

$X\left(z\right)=\frac{a_w+\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{a}_i{z}^{-1-i}}{1-\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{b}_i{z}^{-1-i}}{V}_{in}\left(z\right).$

优选地，控制驱动电压以使得至少在下一个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值包括：

控制下一个或多个采样时刻的驱动电压以使得在下N个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值，N大于等于2；

其中，所述扬声器振膜的偏移量预测值基于如下公式预测：

$x(k+n)=\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{b}_i\·x(k+n-1-i)+a_w\·v_{in}(k+n)+\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{a}_i\·v_{in}(k+n-1-i),n=1,2,...,N$

其中，v_in(k+N)＝...＝v_in(k+n)＝...＝v_in(k+1)＝v_in(k)。

优选地，控制驱动电压以使得至少在下一个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值包括：

控制下一个或多个采样时刻的驱动电压以使得在下N个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值，N大于等于2；

其中，所述扬声器振膜偏移量基于如下公式预测：

$x(k+n)=\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{b}_i\·x(k+n-1-i)+a_w\·v_{in}(k+n)+\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{a}_i\·v_{in}(k+n-1-i),n=1,2,...,N$

其中，v_in(k+n)＝v_in(k+n-1)+v_in(k)-v_in(k-1)。

优选地，控制驱动电压以使得至少在下一个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值包括：

控制下一个或多个采样时刻的驱动电压以使得在下N个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值，N大于等于2；

其中，所述扬声器振膜偏移量基于如下公式预测：

$x(k+n)=\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{b}_i\·x(k+n-1-i)+a_w\·v_{in}(k+n)+\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{a}_i\·v_{in}(k+n-1-i),n=1,2,...,N$

其中，v_in(k+m)＝V_in(k)，m为预定的延迟时间，V_in(k)为采样时刻k的输入电压。

优选地，基于一阶前向变换法、一阶后项变换法、双线性变换法、修正的双线性变换法或零极点匹配变换法中的任一种进行扬声器振膜偏移量的连续时间函数的拉普拉斯变换离散化。

优选地，控制驱动电压以使得至少在下一个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值包括：

控制一个或多个采样时刻的驱动电压使得至少在下一个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值。

优选地，所述方法还包括：

在预测扬声器振膜偏移量时，根据环境温度校正驱动线圈的电阻，根据当前的振膜偏移量校正驱动线圈的电阻、电感、驱动线圈的磁体与振膜磁体间隙的磁感应强度以及振膜的力顺。

第二方面，提供一种扬声器控制装置，用于保护扬声器振膜的偏移量不超过预定阈值，所述控制装置包括处理器，所述处理器适于执行如上所述的方法。

本发明实施例通过基于扬声器的构成建立等效电路模型，进而通过戴维南等效分析，提取振膜偏移量信息，并预测振膜偏移量，如果振膜偏移量超出安全范围，则通过合理的控制，使得振膜偏移量不超出其范围，从而保护扬声器，保证在扬声器以较大功率工作时仍能避免损坏。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本发明实施例的扬声器的电磁和机械振动等效模型的示意图；

图2是图1所示等效模型的简化示意图；

图3是对图1所示的等效模型的进一步简化示意图；

图4是本发明实施例的扬声器振膜的保护方法的流程图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1是本发明实施例的扬声器的电磁和机械振动模型的示意图。

扬声器的振膜受电磁线圈产生的磁场的驱动而振动发声。在图1中，回路1为驱动线圈的等效电路。v_in为驱动电压，也即输入到驱动线圈(或称音圈)的输入电压；R_e为驱动线圈的电阻；L_e为驱动线圈的电感，l为驱动线圈的总长度，B为驱动线圈的磁体与振膜磁体隙缝的磁感应强度，也即，在驱动线圈不通电时，设置于驱动线圈的永磁体和振膜的永磁体的磁极间隙中的磁感应强度，其为一基本不变的值。i为回路1中电流也即驱动线圈中的电流，v被驱动侧的耦合电压。

在图1中，回路2为与驱动线圈耦合的机械振动系统等效模型，其中，将机械力学系统中的不同参量等效为电路部件，以方便后续对于模型的进一步简化。电磁感应力由感应电压v产生，可等效为回路2中电流。其中，机械振动系统的质量以及振膜的力顺和机械振动系统的阻尼均对于施加的力具有不同的属性，将其分别等效为并列的电容、电感和电阻。

扬声器的等效电路模型如图1所示，扬声器振膜所受力可基于如下公式来表示：

$\left\{\begin{array}{c}{v}_{in}=R_e\·i+L_e\·i+B\·l\·v\\ M_m\frac{dv}{dt}+\frac{1}{R_m}v+\frac{1}{C_m}\∫vdt=B\·l\·i=F\end{array}\right.---\left(1\right)$

M_m为机械振动系统的总质量，其包括音圈，音圈支架和振膜的质量。R_m为机械振动系统的阻尼。C_m为振膜的力顺。同时，由于扬声器的声学部分对于电性能以及振膜的机械性能也构成影响，因此，需要将该部分的影响等效为电参数来在电路模型中体现，在本实施例中，将其等效为串联的电阻和电容，R_a和C_a为声学部分等效到机械振动系统的电阻和电容。F为磁感应力，作用于振膜的力F_cm被等效为流入力顺C_m的电流。

根据胡克定律，振膜的弹性形变偏移量x(t)满足：

x(t)＝C_m·F_cm(2)

因此，只要求得F_cm即可对振膜的偏移量进行计算。

图2是图1所示等效模型的简化示意图，其将电磁耦合的回路1和回路2解耦合，将回路2的部件等效为回路1的负载。在图2的等效电路中，M′_m为解耦合后的机械振动系统的总质量。R′_m为解耦合后的阻尼。C′_m为解耦合后的力顺。R′_a和C′_a为解耦合后的等效电阻和电容。其中，C′_m＝C_m·(B·l)²；M′_m＝M_m/(B·l)²；R′_m＝R_m·(B·l)²；R′_a＝R_a·(B·l)²；C′_a＝C_a/(B·l)²。

在图2中，流入力顺C′_m的电流为F_c′_m，其满足：

F_cm＝F_c′_m·B·l(3)

在图2基础上进行戴维南等效电路分析，将除解耦合后的力顺C′_m以外的部件对应的阻抗网络Z_i′_n，由此可以得到进一步简化的示意图。

基于图3所示的戴维南等效电路，可以得到：

$F_{cm}^{\′}=\frac{v_{in}^{\′}}{Z_{in}^{\′}+C_m^{\′}}---\left(4\right)$

将公式(3)、(4)以及(1)代入公式(2)，并进行拉普拉斯变换可得振膜偏移量与驱动电压的关系，如下：

$X\left(s\right)=p\frac{n_{1}s+n_0}{m_4{s}^4+m_3{s}^3+m_2{s}^2+m_{1}s+m_0}{V}_{in}\left(s\right)---\left(5\right)$

其中，

p＝C_m·B·l；n₁＝R′_m·R_a·C_a；n₀＝R′_m；

m₄＝C′_m·L_e·R_a·C_a·R_m·M_m；

m₃＝C′_m·R_e·R_a·C_a·R_m·M_m+C′_m·L_e·R_a·C_a+C′_m·L_e·R_m·M_m+C′_m·L_e·R_m·C_a；

m₂＝R′_m·R_a·C_a·(L_e+C′_m)+C′_m·R_e·R_m·C_a+C′_m·L_e+C′_m·R_e·R_a·C_a+C′_m·R_e·R_m·M_m；

m₁＝R′_m·R_e·R_a·C_a+R′_m·(L_e+C′_m)+C′_m·R_e；

m₀＝R′_m·R_e；

基于S域到Z域的离散化变换方法，可以根据连续时间函数x(t)的拉普拉斯变换求取对应的离散时间函数x(k),k＝1,2,3,...的Z变换X(z)，也即，将公式(5)表达的连续的偏移量函数x(t)转换为由多个不同采样时刻的对应偏移量值组成的离散的偏移量函数x(k)的Z变换。上述变换可以采用各种现有方法进行，例如，一阶前向变换法、一阶后项变换法、双线性变换法、修正的双线性变换法或零极点匹配变换法等。

变换获得的离散的偏移量函数x(k)对应的Z变换如下：

$X\left(z\right)=\frac{a_w+\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{a}_i{z}^{-1-i}}{1-\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{b}_i{z}^{-1-i}}{V}_{in}\left(z\right)---\left(6\right)$

其中，a_i和b_i以及a_w为对扬声器振膜偏移量的连续时间函数的拉普拉斯变换离散化为对应的Z变换中的系数，其根据采用离散化变换方法的不同会有所区别，但是系数的不同不会大幅影响到本发明实施例方法估计的精确性。

根据Z变换的移序性质(也即，)以及线性性质(也即，)，可以将公式(6)变换为离散时间信号：

$x(k+1)=\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{b}_i\·x(k-i)+a_w\·v_{in}(k+1)+\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{a}_i\·v_{in}(k-i)---\left(7\right)$

由此，可以将下一个采样时刻的振膜偏移量表达为过去几个采样时刻和当前时刻的振膜偏移量以及驱动电压和下一个采样时刻的驱动电压的线性组合，也就是说，在过去几个采样时刻和当前时刻的振膜偏移量以及驱动电压已知的前提下，通过一个已知的或预测的下一个采样时刻的驱动电压，即可预测振膜偏移量。在预测获得的振膜偏移量大于预定阈值(所述预定阈值可以根据最大安全偏移量确定)时，可以通过改变驱动电压来防止振膜过偏移，保护扬声器振膜不受损害。

具体的，图4是本发明实施例的扬声器振膜的保护方法的流程图，所述方法包括：

步骤100、获取扬声器振膜的历史偏移量以及驱动电压的变化值。

其中，所述历史偏移量可以利用在前的对于偏移量的预测值或计算值获得。

步骤200、控制驱动电压以使得至少在下一个采样时刻的扬声器振膜的偏移量小于预定阈值。其中，所述下一个采样时刻的扬声器振膜的偏移量基于上述公式(7)获得。

具体地，可以通过控制一个或多个采样时刻的驱动电压以实现上述目的。

本发明实施例通过基于扬声器结构建立等效电路模型，通过戴维南等效分析，提取振膜偏移量信息，并预测振膜偏移量，如果振膜偏移量超出安全范围，则通过合理的控制，使得振膜偏移量不超出其范围，从而保护扬声器，保证在扬声器以较大功率工作时仍能避免损坏。

优选地，为了实现更加精确的预测和保护，可以根据环境参量或状态参量动态调节获取预测系数的模型参量。

例如，驱动线圈的电阻R_e随温度的变化，也即：

R_e(T)＝R_e(T₀)+a(T-T₀)

其中，a为扬声器电阻温度系数,T₀为参考温度。

又例如，磁感应强度B随振膜位移会发生一定的变化，也即：

B(x)＝B(x₀)[a_B+b_B(x-x₀)+c_B(x-x₀)²]

其中，x₀为扬声器振膜的参考偏移量，a_B,b_B和c_B为二阶模拟磁感应强度随偏移量变化的趋势参数。

同时，力顺随振膜位移的变化，也即：

C_m(x)＝C_m(x₀)[a_c+b_c(x-x₀)+c_c(x-x₀)²]

其中，x₀为扬声器振膜的参考偏移量，a_c,b_c和c_c为二阶模拟力顺随偏移量变化的趋势参数

同时，驱动线圈电感也随振膜位移的变化，也即：

L_e(x)＝L_e(x₀)[a_L+b_L(x-x₀)+c_L(x-x₀)²]

其中，x₀为扬声器振膜的参考偏移量，a_L,b_L和c_L为二阶模拟电感随偏移量变化的趋势参数。

由此，通过对扬声器系统参数的非线性校正，实时调整求解公式中的参数，可以更加准确的预测振膜偏移量。使得扬声器可以在安全范围内提高其利用率。

优选地，除了保证下一个采样时刻的偏移量小于预定阈值外，本发明实施例还可以进一步对下N个采样时刻的偏移量进行预测并进而提供保护。

当前时刻之后第n个时刻的扬声器振膜偏移量基于如下公式预测：

$x(k+n)=\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{b}_i\·x(k+n-1-i)+a_w\·v_{in}(k+n)+\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{a}_i\·v_{in}(k+n-1-i),n=1,2,...,N$

其中，k+n-1-i大于等于1时，v_in(k+n-1-i)为已知值，即记录的实际值，k+n-1-i小于等于0时，v_in(k+n-1-i)为根据上述公式计算的预测值。x(k+n-1-i)为根据已知或预测的v_in计算获得。具体地，对于x(k)可以基于多个预定初始值和已知的v_in计算获得，后续通过迭代使用在前的预测值进行计算。

在一个优选实施方式，v_in(k+n)可以通过零阶保持法预测，也即，基于如下公式预测：

v_in(k+N)＝...＝v_in(k+n)＝...＝v_in(k+1)＝v_in(k)。

在另一个优选实施方式，v_in(k+n)可以通过一阶线性法预测，也即，基于如下公式预测：

v_in(k+n)＝v_in(k+n-1)+v_in(k)-v_in(k-1)。

在又一个优选实施方式，v_in(k+n)可以通过延迟法预测，也即，基于如下公式预测：

v_in(k+m)＝V_in(k)，m为预定的延迟时间，V_in(k)为采样时刻k的输入电压。延迟法基于如下假设：形成驱动电流的电压滞后于输入电压m个采样周期。由此，可将m个周期前的实际输入电压作为驱动电压的预测值。

由此，可以对多个未来时刻的振膜偏移量进行预测，并基于该预测对未来一段时间的振膜偏移进行保护。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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 (8)

1.一种扬声器振膜的保护方法，包括：

获取扬声器振膜的历史偏移量以及驱动电压的变化值；

控制驱动电压以使得至少在下一个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值；

其中，所述扬声器振膜的偏移量预测值基于如下公式预测：

$x(k+1)=\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{b}_i\·x(k-i)+a_w\·v_{in}(k+1)+\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{a}_i\·v_{in}(k-i)$

其中，x(k+1)为下一个采样时刻的扬声器振膜的偏移量，x(k-i)为当前采样时刻前第i个采样时刻的扬声器振膜的偏移量，v_in(k-i)为当前采样时刻前第i个采样间隔的驱动电压，v_in(k+1)为下一个采样时刻的驱动电压，a_i和b_i以及a_w为扬声器振膜偏移量的连续时间函数的拉普拉斯变换离散化获得的对应的Z变换中的系数；其中，所述拉普拉斯变换为：

$X\left(s\right)=p\frac{n_{1}s+n_0}{m_4{s}^4+m_3{s}^3+m_2{s}^2+m_{1}s+m_0}{V}_{in}\left(s\right)$

其中，

p＝C_m·B·l；n₁＝R′_m·R_a·C_a；n₀＝R′_m；

m₄＝C′_m·L_e·R_a·C_a·R_m·M_m；

m₃＝C′_m·R_e·R_a·C_a·R_m·M_m+C′_m·L_e·R_a·C_a+C′_m·L_e·R_m·M_m+C′_m·L_e·R_m·C_a；

m₂＝R′_m·R_a·C_a·(L_e+C′_m)+C′_m·R_e·R_m·C_a+C′_m·L_e+C′_m·R_e·R_a·C_a+C′_m·R_e·R_m·M_m；

m₁＝R′_m·R_e·R_a·C_a+R′_m·(L_e+C′_m)+C′_m·R_e；

m₀＝R′_m·R_e；

其中，R_e为驱动线圈的电阻，L_e为驱动线圈的电感，l为驱动线圈的总长度，B为驱动线圈的磁体与振膜磁体隙缝的磁感应强度，M_m为机械振动系统的总质量，R_m为机械振动系统的阻尼，C_m为振膜的力顺，R_a和C_a为声学部分映射到机械振动系统的电阻和电容；

C′_m＝C_m·(B·l)²；M′_m＝M_m/(B·l)²；R′_m＝R_m·(B·l)²；

X(s)离散化获得的Z变换为：

$X\left(z\right)=\frac{a_w+\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{a}_i{z}^{-1-i}}{1-\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{b}_i{z}^{-1-i}}{V}_{in}\left(z\right).$

2.根据权利要求1所述的扬声器振膜的保护方法，其特征在于，控制驱动电压以使得至少在下一个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值包括：

控制下一个或多个采样时刻的驱动电压以使得在下N个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值，N大于等于2；

其中，所述扬声器振膜的偏移量预测值基于如下公式预测：

$x(k+n)=\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{b}_i\·x(k+n-1-i)+a_w\·v_{in}(k+n)+\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{a}_i\·v_{in}(k+n-1-i),n=1,2,...,N$

其中，v_in(k+N)＝...＝v_in(k+n)＝...＝v_in(k+1)＝v_in(k)。

3.根据权利要求1所述的扬声器振膜的保护方法，其特征在于，控制驱动电压以使得至少在下一个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值包括：

控制下一个或多个采样时刻的驱动电压以使得在下N个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值，N大于等于2；

其中，所述扬声器振膜偏移量基于如下公式预测：

$x(k+n)=\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{b}_i\·x(k+n-1-i)+a_w\·v_{in}(k+n)+\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{a}_i\·v_{in}(k+n-1-i),n=1,2,...,N$

其中，v_in(k+n)＝v_in(k+n-1)+v_in(k)-v_in(k-1)。

4.根据权利要求1所述的扬声器振膜的保护方法，其特征在于，控制驱动电压以使得至少在下一个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值包括：

控制下一个或多个采样时刻的驱动电压以使得在下N个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值，N大于等于2；

其中，所述扬声器振膜偏移量基于如下公式预测：

$x(k+n)=\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{b}_i\·x(k+n-1-i)+a_w\·v_{in}(k+n)+\underset{i=0}{\overset{3}{\Σ}}{a}_i\·v_{in}(k+n-1-i),n=1,2,...,N$

其中，v_in(k+m)＝V_in(k)，m为预定的延迟时间，V_in(k)为采样时刻k的输入电压。

5.根据权利要求1所述的扬声器振膜的保护方法，其特征在于，基于一阶前向变换法、一阶后项变换法、双线性变换法、修正的双线性变换法或零极点匹配变换法中的任一种进行扬声器振膜偏移量的连续时间函数的拉普拉斯变换离散化。

6.根据权利要求1所述的扬声器振膜的保护方法，其特征在于，控制驱动电压以使得至少在下一个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值包括：

控制一个或多个采样时刻的驱动电压使得至少在下一个采样时刻的扬声器振膜的偏移量预测值小于预定阈值。

7.根据权利要求1所述的扬声器振膜的保护方法，其特征在于，所述方法还包括：

在预测扬声器振膜偏移量时，根据环境温度校正驱动线圈的电阻，根据当前的振膜偏移量校正驱动线圈的电阻、电感、驱动线圈的磁体与振膜磁体间隙的磁感应强度以及振膜的力顺。

8.一种扬声器控制装置，用于保护扬声器振膜的偏移量不超过预定阈值，所述控制装置包括处理器，所述处理器适于执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。