CN111343548B - 音频处理器 - Google Patents

Abstract

描述一种用于多音圈声换能器的音频处理器。所述音频处理器可接收或产生音频信号。所述音频信号可具有所应用的一个或多个相移。所述音频信号可用以驱动双音圈声换能器的第一线圈。相移音频信号可驱动多音圈声换能器的其它线圈。选择相移以使得驱动每个音圈的所述音频信号之间的相位差可引起多音圈扩音器中的相消干涉，从而归因于所述音频信号而产生减小的声输出或没有声输出。

Description

音频处理器

技术领域

本公开涉及用于具有多于一个音圈的声换能器的音频处理器。

背景技术

双音圈扩音器或扬声器通常具有驱动单个扩音器的两个相同音圈，而非单个音圈。两个音圈可串联或并联连接以当被单个放大器驱动时更改扩音器阻抗。可替换的是，两个音圈中的每个音圈可分别被立体声音频信号的左音频信道和右音频信道驱动，这允许使用单个扬声器输出立体声信号。双音圈扩音器可用于例如车载信息娱乐系统和移动装置等音频系统中。

发明内容

在所附权利要求书中限定本发明的各种方面。在第一方面中，提供一种用于多音圈声换能器的音频处理器，该音频处理器包括：至少一个移相器；和多个音频输出，每个输出被配置成耦合到多线圈声换能器的相应线圈；其中该音频处理器被配置成调整供应给音圈中的每个音圈的音频信号之间的相位差以衰减归因于音频信号的声输出。

在一个或多个实施例中，音频处理器可包括音频输入，其被配置成接收音频信号；其中该多个音频输出包括第一音频输出和第二音频输出；其中该第一音频输出耦合到音频输入；且移相器包括反相器，该反相器具有耦合到音频输入的反相器输入和耦合到第二音频输出的反相器输出；其中第一音频输出被配置成耦合到双音圈声换能器的第一线圈，且第二音频输出被配置成耦合到双音圈声换能器的第二线圈。

在一个或多个实施例中，该音频处理器可包括另一音频输入和混频器，该另一音频输入被配置成接收另一音频信号，该混频器具有耦合到音频输入的第一混频器输入、耦合到另一音频输入的第二混频器输入和被配置成耦合到第一音频输出的混频器输出。

第二音频输出可被另外配置成耦合到单音圈声换能器。

在一个或多个实施例中，该音频处理器可包括另一混频器，该另一混频器具有耦合到另一音频输入的第一另一混频器输入、耦合到反相器输出的第二另一混频器输入和耦合到第二音频输出的另一混频器输出。

第一音频输出可耦合到另一反相器的输入，其中另一反相器输出耦合到第三音频输出，其中第二音频输出被另外配置成耦合到另一双音圈声换能器的第一线圈，且第三音频输出被配置成耦合到另一双音圈声换能器的第二线圈。

在一个或多个实施例中，该音频处理器可包括耦合到音频输入的参考信号产生器。该参考信号产生器可被配置成产生处于可听频率下的信号。该参考信号产生器可被配置成产生处于不可听或超声频率下的信号。

在一个或多个实施例中，该音频处理器可包括电流传感器和控制器，该电流传感器具有输入和输出，该输入被配置成耦合到双音圈声换能器的第一音圈和双音圈声换能器的第二音圈，该控制器具有耦合到电流传感器的第一控制器输入和耦合到参考信号产生器的第二控制器输入。

在一个或多个实施例中，控制器可被配置成从参考信号与所检测到的电流信号的比较确定声换能器特性。

在一个或多个实施例中，控制器可被配置成从来自第一线圈的所检测到的电流信号与来自第二线圈的所检测到的电流信号的比较来确定双线圈声换能器的第一线圈与双线圈声换能器的第二线圈的特性差异。

在一个或多个实施例中，该音频处理器可包括布置于另一音频输入与第一另一混频器输入之间的音频补偿器，其中控制器具有耦合到补偿器的输出且其中补偿器被配置成取决于所确定的差异来调适在另一音频输入上接收的音频信号。

在一个或多个实施例中，该音频处理器可包括定标器，该定标器包括反相器，其中定标器适用于取决于音量控制输入信号来使音频输入信号与反相音频信号交叉混频并且将交叉混频信号输出到第二音频输出。

音频处理器的实施例可包括在包括双音圈声换能器的音频系统中，该双音圈声换能器具有耦合到第一音频输出的第一音圈和耦合到第二音频输出的第二音圈。

音频处理器的实施例可包括在包括双音圈声换能器和另一双音圈声换能器的音频系统中，该双音圈声换能器具有耦合到第一音频输出的第一音圈和耦合到第二音频输出的第二音圈，该另一双音圈声换能器具有耦合到第二音频输出的第一音圈和耦合到第三音频输出的第二音圈。

在第二方面中，提供一种用于多音圈声换能器的音频处理的方法，该方法包括：接收音频信号；调整供应给音圈中的每个音圈的音频信号之间的相位差以衰减归因于音频信号的声输出。

附图说明

在附图和描述中，相似的附图标记指代相似特征。现仅借助于由附图所示出的例子详细地描述实施例，在附图中：

图1示出根据实施例的包括用于双音圈扩音器的音频处理器的音频系统。

图2示出根据实施例的用于双音圈扩音器的音频处理器。

图3示出根据实施例的用于双音圈扩音器的音频处理器。

图4示出根据实施例的用于双音圈扩音器的音频处理器。

图5示出根据实施例的包括用于双音圈扩音器的音频处理器的音频系统。

图6示出根据实施例的包括用于双音圈扩音器的音频处理器的音频系统。

图7示出根据实施例的包括用于双音圈扩音器的音频处理器的音频系统。

图8示出根据实施例的包括用于双音圈扩音器的音频处理器的音频系统。

图9示出根据实施例的包括用于双音圈扩音器的音频处理器的音频系统。

图10示出根据实施例的驱动多音圈声换能器的方法。

具体实施方式

图1示出根据实施例的包括用于双音圈声换能器的音频处理器100的音频系统150。音频系统150可另外包括放大器系统108和双音圈扩音器或扬声器120。音频处理器100可具有音频输入102。音频处理器100可包括移相器110。移相器110的输入可连接到音频输入102。移相器110的输出可连接到第一音频处理器输出104。音频输入102可连接到第二音频处理器输出106。音频输入102直接连接到第二音频处理器输出106或经由包括在音频处理器100中的额外音频处理模块(未示出)连接。

音频处理器第一输出104可连接到可为D类放大器的音频放大器系统108的第一音频放大器122的输入。第一放大器122的输出114可连接到双音圈扩音器120的第一音圈L1。音频处理器第二输出106可连接到可为D类放大器的音频放大器系统108的第二音频放大器124的输入。第二放大器124的输出112可连接到双音圈扩音器120的第二音圈L2。如图1所示，放大器系统108以单端配置连接到双音圈扩音器，其中L1和L2的一端连接到相应放大器输出114、112，且另一端连接到地116。应了解，在其它例子中，放大器系统108可具有差分输出。

在操作中，音频处理器100可在第二音频处理器输出106上输出音频信号并且在第一音频处理器输出104上输出音频信号的相移版本。选择所应用的相移以使得音频信号和音频信号的相移版本将在双音圈扩音器120的相应音圈中以机械方式相消干涉。对于双音圈扩音器120，此相移可为相位反转。此相消干涉归因于音频信号而产生来自双音圈扩音器120的显著衰减的声输出或没有声输出，而电流在线圈L1、L2中流动，导致功率仍在耗散。本公开的发明人已了解，此效应常规地可被视为非所要的，但如本文进一步描述，可用于各种音频处理应用中。在一些例子中，可在音频处理器100内部产生音频输入102上的音频信号。在其它例子中，可从外部音频源接收音频信号。

音频处理器100可以硬件或硬件与软件的组合实施，该软件例如在数字信号处理器或其它微处理器上运行的软件。音频处理器100和放大器系统108可实施为单独装置或一起集成为单个装置上的智能音频放大器。在一些例子中，可取决于音频信号和音频系统150的所要操作模式而选择性地禁用或绕过移相器110。

在一些例子中，音频处理器100也可驱动其它双音圈声换能器。举例来说，双音圈触觉致动器，例如线性谐振致动器，或更一般地，可为旋转或线性的电动机。应了解，在其它例子中，可通过以下方式类似地驱动具有大于两个音圈的声换能器：使音频信号相移以相消地机械干涉，从而归因于那些音频信号而产生减小的声输出或没有声输出。所示出的音频系统150所需的相移可为用于双音圈声换能器的相位反转。对于其它多线圈声换能器，相移可为不同的。举例来说，对于其中用同相音频信号驱动X个音圈并且用反相或180度相移音频信号驱动X个音圈的偶数个相同音圈，将产生抵消。在另一例子中，使用三相旋转电机的声换能器需要具有120度的相对相移或相位差的三个音频信号。在一些例子中，可需要多个移相器。

图2示出根据实施例的用于双线圈声换能器的音频处理器200。音频处理器200可具有连接到第一混频器230的第一输入的音频输入202。音频输入202可连接到第二混频器240的第一输入。反相器210的输出208可连接到第一混频器230的第二输入。第一混频器230的输出可连接到第一音频输出204。第二混频器的输出可连接到第二音频输出206。反相器210可将180度的相移应用于所接收的信号。

第二混频器240的第二输入可连接到参考信号产生器220的输出212。参考信号产生器输出212可被视为音频处理器200的另一音频输入源。因此，第二混频器240的第二输入可被视为音频输入。参考信号产生器输出212可连接到反相器210的输入。

在操作中，音频处理器200包括在使用双音圈声换能器(未示出)的音频系统中。第一音频输出204可经由音频放大器(未示出)连接到双音圈声换能器的音圈中的一个音圈。第二音频输出206可经由音频放大器连接到双音圈声换能器的音圈中的另一个音圈。

参考信号产生器220可产生处于可听频率范围内的信号。可在音频输入202上接收包含例如语音或音乐的另一音频信号。第一混频器230可使另一音频信号与反相版本的参考信号混频并且在第一音频输出204上输出第一混频音频信号。第二混频器240可使另一音频信号与参考信号混频并且在第二音频输出206上输出第二混频音频信号。

参考信号与反相参考信号机械地相消干涉，且双音圈声换能器将归因于参考信号而不产生任何可听声音。可产生具有相对大振幅的参考信号，且该参考信号即使当在可听频率下产生时仍不可听。然而，在两个音圈上输出具有相同相位的另一音频信号时，该另一音频信号将为可清晰听到的。虽然参考信号将不可听，但归因于参考信号所引起的电流在音圈中的每个音圈中流动。归因于参考信号和反相参考信号所引起的电流流动消耗双音圈声换能器的音圈中的功率。虽然这常规地可被视为非所要的，但本公开的发明人已了解到，举例来说，可通过产生消耗音圈中的功率的足够振幅的参考信号来使可经历低温的双音圈轿车扬声器自热。以此方式使扩音器自热可允许扬声器在最佳水平下执行直到车厢温度处于适合水平。在一些例子中，可以超声波或不可听频率产生参考信号。由于相消干涉归因于参考信号而不产生声输出，所以可不干扰使用超声的其它设备。另外，因为不产生声输出，这可避免一些动物对超声信号产生不良反应的可能性。

图3示出根据实施例的用于双音圈扩音器的音频处理器300。音频处理器300可具有连接到第一混频器330的第一输入的音频输入302。音频输入302可连接到第二混频器340的第一输入。反相器310的输出308可连接到第一混频器330的第二输入。第一混频器330的输出可连接到第一音频输出304。第二混频器340的输出可连接到第二音频输出306。

第二混频器340的第二输入可连接到参考信号产生器320的输出312。参考信号产生器输出312可被视为另一音频输入源。参考信号产生器输出312可连接到反相器310的输入。参考信号输出312可连接到控制器350的第一输入。控制器350的第二输入可连接到电流传感器360的输出314。电流传感器360可具有电流传感器输入316。

在操作中，音频处理器300包括在使用双音圈声换能器(未示出)的音频系统中。第一音频输出304可经由音频放大器连接到双音圈声换能器的音圈中的一个音圈。第二音频输出306可经由音频放大器连接到双音圈声换能器的音圈中的另一个音圈。电流传感器输入316可连接到音圈中的每个音圈。

参考信号产生器320可产生处于可听频率范围内的信号。可在音频输入302上接收包含例如语音或音乐的另一音频信号。第一混频器330可使另一音频信号与反相版本的参考信号混频并且在第一音频输出304上输出第一混频音频信号。第二混频器340可使另一音频信号与参考信号混频并且在第二音频输出306上输出第二混频音频信号。

参考信号与反相参考信号机械地相消干涉，且双音圈声换能器将归因于参考信号而不产生任何可听声音。可产生具有相对大振幅并且即使当在可听频率下产生时仍不可听的参考信号。然而，在两个音圈上输出具有相同相位的另一音频信号时，该另一音频信号将为可清晰听到的。虽然参考信号将不可听，但归因于参考信号所引起的电流在音圈中的每个音圈中流动。电流传感器360可检测到此电流流动。控制器350可将所检测到的电流的振幅与所产生的参考信号进行比较并且从该比较确定声换能器特性值。

此特性可为例如线圈中的每个线圈的阻抗值或DC电阻。可通过确定穿过音圈中的一个音圈的电流流动来从AC参考信号确定DC电阻。通常，双音圈扬声器120上的电压是已知的且在其中两个音圈相同的理想情况下，所测量的阻抗将仅由DC分量组成。这是因为已抵消阻抗的机械部分和电感部分。控制器350可在控制器输出318上输出特性值。此控制器输出318连接到另一音频处理模块(未示出)，该另一音频处理模块可例如取决于所测量的特性来调适另一音频信号。通过使用处于可听频率范围内并且具有与扬声器可播放的最大音频振幅相比相对较大的振幅的参考信号测量特性，该特性的确定可更准确。参考信号的振幅可例如在扩音器的音频信号的最大振幅的高达20％的范围内。在其它例子中，参考信号的振幅可大于扩音器的音频信号的最大振幅的20％。

图4示出根据实施例的用于双音圈扩音器的音频处理器400。音频处理器400可具有连接到补偿器470的输入的音频输入402。补偿器470的输出422可连接到第一混频器430的第一输入。音频输入402可连接到第二混频器440的第一输入。反相器410的输出408可连接到第一混频器430的第二输入。第一混频器430的输出可连接到第一音频输出404。第二混频器440的输出可连接到第二音频输出406。

第二混频器440的第二输入可连接到参考信号产生器420的输出412。参考信号产生器输出412可被视为另一音频输入源。参考信号产生器输出412可连接到反相器410的输入。参考信号输出412可连接到控制器450的第一输入。控制器450的第二输入可连接到电流传感器460的输出414。电流传感器460可具有电流传感器输入416。控制器输出418可连接到补偿器470。

在操作中，音频处理器400包括在使用双音圈声换能器(未示出)的音频系统中。第一音频输出404可经由音频放大器连接到双音圈声换能器的音圈中的一个音圈。第二音频输出406可经由音频放大器连接到双音圈声换能器的音圈中的另一个音圈。电流传感器输入416可连接到音圈中的每个音圈。

参考信号产生器420可产生处于可听频率范围内的信号。可在音频输入402上接收包含例如语音或音乐的另一音频信号。补偿器470可将补偿因子应用于另一音频信号。此可包括均衡化、动态范围控制或其它滤波。补偿器470将补偿的另一音频信号输出到第一混频器430。第一混频器430可使补偿的另一音频信号与反相版本的参考信号混频并且在第一音频输出404上输出第一混频音频信号。第二混频器440可使另一音频信号与参考信号混频并且在第二音频输出406上输出第二混频音频信号。

参考信号与反相参考信号机械地相消干涉，且双音圈声换能器将归因于参考信号而不产生任何可听声音。可产生具有相对大振幅并且即使当在可听频率下产生时仍不可听的参考信号。然而，在两个音圈上输出具有相同相位的另一音频信号时，该另一音频信号将为可清晰听到的。虽然参考信号将不可听，但归因于参考信号所引起的电流在音圈中的每个音圈中流动。电流传感器460可检测到此电流流动。控制器450可将所检测到的电流的振幅与所产生的参考信号进行比较并且从该比较确定声换能器特性值。此特性可为例如线圈中的每个线圈的阻抗值或DC电阻。可通过确定穿过音圈中的一个音圈的电流流动来从AC参考信号确定DC电阻。通常，双音圈扬声器120上的电压是已知的且在其中两个音圈相同的理想情况下，所测量的阻抗将仅由DC分量组成。这是因为已抵消阻抗的机械部分和电感部分。然而，这仅是当两个音圈相同时的情况。如果双音圈不完全相同，那么在所测量的阻抗中将还存在机械部分和电感部分的差异。

控制器450接着可从阻抗测量确定音圈中的每个音圈的特性差异。控制器450可将对应于特性差异的误差信号输出到补偿器470。补偿器470可取决于此误差信号来调整或补偿第一音频输出404上的另一音频信号输出。

本公开的发明人已另外了解，虽然双音圈声换能器的线圈通常被设计成相同的，但在实践中，归因于制造变化，实际情况并非如此。通过测量归因于来自每个线圈的参考信号所引起的电流并确定差异，补偿器470可调适另一音频信号以考虑差异。在另一例子中，反相器可具有可变增益且控制器可调适反相器的增益以补偿反相参考信号，从而改进相消性抵消。

图5示出根据实施例的包括音频处理器500的音频系统550。音频系统550可包括放大器系统508、双线圈扩音器120和触觉电机530。音频处理器500具有连接到第一混频器520的第一输入的第一音频输入502，以及连接到第一混频器520的第二输入和反相器510的输入的第二音频输入518。混频器520的输出连接到第一音频输出504。反相器510的输出连接到第二音频输出506。

音频处理器第一输出504可连接到可为D类放大器的音频放大器系统508的第一音频放大器522的输入。第一放大器522的差分输出514、514′可连接到双音圈扩音器120的第一音圈L1。音频处理器第二输出506可连接到可为D类放大器的音频放大器系统508的第二音频放大器524的输入。第二放大器524的差分输出512、512′可连接到双音圈扩音器120的第二音圈L2。第二放大器差分输出512、512′可连接到触觉电机530，例如线性谐振致动器。在其它例子中，可连接例如单音圈扬声器、压电换能器的其它声换能器而非触觉电机530。

在操作中，在第一音频输入502上接收的第一音频信号与在第二音频输入518上接收的第二音频信号混频。在第一音频输出504上输出混频音频信号。通过反相器510使第二音频信号反相并且在第二音频输出506上输出反相第二音频。

第二音频信号与反相版本的第二音频信号将在双音圈扩音器120的相应音圈中机械地相消干涉。此相消干涉归因于第二音频信号而产生来自双音圈扩音器120的显著减小的声输出或没有声输出，而电流在线圈L1、L2中流动，导致电流仍在消耗功率。触觉电机530接收第二反相音频信号，该触觉电机530可在不存在相消干涉的情况下产生可听输出。在一些例子中，触觉电机530可替换为扩音器或其它声换能器。音频处理器500允许在其中一个声换能器是双音圈声换能器的情况下在两个声换能器之间共享放大器系统508。

图6示出根据实施例的包括音频处理器600的音频系统650。音频系统650还可包括放大器系统608、第一双线圈扩音器120和另一双线圈扩音器120′。音频处理器600具有连接到第一混频器620的第一输入的第一音频输入602，以及连接到第一混频器620的第二输入和第一反相器610的输入的第二音频输入618。第一混频器620的输出连接到第一音频输出604。第一反相器610的输出连接到第二混频器640的第一输入。第二混频器的第二输入连接到第一音频输入602。第二混频器的输出连接到第二音频输出606。第一混频器620的输出连接到第二反相器630的输入。第二反相器的输出连接到第三音频输出634。

音频处理器第一输出604可连接到可为D类放大器的音频放大器系统608的第一音频放大器622的输入。第一放大器622的差分输出614、614′可连接到双音圈扩音器120的第一音圈L1。音频处理器第二输出606可连接到可为D类放大器的音频放大器系统608的第二音频放大器624的输入。第二放大器624的差分输出612、612′可连接到双音圈扩音器120的第二音圈L2。第二放大器差分输出612、612′可连接到第二双音圈扩音器120′的第一音圈L1′。第三音频输出634可连接到放大器系统608中的第三放大器626。差分输出632、632′可连接到第二双音圈扩音器120′的第二音圈L2′。

在操作中，在第一音频输入602上接收的第一音频信号与在第二音频输入618上接收的第二音频信号混频。在第一音频输出604上输出混频音频信号。通过反相器610使第二音频信号反相。使反相第二音频信号与第一音频信号混频并且在第二音频输出606上输出混频信号。在第三音频输出634上输出反相第一音频信号。在此配置中，通过第一双音圈扬声器120播放第一音频信号，并且通过第二双音圈扬声器120′播放第二音频信号。

第二音频信号与反相版本的第二音频信号将在双音圈扩音器120的相应音圈中机械地相消干涉。此相消干涉归因于第二音频信号而产生来自双音圈扩音器120的显著减小的声输出或没有声输出，而电流在线圈L1、L2中流动，导致功率仍在耗散。第一音频信号与反相版本的第一音频信号将在第二双音圈扩音器120′的相应音圈中机械地相消干涉。此相消干涉归因于第二音频信号而产生来自第二双音圈扩音器120′的显著减小的声输出或没有声输出，而电流在线圈L1′、L2′中流动，导致功率仍在耗散。如果举例来说，第一双音圈扩音器120是低音扬声器(woofer)且第二双音圈扩音器120′是高音扬声器(tweeter)，那么音频系统650可允许立体声重放或用于有源交叉滤波器。

图7示出根据实施例的包括音频处理器700的音频系统750。音频系统750可包括放大器系统708、第一双线圈扩音器120和另一双线圈扩音器120′。音频处理器700具有连接到第一混频器720的第一输入的第一音频输入702。以及连接到第一混频器720的第二输入和第一反相器710的输入的第二音频输入718。第一混频器720的输出连接到第一音频输出704。第一反相器710的输出732连接到第二混频器740的第一输入。第二混频器740的第二输入连接到第一音频输入702。第二混频器的输出连接到第二音频输出706。

音频处理器第一输出704可连接到可为D类放大器的音频放大器系统708的第一音频放大器722的输入。第一放大器722的差分输出714、714′可连接到双音圈扩音器120的第一音圈L1。第一放大器722的差分输出714、714′可以与通到双音圈扩音器120的第一音圈L1的连接相反的极性连接到第二双音圈扩音器120′的第二音圈L2′并且因此充当第二反相器730。

音频处理器第二输出706可连接到可为D类放大器的音频放大器系统708的第二音频放大器724的输入。第二放大器724的差分输出712、712′可连接到双音圈扩音器120的第二音圈L2。第二放大器差分输出712、712′可连接到第二双音圈扩音器120′的第一音圈L1′。

在操作中，在第一音频输入702上接收的第一音频信号与在第二音频输入718上接收的第二音频信号混频。在第一音频输出704上输出混频音频信号。通过反相器710使第二音频信号反相。使反相第二音频信号与第一音频信号混频并且在第二音频输出706上输出混频信号。在此配置中，类似于音频系统650，通过第一双音圈扬声器120播放第一音频信号，并且通过第二双音圈扬声器120′播放第二音频信号。在此情况下，仅需要两个音频放大器722、724来驱动两个双音圈扬声器。

第二音频信号与反相版本的第二音频信号将在双音圈扩音器120的相应音圈中机械地相消干涉。此相消干涉归因于第二音频信号而产生来自双音圈扩音器120的显著减小的声输出或没有声输出，而电流在线圈L1、L2中流动，导致功率仍在耗散。第一音频信号与反相版本的第一音频信号将在第二双音圈扩音器120′的相应音圈中机械地相消干涉。此相消干涉归因于第二音频信号而产生来自第二双音圈扩音器120′的显著减小的声输出或没有声输出，而电流在线圈L1′、L2′中流动，导致功率仍在耗散。如果举例来说，第一双音圈扩音器120是低音扬声器且第二双音圈扩音器120′是高音扬声器，那么音频系统750可允许立体声重放或用于有源交叉滤波器。

图8示出根据实施例的包括用于双音圈声换能器的音频处理器800的音频系统850。音频处理器800可具有音频输入802。音频输入802可直接连接到第一音频处理器输出804或经由包括在音频处理器800中的额外音频处理模块(未示出)连接。相移定标器810的输入可连接到音频输入802。相移定标器810的输出可连接到第二音频处理器输出806。相移定标器810可具有音量控制输入820。

音频处理器第一输出804可连接到可为D类放大器的音频放大器系统108的第一音频放大器122的输入。第一放大器122的输出可连接到双音圈扩音器120的第一音圈L1。音频处理器第二输出806可连接到可为D类放大器的音频放大器系统108的第二音频放大器124的输入。第二放大器122的输出112可连接到双音圈扩音器120的第二音圈L2。放大器系统108以单端配置连接到双音圈扩音器120，其中L1和L2的一端连接到各自的放大器输出114、112，且另一端连接到地116。

在操作中，音频处理器800可在第一音频处理器输出804上输出音频信号并且在受音量控制输入820控制的第二音频处理器输出806上输出定标的且相位被调整的版本的音频信号。此产生的效应是取决于被定标的音频信号的相位和振幅，双音圈扩音器120的相应音圈中的相消干涉程度发生变化。此相消干涉产生来自双音圈扩音器120的显著减小的声输出或没有声输出，而电流在线圈L1、L2中流动，导致功率仍在耗散。当定标器设置为-1.0时，静音，这是因为音频信号与定标的相位被调整信号相消地干涉。当定标器设置为1.0时，存在最大输出，这是因为定标的相位被调整信号与音频信号相长地干涉。音频处理器800可为音频系统850提供音量控制。音圈中消耗的总功率以是可用于加热扬声器120的功率的两倍的方式变化。本公开的发明人已了解，此效应可用以即使在低音量下仍使双音圈扩音器120自热。

在图9中示出包括反相器830和混频器840的相移定标器810的例子实施方案。音频输入802连接到反相器830的输入和混频器840的第一输入。反相器830的输出832连接到混频器840的第二输入。混频器840的输出连接到第二音频处理器输出806。通过使以下表达式给定的音量控制输入确定的同相信号与反相信号交叉混频来确定相移定标器的输出

输出＝inPhase*volCtrl+phaseInv*(1-volCtrl)

因此，

当volCtrl＝0时，混频器输出是反相信号

当volCtrl＝0.5时，混频器输出为0

当volCtrl＝1.0时，混频器输出为同相信号

以此方式，在正常音量定标器范围[0.0 1.0]与定标器所需的相位反转之间存在转换。在其它例子中，定标器可将介于-1与+1之间的标度因子应用于输出信号。在此情况下，值-1产生反相信号，值0产生零输出且值1是指输出处于同相。

图10示出根据实施例的驱动多音圈声换能器900的方法。在步骤902中，接收可为语音、音乐或参考信号的音频信号。在步骤904中，可调整供应给多线圈声换能器的音圈中的每个音圈的音频信号之间的相位差，以便衰减归因于音频信号的声输出。

可选择应用于多音圈声换能器的每个音圈的音频信号之间的相位差，以使得音频信号机械地相消干涉，且多音圈声换能器将归因于音频信号而不产生任何可听声音。可产生具有相对大振幅的音频信号，且该音频信号即使是在可听频率下产生的情况下仍不可听。方法900可用以消耗音圈中的功率以在不产生可听输出的情况下加热扬声器。可替换地或另外，可测量流过每个音圈的电流以监测一些扩音器特性，如DC电阻。

举例来说，对于双音圈声换能器，将可为参考信号的音频信号馈送到扬声器中，并且针对一个线圈使该音频信号反相。参考信号接着可与所测量电流信号相关以获得电压电流关系或阻抗。反相重放将显著地减小参考信号的可听度。减小的可听度允许使用更高级参考信号，这可改进测量的信噪比。

描述用于多音圈声换能器的音频处理器。音频处理器可接收或产生音频信号。音频信号可具有所应用的一个或多个相移。音频信号可用以驱动双音圈声换能器的第一线圈。相移音频信号可驱动多音圈声换能器的其它线圈。选择相移以使得驱动每个音圈的音频信号之间的相位差可引起多音圈扩音器中的相消干涉，从而归因于音频信号而产生减小的声输出或没有声输出。

尽管所附权利要求书是针对特定特征组合，但是应理解，本发明的公开内容的范围还包括本文中明确地或隐含地公开的任何新颖特征或任何新颖特征组合或该新颖特征的任何概括，而不管该新颖特征是否涉及与当前在任何权利要求中要求保护的本发明相同的发明或该新颖特征是否缓解与本发明所缓和的技术问题相同的任一或全部技术问题。

在一些例子实施例中，上文所描述的指令集/方法步骤实施为功能和软件指令，该等功能和软件指令体现为存储于非暂时性有形计算机可读存储媒体上的可执行指令集，该等可执行指令作用于编程有该等可执行指令和受该等可执行指令控制的计算机或机器上。这类指令被加载用于在处理器(例如一个或多个CPU)上执行。术语处理器包括微处理器、微控制器、处理器模块或子系统(包括一个或多个微处理器或微控制器)，或其它控制或计算装置。处理器可指代单个组件或多个组件。

在单独实施例的情形中描述的特征也可以组合地提供于单个实施例中。相反，为了简洁起见，在单个实施例的情形中描述的多种特征也可以分开提供或以任何合适的子组合形式提供。

申请人特此提醒，在审查本申请案或由此衍生的任何另外的申请案期间，可以根据这类特征和/或这类特征的组合而制订新的权利要求。

为完整性起见，还规定术语“包括”不排除其它元件或步骤，术语“一”不排除多个，单个处理器或其它单元可满足在权利要求中所述的若干构件的功能，且权利要求中的附图标记不应解释为限制权利要求的范围。

Claims (9)

1.一种用于多音圈声换能器的音频处理器，其特征在于，所述音频处理器包括：

至少一个相移定标器；和

音频输入，其被配置成接收音频信号；

多个音频输出，每个输出被配置成耦合到所述多音圈声换能器的相应线圈；

其中所述音频处理器被配置成调整供应给音圈中的每个音圈的音频信号之间的相位差以衰减归因于所述音频信号的声输出；

所述相移定标器的输入连接到所述音频输入，所述相移定标器还具有音量控制输入，所述多个音频输出中的一个所述音频输出耦合到所述相移定标器。

2.根据权利要求1所述的音频处理器，其特征在于，

其中所述多个音频输出包括第一音频输出和第二音频输出；其中所述第一音频输出耦合到所述音频输入；且

所述相移定标器包括反相器和混频器，所述混频器具有与所述音频输入耦合的第一输入，与所述第二音频输出耦合的混频器的输出；所述反相器具有耦合到所述音频输入的反相器输入和耦合到所述混频器的第二输入的反相器输出；其中

所述第一音频输出被配置成耦合到双音圈声换能器的第一线圈，且所述第二音频输出被配置成耦合到所述双音圈声换能器的第二线圈。

3.根据权利要求2所述的音频处理器，其特征在于，进一步包括另一音频输入和混频器，所述另一音频输入被配置成接收另一音频信号，所述混频器具有耦合到所述音频输入的第一混频器输入、耦合到所述另一音频输入的第二混频器输入和被配置成耦合到所述第一音频输出的混频器输出。

4.根据权利要求3所述的音频处理器，其特征在于，所述第二音频输出被进一步配置成耦合到单音圈声换能器。

5.根据权利要求3或4所述的音频处理器，其特征在于，所述第一音频输出耦合到另一反相器的输入，所述另一反相器输出耦合到第三音频输出，所述第二音频输出被另外配置成耦合到另一双音圈声换能器的第一线圈，且所述第三音频输出被配置成耦合到所述另一双音圈声换能器的第二线圈。

6.根据权利要求5所述的音频处理器，其特征在于，进一步包括耦合到所述音频输入的参考信号产生器。

7.一种音频系统，其特征在于，包括根据权利要求2至4中任一项权利要求所述的音频处理器并且进一步包括双音圈声换能器，所述双音圈声换能器具有耦合到所述第一音频输出的第一音圈和耦合到所述第二音频输出的第二音圈。

8.一种音频系统，其特征在于，包括根据权利要求6所述的音频处理器，并且进一步包括双音圈声换能器和另一双音圈声换能器，所述双音圈声换能器具有耦合到所述第一音频输出的第一音圈和耦合到所述第二音频输出的第二音圈，所述另一双音圈声换能器具有耦合到所述第二音频输出的第一音圈和耦合到所述第三音频输出的第二音圈。

9.一种用于多音圈声换能器的音频处理的方法，其特征在于，所述方法包括：

接收音频信号；

调整供应给音圈中的每个音圈的所述音频信号之间的相位差以衰减归因于所述音频信号的声输出，所述音频信号声输出的衰减程度取决于被定标的音频信号的相位和振幅，所述被定标的音频信号的相位和振幅受音量控制输入控制。

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