CN112533115B - 一种提升扬声器的音质的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种提升扬声器的音质的方法及装置，涉及媒体技术领域，能够有效地提升扬声器的音质。该方法包括：根据扬声器的直流电阻，对扬声器的第二非线性参数进行插值，得到扬声器的第三非线性参数，该第二非线性参数是扬声器中预先配置的非线性参数；并且采用该第三非线性参数对扬声器的第一输入信号做信号补偿，得到补偿后的第一输入信号；以及对补偿后的第一输入信号滤波，得到扬声器的输出信号。

Description

一种提升扬声器的音质的方法及装置

技术领域

本申请实施例涉及媒体技术领域，尤其涉及一种提升扬声器的音质的方法及装置。

背景技术

扬声器在便携式终端设备上的应用越来越广泛，例如通过扬声器播放音乐、视频，进行免提通话以及播放手机铃声等。扬声器的音质是扬声器性能的一种重要的指标，并且扬声器音质的好坏直接影响主观体验。

对于一些应用广泛的微型扬声器，由于扬声器的非线性越来越显著，导致其输出结果产生明显失真，使得扬声器的音质较差，从而影响听觉感受。目前，通过非线性补偿技术可以对扬声器的输入信号进行非线性补偿以减小信号失真，具体的，可以采用相关的非线性参数辨识方法，得到扬声器的非线性参数(例如力因数、力学劲度、电感、阻尼等)，然后使用扬声器的非线性参数对输入信号进行非线性补偿。

然而，由于扬声器的状态可能发生变化，采用上述方法得到的非线性参数与实际的非线性参数存在误差，如此，对扬声器进行非线性补偿的效果不佳，进而扬声器的音质可能较差。

发明内容

本申请实施例提供一种提升扬声器的方法及装置，能够有效地提升扬声器的音效。

为达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种提升扬声器的音质的方法，该方法包括：根据扬声器的直流电阻，对扬声器的第二非线性参数进行插值，得到扬声器的第三非线性参数，该第二非线性参数是扬声器中预先配置的非线性参数；并且采用第三非线性参数对扬声器的第一输入信号做信号补偿，得到补偿后的第一输入信号；以及对补偿后的第一输入信号滤波，得到扬声器的输出信号。

可选的，上述第二非线性参数可以通过对扬声器的第一非线性参数进行调整得到。

扬声器的非线性参数即扬声器的非线性特性，是由于扬声器的硬件结构(例如扬声器的小尺寸、大位移等结构特点)带来的一种固有的非线性特性，扬声器的非线性参数包括扬声器的力因数、力学劲度、电感以及阻尼等，本申请实施例中，扬声器的非线性参数(例如第一非线性参数，第二非线性参数以及第三非线性参数)包括扬声器的力因数、力学劲度、电感以及阻尼中的至少一个。

本申请实施例提供的提升扬声器的音质的方法，上述第三非线性参数是根据扬声器的直流电阻，对第二非线性参数进行插值得到的，该非线性参数(即第三非线性参数)是扬声器当前工作状态对应的非线性参数，即实时的非线性参数，其准确性较高，因此采用该第三非线性参数能够更加有效地对扬声器的第一输入信号进行信号补偿，并且对该补偿后的第一输入信号进行滤波进一步减小信号失真，如此，能够有效地提升扬声器的音质。

一种可能的实现方式中，上述根据扬声器的直流电阻，对第二非线性参数进行插值，得到扬声器的第三非线性参数的方法具体可以包括：根据扬声器的直流电阻确定扬声器的线圈的温度；根据线圈的温度对第二非线性参数进行插值，得到第三非线性参数。

本申请实施例中，将扬声器的输出信号、上述第二非线性参数以及扬声器的线性参数输入至扬声器模型，得到扬声器的直流电阻以及当前时刻的电流、位移以及速度。其中，当前时刻的电流、位移以及速度用于对输入信号中的下一个信号进行信号补偿。

本申请实施例中，扬声器的线圈温度(也可以称为音圈温度)与扬声器的线圈的直流电阻之间的关系如下：

其中，T为扬声器的线圈温度，R为扬声器的线圈的直流电阻，η为温升系数，R₀为校准温度对应的线圈的直流电阻，通常在25摄氏度对音圈温度进行校准。

上述获取到扬声器的直流电阻之后，根据上述公式可以得到扬声器的线圈的温度。

本申请实施例中，可以获取扬声器的线圈的温度为不同的温度值时非线性参数的特性曲线，然后根据扬声器的线圈的温度、温度阈值1以及温度阈值2，对非线性参数的特性曲线进行线性插值，得到目标特性曲线(该目标特性曲线可以理解为第三非线性参数的特性曲线的估计结果)。其中，温度阈值2大于温度阈值1。

示例性的，将扬声器的线圈的温度记为T，温度阈值1记为T_min，温度阈值2记为T_max，那么：

若T＜T_min，将T_min对应的特性曲线作为目标特性曲线。

若T＞T_max，将T_max对应的特性曲线作为目标特性曲线。

若T_min≤T≤T_max，根据扬声器的线圈的温度，对T_min对应的特性曲线和T_max对应的特性曲线进行线性插值，生成目标特性曲线。

最后，对目标特性曲线进行多项式拟合，得到该目标特性曲线对应的多项式的各项系数，该各项系数与非线性参数具有一一对应的关系，如此，可以根据多项式的各项系数确定第三非线性参数。

一种可能的实现方式中，本申请实施例中，将补偿后的第一输入信号记为第一信号，对补偿后的第一输入信号滤波过程包括：采用陷波器对第一信号滤波，得到第二信号；计算第一信号与第二信号的差值，得到第三信号；将滤波增益与第三信号相乘，得到第四信号；计算第一信号与第四信号的差值，得到第五信号，将该第五信号作为扬声器的输出信号。

一种可能的实现方式中，本申请实施例提供的提升扬声器的音质的方法还可以包括：生成滤波增益，该滤波增益用于对补偿后的第一输入信号滤波。

本申请实施例中，滤波增益可以根据输入信号生成，具体的，生成滤波增益可以包括S1-S2：

S1、确定当前帧的电压绝对值的最大值。

应理解，第一输入信号包括多个信号帧，每个信号帧包括多个输入电压，该多个输入电压中绝对值最大的电压即为当前帧的电压绝对值的最大值。

S2、根据电压绝对值的最大值，确定滤波增益。

本申请实施例中，将电压绝对值的最大值记为U_max，滤波增益记为α，根据电压绝对值的最大值，确定滤波增益包括：

当U_max＜U_lowlimit时，

α＝α_buffer*α_smooth

其中，U_lowlimit为电压的控制下限，α_buffer为前一帧对应的滤波增益，α_smooth为滤波增益的平滑系数，*表示卷积。

当U_uplimit≤U_max≤U_lowlimit时，

其中，U_uplimit为电压的控制上限，α_uplimit为滤波增益的控制上限，α_lowlimit为滤波增益的控制下限。

当U_max＞U_uplimit时，

α＝α_buffer*α_smooth+α_uplimit*(1-α_smooth)

一种可能的实现方式中，可以基于扬声器的声信号或扬声器的位移信号对扬声器的第一非线性参数做调整，得到扬声器的第二非线性参数。

本申请实施例中，上述第一非线性参数为扬声器在原始状态(可以理解为扬声器制造完成还未投入使用的状态)下的非线性参数，在该扬声器出厂之前，首先对该扬声器的第一非线性参数进行调整，将该扬声器的参数从第一非线性参数调整为第二非线性参数，再出厂投入使用。

一种可能的实现方式中，上述基于扬声器的声信号或扬声器的位移信号对扬声器的第一非线性参数做调整，得到扬声器的第二非线性参数的方法具体可以包括：根据扬声器的声信号或扬声器的位移信号，从扬声器的第一非线性参数中确定目标待调整参数；按照目标方向和目标步长，对扬声器的第一非线性参数中的目标待调整参数进行校准，得到第二非线性参数。

本申请实施例中，目标方向可以包括正方向和反方向，其中，正方向可以定义为增大非线性参数的方向，反方向可以定义为减小非线性参数的方向，具体可以根据实际需求进行定义，本申请实施例不作限定。

目标步长表示对非线性参数进行调整(增大或减小)的幅度，目标步长可以包括与正方向对应的目标步长以及与反方向对应的目标步长。

可选的，与正方向对应的目标步长可以与反方向对应的目标步长相同，也可以不同，本申请实施例不做具体限定。

一种可能的实现方式中，上述根据扬声器的声信号或扬声器的位移信号，从扬声器的第一非线性参数中确定目标待调整参数的方法可以包括：对扬声器的声信号或扬声器的位移信号做傅里叶变换，得到谐波失真；并且根据谐波失真，从扬声器的第一非线性参数中确定候选待调整参数；以及从候选待调整参数中确定目标待调整参数。

本申请实施例中，把对输入信号进行信号补偿后采集到的声信号或位移信号对应的傅里叶变换结果中的谐波失真称为第一谐波失真，把对输入信号不进行补偿所采集到的声信号或位移信号对应的傅里叶变换的结果中的谐波失真称为第二谐波失真。如此，上述根据从扬声器的第一非线性参数中确定候选待调整参数可以包括：根据第一谐波失真和第二谐波失真，确定候选待调整参数，具体包括：确定第二谐波失真中的各阶谐波失真与第一谐波失真中对应的各阶谐波失真的比值；并且将谐波失真的比值大于预设阈值的各项比值所对应的非线性参数确定为候选待调整参数。

上述确定出候选待调整参数之后，获取该候选待调整参数中各个非线性参数的收敛误差，进而将该候选待调整参数中的各个非线性参数的收敛误差与各自对应的预设误差阈值进行比较，将候选待调整参数中的非线性参数的收敛误差大于误差阈值的各个非线性参数确定目标待调整参数。

一种可能的实现方式中，本申请实施例提供的提升扬声器的音质的方法还可以包括：获取扬声器的声信号；或者，获取扬声器的位移信号。

一种可能的实现方式中，本申请实施例提供的提升扬声器的音质的方法还可以包括：确定扬声器的位移；并且根据扬声器的位移和预设位移阈值，确定扬声器的信号控制增益；以及采用扬声器的信号控制增益，对扬声器的第二输入信号进行增益控制，得到第一输入信号。

本申请实施例中，上述通过确定出扬声器的位移，并根据扬声器的位移和预设位移阈值，确定扬声器的信号控制增益；以及采用扬声器的信号控制增益，对扬声器的第二输入信号进行增益控制可以对扬声器进行位移保护，从而降低输入信号的增益，避免扬声器外放音量突变，并且可以保证扬声器的位移不超过安全上限，能够提升扬声器的音效。

进一步的，对扬声器的第二输入信号进行增益控制后的信号作为第一输入信号，在此基础上进行信号补偿，可以提升信号补偿的效果，进一步提升扬声器的音效。

一种可能的实现方式中，上述确定扬声器的位移的方法可以包括：对第二输入信号进行第一位移转换，得到第一预测位移最大值和第一预测位移有效值；并且确定位移校正增益；以及根据第一预测位移最大值和位移校正增益，确定扬声器的位移。

本申请实施例中，进行第一位移转换时使用扬声器位移传递函数，该位移传递函数可以根据实时获取的非线性参数进行更新。具体的，将上一时刻扬声器的反馈信号(反馈电压)，输入至线性参数辨识模型，得到扬声器的线性参数，进而根据该线性参数更新上述位移传递函数。

一种可能的实现方式中，本申请实施例提供的提升扬声器的音质的方法还可以包括：对扬声器的反馈信号进行第二位移转换，得到第二预测位移有效值。

本申请实施例中，进行第二位移转换时使用扬声器感应电动势模型，该感应电动势模型可以根据实时获取的非线性参数进行更新。具体的，将上一时刻扬声器的反馈信号(反馈电压)，输入至线性参数辨识模型，得到扬声器的线性参数，进而根据该线性参数更新感应电动势模型。

一种可能的实现方式中，上述确定位移校正增益的方法具体可以包括：根据第一预测位移有效值和第二预测位移有效值确定位移校正增益。

一种可能的实现方式中，上述根据第一预测位移有效值和第二预测位移有效值确定位移校正增益的方法具体可以包括：根据第一预测位移有效值和第二预测位移有效值，确定第三预测位移有效值；并且根据第一预测位移有效值和第三预测位移有效值，确定位移校正增益。

本申请实施例中，位移校正增益G_c(t_n)可以为：

其中，X_{mean_est}(t_n)＝KalmanFilter[X_{mean_ts}(t_n),X_{mean_emf}(t_n)]，X_{mean_ts}(t_n)表示第一预测位移有效值，X_{mean_emf}(t_n)表示第二预测位移有效值，X_{mean_est}(t_n)表示计算第三预测位移有效值，KalmanFilter表示卡尔曼滤波。

第二方面，本申请实施例提供一种提升扬声器的音质的方法，该方法可以包括：对扬声器的输入信号进行第一位移转换，得到第一预测位移最大值和第一预测位移有效值；对扬声器的反馈信号进行第二位移转换，得到第二预测位移有效值；并且根据第一预测位移有效值和第二预测位移有效值确定位移校正增益；以及根据第一预测位移最大值和位移校正增益，确定扬声器的位移；并且根据扬声器的位移和预设位移阈值，确定扬声器的信号控制增益；进而采用扬声器的信号控制增益，对扬声器的输入信号进行增益控制，得到扬声器的输出信号。

与现有技术相比，通过上述方法可以实时地确定的扬声器的位移，并根据确定的扬声器的位移对扬声器进行位移保护(指的是采用由扬声器的位移确定出的信号控制增益对扬声器的输入信号进行增益控制)，从而降低输入信号的增益，避免扬声器外放音量突变，并且可以保证扬声器的位移不超过安全上限，能够提升扬声器的音效。

一种可能的实现方式中，上述根据第一预测位移有效值和第二预测位移有效值确定位移校正增益的方法具体包括：根据第一预测位移有效值和第二预测位移有效值，确定第三预测位移有效值；并且根据第一预测位移有效值和第三预测位移有效值，确定位移校正增益。

第三方面，本申请实施例提供一种音质提升装置，包括插值模块、信号补偿模块以及滤波模块。其中，插值模块用于根据扬声器的直流电阻，对扬声器的第二非线性参数进行插值，得到扬声器的第三非线性参数，该第二非线性参数是扬声器中预先配置的非线性参数；信号补偿模块用于采用第三非线性参数对扬声器的第一输入信号做信号补偿，得到补偿后的第一输入信号；滤波模块用于对补偿后的第一输入信号滤波，得到扬声器的输出信号。

一种可能的实现方式中，上述插值模块具体用于根据扬声器的直流电阻确定扬声器的线圈的温度，并且根据线圈的温度对第二非线性参数进行插值，得到第三非线性参数。

一种可能的实现方式中，本申请实施例提供的音质提升装置还包括生成模块，该生成模块用于生成滤波增益，该滤波增益用于对补偿后的第一输入信号滤波。

一种可能的实现方式中，本申请实施例提供的音质提升装置还包括参数调整模块，该参数调整模块用于基于扬声器的声信号或扬声器的位移信号对扬声器的第一非线性参数做调整，得到所述扬声器的第二非线性参数。

一种可能的实现方式中，上述参数调整模块具体用于根据所述扬声器的声信号或扬声器的位移信号，从扬声器的第一非线性参数中确定目标待调整参数；并且按照目标方向和目标步长，对扬声器的第一非线性参数中的目标待调整参数进行校准，得到第二非线性参数。

一种可能的实现方式中，上述参数调整模块具体用于对扬声器的声信号或扬声器的位移信号做傅里叶变换，得到谐波失真；并且根据谐波失真，从扬声器的第一非线性参数中确定候选待调整参数；以及从候选待调整参数中确定目标待调整参数。

一种可能的实现方式中，本申请实施例提供的音质提升装置还可以包括获取模块，该获取模块用于获取扬声器的声信号；或者，获取扬声器的位移信号。

一种可能的实现方式中，本申请实施例提供的音质提升装置还包括位移确定模块、控制增益确定模块以及增益控制模块。其中，位移确定模块用于确定扬声器的位移；控制增益确定模块用于根据扬声器的位移和预设位移阈值，确定扬声器的信号控制增益；增益控制模块用于采用扬声器的信号控制增益，对扬声器的第二输入信号进行增益控制，得到第一输入信号。

一种可能的实现方式中，上述位移确定模块具体用于对第二输入信号进行第一位移转换，得到第一预测位移最大值和第一预测位移有效值；并且确定位移校正增益；以及根据第一预测位移最大值和位移校正增益，确定扬声器的位移。

一种可能的实现方式中，上述位移确定模块还用于对扬声器的反馈信号进行第二位移转换，得到第二预测位移有效值。

一种可能的实现方式中，上述位移确定模块具体用于根据第一预测位移有效值和第二预测位移有效值确定位移校正增益。

一种可能的实现方式中，上述位移确定模块具体用于根据第一预测位移有效值和第二预测位移有效值，确定第三预测位移有效值；并且根据第一预测位移有效值和第三预测位移有效值，确定位移校正增益。

第四方面，本申请实施例提供一种音质提升装置，包括位移确定模块、控制增益确定模块以及增益控制模块。其中，位移确定模块用于对扬声器的输入信号进行第一位移转换，得到第一预测位移最大值和第一预测位移有效值；并且对扬声器的反馈信号进行第二位移转换，得到第二预测位移有效值；以及根据第一预测位移有效值和第二预测位移有效值确定位移校正增益；进而根据第一预测位移最大值和位移校正增益，确定扬声器的位移；控制增益确定模块用于根据扬声器的位移和预设位移阈值，确定扬声器的信号控制增益；增益控制模块用于采用扬声器的信号控制增益，对扬声器的输入信号进行增益控制，得到扬声器的输出信号。

一种可能的实现方式中，上述位移确定模块具体用于根据第一预测位移有效值和第二预测位移有效值，确定第三预测位移有效值；并且根据第一预测位移有效值和第三预测位移有效值，确定位移校正增益。

第五方面，本申请实施例提供一种音质提升装置，包括处理器和与该处理器耦合连接的存储器；该存储器用于存储计算机指令，当该装置运行时，处理器执行存储器存储的所述计算机指令，以使得该装置执行第一方面及其可能的实现方式中任意之一所述的提升扬声器的音质的方法。

第六方面，本申请实施例提供一种音质提升装置，该装置以芯片的产品形态存在，该装置的结构中包括处理器和存储器，存储器用于与处理器耦合，存储器用于存储计算机指令，处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，使得该装置执行第一方面及其可能的实现方式中任意之一所述的提升扬声器的音质的方法。

第七方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以包括计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得音质提升装置执行第一方面及其可能的实现方式中任意之一所述的提升扬声器的音质的方法。

第八方面，本申请实施例提供一种音质提升装置，包括处理器和与该处理器耦合连接的存储器；该存储器用于存储计算机指令，当该装置运行时，处理器执行存储器存储的所述计算机指令，以使得该装置执行第二方面及其可能的实现方式中任意之一所述的提升扬声器的音质的方法。

第九方面，本申请实施例提供一种音质提升装置，该装置以芯片的产品形态存在，该装置的结构中包括处理器和存储器，存储器用于与处理器耦合，存储器用于存储计算机指令，处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，使得该装置执行第二方面及其可能的实现方式中任意之一所述的提升扬声器的音质的方法。

第十方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以包括计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得音质提升装置执行第二方面及其可能的实现方式中任意之一所述的提升扬声器的音质的方法。

应当理解的是，本申请实施例的第三方面至第十方面技术方案及对应的可能的实施方式所取得的有益效果可以参见上述对第一方面及其对应的可能的实施方式或第二方面及其对应的可能的实施方式的技术效果，此处不再赘述。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种手机的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种提升扬声器的方法示意图一；

图3为本申请实施例提供的一种提升扬声器的方法示意图二；

图4为本申请实施例提供的一种提升扬声器的音质的方法流程框图一；

图5为本申请实施例提供的一种调整扬声器的非线性参数的方法示意图；

图6为本申请实施例提供的一种调整扬声器的非线性参数的方法流程框图；

图7为本申请实施例提供的一种提升扬声器的方法示意图三；

图8为本申请实施例提供的一种提升扬声器的音质的方法流程框图二；

图9为本申请实施例提供的一种提升扬声器的音质的方法流程框图三；

图10为本申请实施例提供的一种提升扬声器的音质的方法流程框图四；

图11为本申请实施例提供的一种音质提升装置的结构示意图一；

图12为本申请实施例提供的一种音质提升装置的结构示意图二；

图13为本申请实施例提供的一种音质提升装置的结构示意图三；

图14为本申请实施例提供的一种音质提升装置的结构示意图四。

具体实施方式

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本申请实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一非线性参数和第二非线性参数等是用于区别不同的非线性参数，而不是用于描述非线性参数的特定顺序；第一输入信号和第二输入信号是用于区别不同的输入信号，而不是用于描述输入信号的特定顺序。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个处理单元是指两个或两个以上的处理单元；多个系统是指两个或两个以上的系统。

首先对本申请实施例提供的一种提升扬声器的音质的方法及装置中涉及的一些基础知识和概念做解释说明。

目前影响扬声器的音质的因素可以包括：扬声器的非线性因素和扬声器的位移(以下扬声器的位移均指的是扬声器的振膜的位移)。

扬声器的非线性因素对音质的影响：扬声器的非线性是由于扬声器的硬件结构(例如扬声器的小尺寸、大位移等结构特点)而导致其输出音质产生失真的一种现象，可以称为非线性失真，特别是扬声器有大信号输入时，扬声器的非线性更加明显，输出信号可能产生过量的失真，影响听觉感受。

扬声器的位移为音质的影响：扬声器的振膜位移过大时，可能导致扬声器的振膜打顶或者擦圈，从而产生杂音，甚至导致扬声器发生机械损坏。

本申请实施例中，可以利用扬声器的非线性参数对扬声器的硬件带来的非线性失真进行补偿，以提升扬声器的音质；并且，可以对扬声器的位移进行控制，以提升扬声器的音质。

应理解，扬声器的非线性参数可以包括但不限于如下参数：

力因数BL(x)：指的是扬声器的磁路系统的力因数。

力学劲度Kms(x)：指的是扬声器的悬挂系统的劲度，Kms(x)可以包括一阶、二阶、三阶等不同的系数。

电感Le(x)：指的是扬声器的线圈的电感。

阻尼Rm(v)：是扬声器的阻尼系数，Rm(v)可以包括一阶、二阶、三阶等不同的系数。

其中，上述x指的是扬声器的振膜的位移，v指的是扬声器的振膜移动的速度。

需要说明的是，扬声器的工作状态不同，扬声器的非线性参数可能发生变化，例如，扬声器的线圈处于不同的温度时，上述Kms(x)会发生变化，Rm(v)也可能发生变化，即不同温度下的Kms(x)不同，不同温度下的Rm(v)不同。

扬声器的输入信号包含M个(M为大于或者等于1的正整数)数字信号，对应n个电压值(也可以称为n个点)，示例性的，输入信号U_in＝[U_in(1)，U_in(2)，…，U_in(n)，…，U_in(M)]。本申请实施例中，对输入信号进行处理指的是对输入信号中的每个数字信号依次进行处理。为了便于描述，输入第n个数字信号的时刻记为t_n，t_n时刻对应的输入信号记为U_in(n)或U_in(t_n)。

基于背景技术存在的问题，本申请实施例提供一种提升扬声器的音质的方法及装置，可以根据扬声器的直流电阻，采用插值方法得到扬声器的非线性参数(即下述实施例中的第三非线性参数)，并且根据该非线性参数对扬声器的输入信号进行非线性补偿，以及对补偿后的输入信号滤波，得到扬声器的输出信号，如此，实现对扬声器的非线性补偿，能够提升扬声器的音质。

本申请实施例提供的提升扬声器的音质的方法及装置可以应用于具有音频外放功能的终端设备，例如手机、平板电脑、笔记本电脑、智能音箱、电视等安装有扬声器的电子设备。示例性的，在外放音乐和电影(包括单声道、双声道以及四声道播放)、免提通话(包括运营商电话、网络电话等)、手机铃声(包括外放模式、插耳模式)以及游戏外放等场景中，均可以采用本申请实施例提供的技术方案，以提升扬声器的音质，提升用户的主观体验。

以上述终端设备为手机为例，图1示出了手机100的结构示意图。手机100可以包括处理器110，外部存储器接口120，内部存储器121，通用串行总线(universal serial bus，USB)接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，传感器模块180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏194，以及用户标识模块(subscriber identification module，SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A，陀螺仪传感器180B，气压传感器180C，磁传感器180D，加速度传感器180E，距离传感器180F，接近光传感器180G，指纹传感器180H，温度传感器180J，触摸传感器180K，环境光传感器180L，骨传导传感器180M等。

可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对手机100的具体限定。在本申请另一些实施例中，手机100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，存储器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。

其中，控制器可以是手机100的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。

处理器110中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据，可从存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器110的等待时间，因而提高了系统的效率。

在一些实施例中，处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit，I2C)接口，集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound，I2S)接口，脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)接口，通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，UART)接口，移动产业处理器接口(mobile industry processor interface，MIPI)，通用输入输出(general-purposeinput/output，GPIO)接口，用户标识模块(subscriber identity module，SIM)接口，和/或通用串行总线(universal serial bus，USB)接口等。

I2C接口是一种双向同步串行总线，包括一根串行数据线(serial data line，SDA)和一根串行时钟线(derail clock line，SCL)。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器180K，充电器，闪光灯，摄像头193等。例如：处理器110可以通过I2C接口耦合触摸传感器180K，使处理器110与触摸传感器180K通过I2C总线接口通信，实现手机100的触摸功能。

I2S接口可以用于音频通信。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2S总线。处理器110可以通过I2S总线与音频模块170耦合，实现处理器110与音频模块170之间的通信。在一些实施例中，音频模块170可以通过I2S接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。

PCM接口也可以用于音频通信，将模拟信号抽样，量化和编码。在一些实施例中，音频模块170与无线通信模块160可以通过PCM总线接口耦合。在一些实施例中，音频模块170也可以通过PCM接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。所述I2S接口和所述PCM接口都可以用于音频通信。

UART接口是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。在一些实施例中，UART接口通常被用于连接处理器110与无线通信模块160。例如：处理器110通过UART接口与无线通信模块160中的蓝牙模块通信，实现蓝牙功能。在一些实施例中，音频模块170可以通过UART接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机播放音乐的功能。

MIPI接口可以被用于连接处理器110与显示屏194，摄像头193等外围器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface，CSI)，显示屏串行接口(displayserial interface，DSI)等。在一些实施例中，处理器110和摄像头193通过CSI接口通信，实现手机100的拍摄功能。处理器110和显示屏194通过DSI接口通信，实现手机100的显示功能。

GPIO接口可以通过软件配置。GPIO接口可以被配置为控制信号，也可被配置为数据信号。在一些实施例中，GPIO接口可以用于连接处理器110与摄像头193，显示屏194，无线通信模块160，音频模块170，传感器模块180等。GPIO接口还可以被配置为I2C接口，I2S接口，UART接口，MIPI接口等。

USB接口130是符合USB标准规范的接口，具体可以是Mini USB接口，Micro USB接口，USB Type C接口等。USB接口130可以用于连接充电器为手机100充电，也可以用于手机100与外围设备之间传输数据。也可以用于连接耳机，通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他电子设备，例如AR设备等。

可以理解的是，本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并不构成对手机100的结构限定。在本申请另一些实施例中，手机100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。

充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。其中，充电器可以是无线充电器，也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过USB接口130接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过手机100的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块140为电池142充电的同时，还可以通过电源管理模块141为电子设备供电。

电源管理模块141用于连接电池142，充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141接收电池142和/或充电管理模块140的输入，为处理器110，内部存储器121，外部存储器，显示屏194，摄像头193，和无线通信模块160等供电。电源管理模块141还可以用于监测电池容量，电池循环次数，电池健康状态(漏电，阻抗)等参数。在其他一些实施例中，电源管理模块141也可以设置于处理器110中。在另一些实施例中，电源管理模块141和充电管理模块140也可以设置于同一个器件中。

手机100的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，调制解调处理器以及基带处理器等实现。

天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。手机100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。

移动通信模块150可以提供应用在手机100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器(lownoise amplifier，LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。

调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中，调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后，被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器170A，受话器170B等)输出声音信号，或通过显示屏194显示图像或视频。在一些实施例中，调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中，调制解调处理器可以独立于处理器110，与移动通信模块150或其他功能模块设置在同一个器件中。

无线通信模块160可以提供应用在手机100上的包括无线局域网(wireless localarea networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)，调频(frequencymodulation，FM)，近距离无线通信技术(near field communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。

在一些实施例中，手机100的天线1和移动通信模块150耦合，天线2和无线通信模块160耦合，使得手机100可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobile communications，GSM)，通用分组无线服务(general packet radio service，GPRS)，码分多址接入(code divisionmultiple access，CDMA)，宽带码分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)，时分码分多址(time-division code division multiple access，TD-SCDMA)，长期演进(long term evolution，LTE)，BT，GNSS，WLAN，NFC，FM，和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统(global positioning system，GPS)，全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system，GLONASS)，北斗卫星导航系统(beidou navigationsatellite system，BDS)，准天顶卫星系统(quasi-zenith satellite system，QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems，SBAS)。

手机100通过GPU，显示屏194，以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。

显示屏194用于显示图像，视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display，LCD)，有机发光二极管(organic light-emittingdiode，OLED)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的，AMOLED)，柔性发光二极管(flex light-emittingdiode，FLED)，Miniled，MicroLed，Micro-oLed，量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes，QLED)等。在一些实施例中，手机100可以包括1个或N个显示屏194，N为大于1的正整数。

手机100可以通过ISP，摄像头193，视频编解码器，GPU，显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。

ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如，拍照时，打开快门，光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上，光信号转换为电信号，摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理，转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点，亮度，肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光，色温等参数优化。在一些实施例中，ISP可以设置在摄像头193中。

摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB，YUV等格式的图像信号。在一些实施例中，手机100可以包括1个或N个摄像头193，N为大于1的正整数。

数字信号处理器用于处理数字信号，除了可以处理数字图像信号，还可以处理其他数字信号(如音频信号等)。例如，当手机100在频点选择时，数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。

视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。手机100可以支持一种或多种视频编解码器。这样，手机100可以播放或录制多种编码格式的视频，例如：动态图像专家组(moving picture experts group，MPEG)1，MPEG2，MPEG3，MPEG4等。

NPU为神经网络(neural-network，NN)计算处理器，通过借鉴生物神经网络结构，例如借鉴人脑神经元之间传递模式，对输入信息快速处理，还可以不断的自学习。通过NPU可以实现手机100的智能认知等应用，例如：图像识别，人脸识别，语音识别，文本理解等。

外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展手机100的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110通信，实现数据存储功能。例如将音乐，视频等文件保存在外部存储卡中。

内部存储器121可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令，从而执行手机100的各种功能应用以及数据处理。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能，图像播放功能等)等。存储数据区可存储手机100使用过程中所创建的数据(比如音频数据，电话本等)等。此外，内部存储器121可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(universal flash storage，UFS)等。

手机100可以通过音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。

音频模块170用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块170还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中，音频模块170可以设置于处理器110中，或将音频模块170的部分功能模块设置于处理器110中。

扬声器170A，也称“喇叭”，用于将音频电信号转换为声音信号。手机100可以通过扬声器170A收听音乐，或收听免提通话。

受话器170B，也称“听筒”，用于将音频电信号转换成声音信号。当手机100接听电话或语音信息时，可以通过将受话器170B靠近人耳接听语音。

麦克风170C，也称“话筒”，“传声器”，用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时，用户可以通过人嘴靠近麦克风170C发声，将声音信号输入到麦克风170C。手机100可以设置至少一个麦克风170C。在另一些实施例中，手机100可以设置两个麦克风170C，除了采集声音信号，还可以实现降噪功能。在另一些实施例中，手机100还可以设置三个，四个或更多麦克风170C，实现采集声音信号，降噪，还可以识别声音来源，实现定向录音功能等。

耳机接口170D用于连接有线耳机。耳机接口170D可以是USB接口130，也可以是3.5mm的开放移动电子设备平台(open mobile terminal platform，OMTP)标准接口，美国蜂窝电信工业协会(cellular telecommunications industry association of the USA，CTIA)标准接口。

压力传感器180A用于感受压力信号，可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中，压力传感器180A可以设置于显示屏194。压力传感器180A的种类很多，如电阻式压力传感器，电感式压力传感器，电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器180A，电极之间的电容改变。手机100根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏194，手机100根据压力传感器180A检测所述触摸操作强度。手机100也可以根据压力传感器180A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中，作用于相同触摸位置，但不同触摸操作强度的触摸操作，可以对应不同的操作指令。例如：当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行新建短消息的指令。

陀螺仪传感器180B可以用于确定手机100的运动姿态。在一些实施例中，可以通过陀螺仪传感器180B确定手机100围绕三个轴(即，x，y和z轴)的角速度。陀螺仪传感器180B可以用于拍摄防抖。示例性的，当按下快门，陀螺仪传感器180B检测手机100抖动的角度，根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离，让镜头通过反向运动抵消手机100的抖动，实现防抖。陀螺仪传感器180B还可以用于导航，体感游戏场景。

气压传感器180C用于测量气压。在一些实施例中，手机100通过气压传感器180C测得的气压值计算海拔高度，辅助定位和导航。

磁传感器180D包括霍尔传感器。手机100可以利用磁传感器180D检测翻盖皮套的开合。在一些实施例中，当手机100是翻盖机时，手机100可以根据磁传感器180D检测翻盖的开合。进而根据检测到的皮套的开合状态或翻盖的开合状态，设置翻盖自动解锁等特性。

加速度传感器180E可检测手机100在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当手机100静止时可检测出重力的大小及方向。还可以用于识别电子设备姿态，应用于横竖屏切换，计步器等应用。

距离传感器180F，用于测量距离。手机100可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中，拍摄场景，手机100可以利用距离传感器180F测距以实现快速对焦。

接近光传感器180G可以包括例如发光二极管(LED)和光检测器，例如光电二极管。发光二极管可以是红外发光二极管。手机100通过发光二极管向外发射红外光。手机100使用光电二极管检测来自附近物体的红外反射光。当检测到充分的反射光时，可以确定手机100附近有物体。当检测到不充分的反射光时，手机100可以确定手机100附近没有物体。手机100可以利用接近光传感器180G检测用户手持手机100贴近耳朵通话，以便自动熄灭屏幕达到省电的目的。接近光传感器180G也可用于皮套模式，口袋模式自动解锁与锁屏。

环境光传感器180L用于感知环境光亮度。手机100可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏194亮度。环境光传感器180L也可用于拍照时自动调节白平衡。环境光传感器180L还可以与接近光传感器180G配合，检测手机100是否在口袋里，以防误触。

指纹传感器180H用于采集指纹。手机100可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁，访问应用锁，指纹拍照，指纹接听来电等。

温度传感器180J用于检测温度。在一些实施例中，手机100利用温度传感器180J检测的温度，执行温度处理策略。例如，当温度传感器180J上报的温度超过阈值，手机100执行降低位于温度传感器180J附近的处理器的性能，以便降低功耗实施热保护。在另一些实施例中，当温度低于另一阈值时，手机100对电池142加热，以避免低温导致手机100异常关机。在其他一些实施例中，当温度低于又一阈值时，手机100对电池142的输出电压执行升压，以避免低温导致的异常关机。

触摸传感器180K，也称“触控面板”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194，由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏，也称“触控屏”。触摸传感器180K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器，以确定触摸事件类型。可以通过显示屏194提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中，触摸传感器180K也可以设置于手机100的表面，与显示屏194所处的位置不同。

骨传导传感器180M可以获取振动信号。在一些实施例中，骨传导传感器180M可以获取人体声部振动骨块的振动信号。骨传导传感器180M也可以接触人体脉搏，接收血压跳动信号。在一些实施例中，骨传导传感器180M也可以设置于耳机中，结合成骨传导耳机。音频模块170可以基于所述骨传导传感器180M获取的声部振动骨块的振动信号，解析出语音信号，实现语音功能。应用处理器可以基于所述骨传导传感器180M获取的血压跳动信号解析心率信息，实现心率检测功能。

按键190包括开机键，音量键等。按键190可以是机械按键。也可以是触摸式按键。手机100可以接收按键输入，产生与手机100的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。

马达191可以产生振动提示。马达191可以用于来电振动提示，也可以用于触摸振动反馈。例如，作用于不同应用(例如拍照，音频播放等)的触摸操作，可以对应不同的振动反馈效果。作用于显示屏194不同区域的触摸操作，马达191也可对应不同的振动反馈效果。不同的应用场景(例如：时间提醒，接收信息，闹钟，游戏等)也可以对应不同的振动反馈效果。触摸振动反馈效果还可以支持自定义。

指示器192可以是指示灯，可以用于指示充电状态，电量变化，也可以用于指示消息，未接来电，通知等。

SIM卡接口195用于连接SIM卡。SIM卡可以通过插入SIM卡接口195，或从SIM卡接口195拔出，实现和手机100的接触和分离。手机100可以支持1个或N个SIM卡接口，N为大于1的正整数。SIM卡接口195可以支持Nano SIM卡，Micro SIM卡，SIM卡等。同一个SIM卡接口195可以同时插入多张卡。所述多张卡的类型可以相同，也可以不同。SIM卡接口195也可以兼容不同类型的SIM卡。SIM卡接口195也可以兼容外部存储卡。手机100通过SIM卡和网络交互，实现通话以及数据通信等功能。在一些实施例中，手机100采用eSIM，即：嵌入式SIM卡。eSIM卡可以嵌在手机100中，不能和手机100分离。

可以理解的，本申请实施例中，终端设备(例如上述手机)可以执行本申请实施例中的部分或全部步骤，这些步骤或操作仅是示例，本申请实施例还可以执行其它操作或者各种操作的变形。此外，各个步骤可以按照本申请实施例呈现的不同的顺序来执行，并且有可能并非要执行本申请实施例中的全部操作。本申请各实施例可以单独实施，也可以任意组合实施，本申请对此不作限定。

本申请实施例中，可以通过对扬声器的输入信号进行信号补偿来提升扬声器的音质，或者通过对扬声器进行位移保护来提升扬声器的音质，或者通过结合对扬声器进行位移保护以及对扬声器的输入信号进行信号补偿来提升扬声器的音质。

以下是对本申请实施例提供的提升扬声器的音质的方法的详细描述。

如图2所示，通过扬声器的输入信号进行非线性补偿来提升扬声器的音质时，本申请实施例提供的提升扬声器的音质的方法可以包括S101-S103：

S101、根据扬声器的直流电阻，对第二非线性参数进行插值，得到扬声器的第三非线性参数。

其中，第二非线性参数是扬声器中预先配置的非线性参数，扬声器的直流电阻指的是扬声器的线圈的直流电阻。

可选的，本申请实施例中，第二非线性参数可以通过对扬声器的第一非线性参数进行调整得到，第一非线性参数为扬声器在原始状态(可以理解为扬声器制造完成还未投入使用的状态)下的非线性参数，在该扬声器出厂之前，首先对该扬声器的第一非线性参数进行调整，将该扬声器的参数从第一非线性参数调整为第二非线性参数，再出厂投入使用。

本申请实施例中，扬声器的非线性参数(例如第一非线性参数，第二非线性参数以及第三非线性参数)包括扬声器的力因数、力学劲度、电感以及阻尼中的至少一个。

可选的，结合图2，如图3所示，上述S101具体可以通过S1011-S1012实现：

S1011、根据扬声器的直流电阻确定扬声器的线圈的温度。

本申请实施例中，将扬声器的输出信号、上述第二非线性参数以及扬声器的线性参数输入至扬声器模型，得到扬声器的直流电阻以及当前时刻的电流、位移以及速度。其中，当前时刻的电流、位移以及速度用于对输入信号中的下一个信号进行信号补偿。

可选的，本申请实施例中，扬声器模型可以采用现有技术中的模型，本申请实施例不作详述。

本申请实施例中，扬声器的线圈温度(也可以称为音圈温度)与扬声器的线圈的直流电阻之间的关系如下：

其中，T为扬声器的线圈温度，R为扬声器的线圈的直流电阻，η为温升系数，R₀为校准温度对应的线圈的直流电阻，通常在25摄氏度对音圈温度进行校准。

上述获取到扬声器的直流电阻之后，根据上述公式可以得到扬声器的线圈的温度。

S1012、根据扬声器的线圈的温度对第二非线性参数进行插值，得到第三非线性参数。

以第二非线性参数中的一种非线性参数为例，例如非线性参数Kms(x)，来说明对第二非线性参数进行插值，得到第三非线性参数的过程。

首先，获取扬声器的线圈的温度为不同的温度值时非线性参数Kms(x)的特性曲线，该Kms(x)的特性曲线是反映扬声器的劲度系数与扬声器的位移之间的关系的曲线，例如，以5摄氏度为间隔，获取从10摄氏度至55摄氏度该Kms(x)的10条特性曲线，并将该10条特性曲线的数据进行存储。

其次，根据扬声器的线圈的温度、温度阈值1以及温度阈值2，对非线性参数Kms(x)的特性曲线进行线性插值，得到目标特性曲线(该目标特性曲线可以理解为第三非线性参数的特性曲线的估计结果)。其中，温度阈值2大于温度阈值1，该第三非线性参数可以理解为当前扬声器的线圈的温度所对应的非线性参数。

示例性的，将扬声器的线圈的温度记为T，温度阈值1记为T_min，温度阈值2记为T_max，那么：

若T＜T_min，将T_min对应的特性曲线作为目标特性曲线。

若T＞T_max，将T_max对应的特性曲线作为目标特性曲线。

若T_min≤T≤T_max，根据扬声器的线圈的温度，对T_min对应的特性曲线和T_max对应的特性曲线进行线性插值，生成目标特性曲线。

最后，对目标特性曲线进行多项式拟合，得到该目标特性曲线对应的多项式的各项系数，该各项系数与非线性参数具有一一对应的关系，如此，可以根据多项式的各项系数确定第三非线性参数。

示例性的，对于非线性参数Kms(x)，假设上述拟合的二项式为：

f(x)＝a₀+a₁x+a₂x²+a₃x³+a₄x⁴

其中，系数a₁对应非线性参数Kms(x)的一阶系数，系数a₂对应非线性参数Kms(x)的二阶系数，系数a₂对应非线性参数Kms(x)的三阶系数，系数a₄对应非线性参数Kms(x)的四阶系数。

对于第三非线性参数中的其他类的参数，例如Rm(v)，也可以采用上述类似的线性插值的方法得到，本申请实施例不再详述。

可选的，非线性参数的特性曲线可以为表格形式的数据，也可以为其他形式的数据或文件，本申请实施例不作限定。

扬声器的非线性参数可能是实时变化的，例如非线性参数随着扬声器的音圈温度的变化而发生变化，本申请实施例中，根据扬声器当前的直流电阻，对扬声器的第二非线性参数进行插值，可以实时地得到扬声器的非线性电阻(即第三非线性电阻)，该第三非线性参数的准确性较高。

应理解，扬声器的非线性参数还可能随着扬声器位移的变化而发生变化，本申请实施例中，可以采用类似的线性插值的方法，根据扬声器的直流电阻，确定扬声器的位移，然后根据扬声器的位移，对扬声器的第二非线性参数进行插值，得到扬声器的第三非线性参数。此时，与上述S1012不同的是，第二非线性参数的特性曲线为不同的位移对应的特性曲线。

S102、采用第三非线性参数对扬声器的第一输入信号做信号补偿，得到补偿后的第一输入信号。

具体的，采用第三非线性参数对扬声器的第一输入信号做信号补偿包括：将第一输入信号、第三非线性参数、扬声器的线性参数以及上一时刻得到的电流、位移以及速度输入至信号补偿模型，得到补偿后的第一输入信号。

本申请实施例中，由于确定的扬声器的第三非线性参数的准确定较高，如此，根据该第三非线性参数对第一输入信号做信号补偿，信号补偿效果较好，能够有效地降低非线性参数对输入信号的影响。

S103、对补偿后的第一输入信号滤波，得到扬声器的输出信号。

本申请实施例中，将补偿后的第一输入信号记为第一信号，对补偿后的第一输入信号滤波过程包括A1-A5：

A1、采用陷波器对第一信号滤波，得到第二信号。

可选的，该陷波器的函数表达式可以为：

H_z(Z)＝(a₁+a₂ z^-1+a₃z^-2)/(b₁+b₂ z^-1+b₃z^-2)

其中，a₁，a₂，a₃，b₁，b₂，b₃为陷波器的滤波系数。

a₁＝0.5*(1+μ)，a₂＝-β*(1+μ)，a₃＝0.5*(1+μ)

b₁＝1，b₂＝-β*(1+μ)，b₃＝μ

其中，

f₀为扬声器的共振频率，f_s为采样频率，B_w为数字带宽系数。

A2、计算第一信号与第二信号的差值，得到第三信号。

A3、将滤波增益与第三信号相乘，得到第四信号。

该滤波增益用于对补偿后的第一输入信号滤波。

A4、计算第一信号与第四信号的差值，得到第五信号，将该第五信号作为扬声器的输出信号。

本申请实施例中，通过对第一输入信号滤波，可以调整共振频率附近扬声器振膜的速度，进而降低输出信号的失真，可以有效地提升扬声器的音质。

本申请实施例中，滤波增益可以根据输入信号生成，具体的，生成滤波增益可以包括S1-S2：

S1、确定当前帧的电压绝对值的最大值。

应理解，第一输入信号包括多个信号帧，每个信号帧包括多个输入电压，该多个输入电压中绝对值最大的电压即为当前帧的电压绝对值的最大值。

S2、根据电压绝对值的最大值，确定滤波增益。

本申请实施例中，将电压绝对值的最大值记为U_max，滤波增益记为α，根据电压绝对值的最大值，确定滤波增益包括：

当U_max＜U_lowlimit时，

α＝α_buffer*α_smoo_th

其中，U_lowlimit为电压的控制下限，α_buffer为前一帧对应的滤波增益，α_smooth为滤波增益的平滑系数，*表示卷积。

当U_uplimit≤U_max≤U_lowlimit时，

其中，U_uplimit为电压的控制上限，α_uplimit为滤波增益的控制上限，α_lowlimit为滤波增益的控制下限。

当U_max＞U_uplimit时，

α＝α_buffer*α_smooth+α_uplimit*(1-α_smooth)

至此，完成对扬声器的第一输入信号的非线性补偿，得到扬声器的输出信号进行输出，图4是通过信号补偿来提升扬声器的音质的方法流程框图。

可选的，本申请实施例中，可以基于扬声器的声信号或扬声器的位移信号对扬声器的第一非线性参数做调整，得到扬声器的第二非线性参数。具体的，如图5所示，通过循环执行下述S201-S204对扬声器的第一非线性参数进行调整：

S201、获取扬声器的声信号或扬声器的位移信号。

本申请实施例中，对于一个输入信号，可以采集得到扬声器输出的声信号或扬声器的位移信号，可选的，该输入信号可以为扫频信号或者chirp信号，本申请实施例不作限定。

对于扬声器的一个输入信号U_in(n)，将该信号U_in(n)、上一时刻得到的非线性参数Pn(t_n-1)，线性参数Pi(t_n-1)、上一时刻得到的电流i(n-1)、位移x(n-1)以及速度v(n-1)输入至非线性补偿模型，得到输出信号U_out(n)，从而采集该输出信号对应的声信号或位移信号。

其中，上一时刻得到的电流i(n-1)、位移x(n-1)以及速度v(n-1)是通过将上一时刻的输出信号U_out(n-1)反馈到扬声器模型得到的，具体的，上一时刻的输出信号U_out(n-1)上一时刻得到的非线性参数Pn(t_n-1)，线性参数Pi(t_n-1)输入至扬声器模型，得到电流i(n-1)、位移x(n-1)以及速度v(n-1)。

可选的，本申请实施例中，扬声器模型可以为现有的扬声器模型，此处对扬声器模型不再进行详细介绍。

S202、根据扬声器的声信号或扬声器的位移信号，从扬声器的第一非线性参数中确定目标待调整参数。

具体的，上述S202可以通过下述S2021-S2023实现：

S2021、对扬声器的声信号或扬声器的位移信号做傅里叶变换，得到谐波失真。

上述声信号或位移信号的傅里叶变换结果可以包括N阶谐波失真，本申请实施例中，扬声器的非线性参数与上述声信号或位移信号的傅里叶变换的结果中的各阶谐波失真具有一一对应的关系，如表1为非线性参数与谐波失真的对应关系的示例。

表1

谐波失真	非线性参数
		二阶谐波失真	BL(x)一阶系数、Kms(x)一阶系数
三阶谐波失真	BL(x)二阶系数、Kms(x)二阶系数
		四阶谐波失真	BL(x)三阶系数、Kms(x)三阶系数
五阶谐波失真	BL(x)四阶系数、Kms(x)四阶系数

S2022、根据上述谐波失真，从扬声器的第一非线性参数中确定候选待调整参数。

本申请实施例中，把对输入信号进行信号补偿后采集到的声信号或位移信号对应的傅里叶变换结果中的谐波失真称为第一谐波失真，把对输入信号不进行补偿所采集到的声信号或位移信号对应的傅里叶变换的结果中的谐波失真称为第二谐波失真。如此，上述根据从扬声器的第一非线性参数中确定候选待调整参数可以包括：根据第一谐波失真和第二谐波失真，确定候选待调整参数，具体包括下述步骤：

步骤1、确定第二谐波失真中的各阶谐波失真与第一谐波失真中对应的各阶谐波失真的比值。

示例性的，假设第一谐波失真包括二至五阶的谐波失真，同样，第二谐波失真也包括二至五阶的谐波失真，计算第二谐波失真中的二阶谐波失真与第一谐波失真中的二阶谐波失真的比值，记为比值1，依次类推，得到比值2，比值3以及比值4，表2为非线性参数、各阶谐波失真以及各阶谐波失真的比值的对应关系的示例。

表2

非线性参数	各阶谐波失真	各阶谐波失真的比值
			BL(x)一阶系数、Kms(x)一阶系数	二阶谐波失真	比值1
BL(x)二阶系数、Kms(x)二阶系数	三阶谐波失真	比值2
			BL(x)三阶系数、Kms(x)三阶系数	四阶谐波失真	比值3
BL(x)四阶系数、Kms(x)四阶系数	五阶谐波失真	比值4

步骤2、将谐波失真的比值大于预设阈值的各项比值所对应的非线性参数确定为候选待调整参数。

可选的，本申请实施例中，预设阈值可以根据实际使用需求确定，并且各阶谐波失真所对应的预设阈值可以相同，也可以不同，本申请实施例不做限定。

示例性的，假设上述二阶谐波对应的阈值记为预设阈值1，三阶谐波对应的阈值记为预设阈值2，四阶谐波对应的阈值记为预设阈值3，五阶谐波对应的阈值记为预设阈值4，其中，二阶谐波失真的比值大于预设阈值1，四阶谐波失真的比值大于预设阈值3时，可以确定BL(x)一阶系数、Kms(x)一阶系数、BL(x)三阶系数、Kms(x)三阶系数为候选待调整参数。

S2023、从候选待调整参数中确定目标待调整参数。

本申请实施例中，上述确定出候选待调整参数之后，获取该候选待调整参数中各个非线性参数的收敛误差，进而将该候选待调整参数中的各个非线性参数的收敛误差与各自对应的预设误差阈值进行比较，将候选待调整参数中的非线性参数的收敛误差大于误差阈值的各个非线性参数确定目标待调整参数。

可选的，本申请实施例中，上述预设误差阈值可以根据实际使用需求确定，并且上述各个非线性参数所对应的预设误差阈值可以相同，也可以不同，本申请实施例不作限定。

示例性的，结合步骤2中的示例，确定的候选待调整参数为BL(x)一阶系数、Kms(x)一阶系数、BL(x)三阶系数、Kms(x)三阶系数，若BL(x)一阶系数对应的预设误差阈值记为预设误差阈值1，Kms(x)一阶系数对应的预设误差阈值记为预设误差阈值2，BL(x)三阶系数对应的预设误差阈值记为预设误差阈值3，Kms(x)系数三阶对应的预设误差阈值记为预设误差阈值4。其中，BL(x)一阶系数的收敛误差大于该预设误差阈值1，Kms(x)三阶系数的收敛误差大于预设误差阈值4，则将BL(x)一阶系数和Kms(x)三阶系数确定为目标待调整参数，其他非线性参数无需进行调整。

S203、按照目标方向和目标步长，对扬声器的第一非线性参数中的目标待调整参数进行校准，得到调整后的第一非线性参数。

本申请实施例中，目标方向可以包括正方向和反方向，其中，正方向可以定义为增大非线性参数的方向，反方向可以定义为减小非线性参数的方向，具体可以根据实际需求进行定义，本申请实施例不作限定。

目标步长表示对非线性参数进行调整(增大或减小)的幅度，目标步长可以包括与正方向对应的目标步长以及与反方向对应的目标步长。

可选的，与正方向对应的目标步长可以与反方向对应的目标步长相同，也可以不同，本申请实施例不做具体限定。例如，按照正方向调整非线性参数，对应的目标步长设置为5％；按照反方向调整非线性参数，对应的步长设置为10％。

可选的，本申请实施例中，第一非线性参数包括多个非线性参数时，不同的非线性参数所对应的目标步长可以相同，也可以不同，本申请实施例不作具体限定。示例性的，假设非线性参数包括BL(x)、Kms(x)、Le(x)，如下表3为各个非线性参数对应的目标步长的一种示例。

表3

应理解，上述对第一非线性参数中的目标待调整参数进行调整之后，得到调整后的第一非线性参数，进一步的，根据调整后的第一非线性参数更新第一非线性参数的收敛误差，以用于后续的循环中相应的步骤。

S204、采用该调整后的第一非线性参数，对扬声器的输入信号做信号补偿，得到扬声器输出信号。

可以理解的是，对扬声器的输入信号做信号补偿，得到扬声器输出信号之后，继续返回执行S201，即对于该输出信号，获取扬声器的声信号或位移信号。图6为调整扬声器的参数方法流程框图。

上述对第一非线性参数进行调整，得到调整后的第一非线性参数，如此，将扬声器的第一非线性参数的值更新为该调整后的第一非线性参数的值(即采用调整后的非线性参数的值替代调整前的第一非线性参数的值)。然后，继续根据获取的扬声器的声信号或扬声器的位移信号，从第一非线性参数(此处的第一非线性参数指的是更新后的第一非线性参数)中确定目标待调整参数，具体过程可以参见上述实施例中的相关描述，此处不再赘述。

综上，循环执行S201-S204，将最后一次循环得到的调整后的第一非线性参数作为第二非线性参数。

可选的，本申请实施例中，上述第一非线性参数是通过测量得到，具体的，可以循环执行下述S301-S305，得到该扬声器的第一非线性参数。

S301、将输入电流、非线性参数、线性参数输入至扬声器系统集中参数模型，得到扬声器的预测电压。

本申请实施例中，上述输入电流是扬声器在一个输入信号的驱动作用下产生的电流，该输入信号为一个输入电压，为了便于描述，以下实施例中将该输入电压简称为实际电压。

应理解，在第一次循环中，S301所述的非线性参数和线性参数是初始化的参数，可选的，可以为随机初始化的非线性参数和线性参数，后续循环中S301所述的非线性参数和线性参数指的是上一次循环得到的非线性参数和线性参数。

S302、根据实际电压与预测电压得到误差信号。

该误差信号为实际电压与预测电压的差值。

S303、将误差信号和输入电流输入至线性参数辨识模型，得到扬声器的线性参数。

S304、对误差信号去相关，得到去相关后的误差信号。

本申请实施例中，上述对误差信号去相关指的是去掉误差信号中的线性信号。可选的，可以采用现有技术中的去相关方法(去相关模型)对误差信号去相关，本申请实施例不作限定。

S305、将去相关后的误差信号和输入电流输入至非线性参数辨识模型，得到扬声器的非线性参数。

可选的，本申请实施例中，上述扬声器系统集中参数模型、线性参数辨识模型以及非线性参数辨识模型均可以为现有技术提供的模型，本申请实施例不作限定。

应理解，通过S304得到本次循环对应的线性参数，通过S305得到本次循环对应的非线性参数，然后将下一个输入电流、本次循环得到的线性参数以及本次循环得到的非线性参数输入至扬声器系统集中参数模型中，得到预测电压，也就是说，继续执行S301-S305直至达到预设的循环次数，或者非线性参数和线性参数收敛到预设的容忍误差，得到最终的线性参数和非线性参数，并且将最终得到的非线性参数作为第一非线性参数。

需要说明的是，上述循环执行S301-S305，可以得到非线性参数的收敛误差，应理解，非线性参数的收敛误差包括非线性参数中每个参数对应的收敛误差。

本申请实施例提供的提升扬声器的音质的方法，可以根据扬声器的直流电阻，对扬声器的第二非线性参数进行插值，得到扬声器的第三非线性参数；并且采用该第三非线性参数对扬声器的第一输入信号做信号补偿，得到补偿后的第一输入信号；以及对补偿后的第一输入信号滤波，得到扬声器的输出信号。上述第三非线性参数是根据扬声器的直流电阻，对第二非线性参数进行插值得到的，该非线性参数(即第三非线性参数)是扬声器当前工作状态对应的非线性参数，即实时的非线性参数，其准确性较高，因此采用该第三非线性参数能够更加有效地对扬声器的第一输入信号进行信号补偿，并且对该补偿后的第一输入信号进行滤波进一步减小信号失真，如此，能够有效地提升扬声器的音质。

如图7所示，通过对扬声器进行位移保护来提升扬声器的音质，本申请实施例提供的提升扬声器的音质的方法可以包括S401-S406：

S401、对扬声器的输入信号进行第一位移转换，得到第一预测位移最大值和第一预测位移有效值。

示例性的，以当前时刻(t_n时刻)扬声器的输入信号U_in(t_n)为例，应注意，下述实施例中，t_n时刻对应的扬声器的输入信号中的第n帧信号，即U_in(t_n)对应的是第n帧的信号。

通过下述公式计算第一预测位移有效值：

X_{mean_ts}(t_n)＝mean[H_ux(t_n-1)*U_in(t_n)]

其中，X_{mean_ts}(t_n)表示第一预测位移有效值，H_ux(t_n-1)为进行第一位移转换的数学模型，也可以称为扬声器位移传递函数，mean表示计算有效值，*表示卷积。

通过下述公式计算第一预测位移最大值：

X_{max_ts}(t_n)＝max[H_ux(t_n-1)*U_in(t_n)]

其中，X_{max_ts}(t_n)表示第一预测位移最大值，max表示计算最大值，*表示卷积。

本申请实施例中，可以将上一时刻扬声器的反馈信号(反馈电压)，输入至线性参数辨识模型，得到扬声器的线性参数，进而根据该线性参数更新上述位移传递函数。

可选的，该位移传递函数为：

P(t_n-1)＝[BL(t_n-1),R_e(t_n-1),L_e(t_n-1),M_ms(t_n-1),R_ms(t_n-1),K_ms(t_n-1)]

L^-1表示拉普拉斯逆变换，P(t_n-1)表示扬声器的线性参数。

本申请实施例中，扬声器的位移传递函数也可以为其他类型的传递函数，不限于上述公式所示的函数类型。

S402、对扬声器的反馈信号进行第二位移转换，得到第二预测位移有效值。

上述扬声器的反馈信号包括反馈电流和反馈电压。

示例性的，以当前时刻(t_n)扬声器的输入信号U_in(n)为例，通过下述公式计算第二预测位移有效值：

其中，X_{mean_emf}(t_n)表示第二预测位移有效值，U_m(t_n-1)表示反馈电压(即上一时刻输出的电压)，I_m(t_n-1)表示反馈电流(即上一时刻(t_n-1)输出的电流)。

上述第二位移转换的数学模型(也可以称为扬声器感应电动势模型)可以为：

其中，R_e(t_n-1)为直流电阻。

本申请实施例中，同理，可以将上一时刻扬声器的反馈信号(反馈电压U_m(t_n-1))，输入至线性参数辨识模型，得到扬声器的线性参数P(t_n-1)，进而根据该线性参数更新该扬声器感应电动势模型。

S403、根据第一预测位移有效值和第二预测位移有效值确定位移校正增益。

上述S403可以通过S4031-S4032实现：

S4031、根据第一预测位移有效值和第二预测位移有效值，确定第三预测位移有效值。

第三预测位移有效值可以通过下述公式得到：

X_{mean_est}(t_n)＝KalmanFilter[X_{mean_ts}(t_n),X_{mean_emf}(t_n)]

其中，X_{mean_est}(t_n)表示计算第三预测位移有效值，KalmanFilter表示卡尔曼滤波。

S4032、根据第一预测位移有效值和第三预测位移有效值，确定位移校正增益。

该位移校正增益G_c(t_n)为：

S404、根据第一预测位移最大值和位移校正增益，确定扬声器的位移。

扬声器的位移X_{max_ets}(t_n)可以通过下述公式得到：

X_{max_est}(t_n)＝G_c(t_n)×X_{max_ts}(t_n)

S405、根据扬声器的位移和预设位移阈值，确定扬声器的信号控制增益。

本申请实施例中，扬声器的位移记为X_{max_ets}(t_n)，预设位移阈值记为X_th，扬声器的信号控制增益为：

S406、采用扬声器的信号控制增益，对所述扬声器的输入信号进行增益控制，得到所述扬声器的输出信号。

具体的，扬声器的输出信号可以通过下述公式得到：

U_out(t_n)＝G_p(t_n)×U_in(t_n)

可选的，本申请实施例中，对于输入信号还可以乘以优化系数，该系数可以为扬声器的硬件或工作状态有关的系数。

本申请实施例中，结合S405-S406可知，在扬声器的位移大于预设位移阈值的情况下，需要对扬声器的位移进行调整(即启动位移保护)，使得位移不超过预设位移阈值，提升扬声器的音效，提升用户主观体验。进一步的，根据扬声器的反馈信号可以实时地辨识扬声器的参数(指的是线性参数)，并对第一位移转换模型和第二位移转换模型进行更新，解决了由于扬声器的元件老化等因素导致位移保护失效的问题。

上述S206得到的输出信号为数字信号，本申请实施例中，可以采用数模转换器将该数字信号转换为模拟信号，然后通放大器将该输出信号传送给扬声器进行播放。

进一步的，可以通过反馈电路检测得到扬声器的反馈信号，该反馈信号包括扬声器两端的电压信号和电流信号(该电压信号和电流信号时模拟信号)，然后再将该电压信号和电流信号通过模数转换器转换为数字电压和数字电流，进而将该数字电压和数字电流输入至线性参数辨识模型，得到扬声器的线性参数(例如上述实施例中的P(t_n-1))。

图8或图9均是通过位移保护来提升扬声器的音效的方法流程框图。区别在于，在图8中，将位移校正增益应用于第一位移转换之后输出的第一预测位移最大值，得到扬声器的位移，例如上述得到X_{max_ts}(t_n)之后，通过X_{max_est}(t_n)＝G_c(t_n)×X_{max_ts}(t_n)得到扬声器的位移；在图9中，将位移校正增益应用于第一位移转换的过程，即将位移校正增益直接作用于第一位移转换模型，得到扬声器的位移，例如X_{max_est}(t_n)＝G_c(t_n)×max[H_ux(t_n-1)*U_in(t_n)]，实质上，图8与图9所示的流程对应的确定扬声器的位移的方法是相同的。

本申请实施例提供的提升扬声器的音质的方法，可以对扬声器的输入信号进行第一位移转换，得到第一预测位移最大值和第一预测位移有效值；并且对扬声器的反馈信号进行第二位移转换，得到第二预测位移有效值；以及根据该第一预测位移有效值和该第二预测位移有效值确定位移校正增益；进一步，根据第一预测位移最大值和位移校正增益，确定扬声器的位移；并且根据扬声器的位移和预设位移阈值，确定扬声器的信号控制增益；以及采用扬声器的信号控制增益，对扬声器的输入信号进行增益控制，得到扬声器的输出信号。通过上述方法可以实时地确定的扬声器的位移，并根据确定的扬声器的位移对扬声器进行位移保护(指的是采用由扬声器的位移确定出的信号控制增益对扬声器的输入信号进行增益控制)，从而降低输入信号的增益，避免扬声器外放音量突变，并且可以保证扬声器的位移不超过安全上限，能够提升扬声器的音效。

可选的，本申请实施例中，可以将位移保护方法应用于信号补偿中，以进一步提升扬声器的音效。具体的，可以将位移保护方法得到的输出信号作为上述第一输入信号。具体的，在上述S101之前，还可以包括S100a-S100c：

S100a、确定扬声器的位移。

本申请实施例中，可以通过S401-S404得到扬声器的位移，具体参见上述实施例的相关描述，此处不再赘述。

S100b、根据扬声器的位移和预设位移阈值，确定扬声器的信号控制增益。

S100c、采用扬声器的信号控制增益，对扬声器的第二输入信号进行增益控制，得到第一输入信号。

对于S100b和S100c的描述可以参见上述实施例中对于S405-S406的具体描述，此处不再赘述。

示例性的，图10为将位移保护应用于信号补偿来提升扬声器的音效的方法流程框图，可以结合该方法流程框图对上述各个方法步骤作以理解。

本发明实施例可以根据上述方法示例对提升扬声器的装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图11示出了上述实施例中所涉及的音质提升装置的一种可能的结构示意图，如图11所示，音质提升装置可以包括：插值模块1001、信号补偿模块1002以及滤波模块1003。插值模块1001可以用于支持该装置执行上述方法实施例中的S101(包括S1011-S1012)；信号补偿模块1002可以用于支持该装置执行上述方法实施例中的S102和S204；滤波模块1003可以用于支持该装置执行上述方法实施例中的S103。

可选的，如图11所示，该音质提升装置还可以包括生成模块1004、参数调整模块1005、获取模块1006，该生成模块1004可以用于支持该装置生成滤波增益。该参数调整模块1005可以用于支持该装置执行S202(包括S2021-S2023)和S203；该获取模块1006可以用于支持该装置执行S201。其中，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

可选的，如图11所示，该音质提升装置还可以包括位移确定模块1007、控制增益确定模块1008以及增益控制模块1009；该位移确定模块1007可以用于支持该装置执行S401-S404(其中，S403包括S4031-S4032)和S100a；控制增益确定模块1008可以用于支持该装置执行S405和S100b；增益控制模块1009可以用于支持该装置执行S406和S100c。

在采用集成的单元的情况下，图12示出了上述实施例中所涉及的提升扬声器的音效的装置的一种可能的结构示意图。如图12所示，音质提升装置可以包括：处理模块2001和通信模块2002。处理模块2001可以用于对该装置的动作进行控制管理，例如，处理模块2001可以用于支持该装置执行上述方法实施例中的S101-S103、S201-S204、S301-S305、S401-S406，和/或用于本文所描述的技术的其它过程。通信模块2002可以用于支持该装置与其他网络实体的通信，例如通信模块2002可以用于该装置执行上述方法实施例中的S102、S1102、S202、S206、S302以及S306。可选的，如图12所示，该装置还可以包括存储模块2003，用于存储该装置的程序代码和数据。

其中，处理模块2001可以是处理器或控制器(例如可以是上述如图1所示的处理器110)，例如可以是中央处理器(central processing unit，CPU)、通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、专用集成电路(application-specificintegrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明实施例公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框、模块和电路。上述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。通信模块2002可以是收发器、收发电路或通信接口等(例如可以是上述如图1所示的移动通信模块150或无线通信模块460)。存储模块2003可以是存储器(例如可以是上述如图1所示的内部存储器121)。

当处理模块2001为处理器，通信模块2002为收发器，存储模块2003为存储器时，处理器、收发器和存储器可以通过总线连接。总线可以是外设部件互连标准(peripheralcomponent interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(extended Industry standardarchitecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。

在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图13示出了上述实施例中所涉及的音质提升装置的一种可能的结构示意图，如图13所示，音质提升装置可以包括：位移确定模块3001、控制增益确定模块3002以及增益控制模块3003。位移确定模块3001可以用于支持该装置执行上述方法实施例中的S401-S404(其中，S403包括S4031-S4032)和S100a；控制增益确定模块3002可以用于支持该装置执行上述方法实施例中的S405和S100b；增益控制模块3003可以用于支持该装置执行上述方法实施例中的S406和S100c。

在采用集成的单元的情况下，图14示出了上述实施例中所涉及的音质提升装置的一种可能的结构示意图。如图14所示，音质提升装置可以包括：处理模块4001和通信模块4002。处理模块4001可以用于对该装置的动作进行控制管理，例如，处理模块4001可以用于支持该装置执行上述方法实施例中的S401-S406和S100a-S100c，和/或用于本文所描述的技术的其它过程。通信模块4002可以用于支持该装置与其他网络实体的通信，例如通信模块4002可以用于支持该装置执行上述方法实施例中的S102、S1102、S202、S206、S302以及S306。可选的，如图14所示，音质提升装置还可以包括存储模块4003，用于存储该装置的程序代码和数据。

其中，处理模块4001可以是处理器或控制器(例如可以是上述如图1所示的处理器110)，例如可以是CPU、通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明实施例公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框、模块和电路。上述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。通信模块4002可以是收发器、收发电路或通信接口等(例如可以是上述如图1所示的移动通信模块150或无线通信模块460)。存储模块4003可以是存储器(例如可以是上述如图1所示的内部存储器121)。

当处理模块4001为处理器，通信模块4002为收发器，存储模块4003为存储器时，处理器、收发器和存储器可以通过总线连接。总线可以是PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例中的流程或功能。该计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，该计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))方式或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包括一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、磁盘、磁带)、光介质(例如，数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state drives，SSD))等。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：快闪存储器、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种提升扬声器的音质的方法，其特征在于，包括：

根据所述扬声器的直流电阻，对所述扬声器的第二非线性参数进行插值，得到所述扬声器的第三非线性参数，所述第二非线性参数是所述扬声器中预先配置的非线性参数；

采用所述第三非线性参数对所述扬声器的第一输入信号做信号补偿，得到补偿后的第一输入信号；

对所述补偿后的第一输入信号滤波，得到所述扬声器的输出信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述扬声器的直流电阻，对所述第二非线性参数进行插值，得到所述扬声器的第三非线性参数，包括：

根据所述扬声器的直流电阻确定所述扬声器的线圈的温度；

根据所述线圈的温度对所述第二非线性参数进行插值，得到所述第三非线性参数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

生成滤波增益，所述滤波增益用于对所述补偿后的第一输入信号滤波。

4.根据权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定所述扬声器的位移；

根据所述扬声器的位移和预设位移阈值，确定所述扬声器的信号控制增益；

采用所述扬声器的信号控制增益，对所述扬声器的第二输入信号进行增益控制，得到所述第一输入信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述扬声器的位移，包括：

对所述第二输入信号进行第一位移转换，得到第一预测位移最大值和第一预测位移有效值；

确定位移校正增益；

根据所述第一预测位移最大值和所述位移校正增益，确定所述扬声器的位移。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述扬声器的反馈信号进行第二位移转换，得到第二预测位移有效值。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述扬声器的反馈信号进行第二位移转换，得到第二预测位移有效值。

8.根据权利要求5至7任一项所述的方法，其特征在于，所述确定位移校正增益，包括：

根据第一预测位移有效值和第二预测位移有效值确定所述位移校正增益。

9.一种音质提升装置，其特征在于，包括插值模块、信号补偿模块以及滤波模块；

所述插值模块，用于根据扬声器的直流电阻，对所述扬声器的第二非线性参数进行插值，得到所述扬声器的第三非线性参数，所述第二非线性参数是所述扬声器中预先配置的非线性参数；

所述信号补偿模块，用于采用所述第三非线性参数对所述扬声器的第一输入信号做信号补偿，得到补偿后的第一输入信号；

所述滤波模块，用于对所述补偿后的第一输入信号滤波，得到所述扬声器的输出信号。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述插值模块，具体用于根据所述扬声器的直流电阻确定所述扬声器的线圈的温度，并且根据所述线圈的温度对所述第二非线性参数进行插值，得到所述第三非线性参数。

11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括生成模块；

所述生成模块，用于生成滤波增益，所述滤波增益用于对所述补偿后的第一输入信号滤波。

12.根据权利要求9至10任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括位移确定模块、控制增益确定模块以及增益控制模块；

所述位移确定模块，用于确定所述扬声器的位移；

所述控制增益确定模块，用于根据所述扬声器的位移和预设位移阈值，确定所述扬声器的信号控制增益；

所述增益控制模块，用于采用所述扬声器的信号控制增益，对所述扬声器的第二输入信号进行增益控制，得到所述第一输入信号。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，

所述位移确定模块，具体用于对所述第二输入信号进行第一位移转换，得到第一预测位移最大值和第一预测位移有效值；并且确定位移校正增益；以及根据所述第一预测位移最大值和所述位移校正增益，确定所述扬声器的位移。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，

所述位移确定模块，还用于对所述扬声器的反馈信号进行第二位移转换，得到第二预测位移有效值。

15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，

所述位移确定模块，还用于对所述扬声器的反馈信号进行第二位移转换，得到第二预测位移有效值。

16.根据权利要求13或15所述的装置，其特征在于，

所述位移确定模块，具体用于根据第一预测位移有效值和第二预测位移有效值确定所述位移校正增益。

17.一种音质提升装置，其特征在于，包括处理器和与所述处理器耦合连接的存储器；

所述存储器用于存储计算机指令，当所述装置运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机指令，以使得所述装置执行如权利要求1至8任意一项所述的提升扬声器的音质的方法。

18.一种音质提升装置，其特征在于，所述装置以芯片的产品形态存在，所述装置的结构中包括处理器和存储器，所述存储器用于与所述处理器耦合，所述存储器用于存储计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，使得所述装置执行如权利要求1至8任意一项所述的提升扬声器的音质的方法。

19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质可以包括计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得音质提升装置执行如权利要求1至8任意一项所述的提升扬声器的音质的方法。

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