ES2969705T3

ES2969705T3 - Aparato y procedimiento para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma

Info

Publication number: ES2969705T3
Application number: ES19736340T
Authority: ES
Inventors: Robin Ritter; Andreas Männchen
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2024-05-22
Anticipated expiration: 2039-07-01
Also published as: US11323806B2; EP3818727A1; DE102018213834B3; EP3818727B1; US20210120336A1; WO2020007793A1

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo para modificar una señal de altavoz para evitar una deflexión excesiva del diafragma, estando configurado dicho dispositivo para predecir bloque por bloque una señal de deflexión del diafragma en bloques de tiempo superpuestos en base a la señal del altavoz con el fin de obtener un bloque de señal de deflexión del diafragma. por bloque de tiempo. El dispositivo también está configurado para determinar una posición cronológica de una deflexión máxima de un bloque de señal de deflexión de diafragma actual de un bloque de tiempo actual dentro de una región de superposición con un bloque de tiempo posterior y, para el bloque de tiempo actual, teniendo en cuenta una comparación de el bloque de señal de desviación del diafragma actual con un bloque de señal de desviación del diafragma posterior o una estimación del bloque de señal de desviación del diafragma posterior a partir del bloque de señal de desviación del diafragma actual en la posición cronológica, para calcular un nivel hasta el cual se puede alcanzar el bloque de señal de desviación del diafragma actual modulado sin excesiva deflexión del diafragma. El dispositivo también está configurado para amortiguar el bloque de señal de desviación del diafragma actual basándose en el nivel para obtener un bloque de señal de desviación del diafragma actual modificado y para sintetizar una señal de altavoz modificada basándose en el bloque de señal de desviación del diafragma actual modificado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato y procedimiento para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

[0001] Esta solicitud es una continuación de la Solicitud Internacional en tramitación No. PCT/EP2019/067591, depositada el 1 de julio de 2019, que se incorpora en esta invención como referencia en su totalidad, y además reivindica la prioridad de las Solicitudes Alemanas No. 102018210872.2, depositada el 2 de julio de 2018, y 102018213834.6, depositada el 16 de agosto de 2018, que se incorporan en esta invención como referencia en su totalidad.

[0002] Las realizaciones según la invención se refieren a un aparato y un procedimiento para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma. En otras palabras, esto puede ser un limitador de desviación, por ejemplo.

Antecedentes de la invención

[0003] Problema básico: los altavoces (independientemente del principio del activador) pueden dañarse o destruirse debido a una carga mecánica excesiva. En general, esto ocurre cuando se aplica un alto voltaje de entrada que resulta en una desviación excesiva de los componentes mecánicos del transductor de sonido (diafragma, suspensión, ...).

[0004] Estrategia general: la desviación del diafragma está limitada por la reducción controlada del voltaje de entrada en el altavoz.

[0005] Problemas con una solución simple: los limitadores simples dan como resultado una mala calidad de sonido y no pueden garantizar la protección mecánica del transductor, o necesitan demasiado margen, lo que no utiliza completamente el rendimiento del transductor.

[0006] Patentes US4113983A, US4327250A y US5481617A: en estas invenciones, se describen filtros pasa altos que tienen una frecuencia de corte variable que filtra las porciones de baja frecuencia de la señal de entrada en base a un modelo de desviación. La señal de entrada pasa a través de un filtro pasa altos cuya frecuencia de corte es inicialmente muy baja (por ejemplo, 20 Hz). Posteriormente, la señal se divide y llega, por un lado, al amplificador y, por otro, al altavoz. Por otro lado, la misma alcanza un modelo para predecir la desviación del diafragma a través de un bucle de retroalimentación. A continuación, un controlador verifica si la amplitud de la señal predicha está por encima del valor límite determinado. Si este es el caso, la frecuencia de corte del filtro pasa altos se corrige hacia arriba. Una desventaja del diseño del filtro es que las porciones de frecuencia que son insignificantes para la desviación del diafragma pueden extraerse de la señal. Esto provoca un deterioro innecesario en la calidad del sonido. Otra dificultad es el tiempo de reacción de los bloques individuales. Dado que no existe ningún elemento de retardo, se debe mantener una cierta zona de seguridad hasta el límite de desviación máxima real, ya que la señal necesita al menos un paso de retroalimentación antes de que el mecanismo de protección se active. Por consiguiente, las porciones de señal de tipo impulso son difíciles de corregir. Esta zona de seguridad adicional reduce el nivel máximo de presión acústica del sistema.

[0007] US2018001412A1: la señal de entrada se divide y alcanza, por un lado, un elemento de retardo, con lo cual un banco de filtros la descompone en bandas de frecuencia individuales. A estas bandas de frecuencia, se añaden factores de atenuación individuales. Por otro lado, la señal entrante se convierte en una señal de desviación por modelo, que posteriormente se descompone en bandas de frecuencia individuales con factores de atenuación individuales como en la primera ruta de señal. Los factores de atenuación de ambas trayectorias son idénticos. Un detector de sobreexcursión comprueba si la señal de desviación excede el valor límite determinado. Si este es el caso, se activa la calculadora de ganancia, que calcula nuevos factores de atenuación para reducir la desviación. El bloque de actualización de ganancia responsable de actualizar los factores de atenuación en la trayectoria de la señal de voltaje funciona considerando los tiempos de ataque, retención y liberación. Para calcular los factores de atenuación, se utiliza una optimización de mínimos cuadrados medios normalizados (NLMS).

[0008] A MODEL BASED EXCURSION PROTECTION ALGORITHM FOR LOUDSPEAKERS, Chenchi (Eric) Luo, James McClellan, Milind Borkar, Arthur Redfern: al principio, se predice la desviación para la n+1-ésima muestra, en función de la enésima muestra de voltaje, así como un modelo de altavoz no lineal. Si la desviación del diafragma es demasiado alta, el compresor corrige esta muestra de desviación y posteriormente se calcula de nuevo a una muestra de voltaje con la ayuda de un módulo de altavoz inverso. Con este procedimiento, las deflexiones excesivas del diafragma deben localizarse más fácilmente y, por tanto, corregirse más específicamente. El compresor ofrece la opción de diferentes relaciones de compresión, así como la opción de articulación suave/fuerte para mejorar el control de la intensidad del efecto.

[0009] El documento US8855322B2 muestra un limitador multibanda (bandas de frecuencia orientadas a grupos de frecuencia de audición) con un modelo psicoacústico para la maximización de la sonoridad y el modelo de desviación lineal (función de transmisión).

[0010] El documento US9807502BA muestra un controlador de altavoz que incluye limitador de desviación, un limitador de temperatura y una reducción de energía con modelo psicoacústico.

Resumen

[0011] Según una realización, un aparato para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma se puede configurar para predecir una señal de desviación del diafragma, bloque por bloque, en bloques de tiempo superpuestos en función de la señal del altavoz para obtener un bloque de señal de desviación del diafragma por bloque de tiempo; determinar una posición temporal de una desviación máxima de un bloque de señal de desviación de diafragma actual de un bloque de tiempo actual dentro de un área de superposición con un bloque de tiempo posterior; calcular un nivel hasta el cual el bloque de señal de desviación de diafragma actual se puede controlar sin sobredesviación de diafragma para el bloque de tiempo actual, considerando una comparación del bloque de señal de desviación de diafragma actual con un bloque de señal de desviación de diafragma posterior o una estimación del bloque de señal de desviación de diafragma posterior del bloque de señal de desviación de diafragma actual en la posición temporal; atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual en función del nivel para obtener un bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado; y sintetizar una señal de altavoz modificada en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado.

[0012] Según otra realización, un aparato para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma se puede configurar de modo tal que permita predecir una señal de desviación del diafragma, bloque por bloque, en bloques de tiempo superpuestos en función de la señal del altavoz para obtener un bloque de señal de desviación del diafragma por bloque de tiempo; determinar una primera porción de desviación máxima para un bloque de señal de desviación de diafragma actual de un bloque de tiempo actual en una primera área de superposición del bloque de tiempo actual con un bloque de tiempo anterior, así como en el área residual del bloque de señal de desviación de diafragma actual; determinar una segunda porción de desviación máxima para el bloque de señal de desviación de diafragma actual del bloque de tiempo actual en una segunda área de superposición del bloque de tiempo actual con un bloque de tiempo posterior; calcular un nivel en función de la primera porción de desviación máxima cuando la primera porción de desviación máxima es más pequeña que la segunda porción de desviación máxima o calcular el nivel en función de la segunda porción de desviación máxima cuando la segunda porción de desviación máxima es más pequeña que la primera porción de desviación máxima; atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual en función del nivel para obtener un bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado; y sintetizar una señal de altavoz modificada en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado.

[0013] Según otra realización, un procedimiento de modificación de una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación de diafragma puede comprender las etapas de: predicción bloque por bloque de una señal de desviación de diafragma en bloques de tiempo superpuestos en función de la señal de altavoz para obtener un bloque de señal de desviación de diafragma por bloque de tiempo; determinación de una posición temporal de una desviación máxima de un bloque de señal de desviación de diafragma actual de un bloque de tiempo actual dentro de un área de superposición con un bloque de tiempo posterior; cálculo de un nivel hasta el cual el bloque de señal de desviación de diafragma actual se puede controlar sin sobredesviación de diafragma para el bloque de tiempo actual considerando una comparación del bloque de señal de desviación de diafragma actual con un bloque de señal de desviación de diafragma posterior o una estimación del bloque de señal de desviación de diafragma posterior del bloque de señal de desviación de diafragma actual en la posición temporal; atenuación del bloque de señal de desviación de diafragma actual en base al nivel para obtener un bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado; y sintetización de una señal de altavoz modificada en base al bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado.

[0014] Según otra realización, un procedimiento para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma puede comprender las etapas de: predicción bloque por bloque de una señal de desviación del diafragma en bloques de tiempo superpuestos en función de la señal del altavoz para obtener un bloque de señal de desviación del diafragma por bloque de tiempo; determinación de una primera porción de desviación máxima para un bloque de señal de desviación de diafragma actual de un bloque de tiempo actual en una primera área de superposición del bloque de tiempo actual con un bloque de tiempo anterior, así como en el área residual del bloque de señal de desviación de diafragma actual; determinación de una segunda porción de desviación máxima para el bloque de señal de desviación de diafragma actual del bloque de tiempo actual en una segunda área de superposición del bloque de tiempo actual con un bloque de tiempo posterior; cálculo de un nivel en función de la primera porción de desviación máxima cuando la primera porción de desviación máxima es menor que la segunda porción de desviación máxima o cálculo del nivel en función de la segunda porción de desviación máxima cuando la segunda porción de desviación máxima es menor que la primera porción de desviación máxima; atenuación del bloque de señal de desviación de diafragma actual en base al nivel para obtener un bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado; y sintetización de una señal de altavoz modificada en base al bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado.

[0015] Una realización se refiere a un aparato para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma. El aparato se puede configurar de modo tal que prediga una señal de desviación del diafragma, bloque por bloque, en bloques de tiempo superpuestos en función de la señal del altavoz para obtener un bloque de señal de desviación del diafragma por bloque de tiempo. Por consiguiente, por ejemplo, antes de que la señal del altavoz se transmita a un altavoz, el aparato puede inferir la desviación del diafragma que provoca, por ejemplo, la señal del altavoz en un diafragma del altavoz, a partir de la señal del altavoz. Además, el aparato se puede configurar para determinar una posición temporal de una desviación máxima de un bloque de señal de desviación de diafragma actual de un bloque de tiempo actual dentro de un área de superposición con un bloque de tiempo posterior. El aparato también se puede configurar de manera tal que calcule un nivel hasta el cual el bloque de señal de desviación del diafragma actual se puede controlar sin sobredesviación del diafragma para el bloque de tiempo actual, considerando una comparación del bloque de señal de desviación del diafragma actual con un bloque de señal de desviación del diafragma posterior o una estimación del bloque de señal de desviación del diafragma posterior del bloque de señal de desviación del diafragma actual en la posición temporal. Un bloque de tiempo después del bloque de tiempo actual, que puede superponerse con el bloque de tiempo actual, comprende, por ejemplo, el bloque de señal de desviación de diafragma posterior que el aparato puede predecir, por ejemplo, explícitamente a partir de una señal de altavoz posterior del bloque de tiempo posterior o puede estimarse a partir del bloque de señal de desviación de diafragma del bloque de tiempo actual. Aquí, el nivel que calcula el aparato puede representar, por ejemplo, un nivel de amplitud de desviación del diafragma, un nivel de voltaje, un nivel de corriente, una presión sonora (por ejemplo, en Pascal o en bar), energía sonora (en vatios), potencia sonora (en vatios), una intensidad de sonido (por ejemplo, en vatios/m2), un nivel de potencia sonora (por ejemplo, en dB), un nivel de intensidad sonora (por ejemplo, en decibelios), un nivel de presión sonora (por ejemplo, en decibelios), un nivel de volumen (por ejemplo, en teléfono o en decibelios (A)) o una sonoridad (por ejemplo, en sonios). El aparato también se puede configurar para atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual en función del nivel para obtener un bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado. Además, el aparato se puede configurar para sintetizar una señal de altavoz modificada en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado.

[0016] Esta realización del aparato se basa en el hallazgo de que considerando tanto el bloque de tiempo actual como el bloque de tiempo posterior, la señal de desviación de diafragma del bloque de tiempo actual no se atenúa demasiado o demasiado en comparación con el bloque de señal de desviación de diafragma posterior, por lo que se puede obtener una alta calidad de sonido. Aquí, mediante la atenuación en función de la comparación de bloques de señal de desviación de diafragma superpuestos, el aparato puede considerar una adición de superposición (por ejemplo, una convolución segmentada de bloques de señal de desviación de diafragma modificados de bloques de tiempo sucesivos), mediante la cual una señal de desviación de diafragma común puede dar como resultado el área de superposición del bloque de señal de desviación de diafragma actual con el bloque de señal de desviación de diafragma posterior, que debe comprender una amplitud de desviación que sea menor que la sobredesviación de diafragma para que se pueda garantizar la protección mecánica. Para esto, el aparato puede determinar el nivel hasta el cual se puede controlar el bloque de señal de desviación de diafragma para atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual en comparación con el bloque de señal de desviación de diafragma posterior en una relación optimizada. El nivel se determina, por ejemplo, en la posición temporal de la desviación máxima, ya que en esta posición temporal, por ejemplo, se puede producir una sobredesviación del diafragma y, por tanto, el nivel se puede determinar de manera tal que el bloque de señal de desviación del diafragma actual se atenúe de manera tal que se pueda obtener una amplitud de desviación máxima del diafragma en esta posición temporal, por ejemplo, después de la adición de superposición. Por consiguiente, se puede obtener el bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado, lo que puede garantizar que la señal de altavoz sintetizada a partir del mismo, por ejemplo, el diafragma del altavoz al que se puede transmitir la señal de altavoz sintetizada, no se pueda dañar por sobredesviación de diafragma y el altavoz se pueda operar a alto rendimiento, por ejemplo, utilizando la desviación posible completa del diafragma (por ejemplo, hasta la amplitud de desviación de diafragma máxima) sin sobredesviación de diafragma.

[0017] Por lo tanto, debe indicarse que el aparato puede proporcionar una alta calidad de sonido con una buena protección mecánica y un alto rendimiento debido a la señal sintetizada del altavoz.

[0018] Según una realización, para calcular el nivel, el aparato se puede configurar para determinar un cociente entre el bloque de señal de desviación de diafragma actual en la posición temporal, por un lado, y una suma del bloque de señal de desviación de diafragma posterior o la estimación del bloque de señal de desviación de diafragma posterior en la posición temporal y el bloque de señal de desviación de diafragma actual en la posición temporal, por otro lado. Por consiguiente, con el cociente, el bloque de señal de desviación de diafragma actual se puede comparar con el bloque de señal de desviación de diafragma posterior. El cociente puede definir qué tan grande puede ser una porción de la amplitud máxima de la señal de desviación del diafragma actual en la posición temporal de una desviación general de la corriente y el posterior bloque de señal de desviación del diafragma juntos en la posición temporal. Por consiguiente, en función de este cociente, el nivel puede definir una amplitud de desviación de diafragma máxima en la posición temporal para el bloque de tiempo actual y, en función del nivel, el bloque de señal de desviación de diafragma actual completo se puede atenuar de modo tal que la amplitud máxima atenuada en la posición temporal no exceda, por ejemplo, la amplitud de desviación de diafragma máxima. El cociente permite que el bloque de señal de desviación de diafragma actual se pueda atenuar en relación con el bloque de señal de desviación de diafragma posterior mediante el aparato, por lo que se puede obtener una alta calidad de sonido.

[0019] Según una realización, el aparato está configurado para escalar el cociente con un factor de seguridad. El factor de seguridad puede representar un número real en el intervalo de cero a uno. Esto puede obtener una atenuación más fuerte del bloque de señal de desviación de diafragma actual que la necesaria, por lo que se optimiza la protección mecánica de un altavoz al que se puede transmitir una señal de altavoz que el aparato atenúa y, por tanto, se puede obtener una protección mecánica estable a largo plazo.

[0020] Una realización se refiere a un aparato para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma. El aparato se puede configurar de modo tal que prediga una señal de desviación del diafragma, bloque por bloque, en bloques de tiempo superpuestos en función de la señal del altavoz para obtener un bloque de señal de desviación del diafragma por bloque de tiempo. De esa manera, por ejemplo, antes de que la señal del altavoz se transmita a un altavoz, el aparato puede inferir la desviación del diafragma causada, por ejemplo, mediante la señal del altavoz en el diafragma de un altavoz, a partir de la señal del altavoz. Además, el aparato se puede configurar para determinar una primera porción de desviación máxima para un bloque de señal de desviación de diafragma actual de un bloque de tiempo actual en una primera área de superposición del bloque de tiempo actual con un bloque de tiempo anterior, así como en el área residual del bloque de señal de desviación de diafragma actual. De esa manera, en función de la primera porción de desviación máxima, se puede determinar para el bloque de tiempo actual completo, por ejemplo, en función de un bloque de señal de desviación de diafragma anterior que el aparato modifica (por ejemplo, un bloque de tiempo anterior al bloque de tiempo actual que puede superponerse al bloque de tiempo actual), cuánto se debe atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual para provocar que no haya sobredesviación de diafragma, por ejemplo, para una suma de superposición del bloque de señal de desviación de diafragma actual con el bloque de señal de desviación de diafragma anterior modificado. Además, el aparato se puede configurar para determinar una segunda porción de desviación máxima para el bloque de señal de desviación de diafragma actual del bloque de tiempo actual en una segunda área de superposición del bloque de tiempo actual con un bloque de tiempo posterior. Por consiguiente, se puede determinar, en función de la segunda porción de desviación máxima, por ejemplo, en función de un bloque de señal de desviación de diafragma posterior que predijo el aparato, o en función de un bloque de señal de desviación de diafragma posterior que estimó el aparato, en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual, cuánto se debe atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual, por ejemplo, para no causar sobredesviación de diafragma, por ejemplo, para una suma de superposición del bloque de señal de desviación de diafragma actual con el bloque de señal de desviación de diafragma anterior. Aquí, el bloque de señal de desviación de diafragma posterior puede comprender, por ejemplo, un bloque de tiempo después del bloque de tiempo actual que puede superponerse con el bloque de tiempo actual. El aparato se puede configurar para calcular un nivel en función de la primera porción de desviación máxima cuando la primera porción de desviación máxima es menor que la segunda porción de desviación máxima o para calcular el nivel en función de la segunda porción de desviación máxima cuando la segunda porción de desviación máxima es menor que la primera porción de desviación máxima. Además, el aparato se puede configurar para atenuar el bloque de señal de desviación del diafragma actual en función del nivel para obtener un bloque de señal de desviación del diafragma actual modificado. Además, el aparato se puede configurar para sintetizar una señal de altavoz modificada en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado.

[0021] Esta realización del aparato se basa en el conocimiento de que, en función de la primera porción de desviación máxima o en función de la segunda porción de desviación máxima, el aparato puede atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual de modo tal que, por ejemplo, para una superposición de una señal de altavoz modificada anterior con la señal de altavoz modificada actual, y para una superposición de la señal de altavoz modificada actual con una señal de altavoz modificada posterior, se puede impedir la sobredesviación de diafragma. Aquí, el nivel que se calcula en función de la primera porción de desviación máxima puede definir cuánto debe atenuarse el bloque de señal de desviación de diafragma actual para no causar sobredesviación de diafragma para una suma de superposición con un bloque de señal de desviación de diafragma modificado anterior. Dado que la señal de desviación de diafragma comprende tanto el bloque de señal de desviación de diafragma anterior como el bloque de señal de desviación de diafragma actual en el área de superposición del bloque de tiempo actual con el bloque de tiempo anterior, el bloque de señal de desviación de diafragma anterior y el bloque de señal de desviación de diafragma actual pueden atenuarse uno con respecto al otro de modo tal que la señal de desviación de diafragma no dé como resultado una sobredesviación de diafragma. Si, por ejemplo, el bloque de señal de desviación de diafragma anterior ya está muy atenuado, el bloque de señal de desviación de diafragma actual puede atenuarse solo ligeramente, y si el bloque de señal de desviación de diafragma anterior está atenuado solo ligeramente, el aparato puede hacer que el bloque de señal de desviación de diafragma actual se atenúe en gran medida. La segunda porción de desviación máxima puede definir una relación entre el bloque de señal de desviación de diafragma actual y el bloque de señal de desviación de diafragma posterior y, por tanto, puede garantizar que el bloque de señal de desviación de diafragma actual no se atenúe excesivamente con respecto al bloque de señal de desviación de diafragma posterior y, por tanto, el aparato puede obtener una alta calidad de sonido. Si, por ejemplo, la segunda porción de desviación máxima define una atenuación más alta que la primera porción de desviación máxima, entonces el bloque de señal de desviación de diafragma actual completo se atenuará según el nivel calculado en función de la segunda porción de desviación máxima. Aquí, se descubrió que el bloque de señal de desviación de diafragma actual debe atenuarse al menos tanto que se impida la sobredesviación del diafragma, de modo tal que una amplitud de desviación del bloque de señal de desviación de diafragma actual completo no exceda una amplitud de desviación máxima (una amplitud mayor que la amplitud de desviación máxima puede resultar, por ejemplo, en la sobredesviación del diafragma), por lo tanto, el nivel se calcula en función de la porción de desviación máxima más pequeña, ya que la misma puede causar una mayor atenuación. Por consiguiente, es, por ejemplo, ventajoso atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual completo con una atenuación mayor que con una atenuación menor que no provoca sobredesviación de diafragma, por ejemplo, solo en una de las dos áreas de superposición (por ejemplo, el área de superposición del bloque de tiempo actual con el bloque de tiempo anterior o el bloque de tiempo posterior), pero puede, por ejemplo, ser demasiado baja en la otra área de superposición.

[0022] Por consiguiente, debe indicarse que el aparato puede proporcionar una alta calidad de sonido con una buena protección mecánica y un alto rendimiento debido a la señal sintetizada del altavoz.

[0023] Según una realización, el aparato se puede configurar para calcular el nivel en función de la primera porción de desviación máxima por medio de un producto de un valor límite de desviación máxima y la primera porción de desviación máxima o para calcular el nivel en función de la segunda porción de desviación máxima por medio de un producto del valor límite de desviación máxima y la segunda porción de desviación máxima. El valor límite de desviación máximo puede definir que la sobredesviación del diafragma se produce a una amplitud de desviación, que provoca la señal de altavoz modificada, por ejemplo, después de una suma de superposición, mayor que el valor límite de desviación máximo. Dado que, por ejemplo, una señal de altavoz modificada que proporcionó el aparato puede resultar de una adición de superposición de una señal de altavoz modificada de bloques de tiempo superpuestos, la primera porción de desviación máxima puede definir cuánto debe atenuarse al menos el bloque de señal de desviación de diafragma actual para no exceder el valor límite de desviación máximo para una adición de superposición con el bloque de señal de desviación de diafragma anterior modificado; y la segunda porción de desviación máxima puede definir cuánto debe atenuarse al menos el bloque de señal de desviación de diafragma actual para obtener una calidad de sonido muy buena, para atenuarse en una suma de superposición en una buena relación con el bloque de señal de desviación de diafragma posterior. Dado que, por tanto, el nivel basado en la primera porción de desviación máxima y el nivel basado en la segunda porción de desviación máxima pueden definir cada uno una atenuación mínima del bloque de señal de desviación de diafragma actual, el aparato puede modificar el bloque de señal de desviación de diafragma según el nivel que causa una mayor atenuación del bloque de señal de desviación de diafragma actual. El bloque de señal de desviación del diafragma actual no debe exceder el nivel para que no se produzca una sobredesviación del diafragma, por ejemplo, en un altavoz.

[0024] Según una realización, el aparato se puede configurar para determinar una posición temporal de una desviación máxima del bloque de señal de desviación de diafragma actual del bloque de tiempo actual dentro de la segunda área de superposición con el bloque de tiempo posterior. De esa manera, la posición temporal puede proporcionar un "valor de desviación crítico" (por ejemplo, la desviación máxima) que puede causar una sobredesviación del diafragma. Además, el aparato se puede configurar para determinar, para la segunda porción de desviación máxima, un cociente entre el bloque de señal de desviación de diafragma actual en la posición temporal, por un lado, y una suma de un bloque de señal de desviación de diafragma posterior o una estimación del bloque de señal de desviación de diafragma posterior en la posición temporal, en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual del bloque de tiempo actual, y el bloque de señal de desviación de diafragma actual en la posición temporal, por otro lado, por lo que el aparato puede modificar el bloque de señal de desviación de diafragma actual de una manera anticipada para optimizar una calidad de sonido.

[0025] Según una realización, el aparato se puede configurar para escalar el cociente con un factor de seguridad. El factor de seguridad puede ser un número real en un intervalo de cero a uno. Esto puede obtener una atenuación más fuerte del bloque de señal de desviación de diafragma actual que la necesaria, por lo que se optimiza la protección mecánica de un altavoz al que se puede transmitir una señal de altavoz que el aparato atenúa y, por tanto, se puede obtener una protección mecánica estable a largo plazo.

[0026] Según una realización, el aparato se puede configurar para estimar la segunda porción de desviación máxima en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual. De este modo, el aparato utiliza solo, por ejemplo, el bloque de señal de desviación de diafragma actual para determinar la segunda porción de desviación máxima, por lo que el aparato puede atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual de manera más eficiente y más fácil, y por tanto puede ofrecer una protección mecánica muy efectiva, por ejemplo, para altavoces.

[0027] Según una realización, el aparato se puede configurar para estimar la segunda porción de desviación máxima en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual por medio de una red neuronal. La red neuronal permite una estimación muy exacta de la segunda porción de desviación máxima, por lo que el aparato puede atenuar el bloque de señal de desviación del diafragma actual con una eficiencia muy alta y una velocidad muy alta a fin de impedir la sobredesviación del diafragma.

[0028] Según una realización, el aparato se puede configurar para descomponer el bloque de señal de desviación de diafragma actual en al menos un bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia. Aquí, el al menos un bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia puede comprender, por ejemplo, una banda de frecuencia del bloque de señal de desviación de diafragma actual a través del bloque de tiempo actual completo. Dado que las bandas de frecuencia individuales deben experimentar, por ejemplo, una atenuación diferente para que no se produzca una sobredesviación del diafragma y se pueda mejorar la calidad del sonido, la descomposición del bloque de señal de desviación del diafragma actual en el al menos un bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia es ventajosa.

[0029] Según una realización, el aparato se puede configurar para determinar, para cada uno del al menos un bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia, al menos una posición temporal adicional donde una combinación de señal predeterminada excede un valor límite de desviación máximo en la primera área de superposición del bloque de tiempo actual con el bloque de tiempo anterior, así como en el bloque de tiempo residual. Por consiguiente, las posiciones adicionales (por ejemplo, cada bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia puede tener una posición adicional) pueden indicar, por ejemplo, que el bloque de tiempo de frecuencia respectivo o el bloque de señal de desviación de diafragma actual deben someterse a la atenuación por parte del aparato en estas posiciones para que no se produzca una sobredesviación del diafragma. Mediante el uso de la combinación de señales, se puede garantizar adicionalmente que la posición adicional determinada de esa manera no represente realmente una "posición crítica" que deba atenuarse, por lo que el aparato puede encontrar posiciones (por ejemplo, las posiciones temporales adicionales) que pueden causar la sobredesviación del diafragma de manera muy eficiente y con muy pocos o ningún error.

[0030] Según una realización, la combinación de señales puede incluir una combinación aditiva del bloque de señales de desviación de diafragma actual con un bloque de señales de desviación de diafragma anterior modificado; y una combinación aditiva del bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia respectivo con el bloque de señal de desviación de diafragma precedente modificado; y una combinación aditiva de una cantidad del bloque de señal de desviación de diafragma actual con una cantidad del bloque de señal de desviación de diafragma anterior modificado. Estas tres combinaciones aditivas permiten, entre otras cosas, que las posiciones temporales adicionales donde, por ejemplo, puede ocurrir una desviación máxima, se determinen de manera tal que las mismas no comprendan, por ejemplo, ninguna posición temporal donde las deflexiones máximas de los bloques de tiempo de señal de banda de frecuencia individuales se cancelen entre sí, por ejemplo, debido a una posición de fase. Además, las tres combinaciones aditivas pueden considerar que las amplitudes máximas en los bloques de tiempo de señal de banda de frecuencia con una banda de frecuencia relativamente alta deben atenuarse en una medida suficiente; y deflexiones máximas que están cerca en el tiempo en diferentes bloques de tiempo de señal de banda de frecuencia pueden resultar en manchas de una desviación máxima en la posición temporal. Por consiguiente, el aparato puede proporcionar de manera muy eficiente y segura una buena protección mecánica, por ejemplo, de un altavoz al que el aparato puede transmitir la señal del altavoz modificado.

[0031] Según una realización, el aparato se puede configurar para determinar un factor de atenuación para cada uno del al menos un bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia en función del nivel y la posición temporal adicional para atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual. Por consiguiente, se garantiza una atenuación dependiente de la banda de frecuencia, por lo que se puede optimizar la calidad del sonido.

[0032] Según una realización, el aparato se puede configurar para comparar el factor de atenuación por bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia para el bloque de tiempo actual con una versión del factor de atenuación por bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia para el bloque de tiempo anterior, reducida en intensidad de atenuación por una función de desvanecimiento predeterminada y para usar un factor de atenuación seleccionado que está asociado con una mayor atenuación para el bloque de tiempo actual del mismo. Esto puede tener lugar, por ejemplo, por medio de funciones de ataque, retención y liberación y puede resultar en una optimización de la calidad del sonido. La función de desvanecimiento predeterminada puede definir, por ejemplo, qué tan rápido puede desaparecer una atenuación que aplicó el aparato al bloque de señal de desviación de diafragma actual y, por tanto, puede proporcionar, por ejemplo, la señal de altavoz original sin atenuación. La función de liberación puede comprender diferentes tiempos de liberación para mejorar la calidad del sonido.

[0033] Los tiempos de liberación pueden depender, entre otros, de una duración de los cruces de un límite de desviación máximo, así como de la intensidad de la atenuación. Por consiguiente, se permite que el bloque de señal de desviación del diafragma actual se atenúe lo suficientemente largo, pero no demasiado largo a fin de impedir que el bloque de señal de desviación del diafragma actual también se atenúe en posiciones que no den como resultado una sobredesviación del diafragma.

[0034] Según una realización, el aparato se puede configurar para dividir el bloque de señal de desviación de diafragma actual en una porción de señal de percusión y una porción de señal armónica para determinar la función de desvanecimiento predeterminada en función de la porción de señal de percusión y/o la porción de señal armónica. La función de desvanecimiento predeterminada puede comprender constantes de tiempo que pueden diferir para la porción de señal de percusión y/o la porción de señal armónica para optimizar la calidad del sonido. Por consiguiente, por ejemplo, las constantes de tiempo corto pueden ser ventajosas para la porción de señal de percusión y las constantes de tiempo largo para la porción de señal armónica.

[0035] Según una realización, el aparato se puede configurar para calcular, para cada una de la al menos una posición temporal adicional, una primera porción de desviación máxima para el bloque de tiempo actual considerando el valor límite de desviación máxima y el bloque de señal de desviación de diafragma precedente modificado. Por consiguiente, la primera porción de desviación máxima puede definir qué porción del valor límite de desviación máxima ocupa el bloque de señal de desviación de diafragma actual, por ejemplo, considerando una porción del bloque de señal de desviación de diafragma anterior modificado del valor límite de desviación máxima en el cálculo. Aquí, por ejemplo, se considera una superposición-suma entre el bloque de tiempo anterior y el bloque de tiempo actual, que puede tener una influencia en la sobredesviación del diafragma.

[0036] Según una realización, el aparato se puede configurar para calcular la primera porción de desviación máxima a partir de un cociente entre una diferencia del valor límite de desviación máxima, donde un signo del valor límite de desviación máxima depende del bloque de señal de desviación de diafragma actual en la posición temporal adicional y el bloque de señal de desviación de diafragma precedente modificado, por un lado, y el valor límite de desviación máxima, por otro lado. Por consiguiente, la primera porción de desviación máxima puede indicar en porcentaje en qué medida el aparato debe atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual en relación con el valor límite de desviación máxima. La primera porción de desviación máxima, sumada con una porción del bloque de señal de desviación del diafragma anterior modificado en el valor límite de desviación máxima asciende a, por ejemplo, el 100 %. Opcionalmente, el aparato se puede configurar para multiplicar la primera porción de desviación máxima por el valor límite de desviación máxima para determinar el nivel que el bloque de señal de desviación del diafragma actual debe, por ejemplo, no exceder a fin de impedir la sobredesviación del diafragma.

[0037] Según una realización, el aparato se puede configurar para calcular un bloque de señal de altavoz actual modificado a partir del bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado y para someter una primera parte (por ejemplo, un área de superposición del bloque de tiempo actual con el bloque de tiempo anterior) del bloque de señal de altavoz actual modificado a una suma de superposición con un bloque de señal de altavoz anterior modificado para sintetizar una señal de altavoz modificada. En otras palabras, una salida al altavoz es, por ejemplo, solo la superposición del bloque de señal del altavoz modificado anterior con la primera parte del bloque de señal del altavoz modificado actual. Para la suma de superposición, el aparato se puede configurar, por ejemplo, para calcular la señal de altavoz modificada del bloque de tiempo actual con una señal de altavoz modificada del bloque de tiempo anterior a una señal de altavoz general en la primera área de superposición y para calcular la señal de altavoz modificada del bloque de tiempo actual con una señal de altavoz modificada del bloque de tiempo posterior a una señal de altavoz general en la segunda área de superposición. Por consiguiente, la señal de altavoz general puede incluir, por ejemplo, todas las señales de altavoz modificadas de todos los bloques de tiempo y puede calcular áreas de superposición de los bloques de tiempo individuales con la suma de superposición. La señal de altavoz general también puede denominarse señal de altavoz modificada que puede sintetizar el aparato en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado.

[0038] Según una realización, el aparato se puede configurar para proporcionar una señal de altavoz actual en lugar del bloque de señal de altavoz actual modificado cuando una desviación máxima del bloque de tiempo actual no excede un valor límite de desviación máximo. Por consiguiente, se permite que el aparato verifique primero si el aparato debe realizar una modificación o una atenuación y el aparato solo realiza la modificación o la atenuación cuando el aparato detecta que la señal del altavoz actual podría conducir a una sobredesviación del diafragma sin la modificación o la atenuación. De esa manera, el aparato puede proporcionar una buena protección mecánica para un altavoz de una manera muy eficiente y con poca energía. Además, la calidad del sonido se optimiza ya que la señal del altavoz solo se modifica o atenúa, por ejemplo, cuando el aparato detecta una posible sobredesviación del diafragma y, de lo contrario, el aparato puede proporcionar la señal del altavoz original o transmitirla al altavoz.

[0039] Según una realización, para atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual, el aparato está configurado para calcular uno o varios factores de atenuación en función del nivel y para calcular uno o varios factores de atenuación con el bloque de señal de desviación de diafragma actual. El bloque de señal de desviación de diafragma actual, por ejemplo, no debe exceder el nivel, por lo que el aparato puede calcular los factores de atenuación de manera tal que, por ejemplo, el aparato atenúe los cruces individuales del bloque de señal de desviación de diafragma actual o el bloque de señal de desviación de diafragma completo de manera tal que el bloque de señal de desviación de diafragma actual no exceda el nivel. De este modo, se permite adicionalmente que los factores de atenuación se puedan seleccionar de modo tal que el bloque de señal de desviación del diafragma actual se atenúe exactamente al nivel, por lo que un altavoz, al que se puede transmitir la señal del altavoz, que el aparato sintetizó, puede tener un alto rendimiento ya que, por ejemplo, se puede usar una desviación completa de un diafragma del altavoz.

[0040] Según una realización, el aparato se puede configurar para comparar el uno o los varios factores de atenuación para el bloque de tiempo actual con una versión del uno o varios factores de atenuación para el bloque de tiempo anterior, cuya intensidad de atenuación se reduce mediante una función de desvanecimiento predeterminada y para usar un factor de atenuación seleccionado que está asociado con una atenuación más alta para el bloque de tiempo actual del mismo.

[0041] Según una realización, el aparato se puede configurar para dividir el bloque de señal de desviación de diafragma actual en una porción de señal de percusión y una porción de señal armónica y para determinar la función de desvanecimiento predeterminada en función de la porción de señal de percusión y/o la porción de señal armónica.

[0042] Según una realización, la función de desvanecimiento predeterminada puede comprender constantes de tiempo más cortas para la porción de señal de percusión que para la porción de señal armónica.

[0043] Una realización proporciona un procedimiento para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma. El procedimiento comprende, por ejemplo, las siguientes etapas: predicción bloque por bloque de una señal de desviación de diafragma en bloques de tiempo superpuestos en función de la señal del altavoz para obtener un bloque de señal de desviación de diafragma por bloque de tiempo; determinación de una posición temporal de una desviación máxima de un bloque de señal de desviación de diafragma actual de un bloque de tiempo actual dentro de un área de superposición con un bloque de tiempo posterior; cálculo de un nivel hasta el cual el bloque de señal de desviación de diafragma actual se puede controlar sin sobredesviación de diafragma para el bloque de tiempo actual considerando una comparación del bloque de señal de desviación de diafragma actual con un bloque de señal de desviación de diafragma posterior o una estimación del bloque de señal de desviación de diafragma posterior del bloque de señal de desviación de diafragma actual en la posición temporal; atenuación del bloque de señal de desviación de diafragma actual en base al nivel para obtener un bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado; y sintetización de una señal de altavoz modificada en base al bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado.

[0044] Una realización proporciona un procedimiento para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma. El procedimiento comprende, por ejemplo, las siguientes etapas: predicción bloque por bloque de una señal de desviación de diafragma en bloques de tiempo superpuestos en función de la señal del altavoz para obtener un bloque de señal de desviación de diafragma por bloque de tiempo; determinación de una primera porción de desviación máxima para un bloque de señal de desviación de diafragma actual de un bloque de tiempo actual en una primera área de superposición del bloque de tiempo actual con un bloque de tiempo anterior, así como en el área residual del bloque de señal de desviación de diafragma actual; determinación de una segunda porción de desviación máxima para el bloque de señal de desviación de diafragma actual del bloque de tiempo actual en una segunda área de superposición del bloque de tiempo actual con un bloque de tiempo posterior; cálculo de un nivel en función de la primera porción de desviación máxima cuando la primera porción de desviación máxima es menor que la segunda porción de desviación máxima o cálculo del nivel en función de la segunda porción de desviación máxima cuando la segunda porción de desviación máxima es menor que la primera porción de desviación máxima; atenuación del bloque de señal de desviación de diafragma actual en base al nivel para obtener un bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado; y síntesis de una señal de altavoz modificada en base al bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado.

Breve descripción de los dibujos

[0045] Las realizaciones de la presente invención se detallarán posteriormente con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Fig. 1 es una ilustración esquemática de un aparato según una realización de la presente invención;

la Fig. 2 es una ilustración esquemática de un aparato para calcular una primera y una segunda porción de desviación máxima según una realización de la presente invención;

la Fig. 3 es un diagrama de bloques de un flujo de señal general en el aparato según una realización de la presente invención;

la Fig. 4 es un diagrama de bloques de un análisis de señal del aparato según una realización de la presente invención; la Fig. 5a es un diagrama de bloques de un cálculo de una segunda porción de desviación máxima con el aparato según una realización de la presente invención;

la Fig. 5b es un diagrama de bloques de un cálculo de una segunda porción de desviación máxima con una estimación de un bloque de señal de desviación de diafragma posterior por medio del aparato según una realización de la presente invención;

la Fig. 5c es un diagrama de bloques de una estimación de una segunda porción de desviación máxima con el aparato según una realización de la presente invención;

la Fig. 6 es un diagrama de bloques de una adaptación de factores de atenuación por medio del aparato según una realización de la presente invención;

la Fig. 7 es un diagrama de bloques de un procedimiento para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma según una realización de la presente invención; y

la Fig. 8 es un diagrama de bloques de un procedimiento para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma con una determinación de una primera y una segunda porción de desviación máxima según una realización de la presente invención.

Descripción detallada de la invención

[0046] Las realizaciones según la presente invención se tratarán con más detalle a continuación con referencia a los dibujos adjuntos. Con respecto a las figuras esquemáticas ilustradas, debe observarse que los bloques funcionales ilustrados pueden considerarse tanto como elementos o características del aparato de la invención como etapas de procedimiento respectivas del procedimiento de la invención y las etapas de procedimiento respectivas del procedimiento de la invención también pueden derivarse de las mismas. Antes de que las realizaciones de la presente invención se describan con más detalle a continuación con referencia a los dibujos, debe observarse que los elementos, objetos y/o estructuras idénticos, funcionalmente iguales o iguales en las diferentes figuras están provistos de los mismos o similares números de referencia en las diferentes figuras, de modo tal que la descripción de estos elementos ilustrados en diferentes realizaciones es intercambiable o interaplicable.

[0047] La Fig. 1 muestra una ilustración esquemática de un aparato 100 para modificar una señal de altavoz 110 a fin de impedir la sobredesviación del diafragma. El aparato 100 puede estar configurado para predecir una señal de desviación del diafragma 130 bloque por bloque en bloques de tiempo superpuestos 1201 a 1203 en función de la señal del altavoz 110 para obtener un bloque de señal de desviación del diafragma 1301 a 1303 por bloque de tiempo 1201 a 1203. Según la Fig. 1, por ejemplo, el aparato 100 puede obtener tres bloques de señal de desviación de diafragma 1301 a 1303 para tres bloques de tiempo 1201 a 1203. Esto es solo una realización y es posible que el aparato 100 pueda predecir la señal de desviación de diafragma 130 con más bloques de tiempo superpuestos 1201 a 1203 a partir de la señal de altavoz 110. De esa manera, por ejemplo, el aparato 100 puede predeterminar que los bloques de tiempo 1201 a 1203 tengan un tamaño de bloque de 10 ms (los tamaños de bloque de > 5 ms, > 8 ms o > 10 ms son ventajosos), por lo que el aparato 100 puede obtener tantos bloques de señal de desviación de diafragma 1301 a 1303 que la señal de altavoz completa 110 (por ejemplo, el período de tiempo completo de la señal de altavoz 110) puede reflejarse completamente por los bloques de tiempo 1201 a 1203 con una longitud de bloque que el aparato 100 predeterminó. De esa manera, por ejemplo, la señal de desviación de diafragma 130 puede definir cuánto desviaría la señal de altavoz 110 un diafragma en un altavoz en cualquier momento.

[0048] Además, el aparato 100 puede estar configurado para determinar una posición temporal 140 de una desviación máxima de un bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 de un bloque de tiempo actual 1202 dentro de un área de superposición 124 con un bloque de tiempo posterior 1203. De esa manera, el aparato 100 puede, por ejemplo, muestrear el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 para una desviación máxima dentro del área de superposición 124 del bloque de tiempo actual 1202,. Esta desviación máxima puede dar como resultado, por ejemplo, una sobredesviación del diafragma cuando el aparato 100 no modifica la señal de desviación del diafragma 130.

[0049] El aparato 100 se puede configurar para calcular (por ejemplo, con el medio de procesamiento 150), para el bloque de tiempo actual 1202 considerando una comparación del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 con un bloque de señal de desviación de diafragma posterior 1303 o una estimación del bloque de señal de desviación de diafragma posterior 1303 a partir del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1322 en la posición temporal, un nivel 150a hasta el cual el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 se puede controlar sin sobredesviación de diafragma. Por el nivel 150a, el aparato 100 puede determinar cuánto debe atenuarse el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302, por ejemplo, para atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 en una relación que coincida con el bloque de señal de desviación de diafragma posterior 1303, de modo tal que el aparato 100 pueda mantener una alta calidad de sonido.

[0050] Además, el aparato 100 se puede configurar para atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 en función del nivel 150a para obtener un bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado 1602. El aparato puede realizar esto, por ejemplo, para cada bloque de señal de desviación de diafragma 1301 a 1303 para obtener, por ejemplo, tres bloques de señal de desviación de diafragma modificados 1601 a 1603 según la Fig. 1. Los bloques de señal de desviación de diafragma modificados 1601 a 1603 pueden definir una señal de desviación de diafragma modificada 160.

[0051] Además, el aparato 100 se puede configurar para sintetizar una señal de altavoz modificada.

[0052] Además, el aparato 100 se puede configurar para sintetizar una señal de altavoz modificada 170 en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado 1602. Para esto, el aparato 100 puede, por ejemplo, sintetizar un bloque de señal de altavoz modificado 1701, 1702 a partir de cada bloque de señal de desviación de diafragma modificado 1601, 1602 y unirlos a la señal de altavoz modificada 170 mediante un procedimiento de superposición-suma. Alternativamente, el aparato 100 se puede configurar para unir primero los bloques de señal de desviación de diafragma modificados 1601, 1602 a la señal de desviación de diafragma modificada 160 mediante el procedimiento de superposición-suma y para sintetizar la señal de altavoz modificada completa 170 en una etapa a partir de la señal de desviación de diafragma modificada 160. Opcionalmente, el aparato 100 puede proporcionar la señal de altavoz 170 modificada de esa manera y transmitirla, por ejemplo, a un altavoz.

[0053] Según una realización, para calcular el nivel 150a, el aparato 100 se puede configurar para determinar un cociente entre el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 en la posición temporal 140, por un lado, y una suma del bloque de señal de desviación de diafragma posterior 1303 o la estimación del bloque de señal de desviación de diafragma posterior 1303 en la posición temporal 140 y el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 en la posición temporal 140, por otro lado. Esta etapa se puede realizar, por ejemplo, con el medio de procesamiento 150. El cociente puede definir, por ejemplo, la relación del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 con el bloque de señal de desviación de diafragma posterior 1303 en la posición temporal 140. Por consiguiente, el nivel 150a calculado de esa manera puede definir cuánto se debe atenuar el bloque de señal de desviación del diafragma actual 1032 al menos para que se pueda mantener una alta calidad de sonido mientras se impide la sobredesviación del diafragma.

[0054] Según una realización, el aparato 100 se puede configurar para escalar el cociente con un factor de seguridad. Esto puede, por ejemplo, causar una fuerte atenuación de la señal de desviación del diafragma 130, por lo que se puede aumentar la protección mecánica de un diafragma de un altavoz contra la sobredesviación del diafragma. Esta etapa se puede realizar, por ejemplo, con el medio de procesamiento 150.

[0055] Según una realización, el aparato 100 se puede configurar para descomponer el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 en al menos un bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia. Esto puede tener lugar, por ejemplo, con el medio de procesamiento 150. De esa manera, el aparato 100 puede descomponer el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 en al menos una banda de frecuencia, donde el al menos un bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia puede representar una banda de frecuencia del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 para el bloque de tiempo actual completo 1202. Por consiguiente, el aparato 100 puede descomponer el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 en varios bloques de tiempo de señal de banda de frecuencia, que pueden representar cada uno el bloque de tiempo actual completo 1202 y una banda de frecuencia diferente del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302. Esta característica permite que el aparato 100 atenúe o modifique el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 de modo tal que ninguna o solo pocas no linealidades den como resultado el bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado 1602. De este modo, el aparato 100 puede garantizar una alta calidad de sonido. La característica descrita en esta invención puede representar, por ejemplo, una descomposición de banda de frecuencia 151 que realizó el medio de procesamiento 150.

[0056] Según una realización, el aparato 100 se puede configurar para determinar al menos una posición temporal adicional 142 para cada uno del al menos un bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia, donde una combinación de señal predeterminada (por ejemplo, del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 con el bloque de señal de desviación de diafragma modificado anterior 1601) excede un valor límite de desviación máximo en la primera área de superposición 122 del bloque de tiempo actual 1202 con el bloque de tiempo anterior 1201, así como en el bloque de tiempo residual 1202 (por ejemplo, también en el área de superposición 124). La combinación de señales predeterminada puede representar, por ejemplo, una suma de superposición del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 con el bloque de señal de desviación de diafragma anterior modificado 1601 en la primera área de superposición 122. El valor límite de desviación máximo puede definir, por ejemplo, a partir de cuándo, por ejemplo, una amplitud del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 daría como resultado una sobredesviación de diafragma cuando el aparato 100 no atenuaría o modificaría el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302. Por consiguiente, al menos una posición temporal adicional 142, que también puede denominarse posición temporal crítica, se puede determinar por bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia, por lo que el aparato 100 puede determinar cómo debe modificarse o atenuarse el al menos un bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia de modo tal que pueda impedirse la sobredesviación del diafragma y, por tanto, el aparato 100 puede garantizar una buena protección mecánica para los altavoces. Esto puede tener lugar, por ejemplo, por medio de la determinación de la posición 152 del medio de procesamiento 150.

[0057] Según una realización, la combinación de señales puede incluir una combinación aditiva del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 con un bloque de señal de desviación de diafragma precedente modificado 1601 y una combinación aditiva del bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia respectivo con el bloque de señal de desviación de diafragma precedente modificado 1601,y una combinación aditiva de una cantidad del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 con una cantidad del bloque de señal de desviación de diafragma precedente modificado 1601. Por consiguiente, por ejemplo, al menos una de las tres combinaciones aditivas debe exceder el valor límite de desviación máximo en la posición temporal adicional 142. Las tres combinaciones aditivas se basan en el hallazgo de que los picos de desviación (por ejemplo, deflexiones máximas) de un bloque de señal de banda de frecuencia se cancelan entre sí en una superposición debido a una posición de fase y pueden ser invisibles en el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302. Además, con las tres combinaciones aditivas, se puede considerar que los picos de desviación en los bloques de tiempo de señal de banda de frecuencia de alta frecuencia deben atenuarse en una medida suficiente y los picos de desviación en el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 pueden difuminarse por extremos cercanos en los bloques de tiempo de señal de banda de frecuencia individuales. Por consiguiente, al menos una posición temporal adicional 142 donde puede ocurrir la sobredesviación del diafragma y, por tanto, el aparato debe modificarla100, se puede determinar con el aparato 100 mediante las tres combinaciones aditivas de la combinación de señales.

[0058] Según una realización, el aparato 100 se puede configurar para determinar un factor de atenuación para cada uno del al menos un bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia en función del nivel 150a y la posición temporal adicional 142 para atenuar el bloque de señal de desviación del diafragma actual 1302. Esto puede tener lugar mediante la determinación del factor de atenuación 153. Por consiguiente, por ejemplo, la determinación del factor de atenuación 153 puede obtener la al menos una posición temporal adicional 142 por bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia a partir de la determinación de posición 152 y puede obtener el nivel 150a a partir del medio de procesamiento 150. Esto puede permitir que, al optimizar los factores de atenuación, se pueda impedir el uso de valores de inicio arbitrarios y, en cambio, se puedan usar valores de desviación en la posición temporal adicional 142, lo que puede acelerar la optimización. Por consiguiente, el aparato 100 está configurado para modificar o atenuar la señal de desviación del diafragma 130 de manera muy eficiente, por ejemplo, al tiempo que garantiza una alta calidad de sonido, de modo tal que se puede impedir la sobredesviación del diafragma que provoca la señal del altavoz 110.

[0059] Según la realización, el aparato 100 se puede configurar para comparar el factor de atenuación por bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia para el bloque de tiempo actual 1202 con una versión del factor de atenuación por bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia para el bloque de tiempo anterior 1201, reducido en intensidad de atenuación por una función de desvanecimiento predeterminada, y usar un factor de atenuación seleccionado que puede asociarse con una atenuación más alta para el bloque de tiempo actual 1202 del mismo. Por consiguiente, se puede considerar, por ejemplo, que una atenuación del bloque de señal de desviación de diafragma anterior 1301 puede comprender una función de desvanecimiento que también puede influir en una atenuación del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 por parte del aparato 100, por lo que, por ejemplo, el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302, por ejemplo, reducido en intensidad de atenuación con los factores de atenuación mediante la función de desvanecimiento predeterminada, ya se puede atenuar lo suficiente a fin de impedir la sobredesviación de diafragma. Por consiguiente, con esta característica, los factores de atenuación pueden seleccionarse de modo tal que aparato 100 atenúe de manera suficiente el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 a fin de impedir la sobredesviación del diafragma y, por tanto, para que el aparato 100 proporcione una buena protección mecánica para un altavoz. Esto puede tener lugar con la determinación del factor de atenuación 153.

[0060] El aparato 100 puede, por ejemplo, atenuar la señal de desviación del diafragma 130 con funciones de ataque, retención y liberación. Mediante tiempos de ataque cortos, el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 se puede atenuar muy rápidamente, la atenuación se puede mantener durante un corto tiempo por medio de la función de retención y se puede liberar de nuevo con la función de liberación. De esa manera, por ejemplo, se puede usar un tiempo de ataque de 0 segundos para que la señal de altavoz modificada 107 que puede proporcionar el aparato 100 no comprenda ninguna amplitud de desviación de diafragma no atenuada que pueda dar como resultado una sobredesviación del diafragma. El tiempo de liberación puede depender de los factores de atenuación determinados. De esa manera, por ejemplo, los sonidos largos pueden necesitar constantes de tiempo largas para no causar modulación y los sonidos similares a la percusión pueden necesitar constantes de tiempo bastante cortas. El tiempo de liberación puede monitorear los factores de atenuación de los bloques de tiempo de señal de banda de frecuencia individuales comparando los factores de atenuación del bloque de tiempo actual 1202 con la versión de los factores de atenuación del bloque de tiempo anterior 1201, reducida en intensidad de atenuación por una función de desvanecimiento predeterminada. Si, por ejemplo, aumenta la desviación del diafragma del bloque de señal de desviación del diafragma actual 1302, los factores de atenuación se pueden adaptar de modo tal que se pueda impedir la sobredesviación del diafragma. Esto puede tener lugar con la determinación del factor de atenuación 153.

[0061] Según una realización, el aparato 100 puede estar configurado para dividir el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 en una porción de señal de percusión y una porción de señal armónica, y para determinar la función de desvanecimiento predeterminada en función de la porción de señal de percusión y/o la porción de señal armónica. Esto puede tener lugar, por ejemplo, con la división de la señal de desviación del diafragma 154 antes de la descomposición de la banda de frecuencia 151. Esta característica puede mejorar la calidad del sonido, ya que, por ejemplo, las constantes de tiempo más cortas de la función de desvanecimiento predeterminada son más adecuadas para señales de percusión y constantes de tiempo más largas, por ejemplo, para señales armónicas. La división en la porción de señal de percusión y la porción de señal armónica puede tener lugar, por ejemplo, para el bloque de señal de desviación de diafragma actual completo 1302 o para cada bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302.

[0062] Según una realización, el aparato 100 se puede configurar para calcular, para cada una de la al menos una posición temporal adicional 142, una primera porción de desviación máxima para el bloque de tiempo actual 1202 considerando el valor límite de desviación máxima y el bloque de señal de desviación de diafragma precedente modificado 1601. Esta porción de desviación máxima puede determinar para el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302, en qué medida el aparato 100 aún debe atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302, de modo tal que no se cause sobredesviación de diafragma en una superposición-suma del área de superposición 122 y, por tanto, también se puede considerar el bloque de señal de desviación de diafragma anterior modificado 1301. Esto puede tener lugar con el medio de procesamiento 150.

[0063] Según una realización, el aparato 100 se puede configurar para calcular la primera porción de desviación máxima a partir de un cociente entre una diferencia del valor límite de desviación máxima, donde un signo del valor límite de desviación máxima puede depender del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 en la posición temporal adicional 142 y el bloque de señal de desviación de diafragma precedente modificado 160i, por un lado, y el valor límite de desviación máxima, por otro lado. Esto puede tener lugar con el medio de procesamiento 150.

[0064] Según una realización, el aparato 100 se puede configurar para calcular un bloque de señal de altavoz actual modificado 1702 a partir del bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado 1602 y para someter el bloque de señal de altavoz actual modificado 1702 a una suma de superposición con el bloque de señal de altavoz precedente modificado 1701 para sintetizar una señal de altavoz modificada 170. Al calcular el bloque de señal de altavoz actual 1702, por ejemplo, no existe ningún bloque de señal de altavoz modificado posterior 1703. Por consiguiente, una salida a un altavoz puede ser, por ejemplo, la superposición del bloque de señal de altavoz modificado anterior 1701 con una primera parte del bloque de señal de altavoz modificado actual 1702, donde la primera parte puede ser, por ejemplo, un área de superposición 122 del bloque de tiempo actual 1202 con el bloque de tiempo anterior 1201.

[0065] Según una realización, el aparato 100 se puede configurar para proporcionar una señal de altavoz actual 110 en lugar del bloque de señal de altavoz actual modificado 1702 cuando una desviación máxima del bloque de señal de desviación del diafragma actual 1302 del bloque de tiempo actual 1202 no excede un valor límite de desviación máximo. Por consiguiente, el aparato 100 puede proteger muy eficientemente un altavoz de la sobredesviación del diafragma atenuando o modificando la señal del altavoz actual 110 solo cuando el aparato 100 detecta que la señal de altavoz actual 110 puede provocar la sobredesviación del diafragma.

[0066] Según una realización, para atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302, el aparato 100 se puede configurar para calcular uno o varios factores de atenuación en función del nivel 150a (por ejemplo, con la determinación del factor de atenuación 153) y para calcular el uno o varios factores de atenuación con el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302. Con un medio informático 155, el uno o varios factores de atenuación se pueden calcular con el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 de modo tal que se pueda determinar un bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado 1602, que no debe dar como resultado una sobredesviación de diafragma.

[0067] La Fig. 2 muestra una ilustración esquemática de un aparato 100 para modificar una señal de altavoz 110 a fin de impedir la sobredesviación del diafragma, que puede comprender características y funcionalidades según el aparato 100 de la Fig. 1. Además, el aparato 100 se puede configurar para determinar una primera porción de desviación máxima180a para un bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 de un bloque de tiempo actual 1202 en una primera área de superposición 142 de un bloque de tiempo actual 1202 (por ejemplo, el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302) con un bloque de tiempo anterior 1201, así como en el área residual del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302. Por consiguiente, se puede determinar para todo el bloque de tiempo actual 1202 cuánto debe atenuar el aparato 100 al menos el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302, de modo tal que, por ejemplo, para una superposición-suma del bloque de señal de desviación de diafragma modificado actual 1602 con el bloque de señal de desviación de diafragma modificado anterior 1601, no se produce sobredesviación de diafragma en un altavoz. Por consiguiente, la porción de desviación máxima puede indicar qué tan grande puede ser una porción del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 de un valor límite de desviación máxima de modo tal que no se exceda el valor límite de desviación máxima y, por tanto, se puede causar una sobredesviación de diafragma. Aquí, el valor límite de desviación máximo puede definir qué tan grande puede ser una desviación después de una suma de superposición del bloque de señal de desviación de diafragma modificado actual 1602 y el bloque de señal de desviación de diafragma modificado anterior 1601 como máximo, de modo tal que no se produzca una sobredesviación de diafragma. Una relación de la primera porción de desviación máxima 180a a una porción de desviación residual (por ejemplo, una porción de desviación del bloque de señal de desviación de diafragma modificado precedente 1601 del valor límite de desviación máxima) puede, por ejemplo, seleccionarse de manera tal que se pueda obtener una alta calidad de sonido.

[0068] Además, el aparato 100 se puede configurar para determinar una segunda porción de desviación máxima 180b para el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 del bloque de tiempo actual 1202 en una segunda área de superposición 124 del bloque de tiempo actual 1202 con un bloque de tiempo posterior 1203. Con esta característica, el aparato 100 es capaz de atenuar o modificar el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 ya de una manera anticipada. Por consiguiente, el aparato 100 puede determinar, por ejemplo, la relación del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 con el bloque de señal de desviación de diafragma posterior 1303 y, en consecuencia, atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302, por lo que se puede obtener una alta calidad de sonido. La segunda porción de desviación máxima 180b puede tener esta relación.

[0069] Además, el aparato 100 se puede configurar para calcular un nivel 150a en función de la primera porción de desviación máxima 180a cuando la primera porción de desviación máxima 180a es más pequeña que la segunda porción de desviación máxima 180b, o para calcular el nivel 150a en función de la segunda porción de desviación máxima 180b cuando la segunda porción de desviación máxima 180b es más pequeña que la primera porción de desviación máxima 180a. Por consiguiente, el aparato 100 está configurado, por ejemplo, para determinar una mayor atenuación en función de la primera porción de desviación máxima 180a y la segunda porción de desviación máxima 180b y para seleccionar la misma para atenuar la señal de desviación de diafragma 130 para garantizar que una señal de desviación de diafragma modificada 160 no pueda dar como resultado una sobredesviación de diafragma. Esto tiene lugar, por ejemplo, mediante un medio de procesamiento 150.

[0070] Según una realización, el aparato 100 se puede configurar para calcular el nivel 150a en función de la primera porción de desviación máxima 180a por medio de un producto del valor límite de desviación máxima y la primera porción de desviación máxima 180a, o para calcular el nivel 150a en función de la segunda porción de desviación máxima 180b por medio de un producto del valor límite de desviación máxima y la segunda porción de desviación máxima 180b. Por consiguiente, el nivel 150a puede definir una amplitud máxima, que el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 puede tener como máximo. Por consiguiente, el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 no puede exceder el nivel 150a. El cálculo del nivel tiene lugar, por ejemplo, a través del medio de procesamiento 150. Con el nivel 150a, el aparato 100 puede verificar si el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 debe modificarse o atenuarse o puede proporcionarse sin ningún procesamiento adicional.

[0071] Según una realización, el aparato 100 se puede configurar para determinar una posición temporal 140 de una desviación máxima del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 del bloque de tiempo actual 1202 dentro de la segunda área de superposición 124 con el bloque de tiempo posterior 1203; y para determinar, para la segunda porción de desviación máxima 180b, un cociente entre el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 en la posición temporal 140, por un lado, y una suma de un bloque de señal de desviación de diafragma posterior 1303 o una estimación del bloque de señal de desviación de diafragma posterior 1303 en la posición temporal 140, en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 del bloque de tiempo actual 1202, y el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 en la posición temporal 140, por otro lado. Según una realización, el aparato 100 se puede configurar para escalar el cociente con un factor de seguridad. La posición temporal se puede determinar, por ejemplo, a través del medio de procesamiento 150.

[0072] Según una realización, el aparato 100 se puede configurar para estimar la segunda porción de desviación máxima 180b en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302. Por consiguiente, por ejemplo, para determinar la segunda porción de desviación máxima 180b, no se necesita el bloque de señal de desviación de diafragma posterior 1303, sino solo el bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302. Esto mejora la eficiencia del aparato 100 para modificar la señal de desviación del diafragma 130 a fin de impedir la sobredesviación del diafragma.

[0073] Según una realización, el aparato 100 se puede configurar para estimar la segunda porción de desviación máxima 180b en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual 1302 por medio de una red neuronal. Mediante el uso de una red neuronal, el aparato 100 puede entrenarse y, por lo tanto, no solo realizar de manera muy eficiente la modificación de la señal de desviación del diafragma 130, sino también realizar una modificación muy exacta que puede resultar en un aumento de la eficiencia/un algoritmo más rápido.

[0074] La Fig. 3 muestra una realización del aparato 100, en otras palabras, por ejemplo, un flujo de señal general en un limitador de desviación (por ejemplo, el aparato 100).

[0075] A continuación, el aparato 100 también puede denominarse limitador de desviación. Según una realización, el aparato 100 se puede configurar para modificar una señal de altavoz U, 110 a fin de impedir la sobredesviación del diafragma, por ejemplo, X>Xmax, para predecir 135 una señal de desviación del diafragma X bloque por bloque en bloques de tiempo superpuestos en función de la señal del altavoz U, 110 para obtener un bloque de señal de desviación del diafragma Xi por bloque de tiempo. Aquí, por ejemplo, el aparato 100 puede detectar la señal de altavoz completa U, 110, o esta última puede detectarse bloque por bloque en bloques de tiempo superpuestos. De esa manera, se puede hacer referencia a una señal de altavoz actual de un bloque de tiempo actual, por ejemplo, como Ui y Xi pueden ser un bloque de señal de desviación de diafragma actual de un mismo bloque de tiempo. Aquí, i puede ser un entero positivo. La señal de desviación de diafragma X puede tener las mismas características y funcionalidades que la señal de desviación de diafragma 130 de la Fig. 1 o la Fig. 2, y el bloque de señal de desviación de diafragma actual Xi puede tener las mismas características y funcionalidades que el bloque de señal de desviación de diafragma 1302 de la Fig. 1 o la Fig. 2. Al predecir 135, la señal de desviación del diafragma X puede tener lugar, por ejemplo, por medio de un modelo de desviación no lineal.

[0076] El aparato 100 se puede configurar para determinar una posición temporal kü de una desviación máxima Xi[kü] de un bloque de señal de desviación de diafragma actual Xi de un bloque de tiempo actual i dentro de un área de superposición con un bloque de tiempo posterior i+1. Esto tiene lugar, por ejemplo, en el análisis de señales 150.

[0077] El aparato 100 se puede configurar para calcular un nivel (por ejemplo, hlXmax) hasta el cual el bloque de señal de desviación de diafragma actual Xi puede desviarse sin sobredesviación de diafragma para el bloque de tiempo actual i considerando una comparación del bloque de señal de desviación de diafragma actual (por ejemplo, X¡[k0]) con un bloque de señal de desviación de diafragma posterior (por ejemplo, Xi+1[k0-Metapa]) o una estimación del bloque de señal de desviación de diafragma posterior (por ejemplo, Xi+1[k0-Metapa]) del bloque de señal de desviación de diafragma actual Xi en la posición temporal (por ejemplo, k)) en el bloque de tiempo actual i y k0-Metapa en el bloque de tiempo posterior i+1, donde k0 y k0-Metapa representan el punto correspondiente en el tiempo para el bloque de señal de desviación de diafragma respectivo en el área de superposición de los dos bloques de tiempo. Esto puede tener lugar en el análisis de señales 150.

[0078] Además, el aparato 100 puede estar configurado para atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual Xi en función del nivel (hXmax) para obtener un bloque de señal de desviación de diafragma actual modificadoXt.. Esto puede tener lugar con la unidad de cálculo 155.

[0079] Además, el aparato 100 se puede configurar para sintetizar 175 una señal de altavoz modificada U en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual modificadoXt . Aquí, por ejemplo, la señal de altavoz modificada completaUse puede sintetizar 175 en función de una señal de desviación de diafragma completamente modificadaUo bloque por bloque en bloques de tiempo superpuestos, de modo tal que se sintetice 175 una señal de altavoz modificada actual , por ejemplo, en función del bloque de señal de desviación de diafragma modificado actualXtde un mismo bloque de tiempo. Aquí, i puede ser un número entero positivo y puede comprender la señal de desviación de diafragma modificada completaXdel bloque de señal de desviación de diafragma actualXt . La señal de desviación de diafragma modificadaXpuede tener las mismas características y funcionalidades que la señal de desviación de diafragma modificada 160 de la Fig. 1 o la Fig. 2, el bloque de señal de desviación de diafragma modificado actualXtpuede tener las mismas características y funcionalidades que el bloque de señal de desviación de diafragma modificado actual 1602 de la Fig. 1 o la Fig. 2, la señal de altavoz modificadaUpuede tener las mismas características y funcionalidades que la señal de altavoz modificada 170 de la Fig. 1 o la Fig. 2, y la señal de altavoz modificada actual puede tener las mismas características y funcionalidades que la señal de altavoz modificada actual 1702 de la Fig. 1 o la Fig. 2. La sintetización 175 de la señal de altavoz modificadaUpuede tener lugar, por ejemplo, por medio de un modelo de desviación no lineal inversa. Opcionalmente, el aparato 100 puede transmitir la señal de altavoz modificadaUo la señal de altavoz modificada actual a un altavoz 200.

[0080] Opcionalmente, el aparato 100 puede estar configurado para proporcionar una señal de altavoz actual Ui en lugar del bloque de señal de altavoz actual modificado y para transmitir la misma, por ejemplo, al altavoz 200 cuando una desviación máxima del bloque de señal de desviación de diafragma actual Xi del bloque de tiempo actual i no excede un valor límite de desviación máxima Xmax [por ejemplo, maxk|Xi[k]| < Xmax], que el aparato 100 puede realizar mediante una consulta 115.

[0081] Además, el aparato 100 se puede configurar para descomponer el bloque de señal de desviación de diafragma actual (Xi) en al menos un bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia (Xi,B0 a X í,bn, con N bloques de tiempo de señal de banda de frecuencia, donde N es un número entero positivo) con una descomposición de banda de frecuencia 151.

[0082] Según una realización, el aparato se puede configurar para determinar, para cada uno de los al menos un bloques de tiempo de señal de banda de frecuencia X<í>,0 a X<í bn>, al menos una posición temporal adicional donde una combinación de señal predeterminada excede un valor límite de desviación máximo Xmax en la primera área de superposición del bloque de tiempo actual i con el bloque de tiempo anterior i-1, así como en el bloque de tiempo recíproco i. Esto tiene lugar, por ejemplo, por medio del análisis de señales 150.

[0083] Según una realización, el aparato 100 se puede configurar para determinar un factor de atenuación g0 a gN para cada uno del al menos un bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia X í,b0 a X í bn, en base al nivel hlXma}x y la posición temporal adicional para atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual Xi. Esto tiene lugar, por ejemplo, mediante la determinación del factor de atenuación 153a.

[0084] Según una realización, el aparato 100 se puede configurar para comparar un factor de atenuación g0 a gN por bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia X<í>,0 a X<í bn>para el bloque de tiempo actual i con una versión del factor de atenuación g0 a gN por bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia X í,b0 a X í bn para el bloque de tiempo anterior i-1, reducido en intensidad de atenuación por una función de desvanecimiento predeterminada, y para usar un factor de atenuación seleccionado g0 a gN que está asociado con una atenuación más alta para el bloque de tiempo actual del mismo. Esto tiene lugar, por ejemplo, a través de las funciones de ataque, retención y liberación 153b. Si se aplica según una realización que una corriente gN es menor que una antigua gN, las funciones de ataque, retención y liberación 153b deben seleccionar la corriente gN, de lo contrario, aún debe seguirse la función de liberación, donde, por ejemplo, un factor de atenuación más alto gN puede causar menos atenuación. Según una realización, un factor de atenuación g = 1 puede definir una atenuación de 0 dB y un factor de atenuación g = 0,1 puede definir una atenuación de 20 dB.

[0085] Según una realización, la determinación del factor de atenuación 153a y las funciones de ataque, retención y liberación 153b pueden tener las mismas características y funcionalidades que la determinación del factor de atenuación 153 de la Fig. 1 o la Fig. 2.

[0086] Opcionalmente, la determinación del factor de atenuación 153a puede usar un modelo psicoacústico 190 para optimizar la determinación de los factores de atenuación g0 a gN y mejorar así la calidad del sonido de la señal del altavoz modificadoUo el bloque de señal del altavoz actualU¿.

[0087] De este modo, la realización ilustrada en la Fig. 3 puede representar un análisis de señal inteligente 150, tanto de una desviación general (por ejemplo, del bloque de señal de desviación de diafragma actual (Xi) como de la desviación en las respectivas bandas de frecuencia (por ejemplo, en los bloques de tiempo de señal de banda de frecuencia individual X<í>,0 a X<í>,<bn>), que puede proporcionar el hecho de que el valor de limitación de desviación Xmax se pueda aproximar sin un margen innecesario. El margen significa una porción no utilizada de una desviación máxima de un diafragma del altavoz 200. Por consiguiente, cuando existe un margen, el diafragma casi nunca se desvía por completo. Si el margen es demasiado grande, no se puede obtener un alto rendimiento en el altavoz. El aparato provoca, por ejemplo, solo un margen muy pequeño o nulo, por lo que se puede obtener un rendimiento muy alto del altavoz 200. Además, la Fig. 3 puede representar un sistema que puede combinar los mejores estrategias parciales para un sistema general óptimo y puede comprender una regulación separada de ataque, retención y liberación 153b para porciones de señal de percusión y armonía, lo que da como resultado una mejora de la calidad del sonido.

Preprocesamiento

[0088] En otras palabras, la Fig. 3 muestra una realización de un flujo de señal básico en el limitador de desviación de la invención 100. Se introduce un voltaje de entrada U (por ejemplo, la señal de altavoz U, 110), por ejemplo, bloque por bloque (por ejemplo, en los bloques de tiempo i) en el sistema (por ejemplo, el aparato 100). Los bloques de tiempo i pueden tener un tamaño de bloque temporal común que define, por ejemplo, la longitud de un bloque de tiempo i. Los tamaños de bloque > 10 ms han demostrado ser particularmente buenos. También son posibles tamaños de bloque de > 50 ps, > 1 ms, > 5 ms, > 12 ms, > 15 ms, > 20 ms o > 50 ms. Una curva de voltaje en el iésimo bloque puede denominarse comoU¿. La curva de voltaje en el i-ésimo bloque puede ser un ejemplo para el bloque de señal de altavoz actual Ui en el bloque de tiempo actual i.

[0089] Para aumentar la velocidad de las etapas de procesamiento posteriores, se puede realizar un filtrado pasa bajos y un submuestreo, ya que las altas frecuencias son apenas relevantes para la desviación del diafragma.

[0090] El voltaje U¿ se utiliza, por ejemplo, como señal de entrada de un modelo de desviación no lineal para la predicción 135 de la desviaciónXt(el bloque de señal de desviación de diafragma actual X<í>). El modelo de desviación permite el control sin ruta de retroalimentación. Las posibles realizaciones de los modelos de desviación son un filtro simple, un modelo estructural físico (por ejemplo, implementado en el espacio de estados) o un modelo de aprendizaje automático (por ejemplo, una red neuronal). El modelo de desviación no se limita a un principio de activador específico: los modelos para altavoces electrodinámicos, altavoces piezoeléctricos y altavoces electrostáticos se pueden utilizar de manera modular. Además, el modelo de desviación se puede implementar de manera adaptativa, es decir, variable en el tiempo, para adaptar los parámetros continuamente al altavoz de manera óptima. En este caso, el aparato puede comprender una trayectoria de retroalimentación. Todos los listados de los modelos de desviación y los principios del activador establecidos en esta invención deben considerarse ejemplares y no limitantes.

[0091] Si la desviación predicha (por ejemplo, una amplitud del bloque de señal de desviación de diafragma actual Xí) no excede el valor límite Xmax, la señal de entrada se pasa directamente al altavoz. De lo contrario, la señal de desviación predicha, por ejemplo, se procesa adicionalmente y se descompone en bandas de frecuencia adyacentesN > 1(por ejemplo, los bloques de señal de banda de frecuencia X<í>,0 a X<í>,<bn>). Esto corresponde, por ejemplo, al modo de funcionamiento de un banco de filtros. Las posibles implementaciones son, por ejemplo, filtros de paso de banda adyacentes o también bancos de filtros de reconstrucción perfectos como MDCT (transformación de coseno discreta modificada) o PQMF (filtros de espejo de pseudo cuadratura). Se debe considerar que este banco de filtros (por ejemplo, la descomposición de la banda de frecuencia 151) y el modelo psicoacústico 190 deben considerar las mismas bandas de frecuencia. Todos los listados de los procedimientos para descomponer la señal de desviación predicha X í en bandas de frecuencia adyacentes (B0 a BN, donde N es, por ejemplo, un número natural entre 1 y 100) establecidos en esta invención deben considerarse como ejemplares y no limitantes.

Análisis de la señal y cálculo de los factores de atenuación

[0092] En primer lugar, por ejemplo, se realiza un análisis de señal 150 usando todas las señales de tiempo de las bandas de frecuencia individualesXlBn(donde N es un número natural entre 0 y N) así como las señales de desviación globalesXl_1, Xty posiblementeXl+1(dondeXi_1define, por ejemplo, una señal de desviación global modificada del bloque de tiempo i-1 que precede al bloque de tiempo actual i). En la Fig. 4 se ilustra un diagrama de bloques para una posible realización.

[0093] La Fig. 4 muestra un diagrama de bloques que ilustra un flujo de señal, por ejemplo, del aparato en el análisis de señal que puede comprender las mismas características y funcionalidades que el medio de procesamiento 150 de la Fig. 1 o la Fig. 2 y que el análisis de señal 150 de la Fig. 3.

[0094] En primer lugar, por ejemplo, en función de un procesamiento de superposición-suma, se considera cuánto debe atenuarse al menos el bloque actual general i para que Xmax no se exceda en el área de superposición con el bloque posterior i+1. Aquí, debe observarse que el bloque posterior i+1 no se atenúa demasiado. Esta última medida no es necesaria para garantizar la protección del transductor, sino para maximizar la calidad del sonido. Por lo tanto, el margen de anticipación ha (por ejemplo, la segunda porción de desviación máxima 180b,ha)se calcula, por ejemplo, mediante

feo = argmax|^[Metapa...Mbtoque]|

ha =Xl[k0] X l+1[k0- M etapa] S |S e [0; 1]

dondeXtpuede representar la señal de tiempo de la desviación general en el i-ésimo bloque de señal (por ejemplo, el bloque de señal de desviación de diafragma actual), Mbloque la longitud de bloque y Metapa el ancho de la etapa del procesamiento de señal de superposición-suma y s un factor de seguridad paramétrico. A continuación, la segunda porción de desviación máxima 180b, ha también puede denominarse margen de anticipación. Por la anticipación, por ejemplo, el retardo de la señal aumenta por muestras Metapa. Un modelo de predicción respectivo para la curva de desviación futura (por ejemplo, el bloque de señal de desviación de diafragma posterior Xi+1) en función de la curva de señal actual (por ejemplo, el bloque de señal de desviación de diafragma actual Xi+1), por ejemplo, por medio de una red neuronal o un modelo estadístico para la predicción directa de ha, en función del bloque de señal actual (por ejemplo, el bloque de señal de desviación de diafragma actual Xi), podría eliminar la consideración del segundo bloque de señal (por ejemplo, el bloque de señal de desviación de diafragma posterior Xi+1). La Fig. 5a, la Fig. 5b y la Fig. 5c ilustran posibles realizaciones del cálculo del margen de anticipación 180b.

[0095] La Fig. 5a, la Fig. 5b y la Fig. 5c muestran realizaciones del cálculo del margen de anticipación. Al calcular la curva de señal futura (véase la Fig. 5a) con la estimación de la curva de señal futura en función del bloque de señal actual (véase la Fig. 5b) con la estimación directa del margen de anticipación ha en función de la curva de señal actual (véase la Fig. 5c).

[0096] Por consiguiente, la Fig. 5a muestra, por ejemplo, un cálculo de la segunda porción de desviación máxima 180b, ha en función de una predicción 135 del bloque de señal de desviación de diafragma actual Xi en función de la señal de altavoz actual Ui y el bloque de señal de desviación de diafragma posterior Xi+1 en función de la señal de altavoz posterior Ui+1, donde la predicción 135 tiene lugar, por ejemplo, por medio de un modelo de desviación no lineal. Por consiguiente, el aparato 100 puede determinar exactamente cuánto debe atenuarse el bloque de señal de desviación de diafragma actual Xi de modo tal que el aparato pueda garantizar una alta protección mecánica de un transductor (por ejemplo, diafragma, suspensión) del altavoz 200.

[0097] La Fig. 5b muestra, por ejemplo, un cálculo de la segunda porción de desviación máxima 180b, ha, donde el bloque de señal de desviación de diafragma posterior Xi+1 se estima 136 en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual Xi, por lo que la segunda porción de desviación máxima 180b, ha se puede calcular más rápido y, por tanto, de manera más eficiente. La segunda porción de desviación máxima 180b, ha se puede determinar mediante el aparato a partir del bloque de señal de desviación de diafragma actual Xi y el bloque de señal de desviación de diafragma posterior estimado Xi+1. La estimación 136 del bloque de señal de desviación de diafragma posterior Xi+1 puede tener lugar, por ejemplo, a través de una red neuronal.

[0098] La Fig. 5c muestra, por ejemplo, un cálculo de la segunda porción de desviación máxima 180b, ha, donde la segunda porción de desviación máxima 180b, ha se estima 182 en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual Xi. Por consiguiente, la segunda porción de desviación máxima 180b, ha se puede calcular incluso más rápido y de manera más eficiente, ya que el bloque de señal de desviación de diafragma posterior Xi+1 no es necesario para el cálculo. La estimación 182 puede tener lugar, por ejemplo, a través de una red neuronal.

[0099] El cálculo del margen de anticipación ha no se basa explícitamente en las etapas posteriores de análisis de señales, es decir, el mismo puede tener lugar por separado con las respectivas señales de entrada.

[0100] Según la Fig. 4, una siguiente etapa en el análisis de señal 150 según una realización puede incluir la identificación de valores de desviación críticos 152 en las señales predichas (por ejemplo, la señal de desviación de diafragma X, tal como Xi y Xi+1 o los bloques de señal de banda de frecuencia X¡,0 a X¡,<bn>), que pueden servir posteriormente para calcular los factores de atenuación para las bandas de frecuencia individuales.

[0101] Para buscar los valores de desviación críticos 152 (o posiciones temporales adicionales), por ejemplo, se pueden usar tres combinaciones de señales diferentes (por ejemplo, combinaciones aditivas):

1 Xalt X¡,

2. âlt ^i,B0 -^a lt ^i,BN,

3. |*altl l*il,

donde

Xt- l[k Metapa\,fe < ^<bloque>^etapa

*a lt [fe]

0, fe — ^<bloque>—^ e t a p a

[0102] En las tres combinaciones de señales, por ejemplo, todos los extremos que exceden el límite de desviación Xmax se identifican como valores de desviación críticos. De esa manera, por ejemplo, se observan valores de desviación críticosLy sus índices fcc,¡ con 0<1 <L.Los valores de desviación críticos sirven a fin de impedir la optimización de los factores de atenuación con valores de inicio aleatorios, lo que acelera el algoritmo.

[0103] A continuación, un margen de retrospección 180a puede ser una primera porción de desviación máxima. Según una realización, comienza un bucle de procesamiento que tiene iteraciones L. Aquí, primero se calcula el margen de retrospección, por ejemplo, para el í-ésimo valor de desviación crítico que tiene el índice fcc¡, es decir, qué tan grande debe ser al menos la atenuación general del bloque actualipara que la superposición con el bloque ya procesado anteriori — 1no resulte en exceder el valor límite Xmáx. El margen de retrospección para el í-ésimo valor de desviación crítica hb,¡ se calcula, por ejemplo, mediante:

signo(X¡[fcc¡])Xmáx -^alt[^c,z]

h b,í _

•^ máx

[0104] Se calcula un margen finalhh184, para el í-ésimo valor de desviación crítica, por ejemplo, como

h = signo(X[fe<c>¡])m in(|h<b,>¡ |,|h<a>|).

[0105] Por consiguiente, según una realización, el aparato se puede configurar para calcular un nivel (hXmax) en función de la primera porción de desviación máxima (hb,l) cuando la primera porción de desviación máxima (ha) es menor que la segunda porción de desviación máxima (ha), o para calcular el nivel (hXmax) en función de la segunda porción de desviación máxima (ha) cuando la segunda porción de desviación máxima (ha) es menor que la primera porción de desviación máxima (hb,l).

[0106] La Fig. 4 muestra, por ejemplo, el análisis de señal 150 de la Fig. 3 en detalle.

[0107] Según la Fig. 3, para cada una de las bandas de frecuenciaN,por ejemplo, se puede calcular un factor de atenuación lineal g0 a gN por medio de la determinación del factor de atenuación 153a (aquí, lineal significa, por ejemplo, que no se introducen no linealidades adicionales en el bloque de señal respectivo, que sería el caso en un compresor). Aquí, según una realización, la desviación en cada banda de frecuencia se pondera con un modelo psicoacústico 190, por lo que la calidad del sonido y el volumen deben permanecer lo más altos posible. El modelo psicoacústico 190 consiste en una variación simple, por ejemplo, de la evaluación A según la norma DIN EN 61672-1 2003-10, pero también puede representar una implementación no lineal de las curvas que tienen la misma sonoridad o un modelo más complejo (por ejemplo, enmascaramiento en el dominio de tiempo y frecuencia). Todos los listados de modelos psicoacústicos indicados en esta invención o deben considerarse ejemplares y no limitativos.

[0108] De esa manera, por ejemplo, todos los valores de desviación críticosLse procesan hasta que, por ejemplo, se obtiene una reducción óptima de la desviación total máxima. Si la desviación general no se puede reducir por debajo del valor límite h¡Xmáx en función de los valores de desviación críticos, posiblemente, se puede utilizar la optimización LMS con los mejores factores de atenuación hasta entonces como valores iniciales para encontrar factores de atenuación adecuados.

[0109] Si se conocen los factores de atenuación para el bloque de señal de desviación de diafragma actual Xi, los mismos se regulan, por ejemplo, a través de las funciones de ataque, retención y liberación (AHR) 153b, que de nuevo pueden ser independientes entre sí dentro de las bandas de frecuencia individuales. Aquí, además, se pueden aplicar diferentes funciones de AHR (por ejemplo, una AHR de percusión 153b1 y una AHR armónica 153b2) a la porción de señal de percusión y la porción de señal armónica, lo que puede mejorar aún más la calidad del sonido (las constantes de tiempo más cortas son, por ejemplo, adecuadas para señales de percusión, las más largas, por ejemplo, para señales armónicas). Para esto, la señalXtse debe dividir previamente en las porciones respectivas mediante la descomposición armónica-percusiva 151b y, a continuación, el banco de filtros debe procesarla (descomposición de banda de frecuencia 151). La Fig. 6 representa este procedimiento esquemáticamente.

[0110] La Fig. 6 muestra una realización para diferentes funciones de ataque, retención y liberación 153b-i, 153b2 para porciones de señal de percusión y armónica que pueden ser un detalle de las funciones de ataque, retención y liberación 153b de la Fig. 3. Según una realización, la determinación del factor de atenuación 153 de la Fig. 1 o la Fig. 2 puede tener las mismas características y funcionalidades que las diferentes funciones de ataque, retención y liberación 153b-i, 153b2.

[0111] Los factores de atenuación go a gN pueden obtener y adaptar tanto la AHR percusiva 153bi como la AHR armónica 153b2 a partir de la determinación del factor de atenuación 153a (ilustrada en la Fig. 3).

[0112] Según una realización, el análisis de señal 150 (cálculo de margen 180a, 180b, búsqueda de valores de desviación críticos 152) y/o el cálculo de los factores de atenuación 153, 153a, 153b pueden tener lugar posiblemente de otra manera, donde el resultado final puede ser muy similar o idéntico.

[0113] Según una realización, el aparato 100, el procedimiento 300 o el procedimiento 400 se pueden usar en el procesamiento de señales de audio, la protección de altavoces, microaltavoces en dispositivos móviles (teléfonos inteligentes, tabletas, portátiles,...), altavoces PA grandes cerca del límite de rendimiento mecánico y pequeños transductores en altavoces Bluetooth.

[0114] Según una realización, las funciones de ataque, retención y liberación (AHR) 153b pueden comprender tanto la AHR de percusión 153b1 como la AHR armónica 153b2, así como una síntesis de una señal de desviación de diafragma modificada por percusión 155a y una armonía 155b del bloque de tiempo actual, pero también es posible que las funciones de ataque, retención y liberación (AHR) 153b solo comprendan la AHR de percusión 153b 1 y la AHR armónica 153b2 y el medio de cálculo 155 de la Fig. 1, la Fig. 2 o la Fig. 3 comprende la síntesis de una señal de desviación de diafragma modificada por percusión 155a y armonía 155b del bloque de tiempo actual, así como la suma 155 de la señal de desviación de diafragma modificada por percusión 155a y armonía 155b del bloque de tiempo actual de la Fig. 6. En otras palabras, en 155a y 155b, las bandas de frecuencia ya se pueden sumar por separado para una porción de señal de desviación de diafragma de percusión 155a y armonía 155b. Con la suma 155 en la Fig. 6, a continuación se suman las dos porciones de la señal de desviación del diafragma.

Síntesis de señales

[0115] La señal de desviación de diafragma modificada por percusión 155a y armonía 155b del bloque de tiempo actual se suma 155 a continuación, por ejemplo, y a partir de la desviación limitadaXt(por ejemplo, la señal de desviación de diafragma actual modificada), se calcula el voltaje que debe suministrarse al altavoz 200 para provocar la desviación deseada, por ejemplo, con la ayuda de un modelo de desviación no lineal inversa 175. Este modelo inverso también se puede configurar como filtro simple, modelo estructural físico o modelo de aprendizaje automático. Todos los listados para modelos inversos establecidos en esta invención deben considerarse como ejemplares y no como limitantes. La suma 155 así como las señales de desviación de diafragma modificadas por percusión 155a y armonía 155b del bloque de tiempo actual de la Fig. 6 pueden comprender características y funcionalidades de los medios informáticos 155 de la Fig. 1, Fig. 2 y Fig. 3, y/o los medios informáticos 155 de la Fig. 1, Fig. 2 y Fig. 3 pueden comprender características y funcionalidades de la suma 155 así como la señal de desviación de diafragma modificada por percusión 155a y armonía 155b del bloque de tiempo actual de la Fig. 6.

[0116] Efectos y ventajas de las características técnicas del aparato:

[0117] El análisis de señal 150 se puede configurar para seleccionar coeficientes de atenuación, por ejemplo, de manera que la desviación se use de manera óptima sin margen innecesario y los coeficientes de atenuación, por ejemplo, no estén optimizados con valores de inicio aleatorios. Esto es ventajoso ya que la desviación se puede maximizar y los factores de atenuación se pueden calcular más rápido que con una optimización pura.

[0118] Los modelos no lineales de anticipación y retroceso pueden configurarse para permitir una predicción exacta del comportamiento del transductor (por ejemplo, la señal de desviación del diafragma) con los parámetros respectivos. Esto es ventajoso ya que el rendimiento del transductor (por ejemplo, el altavoz 200) se puede usar mejor y no se necesita una ruta de retroalimentación.

[0119] La estrategia multibanda (por ejemplo, la descomposición de banda de frecuencia 151) en combinación con factores de atenuación constante bloque por bloque se puede configurar para no generar nuevas no linealidades dentro de los bloques de señal (por ejemplo, los bloques de señal de desviación de diafragma como, por ejemplo, Xi, Xi+1). Esto es ventajoso ya que, en comparación con una estrategia de compresor, pueden producirse menos artefactos de sonido por no linealidades.

[0120] El modelo psicoacústico 190, por ejemplo, una evaluación A, curvas de la misma sonoridad, enmascaramiento en el dominio de tiempo y frecuencia, se puede configurar para seleccionar factores de atenuación con respecto a la audición humana de una manera óptima. Esto es ventajoso ya que la calidad del sonido y el volumen se pueden maximizar con la mayor desviación posible.

[0121] Por consiguiente, la invención descrita en esta invención puede ser ventajosa ya que, según una realización de la presente invención, se puede calcular una tensión de salida mediante un modelo de altavoz no lineal inverso (X ^ U ), que puede predecir la señal de desviación del diafragma con mayor precisión que un modelo según el documento US20180014121A1. Además, por ejemplo, se utiliza un modelo psicoacústico para calcular los factores de atenuación (en la configuración más simple, por ejemplo, la evaluación A) para aumentar la calidad del sonido.

[0122] En el documento A MODEL BASED EXCURSION PROTECTION ALGORITHM FOR LOUDSPEAKERS, no existe una estrategia multibanda, sino que todas las frecuencias se atenúan con un compresor, lo que de nuevo da como resultado no linealidades (ThD, IMD) en la señal por la curva característica no lineal del compresor. Según una realización de la presente invención, existe una estrategia multibanda y un modelo psicoacústico para calcular los factores de atenuación (en la configuración más simple, por ejemplo, la evaluación A), por lo que se puede aumentar la protección mecánica, por ejemplo, de un diafragma de un altavoz y también se puede aumentar la calidad del sonido.

[0123] Según una realización de la presente invención, se usan modelos de desviación no lineales (directo e inverso), sin embargo, en el documento US8855322B2 se aplican los factores de atenuación, por ejemplo, directamente a la señal de tensión; por lo que predecir el comportamiento real del transductor es más preciso en la presente invención que en el documento US8855322B2. La optimización para calcular los factores de atenuación de subbanda utiliza, según el documento US8855322B2, una condición de borde (a saber, la multiplicación de las cantidades de energía de banda y la función de transferencia sin tener en cuenta la posición de fase y la posible cancelación), lo que tiene el efecto de que, según el algoritmo, la desviación general con frecuencia se mantiene por debajo del valor límite y el rendimiento del transductor no se utiliza por completo. Según una realización de la presente invención, por ejemplo, el análisis de señal tiene el efecto de que se considera la posición de fase y no queda margen innecesario.

[0124] Según una realización de la presente invención, se usan modelos no lineales, o se realiza un análisis de señal preciso en las bandas de frecuencia, al contrario que en el documento US9807502BA.

[0125] La Fig. 7 muestra un diagrama de bloques de un procedimiento 300 para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma con predicción bloque por bloque 310 en bloques de tiempo superpuestos en función de la señal de altavoz de una señal de desviación del diafragma para obtener un bloque de señal de desviación del diafragma por bloque de tiempo. Además, el procedimiento 300 puede comprender la determinación 320 de una posición temporal de una desviación máxima de un bloque de señal de desviación de diafragma actual de un bloque de tiempo actual con un área de superposición teniendo un bloque de tiempo posterior. Además, el procedimiento 300 puede comprender el cálculo 330 de un nivel hasta el cual el bloque de señal de desviación de diafragma actual se puede controlar sin sobredesviación de diafragma para el bloque de tiempo actual, mientras se considera una comparación del bloque de señal de desviación de diafragma actual con un bloque de señal de desviación de diafragma posterior o una estimación del bloque de señal de desviación de diafragma posterior del bloque de señal de desviación de diafragma actual en la posición temporal. Además, el procedimiento 300 puede comprender una atenuación 340 del bloque de señal de desviación de diafragma actual basado en el nivel para obtener un bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado y la sintetización 350 de una señal de altavoz modificada en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado.

[0126] La Fig. 8 muestra un diagrama de bloques de un procedimiento 400 para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma con predicción bloque por bloque 310 en bloques de tiempo superpuestos en función de la señal de altavoz de una señal de desviación del diafragma para obtener un bloque de señal de desviación del diafragma por bloque de tiempo. El procedimiento 400 también puede comprender la determinación 410 de una primera porción de desviación máxima para un bloque de señal de desviación de diafragma actual de un bloque de tiempo actual en una primera área de superposición del bloque de tiempo actual con un bloque de tiempo anterior, así como en un área residual del bloque de señal de desviación de diafragma actual. Además, el procedimiento 400 puede comprender la determinación 420 de una segunda porción de desviación máxima para el bloque de señal de desviación de diafragma actual del bloque de tiempo actual en una segunda área de superposición del bloque de tiempo actual con un bloque de tiempo posterior. Además, el procedimiento 400 puede comprender el cálculo 330 de un nivel en función de la primera porción de desviación máxima cuando la primera porción de desviación máxima es menor que la segunda porción de desviación máxima o el cálculo del nivel en función de la segunda porción de desviación máxima cuando la segunda porción de desviación máxima es menor que la primera porción de desviación máxima. El procedimiento 400 también puede comprender la atenuación 340 del bloque de señal de desviación de diafragma actual en función del nivel para obtener un bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado y la sintetización 350 de una señal de altavoz modificada en función de un bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado.

[0127] Si bien esta invención se ha descrito en términos de varias realizaciones ventajosas, hay alteraciones, permutaciones y equivalentes que se encuentran dentro del alcance de esta invención. También cabe señalar que existen muchas formas alternativas de implementar los procedimientos y composiciones de la presente invención. Por lo tanto, se pretende que las siguientes reivindicaciones adjuntas se interpreten como que incluyen todas estas alteraciones, permutaciones y equivalentes que se encuentran dentro del verdadero espíritu y alcance de la presente invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma configurado para

predecir una señal de desviación de diafragma, bloque por bloque, en bloques de tiempo superpuestos en función de la señal del altavoz para adquirir un bloque de señal de desviación de diafragma por bloque de tiempo; determinar una posición temporal de una desviación máxima de un bloque de señal de desviación de diafragma actual de un bloque de tiempo actual dentro de un área de superposición con un bloque de tiempo posterior; calcular un nivel hasta el cual el bloque de señal de desviación de diafragma actual se puede controlar sin sobredesviación de diafragma para el bloque de tiempo actual, considerando una comparación del bloque de señal de desviación de diafragma actual con un bloque de señal de desviación de diafragma posterior o una estimación del bloque de señal de desviación de diafragma posterior del bloque de señal de desviación de diafragma actual en la posición temporal;

atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual en función del nivel para adquirir un bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado; y

sintetizar una señal de altavoz modificada en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado.

2. El aparato según la reivindicación 1, donde, para calcular el nivel, el aparato está configurado para determinar un cociente entre el bloque de señal de desviación de diafragma actual en la posición temporal, por un lado, y una suma del bloque de señal de desviación de diafragma posterior o la estimación del bloque de señal de desviación de diafragma posterior en la posición temporal y el bloque de señal de desviación de diafragma actual en la posición temporal, por otro lado.

3. El aparato según la reivindicación 1, donde el aparato está configurado para escalar el cociente con el factor de seguridad.

4. Un aparato para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma configurado para

predecir una señal de desviación de diafragma, bloque por bloque, en bloques de tiempo superpuestos en función de la señal del altavoz para adquirir un bloque de señal de desviación de diafragma por bloque de tiempo; determinar una primera porción de desviación máxima para un bloque de señal de desviación de diafragma actual de un bloque de tiempo actual en una primera área de superposición del bloque de tiempo actual con un bloque de tiempo anterior, así como en el área residual del bloque de señal de desviación de diafragma actual; determinar una segunda porción de desviación máxima para el bloque de señal de desviación de diafragma actual del bloque de tiempo actual en una segunda área de superposición del bloque de tiempo actual con un bloque de tiempo posterior;

calcular un nivel en función de la primera porción de desviación máxima cuando la primera porción de desviación máxima es más pequeña que la segunda porción de desviación máxima o calcular el nivel en función de la segunda porción de desviación máxima cuando la segunda porción de desviación máxima es más pequeña que la primera porción de desviación máxima;

5. El aparato según la reivindicación 4, donde el aparato está configurado para calcular el nivel en función de la primera porción de desviación máxima por medio de un producto de un valor límite de desviación máxima y la primera porción de desviación máxima o para calcular el nivel en función de la segunda porción de desviación máxima por medio de un producto del valor límite de desviación máxima y la segunda porción de desviación máxima.

6. El aparato según la reivindicación 4, donde el aparato está configurado para

determinar una posición temporal de una desviación máxima del bloque de señal de desviación del diafragma actual del bloque de tiempo actual dentro de la segunda área de superposición con el bloque de tiempo posterior; y

determinar, para la segunda porción de desviación máxima, un cociente entre el bloque de señal de desviación de diafragma actual en la posición temporal, por un lado, y una suma de un bloque de señal de desviación de diafragma posterior o una estimación del bloque de señal de desviación de diafragma posterior en la posición temporal, en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual del bloque de tiempo actual, y el bloque de señal de desviación de diafragma actual en la posición temporal, por otro lado.

7. El aparato según la reivindicación 6, donde el aparato está configurado para escalar el cociente con un factor de seguridad.

8. El aparato según la reivindicación 4, donde el aparato está configurado para estimar la segunda porción de desviación máxima en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual.

9. El aparato según la reivindicación 4, donde el aparato está configurado para estimar la segunda porción de desviación máxima en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual por medio de una red neuronal.

10. El aparato según la reivindicación 1, donde el aparato está configurado para descomponer el bloque de señal de desviación de diafragma actual en al menos un bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia.

11. El aparato según la reivindicación 10, donde el aparato está configurado para determinar, para cada uno del al menos un bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia, al menos una posición temporal adicional donde una combinación de señal predeterminada excede un valor límite de desviación máximo en la primera área de superposición del bloque de tiempo actual con el bloque de tiempo anterior, así como en el bloque de tiempo actual residual.

12. El aparato según la reivindicación 11, donde la combinación de señales comprende:

una combinación aditiva del bloque de señal de desviación de diafragma actual con un bloque de señal de desviación de diafragma anterior modificado; y

una combinación aditiva del bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia respectivo con el bloque de señal de desviación de diafragma precedente modificado; y

una combinación aditiva de una cantidad del bloque de señal de desviación de diafragma actual con una cantidad del bloque de señal de desviación de diafragma anterior modificado.

13. El aparato según la reivindicación 11, donde la combinación de señales comprende al menos una de las siguientes combinaciones aditivas:

14. El aparato según la reivindicación 11, donde el aparato está configurado para determinar un factor de atenuación para cada uno del al menos un bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia en función del nivel y la posición temporal adicional para atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual.

15. El aparato según la reivindicación 14, donde el aparato está configurado para comparar el factor de atenuación por bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia para el bloque de tiempo actual con una versión del factor de atenuación por bloque de tiempo de señal de banda de frecuencia para el bloque de tiempo anterior, cuya intensidad de atenuación se reduce mediante una función de desvanecimiento predeterminada y para usar un factor de atenuación seleccionado que está asociado a una mayor atenuación para el bloque de tiempo actual del mismo.

16. El aparato según la reivindicación 15, donde el aparato está configurado para dividir el bloque de señal de desviación de diafragma actual en una porción de señal de percusión y una porción de señal armónica y para determinar la función de desvanecimiento predeterminada en función de la porción de señal de percusión y/o la porción de señal armónica.

17. El aparato según la reivindicación 11, donde el aparato está configurado para calcular, para cada una de la al menos una posición temporal adicional, una primera porción de desviación máxima para el bloque de tiempo actual considerando el valor límite de desviación máxima y el bloque de señal de desviación de diafragma precedente modificado.

18. El aparato según la reivindicación 17, donde el aparato está configurado para calcular la primera porción de desviación máxima a partir de un cociente entre una diferencia del valor límite de desviación máxima, donde un signo del valor límite de desviación máxima depende del bloque de señal de desviación de diafragma actual en la posición temporal adicional y el bloque de señal de desviación de diafragma precedente modificado, por un lado, y el valor límite de desviación máxima, por otro lado.

19. El aparato según la reivindicación 1, donde el aparato está configurado para calcular un bloque de señal de altavoz actual modificado a partir del bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado y para someter una primera parte del bloque de señal de altavoz actual modificado a una superposición-suma con un bloque de señal de altavoz precedente modificado para sintetizar una señal de altavoz modificada.

20. El aparato según la reivindicación 19, donde el aparato está configurado para proporcionar una señal de altavoz actual en lugar del bloque de señal de altavoz actual modificado cuando una desviación máxima del bloque de señal de desviación de diafragma actual del bloque de tiempo actual no excede un valor límite de desviación máximo.

21. El aparato según la reivindicación 1, donde el aparato está configurado para atenuar el bloque de señal de desviación de diafragma actual para calcular uno o varios factores de atenuación en función del nivel y para calcular el uno o varios factores de atenuación con el bloque de señal de desviación de diafragma actual.

22. El aparato según la reivindicación 21, donde el aparato está configurado para comparar el uno o varios factores de atenuación para el bloque de tiempo actual con una versión del uno o varios factores de atenuación para el bloque de tiempo anterior, cuya intensidad de atenuación se reduce mediante una función de desvanecimiento predeterminada y para usar un factor de atenuación seleccionado que está asociado con una atenuación más alta para el bloque de tiempo actual del mismo.

23. El aparato según la reivindicación 22, donde el aparato está configurado para dividir el bloque de señal de desviación de diafragma actual en una porción de señal de percusión y una porción de señal armónica y para determinar la función de desvanecimiento predeterminada en función de la porción de señal de percusión y/o la porción de señal armónica.

24. El aparato según la reivindicación 23, donde la función de desvanecimiento predeterminada comprende constantes de tiempo más cortas para la porción de señal de percusión que para la porción de señal armónica.

25. Un procedimiento para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma, que comprende:

la predicción bloque por bloque de una señal de desviación de diafragma en bloques de tiempo superpuestos en función de la señal del altavoz para adquirir un bloque de señal de desviación de diafragma por bloque de tiempo; la determinación de una posición temporal de una desviación máxima de un bloque de señal de desviación de diafragma actual de un bloque de tiempo actual dentro de un área de superposición con un bloque de tiempo posterior;

el cálculo de un nivel hasta el cual el bloque de señal de desviación de diafragma actual se puede controlar sin sobredesviación de diafragma para el bloque de tiempo actual considerando una comparación del bloque de señal de desviación de diafragma actual con un bloque de señal de desviación de diafragma posterior o una estimación del bloque de señal de desviación de diafragma posterior del bloque de señal de desviación de diafragma actual en la posición temporal;

la atenuación del bloque de señal de desviación del diafragma actual en base al nivel para adquirir un bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado; y

la sintetización de una señal de altavoz modificada en función del bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado.

26. Un procedimiento para modificar una señal de altavoz a fin de impedir la sobredesviación del diafragma, que comprende:

la predicción bloque por bloque de una señal de desviación de diafragma en bloques de tiempo superpuestos en función de la señal del altavoz para adquirir un bloque de señal de desviación de diafragma por bloque de tiempo; la determinación de una primera porción de desviación máxima para un bloque de señal de desviación de diafragma actual de un bloque de tiempo actual en una primera área de superposición del bloque de tiempo actual con un bloque de tiempo anterior, así como en el área residual del bloque de señal de desviación de diafragma actual;

la determinación de una segunda porción de desviación máxima para el bloque de señal de desviación de diafragma actual del bloque de tiempo actual en una segunda área de superposición del bloque de tiempo actual con un bloque de tiempo posterior;

el cálculo de un nivel en función de la primera porción de defleción máxima cuando la primera porción de defleción máxima es menor que la segunda porción de defleción máxima o cálculo del nivel en función de la segunda porción de defleción máxima cuando la segunda porción de defleción máxima es menor que la primera porción de defleción máxima;

la atenuación del bloque de señal de desviación de diafragma actual en función del nivel para adquirir un bloque de señal de desviación de diafragma actual modificado; y