FR2989858A3 - Procede de protection thermique d'un haut-parleur et dispositif de protection thermique d'un haut-parleur associe - Google Patents

Procede de protection thermique d'un haut-parleur et dispositif de protection thermique d'un haut-parleur associe Download PDF

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Abstract

L'invention concerne essentiellement un procédé de protection thermique d'un haut-parleur comportant une membrane excitée par un ensemble d'excitation d'impédance électrique variable en fonction de la fréquence d'excitation lorsque ledit haut-parleur est excité par un signal (S1) d'excitation s'étendant sur une plage de fréquences, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : a- déterminer (110) la répartition spectrale de l'impédance électrique du haut-parleur (11), b- identifier (114) des pics d'impédance dans la répartition spectrale déterminée à l'étape a), c- mesurer (117) le déplacement en fréquence d'un premier pic d'impédance de la répartition spectrale identifié à l'étape b), d- estimer (122) la température du haut-parleur à partir de la mesure réalisée à l'étape c).

Description

[1] DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [2] L'invention concerne un procédé de protection thermique d'un haut-parleur ainsi qu'un dispositif de protection thermique d'un haut-parleur associé. [03] L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des haut-parleurs pour téléphones mobiles. [4] ETAT DE LA TECHNIQUE [5] Selon l'art antérieur un téléphone mobile multitâche peut notamment comporter une fonction de lecteur de musique et de diffusion musicale sur haut-parleurs. Afin de réaliser cette fonction, le téléphone mobile comporte un haut-parleur puissant et de taille réduite apte à produire un son audible à plusieurs mètres dudit téléphone mobile. Le haut-parleur comporte un ensemble d'excitation comprenant un aimant et une bobine permettant de transformer un signal électrique, dit d'excitation, en une vibration transmise à une membrane produisant le son. [6] Le haut-parleur est fragile du fait de sa taille réduite, notamment sur une plage de fréquences de vibration critique de la membrane. Dans ladite plage de fréquences, la puissance du haut-parleur doit être diminuée si elle dépasse un certain seuil afin de ne pas détruire ladite membrane. [07] En outre, lors de l'utilisation du haut-parleur, l'ensemble d'excitation s'échauffe. La possibilité de dissipation de la chaleur par le haut-parleur étant limitée, il existe alors un risque de casse du fil constituant la bobine du haut-parleur. [08] OBJET DE L'INVENTION [09] L'invention a notamment pour but de supprimer ou de réduire les risques de dégradation d'un haut-parleur, notamment du fait de son échauffement, tout en conservant une puissance d'émission sonore élevée et sans dégrader outre mesure la fidélité du son émis par ledit haut-parleur. [010] A cette fin, l'invention concerne un procédé de protection thermique d'un haut-parleur comportant une membrane excitée par un ensemble d'excitation d'impédance électrique variable en fonction de la fréquence d'excitation lorsque ledit haut-parleur est excité par un signal d'excitation s'étendant sur une plage de fréquences, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : a- déterminer la répartition spectrale de l'impédance électrique du haut-parleur, b- identifier des pics d'impédance dans la répartition spectrale déterminée à l'étape a), c- mesurer le déplacement en fréquence d'un premier pic d'impédance de la répartition spectrale identifié à l'étape b), d- estimer la température du haut-parleur à partir de la mesure réalisée à l'étape c). [011] Ainsi, l'objet de l'invention détermine la température du haut- parleur en temps réel pendant son fonctionnement pour prendre des mesures visant à protéger le haut-parleur en fonction des risques de dégradation associés à cette température. [012] L'invention peut être mise en oeuvre selon les modes de réalisation avantageux exposés ci-après, lesquels peuvent être considérés individuellement ou selon toute combinaison techniquement opérante. [013] Avantageusement, le procédé objet de l'invention comporte après l'étape c) une étape consistant à : e- atténuer le signal d'excitation si la température du haut-parleur atteint une valeur critique pour la dégradation du haut-parleur. [014] Ainsi, ledit haut-parleur peut être utilisé sans risque au maximum de sa puissance, le procédé objet de l'invention permettant de sauvegarder ledit haut-parleur si une utilisation prolongée entraîne un risque pour son intégrité. [015] Avantageusement, le procédé objet de l'invention comporte avant l'étape d) les étapes consistant à : f- calculer une augmentation de température à partir de la puissance électrique du signal d'excitation transformée en chaleur, g- évaluer le risque de dégradation du haut-parleur à une température égale à la somme de la température du haut-parleur estimé à l'étape c) et de l'augmentation de température calculée à l'étape e), h- calculer une atténuation à appliquer au signal d'excitation si le risque de dégradation évalué à l'étape f) est supérieur ou égal à un seuil prédéterminé. [16] Ainsi, l'objet de l'invention permet d'anticiper l'évolution de la température à l'intérieur du haut-parleur. [17] Avantageusement, l'étape e) du procédé objet de l'invention comporte les étapes consistant à : ei- calculer des paramètres d'un filtre en réjection de bande du signal d'excitation, dit filtre de protection thermique, eii- atténuer le signal d'excitation dans une bande de fréquences d'un deuxième pic d'impédance de la répartition spectrale identifié à l'étape b) en lui appliquant le filtre en réjection de bande selon les paramètres déterminés à l'étape ei) pour obtenir un premier signal numérique atténué. [18] Ainsi, l'échauffement du haut parleur est limité en atténuant de manière sélective le signal d'excitation sans abaisser significativement le volume sonore ressenti par l'utilisateur d'un dispositif mettant en oeuvre le procédé objet de l'invention. [19] Avantageusement, le procédé objet de l'invention comporte en outre les étapes consistant à : i- générer une transformée spectrale du signal d'excitation, j- mesurer une énergie de vibration de la membrane dans une bande de fréquences du premier pic d'impédance identifié à l'étape b) à partir de la transformée spectrale générée à l'étape i), k- déterminer les paramètres d'un filtre en réjection de bande du signal d'excitation, dit filtre de protection mécanique, en fonction de la valeur d'énergie mesurée à l'étape j), I- atténuer le signal d'excitation en appliquant le filtre de protection mécanique ayant les paramètres déterminés à l'étape k) pour obtenir un deuxième signal numérique atténué. [020] Ainsi, le procédé de protection objet de l'invention permet de réduire le cas échéant la puissance du haut-parleur, afin de protéger mécaniquement la membrane. [021] Avantageusement, le procédé objet de l'invention comporte en outre l'étape consistant à m- déterminer le facteur de qualité du premier pic d'impédance, le filtre de protection thermique et le filtre de protection mécanique ayant un facteur de qualité sensiblement identique. [022] Avantageusement, le procédé objet de l'invention comporte en outre les étapes consistant à : n- déterminer la stabilité temporelle du déplacement en fréquence du premier pic d'impédance en comparant le déplacement en fréquence mesuré à l'étape c) avec un déplacement en fréquence du premier pic d'impédance de la répartition spectrale identifié à l'étape b) mesuré trente-cinq millisecondes avant le déplacement en fréquence mesuré à l'étape c), - les étapes d) et j) étant réalisées si la stabilité temporelle déterminé à l'étape n) ne dépasse pas un seuil prédéterminé. [023] Avantageusement, le procédé objet de l'invention comporte avant l'étape a) les étapes consistant à : o- mesurer le courant traversant la bobine du haut-parleur, p- ajouter un délai temporel au premier signal numérique atténué pour obtenir un signal retardé. [024] Avantageusement, l'étape a) du procédé objet de l'invention comporte les étapes consistant à : ai- effectuer une première analyse spectrale d'un signal numérique correspondant au courant traversant la bobine du haut-parleur, aii- effectuer une deuxième analyse spectrale du signal retardé, - la répartition spectrale étant déterminée à l'étape a) en fonction de la première analyse spectrale effectuée à l'étape ai) et de la deuxième analyse spectrale effectuée à l'étape aii). [025] L'invention concerne également un dispositif de protection thermique d'un haut-parleur comportant une membrane excitée par un ensemble d'excitation d'impédance électrique variable en fonction de la fréquence d'excitation lorsque ledit haut-parleur est excité par un signal d'excitation s'étendant sur une plage de fréquences, ledit dispositif comportant : - un module de détermination d'une répartition spectrale d'une impédance électrique du haut-parleur, - un module de détermination de paramètres de pics d'impédance de ladite répartition spectrale, - un module de protection du haut-parleur, caractérisé en ce que le module de protection du haut-parleur comporte : - un filtre de protection thermique du haut-parleur, - un module d'estimation de la température à l'intérieur du haut-parleur, - un générateur de transformée spectrale d'un signal numérique atténué, - un module de calcul d'une augmentation de température à l'intérieur du haut-parleur à partir du signal numérique atténué, - un module de calcul d'une atténuation à appliquer au signal d'excitation pour éviter une surchauffe du haut-parleur. [26] Le dispositif objet de l'invention peut être mis en oeuvre selon les modes de réalisation avantageux exposés ci-après, lesquels peuvent être considérés individuellement ou selon toute combinaison techniquement opérante. [27] Avantageusement, le module de protection du haut-parleur du dispositif objet de l'invention comporte en outre : - un module pour déterminer si un déplacement en fréquence d'un premier pic d'impédance de la répartition spectrale est stable, - un générateur de transformée spectrale du signal d'excitation, - un module de mesure d'énergie de la transformée spectrale du signal d'excitation, - un filtre de protection mécanique du haut-parleur. [028] Avantageusement, le dispositif objet de l'invention comporte en outre : - un module de mesure du courant traversant la bobine du haut parleur, - un générateur de délais ajoutant un délai à un signal numérique atténué provenant du filtre de protection du haut-parleur pour obtenir un signal retardé. [029] Avantageusement, le dispositif objet de l'invention comporte en outre : - un convertisseur numérique/analogique convertissant le signal numérique atténué en un signal analogique, - un amplificateur audio amplifiant le signal analogique. [030] Avantageusement, le module de mesure du courant traversant la bobine du haut parleur du dispositif objet de l'invention comporte une résistance, un amplificateur et un convertisseur analogique/numérique. [31] BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [32] L'invention est exposée ci-après selon ses modes de réalisation préférés, nullement limitatifs et en référence aux figures 1 à 7 dans lesquelles : [33] La figure 1 représente schématiquement un dispositif de protection thermique pour haut-parleur selon un exemple de réalisation de l'invention ; [34] La figure 2 représente schématiquement un module de protection du haut-parleur du dispositif de protection thermique selon un exemple de réalisation de l'invention ; [35] La figure 3 représente graphiquement une répartition spectrale d'une impédance électrique d'un haut-parleur comportant un dispositif de protection thermique selon un exemple de réalisation de l'invention ; [036] La figure 4 représente graphiquement une transformée spectrale d'un signal d'excitation d'un haut-parleur ; [37] La figure 5 représente graphiquement une atténuation apportée à un haut-parleur comportant un dispositif de protection thermique selon un exemple de réalisation de l'invention ; [38] L a figure 6 représente un diagramme fonctionnel montrant différentes étapes du procédé selon un exemple de réalisation de l'invention ; [39] L a figure 7 représente un diagramme fonctionnel montrant différentes étapes du procédé selon un exemple de réalisation de l'invention. [40] Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. [041] DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION [42] La figure 1 montre un dispositif 10 de protection thermique d'un haut-parleur 11 diffusant un signal S1 d'excitation s'étendant sur une plage de fréquences, ledit signal S1 provenant d'un enregistrement ou d'une source audio 30. Le haut-parleur 11 comporte un ensemble d'excitation comprenant un aimant et une bobine permettant de transformer le signal S1 d'excitation en une vibration transmise à une membrane produisant le son. Le haut-parleur 11 est de taille réduite. [43] Le dispositif 10 comporte un module 12 de mesure du courant traversant le haut-parleur 11, un module 18 de détermination d'une répartition spectrale d'une impédance Z électrique du haut-parleur 11 et un module 13 de détermination des paramètres des pics d'impédance Z dans ladite répartition spectrale. Ledit dispositif 10 comporte en outre un module 14 de protection du haut-parleur 11, un générateur 15 de délai, un convertisseur 16 numérique/analogique et un amplificateur 17 audio. [44] Le module 12 de mesure du courant comporte une résistance 22, un amplificateur 23 à faible bruit et un convertisseur 24 analogique/numérique. Ledit module 12 de mesure du courant permet de mesurer, dans une étape 100 (cf. figure 6), le courant traversant la bobine du haut-parleur 11 en fonction de la fréquence du signal S1 d'excitation. Une première borne de la résistance 22 est reliée à une première borne du haut- parleur 11 et à une première entrée de l'amplificateur 23. Une deuxième borne de la résistance est reliée à une sortie de l'amplificateur 17 audio et à une deuxième entrée de l'amplificateur 24. Dans un exemple, l'impédance de la résistance 22 est de 0,1 Ohm et l'impédance Z du haut-parleur 11 est de huit Ohm. La sortie de l'amplificateur 23 est reliée à une entrée du convertisseur 24 analogique/numérique. [45] Dans une étape 101 (cf. figure 7), un signal S9 analogique de sortie de l'amplificateur 23 est converti par le convertisseur 24 en un signal S10 numérique. Une sortie du convertisseur 24 est reliée à une entrée du module 18. Le signal S10 numérique, obtenu en sortie du convertisseur 24, correspondant à la valeur du courant traversant la bobine du haut-parleur 11, est appliqué en entrée du module 18. [46] Le module 18 permet de déterminer, dans une étape 110, la répartition spectrale de l'impédance Z électrique du haut-parleur 11 en fonction dudit signal S10 et d'un signal S11 retardé correspondant à la tension du haut-parleur 11. Ledit signal S11 est obtenu en sortie du générateur 15 de délais et est appliqué en entrée du module 18. Plus précisément, une première analyse spectrale est effectuée dans une étape 111 sur le signal S10. En outre, une deuxième analyse spectrale est effectuée dans une étape 112 sur le signal S11 provenant du générateur 15 de délais. Dans une étape 113, on calcule la répartition spectrale de l'impédance Z électrique en fonction des analyses spectrales des signaux S10 et S11. Dans un exemple, ladite répartition spectrale de l'impédance Z électrique est mise à jour, c'est-à-dire calculée dans l'étape 113 par le module 18, toutes les trente-cinq millisecondes. [47] A température constante, l'impédance Z électrique du haut-parleur 11 augmente fortement pour une plage de fréquences critique. Ladite plage de fréquences critique se déplace en fréquence en fonction de la température T régnant à l'intérieur du haut-parleur 11. La figure 3 montre un exemple de répartition spectrale 200 de l'impédance Z électrique du haut- parleur 11 à température T égale à vingt-cinq degrés Celsius et un exemple de répartition spectrale 205 de l'impédance Z électrique du haut-parleur 11 à température T égale à soixante-dix degrés Celsius. La répartition spectrale 200 comporte un premier pic 201 d'impédance Z. La valeur d'impédance Z maximum dudit pic 201 est environ le double de la valeur d'impédance Z de la répartition spectrale 200 en dehors du pic 201. La fréquence pour laquelle la valeur d'impédance Z du pic 201 est maximale est appelée fréquence Fc1 critique. Autour de ladite fréquence Fc1 critique, on définit une plage 202 de fréquences critique. La valeur de la fréquence Fc1 critique dépend de la température T à l'intérieur du haut-parleur 11. La répartition spectrale 205 comporte un premier pic 206 d'impédance Z. Selon cet exemple, la valeur fréquence Fc1 critique du pic 201 de la répartition spectrale 200 est égale à huit cents Hertz et la valeur fréquence Fc1 critique du pic 206 de la répartition spectrale 205 est égale à quatre cents Hertz. Les répartitions spectrales 200 et 205 comportent chacune en outre un deuxième pic d'impédance (non représenté). [48] Une sortie du module 18 est reliée à une entrée du module 13 de détermination de paramètres caractéristiques de pics d'impédance Z. Un signal S12 correspondant à la répartition spectrale de l'impédance Z électrique du haut-parleur 11 mise à jour est obtenu en sortie du module 18 et est appliqué en entrée du module 13. [49] Le module 13 identifie, dans une étape 114, les premier et deuxième pics d'impédance de la répartition spectrale de l'impédance Z. En outre, le module 13 détermine, dans une étape 115, les paramètres caractéristiques des pics d'impédance Z identifiés dans l'étape 114. Les caractéristiques du premier pic d'impédance Z sont la fréquence Fc1 critique, un gain G1 et un facteur Q1 de qualité. Les caractéristiques du deuxième pic d'impédance Z sont la fréquence Fc2 critique, un gain G2 et un facteur Q2 de qualité. Plus précisément, le facteur Q1 de qualité est déterminé dans une étape 116. La fréquence Fc1 critique ou le déplacement en fréquence du premier pic d'impédance est mesuré dans une étape 117. Une sortie du module 13 est reliée à une entrée du module 14 de protection du haut- parleur 11. Un signal S20 correspondant aux valeurs des paramètres caractéristiques des pics d'impédance Z est obtenu en sortie du module 13 et est appliqué au module 14 de protection du haut-parleur 11. [050] Le module 14 de protection du haut-parleur 11 permet de protéger le haut-parleur 11 dans une étape 120. En effet, le haut-parleur 11 est fragile du fait de sa taille réduite, notamment sur la plage de fréquences critique autour de la fréquence Fc1 critique. Dans ladite plage de fréquences, la puissance du haut-parleur 11 doit être diminuée si elle dépasse un certain seuil afin de ne pas détruire la membrane dudit haut-parleur 11. En outre, lors de l'utilisation du haut-parleur 11, l'ensemble d'excitation s'échauffe et la possibilité de dissipation de la chaleur par le haut-parleur 11 est limitée. Le module 14 de protection du haut-parleur 11 permet ainsi de protéger le haut-parleur 11 en évitant une accumulation de chaleur à l'intérieur dudit haut-parleur 11 et/ou en réduisant le cas échéant la puissance du haut-parleur 11. [051] Le module 14 comporte un module 35 pour déterminer si le déplacement en fréquence du premier pic d'impédance Z est stable, un module 36 d'estimation de la température T à l'intérieur du haut-parleur 11, un générateur 42 d'une transformée spectrale d'un signal S2 numérique atténué, un module 37 de calcul d'une augmentation de température AT, un module 38 de calcul d'une atténuation à appliquer au signal S1 d'excitation (cf. figure 2). Ledit module 14 comporte en outre un générateur 40 de transformée spectrale du signal S1 d'excitation, un module 41 de mesure d'énergie à partir de la transformée spectrale d'un signal S15 fourni par le générateur 40 autour de la fréquence Fc1 critique, un filtre 43 en réjection de bande dit filtre 43 de protection mécanique du haut-parleur 11 et un filtre 44 de protection thermique du haut-parleur 11. [052] La sortie du module 13 est reliée à une entrée du module 35. Une première sortie du module 35 est reliée à une première entrée du module 36 et une première entrée du module 41. Une deuxième sortie du module 35 est reliée à une deuxième entrée du module 36 et une deuxième entrée du module 41. Dans une étape 121, le module 35 détermine à partir du signal S12 la stabilité temporelle du déplacement en fréquence du premier pic d'impédance. En effet, dans un exemple, le signal S12 est appliqué en entrée du module 35 toutes les trente-cinq millisecondes. La valeur de la fréquence Fc1 critique déduite du signal S12 appliqué est comparée avec la fréquence Fc1 critique déduite du signal S12 précédent. La stabilité temporelle correspond à la différence entre les deux fréquences Fc1 critiques. Si la différence entre les deux fréquences Fc1 critiques est supérieure à un seuil prédéterminé, la fréquence Fc1 critique n'est pas stable. Si la différence entre les deux fréquences Fc1 critiques est inférieure audit seuil, la fréquence Fc1 critique est stable. Un premier signal S13 correspondant aux paramètres des pics d'impédance Z est obtenu en sortie du module 35 et est appliqué en entrée du module 36 et en entrée du module 41. Un deuxième signal S14 correspondant à une information sur la stabilité temporelle du déplacement en fréquence du premier pic d'impédance est obtenu en sortie du module 35 et est appliqué en entrée des modules 36 et 41 [053] Si la fréquence Fc1 critique est stable, le module 36 estime, dans une étape 122, la température T du haut-parleur 11 à partir de la mesure du déplacement en fréquence du premier pic d'impédance ou de la fréquence Fc1 critique. En effet la fréquence Fc1 critique varie en fonction de la température T. Plus la température T est grande, plus la fréquence Fc1 critique est petite. Dans un premier mode de réalisation, la relation entre la fréquence Fc1 critique et la température T est établie de manière expérimentale. Dans un exemple, ladite relation est mesurée en étuve puis mémorisée par le module 36. Dans un deuxième mode de réalisation, la relation entre la fréquence Fc1 critique et la température T est calculée à partir d'une équation mathématique. Une sortie du module 36 est reliée à une première entrée du module 38. Un signal S18 correspondant à la valeur de la température T estimée est obtenu en sortie du module 36 et est appliqué en entrée du module 38. [54] Une entrée du générateur 42 est reliée à une sortie du filtre 44 de protection thermique. Le signal S2 est donc appliqué en entrée du générateur 42. Dans une étape 130, le générateur 42 génère la transformée spectrale du signal S2. Une sortie du générateur 42 est reliée au module 37.
Un signal S22 est obtenu en sortie du générateur 42 et est appliqué en entrée du module 37, ledit signal S22 étant la transformée spectrale du signal S2. [55] Dans une étape 123, le module 37 calcule une augmentation de température AT à partir du signal S22. L'augmentation de température AT est proportionnelle une partie du signal S1 d'excitation transformée en énergie thermique conduisant à une augmentation de température AT à l'intérieur du haut-parleur 11. En effet, le signal S1 d'excitation apporte sous forme électrique une énergie Ee au haut-parleur 11. L'énergie Ee est répartie à l'intérieur du haut-parleur 11 en une énergie mécanique utile Eu et une énergie thermique transformée en chaleur Qe. Une formule mathématique de l'énergie Ee est Ee=Eu+Qe. L'énergie mécanique utile Eu permet le déplacement de la membrane et la production du son. Une partie Qd de la chaleur Qe est dissipée. La dissipation dépend des matériaux du haut-parleur 11. Ladite dissipation dépend en outre de la forme du haut-parleur 11, notamment des surfaces externes du haut-parleur 11. Une formule mathématique de l'élévation de température AT est JT = (Qem-xcQd), où M est la masse du haut-parleur 11 et C est la chaleur massique moyenne du haut-parleur 11. Une sortie du module 37 est reliée à une deuxième entrée du module 38. Un signal S23 correspondant à la valeur de l'augmentation de température AT est ainsi obtenu en sortie du module 37 et est appliqué en entrée du module 38. [56] Dans une étape 136, le module 38 évalue le risque de dégradation du haut-parleur 11 à une température égale à la somme de la température T du haut-parleur estimé à l'étape 122 et l'augmentation de température AT calculé à l'étape 123. En effet, l'augmentation de température AT calculée n'est pas immédiate au niveau du haut-parleur 11. Ladite augmentation de température AT est en effet progressive et effective que si on maintien le niveau d'énergie du signal S1. Le module 38 évalue donc le risque de dégradation du haut-parleur 11 si on maintien le niveau d'énergie du signal S1 d'excitation. Ainsi, il n'y a pas de risque de surprotection du haut-parleur 11. Dans une étape 131, le module 38 calcule une atténuation à appliquer au signal S1 d'excitation si le risque de dégradation évalué à l'étape 136 est supérieur ou égal à un seuil prédéterminé. La figure 5 montre une courbe 220 de l'atténuation en fonction de l'énergie du signal S1 d'excitation pour une température constante. Ladite courbe 220 est constante jusqu'à une valeur d'énergie Pr correspondant à la puissance maximale que le haut- parleur 11 peut supporter. La courbe 220 décroit ensuite jusqu'à une valeur d'énergie Pmax correspondant à la puissance maximale de l'amplificateur 17 audio. Entre les valeurs d'énergie Pr et Pmax, la pente de la courbe d'atténuation est de moins six décibels entre une valeur d'énergie et le double de ladite valeur d'énergie. Dans un exemple, la valeur d'énergie Pr est égale à cinq cents milliwatts et la valeur d'énergie Pmax est égale à deux Watts. [057] Une entrée du générateur 40 est reliée à la base de données 30. Le signal S1 d'excitation est donc appliqué en entrée du générateur 40.
Toutes les dix millisecondes, dans une étape 125, le générateur 40 génère la transformée spectrale du signal S1 d'excitation provenant de la base de donnée 30. Une sortie du générateur 40 est reliée au module 41. Un signal S15 est obtenu en sortie du générateur 40 et est appliqué en entrée du module 41, ledit signal S15 étant la transformée spectrale du signal S1. Si la fréquence Fc1 critique est stable, le module 41 mesure, dans une étape 126, l'énergie du signal S15 fourni par le générateur 40 autour de la fréquence Fc1 critique. La figure 4 montre une courbe 210 représentant le signal S15. La mesure d'énergie est faite entre une première fréquence Fc1 - A et une deuxième fréquence Fc1 + A. [058] Dans une étape 132, le module 41 calcule les paramètres du filtre 43 de protection mécanique à partir de la mesure d'énergie de sorte que ledit filtre 43 filtre le signal S1 d'excitation autour de la fréquence Fc1 critique si la mesure d'énergie dépasse un certain seuil. Le facteur de qualité du filtre 43 est sensiblement identique au facteur de qualité Q1. [59] Une sortie du module 41 est reliée à une première entrée du filtre 43. Un signal S16 correspondant à la valeur des paramètres du filtre 43 est obtenu en sortie du module 41 et est appliqué en entrée du filtre 43. Une deuxième entrée du filtre 43 est reliée à la base de données 30. Le signal S1 d'excitation est donc appliqué en entrée du filtre 43. Le filtre 43 permet d'atténuer, dans une étape 133, le signal S1 en fonction des paramètres du filtre 43. Le filtre 43 atténue le signal S1 d'excitation uniquement dans la bande de fréquences critique autour de la fréquence critique Fc1. [60] Une sortie du filtre 43 est reliée à une deuxième entrée du filtre 44. Un signal S24 correspondant au signal S1 atténué par le filtre 43 est obtenu en sortie du filtre 43 et est appliqué en entrée du filtre 44. Selon un premier mode de réalisation, le filtre 44 est un filtre numérique permettant de réduire l'énergie du signal S24. Dans ce mode de réalisation, dans une étape 135, l'ensemble du signal S24 est atténué par le filtre 44 appliquant l'atténuation calculée à l'étape 131. Selon un deuxième mode de réalisation, le filtre 44 est un filtre en réjection de bande. Dans ce mode de réalisation, dans une étape 134, le module 38 calcule les paramètres du filtre 44. Le facteur de qualité du filtre 44 est sensiblement identique au facteur de qualité Q1. Une sortie du module 38 est reliée à une première entrée du filtre 44. Un signal S25 correspondant aux paramètres du filtre 44 est obtenu en sortie du module 38 et est appliqué en entrée du filtre 44. Dans une étape 135, le signal S24 est atténué dans la bande de fréquence autour de la fréquence Fc2 critique du deuxième pic d'impédance Z de la répartition spectrale d'impédance Z identifié dans l'étape 114, en appliquant au signal S24 le filtre 44 selon les paramètres déterminés à l'étape 134. [61] En variante, le module 14 de protection du haut-parleur 11 ne protège pas le haut-parleur 11 en réduisant le cas échéant la puissance du haut-parleur 11. Le module 41, le filtre 43, le générateur 40, ainsi que les étapes 125, 126, 132, 133 sont alors supprimés. [62] La sortie du filtre 44 est reliée à l'entrée du générateur 42, une entrée du convertisseur 16 numérique/analogique et une entrée du générateur 15 de délais. Le signal S2 numérique atténué est obtenu en sortie du filtre 44 et est appliqué en entrées du convertisseur 16, du générateur 42 et du générateur 15, ledit signal S2 étant le signal S24 atténué par le filtre 44. [63] Le générateur 15 de délai ajoute, dans une étape 140, un délai temporel au signal S2. Le signal S11 obtenu en sortie du générateur 15 et appliqué en entrée du module 18 est donc le signal S2 auquel le générateur a rajouté un délai temporel. L'étape 140 permet au module 18 de traiter le signal S10 en même temps que le signal S11. En effet, le signal S10 est retardé par rapport au signal S2 à cause des convertisseurs 16 et 24 et des amplificateurs 17 et 23 qui retardent les signaux. 15 [064] Le convertisseur 16 numérique/analogique convertit, dans une étape 150, le signal S2 numérique en un signal S3 analogique. Une sortie du convertisseur 16 est reliée à une entrée de l'amplificateur 17 audio. Le signal S3, obtenu en sortie du convertisseur 16, est appliqué en entrée de l'amplificateur 17. [065] L'amplificateur 17 amplifie, dans une étape 160, le signal S3. Un signal S4 amplifié est obtenu en sortie de l'amplificateur 17 et est appliqué à la résistance 22. [66] Un signal S6 obtenu en sortie de la résistance 22 est appliqué en entrée du haut-parleur 11. Un son S5 correspondant au signal S1 d'excitation 25 provenant de la base de données 30 est émit dans une étape 170 par le haut-parleur 11. [67] Le son S5 est atténué par le procédé de protection thermique si la température T à l'intérieur du haut-parleur 11 devient trop importante. La chaleur ne s'accumule donc pas à l'intérieur du haut-parleur 11, ce qui 30 permet d'éviter la casse du fil de la bobine du haut-parleur 11. Le haut- parleur 11 est ainsi protégé d'une accumulation de chaleur à l'intérieur dudit haut-parleur 11.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de protection thermique d'un haut-parleur (11) comportant une membrane excitée par un ensemble d'excitation d'impédance (Z) électrique variable en fonction de la fréquence d'excitation lorsque ledit haut-parleur (11) est excité par un signal (Si) d'excitation s'étendant sur une plage de fréquences, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : a- déterminer (110) la répartition spectrale de l'impédance (Z) électrique du haut-parleur (11), b- identifier (114) des pics d'impédance dans la répartition spectrale déterminée à l'étape a), c- mesurer (117) le déplacement en fréquence d'un premier pic d'impédance de la répartition spectrale identifié à l'étape b), d- estimer (122) la température (T) du haut-parleur (11) à partir de la mesure réalisée à l'étape c).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte après l'étape c) une étape consistant à : e- atténuer (135) le signal (Si) d'excitation si la température (T) du haut-parleur (11) atteint une valeur critique pour la dégradation du haut-parleur (11).
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte avant l'étape d) les étapes consistant à : f- calculer (123) une augmentation de température (AT) à partir de la puissance électrique du signal d'excitation transformée en chaleur, g- évaluer (136) le risque de dégradation du haut-parleur (11) à une température égale à la somme de la température (T) du haut-parleur ( 1 1 ) estimé à l'étape c) et de l'augmentation de température (AT) calculée à l'étape e),h- calculer (131) une atténuation à appliquer au signal (S1) d'excitation si le risque de dégradation évalué à l'étape f) est supérieur ou égal à un seuil prédéterminé.
  4. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'étape e) comporte les étapes consistant à : ei- calculer des paramètres d'un filtre (44) en réjection de bande du signal d'excitation, dit filtre (44) de protection thermique, eii- atténuer (135) le signal (S1) d'excitation dans une bande de fréquences d'un deuxième pic d'impédance de la répartition spectrale identifié à l'étape b) en lui appliquant le filtre (44) en réjection de bande selon les paramètres déterminés à l'étape ei) pour obtenir un premier signal (S2) numérique atténué.
  5. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes consistant à : i- générer (125) une transformée spectrale du signal (S1) d'excitation, j- mesurer (126) une énergie de vibration de la membrane dans une bande de fréquences du premier pic d'impédance identifié à l'étape b) à partir de la transformée spectrale générée à l'étape i), k- déterminer (132) les paramètres d'un filtre (43) en réjection de bande du signal d'excitation, dit filtre de protection mécanique, en fonction de la valeur d'énergie mesurée à l'étape j), I- atténuer (135) le signal (S1) d'excitation en appliquant le filtre (43) de protection mécanique ayant les paramètres déterminés à l'étape k) pour obtenir un deuxième signal (S24) numérique atténué.
  6. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape consistant à : m- déterminer (115) le facteur de qualité (Q1) du premier pic d'impédance, le filtre (44) de protection thermique et le filtre (43) deprotection mécanique ayant un facteur de qualité sensiblement identique.
  7. 7. Procédé selon les revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : n- déterminer (121) la stabilité temporelle du déplacement en fréquence du premier pic d'impédance en comparant le déplacement en fréquence mesuré à l'étape c) avec un déplacement en fréquence du premier pic d'impédance de la répartition spectrale identifié à l'étape b) mesuré trente-cinq millisecondes avant le déplacement en fréquence mesuré à l'étape c), - les étapes d) et j) étant réalisées si la stabilité temporelle déterminé à l'étape n) ne dépasse pas un seuil prédéterminé.
  8. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte avant l'étape a) les étapes consistant à : o- mesurer (100) le courant traversant la bobine du haut-parleur (11), p- ajouter (140) un délai temporel au premier signal (S2) numérique atténué pour obtenir un signal (S11) retardé.
  9. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape a) comporte les étapes consistant à : ai- effectuer (111) une première analyse spectrale d'un signal (S10) numérique correspondant au courant traversant la bobine du haut-parleur (11), aii- effectuer (112) une deuxième analyse spectrale du signal (S11) retardé, - la répartition spectrale étant déterminée à l'étape a) en fonction de la première analyse spectrale effectuée à l'étape ai) et de la deuxième analyse spectrale effectuée à l'étape aii).
  10. 10. Dispositif (10) de protection thermique d'un haut-parleur (11) comportant une membrane excitée par un ensemble d'excitation d'impédance (Z) électrique variable en fonction de la fréquence d'excitation lorsque ledit haut-parleur (11) est excité par un signal (S1) d'excitation s'étendant sur une plage de fréquences, ledit dispositif comportant : - un module (18) de détermination d'une répartition spectrale d'une impédance (Z) électrique du haut-parleur (11), - un module (13) de détermination de paramètres de pics d'impédance (Z) de ladite répartition spectrale, - un module (14) de protection du haut-parleur (11), caractérisé en ce que le module (14) de protection du haut-parleur (11) comporte : - un filtre (44) de protection thermique du haut-parleur (11), - un module (36) d'estimation de la température (T) à l'intérieur du haut- parleur (11), - un générateur (42) de transformée spectrale d'un signal (S2) numérique atténué, - un module (37) de calcul d'une augmentation de température (AT) à l'intérieur du haut-parleur à partir du signal (S2) numérique atténué, - un module (38) de calcul d'une atténuation à appliquer au signal (S1) d'excitation pour éviter une surchauffe du haut-parleur (11).
  11. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le module (14) de protection du haut-parleur (11) comporte en outre : - un module (35) pour déterminer si un déplacement en fréquence d'un premier pic d'impédance de la répartition spectrale est stable, - un générateur (40) de transformée spectrale du signal (S1) d'excitation, - un module (41) de mesure d'énergie de la transformée spectrale du signal (S1) d'excitation, - un filtre (43) de protection mécanique du haut-parleur (11).
  12. 12. Dispositif selon les revendications 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - un module (12) de mesure du courant traversant la bobine du haut parleur (11), - un générateur (15) de délais ajoutant un délai à un signal (S2) numérique atténué provenant du filtre (13) de protection du haut-parleur (11) pour obtenir un signal (S11) retardé.
  13. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - un convertisseur (16) numérique/analogique convertissant le signal (S2) numérique atténué en un signal (S3) analogique, - un amplificateur (17) audio amplifiant le signal (S3) analogique.
  14. 14. Dispositif selon les revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que le module (12) de mesure du courant traversant la bobine du haut parleur (11) comporte une résistance (22), un amplificateur (23) et un convertisseur (24) analogique/numérique.
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