FR2989859A1

FR2989859A1 - Procede de protection thermique d'un haut-parleur et dispositif de protection thermique d'un haut-parleur associe

Info

Publication number: FR2989859A1
Application number: FR1350321A
Authority: FR
Inventors: Ivan Bourmeyster
Original assignee: Arkamys SA
Current assignee: Arkamys SA
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2013-10-25
Anticipated expiration: 2033-01-15
Also published as: EP2839676A1; FR2989859B1; EP2839676B1; FR2989858A3; WO2013156439A1; CN104429099A

Abstract

L'invention concerne un procédé pour le contrôle de la température d'un haut-parleur électrodynamique comportant une membrane (140) excitée par un moteur électrique alimenté par un signal (221) d'excitation, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : a. obtenir la répartition spectrale de l'impédance électrique du moteur au temps ; b. identifier un pic d'impédance dans une plage de fréquence prédéfinie de la répartition spectrale obtenue à l'étape a) ; c. déterminer l'écart en fréquence entre la fréquence centrale, Fc , du pic d'impédance identifié à l'étape b) et la fréquence centrale, Fc , d'un pic d'impédance, identifié dans la même plage de fréquence prédéfinie dans une répartition spectrale d'impédance électrique du moteur obtenue à un temps t antérieur à t ; d. obtenir une relation de corrélation entre l'écart de fréquence (Fc - Fc ) et la température dudit haut-parleur ; e. déterminer la température du haut-parleur en fonction du résultat de l'étape c) et de la corrélation de l'étape d). L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Description

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour le contrôle de la température de fonctionnement d'un haut-parleur. L'invention est plus particulièrement, mais non exclusivement, adaptée au domaine des haut-parleurs électrodynamiques pour téléphones mobiles.

La figure 1, relative à l'art antérieur, représente schématiquement les composants d'un haut-parleur électrodynamique. Un tel haut-parleur (100) de forme sensiblement conique, comprend : - un châssis (110) supportant l'ensemble des composants dudit haut-parleur ; - un aimant permanent (120) fixé audit châssis ; - une bobine (130) constitué d'un fil enroulé en spires entourant sans contact l'aimant permanent (120) ; - une membrane (140) de forme sensiblement conique fixée au châssis (110) sur la périphérie de son plus grand diamètre et à la bobine sur la périphérie de son plus petit diamètre.

L'ensemble bobine (130) et aimant (120) constitue un moteur. Lorsque qu'un signal électrique périodique, dit signal d'excitation, est appliqué aux bornes (135, 136) d'alimentation de la bobine (130), ce moteur transforme l'énergie électrique en énergie mécanique, sous la forme de vibrations, lesquelles vibrations sont transmises à la membrane (140), qui en vibrant, produit des fluctuation de pression de l'air, c'est-à-dire un son. Le rendement de ce moteur n'étant pas parfait, une partie de l'énergie électrique du signal d'excitation est transformée en chaleur, notamment par effet joule. Cette chaleur accroît la température du haut-parleur et conduit, lorsque ladite température atteint des niveaux critiques, à une distorsion du son émis, par la modification des caractéristiques électromagnétiques du moteur, la dilatation thermique des matériaux et la perte de linéarité dans la transformation électromécanique du signal d'excitation. Cet échauffement peut même entraîner la dégradation irréversible du haut-parleur, par exemple, par la rupture du fil constituant les spires de la bobine. Selon l'art antérieur, différentes techniques permettent de limiter l'échauffement du haut-parleur et de le protéger de la surchauffe. Ces techniques, sont par exemple, de nature passive, consistant à réaliser le haut-parleur en combinant des composants dont les caractéristiques permettent de limiter l'échauffement, notamment en augmentant le nombre de spires de la bobine, en réduisant la masse de la membrane, en assurant une bonne ventilation et en augmentant l'entrefer entre la bobine et l'aimant. Ces solutions techniques sont difficiles de mise en oeuvre dans le cas où le haut-parleur est de taille réduite et est logé dans un espace restreint. Des solutions techniques de nature active visant à réguler la température dudit haut-parleur sont également utilisées. Ainsi, le document US-A-2005/0039465 décrit un dispositif utilisant une sonde de température et un module de refroidissement par effet Peltier liés au haut-parleur. Un circuit électronique déclenche le fonctionnement du module à effet Peltier de manière à refroidir le haut-parleur, lequel module est alimenté par le signal d'excitation, lorsque la température mesurée par la sonde atteint une valeur critique.

Cet exemple de régulation thermique de l'art antérieur est également difficilement applicable lorsque le haut-parleur est intégré dans un système de taille réduite comme un téléphone mobile, et de plus, produit une atténuation importante du volume sonore lorsqu'il est mis en fonction. Or, l'utilisateur d'un téléphone mobile souhaite pouvoir utiliser ledit téléphone en mode réunion et à cette fin, ledit téléphone mobile comprend un mode de sur-amplification permettant à partir du haut-parleur de ce téléphone de produire un son audible à plusieurs mètre, pendant un temps pouvant atteindre plusieurs dizaines de minutes. L'invention vise à résoudre les inconvénients de l'art antérieur et concerne à cette fin un procédé pour le contrôle de la température d'un haut-parleur électrodynamique 20 comportant une membrane excitée par un moteur électrique alimenté par un signal d'excitation, lequel procédé comporte les étapes consistant à : a. obtenir la répartition spectrale de l'impédance électrique du moteur au temps t, ; b. identifier un pic d'impédance dans une plage de fréquence prédéfinie de 25 la répartition spectrale obtenue à l'étape a) ; c. déterminer l'écart en fréquence entre la fréquence centrale, Fci, du pic d'impédance identifié à l'étape b) et la fréquence centrale, Fco, d'un pic d'impédance, identifié dans la même plage de fréquence prédéfinie dans une répartition spectrale d'impédance électrique du moteur obtenue à un 30 temps to antérieur à t, ; d. obtenir une relation de corrélation entre l'écart de fréquence (Fco -Fc» et la température dudit haut-parleur ; e. déterminer la température du haut-parleur en fonction du résultat de l'étape c) et de la corrélation de l'étape d). Ainsi, le procédé objet de l'invention permet de déterminer la température du haut parleur sans faire appel à une sonde spécifique, et sans augmenter l'encombrement 5 dudit haut parleur. 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. Avantageusement, les étapes a) à e) sont répétées pour chaque intervalle de 10 temps 8t = (t 1-to) lorsque le haut-parleur est en fonctionnement. Ainsi, la température dudit haut parleur peut être contrôlée au cours de son fonctionnement. Avantageusement, l'étape e) comprend les étapes consistant à : ei. déterminer une température instantanée, T, au temps t, par l'écart de fréquence entre les pics d'impédance ; 15 eii. déterminer la puissance du signal d'excitation et la part d'énergie de ce signal convertie en chaleur ; eiii. déterminer en fonction du résultat de l'étape eii), la température du haut-parleur à un temps (t1 + c) tel que c 8t. Ainsi le procédé objet de l'invention permet, selon ce mode de réalisation, de 20 prévoir l'échauffement du haut-parleur lorsque celui-ci est en fonctionnement. Avantageusement le procédé objet de l'invention comprend après l'étape e) une étape consistant à : f. réduire la puissance du signal d'excitation dans une bande de fréquence, dite bande thermique, si la température déterminée à étape e) dépasse 25 un seuil critique. Ainsi, le procédé objet de l'invention permet, selon ce mode de réalisation, de protéger le haut-parleur contre la surchauffe en agissant directement sur le signal d'excitation, sans intégrer de dispositif de refroidissement supplémentaire. Avantageusement, le procédé objet de l'invention comprend selon un de ses 30 modes de réalisation, les étapes consistant à : g. obtenir la répartition spectrale de la puissance du signal d'excitation ; h. à partir de la répartition obtenue à l'étape g) déterminer la puissance du signal dans une bande de fréquence, dite bande mécanique, centrée sur la fréquence centrale, Fci, du pic d'impédance obtenu à l'étape b) ; i. obtenir une puissance d'excitation admissible pour la tenue de la membrane du haut- parleur ; j. si la puissance obtenue à l'étape h) est supérieure ou égale à la puissance admissible obtenue à l'étape i), réduire la puissance du signal d'excitation dans la bande mécanique. Ainsi, le procédé objet de l'invention permet, par l'analyse du signal dans une même bande de fréquence que pour la mesure de la température, de protéger 10 mécaniquement la membrane du haut-parleur. Selon un perfectionnement du mode de réalisation permettant la protection thermique du haut-parleur, le procédé objet de l'invention comprend après l'étape c) et avant l'étape d) les étapes consistant à : k. obtenir une valeur de fréquence, Fstab, dite critère de stabilité ; 15 I. comparer l'écart de fréquence obtenu à l'étape c) avec le critère de stabilité ; m. exécuter les étapes d), e) et f) si la condition (H Fc0-Fcill Fstab) est vrai et retourner à l'étape a) si cette condition n'est pas vérifiée. Ainsi, l'atténuation du signal d'excitation n'est réalisée que lorsque nécessaire afin 20 d'éviter les phénomènes de « pompage » c'est-à-dire des fluctuations rapprochées du niveau sonore ou du spectre audio du son émis par le haut-parleur. Avantageusement, les réductions de puissance du signal d'excitation des étapes f) et j) sont réalisées par des filtrages dudit signal dans des bandes de fréquences sélectives et le procédé objet de l'invention comprend selon ce mode de réalisation les 25 étapes consistant à : o. déterminer avant l'étape f) les caractéristiques d'un filtre apte à réduire sélectivement la puissance spectrale du signal au cours de ladite étape f); p. déterminer avant l'étape j) les caractéristiques d'un filtre apte à 30 réduire sélectivement la puissance spectrale du signal d'excitation au cours de ladite étape j). Ainsi, l'action sélective du procédé objet de l'invention limite l'effet audible des protections thermiques et mécaniques sur le son émis par le haut-parleur. L'actualisation des caractéristiques des filtres permet d'adapter la protection et son effet au risque réel. Avantageusement, le signal d'excitation est un signal numérique converti en signal analogique pour exciter le moteur du haut-parleur et les filtres des étapes o) et p) sont des filtres numériques appliqués au signal d'excitation avant sa conversion en signal analogique. Ainsi, les caractéristiques du filtrage peuvent être adaptées de manière très précise pour obtenir les protections mécaniques et thermiques du haut-parleur en limitant l'effet audible de ces filtres sur le son émis par le haut-parleur.

Avantageusement, la plage de fréquence prédéfinie de l'étape c) est comprise entre 300 Hz et 1000 Hz. La demanderesse a déterminé que le déplacement des pics d'impédance dans cette plage de fréquence est particulièrement corrélé avec la température du haut-parleur. Avantageusement, 8t est égal à 5.10' secondes. Ce délai est à la fois suffisant pour effectuer les calculs nécessaires à l'analyse des signaux et suffisamment court pour réaliser les protections thermiques et mécaniques du haut parleur sans qu'il soit nécessaire de réduire de manière importante la puissance du signal d'excitation, c'est-à-dire, sans dégrader de manière trop importante le signal d'excitation et par suite, le son.

Avantageusement, la plage de fréquences encadrant la bande thermique est centrée sur une fréquence de 3.10e Hz. Cette fréquence de 3 KHz est supérieure au contenu spectral majoritaire de la voix humaine, l'atténuation de la puissance du signal dans cette bande de fréquence permet ainsi de limiter efficacement l'échauffement du haut-parleur sans dégrader le volume sonore ressenti par l'auditeur notamment dans le cas d'une application sur téléphone mobile en mode conférence. Avantageusement, la répartition spectrale de l'impédance est obtenue à l'étape a) du procédé objet de l'invention, par la mesure d'une fonction de transfert entre un signal proportionnel au courant du signal d'excitation analogique du haut parleur et le signal d'excitation numérique retardé dudit haut-parleur. Ainsi, le procédé peut être mis en oeuvre facilement sur n'importe quel appareil comprenant une source audio numérique, en adaptant le délai de retard, sans branchement important côté hautparleu r L'invention concerne également un dispositif apte à mettre en oeuvre le procédé objet de l'invention sur un haut-parleur dont le moteur est alimenté par un signal d'excitation, le quel dispositif comprend : i. un moyen de traitement du signal ; ii. un calculateur apte à modifier les caractéristiques du traitement opéré par le moyen de traitement du signal ; iii. un moyen de mesure de la répartition spectrale de l'impédance du haut- parleur, caractérisé en ce que ledit moyen comporte une résistance de mesure, d'impédance inférieure à 1/50' de l'impédance du haut-parleur, montée en série sur l'alimentation du moteur du haut-parleur et traversée par le signal d'excitation, et des moyens aptes à délivrer un signal proportionnel à la tension aux bornes de ladite résistance. Ainsi le dispositif objet de l'invention peut être facilement adapté à un appareil sans modification importante.

L'invention concerne également un appareil de diffusion sonore, notamment un téléphone mobile, comportant un haut-parleur, lequel appareil comporte un dispositif selon un des modes de réalisation de l'invention. Avantageusement, l'appareil objet de l'invention comporte des moyens aptes à mettre en oeuvre un mode de sur-amplification de la diffusion sonore et des moyens aptes à mettre en oeuvre un procédé d'atténuation du signal d'excitation selon un des modes de réalisation du procédé objet de l'invention, lorsque ledit mode de sur-amplification est sélectionné. Ainsi, l'appareil objet de l'invention peut-être utilisé à un volume sonore élevé sans risque de surchauffe. L'invention est exposée ci-après selon ses modes de réalisation préférés, 25 nullement limitatifs, et en référence aux figures 1 à 6 dans lesquelles : - la figure 1 relative à l'art antérieur représente selon une vue en coupe un schéma de principe d'un haut parleur électrodynamique ; - la figure 2 est un diagramme fonctionnel d'ensemble d'un exemple de réalisation du dispositif objet de l'invention ; 30 - la figure 3 montre un diagramme fonctionnel du moyen de mesure de la répartition spectrale de l'impédance du haut-parleur selon un exemple de réalisation du dispositif objet de l'invention ; - la figure 4, montre, figure 4A, un diagramme fonctionnel du calculateur mettant en oeuvre l'analyse spectrale et le filtrage selon un exemple de réalisation du dispositif objet de l'invention et représente, figure 4B, un exemple de comparaison de spectres d'impédances mesurés à des température différentes du haut-parleur ; - la figure 5 montre, figure 5A un exemple d'un diagramme de Bode d'un filtre passe-bas et figure 5B, un exemple d'un diagramme de Bode d'un filtre de réjection de bande ; - et la figure 6 représente un organigramme d'un procédé de mesure et de contrôle de la température d'un haut-parleur selon un exemple de réalisation du procédé objet de l'invention. Figure 2, selon un exemple de réalisation du dispositif (200) objet de l'invention, celui-ci est inséré dans la chaîne de traitement audio d'un appareil tel qu'un téléphone. Le dispositif objet de l'invention, reçoit en entrée un signal (211) numérique provenant d'une source audio, et délivre en sortie une signal (212) numérique ayant fait l'objet d'un traitement selon l'un des modes de réalisation du procédé objet de l'invention. Ce signal numérique (212) en sortie du dispositif (200) objet de l'invention, est amplifié et converti en un signal (221) d'excitation du haut-parleur (100) par un module (220) de conversion et d'amplification selon un procédé connu de l'art antérieur. Le dispositif objet de l'invention comprend un moyen (230) de mesure de la répartition spectrale de l'impédance du haut-parleur (100), un calculateur (240), et un moyen (250) de traitement du signal. Le calculateur (240) est apte à modifier les caractéristiques du traitement opéré par le moyen (250) de traitement du signal sur le signal (211) introduit dans le dispositif objet de l'invention.

Figure 3, selon un exemple de réalisation, le moyen (230) de mesure de la répartition spectrale de l'impédance, comprend un résistance (331) de mesure montée en série avec le haut-parleur (100) à la sortie du module (220) de conversion et d'amplification. Ladite résistance (331) de mesure est ainsi traversée par le signal (221) d'excitation. La valeur ohmique de cette résistance (331) de mesure est faible, de l'ordre de 50 à 100 fois plus faible que l'impédance de haut-parleur (100). Ainsi pour un haut-parleur (100) dont l'impédance électrique est de l'ordre de 8 Ohms, l'impédance de la résistance (331) de mesure est choisie de l'ordre de 0,1 Ohm. Ledit moyen (230) de mesure de la répartition spectrale comprend un module (332) voltmètre, branché en dérivation aux bornes de la résistance (331) de mesure, et délivrant un signal (340) proportionnel à la tension aux bornes de ladite résistance (331) de mesure, c'est-à-dire proportionnel à l'intensité du signal (221) d'excitation du haut-parleur, laquelle intensité est fonction de l'impédance électrique dudit haut-parleur (100). Le signal (340) issu du module (332) voltmètre est amplifié par un amplificateur (333) à faible bruit puis converti par un convertisseur (334) analogique / numérique en un signal (341) numérique. Figure 4A, selon un exemple de réalisation du calculateur (240) du dispositif objet de l'invention, celui-ci comprend un processeur, des moyens de mémoire pour y enregistrer des données et des programmes d'instructions du processeur pour réaliser des calculs ainsi que des ports d'entrée et de sortie et une horloge. Le signal (341) numérique issu du convertisseur (334) analogique / numérique est introduit dans ledit calculateur (240), lequel calculateur comprend un programme (441) d'analyse spectrale. Selon un exemple de réalisation, le signal (212) numérique d'excitation du haut-parleur est retardé par un module (440) de retard et ledit signal retardé (412) est également introduit en entrée du programme (441) d'analyse spectrale. Le retard appliqué par le module de retard (440) au signal (212) numérique d'excitation du haut parleur permet de compenser le temps de traitement du signal d'excitation (221) jusqu'à la délivrance du signal (341) numérique issu du module de mesure de la répartition spectrale. Le programme (441) d'analyse spectrale détermine la fonction transfert du haut parleur à partir du rapport des deux signaux (341, 412) en entrée dudit programme et délivre une information correspondant à la distribution spectrale de l'impédance électrique du haut-parleur. Le retard temporel appliqué par le module (440) de retard est ajusté à l'application. Ainsi, le dispositif objet de l'invention permet, par une méthode simple, un nombre limité de composants et sans intervention importante sur le circuit audio, d'obtenir, en temps réel, la répartition spectrale de l'impédance électrique du haut-parleur. Un programme (442) compris dans la mémoire du calculateur détermine, à partir de la répartition spectrale fournie par le programme (441) d'analyse spectrale, la position de la fréquence centrale Fc, et la largeur à mi-hauteur, /,, d'un pic d'impédance, dans une plage de fréquence comprise, selon un exemple de réalisation, entre 300 Hz et 1000 Hz. Si un tel pic d'impédance est détecté, les informations relatives à sa fréquence centrale, Fci, sa largeur à mi-hauteur, /,, et la date de mesure sont enregistrées dans une mémoire (443) vive accessible en lecture et en écriture, dite RAM d'historique, selon l'acronyme anglosaxon de « Random Access Memory ». Un programme (444) de comparaison, compare la position de la fréquence centrale Fc, du dernier pic d'impédance enregistré à l'instant t1, avec la position le la fréquence centrale Fco du pic d'impédance dans l'enregistrement précédent, au temps to, dans la même plage de fréquences. Ledit programme (444) délivre une information, par exemple la quantité (Fcr Fco), relative au déplacement du pic d'impédance. Un programme (445) de corrélation, détermine la température, T, du haut parleur, à l'instant t, de l'enregistrement, par la lecture d'une table de corrélation reliant le déplacement du pic d'impédance et la température du haut-parleur. Ladite table de corrélation est lue par ledit programme (445) dans une mémoire (446), dite de caractéristiques, accessible en lecture seule, préférentiellement de type ROM (selon l'acronyme anglosaxon de « Read Only Memory ») ou EPROM (selon l'acronyme anglosaxon de « Erasable Programmable Read Only Memory ») et comportant un enregistrement de la table de corrélation pour le modèle de haut-parleur considéré.

Figure 4B, selon un exemple de comportement du haut-parleur, lorsque la température dudit haut-parleur croît, la répartition spectrale de l'impédance au temps t, présente selon un tracé (471) dans un diagramme ayant en abscisse la fréquence (480) et en ordonnée l'impédance (490), un pic centré sur une fréquence Fei, laquelle fréquence Fc, est supérieure à la fréquence centrale Fco du pic détecté dans le tracé (470) de l'impédance au temps to antérieur à t1. À titre d'exemple, pour un haut parleur d'une puissance électrique de 1 Watt, la fréquence centrale du pic d'impédance passe de 800 Hz à 400 Hz lorsque la température du haut parleur passe 70 °C à 120 °C. En revenant à la figure 4A, selon un exemple de réalisation du dispositif objet de l'invention, celui-ci comprend un programme (447) de calcul de la puissance spectrale du signal numérique (211) provenant de la source audio. Ledit programme (447) de calcul de la puissance, utilise des informations contenues dans la mémoire (446) de caractéristiques, relatives au haut-parleur et à son implantation dans l'appareil le recevant, lesquelles caractéristiques permettent de calculer l'échauffement, AT, dudit haut-parleur au bout d'un laps de temps 8t, postérieur au temps ti,en fonction de la puissance spectrale du signal (211) audio. À titre d'exemple, non limitatif, le programme (447) de calcul effectue les opérations consistant à : - calculer l'énergie d'excitation Ee du haut-parleur en fonction de la puissance, Pe, du signal d'excitation du haut-parleur, estimée à partir de la puissance spectrale du signal (211) numérique audio et des caractéristiques d'amplification de ce signal. Ee = Pe . c avec c 8t ; - calculer la part Qe de l'énergie d'excitation Ee, transformée en chaleur ; - calculer AT: AT _ (12e - d) C où Qd est la quantité de chaleur dissipée sans échauffer le haut-parleur, M la masse du haut-parleur et C la chaleur massique dudit haut-parleur. Ces quantités sont déterminées par simulation ou par expérimentation et les lois empiriques correspondantes sont stockées dans la mémoire (446) de caractéristiques, par exemple sous la forme de tables de coefficients. Un programme (448) de sommation et de comparaison effectue la somme T+AT et compare le résultat à un seuil critique Tc enregistré dans la mémoire (446) de caractéristiques. En fonction des résultats du programme (448) de sommation et de comparaison, un programme (449) de paramétrage calcule les paramètres d'un filtre numérique devant être appliqué au signal (211) audio, lesquels paramètres sont transmis au moyen (250) de traitement du signal. Selon un exemple de réalisation du dispositif objet de l'invention, le moyen (250) de traitement du signal est un programme mis en oeuvre par le calculateur (240) et qui réalise un filtrage numérique du signal (211) audio. Ainsi, plusieurs filtres peuvent être appliqués en cascade audit signal (211) audio. À titre d'exemple non limitatif, le filtrage comprend un filtre passe bas, un filtre coupe bande ou un filtre à réjection de bande à bande unique ou multiple. Figure 5A, selon un exemple de réalisation le filtre appliqué au signal audio est un filtre passe-bas dont le diagramme de Bode (570) dans un repère logarithmique avec en abscisse la fréquence (580) et en ordonnée (590) le gain, comprend une bande passante (571) et une bande rejetée (572) au delà d'une fréquence de coupure (575) correspondant à une atténuation de -3dB par rapport au gain de la partie passante. Selon un exemple de réalisation du filtrage réalisé par le dispositif objet de l'invention, ladite fréquence (575) de coupure est choisie dans la partie haute du spectre du signal de parole, soit supérieure ou égale à 3.10e Hz pour un haut-parleur utilisé pour diffuser essentiellement des conversations. Au-delà de la fréquence (575) de coupure, l'atténuation du filtre est de -6 dB / octave. Selon un exemple de réalisation du procédé objet de l'invention, lorsqu'un tel filtre passe-bas est appliqué au signal audio, le paramètre ajusté en fonction de la température du haut-parleur est, d'une part, l'application du filtre au signal, la coupure des fréquences au delà de 3.103 Hz affectant essentiellement le timbre de la voix sans affecter le volume ressenti par l'auditeur, tout en réduisant la puissance d'excitation du signal, puis le gain dans la bande passante (571) du filtre, ce gain étant alors ajusté à une valeur inférieure à 0 dB. Figure 5B, selon un autre exemple de réalisation du procédé objet de l'invention, le filtre appliqué est un filtre à réjection de bande. Le tracé (577) du diagramme de Bode d'un tel filtre présente une atténuation centrée sur une fréquence (576) caractérisée par une largeur de bande 1f autour de cette fréquence (576) centrale à -3 dB par rapport au gain dans la bande passante. Ainsi, les paramètres ajustables d'un tel filtre sont le gain dans la partie passante, la fréquence (576) centrale de la bande rejetée et la largeur de bande 1f autour de cette fréquence centrale. Le filtrage numérique du signal permet de combiner les différents types de filtres en fonction du résultat recherché afin de minimiser la dégradation audible du son émis par le haut-parleur. La combinaison de filtres appropriée est déterminée expérimentalement ou par simulation. Figure 6, selon un exemple de réalisation du procédé objet de l'invention, mis en oeuvre par un dispositif tel que décrit ci-avant, ledit procédé comprend une première étape (610) de mesure, consistant à obtenir la répartition spectrale d'impédance électrique du haut-parleur, préférentiellement dans une plage de fréquences comprise entre 300 Hz et 1000 Hz. Selon une étape (620) d'identification, un pic d'impédance, centré sur une fréquence Fci, est identifié dans la répartition spectrale obtenue lors de l'étape (610) de mesure. Au cours d'une étape (630) de comparaison, la position de la fréquence centrale Fc, dudit pic est comparée à la position de la fréquence centrale Fco du pic d'impédance dans la répartition spectrale obtenue à une date to antérieure. Selon une étape (635) de contrôle de la stabilité, l'écart 11 Fc, - Fco 11est comparé à un critère de stabilité Fstab. Le processus d'échauffement du haut-parleur étant progressif, un écart trop important entre les fréquences centrales des pics, lorsque les dates de mesure to et t, sont rapprochées, relève d'un artefact de mesure. Ainsi, les étapes ultérieures de traitement du signal ne sont mises en oeuvre que si l'échauffement du haut-parleur est avéré. Selon une étape (640) de corrélation, la différence (Fc,-Fco) est corrélée à la température T du haut parleur, déterminant ainsi la température dudit haut-parleur au temps t,. Selon une étape (650) d'analyse du signal, la répartition spectrale de la puissance du signal d'excitation est obtenue. Selon une étape (660) de prévision, ladite répartition spectrale de la puissance du signal d'excitation est utilisée pour prévoir d'échauffement, AT, du haut-parleur au temps (t, + c) avec c < 8t. Selon une étape (665) d'analyse du risque thermique, la quantité (T+AT) est comparée à une température critique Tc. Si (T+AT) Tc alors un filtre visant à réduire la puissance du signal d'excitation selon un spectre de fréquences sélectionné est calculé au cours d'une étape (670) de paramétrage. Parallèlement, selon une étape (680) d'analyse mécanique, la puissance du signal d'excitation dans une bande de fréquence centrée surFc, selon une largeur de bande /, est analysée. Au cours d'une étape (685) de comparaison mécanique, la puissance déterminée au cours de l'étape d'analyse mécanique est comparée à une valeur critique définissant un risque de déplacement de la membrane du haut parleur hors de son débattement mécanique admissible. Si la puissance déterminée au cours de l'étape (680) d'analyse mécanique est supérieure à la puissance admissible, alors les caractéristiques d'un filtre de réjection de bande, centrée sur la fréquence Fc, et selon une largeur de bande, dite bande mécanique, correspondant à /, sont calculées au cours d'une étape (690) de paramétrage mécanique. Les filtres calculés au cours des étapes (670, 690) de paramétrage mécanique et thermique sont appliqués au signal au cours d'une étape de filtrage (695). La description ci-avant et les exemples de réalisation montrent que l'invention atteint les objectifs visés, en particulier, elle permet dans le cadre notamment d'une application sur téléphone mobile, de protéger le haut parleur dudit téléphone lorsque celui-ci est utilisé en sur-amplification, notamment en mode réunion. L'action sélective sur le spectre sonore et le contrôle en temps réel et en anticipation de l'échauffement du haut-parleur, permettent de conserver ledit haut-parleur à une température de fonctionnement acceptable en préservant le volume sonore ressenti. Le traitement entièrement numérique des signaux autorise une grande souplesse dans le traitement du signal et dans la sélection du paramétrage des filtres appliqués audit signal.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé pour le contrôle de la température d'un haut-parleur (100) électrodynamique comportant une membrane (140) excitée par un moteur électrique alimenté par un signal (221) d'excitation, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : a. obtenir (610) la répartition spectrale de l'impédance électrique du moteur au temps t, ; b. identifier (620) un pic d'impédance dans une plage de fréquence prédéfinie de la répartition spectrale obtenue à l'étape a) ; c. déterminer (630) l'écart en fréquence entre la fréquence centrale, Fci, du pic d'impédance identifié à l'étape b) et la fréquence centrale, Fco, d'un pic d'impédance, identifié dans la même plage de fréquence prédéfinie dans une répartition spectrale d'impédance électrique du moteur obtenue à un temps to antérieur à t, ; d. obtenir une relation de corrélation entre l'écart de fréquence (Fco - Fc,) et la température dudit haut-parleur ; e. déterminer (640, 670) la température du haut-parleur en fonction du résultat de l'étape c) et de la corrélation de l'étape d).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les étapes a) à e) sont répétées pour chaque intervalle de temps 8t = (trto) lorsque le haut- parleur est en fonctionnement.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape e) comprend les étapes consistant à : ei. déterminer (640) une température instantanée, T, au temps t, par l'écart de fréquence entre les pics d'impédance ; eii. déterminer (650) la puissance du signal d'excitation et déterminer la part d'énergie de ce signal convertie en chaleur ; eiii. déterminer (660) en fonction du résultat de l'étape eii), la température du haut-parleur à un temps (t1 + c) tel que c 8t.
4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend après l'étape e) une étape consistant à : f. réduire (670, 695) la puissance du signal d'excitation dans une bande de fréquence, dite bande thermique, si la température déterminée à étape e) dépasse un seuil critique.
5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : g. obtenir (650) la répartition spectrale de la puissance du signal d'excitation ; h. à partir de la répartition obtenue à l'étape g) déterminer (680) la puissance du signal dans une bande de fréquence, dite bande mécanique, centrée sur la fréquence centrale, Fci, du pic d'impédance obtenu à l'étape b) ; i. obtenir une puissance d'excitation admissible pour la tenue de la membrane du haut- parleur ; j. si (685) la puissance obtenue à l'étape h) est supérieure ou égale à la puissance admissible obtenue à l'étape i), réduire (690, 695) la puissance du signal d'excitation dans la bande mécanique.
6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend après l'étape c) et avant l'étape d) les étapes consistant à : k. obtenir une valeur de fréquence, Fstab, dite critère de stabilité ; I. comparer (635) l'écart de fréquence obtenu à l'étape c) avec le critère de stabilité ; m. exécuter les étapes d), e) et f) si la condition (11Fc0-Fcill < F,',b) est vrai et retourner à l'étape a) si cette condition n'est pas vérifiée.
7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les réductions de puissance du signal d'excitation des étapes f) et j) sont réalisées par des filtrages dudit signal dans des bandes de fréquences sélectives et que le dit procédé comprend les étapes consistant à : o. déterminer (670) avant l'étape f) les caractéristiques d'un filtre apte à réduire sélectivement la puissance spectrale du signal au coursde ladite étape f); p. déterminer (690) avant l'étape j) les caractéristiques d'un filtre apte à réduire sélectivement la puissance spectrale du signal d'excitation au cours de ladite étape j).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le signal d'excitation (221) est un signal numérique (212) converti en signal analogique pour exciter le moteur du haut-parleur et que les filtres des étapes o) et p) sont des filtres numériques appliqués au signal d'excitation (211) avant sa conversion en signal analogique.
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la répartition spectrale de l'impédance est obtenue à l'étape a) par la mesure d'une fonction de transfert entre un signal (340) proportionnel au courant du signal d'excitation (221) analogique du haut parleur et le signal d'excitation (212) numérique retardé (412) dudit haut-parleur
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plage de fréquence prédéfinie de l'étape c) est comprise entre 300 Hz et 1000 Hz.
11. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que 8t est égal à 5.10-3 secondes
12. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la plage de fréquences encadrant de bande thermique est centré sur une fréquence de 3.103 Hz.
13. Dispositif (200) apte à mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1, sur un haut-parleur (100) dont le moteur est alimenté par un signal d'excitation (221), ledit dispositif comprenant : i. un moyen (250) de traitement du signal ; ii. un calculateur (240) apte à modifier les caractéristiques du traitement opéré par le moyen (250) de traitement du signal ; iii. un moyen (230) de mesure de la répartition spectrale de l'impédance du haut-parleur, caractérisé en ce que ledit moyen(230) comporte une résistance (331) de mesure, d'impédance inférieure à 1/50' de l'impédance du haut-parleur, montée en série sur l'alimentation du moteur du haut-parleur et traversée par le signal (221) d'excitation, et des moyens (332, 333) aptes à délivrer un signal proportionnel à la tension aux bornes de ladite résistance.
14. Appareil de diffusion sonore, notamment un téléphone mobile, comportant un haut-parleur, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif selon la revendication 13.
15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens aptes à mettre en oeuvre un mode de sur-amplification de la diffusion sonore caractérisé en ce qu'il comprend des moyens aptes à mettre en oeuvre un procédé selon la revendication 4, lorsque ledit mode de sur-amplification est sélectionné.15