KR102036172B1 - 음향 트랜스듀서 - Google Patents

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데이비드 러셀
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하르만 베츠케르 기코찌렌세 야르토 코르라토르트 ?레르쉬그 타르쇼샤그
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Abstract

본 발명은 고정 및 이동 코일들을 가진 음향 트랜스듀서들, 및 상기 음향 트랜스듀서들을 동작시키기 위한 방법들에 관한 것이다. 시변 신호들은, 사운드를 생성하는, 다이어프램의 움직임을 제어하기 위해 이동 및 고정 코일들에 인가된다. 이동 코일에 인가된 시변 신호는 적어도 입력 오디오 신호의 프로세싱된 버전에 대응하며, 적어도 고정 코일에 인가된 시변 신호의 버전에 기초하여 업데이트된다. 몇몇 실시예들은 고정 코일에 인가된 시변 신호에 대응하는 자기 플럭스 값에 응답하여 입력 오디오 신호의 프로세싱된 버전을 업데이트하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들은 피드백 신호에 응답하여 이동 신호에 인가된 시변 신호를 업데이트하는 것을 포함한다.

Description

음향 트랜스듀서{ACOUSTIC TRANSDUCER}
여기에 설명된 실시예들은 음향 트랜스듀서들에 관한 것이다.
많은 음향 트랜스듀서들 또는 드라이버들은 음파들을 발생시키기 위해 이동 코일 동적 드라이버를 사용한다. 대부분의 트랜스듀서 설계들에서, 자석은 공극 내에서 자기 플럭스를 활성화시킨다. 이동 코일은 드라이버로 이동시키기 위해 공극에서 자기 플럭스와 반응한다. 처음에, 전자석은 공극에서 고정된 자기 플럭스를 생성하기 위해 사용되었다. 이들 전자석 기반 드라이버들은 높은 전력 소비를 겪었다. 보다 최근에, 음향 드라이버들은 영구 자석들을 갖고 만들어져 왔다. 영구 자석이 전력을 소비하지 않지만, 그것들은 제한된 BH 제품들을 갖고, 부피가 클 수 있으며, 자성체에 의존하여, 그것들은 값비쌀 수 있다. 반대로, 전자석 기반 드라이버들은 동일한 BH 제품 제한들을 겪지 않는다.
그것들의 단점들 중 몇몇의 효과를 감소시키면서 전자석들의 이점들을 통합하는 보다 효율적인 전자석 기반 음향 트랜스듀서에 대한 요구가 있다.
여기에 설명된 실시예들은 일반적으로 고정 및 이동 코일들을 가진 음향 트랜스듀서들, 및 상기 음향 트랜스듀서들을 동작시키기 위한 방법들에 관한 것이다. 시변 신호들이 사운드를 생성하는, 다이어프램의 움직임을 제어하기 위해 상기 이동 및 고정 코일들에 인가된다. 상기 이동 코일에 인가된 시변 신호는 적어도 상기 고정 코일에 인가된 시변 신호의 버전에 기초하여 업데이트될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예들에 따르면, 음향 트랜스듀서를 동작시키는 방법이 제공되고 있으며, 상기 방법은: 입력 오디오 신호를 수신하는 단계; 고정 코일에 시변 고정 코일 신호를 발생시키는 단계로서, 상기 시변 고정 코일 신호는 상기 입력 오디오 신호에 대응하고, 상기 고정 코일은 자기 플럭스 경로에 자기 플럭스를 유도하는, 상기 시변 고정 코일 신호를 발생시키는 단계; 이동 코일에 시변 이동 코일 신호를 발생시키는 단계로서, 상기 이동 코일은 상기 자기 플럭스 경로 내에 배치되고, 상기 시변 이동 코일 신호는 상기 시변 고정 코일 신호 및 상기 입력 오디오 신호의 프로세싱된 버전 양쪽 모두에 대응하며, 상기 시변 이동 코일은 상기 시변 이동 코일 신호에 응답하여 이동하는 이동 다이어프램에 결합되는, 상기 시변 이동 코일 신호를 발생시키는 단계; 및 상기 시변 고정 코일 신호에 대응하는 자기 플럭스 값에 응답하여 상기 입력 오디오 신호의 프로세싱된 버전을 발생시키는 단계를 포함한다. 상기 입력 오디오 신호의 프로세싱된 버전은 상기 자기 플럭스 값에 응답하여 반복적으로 업데이트될 수 있다.
몇몇 경우들에서, 상기 음향 트랜스듀서는 상기 자기 플럭스 경로에서 자기 플럭스를 또한 발생시키는 영구 자석을 포함한 하이브리드 음향 트랜스듀서이다. 이러한 경우들에서, 상기 시변 고정 코일 신호는 상기 영구 자석에 의해 유도된 상기 자기 플럭스 및 상기 입력 오디오 신호 양쪽 모두에 대응하여 발생된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 음향 트랜스듀서가 제공되고 있으며, 상기 음향 트랜스듀서는: 입력 오디오 신호를 수신하기 위한 오디오 입력 단자; 드라이버로서: 이동 다이어프램; 공극을 가진 자성체; 상기 자성체 및 상기 공극에 자기 플럭스를 유도하기 위한 고정 코일; 상기 다이어프램에 결합된 이동 코일로서, 상기 이동 코일은 적어도 부분적으로 상기 공극 내에 배치되는, 상기 이동 코일을 포함한, 상기 드라이버; 및 제어 시스템으로서, 상기 고정 코일에 시변 고정 코일 신호를 생성하는 것으로서, 상기 시변 고정 코일 신호는 상기 입력 오디오 신호에 대응하는, 상기 시변 고정 코일 신호 생성하기; 상기 이동 코일에 시변 이동 코일 신호를 생성하는 것으로서, 상기 시변 이동 코일 신호는 상기 시변 고정 코일 신호 및 상기 입력 오디오 신호의 프로세싱된 버전 양쪽 모두에 대응하며, 상기 시변 이동 코일은 상기 시변 이동 코일 신호에 응답하여 이동하는 상기 이동 다이어프램에 결합되는, 상기 시변 이동 코일 신호 생성하기; 및 상기 시변 고정 코일 신호에 대응하는 자기 플럭스 값에 응답하여 상기 입력 오디오 신호의 프로세싱된 버전을 업데이트하도록 적응된, 상기 제어 시스템을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 음향 트랜스듀서를 동작시키는 방법이 제공되고 있으며, 상기 방법은: 입력 오디오 신호를 수신하는 단계; 이동 코일에 시변 이동 코일 신호를 발생시키는 단계로서, 상기 이동 코일은 자기 플럭스 경로 내에 배치되고, 상기 시변 이동 코일 신호는 적어도 상기 입력 오디오 신호의 프로세싱된 버전에 대응하며, 상기 이동 코일은 상기 시변 이동 코일 신호에 응답하여 이동하는 이동 다이어프램에 결합되는, 상기 시변 이동 코일 신호를 발생시키는 단계; 상기 시변 이동 코일 신호를 업데이트하기 위한 피드백 신호를 발생시키는 단계; 고정 코일에 시변 고정 코일 신호를 인가하는 단계로서, 상기 고정 코일은 상기 자기 플럭스 경로에 자기 플럭스를 유도하고, 상기 시변 고정 코일 신호는 상기 피드백 신호에 대응하는, 상기 시변 고정 코일 신호를 인가하는 단계; 및 상기 피드백 신호에 응답하여 상기 시변 이동 코일 신호를 업데이트하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 음향 트랜스듀서가 제공되고 있으며, 상기 음향 트랜스듀서는: 입력 오디오 신호를 수신하기 위한 오디오 입력 단자; 드라이버로서: 이동 다이어프램; 공극을 가진 자성체; 상기 자성체 및 상기 공극에 자기 플럭스를 유도하기 위한 고정 코일; 상기 다이어프램에 결합된 이동 코일로서, 상기 이동 코일은 적어도 부분적으로 상기 공극 내에 배치되는, 상기 이동 코일을 갖는, 상기 드라이버; 및 제어 시스템으로서: 상기 이동 코일에 시변 이동 코일 신호를 발생시키는 것으로서, 상기 시변 이동 코일 신호는 적어도 상기 입력 오디오 신호의 프로세싱된 버전에 대응하며, 상기 이동 코일은 상기 시변 이동 코일 신호에 응답하여 이동하는 상기 이동 다이어프램에 결합되는, 상기 시변 이동 코일 신호를 발생시키기; 상기 시변 이동 코일 신호를 업데이트하기 위한 피드백 신호를 발생시키고; 상기 고정 코일에 시변 고정 코일 신호를 인가하는 것으로서, 상기 시변 고정 코일 신호는 상기 피드백 신호에 대응하는, 상기 시변 고정 코일 신호 인가하기; 및 상기 피드백 신호에 응답하여 상기 시변 이동 코일 신호를 업데이트하도록 적응된, 상기 제어 시스템을 포함한다.
다양한 양상들 및 실시예들의 부가적인 특징들이 이하에 설명된다.
본 발명의 여러 개의 실시예들이 이제 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 음향 트랜스듀서를 예시하고;
도 2 내지 도 4는 다른 예시적인 실시예들에 따른 음향 트랜스듀서들을 예시하고;
도 5는 예시적인 실시예에 따른 피드백 블록의 블록도이고;
도 6은 예시적인 실시예에 따른 균형화 블록의 블록도이고;
도 7은 예시적인 실시예에 따른 동적 균등화 블록의 블록도이며;
도 8은 예시적인 실시예에 따른 상이한 음향 트랜스듀서 설계들에 대한 자기 플럭스 곡선을 예시한다.
도면들의 다양한 특징들은 이하에 설명된 실시예들의 다양한 양상들을 예시하기 위해 일정한 비율로 그려지지 않는다. 도면들에서, 대응하는 요소들은, 일반적으로 유사한 또는 대응하는 참조 부호들을 갖고 식별된다.
음향 트랜스듀서(100)에 대한 제 1 실시예를 예시하는, 도 1에 대한 참조가 먼저 이루어진다. 음향 트랜스듀서(100)는 입력 단자(102), 제어 블록(104), 및 드라이버(106)를 가진다. 도 1은 블록도 형태로 음향 트랜스듀서(100)의 단면에서의 드라이버(106) 및 나머지 부분들을 예시한다.
제어 블록(104)은 고정 코일 신호 발생 블록(108), 이동 코일 신호 발생 블록(110) 및 동적 균등화 블록(160)을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 동적 균등화 블록(160), 고정 코일 신호 발생 블록(108) 및 이동 코일 신호 발생 블록(110)의 각각은 데이터를 송신 및/또는 수신하기 위해 서로 결합될 수 있다.
동작 시, 입력 오디오 신호(Vi)는 입력 단자(102)에서 수신된다. 입력 오디오 신호(Vi)는 그 후 제어 블록(104) 내에서의 블록들 중 하나 이상에 송신될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 이하에 추가로 설명될 바와 같이, 고정 코일 신호 발생 블록(108) 및 동적 균등화 블록(160)의 각각은 입력 단자(102)에 결합된다. 입력 오디오 신호(Vi)는 고정 코일 신호 발생 블록(108) 및 동적 균등화 블록(160) 양쪽 모두에 송신된다. 고정 코일 신호 발생 블록(108)은 입력 오디오 신호(Vi)에 응답하여 노드(126)에서 고정 코일 전류 신호(Is)를 발생시킨다. 동적 균등화 블록(160)은 입력 오디오 신호의 프로세싱된 버전을 발생시키며, 이것은 이동 코일 신호 발생 블록(110)에 송신된다. 이동 코일 신호 발생 블록(110)은 그 후 동적 균등화 블록(160)으로부터 수신된 입력 오디오 신호의 프로세싱된 버전 및 고정 코일 신호 발생 블록(108)으로부터 수신된 고정 코일 제어 신호 양쪽 모두에 부분적으로 응답하여 노드(128)에서 이동 코일 전류 신호(Im)를 발생시킨다.
몇몇 다른 실시예들에서, 또한 이하에 추가로 설명될 바와 같이, 단지 동적 균등화 블록(160)은 입력 단자(102)에 결합된다. 입력 오디오 신호(Vi)는 동적 균등화 블록(160)에 송신된다. 동적 균등화 블록(160)은 입력 오디오 신호의 프로세싱된 버전을 발생시키며, 이것은 이동 코일 신호 발생 블록(110)에 송신된다. 이동 코일 신호 발생 블록(110)은 그 후 입력 오디오 신호의 프로세싱된 버전 및 고정 코일 신호 발생 블록(108)으로부터 수신된 고정 코일 제어 신호 양쪽 모두에 응답하여 노드(128)에서 이동 코일 전류 신호(Im)를 발생시킨다. 이동 코일 신호 발생 블록(110)은 또한 이동 코일 제어 신호를 발생시키며, 이것은 고정 코일 신호 발생 블록(108)에 제공된다. 이동 코일 제어 신호에 기초하여, 고정 코일 신호 발생 블록(108)은 고정 코일 전류 신호(Is)를 발생시킨다.
드라이버(106)는 자성체(112), 다이어프램(114), 이동 코일 포머(116), 고정 코일(118) 및 이동 코일(120)을 포함한다. 드라이버(106)는 또한 스파이더(122) 및 서라운드(123)를 포함하는 선택적 다이어프램 지지대를 포함한다.
자성체(112)는 일반적으로 환상형이며 환상형 공동을 가진다. 고정 코일(118)은 공동 내에 위치된다. 다양한 실시예들에서, 자성체(112)는 하나 이상의 부분들로부터 형성될 수 있으며, 이것은 고정 코일(118)이 보다 쉽게 공동 내에 삽입되거나 또는 형성되도록 허용할 수 있다. 자성체(112)는 고정 코일 전류 신호(Is)에 응답하여 자화되어, 자성체에서 자기 플럭스를 생성한다. 자성체는 그것의 자기 회로(138)에 원통형 공극(136)을 가지며 자기 플럭스는 공극(136)을 통해 및 그 가까이에서 흐른다. 자기 플럭스 흐름들에 따른 경로는 자기 플럭스 경로로서 불리울 수 있다는 것이 이해될 것이다.
자성체(112)는 자기장의 존재시 자화될 수 있는 임의의 재료로 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 자성체(112)는 둘 이상의 이러한 재료들로부터 형성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 자성체(112)는 라미네이션들로부터 형성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 라미네이션들은 방사상으로 조립될 수 있으며 복합 자성체가 라미네이션들 사이에 어떤 갭들도 없이 형성되도록 쐐기형일 수 있다.
이동 코일(120)은 이동 코일 포머(116) 상에 장착된다. 이동 코일(120)은 이동 코일 신호 발생 블록(110)에 결합되며 이동 코일 전류 신호(Im)를 수신한다. 다이어프램(114)은 다이어프램(114)이 이동 코일(120) 및 이동 코일 포머(116)와 함께 이동하도록 이동 코일 포머(116)에 장착된다. 이동 코일(120) 및 이동 코일 포머(116)는 공극(136)에서의 자기 플럭스 및 이동 코일 전류 신호(Im)에 응답하여 공극(136) 내에서 이동한다. 이동 코일 포머(116)를 갖고 이동하는 음향 트랜스듀서들의 구성요소들은 이동 구성요소들로서 불리울 수 있다. 이동 코일 포머(116)가 움직이고 있을 때 움직이지 않는 구성요소들은 고정 구성요소들로서 불리울 수 있다. 음향 트랜스듀서(100)의 고정 구성요소들은 자성체(112) 및 고정 코일(118)을 포함한다.
다양한 실시예들에서, 음향 트랜스듀서(100)는 더스트 캡(132) 및 자성체(112) 사이에서의 공기 층을 통기시키도록 적응될 수 있다. 예를 들면, 애퍼처(aperture)는 자성체(112)에 형성될 수 있거나, 또는 애퍼처들은 공기 층의 통기를 허용하기 위해 이동 코일 포머(116)에 형성될 수 있으며, 그에 의해 기압이 다이어프램(114)의 움직임에 영향을 미치는 것을 감소시키거나 또는 방지한다.
제어 블록(104)은 다이어프램(114)이 입력 오디오 신호(Vi)에 대응하는 오디오 파들을 발생시키도록 입력 오디오 신호(Vi)에 응답하여 고정 및 이동 코일 신호들을 발생시킨다.
고정 및 이동 코일 신호들은 입력 오디오 신호(Vi)에 대응하며 또한 서로에 대응한다. 각각 고정 및 이동 코일 신호들 양쪽 모두는, 고정 및 이동 코일 신호들의 크기가 음향 트랜스듀서(100)의 동작 동안 단일 크기에서 고정되지 않는다는 점에서 시변 신호들이다. 고정 코일 신호에서의 변화들은 자성체(112) 및 공극(136)에서 상이한 레벨들의 자기 플럭스를 생성한다. 이동 코일 신호에서의 변화들은 다이어프램(114)의 움직임을 야기하여, 입력 오디오 신호(Vi)에 대응하는 사운드를 생성한다. 몇몇 실시예들에서, 고정 및 이동 코일 신호 발생 블록들(108 및 110) 각각은 서로에 결합된다.
몇몇 다른 실시예들에서, 이동 및 고정 코일 신호 발생 블록들(108 및 110) 각각은 서로에 결합되지 않을 수 있지만, 각각 이동 및 고정 신호 발생 블록들(108 및 110) 중 하나 또는 양쪽 모두는 다른 블록에 의해 발생된 각각 이동 및 고정 코일 전류 신호들(Is 및 Im)을 추정 또는 모델링하며 그 후 모델링된 코일 신호 및 입력 오디오 신호에 응답하여 그 자신의 각각의 코일 신호를 발생시키도록 적응될 수 있다.
본 발명에 따른 음향 트랜스듀서들의 다양한 실시예들에서, 고정 및 이동 코일 발생 블록들(108 및 110) 각각은 트랜스듀서에 대한 원하는 성능 및 동작에 의존하여 다양한 방식들로 동작하도록 적응될 수 있다.
음향 트랜스듀서(200)의 제 2 실시예의 제어 블록(204)을 보다 상세히 예시하는 도 2를 이제 참조하자.
제어 블록(204)은 고정 코일 신호 발생 블록(208) 및 이동 코일 신호 발생 블록(210)을 포함한다.
고정 코일 신호 발생 블록(208)은 절대 값 블록(230), 고정 코일 프로세스 블록(232) 및 고정 코일 전류 조절기(236)를 포함한다. 절대 값 블록(230)은 입력 오디오 신호(Vi)를 수신하며 정류 입력 오디오 신호(250)를 제공한다. 입력 오디오 신호(Vi)의 절대 값을 사용하는 것은 단방향 신호인 고정 코일 신호를 야기한다. 몇몇 실시예들에서, 고정 코일 신호는 그러므로 항상 양의 신호일 수 있다. 고정 코일 프로세스 블록(232)은 정류 입력 오디오 신호(250)에 응답하여 고정 코일 제어 신호(252)를 발생시킨다.
상이한 실시예들에서, 고정 코일 프로세스 블록(232)는 다양한 요소들을 가질 수 있으며 다양한 방식들로 동작할 수 있다. 고정 코일 프로세스 블록(232)의 몇몇 예들은 미국 특허 번호 제8,139,816호에 설명되며, 이것은 여기에 참조로서 통합된다. 예를 들면, 고정 코일 프로세스 블록(232)은, 몇몇 실시예들에서, 스케일러, 제곱근 블록 및 제한기 블록을 포함할 수 있다. 대안적으로, 고정 코일 프로세스 블록(232)은, 몇몇 실시예들에서, 다이오드, 커패시터, 및 저항기를 포함한 감쇠 네트워크를 가진 RCD 피크-홀드를 포함한다. 회로 구성요소들은 물리적 구성요소들로서 또는 하나 이상의 디지털 모듈들로서 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 고정 코일 프로세스 블록(232)의 다른 예시적인 실시예들이 사용될 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다. 고정 코일 전류 조절기(236)는 고정 코일 제어 신호(252)에 응답하여 전류 신호로서 고정 코일 신호를 발생시킨다.
실제로, 고정 코일 신호의 유용한 크기가 제한된다. 자성체(112)는 고정 코일 전류 신호(Is)에 대한 최대 유용한 크기에 대응하는 포화 플럭스 밀도를 가진다. 이러한 레벨을 넘어 고정 코일 전류 신호(Is)의 크기에서의 증가는 공극(136)에서의 플럭스 밀도를 상당히 증가시키지 않을 것이다. 고정 코일 전류 신호(Is)에 대한 최대 유용한 크기는 Is - max로서 불리울 수 있다.
이동 코일 신호 발생 블록(210)은 제산기(divider)(220) 및 이동 코일 전압 조절기(228)를 포함한다. 제산기(220)는 노드(240)로부터, 동적 균등화 블록(160)에 의해 발생된 바와 같이, 입력 오디오 신호(254)의 프로세싱된 버전을 수신한다. 제산기(220)는 이동 코일 제어 신호(256)를 발생시키기 위해 고정 코일 제어 신호(252)로 입력 오디오 신호(254)의 프로세싱된 버전을 나눈다. 이동 코일 전압 조절기(228)는 전압 신호로서 이동 코일 신호를, 또는 이동 코일 제어 신호(256)에 응답하여 이동 코일 전압 신호(Vm)를 발생시킨다. 이동 코일 전압 신호(Vm)는 다음의 식에 기초하여 적절한 이동 코일 전류 신호(Im)를 발생시키기 위해 도출될 수 있다:
Figure 112015053924249-pct00001
, (1)
여기에서 Zm은 이동 코일(120)에서의 임피던스에 대응한다. 몇몇 실시예들에서, Zm은 저항기로서 모델링될 수 있다.
전류 소스에 의해 발생된 전류 신호와 달리, 이동 코일 전압 신호(Vm)로부터 도출된 이동 코일 전류 신호(Im)는 이동 코일(120)에서 이동 구성요소들의 임피던스의 효과를 최소화하도록 적절히 제어되는 것에 의해 혜택을 입을 수 있다. 이동 코일 전압 조절기(228)는 입력 오디오 신호를 수신하며 상기 입력 오디오 신호로부터 적절한 전압 신호를 발생시키는 전압 소스 전력 증폭기로서 동작한다.
계속해서 도 2를 참조하면, 고정 코일 신호가 전류 신호로서 제공되는 반면 이동 코일 전류 신호(Im)는 이동 코일 전압 신호(Vm)로부터 발생될 수 있다. 고정 코일 신호가 전류 신호로서 제공되며 고정 코일(118)이 이동 코일(120)에 결합됨에 따라, 이동 코일(118)에서 고정 코일(120)로 반사된 전압은 고정 코일 전류 조절기(236)로부터 발생된 신호들이 클리핑하게 할 수 있다. 반사된 전압을 최소화하기 위한 하나의 해결책은 고정 코일(118)에 물리적으로 인접하여 및 이동 코일(120)과 직렬로이지만 이동 코일(120)에 반대 상으로 상쇄 코일을 감는 것일 수 있다. 그러나, 상쇄 코일의 효과들은 빈도-의존적이며 그러므로 항상 고정 코일(118)에 대한 반사 전압을 소거하는 것은 아닐 수 있다. 또한, 상쇄 코일의 사용은 값비쌀 수 있다.
다이어프램(114)은 이동 코일 신호 및 고정 코일 신호에 관련하여 위치들(이동 코일(120)의 움직임에 고정된 관계로)을 변경한다. 임의의 시간 포인트에서, 공극(136)에서의 자기 플럭스는 일반적으로 고정 코일 전류 신호(Is)에 비례할 것이다(고정 코일 신호 크기는 너무 빠르게 변하지 않는다고 가정하자). 고정 코일 전류 신호(Is)가 일정하다고 가정하면, 다이어프램(114)은 이동 코일 전류 신호(Im)에서의 변화들에 비례하여 이동할 것이며 특정 오디오 출력을 생성할 것이다. 고정 코일 전류 신호(Is)가 시변적이면, 이동 코일 전류 신호(Im)는 동일한 오디오 출력을 생성하기 위해 공극(136)에서의 자기 플럭스에서의 변화들을 수용하기 위해 수정되어야 한다. 동적 균등화 블록(160)은 공극(136)에서 자기 플럭스 B에서의 변화들을 보상하도록 동작한다.
상기 간단히 설명된 바와 같이, 동적 균등화 블록(160)은 입력 오디오 신호(254)의 프로세싱된 버전을 발생시키기 위해 입력 오디오 신호(Vi)를 수신 및 프로세싱한다. 전류 조절기 대신에 이동 코일 전압 조절기(228)를 사용함으로써, 제어 블록(204)은 이동 코일(120)의 전기 구성요소들의 효과들을 보상하기 위해 동적 균등화 블록(160)을 포함할 수 있다. 효과들은 역기전력(emf)을 포함할 수 있으며 이동 코일(120)의 인덕턴스 및/또는 이동 코일(120)의 저항에 의해 발생될 수 있다. 일반적으로, 전류 조절기는 미리 결정된 전류 신호를 발생시키도록 동작하며 이동 코일(120)의 인덕턴스 및/또는 저항의 역 emf 또는 효과들에 의해 영향을 받지 않는다. 대신에, 전류 조절기에 의해 발생된 전류 신호는 일반적으로 단지 음향 트랜스듀서(300)의 기계적 및 음향 효과들만을 고려한다.
동적 균등화 블록(160)은 고정 코일 제어 신호(252)에 부분적으로 기초하여 입력 오디오 신호(254)의 프로세싱된 버전을 발생시킨다. 고정 코일 제어 신호(252)는 일반적으로 공극(136)에서 자기 플럭스 B에 비례한다. 따라서, 동적 균등화 블록(160)은 공극(136)에서 자기 플럭스에서의 변화들을 보상하도록 동작한다. 즉, 동적 균등화 블록(160)은 고정 코일 제어 신호(252)로부터 결정된 바와 같이, 공극(136)의 자기 플럭스에 기초하여 이동 코일 전압 신호(Vm)의 순방향 정정을 제공한다. 동적 균등화 블록(160)의 예시적인 실시예는 도 7을 참조하여 이하에 설명된다.
음향 트랜스듀서(300)의 제 3 실시예의 제어 블록(304)을 보다 상세히 예시하는 도 3에 대한 참조가 이제 이루어진다.
음향 트랜스듀서(300)는 고정 코일 신호 발생 블록(308) 및 이동 코일 신호 발생 블록(310)을 포함한다. 이동 코일 신호 발생 블록(210)과 유사하게, 이동 코일 신호 발생 블록(310)은 또한 제산기(220) 및 이동 코일 전압 조절기(228)와 유사하게 동작하는 제산기(320) 및 이동 코일 전압 조절기(328)를 포함한다.
고정 코일 신호 발생 블록(308)은 절대 값 블록(330), 고정 코일 프로세스 블록(332) 및 고정 코일 전압 조절기(336)를 포함한다. 절대 값 블록(330)은 입력 오디오 신호(Vi)를 수신하며 정류 입력 오디오 신호(350)를 제공한다. 고정 코일 프로세스 블록(332)은 정류 입력 오디오 신호(350)에 응답하여 고정 코일 제어 신호(352)를 발생시킨다. 음향 트랜스듀서(200)의 고정 코일 전류 조절기(236)와 달리, 고정 코일 전압 조절기(336)는 전압 신호로서 고정 코일 신호를, 또는 고정 코일 제어 신호(352)에 응답하여 고정 코일 전압 신호(Vs)를 발생시킨다. 고정 코일 전압 신호(Vs)는 다음의 식을 사용하여 고정 코일 전류 신호(Is)로 변환될 수 있다:
Figure 112015053924249-pct00002
, (2)
여기에서 Zs는 고정 코일(118)에서의 임피던스에 대응한다. 몇몇 실시예들에서, Zs는 저항기로서 모델링될 수 있다.
도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 고정 코일 신호 발생 블록(208, 308)은 전류 조절기 또는 전압 조절기를 포함할 수 있다. 상기 설명된 바와 같이, 전압 조절기는 그것이, 전류 조절기와 달리, 전압 조절기가 양방향 전압의 발생을 요구하지 않으므로 구현하기 더 용이할 수 있기 때문에 사용될 수 있다.
고정 코일 전압 조절기(336)의 사용은 음향 트랜스듀서(300)에서의 문제점들을 야기할 수 있다. 예를 들면, 고정 코일 전압 조절기(336)는 고정 코일 전압 조절기(336)가 이동 코일(120)에서의 전류로부터 반사되는 고정 코일(118)에서 전류를 분류(shunt)시키기 때문에 음향 트랜스듀서(300)의 효율성을 낮출 수 있다. 고정 코일 전압 조절기(336)는 또한 주파수 의존적이며 따라서 왜곡을 도입할 수 있다. 그러나, 실제로, 이들 문제점들은 고정 코일(118)이 이동 코일(120)에 열악하게 결합되며 자성체(112) 및/또는 공극(136)에서 실제 기하학적 구조들의 적용을 갖고 추가로 완화될 수 있기 때문에 작다.
음향 트랜스듀서(400)의 제 4 실시예의 제어 블록(404)을 보다 상세히 예시하는 도 4에 대한 참조가 이제 이루어진다.
음향 트랜스듀서(400)는 고정 코일 신호 발생 블록(408) 및 이동 코일 신호 발생 블록(410)을 포함한다. 음향 트랜스듀서들(200 및 300)과 달리, 그러나, 음향 트랜스듀서(400)는 피드백에 기초하여 동작한다. 이하에 설명될 바와 같이, 고정 코일 신호 발생 블록(408)은 입력 단자(102)에 결합되지 않는다. 대신에, 고정 코일 신호 발생 블록(408)은 고정 코일 전류 신호(458), 및/또는 고정 코일 전류 신호의 버전을 결정하기 위한 피드백 블록(470)을 포함한다. 결정된 고정 코일 전류 신호(458), 또는 결정된 고정 코일 전류 신호의 버전은 그 후 이동 코일 신호를 그에 따라 변경하기 위해 동적 균등화 블록(160)에 제공된다. 고정 코일 전류 신호(458)는 일반적으로 공극(136)에서의 자기 플럭스에 비례한다는 것이 이해될 것이다.
몇몇 실시예들에서, 음향 트랜스듀서(400)는 동적 균등화 블록(160) 없이 제공될 수 있다. 예를 들면, 이동 코일 신호 발생 블록(410)은 입력 오디오 신호(Vi)를 수신하기 위해 입력 단자(102)에 결합될 수 있으며 또한 고정 코일 전류 신호(458)를 수신하기 위해 피드백 블록(470)에 결합될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이동 코일 전압 조절기(428)는 대신에 이동 코일 전류 조절기일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 고정 코일 전압 조절기(438)는 대신에 고정 코일 전류 조절기에 의한 것일 수 있다.
피드백 블록(470)은 음향 트랜스듀서(400)의 동작 특성들을 제어하는 것에 대해 이동 코일 신호를 변경하기 위해 고정 코일 전류 신호(458)를 결정하도록 동작할 수 있다. 예를 들면, 고정 코일 전류 신호(458)는 고정 코일(118) 및 이동 코일(120)의 각각에서 조합된 손실을 최소화하고, 이동 코일 전류 신호(Im)의 클리핑을 감소시키고, 이동 코일(120)의 온도를 조절하고, 음향 트랜스듀서(400)에서의 잡음 및/또는 왜곡을 최소화함으로써와 같이, 음향 트랜스듀서(400)의 동작들을 최적화하기 위해 결정될 수 있다. 음향 트랜스듀서(400)의 다른 동작 특성들이 유사하게 고정 코일 전류 신호(458)를 사용하여 변경될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
이동 코일 신호 발생 블록들(210 및 310)과 유사하게, 이동 코일 신호 발생 블록(410)은 또한 제산기(420) 및 이동 코일 전압 조절기(428)를 포함한다. 제산기(420)는 고정 코일 전류 신호(458)(고정 코일 발생 블록(408)으로부터 수신된 바와 같이)로 입력 오디오 신호(454)의 프로세싱된 버전(동적 균등화 블록(160)으로부터 수신된 바와 같이)을 나눔으로써 이동 코일 제어 신호(456)를 발생시킨다. 이동 코일 전압 조절기(428)는 전압 신호로서 이동 코일 신호를, 또는 이동 코일 제어 신호(456)에 응답하여 이동 코일 전압 신호(Vm)를 발생시킨다. 이동 코일 신호(Vm)는 상기 식(1)을 사용하여 이동 코일 전류 신호(Im)로 변환될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 압축기 블록이 이동 코일 전압 조절기(428)에 의해 발생된 이동 코일 신호(Vm)의 클리핑을 완화시키기 위해 이동 코일 제어 신호(456)의 진폭을 감소시키기 위한 이동 코일 신호 발생 블록(410)에 제공될 수 있다. 예를 들면, 압축기 블록은 이동 코일 전압 조절기(428) 전 그러나 일반적으로 노드(444) 후에 이동 코일 신호 발생 블록(410)에 제공될 수 있다. 이 위치에서, 압축기 블록이 동작 중일 때, 압축기 블록은 노드(444)로부터 피드백 블록(470)에 제공된 신호가 압축기에 의해 이동 코일 전압 조절기(428)에 제공된 신호보다 더 클 것이기 때문에 고정 코일 전류 신호(458)를 증가시키는 효과를 가질 수 있다. 또한, 보다 큰 고정 코일 전류 신호(458)가 제산기(420)에 제공될 때, 결과적인 이동 코일 전압 신호(Vm)는 제산기(420)의 동작에 의해 감소될 것이다.
대안적으로, 압축기 블록은 이동 코일 전압 조절기(428) 전에 및 일반적으로 노드(444) 전에 이동 코일 신호 발생 블록(410)에서 제공될 수 있다. 이 위치에서, 압축기 블록이 동작 중일 때, 압축기 블록은 고정 코일(118) 및 이동 코일(120)에서 소비된 전력의 균형을 이루도록 동작할 수 있으며 그 결과, 또한 고정 코일(118) 및 이동 코일(120)에서의 조합된 손실들을 최소화할 수 있다. 그러나, 압축기 블록이 이 위치에 위치될 때, 이동 코일 전압 조절기(428)에 의해 발생된 이동 코일 전압 신호(Vm)는 보다 빈번하게 클리핑할 것이다.
몇몇 실시예들에서, 결정된 고정 코일 전류 신호(458)는 증가될 수 있다. 예를 들면, 결정된 고정 코일 전류 신호(458)는 이동 코일 전압 신호(Vm)의 클리핑을 완화시키기 위해 또는 압축기 블록이 동작 중일 때 압축을 완화시키기 위해 증가될 수 있다. 결정된 고정 코일 전류 신호(458)를 증가시키기 위해, 다이오드, 커패시터, 및 저항기를 포함한 감쇠 네트워크를 가진 RCD 피크-홀드는 이동 코일 전압 신호(Vm)가 클리핑될 때 또는 압축기 블록에 의해 야기된 압축이 완화될 필요가 있을 때 충전될 수 있다. RCD 피크-홀드의 출력 신호는 결정된 고정 코일 전류 신호(458)에 부가될 수 있다. 상기 설명된 바와 같이, 회로 구성요소들은 물리적 구성요소들로서 또는 하나 이상의 디지털 모듈들로서 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
고정 코일 발생 블록(408)은 피드백 블록(470) 및 고정 코일 전압 조절기(438)를 포함한다. 피드백 블록(470)은 제산기(420)에 의해 발생된 이동 코일 제어 신호(456)에 응답하여 고정 코일 전류 신호(458)를 발생시킨다. 고정 코일 전류 신호(458)는 동적 균등화 블록(160) 및 이동 코일 신호 발생 블록(410)에 제공된다. 피드백 블록(470)은 또한 고정 코일 전류 신호(458), 또는 고정 코일 전류 신호(458)의 버전을 고정 코일 전압 조절기(438)에 제공한다. 고정 코일 전압 조절기(438)는 전압 신호, 또는 고정 코일 전류 신호(458)에 응답하여 고정 코일 전압 신호(Vs)를 발생시킨다.
몇몇 실시예들에서, 피드백 블록(470)은 동일한 버전의 고정 코일 전류 신호(458)를 동적 균등화 블록(160) 및 이동 코일 신호 발생 블록(410), 및 고정 코일 전압 조절기(438)에 제공한다.
몇몇 실시예들에서, 감쇠 블록은 동적 균등화 블록(160) 및 이동 코일 신호 발생 블록(410) 사이에 포함될 수 있다. 감쇠 블록은 피드백 블록(470)을 위한 충분한 응답 시간을 제공하기 위해 포함될 수 있다.
예시적인 피드백 블록(470)의 블록도(500)를 예시하는 도 5를 이제 참조하자.
상기 설명된 바와 같이, 피드백 블록(470)은 상이한 목적들을 위해 고정 코일 전류 신호(458)를 결정하도록 동작할 수 있다. 도 5에 예시된 예시적인 피드백 블록(470)은 각각 고정 및 이동 코일들(118 및 120)에서 손실을 최소화하기 위해 고정 코일 전류 신호(458)를 결정하도록 동작한다. 피드백 블록(470)은 이동 코일 전력 블록(562), 선택적 이동 코일 평균 블록(564), 고정 코일 전력 블록(572) 및 균형화 블록(550)을 포함한다.
몇몇 실시예들에서, 균형화 블록(550)은 물리적 회로 구성요소들 또는 하나 이상의 디지털 모듈들로서 제공될 수 있다. 몇몇 다른 실시예들에서, 균형화 블록(550)은 간단히 피드백 블록(470) 내에서의 노드일 수 있다.
이동 코일 전력 블록(562)은 다음의 공식을 사용하여 결정된 바와 같이, 이동 코일(120)에서의 임피던스에 의해 야기된 손실을 결정하도록 동작한다:
Figure 112015053924249-pct00003
(3)
여기에서 Zm은 이동 코일(120)의 임피던스를 나타내며 Rm은 이동 코일(120)의 저항을 나타낸다. 유사하게, 고정 코일 전력 블록(572)은 다음의 공식을 사용하여 결정된 바와 같이, 고정 코일(118)에서의 임피던스에 의해 야기된 손실을 결정하도록 동작한다:
Figure 112015053924249-pct00004
(4)
여기에서 Zs는 고정 코일(118)의 임피던스를 나타내며 Rs는 고정 코일(118)의 저항을 나타낸다.
이동 코일(120)의 임피던스는 s-도메인에서 모델링될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들면, 폐쇄 박스 시스템을 위한 이동 코일(120)의 임피던스가 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112015053924249-pct00005
, (5)
여기에서 RES는 전기 측에서 반사된 바와 같은 기계적 저항을 나타내고, QMS는 단지 기계적 손실들만을 고려한 공진에서의 드라이버(106)의 댐핑을 나타내며, τAT는 공진 시간 상수를 나타낸다. 식(5)의 역은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112015053924249-pct00006
. (6)
RES는 공극(136)에서 자기 플럭스 B에 따라 변하며 다음과 같이 표현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다:
Figure 112015053924249-pct00007
, (7)
여기에서 SD는 다이어프램(114)의 표면적을 나타내고, RAS는 서스펜션 손실들의 음향 저항을 나타내며, Ieffective는 공극(136)에서 자기 플럭스에서의 이동 코일(120)의 유효 길이를 나타낸다.
통기된, 대역 통과와 같은 또는 수동형 라디에이터를 갖고, 다른 설계들의 스피커들을 위해, 대응하는 식이 숙련된 사람들에게 알려질, 이동 코일(120)의 임피던스를 나타내기 위해 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
쌍일차 변환은 예로서 이하의 식(8)으로서 도시된 바와 같이, z-도메인에서 4차 다항식을 발생시키기 위해 식(6)에 적용될 수 있으며, 따라서, 이동 코일(120)의 임피던스의 역은 이산 시간 도메인에서 시뮬레이션될 수 있다.
Figure 112015053924249-pct00008
, (8)
여기에서 a0 및 b0은 현재 반복을 위한 계수들을 나타내고, a1 및 b1은 이전 반복을 위한 계수들을 나타내며, a2 및 b2는 이전 반복 이전의 반복을 위한 계수들을 나타낸다. 식(8)에서 계수들의 몇몇은 식(7)으로부터 보여지는 바와 같이, RES의 값이 자기 플럭스 B에 의존하기 때문에 자기 플럭스 B에 의존할 것이다. 공극(136)에서의 자기 플럭스 B는 각각의 반복에 따라 변하기 때문에, 식(8)에서의 계수들은 각각의 반복에 따라 결정될 필요가 있다는 것이 이해될 것이다. 각각의 반복에서 결정된 계수들을 사용하여, 이동 코일(120)의 임피던스가 결정될 수 있으며 이동 코일(120)에서의 손실이 그 후 또한 식(3)을 사용하여 결정될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 계수들은 룩업 테이블로부터 결정될 수 있거나 또는 쌍일차 변환으로부터 직접 산출될 수 있다. 다른 실시예들에서, 유사한 형태의 다른 적절한 식들이 사용될 수 있다.
각각 고정 및 이동 코일들(118 및 120)에서의 임피던스에 의해 야기된 손실들을 결정한 후, 각각 고정 및 이동 코일들(118 및 120)에서의 손실들을 감소시키는 것이 바람직할 수 있다. 전력 균형화 신호가 이동 코일 손실(전력 m )로부터 고정 코일 손실(전력 s )을 감산함으로써, 예를 들면, 노드(582)에서, 발생될 수 있다. 최소 손실은 고정 코일(118) 및 이동 코일(120)의 각각에서의 손실이 동일할 때이므로, 균형화 블록(550)은 손실을 최소화할 수 있으며 고정 코일 전류 신호(458), 또는 고정 코일 전류 신호(458)의 버전을 고정 코일 전압 조절기(438)에 제공하기 위해 고정 코일 전류 신호(458)를 결정할 수 있다. 균형화 블록(550)의 예시적인 실시예는 도 6을 참조하여 이하에 추가로 설명된다.
몇몇 실시예들에서, 피드백 이득 증폭기 블록은 전력 균형 신호를 증폭시키기 위해 노드(582)에 포함될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 고정 코일 전력 블록(572) 및 이동 코일 전력 블록(562)의 각각은 또한 환경 인자들의 효과들을 고려하도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 환경 인자들은 주변 온도를 포함할 수 있다. Rm 및 Rs는 통상적으로 각각 고정 및 이동 코일(118 및 120)의 온도들에 의존적일 것이다. 몇몇 실시예들에서, 온도들은 측정되거나 또는 추정될 수 있으며, 측정된 또는 추정된 온도들에 대응하는 저항들이 전력 균형화 신호를 산출하기 위해 사용될 수 있다.
선택적 이동 코일 평균 블록(564)은 노드(444)로부터 수신된 이동 코일 제어 신호(456)를 안정화시키기 위해 포함될 수 있다. 이동 코일 전력 블록(562)은 이동 코일 제어 신호(456)의 값의 제곱에 비례하는 순시적 이동 코일 전력 신호를 발생시키며, 이동 코일 전력 블록(562)에 의해 발생된 이동 코일 전력 신호는 고정 코일 전류 신호(458)를 결정하기 위해 부분적으로 사용된다. 상기 고정 코일 전류 신호(458)는 그 후 적어도 이동 코일 신호를 업데이트하기 위해 제산기(420) 및 동적 균등화 블록(160)에 제공된다. 따라서, 순시적 이동 코일 전력 신호로 인해, 왜곡들이 업데이트된 이동 코일 제어 신호(456)로 도입될 수 있다. 이동 코일 평균 블록(564)을 제공함으로써, 이동 코일 전력 신호는 이동 코일 제어 신호(456)의 오디오 대역 내에서 왜곡 구성요소들을 제거함으로써 안정화될 수 있다. 일반적으로, 이동 코일 평균 블록(564)은 저 주파수 값들에서 동작할 수 있다. 예를 들면, 저 주파수 값들은 원하는 오디오 주파수 대역 밖에 있을 수 있지만 저 주파수 값들은 이동 코일 손실 및 고정 코일 손실의 동적 균형화를 허용해야 한다.
몇몇 실시예들에서, 증폭기 손실 블록은 증폭기에서 손실을 결정하기 위해 이동 코일 전력 블록(562) 후 제공될 수 있다. 증폭기에서의 손실은 이동 코일 신호에 직접 관련된다. 이동 코일 평균 블록(564)에서 결정된 바와 같이 평균 이동 코일 손실로 증폭기 손실을 포함시킴으로써, 최소 총 시스템 손실이 음향 트랜스듀서(400)를 위해 결정될 수 있다.
피드백 블록(470)의 다른 구성들 및/또는 설계들이 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들면, 피드백 블록(470)의 구성들은 고정 코일 전류 신호(458)가 결정되는 상이한 목적들에 따라 변할 수 있다.
예시적인 균형화 블록(550)의 블록도(600)를 예시하는 도 6에 대한 참조가 이제 이루어진다.
몇몇 실시예들에서, 균형화 블록(550)은 피드백 블록(470) 내에서의 노드로서 제공될 수 있다. 따라서, 노드(582)에서 발생된 전력 균형화 신호는 고정 코일 전류 신호(458)로서 사용될 수 있으며, 동적 균등화 블록(160), 제산기(420), 및 고정 코일 전압 조절기(438)에 제공될 수 있다.
몇몇 다른 실시예들에서, 균형화 블록(550)은 물리 회로 구성요소들을 제공받을 수 있다. 도 6의 예시적인 균형화 블록(550)에서, 예를 들면, 균형화 블록(550)은 노드(582)로부터 수신된 전력 균형화 신호에 응답하여, 고정 코일 전류 신호(458), 또는 고정 코일 전류 신호(458)의 버전을 발생시킨다.
계속해서 도 6을 참조하면, 예시된 바와 같이, 고정 코일 전류 신호의 제 1 버전은 노드(582)로부터 수신된 전력 균형화 신호 및 노드(654)로부터의 균형화 피드백 신호에 기초하여 노드(650)에서 발생될 수 있다. 노드(654)에 제공된, 균형화 피드백 신호는 일반적으로 고정 코일 전류 신호(458)의 이전 반복에 대응한다. 노드(650)에서, 고정 코일 전류 신호(458)의 제 1 버전은 노드(582)로부터 수신된 전력 균형화 신호로부터 균형화 피드백 신호를 감산함으로써 발생된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 고정 코일 전류 신호(458)의 제 1 버전은 고정 코일 전력 블록(572)에 및 노드(446)를 통해 고정 코일 전압 조절기(438)에 제공된다. 고정 코일 전력 블록(572)은 고정 코일 전류 신호의 제 1 버전이 고정 코일 전압 조절기(438)에 제공될 때 고정 코일(118)에서 발생된 손실을 결정할 수 있다.
균형화 블록(550)은 또한 고정 코일 전류 신호(458)의 제 2 버전을 발생시키기 위해 고정 코일 임피던스 모델(652)을 포함한다. 고정 코일 임피던스 모델(652)은 고정 코일(118)의 모델에 대응한다. 고정 코일 임피던스 모델(652)은 노드(650)로부터 고정 코일 전류 신호의 제 1 버전을 수신하며 고정 코일 전류 신호의 제 2 버전을 발생시킨다. 고정 코일 전류의 제 2 버전은 고정 코일 전압 조절기(438)에 의해 발생된 고정 코일 신호에 대응할 수 있다. 고정 코일 전류 신호(458)의 제 2 버전은 그 후 노드(442)를 통해 동적 균등화 블록(160) 및 제산기(420)에 제공될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 고정 코일 임피던스 모델(652)은 1차 저역 통과 필터일 수 있다. 몇몇 다른 실시예들에서, 고정 코일 임피던스 모델(652)은 인덕턴스로서 모델링될 수 있다. 일반적으로, 인덕턴스 구성요소들은 느리게 동작하며 그러므로, 느리게 동작하는 이동 코일 평균 블록(564)은 피드백 블록(470)의 동작을 손상시키지 않을 것이다.
몇몇 실시예들에서, 고정 코일 전류 신호의 제 1 버전 및 제 2 버전은 동일할 수 있다. 몇몇 다른 실시예들에서, 고정 코일 전류 신호의 제 1 버전은 대신에 노드(442)에 제공될 수 있으며, 고정 코일 전류 신호의 제 2 버전은 대신에 노드(446) 및 고정 코일 전력 블록(572)에 제공될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 피드백 이득 증폭기 블록은 노드(650)에서 제공된 전력 균형화 신호의 버전을 증폭시키기 위해 고정 코일 임피던스 모델(652) 전에 포함될 수 있다. 전력 균형화 신호를 증폭시킴으로써, 이동 코일 손실 및 고정 코일 손실의 보다 양호한 균형화가 달성될 수 있다.
예시적인 동적 균등화 블록(160)의 블록도(700)를 예시한 도 7을 이제 참조하자.
동적 균등화 블록(160)은 타겟 신호 블록(710), 전달 함수 블록(720) 및 안정화 블록(730)을 포함할 수 있다.
타겟 신호 블록(710)은 입력 오디오 신호(Vi)에 응답하여 타겟 입력 오디오 신호를 제공한다. 일반적으로, 타겟 신호 블록(710)은 특정한 음향 트랜스듀서에 보다 적합한 입력 오디오 신호의 버전들을 제공하기 위해 설명된 음향 트랜스듀서들 중 임의의 것의 동작 특성들에 따라 변할 수 있다. 예를 들면, 타겟 신호 블록(710)은 드라이버(106)가 재생하려고 노력할 수 있는 저 주파수 정보의 양을 감소시키기 위해 고역 통과 필터링될 수 있다. 고역 통과 필터는 z-도메인 내에서 동작하는 1차, 2차, 또는 고차 필터일 수 있거나, 또는 심지어 아날로그 필터일 수 있다.
전달 함수 블록(720)은 고정 코일(118)의 모델을 포함하며 그러므로 공극(136)의 자기 플럭스 B의 함수이다. 전달 함수 블록(720)은 그러므로 전달 함수(G(s,B))에 대응할 수 있다. 상기 설명된 바와 같이, 공극(136)의 자기 플럭스는 일반적으로 고정 코일 발생 블록(208, 308, 408)으로부터 수신된 바와 같이 고정 코일 신호(252, 352), 및 고정 코일 전류 신호(458)에 비례한다. 몇몇 실시예들에서, 고정 코일 제어 신호(252, 352), 및 고정 코일 전류 신호(458)는 자기 플럭스에 정비례한다고 가정될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 전달 함수 블록(720)은 또한 환경 인자들의 효과들을 고려하는 모델들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 환경 인자들은 주변 온도를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 플럭스 변환 블록은 고정 코일 제어 신호(252, 352), 및 고정 코일 전류 신호(458)를 대응하는 자기 플럭스 값과 연관시키기 위해 동적 균등화 블록(160) 및 고정 코일 신호 발생 블록(208, 308, 또는 408) 사이에 포함될 수 있다. 예를 들면, 플럭스 변환 블록은 고정 코일 제어 신호들(252, 352) 또는 고정 코일 전류 신호(458)의 범위에 대한 대응하는 자기 플럭스 값들을 포함하는 룩업 테이블을 포함할 수 있다.
안정화 블록(730)은 전달 함수 블록(720)에 의해 발생된 출력 신호(Y(s,B))를 안정화시키도록 동작한다. 몇몇 실시예들에서, 안정화 블록(730)은 또한 전달 함수 블록(720), 즉 G(s,B)의 동작이 또한 공극(136)의 자기 플럭스의 함수이기 때문에 공극(136)의 자기 플럭스의 함수일 수 있다.
따라서, 에러 신호(E(s,B))는 전달 함수(G(s,B))를 타겟 입력 오디오 신호, 또는 T에 적용함으로써 결정될 수 있다. 에러 신호(E(s,B))는, 입력 오디오 신호(254, 354 또는 454)의 프로세싱된 버전으로서, 각각의 노드들(240, 340 및 440)에서의 이동 코일 신호 발생 블록(210, 310, 또는 410)에 제공된다. 동적 균등화 블록(160)에 대한 관계들이 이하에 제공된다:
Y(s,B) = E(s,B)×G(s,B), (9)
E(s,B) = T-[H(s,B)×Y(s,B)], (10)
식(9) 및 식(10)에 기초하여, Y(s,B)가 다음과 같이 정의될 수 있다고 결정될 수 있다:
Figure 112015053924249-pct00009
. (11)
도 7에 예시된 동적 균등화 블록(160)과 같은 폐쇄 루프 시스템에서, 에러 신호(E(s,B))는 다음의 식으로부터 결정될 수 있다:
Figure 112015053924249-pct00010
. (12)
몇몇 실시예들에서, 설명된 음향 트랜스듀서들 중 임의의 것이 s-도메인을 사용하여 모델링될 수 있다. 예를 들면, 타겟 입력 오디오 신호(T)는 2차 고역 통과 필터일 수 있으며 다음의 식을 갖고 s-도메인에서 표현될 수 있다:
Figure 112015053924249-pct00011
, (13)
여기에서 Qhp는 2차 고역 통과 필터의 댐핑의 댐핑을 나타내며 Thp는 2차 고역 통과 필터의 시간 상수를 나타낸다.
또한, 폐쇄 박스 시스템을 위한 전달 함수(G(s,B))는 다음의 식을 갖고 s-도메인에서 표현될 수 있다:
Figure 112015053924249-pct00012
, (14)
여기에서 Q(B)ts는 드라이버(106)의 댐핑을 나타내며 TAT는 드라이버(106)의 시간 상수를 나타낸다. 식(14)은 음향 트랜스듀서의 자연 응답을 나타낸다. 또한, Q(B)ts는 다음의 식을 갖고 표현될 수 있다:
Figure 112015053924249-pct00013
, (15)
여기에서 CAT는 드라이버(106)의 순응(또한 박스가 설명된 음향 트랜스듀서들 중 임의의 것을 포함하기 위해 사용된다면 스피커 박스의 순응을 포함하는)을 나타내고, B는 공극(136)에서의 자기 플럭스를 나타내며 I effective는 공극(136)에서 자기 플럭스에서의 이동 코일(120)의 유효 길이를 나타낸다.
통기된, 대역 통과와 같은 또는 수동형 라디에이터를 갖고, 다른 설계들의 스피커들을 위해, 대응하는 식은 드라이버(106)의 댐핑 함수(Q(B)ts) 및 전달 함수(G(s,B))의 각각을 나타내기 위해 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
식(12) 내지 식(14)을 사용하여, 그러므로 에러 신호(E)가 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112015053924249-pct00014
, (16)
쌍일차 변환은 이하의 식(17)으로서 도시된 바와 같이, z-도메인에서 4차 다항식을 발생시키기 위해 식(16)에 적용될 수 있으며, 따라서 에러 신호(E)는 이산 시간 도메인에서 시뮬레이션될 수 있다.
Figure 112015053924249-pct00015
, (17)
여기에서 a0 및 b0은 현재 반복을 위한 계수들을 나타내고, a1 및 b1은 이전 반복을 위한 계수들을 나타내며, a2 및 b2는 이전 반복의 이전에 반복을 위한 계수들을 나타낸다. 식(17)에서의 계수들의 몇몇은 자기 플러스 B에 의존한다. 공극(136)에서의 자기 플럭스 B는 각각의 반복에 따라 변하므로, 식(17)에서의 계수들은 각각의 반복에 따라 변경될 필요가 있다는 것이 이해될 것이다. 몇몇 실시예들에서, 계수들은 룩업 테이블로부터 결정되거나 또는 쌍일차 변환으로부터 직접 산출될 수 있다.
몇몇 다른 실시예들에서, 설명된 음향 트랜스듀서들은 직접 수치 방법을 갖고 모델링될 수 있다. 예를 들면, 미분 방정식들이 반복적으로 사용될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 전달 함수 블록(720)은 또한 이동 코일(120)의 인덕턴스(L m )의 효과를 고려할 수 있다. 이것은 이동 코일 인덕턴스(L m )가 드라이버(106)의 고 주파수 응답에 영향을 미치며 또한 자성체(112)에서의 자기 플럭스에 의존적일 수 있기 때문에 중요할 수 있다. 일 예에서, 식(14)의 차수, 및 그에 따라, 식(16)의 차수는 증가될 수 있다. 또 다른 예에서, 이동 코일 인덕턴스 블록은 타겟 신호 블록(710) 이전 또는 이후, 또는 에러 신호(E(s,B))가 결정된 후 포함될 수 있다. 이동 코일 인덕턴스 블록은 공극(136)에서의 자기 플럭스 및 이동 코일 인덕턴스(L m )에 대응하는 적어도 하나의 주파수 의존 구성요소를 포함할 수 있다. 이동 코일 인덕턴스 블록의 전달 함수는 다음의 식을 갖고 s-도메인에서 표현될 수 있다:
Figure 112015053924249-pct00016
, (18)
여기에서 TShelf는 셸프 균등화의 상부 코너에 대한 시간 상수를 나타내며 T(B)LR은 이동 코일(120)의 인덕턴스 및 저항의 시간 상수를 나타낸다. 이동 코일(120)에서의 인덕턴스 및 저항은 Lm(B)/Rm으로서 표현될 수 있으며, 여기에서 이동 코일 인덕턴스(L m )는 공극(136)에서의 자기 플럭스 B의 함수이다.
상기 설명된 바와 같이, 쌍일차 변환은 이하의 식(19)으로서 도시된 바와 같이, z-도메인에서 4차 다항식을 발생시키기 위해 식(18)에 적용될 수 있으며, 따라서 이동 코일 인덕턴스 신호(L eq (s,B))가 이산 시간 도메인에서 시뮬레이션될 수 있다.
Figure 112015053924249-pct00017
, (19)
여기에서 a0 및 b0은 현재 반복을 위한 계수들을 나타내고, a1 및 b1은 이전 반복을 위한 계수들을 나타내며, a2 및 b2는 이전 반복의 이전에 반복을 위한 계수들을 나타낸다. 식(19)에서의 계수들의 몇몇은 자기 플럭스 B에 의존한다. 공극(136)에서의 자기 플럭스 B는 각각의 반복에서 이동 코일 인덕턴스(L m )를 변경하므로, 식(19)에서의 계수들은 각각의 반복에 따라 결정될 필요가 있다는 것이 이해될 것이다. 몇몇 실시예들에서, 계수들은 룩업 테이브로부터 결정되거나 또는 쌍일차 변환으로부터 직접 산출될 수 있다. 또한, 이동 코일 인덕턴스(L m )는 공극(136)에서 자기 플럭스 B의 함수이므로, 이동 셀 인덕턴스(L m )는 또한 룩업 테이블로부터 또는 1차, 2차, 3차, 또는 고차 다항식의 사용으로 결정될 수 있다. 예를 들면, 이동 코일 인덕턴스(L m )는 자기 플럭스 B의 함수로서, 다음의 식을 사용하여 결정될 수 있다:
Figure 112015053924249-pct00018
, (20)
상기 설명된 음향 트랜스듀서들의 몇몇 실시예들은 하이브리드 음향 트랜스듀서일 수 있다. 하이브리드 음향 트랜스듀서는 자성체(112) 및 공극(136)을 자화시키기 위해 영구 자석 및 하나 이상의 고정 코일(118) 양쪽 모두를 사용한다. 낮은 레벨들의 고정 코일 전류 신호(Is)에서 자기 플럭스를 증가시키기 위해 하이브리드 음향 트랜스듀서를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
일반적으로 상이한 음향 트랜스듀서 설계들을 위한 자기 플럭스 곡선들(800)을 예시하는 도 8에 대한 참조가 이제 이루어진다. 자기 플럭스 곡선들(800)은 상이한 음향 트랜스듀서 설계들을 위해 자성체(112)에서의 플럭스 밀도(B) 대 고정 코일 전류 신호(Is)를 나타낸다. 곡선(810)은 상기 설명된 음향 트랜스듀서들 중 임의의 것과 같은 자성체(112)를 자화시키기 위해 고정 코일(118)을 사용하는 음향 트랜스듀서에 대응하며, 곡선(820)은 하이브리드 음향 트랜스듀서에 대응한다. 곡선(820)에 곡선(810)을 비교할 때, 고정 코일 전류 신호(Is)의 보다 작은 값들에 대해, 하이브리드 음향 트랜스듀서가 공극(136)에서 자기 플럭스를 발생시킬 때 더 효율적임이 결정될 수 있다. 그러나, 고정 코일 전류 신호(Is)의 보다 큰 값들에 대해, 상기 설명된 음향 트랜스듀서들 중 임의의 것 및 하이브리드 음향 트랜스듀서 사이에서와 같이 자기 플러스의 발생에 큰 차이는 없다.
하이브리드 음향 트랜스듀서에 대해, 고정 코일 전류 신호(Is)가 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112015053924249-pct00019
, (21)
여기에서 B는 공극(136)에서의 자기 플럭스를 나타내고, N은 고정 코일(118)에서 턴들의 수를 나타내고, R은 하이브리드 음향 트랜스듀서의 자기 회로(자기 회로는 영구 자석, 자성체(112) 및 공극(136)을 포함한다)의 자기 저항을 나타내고, A는 자성체(112) 및 공극(136)의 단면적을 나타내고, Hmagnet은 영구 자석의 기자력을 나타내며 I magnet은 자석(Bmagnet)의 자기 플럭스의 방향으로 영구 자석의 길이를 나타낸다. 자석에 대한 기자력(Hmagnet)은 일반적으로 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112015053924249-pct00020
, (22)
여기에서 Bmagnet은 영구 자석의 자기 플럭스 밀도를 나타내며 Bremanence는 영구 자석의 잔류 인덕턴스를 나타낸다. Bremanence 및 영구성 계수에 대한 값들은 하이브리드 음향 트랜스듀서에 사용된 영구 자석에 의존한다. B 및 Bmagnet의 값들은 자성체(112) 및 영구 자석의 각각의 단면적들이 동일하다면 등가일 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 하이브리드 음향 트랜스듀서의 자기 회로의 자기 저항(R)은 자성체(112)에 유도된 자기 플럭스가 포화될 때까지 B에 따라 변한다. 곡선(820)은 곡선(820)에 적절히 맞는 임의의 1차, 2차, 3차 또는 고차 다항식을 사용하여 그려질 수 있다. 예를 들면, 고정 코일 전류 신호(Is)의 함수로서 자기 플럭스에 대한 이하의 표현이 사용될 수 있다:
Figure 112015053924249-pct00021
, (23)
여기에서 계수들(n1, n2, n3 및 n4)은 곡선(820)에 맞도록 선택된다. 유사한 형태의 또 다른 식이 또한 사용될 수 있다.
상기 설명된 다양한 실시예들이 실시예들을 예시하기 위해 블록도 레벨에서 및 몇몇 이산 요소들의 사용으로 설명된다. 상기 설명된 것들을 포함한, 본 발명의 실시예들은 디지털 신호 프로세싱을 제공하는 디바이스, 또는 아날로그 및 디지털 신호 프로세싱의 조합을 제공하는 디바이스에서 구현될 수 있다.
본 발명은 단지 예로서 여기에 설명되어 왔다. 다양한 수정 및 변형들이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 이들 대표적인 실시예들에 대해 이루어질 수 있으며, 이것은 단지 첨부된 청구항들에 의해서만 제한된다.

Claims (29)

  1. 음향 트랜스듀서(acoustic transducer)를 동작시키는 방법에 있어서,
    - 입력 오디오 신호를 수신하는 단계;
    - 고정 코일에서 시변(time-varying) 고정 코일 신호를 생성하는 단계로서, 상기 시변 고정 코일 신호는 상기 입력 오디오 신호에 대응하며, 상기 고정 코일은 자기 플럭스 경로에서 자기 플럭스를 유도하는, 상기 시변 고정 코일 신호를 생성하는 단계;
    - 이동 코일에서 시변 이동 코일 신호를 생성하는 단계로서,
    - 상기 이동 코일은 상기 자기 플럭스 경로 내에 배치되고;
    - 상기 시변 이동 코일 신호는 상기 시변 고정 코일 신호 및 상기 입력 오디오 신호의 프로세싱된 버전 양쪽 모두에 대응하며;
    - 상기 시변 이동 코일은 상기 시변 이동 코일 신호에 응답하여 이동 하는 이동 다이어프램(diaphragm)에 결합되는, 상기 시변 이동 코일 신호를 생성하는 단계; 및
    - 상기 시변 고정 코일 신호에 대응하는 자기 플럭스 값에 응답하여 상기 입력 오디오 신호의 상기 프로세싱된 버전을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 자기 플럭스 값은 다항식을 사용하여 결정되는, 음향 트랜스듀서를 동작시키는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 입력 오디오 신호의 상기 프로세싱된 버전을 업데이트하는 단계는:
    - 상기 입력 오디오 신호에 응답하여 타겟 입력 오디오 신호를 제공하는 단계; 및
    - 상기 입력 오디오 신호의 업데이트된 프로세싱된 버전을 생성하는 단계로서, 상기 입력 오디오 신호의 상기 업데이트된 프로세싱된 버전은 상기 자기 플럭스 값 및 상기 타겟 입력 오디오 신호에 대응하는, 상기 입력 오디오 신호의 업데이트된 프로세싱된 버전을 생성하는 단계를 더 포함하는, 음향 트랜스듀서를 동작시키는 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 입력 오디오 신호의 업데이트된 프로세싱된 버전을 생성하는 단계는:
    - 전달 함수 및 상기 타겟 입력 오디오 신호에 기초하여 상기 입력 오디오 신호의 상기 업데이트된 프로세싱된 버전을 결정하는 단계를 더 포함하며, 상기 전달 함수는 상기 자기 플럭스 값에 대응하는, 음향 트랜스듀서를 동작시키는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 입력 오디오 신호의 상기 프로세싱된 버전은 상기 자기 플럭스 값에 응답하여 반복적으로 업데이트되는, 음향 트랜스듀서를 동작시키는 방법.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    시변 고정 코일 신호를 생성하는 단계는:
    - 상기 입력 오디오 신호에 대응하는 고정 코일 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    - 상기 고정 코일 제어 신호에 대응하는 상기 시변 고정 코일 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는, 음향 트랜스듀서를 동작시키는 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    시변 이동 코일 신호를 생성하는 단계는:
    - 상기 고정 코일 제어 신호로 상기 입력 오디오 신호의 상기 프로세싱된 버전을 나누는 단계를 더 포함하는, 음향 트랜스듀서를 동작시키는 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 음향 트랜스듀서는 상기 자기 플럭스 경로에 자기 플럭스를 유도하는 영구 자석을 포함한 하이브리드 음향 트랜스듀서이며, 상기 시변 고정 코일 신호는 상기 영구 자석에 의해 유도된 상기 자기 플럭스 및 상기 입력 오디오 신호 양쪽 모두에 대응하는, 음향 트랜스듀서를 동작시키는 방법.
  9. 음향 트랜스듀서에 있어서,
    - 입력 오디오 신호를 수신하기 위한 오디오 입력 단자;
    - 드라이버로서:
    - 이동 다이어프램;
    - 공극(air gap)을 가진 자성체(magnetic material);
    - 상기 자성체 및 상기 공극에 자기 플럭스를 유도하기 위한 고정 코일;
    - 상기 다이어프램에 결합된 이동 코일로서, 상기 이동 코일은 상기 공극 내에 적어도 부분적으로 배치되는, 상기 이동 코일을 갖는, 상기 드라이버; 및
    - 제어 시스템으로서,
    - 상기 고정 코일에 시변 고정 코일 신호를 생성하는 것으로서, 상기 시변 고정 코일 신호는 상기 입력 오디오 신호에 대응하는, 상기 시변 고정 코일 신호를 생성하도록 되어 있고;
    - 상기 이동 코일에 시변 이동 코일 신호를 생성하는 것으로서,
    - 상기 시변 이동 코일 신호는 상기 시변 고정 코일 신호 및 상기 입력 오디오 신호의 프로세싱된 버전 양쪽 모두에 대응하며;
    - 상기 시변 이동 코일은 상기 시변 이동 코일 신호에 응답하여 이동하는 상기 이동 다이어프램에 결합되는, 상기 시변 이동 코일 신호를 생성하도록 되어 있으며;
    - 상기 시변 고정 코일 신호에 대응하는 자기 플럭스 값에 응답하여 상기 입력 오디오 신호의 상기 프로세싱된 버전을 발생시키도록 되어 있는 상기 제어 시스템을 포함하고,
    상기 자기 플럭스 값은 다항식을 사용하여 결정되는, 음향 트랜스듀서.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어 시스템은 또한:
    - 상기 입력 오디오 신호에 응답하여 타겟 입력 오디오 신호를 제공하도록 되어 있고;
    - 상기 입력 오디오 신호의 업데이트된 프로세싱된 버전을 생성하는 것으로서, 상기 입력 오디오 신호의 상기 업데이트된 프로세싱된 버전은 상기 자기 플럭스 값 및 상기 타겟 입력 오디오 신호에 대응하는, 상기 입력 오디오 신호의 업데이트된 프로세싱된 버전을 생성하도록 되어 있는, 음향 트랜스듀서.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제어 시스템은 또한:
    - 전달 함수 및 상기 타겟 입력 오디오 신호에 기초하여 상기 입력 오디오 신호의 상기 프로세싱된 버전을 반복적으로 업데이트하도록 되어 있고, 상기 전달 함수는 상기 자기 플럭스 값에 대응하는, 음향 트랜스듀서.
  12. 삭제
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어 시스템은 또한:
    - 상기 입력 오디오 신호에 대응하는 고정 코일 제어 신호를 생성하도록 되어 있고;
    - 상기 고정 코일 제어 신호에 대응하는 상기 시변 고정 코일 신호를 생성하도록 되어 있는, 음향 트랜스듀서.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제어 시스템은 또한:
    - 상기 고정 코일 제어 신호로 상기 입력 오디오 신호의 상기 프로세싱된 버전을 나누도록 되어 있고, 음향 트랜스듀서.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 공극에서 자기 플럭스를 유도하기 위한 영구 자석을 더 포함하며, 상기 제어 시스템은 상기 입력 오디오 신호 및 상기 공극에서 상기 영구 자석에 의해 유도된 상기 자기 플럭스 양쪽 모두에 대응하는 상기 시변 고정 코일 신호를 생성하도록 되어 있는, 음향 트랜스듀서.
  16. 음향 트랜스듀서를 동작시키는 방법에 있어서,
    - 입력 오디오 신호를 수신하는 단계;
    - 이동 코일에서 시변 이동 코일 신호를 생성하는 단계로서,
    - 상기 이동 코일은 자기 플럭스 경로 내에 배치되고;
    - 상기 시변 이동 코일 신호는 적어도 상기 입력 오디오 신호의 프로세싱된 버전에 대응하며;
    - 상기 이동 코일은 상기 시변 이동 코일 신호에 응답하여 이동하는 이동 다이어프램에 결합되는, 상기 시변 이동 코일 신호를 생성하는 단계;
    - 상기 시변 이동 코일 신호를 업데이트하기 위해 피드백 신호를 생성하는 단계;
    - 고정 코일에서 시변 고정 코일 신호를 인가하는 단계로서, 상기 고정 코일은 상기 자기 플럭스 경로에서 자기 플럭스를 유도하며, 상기 시변 고정 코일 신호는 상기 피드백 신호에 대응하는, 상기 시변 고정 코일 신호를 인가하는 단계; 및
    - 상기 피드백 신호에 응답하여 상기 시변 이동 코일 신호를 업데이트하는 단계를 포함하고,
    상기 시변 이동 코일 신호를 업데이트하는 단계는:
    - 상기 입력 오디오 신호에 대응하는 타겟 입력 오디오 신호를 제공하는 단계; 및
    - 상기 타겟 입력 오디오 신호에 기초하여 상기 입력 오디오 신호의 업데이트된 프로세싱된 버전을 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 입력 오디오 신호의 업데이트된 프로세싱된 버전을 생성하는 단계는:
    - 상기 피드백 신호에 대응하는 피드백 자기 플럭스 값을 결정하는 단계; 및
    - 전달 함수 및 상기 타겟 입력 오디오 신호에 기초하여 상기 입력 오디오 신호의 상기 프로세싱된 버전을 반복적으로 업데이트하는 단계로서, 상기 전달 함수는 상기 피드백 자기 플럭스 값에 대응하는, 상기 반복적으로 업데이트하는 단계를 더 포함하며,
    상기 피드백 자기 플럭스 값은 다항식을 사용하여 결정되는, 음향 트랜스듀서를 동작시키는 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 시변 이동 코일 신호를 업데이트하기 위해 피드백 신호를 생성하는 단계는:
    - 고정 코일 손실 및 이동 코일 손실을 결정하는 단계로서, 상기 고정 코일 손실은 상기 고정 코일에서의 손실에 대응하며 상기 이동 코일 손실은 상기 이동 코일에서의 손실에 대응하는, 상기 고정 코일 손실 및 이동 코일 손실을 결정하는 단계;
    - 전력 균형화 신호(power balancing signal)를 결정하는 단계로서, 상기 전력 균형화 신호는 상기 고정 코일 손실 및 상기 이동 코일 손실 사이의 차이에 대응하는, 상기 전력 균형화 신호를 결정하는 단계; 및
    - 상기 전력 균형화 신호에 기초하여 상기 피드백 신호를 결정하는 단계를 더 포함하는, 음향 트랜스듀서를 동작시키는 방법.
  18. 삭제
  19. 청구항 16에 있어서,
    시변 이동 코일 신호를 생성하는 단계는:
    - 상기 피드백 신호로 상기 입력 오디오 신호의 상기 프로세싱된 버전을 나누는 단계를 더 포함하는, 음향 트랜스듀서를 동작시키는 방법.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 청구항 16에 있어서,
    상기 음향 트랜스듀서는 상기 자기 플럭스 경로에서 자기 플럭스를 유도하는 영구 자석을 포함한 하이브리드 음향 트랜스듀서이며, 상기 시변 고정 코일 신호는 상기 영구 자석에 의해 유도된 상기 자기 플럭스 및 상기 입력 오디오 신호 양쪽 모두에 대응하는, 음향 트랜스듀서를 동작시키는 방법.
  23. 음향 트랜스듀서에 있어서,
    - 입력 오디오 신호를 수신하기 위한 오디오 입력 단자;
    - 드라이버로서:
    - 이동 다이어프램;
    - 공극을 가진 자성체;
    - 상기 자성체 및 상기 공극에서 자기 플럭스를 유도하기 위한 고정 코일;
    - 상기 다이어프램에 결합된 이동 코일로서, 상기 이동 코일은 상기 공극 내에 적어도 부분적으로 배치되는, 상기 이동 코일을 갖는, 상기 드라이버; 및
    - 제어 시스템으로서:
    - 상기 이동 코일에서 시변 이동 코일 신호를 생성하는 것으로서,
    - 상기 시변 이동 코일 신호는 적어도 상기 입력 오디오 신호의 프로세싱된 버전에 대응하며,
    - 상기 이동 코일은 상기 시변 이동 코일 신호에 응답하여 이동하는 상기 이동 다이어프램에 결합되는, 상기 시변 이동 코일 신호를 생성하도록 되어 있고;
    - 상기 시변 이동 코일 신호를 업데이트하기 위해 피드백 신호를 생성하도록 되어 있고;
    - 상기 고정 코일에 시변 고정 코일 신호를 인가하는 것으로서, 상기 시변 고정 코일 신호는 상기 피드백 신호에 대응하는, 상기 시변 고정 코일 신호 인가하도록 되어 있고;
    - 상기 피드백 신호에 응답하여 상기 시변 이동 코일 신호를 업데이트하도록 되어 있는 상기 제어 시스템을 포함하고,
    상기 제어 시스템은 또한:
    - 상기 입력 오디오 신호에 대응하는 타겟 입력 오디오 신호를 제공하도록 되어 있고;
    - 상기 타겟 입력 오디오 신호에 기초하여 상기 입력 오디오 신호의 업데이트된 프로세싱된 버전을 생성하도록 되어 있으며,
    상기 제어 시스템은 또한:
    - 상기 피드백 신호에 대응하는 피드백 자기 플럭스 값을 결정하도록 되어 있고;
    - 전달 함수 및 상기 타겟 입력 오디오 신호에 기초하여 상기 입력 오디오 신호의 상기 업데이트된 프로세싱된 버전을 반복적으로 업데이트하도록 되어 있으며, 상기 전달 함수는 상기 피드백 자기 플럭스 값에 대응하고,
    상기 피드백 자기 플럭스 값은 다항식을 사용하여 결정되는, 음향 트랜스듀서.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 제어 시스템은 또한:
    - 고정 코일 손실 및 이동 코일 손실을 결정하는 것으로서, 상기 고정 코일 손실은 상기 고정 코일에서의 손실에 대응하며 상기 이동 코일 손실은 상기 이동 코일에서의 손실에 대응하는, 상기 고정 코일 손실 및 이동 코일 손실을 결정하도록 되어 있고;
    - 전력 균형화 신호를 결정하는 것으로서, 상기 전력 균형화 신호는 상기 고정 코일 손실 및 상기 이동 코일 손실 사이의 차이에 대응하는, 상기 전력 균형화 신호를 결정하도록 되어 있고;
    - 상기 전력 균형화 신호에 기초하여 상기 피드백 신호를 결정하도록 되어 있는, 음향 트랜스듀서.
  25. 청구항 23에 있어서,
    상기 제어 시스템은 또한:
    - 상기 피드백 신호로 상기 입력 오디오 신호의 상기 프로세싱된 버전을 나누도록 되어 있는, 음향 트랜스듀서.
  26. 청구항 23에 있어서,
    상기 공극에서 자기 플럭스를 유도하기 위한 영구 자석을 더 포함하며, 상기 제어 시스템은 상기 입력 오디오 신호 및 상기 공극에서 상기 영구 자석에 의해 유도된 상기 자기 플럭스 양쪽 모두에 대응하는 상기 시변 고정 코일 신호를 생성하도록 되어 있는, 음향 트랜스듀서.
  27. 삭제
  28. 삭제
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