KR20190091510A - 스피커 보호 편위 감시 - Google Patents

스피커 보호 편위 감시 Download PDF

Info

Publication number
KR20190091510A
KR20190091510A KR1020197019487A KR20197019487A KR20190091510A KR 20190091510 A KR20190091510 A KR 20190091510A KR 1020197019487 A KR1020197019487 A KR 1020197019487A KR 20197019487 A KR20197019487 A KR 20197019487A KR 20190091510 A KR20190091510 A KR 20190091510A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
deviation
speaker
audio signal
prediction
deviation prediction
Prior art date
Application number
KR1020197019487A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102338333B1 (ko
Inventor
제이슨 로우렌스
로베르토 나폴리
롱 후
Original Assignee
시러스 로직 인터내셔널 세미컨덕터 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 시러스 로직 인터내셔널 세미컨덕터 리미티드 filed Critical 시러스 로직 인터내셔널 세미컨덕터 리미티드
Publication of KR20190091510A publication Critical patent/KR20190091510A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102338333B1 publication Critical patent/KR102338333B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/007—Protection circuits for transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R29/00—Monitoring arrangements; Testing arrangements
    • H04R29/001—Monitoring arrangements; Testing arrangements for loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/002—Damping circuit arrangements for transducers, e.g. motional feedback circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/02—Details casings, cabinets or mounting therein for transducers covered by H04R1/02 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/028—Structural combinations of loudspeakers with built-in power amplifiers, e.g. in the same acoustic enclosure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/11—Transducers incorporated or for use in hand-held devices, e.g. mobile phones, PDA's, camera's

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

스피커 보호는 다중 스피커 모델들에 기반하여 스피커 보호를 제어하는 감시 로직을 갖는 다중 스피커 모델들에 기반할 수 있다. 스피커 모델들 중 적어도 하나는 스피커로부터의 피드백 정보, 이를테면 스피커에서 측정된 전류 또는 전압으로부터 결정된 스피커 편위에 기반할 수 있다. 스피커 피드백에 기반한 편위는 오디오 신호로부터 이루어진 편위 예측의 에러를 결정하는 데 사용될 수 있다. 이어서, 편위 예측은 그 에러에 대해 보상될 수 있다. 일부 실시예들에서, 스피커 모니터 신호들로부터 생성된 편위의 직접 변위 추정은 입력 오디오 신호에 적용된 고정된 편위 모델을 저장하는 데 사용된다.

Description

스피커 보호 편위 감시
[0001] 본 출원은 2016년 12월 6일에 출원되고 발명의 명칭이 "Speaker Protection Excursion Oversight"인 Jason Lawrence 등에 의한 미국 가특허 출원 번호 제 62/430,750호의 우선권 이익을 주장하고, 이로써 위의 가출원은 인용에 의해 통합된다.
[00021] 본 개시내용은 오디오 프로세싱에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시내용의 부분들은 모바일 디바이스들에서 스피커 보호에 관한 것이다.
[0003] 스피커들로부터 크고, 높은-충실도 사운드가 바람직하다. 이것은 큰 스피커들로 쉽게 달성할 수 있다. 그러나, 모바일 디바이스들은 크기, 및 특히 두께가 줄어들고 있다. 모바일 디바이스가 줄어듬에 따라, 스피커는 또한 모바일 폼 팩터(form factor)를 수용하기 위해 줄어들어야 한다. 모바일 디바이스들에 대한 보통의 스피커는 마이크로스피커이다. 스피커 선정에 무관하게, 감소된 크기는 모바일 디바이스들로부터의 사운드의 품질 감소를 초래할 수 있다. 큰 사운드들은 마이크로스피커의 콘(cone)이 더 확장할 것을 요구한다. 그러나, 제한된 치수들은 콘이 모바일 디바이스의 단단한 표면에 접촉하게 할 수 있다. 심지어 작은 과-편위(over-excursion)들도 매우 불쾌한 오디오 아티팩트(artifact)들을 도입할 수 있다. 과-편위가 장시간 동안 발생하거나 크기가 크면, 진동판은 기계적으로 손상될 수 있다. 그런 손상을 감소시키기 위한 종래의 해결책은 스피커 보호 알고리즘의 사용이다. 스피커 보호 알고리즘의 목표는 스피커를 손상으로부터 보호함과 동시에, 소리 세기(loudness)를 최대화하고 오디오 품질 손실을 최소화하는 것이다. 하나의 종래의 스피커 보호 기법은 도 1에 도시된다.
[0004] 도 1은 종래 기술에 따른 종래의 스피커 보호 시스템을 예시하는 블록 다이어그램이다. 오디오 신호는 편위 예측을 생성하는 적응성 편위 모델(110)에 입력될 수 있다. 이런 예측은 과-편위 이벤트들에 대한 예측을 모니터링하는 편위 제한기(104)에 제공된다. 과-편위 이벤트가 검출될 때, 볼륨은 예측된 과-편위의 양에 비례하여 급격히 감소된다. 편위 제한기(104)는 과-편위 이벤트들이 발생하기 전에 이를 식별하기 위해 지연 블록(102)으로부터 지연된 오디오 스트림을 감쇠시킨다. 이어서, 감쇠되고 지연된 오디오 신호는 스피커(112)를 구동하기 위한 전압 신호를 생성하는 오디오 증폭기(106)에 스트리밍된다.
[0005] 적응성 편위 모델(110)에 의해 모델링된 스피커의 편위 전달 함수는 제조, 열적 변동, 노화, 마모 등으로부터의 부품간 변동을 포함하는 변동 원인들에 영향을 받을 수 있다. 적응성 편위 모델(110)은 스피커에 대한 현재 편위 전달 함수를 추정하기 위해 이들 변동들에 적응한다. 모델 적응 블록(108)은 적응성 편위 모델(110)을 업데이트하기 위해 스피커의 모니터링된 전류 및 전압을 사용한다. 적응성 모델링 방식이 작동하기 위해, 모델은 모든 실현가능한 타입들의 모델 변동을 포착할 수 있도록 충분히 복잡해야 한다. 적응성 편위 모델을 개선하기 위한 종래의 해결책들은 더 높은 차수 모델들을 사용하는 것이다. 단점은, 이들 더 높은 차수 모델들이 더 높은 전력 사용량을 초래하는 계산 복잡성을 증가시키는 것이다. 모바일 디바이스에서 전력 소비는 더 짧은 배터리 수명을 초래한다. 또한, 과도하게-파라미터화된 모델들의 위험이 존재하고, 이는 더 많은 에러 및 더 느린 수렴 속도를 유도할 수 있고, 추가로 전력 소비를 증가시키고 배터리 수명을 단축시킨다.
[0006] 본원에서 언급된 단점들은 단지 대표적이며, 개선된 전기 컴포넌트들, 특히 소비자-레벨 디바이스들에 이용되는 오디오 시스템들, 이를테면 모바일 폰들에 대한 필요가 존재한다는 것을 단순히 강조하기 위해 포함된다. 본원에서 설명된 실시예들은 소정의 단점들을 해결하지만 반드시 본원에 설명되거나 종래 기술에서 알려진 각각의 그리고 모든 단점을 해결하지는 않는다. 게다가, 본원에서 설명된 실시예들은 위에서 설명된 단점들 이외에 다른 이익들을 제시하고 다른 애플리케이션들에 사용될 수 있다.
[0007] 스피커 보호는 다중 스피커 모델들에 기반하여 스피커 보호를 제어하는 감시 로직(logic)을 갖는 다중 스피커 모델들에 기반할 수 있다. 스피커 모델들 중 적어도 하나는 스피커로부터의 피드백 정보, 이를테면 스피커에서 측정된 전류 또는 전압으로부터 결정된 스피커 편위에 기반할 수 있다. 스피커 피드백에 기반한 편위는 오디오 신호로부터 이루어진 편위 예측의 에러를 결정하는 데 사용될 수 있다. 이어서, 편위 예측은 그 에러에 대해 보상될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이런 감시로부터의 에러 정정은 스피커 모델들이 낮은 복잡성을 갖게 할 수 있고, 이는 스피커 보호로부터의 전력 소비를 감소시킴과 동시에 스피커의 적절한 보호를 여전히 유지시킨다. 스피커 피드백 정보로부터 결정된 스피커 편위 모델의 출력은 편위 제한기에 의해 사용된 비-적응성(예컨대, 고정된) 편위 모델을 조정하기 위한 정정 팩터를 결정하는 데 사용될 수 있다.
[0008] 일 실시예에서, 제1 스피커 보호 알고리즘은 편위 추정을 생성하기 위해 입력 오디오 신호에 적용된다. 그 편위 추정은 편위 제한기에 적용되고, 편위 제한기는 마이크로스피커에 출력하기 위해, 이를테면 큰 사운드들을 감쇠시킴으로써 입력 오디오 신호를 수정한다. 편위 감시 로직은 마이크로스피커로부터의 피드백에 기반하여, 이를테면 스피커로부터 측정된 전류 및/또는 전압에 기반하여 제2 편위 모델을 생성할 수 있다. 제2 편위 모델로부터, 감시 로직은 제1 스피커 보호 알고리즘을 개선하고 마이크로스피커의 과-편위 가능성을 감소시킬 수 있는 에러 신호를 결정할 수 있다.
[0009] 스피커의 스피커 모델에 대한 편위 특성화를 감독하기 위한 방법은 스피커에 대한 편위 추정을 결정하기 위해 제1 스피커 모델을 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 오디오 입력 신호 및 스피커 모델이 모델링된 스피커에 기반하여, 다른 편위 추정이 결정될 수 있다. 편위 추정은 다른 편위 추정에 비교된다. 편위 추정과 다른 편위 추정의 비교에 기반하여 에러를 검출할 때, 스피커에 대한 정정된 편위 추정을 제공하는 데 사용되는 정정 팩터가 결정된다. 그 정정 팩터는 2 개의 추정들의 비율일 수 있다. 정정된 편위 추정은 스피커 모델에 기반하는 스피커 자체의 편위 추정 대신, 스피커의 편위 특징을 추정하는 데 사용되고, 스피커 모델의 특징은 여전히 일반적으로 그리고 정적으로 유지된다.
[0010] 일부 실시예들에서, 비-적응성 편위 모델은 전력 소비 및/또는 시스템 복잡성을 감소시키기 위해 2 개 이상의 스피커 모델들 중 하나로서 스피커 보호에 사용될 수 있다. 이들 실시예들에서, 감시 방식은, 다른 스피커 보호 알고리즘들에서 공통적인 바와 같이 스피커 모델을 적응시키지 않고, 이들 기법들에 비해 몇몇 장점들을 가진다. 감시 메커니즘은, 실시예들이 단지 모델을 적응시키는 것에만 의존하지 않기 때문에 매우 일반적인 방식으로 편위 모델링 에러들을 검출하고 그에 반응할 수 있다. 게다가, 감시 기법들은 어떠한 모델링 에러의 역동성의 선험적 지식을 취하지 않는다. 오히려, 감시 기법들은 스피커 피드백으로부터 결정될 수 있는 스피커의 BEMF(backEMF)를 통해 검출가능한 모델링 에러를 사용할 수 있다. 감시 기법들은 비교적 간단하고, 낮은 계산 비용을 가지며, 수치적으로 견고하고, 수렴 문제들을 가지지 않고, 그리고 불안정해질 가능성이 없다.
[0011] 편위 감시를 갖는 스피커 보호 시스템들의 실시예들은 또한 상이한 자극에 강건하다. 감시는 일반적으로 광대역 자극을 요구하는 적응성 기법들과 대조적으로, 광대역, 협대역 또는 색조 자극과 동등하게 잘 작동할 수 있다. 그런 기법의 강건성은, 모델을 식별하려고 노력하지 않기 때문에 제공될 수 있지만, 대신 모델링 에러들이 검색되고, 발견되며, 모델링 에러들에 기반하여 정정 팩터가 결정된다.
[0012] 위에서 설명된 오디오 프로세싱을 통합한 전자 디바이스들은 개선된 사운드 품질 및/또는 개선된 동적 범위로부터 이익을 얻을 수 있다. 전자 디바이스들의 집적 회로들은 설명된 기능성을 가진 오디오 제어기를 포함할 수 있다. IC는 또한 ADC(analog-to-digital converter)를 포함할 수 있다. ADC는 아날로그 신호, 이를테면 PWM-인코딩된 오디오 신호를 아날로그 신호의 디지털 표현으로 변환시키는 데 사용될 수 있다. IC는 대안적으로 또는 부가적으로 DAC(digital-to-analog converter)를 포함할 수 있다. 오디오 제어기들은 오디오 출력들을 가진 전자 디바이스들, 이를테면 뮤직 플레이어들, CD 플레이어들, DVD 플레이어들, 블루-레이 플레이어들, 헤드폰들, 휴대용 스피커들, 헤드셋들, 모바일 폰들, 태블릿 컴퓨터들, 퍼스널 컴퓨터들, 셋-톱 박스들, DVR(digital video recorder) 박스들, 홈 시어터 수신기(home theatre receiver)들, 인포테인먼트(infotainment) 시스템들, 자동차 오디오 시스템들 등에 사용될 수 있다.
[0013] 일 실시예에 따라, 방법은 트랜스듀서에서 재생을 위한 편위-제한 오디오 신호를 획득하기 위해 제1 편위 예측에 기반하여 편위 제한기에 의해 입력 오디오 신호를 수정하는 단계; 적어도 하나의 스피커 모니터 신호에 기반하여 제2 편위 예측을 결정하는 단계; 및 제2 편위 예측에 기반하여 입력 오디오 신호의 편위 제한기에 의한 수정을 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 편위 예측은 고정-모델 편위 예측이고; 제2 편위 예측은 적어도 하나의 스피커 모니터 신호에 기반한 직접 변위 추정으로부터 결정될 수 있고; 직접 변위 추정은 스피커 전압 모니터 신호에 기반할 수 있고; 직접 변위 추정은 스피커 전류 모니터 신호 및 편위 제한기로부터의 편위-제한 오디오 신호 출력에 기반할 수 있고; 정정 팩터는 편위 제한기로부터의 편위-제한 오디오 신호에 기반한 제3 편위 예측으로부터 결정될 수 있고; 그리고/또는 정정 팩터는 미리결정된 편위 제한 값에 기반할 수 있다. 본원에 개시된 이 방법 및 다른 방법들 및 동작들은 아날로그 및/또는 디지털 전자 회로에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 설명된 동작들 및 알고리즘들은 프로세서, 이를테면 DSP(digital signal processor)에 의해 수행될 수 있다.
[0014] 다른 실시예에 따라, 스피커의 스피커 모델에 대한 편위 특성화를 감시하기 위한 방법은 스피커에 대한 편위 추정을 생성하기 위해 스피커 모델을 사용하는 단계; 오디오 입력 신호 및 스피커 모델이 모델링된 스피커에 기반하여, 다른 편위 추정을 유도하는 단계; 및 편위 추정과 다른 편위 추정을 비교하는 단계; 및 편위 추정과 다른 편위 추정의 비교에 기반하여 에러를 검출할 때, 스피커에 대한 정정된 편위 추정을 제공하는 데 사용되는 정정 팩터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 편위 추정은 편위 예측 블록을 사용하여 유도되고; 다른 편위 추정은 직접 변위 추정 블록을 사용하여 유도되고; 비교는 정정 팩터를 결정하기 위해 다른 편위 추정과 편위 추정 사이의 비율을 사용하는 것을 포함하고; 비교는 정정 팩터를 결정하기 위해 다른 편위 추정과 고정된 값 사이의 비율을 사용하는 것을 포함하고; 편위 추정은 스피커 모델로부터 결정될 수 있고; 측정된 신호는 스피커 모델로부터 편위 추정을 결정하는 데 사용될 수 있고; 방법은 스피커를 보호하기 위한 편위 특성화를 감시하는 데 사용될 수 있고; 입력 오디오 신호의 보호된 버전은 스피커 모델로부터 편위 추정을 결정하는 데 사용되고; 측정된 신호는 스피커 모델로부터 편위 추정을 결정하는 데 사용되고; 그리고/또는 정정된 편위 추정은 스피커 모델의 특징이 여전히 정적으로 유지되는 동안 스피커 모델에 기반한 스피커의 편위 대신 스피커의 편위 특징을 결정하는 데 사용된다.
[0015] 추가 실시예에 따라, 모바일 디바이스, 이를테면 모바일 폰은 마이크로스피커; 마이크로스피커에 커플링되고 그리고 편위-제한 오디오 신호로부터 마이크로스피커를 구동하도록 구성되고 적어도 하나의 스피커 모니터 신호를 생성하도록 구성된 오디오 증폭기; 및 입력 오디오 신호를 수신하고 입력 오디오 신호에 기반하여 편위-제한 오디오 신호를 결정하도록 구성된 오디오 제어기를 포함할 수 있다. 오디오 제어기는 트랜스듀서에서 재생을 위한 편위-제한 오디오 신호를 획득하기 위해 제1 편위 예측에 기반하여 편위 제한기에 의해 입력 오디오 신호를 수정하는 단계; 적어도 하나의 스피커 모니터 신호에 기반하여 제2 편위 예측을 결정하는 단계; 및 제2 편위 예측에 기반하여 입력 오디오 신호의 편위 제한기에 의한 수정을 조정하는 단계를 포함하는 단계들을 수행할 수 있다.
[0016] 전술한 바는, 뒤따르는 상세한 설명이 더 잘 이해될 수 있도록 본 발명의 실시예들의 소정의 특징들 및 기술적 장점들을 오히려 넓게 서술하였다. 본 발명의 청구항들의 주제를 형성하는 부가적인 특징들 및 장점들이 이후 설명될 것이다. 개시된 개념 및 특정 실시예가 동일하거나 유사한 목적들을 수행하기 위해 다른 구조들을 수정 또는 설계하기 위한 기초로서 쉽게 활용될 수 있다는 것이 당업자들에 의해 인식되어야 한다. 또한, 그런 등가 구성들이 첨부된 청구항들에 설명된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않도록 당업자들에 의해 실현되어야 한다. 부가적인 특징들은 첨부 도면들과 관련하여 고려될 때 다음 설명으로부터 더 잘 이해될 것이다. 그러나, 도면들 각각이 단지 예시 및 설명의 목적을 위해 제공되고 본 발명을 제한하도록 의도되지 않는 것이 명확하게 이해되어야 한다.
[0017] 개시된 시스템 및 방법들의 더 완전한 이해를 위해, 이제 첨부 도면들과 함께 취해진 다음 설명들에 대해 참조가 이루어진다.
[0018] 도 1은 종래 기술에 따른 종래의 스피커 보호 시스템을 예시하는 블록 다이어그램이다.
[0019] 도 2는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 예시적인 스피커 보호 시스템을 예시하는 블록 다이어그램이다.
[0020] 도 3은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 2 개의 편위 모델들을 사용하여 스피커 신호를 조정하기 위한 예시적인 방법을 예시하는 흐름도이다.
[0021] 도 4는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 편위 예측의 출력에 정정 팩터를 적용하기 위한 예시적인 스피커 보호 시스템을 예시하는 블록 다이어그램이다.
[0022] 도 5는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 직접 변위 추정을 사용하는 예시적인 스피커 보호 시스템을 예시하는 블록 다이어그램이다.
[0023] 도 6은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 제2 및 제3 편위 예측에 기반한 편위 감시를 사용하는 예시적인 스피커 보호 시스템을 예시하는 블록 다이어그램이다.
[0024] 도 7은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 제2 및 제3 편위 예측을 사용하는 스피커 보호를 위한 예시적인 방법을 예시하는 흐름도이다.
[0025] 도 8은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 미리결정된 변위 제한 값을 사용하는 편위 감시 제어를 예시하는 블록 다이어그램이다.
[0026] 도 9는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 제2 및 제3 편위 예측을 사용하는 편위 감시 제어를 예시하는 블록 다이어그램이다.
[0027] 도 10은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 편위 예측을 위한 직접 변위 추정을 예시하는 블록 다이어그램이다.
[0028] 도 11은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 편위 예측을 위한 다른 직접 변위 추정을 예시하는 블록 다이어그램이다.
[0029] 도 2는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 예시적인 스피커 보호 시스템을 예시하는 블록 다이어그램이다. 회로(200)에서, 입력 노드(202)는 입력 오디오 신호를 수신한다. 오디오 신호는 편위 제한기(214)에 입력되는 지연된 오디오 신호를 생성하기 위해 지연 블록(212)에서 지연된다. 편위 제한기(214)는 스피커에 대해 원하는 편위를 획득하기 위해 지연된 오디오 신호를 수정한다. 일부 신호들에 대해, 이것은 스피커에 대한 손상을 감소시키는 편위-제한 오디오 신호를 획득하기 위해 지연된 오디오 신호를 감쇠시키는 것을 포함할 수 있다. 다른 신호들에 대해, 이것은 스피커를 손상시키지 않으면서, 재생된 오디오의 소리 세기를 향상시키는 편위-제한 오디오 신호를 획득하기 위해, 지연된 오디오 신호를 증폭시키는 것을 포함할 수 있다. 편위 제한기(214)에 의해 수행된 수정에 무관하게, 편위-제한 오디오 신호는 스피커(206)의 진동판을 과도하게-연장시키지 않도록 의도된 수정된 오디오 신호이다. 편위-제한 오디오 신호는 스피커(206)에 대한 출력 노드(204)로 출력 신호를 구동하기 위해 증폭기(216)로 출력된다. 이것은 스피커(206)에 대해 원하는 편위 제한들을 넘어 연장시키지 않고 사운드들을 재생시키도록 스피커(206)를 구동한다. 스피커 모니터 신호는 증폭기(216)에 의해 결정되어 편위 감시 로직(218)에 출력될 수 있다. 예시적인 스피커 모니터 신호들은 스피커(206) 양단 전압 및/또는 전류를 포함할 수 있다. 감시 로직(218)은 또한 편위 제한기(214)로부터 편위-제한 오디오 신호를 수신할 수 있다. 편위 로직(218)은 편위-제한 오디오 신호의 레벨들을 변경하기 위해 편위 제한기(214)에 의해 적용될 정정 팩터를 결정할 수 있다.
[0030] 편위 제한기(214)는 제1 편위 예측 모델을 구현할 수 있는 반면, 감시 로직(218)은 제2 편위 예측 모델을 구현한다. 제1 및 제2 예측 모델들은 동일하거나 상이한 모델들일 수 있고 동일하거나 상이한 입력들에 기반할 수 있다. 일부 실시예들에서, 감시 로직(218)은 편위 제한기(214)의 모델과 유사한 모델을 포함할 수 있지만, 상이한 입력들로부터 동작할 수 있다. 예컨대, 감시 로직(218)의 제2 모델은 스피커 모니터 신호에 기반할 수 있지만, 편위 제한기(214)의 제1 모델은 입력 오디오 신호에 기반한다. 일부 실시예들에서, 감시 로직(218)은 편위 제한기(214)의 모델과 상이한 모델을 포함할 수 있다. 예컨대, 감시 로직(218)은 직접 변위 추정을 구현할 수 있는 반면, 편위 제한기(214)는 고정 또는 적응성 편위 모델을 사용할 수 있다. 감시 로직(218)에 의해 결정된 정정 팩터는 편위 제한기(214)에 직접 입력되는 것으로 도시된다. 일부 실시예들에서, 정정 팩터는 편위 제한기에 입력되는 신호를 수정하기 위해 대신 사용될 수 있다.
[0031] 도 2의 회로에 의해 수행된 스피커 보호 알고리즘의 동작들은 도 3에 설명된다. 비록 도 2가 도 3의 기능들을 수행하기 위한 일 실시예를 예시하지만, 다른 회로가 유사한 기능성을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 3은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 2 개의 편위 모델들을 사용하여 스피커 신호를 조정하기 위한 예시적인 방법을 예시하는 흐름도이다. 방법(300)은, 트랜스듀서가 입력 오디오 신호의 사운드들을 재생할 때 트랜스듀서의 편위를 제한하기 위해 입력 오디오 신호를 수정하는 블록(302)에서 시작된다. 블록(302)에서 입력 신호의 수정은 제1 편위 예측을 사용하여 수행될 수 있다. 예컨대, 이런 수정은 도 2의 편위 제한기(214)에 의해 수행될 수 있다. 단계(302)에서의 수정은, 입력 오디오 신호가 수신될 때 계속 수행될 수 있다. 수정은 이를테면 음악 파일의 재생 또는 전화 통화로부터의 스피치의 재생 동안 실시간 또는 거의 실시간으로 동작할 수 있다. 다음으로, 블록(304)에서, 트랜스듀서 편위는 제2 편위 예측을 사용하여 결정된다. 예컨대, 제2 편위 예측은 스피커 모니터 신호 및/또는 편위-제한 오디오 신호에 기반하여 편위 감시 로직(218)에 의해 수행될 수 있다. 제2 편위 예측이 수행되는 동안, 블록(302)에서 입력 오디오 신호의 수정은 계속될 수 있다. 다음으로, 블록(306)에서, 단계(302)에서 수행된 수정은 제2 편위 예측으로부터 블록(304)에서 결정된 트랜스듀서 편위에 기반하여 조정된다. 예컨대, 도 2의 감시 로직(218)에 의해 결정된 정정 팩터는 편위 제한기(214)의 동작 또는 편위 제한기(214)에 의해 수행된 제1 편위 예측을 조정하기 위해 적용될 수 있다.
[0032] 위에서 설명된 바와 같이, 입력 오디오 신호에 기반한 제1 편위 예측은 편위 제한기 내에서 수행될 수 있고 정정 팩터는 편위 제한기에 적용될 수 있다. 일부 실시예들에 따라, 제1 편위 예측은 편위 제한기 외부에서 수행될 수 있고 정정 팩터는 편위 제한기에 입력 전에 편위 예측에 적용될 수 있다. 이 구성에 대한 예시적인 실시예는 도 4에 도시된다. 도 4는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 편위 예측의 출력에 정정 팩터를 적용하기 위한 예시적인 스피커 보호 시스템을 예시하는 블록 다이어그램이다. 회로(400)에서, 편위 예측(414)은 제1 편위 예측(X)을 생성하기 위해 입력 오디오 신호를 수신한다. 편위 감시 로직(418)은 정정된 편위 예측(Xcorr)을 생성하기 위해 곱셈 블록(416)에서 제1 편위 예측(X)을 조정하는 데 사용되는 정정 팩터(gcorr)를 결정한다. 편위 제한기(214)는 지연된 오디오 신호(Vd)를 수신하고 편위-제한 오디오 신호(Vcmd)를 결정하기 위해 정정된 편위 예측(Xcorr)을 사용한다. Vcmd 신호는 스피커(206)에서 사운드들을 재생하기 위해 증폭기(216)를 구동한다.
[0033] 감시 로직(418)은 편위 예측(414)의 스피커 모델에 의해 생성된 편위 추정 정확도를 감시한다. 감시 로직(418)은, 스피커의 거동이 편위 모델로부터 벗어날 때를 검출하고, 후속하여 편위 제한기(214)가 편위 예측(414)의 편위 모델을 사용하기 위해 달리 제공되는 것보다 더 많은 감쇠를 적용하게 강제할 수 있다. 감시 로직(418)은 또한, 편위 모델이 감쇠에 너무 보수적일 때를 검출할 수 있고, 후속하여 사운드들의 소리 세기를 향상시키기 위해 오디오 신호(Vd)를 증폭하도록 편위 제한기(214)를 강제할 수 있다. 스피커 거동 편차를 검출하고 적절한 정정 팩터를 결정하기 위한 일부 실시예들은 도 5 및 도 6에 설명된다.
[0034] 도 5에서, 회로(500)는 정정 팩터를 결정하기 위해 직접 변위 추정을 사용하는 것으로 도시된다. 도 5는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 직접 변위 추정을 사용하는 예시적인 스피커 보호 시스템을 예시하는 블록 다이어그램이다. 감시 로직(418)은 직접 변위 추정 블록(518) 및 정정 팩터 블록(508)을 포함한다. 직접 변위 추정 블록(518)은 스피커(206)로부터의 피드백, 이를테면 전압 모니터 신호 및/또는 전류 모니터 신호를 수신한다. 일부 실시예들에서, 직접 변위 추정 블록(518)은 VMON 신호 대신 Vcmd 신호를 수신할 수 있다. 직접 변위 추정 블록(518)은 정정 팩터(gcorr)를 결정하기 위해 정정 팩터 블록(508)에 의해 사용된 편위 추정(Xdd)을 결정한다. 블록(418)의 직접 변위 추정은 회로(500)에서 제2 편위 예측으로 동작한다. 정정 팩터 블록(608)은 정정 팩터(gcorr)를 결정하기 위해 추정(Xdd)을 미리결정된 편위 제한 값에 비교할 수 있다. 다른 실시예들에서, 정정 팩터 블록(608)은 도 6에 도시된 바와 같이, 추정(Xdd)을 제3 편위 예측에 비교할 수 있다.
[0035] 도 6은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 제2 및 제3 편위 예측에 기반한 편위 감시를 사용하는 예시적인 스피커 보호 시스템을 예시하는 블록 다이어그램이다. 편위 감시 로직(418)은 회로(600)에서 제2 편위 예측으로서 직접 변위 추정 블록(518)을 포함하고 회로(600)에서 제3 편위 예측으로서 편위 예측 블록(618)을 포함한다. 편위 예측 블록(618)은 편위 예측 블록(414)에 사용된 것과 동일한 모델을 사용할 수 있다. 그러나, 블록(618)의 제3 예측은 편위-제한 오디오 신호(Vcmd)에 기반하는 반면, 블록(414)의 제2 예측은 입력 오디오 신호에 기반한다. 정정 팩터 블록(608)은 편위 예측 블록(618)으로부터 편위 추정(Xm) 및 직접 변위 추정 블록(518)으로부터 편위 추정(Xdd)을 수신한다. 이들 2 개의 예측들은 신호(Vcmd)와 입력 오디오 신호 사이의 지연들을 설명하기 위해 동기화된 이후 비교될 수 있다. 정정 팩터(gcorr)는 비교로부터 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 정정 팩터 블록(618)은, 예측(Xm)의 피크들이 예측(Xdd)의 피크들보다 더 클 때를 검출할 수 있다. 정정 팩터(gcorr)는 정정된 편위 예측(Xcorr)을 형성하기 위해 제1 편위 예측(X)에 적용된다. 정정된 편위 예측(Xcorr)이 증가됨에 따라, 편위 제한기(214)는 오디오 신호에게 더 많은 감쇠를 제공하고, 이는 편위를 안전 레벨들로 낮춘다. 대안적으로, 편위를 스케일링(scaling)하는 것과 동일한 결과를 획득하는 편위 제한기(214)에 의해 적용된 편위 제한을 감소 또는 증가시킴으로써 이득은 편위 임계치에 직접 적용될 수 있다.
[0036] 이를테면 도 6의 실시예의 3 개의 편위 모델을 사용하는 스피커 보호를 위한 방법은 도 7을 참조하여 일반적으로 설명된다. 비록 도 6이 도 7의 기능들을 수행하기 위한 일 실시예를 예시하지만, 다른 회로가 유사한 기능성을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 7은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 제2 및 제3 편위 예측을 사용하는 스피커 보호를 위한 예시적인 방법을 예시하는 흐름도이다. 방법(700)은, 제1 편위 예측을 사용함으로써, 입력 오디오 신호로부터의 사운드들을 재생하는 트랜스듀서의 편위를 제한하기 위해 입력 오디오 신호를 수정하는 블록(702)에서 시작된다. 블록(704)에서, 트랜스듀서 편위는 단계(702)로부터 생성된 수정된 편위-제한 오디오 신호에 기반한 제2 편위 예측을 사용하여 결정된다. 블록(706)에서, 트랜스듀서 편위는 스피커 모니터 신호에 기반한 제3 편위 예측을 사용하여 결정된다. 블록(708)에서, 단계(702)에서의 입력 오디오 신호의 수정은 제2 및 제3 편위 예측들에 기반한 감시를 사용함으로써 스피커 보호를 개선하기 위해 조정된다. 예컨대, 제2 및 제3 편위 예측들은 비교될 수 있고 정정 팩터는 비교에 기반하여 결정될 수 있다.
[0037] 정정 팩터 블록들(508 및 608)에서 정정 팩터(gcorr)의 계산을 위한 예시적인 회로들은 각각 도 8 및 도 9에 도시된다. 도 8은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 미리결정된 변위 제한 값을 사용하는 편위 감시 제어를 예시하는 블록 다이어그램이다. 정정 팩터 블록(508)은 직접-변위 편위 예측(Xdd)을 미리결정된 편위 제한 값(Xlim)과 비교할 수 있다. 예측(Xdd)은 먼저 버퍼(802)에 저장되고 버퍼된 값들의 최대치는 블록(804)에서 결정된다. 레벨 체크(806)는 Xdd 및 Xlim의 값들에 기반하여 분할 블록(808)을 인에이블할지를 결정한다. 예컨대, 레벨 체크(806)는, Xdd 및 Xlim 값들이 매우 작을 때 분할 블록(808)을 디스에이블할 수 있다. 인에이블될 때, 분할 블록(808)은 Xlim 예측과 Xdd 예측 사이의 비율을 결정한다. 일부 실시예들에서, 다른 수학적 값들은 Xlim 및 Xdd 예측들에 기반하여 결정될 수 있다. 피크 검출기(810) 및 어택(attack)/릴리스(release) 블록(812)은 정정 값(gcorr)을 계산하기 위해 결정된 비율에서 동작한다. 도 9에 도시된 바와 같이 제3 편위 예측이 있을 때 유사한 결정이 사용될 수 있다.
[0038] 도 9는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 제2 및 제3 편위 예측을 사용하는 편위 감시 제어를 예시하는 블록 다이어그램이다. 정정 팩터 블록(608)의 동작은 도 8의 정정 팩터 블록(508)의 동작과 유사하다. 제3 편위 예측(Xm)은 블록(902A)에서 프레임들로 버퍼링되고, 프레임들에 걸친 최대 값은 블록(904A)에서 결정된다. 유사한 동작은 버퍼(902B) 및 최대 블록(904B)을 사용하여 제2 편위 예측(Xdd)에 대해 수행된다. 레벨 체크(906)는, 신호들이 정확도를 보존하기 위해 주어진 임계치 초과 인지를 결정한다. 양쪽 신호들이 임계치 초과이면, 양쪽 신호들은 분할 블록(908)에서 분할된다. 이런 분할은 제2 편위 예측 피크들에 대한 제3 편위 예측 피크들의 비율을 산출한다. 이어서, 그 비율은 응답을 평활화하기 위해 피크 검출기(910) 및 어택/릴리스 블록(912)에 전송된다. 이어서, 이런 정정 팩터(gcorr)는 편위 제한기를 구동하는 제1 편위 예측(X)을 스케일링하는 데 사용된다.
[0039] 일부 실시예들에서, 부가적인 체크들은, 피드백 신호들이 적합한 편위 추정을 제공하는 것을 검증하기 위해 수행될 수 있다. 예컨대, 모니터링된 신호들(VMON 및 IMON)의 RMS(Root Mean Square) 레벨들에 대한 임계치들은, VMON 및 IMON이 충분한 콘텐츠를 가지는 것을 수립하는 데 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 편위 레벨들 또는 피드백 신호들에 대한 체크는 정정 팩터(gcorr)의 결정을 구동할 수 있는 직접 변위 편위 예측에 대한 신뢰도 점수를 형성하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 피드백 신호들의 신뢰도가 빈약하면, 정정 팩터(gcorr)는 단지 1 이상으로 강제될 수 있다. 직접 변위가 신호 레벨에 기반하여 신뢰할 수 있는 것으로 결정되면, 감시 로직은 가능한 경우 정정 팩터를 1 미만으로 감소시킴으로써 자신의 추정된 편위를 감소시켜 일부 SPL(Sound Pressure Level) 성능을 다시 얻도록 허용될 수 있다.
[0040] 도 8 및 도 9에서 위에서 설명된 정정 팩터(gcorr)를 결정하기 위한 회로들 및 기법들은 단지 예들이다. 정정 팩터를 결정하기 위한 다른 방법들이 사용될 수 있고 상이한 결정들을 포함할 수 있다. 예컨대, 정정 팩터는 편위 값들의 비율보다 오히려 차이에 기반할 수 있다. 도 8 및 도 9의 회로들에서, 분할 블록들(808 및 908)은 차이 블록들로 대체될 수 있다. 이 구성에서, 정정 팩터를 사용하는 회로는 정정 팩터를 편위 제한기를 동작시키기 위한 제1 편위 예측과 합산할 수 있다. 예컨대, 도 5 및 도 6의 곱셈 블록(416)은 정정된 예측(Xcorr)을 획득하기 위해 예측(X)을 정정 팩터(gcorr)와 결합하는 합산기 블록으로 대체될 수 있다.
[0041] 위에서 설명된 직접 변위 추정들은 스피커로부터의 피드백으로부터 결정된 스피커 편위의 추정들, 이를테면 전류 모니터 신호(IMON) 및/또는 전압 모니터 신호(VMON)이다. 직접 변위 추정은 스피커의 티엘-스몰(Thiele-Small) 모델에 기반할 수 있다. 이 모델로부터, 다음 관계가 식별된다:
Figure pct00001
여기서 Le는 코일 인덕턴스의 모델이고, Re는 코일 저항의 모델이고, Vin은 증폭기로부터 스피커로의 입력 전압이고, I는 스피커로의 전류이고, 그리고
Figure pct00002
는 스피커 속도이다. 변위(Xdd)는 아래 수학식으로부터 결정될 수 있다:
Figure pct00003
[0042] 직접 변위 추정(Xdd)을 결정하기 위한 회로는 도 10에 도시된다. 도 10은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 편위 예측을 위한 직접 변위 추정을 예시하는 블록 다이어그램이다. 직접 변위 추정 회로(518A)는, 인덕턴스(Le)가 무시될 때 변위를 결정한다. 이런 편위 추정은 Re 블록(1010)으로부터의 합산기(1012)에서 저항성 및 유도성 전압 강하들, 전압 모니터 신호, 및 전류 모니터 신호를 감산하여 BEMF(back electromotive force (backEMF))를 유도함으로써 형성된다. BEMF(backEMF)는 스피커 속도를 획득하기 위해 블록(1014)에서 통합되고, 스피커 포지션을 획득하기 위해 블록(1016)에서 통합된다. 디지털 시스템으로 구현될 때, 결정의 부분으로서 계산된 미분들 및 적분들은 FIR(Finite Impulse Response) 또는 IIR(Infinite Impulse Response) 필터들에 의해 근사화될 수 있다. 인덕턴스(Le)를 무시하지 않고 직접 변위 편위의 유사한, 그러나 완전한 추정은 도 11에 도시된다. 도 11은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 편위 예측을 위한 다른 직접 변위 추정을 예시하는 블록 다이어그램이다. 회로(518B)는 전류 모니터 신호(IMON)의 미분 블록(1114)을 사용하여 계산된 인덕턴스 계산 블록(1116)의 포함과 함께, 회로(518A)와 유사하다. 인덕턴스 블록(1116)의 출력은 적분 블록(1014)에 입력되기 전에 합산기(1012)의 출력과 결합된다.
[0043] 도 10 및 도 11의 회로들은 직접 변위 추정의 계산을 위한 단지 예시적인 회로들이다. 다른 기법들은 직접 변위의 성능을 개선시키는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 모니터링된 전압 신호(VMON) 및 모니터링된 전류 신호(IMON)는 계산을 감소시키기 위해 다운샘플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 추가 필터링은 잡음을 감소시키거나 또는 추정을 결정하는 데 요구되는 계산 자원들을 감소시키기 위해 신호들의 대역폭을 특정 범위의 주파수들로 제한시키기 위해 적용될 수 있다.
[0044] 로직 회로에 의해 수행되는 위에서 설명된 동작들은 설명된 동작들을 수행하도록 구성된 임의의 회로에 의해 수행될 수 있다. 그런 회로는 반도체 기판 상에 구성된 집적 회로(IC)이며, 로직 회로, 이를테면 로직 게이트들로서 구성된 트랜지스터들, 및 메모리 회로, 이를테면 DRAM(dynamic random access memory)으로 구성된 트랜지스터들 및 캐패시터들, EPROM(electronically programmable read-only memory) 또는 다른 메모리 디바이스들을 포함할 수 있다. 로직 회로는 하드-와이어 연결들을 통해 또는 펌웨어에 포함된 명령들에 의한 프로그래밍을 통해 구성될 수 있다. 게다가, 로직 회로는 소프트웨어에 포함된 명령들을 실행할 수 있는 범용 프로세서(예컨대, CPU 또는 DSP)로 구성될 수 있다. 오디오 신호들을 동작시키기 위한 로직 회로는 오디오 제어기에 통합될 수 있다. 펌웨어 및/또는 소프트웨어는 본원에 설명된 신호들의 프로세싱이 수행되게 하는 명령들을 포함할 수 있다. 회로 또는 소프트웨어는 특정 기능들을 수행하도록 구성된 블록들로서 조직될 수 있다. 대안적으로, 일부 회로 또는 소프트웨어는 설명된 동작들 중 일부를 수행할 수 있는 공유된 블록들로 조직될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기인 집적 회로(IC)는 다른 기능성을 포함할 수 있다. 예컨대, 제어기(IC)는 본원에 설명된 기능들을 수행하기 위한 회로와 함께 오디오 코더/디코더(CODEC)를 포함할 수 있다. 그런 IC는 오디오 제어기의 일 예이다. 다른 오디오 기능성은 부가적으로 또는 대안적으로 오디오 제어기를 형성하기 위해 본원에 설명된 IC 회로와 통합될 수 있다.
[0045] 펌웨어 및/또는 소프트웨어로 구현되면, 위에서 설명된 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장될 수 있다. 예들은 데이터 구조로 인코딩된 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체들 및 컴퓨터 프로그램으로 인코딩된 컴퓨터-판독가능 매체들을 포함한다. 컴퓨터-판독가능 매체들은 물리적 컴퓨터 저장 매체들을 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 제한이 아닌, 예로써, 그런 컴퓨터-판독가능 매체들은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically-erasable programmable read-only memory), CD-ROM(compact disc read-only memory) 또는 다른 광학 디스크 저장부, 자기 디스크 저장부 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하는 데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 디스크(disK) 및 디스크(disc)는 CD(compact disc)들, 레이저 디스크(disc)들, 광학 디스크(disc)들, DVD(digital versatile disc)들, 플로피 디스크(disk)들 및 블루-레이 디스크(disc)들을 포함한다. 일반적으로, 디스크(disk)들은 데이터를 자기적으로 재생하고, 디스크(disc)들은 데이터를 광학적으로 재생한다. 위의 조합들은 또한 컴퓨터-판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.
[0046] 컴퓨터 판독가능 매체 상의 저장부 외에, 명령들 및/또는 데이터는 통신 장치에 포함된 송신 매체들 상의 신호들로서 제공될 수 있다. 예컨대, 통신 장치는 명령들 및 데이터를 표시하는 신호들을 가진 트랜스시버를 포함할 수 있다. 명령들 및 데이터는 하나 이상의 프로세서들이 청구항들에 서술된 기능들을 구현하게 하도록 구성된다.
[0047] 설명된 방법들은 일반적으로 단계들의 논리적 흐름으로 설명된다. 따라서, 대표 도면들의 설명된 순서 및 라벨링된 단계들은 개시된 방법의 양상들을 표시한다. 예시된 방법의 하나 이상의 단계들의 기능, 로직 또는 효과, 또는 이들의 부분들과 등가인 다른 단계들 및 방법들이 고려될 수 있다. 부가적으로, 이용된 포맷 및 심볼들은 방법의 논리 단계들을 설명하기 위해 제공되고 방법의 범위를 제한하는 것으로 이해되지 않는다. 비록 다양한 화살표 타입들 및 라인 타입들이 흐름도에 이용될 수 있지만, 이들이 대응하는 방법의 범위를 제한하는 것으로 이해되지 않는다. 정말로, 일부 화살표들 또는 다른 연결기들은 방법의 논리 흐름만을 표시하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 화살표는 묘사된 방법의 열거된 단계들 사이의 특정되지 않은 지속기간의 기다림 또는 모니터링 기간을 표시할 수 있다. 부가적으로, 특정 방법이 발생하는 순서는 도시된 대응하는 단계들의 순서를 엄격하게 고수하거나 고수하지 않을 수 있다.
[0048] 비록 본 개시내용 및 소정의 대표적인 장점들이 상세히 설명되었지만, 다양한 변화들, 대체들 및 변경들이 첨부된 청구항들에 의해 정의된 본 개시내용의 사상 및 범위에서 벗어나지 않고 본원에서 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 게다가, 본 출원의 범위는 명세서에 설명된 프로세스, 기계, 제조, 복합 재료, 수단, 방법들 및 단계들의 특정 실시예들로 제한되도록 의도되지 않는다. 예컨대, 범용 프로세서들이 소정의 프로세싱 단계들을 구현하는 것으로 설명되는 경우, 범용 프로세서는 DSP(digital signal processor)들, GPU(graphics processing unit)들, CPU(central processing unit)들 또는 다른 구성가능한 로직 회로일 수 있다. 다른 예로서, 비록 오디오 데이터의 프로세싱이 설명되지만, 다른 데이터는 위에서 설명된 회로를 통해 프로세싱될 수 있다. 당업자들이 본 개시내용으로부터 쉽게 인식할 바와 같이, 본원에 설명된 대응하는 실시예들과 동일한 기능을 실질적으로 수행하거나 동일한 결과를 실질적으로 달성하는 현재 존재하거나 이후에 개발될 프로세스들, 기계들, 제조, 복합 재료들, 수단, 방법들 또는 단계들이 활용될 수 있다. 따라서, 첨부된 청구항들은 자신의 범위 내에 그런 프로세스들, 기계들, 제조, 복합 재료들, 수단, 방법들 또는 단계들을 포함하도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 트랜스듀서에서 재생하기 위한 편위-제한(excursion-limit) 오디오 신호를 획득하기 위해 제1 편위 예측에 기반하여 편위 제한기에 의해 입력 오디오 신호를 수정하는 단계;
    적어도 하나의 스피커 모니터 신호에 기반하여 제2 편위 예측을 결정하는 단계; 및
    상기 제2 편위 예측에 기반하여 상기 입력 오디오 신호의 편위 제한기에 의한 수정을 조정하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 편위 예측은 상기 트랜스듀서의 변화하는 특징들에 적응되지 않는 고정된-모델 편위 예측인, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수정을 조정하는 단계는 상기 제1 편위 예측을 정정하기 위해 정정 팩터(factor)를 상기 제1 편위 예측에 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 입력 오디오 신호에 적용된 편위 제한을 조정하기 위해 정정 팩터를 상기 편위 제한기에 적용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 편위 예측을 결정하는 단계는 적어도 하나의 스피커 모니터 신호에 기반하여 직접 변위 추정을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 편위 예측을 결정하는 단계는 스피커 전류 모니터 신호에 기반하여 그리고 스피커 전압 모니터 신호에 기반하여 직접 변위 추정을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 편위 예측을 결정하는 단계는 스피커 전류 모니터 신호에 기반하여 그리고 상기 편위-제한 오디오 신호에 기반하여 직접 변위 추정을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    정정 팩터를 결정하는 단계는, 상기 편위-제한 오디오 신호에 기반하여 제3 편위 예측을 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 입력 오디오 신호의 수정을 조정하는 단계는 상기 제2 편위 예측과 상기 제3 편위 예측을 비교하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 입력 오디오 신호의 수정을 조정하는 단계는 상기 제2 편위 예측을 미리결정된 편위 제한 값에 비교하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 입력 오디오 신호의 수정을 조정하는 단계는 스피커 과-편위(over-excursion)를 감소시키기 위한 정정 팩터를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 입력 오디오 신호의 수정을 조정하는 단계는 상기 입력 오디오 신호를 증폭하기 위한 정정 팩터를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 오디오 제어기를 포함하며,
    상기 오디오 제어기는,
    트랜스듀서에서 재생하기 위한 편위-제한 오디오 신호를 획득하기 위해 제1 편위 예측에 기반하여 편위 제한기에 의해 입력 오디오 신호를 수정하는 단계;
    적어도 하나의 스피커 모니터 신호에 기반하여 제2 편위 예측을 결정하는 단계; 및
    상기 제2 편위 예측에 기반하여 상기 입력 오디오 신호의 편위 제한기에 의한 수정을 조정하는 단계
    를 포함하는 단계들을 수행하도록 구성되는, 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 편위 예측은 상기 트랜스듀서의 변화하는 특징들에 적응되지 않는 고정된-모델 편위 예측인, 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 수정을 조정하는 단계는 상기 제1 편위 예측을 정정하기 위해 정정 팩터를 상기 제1 편위 예측에 적용하는 단계를 포함하는, 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제2 편위 예측을 결정하는 단계는 적어도 하나의 스피커 모니터 신호에 기반하여 직접 변위 추정을 결정하는 단계를 포함하는, 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 편위 예측을 결정하는 단계는 스피커 전류 모니터 신호에 기반하여 그리고 스피커 전압 모니터 신호에 기반하여 직접 변위 추정을 결정하는 단계를 포함하는, 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    정정 팩터를 결정하는 단계는, 상기 편위-제한 오디오 신호에 기반하여 제3 편위 예측을 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 입력 오디오 신호의 수정을 조정하는 단계는 상기 제2 편위 예측과 상기 제3 편위 예측을 비교하는 단계를 포함하는, 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 입력 오디오 신호의 수정을 조정하는 단계는 스피커 과-편위를 감소시키기 위한 정정 팩터를 결정하는 단계를 포함하는, 장치.
  19. 마이크로스피커;
    상기 마이크로스피커에 커플링되며, 그리고 편위-제한 오디오 신호로부터 상기 마이크로스피커를 구동하도록 구성되고 적어도 하나의 스피커 모니터 신호를 생성하도록 구성된 오디오 증폭기; 및
    오디오 제어기를 포함하며,
    상기 오디오 제어기는, 입력 오디오 신호를 수신하고 그리고 단계들을 수행함으로써 상기 입력 오디오 신호에 기반하여 상기 편위-제한 오디오 신호를 결정하도록 구성되고,
    상기 단계들은,
    트랜스듀서에서 재생을 위한 편위-제한 오디오 신호를 획득하기 위해 제1 편위 예측에 기반하여 편위 제한기에 의해 상기 입력 오디오 신호를 수정하는 단계;
    상기 적어도 하나의 스피커 모니터 신호에 기반하여 제2 편위 예측을 결정하는 단계; 및
    상기 제2 편위 예측에 기반하여 상기 입력 오디오 신호의 편위 제한기에 의한 수정을 조정하는 단계
    를 포함하는, 모바일 디바이스.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 편위 예측은 상기 트랜스듀서의 변화하는 특징들에 적응되지 않는 고정된-모델 편위 예측이며,
    상기 제2 편위 예측을 결정하는 단계는 상기 적어도 하나의 스피커 모니터 신호에 기반하여 직접 변위 추정을 결정하는 단계를 포함하는, 모바일 디바이스.
KR1020197019487A 2016-12-06 2017-11-02 스피커 보호 편위 감시 KR102338333B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662430750P 2016-12-06 2016-12-06
US62/430,750 2016-12-06
US15/792,189 2017-10-24
US15/792,189 US10341767B2 (en) 2016-12-06 2017-10-24 Speaker protection excursion oversight
PCT/US2017/059763 WO2018106366A1 (en) 2016-12-06 2017-11-02 Speaker protection excursion oversight

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190091510A true KR20190091510A (ko) 2019-08-06
KR102338333B1 KR102338333B1 (ko) 2021-12-10

Family

ID=62243592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197019487A KR102338333B1 (ko) 2016-12-06 2017-11-02 스피커 보호 편위 감시

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10341767B2 (ko)
KR (1) KR102338333B1 (ko)
CN (1) CN110178381B (ko)
TW (1) TWI666943B (ko)
WO (1) WO2018106366A1 (ko)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9967655B2 (en) 2016-10-06 2018-05-08 Sonos, Inc. Controlled passive radiator
DE102018002290A1 (de) * 2017-03-27 2018-09-27 Sound Solutions International Co., Ltd. System und Verfahren zum Anlegen eines Tonsignals an einen elektrodynamischen Akustikwandler mit mehreren Spulen
US10732714B2 (en) 2017-05-08 2020-08-04 Cirrus Logic, Inc. Integrated haptic system
US11259121B2 (en) 2017-07-21 2022-02-22 Cirrus Logic, Inc. Surface speaker
US10455339B2 (en) 2018-01-19 2019-10-22 Cirrus Logic, Inc. Always-on detection systems
US10620704B2 (en) 2018-01-19 2020-04-14 Cirrus Logic, Inc. Haptic output systems
US11139767B2 (en) 2018-03-22 2021-10-05 Cirrus Logic, Inc. Methods and apparatus for driving a transducer
US10795443B2 (en) 2018-03-23 2020-10-06 Cirrus Logic, Inc. Methods and apparatus for driving a transducer
US10820100B2 (en) 2018-03-26 2020-10-27 Cirrus Logic, Inc. Methods and apparatus for limiting the excursion of a transducer
US10667051B2 (en) * 2018-03-26 2020-05-26 Cirrus Logic, Inc. Methods and apparatus for limiting the excursion of a transducer
US10832537B2 (en) 2018-04-04 2020-11-10 Cirrus Logic, Inc. Methods and apparatus for outputting a haptic signal to a haptic transducer
US11069206B2 (en) 2018-05-04 2021-07-20 Cirrus Logic, Inc. Methods and apparatus for outputting a haptic signal to a haptic transducer
US11269415B2 (en) 2018-08-14 2022-03-08 Cirrus Logic, Inc. Haptic output systems
GB201817495D0 (en) 2018-10-26 2018-12-12 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd A force sensing system and method
CN109327780B (zh) * 2018-11-16 2023-12-29 泉州昆泰芯微电子科技有限公司 一种扬声器驱动保护系统
US10992297B2 (en) 2019-03-29 2021-04-27 Cirrus Logic, Inc. Device comprising force sensors
US11283337B2 (en) 2019-03-29 2022-03-22 Cirrus Logic, Inc. Methods and systems for improving transducer dynamics
US10828672B2 (en) 2019-03-29 2020-11-10 Cirrus Logic, Inc. Driver circuitry
US11644370B2 (en) 2019-03-29 2023-05-09 Cirrus Logic, Inc. Force sensing with an electromagnetic load
US10726683B1 (en) 2019-03-29 2020-07-28 Cirrus Logic, Inc. Identifying mechanical impedance of an electromagnetic load using a two-tone stimulus
US10955955B2 (en) 2019-03-29 2021-03-23 Cirrus Logic, Inc. Controller for use in a device comprising force sensors
US11509292B2 (en) 2019-03-29 2022-11-22 Cirrus Logic, Inc. Identifying mechanical impedance of an electromagnetic load using least-mean-squares filter
US10976825B2 (en) 2019-06-07 2021-04-13 Cirrus Logic, Inc. Methods and apparatuses for controlling operation of a vibrational output system and/or operation of an input sensor system
US11150733B2 (en) 2019-06-07 2021-10-19 Cirrus Logic, Inc. Methods and apparatuses for providing a haptic output signal to a haptic actuator
GB2604215B (en) 2019-06-21 2024-01-31 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd A method and apparatus for configuring a plurality of virtual buttons on a device
US11408787B2 (en) 2019-10-15 2022-08-09 Cirrus Logic, Inc. Control methods for a force sensor system
US11380175B2 (en) 2019-10-24 2022-07-05 Cirrus Logic, Inc. Reproducibility of haptic waveform
US11184705B2 (en) * 2019-11-01 2021-11-23 Synaptics Incorporated Protection of speaker from excess excursion
US11545951B2 (en) 2019-12-06 2023-01-03 Cirrus Logic, Inc. Methods and systems for detecting and managing amplifier instability
US10893359B1 (en) * 2020-02-10 2021-01-12 Semiconductor Components Industries, Llc Speaker excursion prediction and protection
US11662821B2 (en) 2020-04-16 2023-05-30 Cirrus Logic, Inc. In-situ monitoring, calibration, and testing of a haptic actuator
CN111796793A (zh) * 2020-06-12 2020-10-20 瑞声科技(新加坡)有限公司 扬声器系统辨识方法及其装置、存储介质及通信终端
US11933822B2 (en) 2021-06-16 2024-03-19 Cirrus Logic Inc. Methods and systems for in-system estimation of actuator parameters
US11765499B2 (en) 2021-06-22 2023-09-19 Cirrus Logic Inc. Methods and systems for managing mixed mode electromechanical actuator drive
US11908310B2 (en) 2021-06-22 2024-02-20 Cirrus Logic Inc. Methods and systems for detecting and managing unexpected spectral content in an amplifier system
US11552649B1 (en) 2021-12-03 2023-01-10 Cirrus Logic, Inc. Analog-to-digital converter-embedded fixed-phase variable gain amplifier stages for dual monitoring paths
WO2023146770A2 (en) * 2022-01-28 2023-08-03 Cirrus Logic International Semiconductor Ltd. Determination and avoidance of over-excursion of internal mass of transducer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130259245A1 (en) * 2012-03-27 2013-10-03 Htc Corporation Control method of sound producing, sound producing apparatus, and portable apparatus
JP2014050106A (ja) * 2012-08-30 2014-03-17 Parrot ダイナミックスピーカーの全体応答のモデル化を用いて音声信号を処理するための方法
US20150181318A1 (en) * 2013-12-24 2015-06-25 Nxp B.V. Loudspeaker controller
US20160105742A1 (en) * 2014-10-08 2016-04-14 Nxp B.V. Signal processor
US20160241960A1 (en) * 2012-03-27 2016-08-18 Htc Corporation Handheld electronic apparatus, sound producing system and control method of sound producing thereof

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2355542B1 (en) 2010-02-04 2012-09-12 Nxp B.V. Control of a loudspeaker output
US8855322B2 (en) 2011-01-12 2014-10-07 Qualcomm Incorporated Loudness maximization with constrained loudspeaker excursion
US9614489B2 (en) 2012-03-27 2017-04-04 Htc Corporation Sound producing system and audio amplifying method thereof
EP2901711B1 (en) * 2012-09-24 2021-04-07 Cirrus Logic International Semiconductor Limited Control and protection of loudspeakers
US9362878B1 (en) 2013-02-01 2016-06-07 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for protecting a speaker
US10219090B2 (en) * 2013-02-27 2019-02-26 Analog Devices Global Method and detector of loudspeaker diaphragm excursion
US9161126B2 (en) 2013-03-08 2015-10-13 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for protecting a speaker
US9173027B2 (en) 2013-03-08 2015-10-27 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for protecting a speaker
US9301071B2 (en) * 2013-03-12 2016-03-29 Quantance, Inc. Reducing audio distortion in an audio system
US9432771B2 (en) 2013-09-20 2016-08-30 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for protecting a speaker from overexcursion
US9980068B2 (en) 2013-11-06 2018-05-22 Analog Devices Global Method of estimating diaphragm excursion of a loudspeaker
CN105050018B (zh) * 2015-05-08 2019-01-29 浙江中科电声研发中心 扬声器部件谐振频率测量方法及系统
CN105530586B (zh) * 2015-12-25 2018-11-02 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 扬声器振膜的保护方法和扬声器控制装置
CN105721993B (zh) * 2016-03-21 2018-12-14 歌尔股份有限公司 扬声器单体、扬声器系统及调整振膜的振动位移的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130259245A1 (en) * 2012-03-27 2013-10-03 Htc Corporation Control method of sound producing, sound producing apparatus, and portable apparatus
US20160241960A1 (en) * 2012-03-27 2016-08-18 Htc Corporation Handheld electronic apparatus, sound producing system and control method of sound producing thereof
JP2014050106A (ja) * 2012-08-30 2014-03-17 Parrot ダイナミックスピーカーの全体応答のモデル化を用いて音声信号を処理するための方法
US20150181318A1 (en) * 2013-12-24 2015-06-25 Nxp B.V. Loudspeaker controller
US20160105742A1 (en) * 2014-10-08 2016-04-14 Nxp B.V. Signal processor

Also Published As

Publication number Publication date
KR102338333B1 (ko) 2021-12-10
WO2018106366A1 (en) 2018-06-14
CN110178381B (zh) 2021-07-27
US20180160227A1 (en) 2018-06-07
US10341767B2 (en) 2019-07-02
CN110178381A (zh) 2019-08-27
TW201822544A (zh) 2018-06-16
TWI666943B (zh) 2019-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102338333B1 (ko) 스피커 보호 편위 감시
US10341768B2 (en) Speaker adaptation with voltage-to-excursion conversion
US10827265B2 (en) Psychoacoustics for improved audio reproduction, power reduction, and speaker protection
CN102638736B (zh) 扬声器输出的控制
KR20110082840A (ko) 음량 조절 방법 및 장치
US9432761B2 (en) Signal processor
JP5927558B2 (ja) ハウリング検出装置、ハウリング抑制装置、およびハウリング検出方法
JP7467422B2 (ja) メディア補償パススルーデバイスにおける動的環境オーバレイ不安定性の検出と抑制
US9166547B2 (en) Electronic device and method for adjusting volume levels of audio signal outputted by the electronic device
TWI479484B (zh) 具有硬碟震動抑制功能之電子裝置及硬碟震動抑制方法
US20150365061A1 (en) System and method for modifying an audio signal
JP6067391B2 (ja) 信号音量に基いた信号利得の適合時のピーク検出
GB2559012A (en) Speaker protection excursion oversight
TWI501657B (zh) 電子音訊裝置
US9070371B2 (en) Method and system for peak limiting of speech signals for delay sensitive voice communication
US20190074805A1 (en) Transient Detection for Speaker Distortion Reduction
CN105323695B (zh) 自适应检测器和用于动态处理器的自动模式
JP6887315B2 (ja) 音声処理装置およびその制御方法、プログラム並びに記憶媒体
US20180183399A1 (en) Audio processing apparatus and method of controlling same
JPWO2010007925A1 (ja) 音響処理装置
JP2023182299A (ja) 聴取装置および聴取装置の制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant