检测外壳安装扬声器的外壳泄漏的方法

检测外壳安装扬声器的外壳泄漏的方法
【专利摘要】一种检测被安装在外壳或箱中的电动式扬声器的外壳泄漏的方法可包括：通过输出放大器施加音频信号至所述电动式扬声器的音圈，并且检测流动至所述音圈中的音圈电流。可检测跨所述音圈的电压，且可基于所述检测到的音圈电流和音圈电压检测所述扬声器跨预定音频频率范围的阻抗或导纳。所述扬声器的基频谐振频率可基于所述检测到的阻抗或导纳确定并且与表示所述外壳的密封状态的所述扬声器的标称基频谐振频率比较。可基于所述电动式扬声器的所述确定的基频谐振频率与所述标称基频谐振频率之间的偏差检测所述外壳的声泄漏。
【专利说明】检测外壳安装扬声器的外壳泄漏的方法
[0001] 本发明在一个方面涉及一种检测被安装在外壳或箱中的电动式扬声器的外壳泄 漏的方法。方法包括通过输出放大器施加音频信号至电动式扬声器的音圈，并且检测流动 至音圈中的音圈电流的步骤。还检测跨音圈的音圈电压，且基于检测到的音圈电流和音圈 电压检测跨预定音频频率范围的扬声器的阻抗或导纳。扬声器的基频谐振频率基于检测到 的阻抗或导纳确定并且与表示外壳的密封状态的扬声器的标称基频谐振频率比较。基于电 动式扬声器的确定的基频谐振频率与标称基频谐振频率之间的偏差检测外壳的声泄漏。本 发明的另一个方面涉及用于检测安装在外壳中的电动式扬声器的外壳泄漏的相应检漏总 成。
[0002] 发明背景
[0003] 本发明涉及一种检测被安装在箱中的电动式扬声器的外壳泄漏的方法和一种用 于检测电动式扬声器的外壳或箱的外壳泄漏的相应总成。对电动式扬声器的有意密封外壳 的声泄漏的检测在许多声音重放应用和设备中非常有用。重要的是快速及可靠地检测因扬 声器振膜后方密封外壳内滞留空气质量的机械刚度或柔量的相关损失造成的外壳泄漏。刚 度的损失导致针对给定音圈电压显著增大的振膜偏移，即，针对给定电平的音频信号。振膜 偏移的增大能够迫使扬声器的振膜和音圈总成超过其最大允许峰值偏移，导致对扬声器的 各种类型的不可逆转的机械损伤。用户通常将因为扬声器极度变调的声质或可听音的完全 缺失而注意到扬声器这种类型的不可逆转的机械损伤。
[0004] 这种问题在扬声器技术的许多领域非常重要，但尤其在用于便携式通信装置（诸 如移动电话和智能电话）的微型扬声器中。在后一种类型的装置中，微型电动式扬声器通 常被安装在（例如具有约Icm 3的体积）小型密封外壳或腔室中。用户操作移动电话和智能 电话的方式使得这些电话偶尔掉落无法避免。取决于冲击表面和掉落高度，这些意外掉落 可能导致对电话机壳或壳的严重冲击。经验表明这些冲击通常足够大以在微型扬声器的小 型密封外壳中裂开小洞裂纹，导致不需要的声泄漏。虽然替换微型电动式扬声器本身的成 本非常适度，但是操作整个维修服务程序的成本高。这由多个操作活动导致，其通常包括各 种运输和订单追踪活动、通信装置的拆卸、缺陷微型扬声器的移除、新微型扬声器的安装、 测试、重新装配和返还等。此外，用户在维修程序持续期间无法使用通常非常重要的通信工 具。因此，非常有价值的是在便携式通信装置中快速和可靠地检测外壳泄漏及应用适当的 预防措施以通过将振膜偏移限制至低于其最大允许峰值偏移的值而防止对微型电动式扬 声器的损伤。
[0005] 此外，有极大兴趣和价值提供用于监测和检测外壳泄漏以避免便携式通信装置的 微处理器和/或操作检漏应用的其它硬件资源的计算资源的超支的相对简单方法。


【发明内容】

[0006] 本发明的第一方面涉及一种检测被安装在外壳中的电动式扬声器的外壳泄漏的 方法，其包括下列步骤：
[0007] 通过输出放大器施加音频信号至电动式扬声器的音圈，
[0008] 检测流动至所述音圈中的音圈电流，
[0009] 检测跨音圈的音圈电压，
[0010] 基于检测到的音圈电流和音圈电压检测扬声器跨预定音频频率范围的阻抗或导 纳，
[0011] 基于检测到的阻抗或导纳确定扬声器的基频谐振频率，
[0012] 将扬声器的确定的基频谐振频率与表不外壳的密封状态的扬声器的标称基频谐 振频率比较，
[0013] 基于电动式扬声器的确定的基频谐振频率与标称基频谐振频率之间的偏差检测 外壳的声泄漏。
[0014] 技术人员应了解音频信号、音圈电压和音圈电流的每一个可通过模拟信号表示为 例如电压、电流、电荷等或替代地通过数字信号表示，例如按适当的取样速率和分辨率以二 进制格式取样和编码。
[0015] 检测电动式扬声器的外壳的外壳泄漏的本方法利用外壳安装扬声器的基频谐振 频率的泄漏引致的移位或变化以监测和检测外壳泄漏。优选地在扬声器正常运行期间实时 检测电动式扬声器的基频谐振频率的这种变化以允许适当的偏移限制措施响应于扬声器 外壳的声泄漏而实质立即应用。因此，迫使可移动振膜总成过度偏移的风险被最小化且因 此是扬声器的机械损伤的伴随风险。
[0016] 在正常运行期间施加至扬声器的音频信号可包括供应自适当音频源（诸如电台、 CD播放器、网络播放器、MP3播放器）的语音和/或音乐。音频源还可包括响应于传入声音 产生实时麦克风信号的麦克风。
[0017] 本外壳检漏方法可应用于宽范围的密封外壳安装电动式扬声器，诸如高保真、汽 车或公共广播应用的大直径低音扬声器或宽频带扬声器以及便携式通信装置和/或音乐 播放器的微型电动式扬声器。在后一种情况中，电动式扬声器可集成在移动电话或智能电 话中且安装在具有介于0. 5与2. Ocm3 (诸如约Icm3)的体积的密封外壳中。外壳安装电动 式扬声器可产生从低于IOOHz至高达15kHz或甚至高达20kHz的可用声压。在本背景中， 电动式扬声器的基频谐振频率是通过作用在可移动振膜总成上的总柔量和电动式扬声器 的总移动质量确定或设定的谐振频率。作用在可移动振膜总成上的总柔量通常将包括扬声 器的边缘悬浮体的柔量与由密封外壳内的滞留空气导致的柔量的平行连接。外壳安装电动 式扬声器的基频谐振频率通常可通过检查其低频峰值电阻抗而识别。如果外壳变得泄漏， 那么电动式扬声器的基频谐振频率因如下文参考附图所示的外壳中的滞留空气的增大柔 量（或减小的刚度）而在电动式扬声器的自由空气基频谐振频率的方向上减小。
[0018] 标称基频谐振频率表示当外壳被适当密封（即其密封状态或非泄漏状态中）时， 被安装在相关外壳中的电动式扬声器的预期或所测量到的基频谐振频率。标称基频谐振 频率可相应地通过各种方式设定。根据本发明的一个实施方案，标称基频谐振频率基于扬 声器制造商针对密封外壳体积和相关电动式扬声器模型的实际组合的数据表。在这种情况 下，标称基频谐振频率可表示针对特定类型的相关电动式扬声器的平均（或任意其它适当 统计度量）谐振频率值。本实施方案可用于在制造期间测试或验证扬声器在外壳或腔室中 的正确密封安装。这种测试或验证可通过在外壳安装后测量扬声器的基频谐振频率且将所 测量到的基频谐振频率与标称基频谐振频率比较而完成。如果基频谐振频率的测量值降至 低于预设频率阈值频率或落在围绕标称基频谐振频率的特定预定频带或范围外，那么外壳 可被标记为泄漏。这个标记可用于在制造过程期间检查并且可能修理外壳和/或其中扬声 器的安装并且因此避免例如容纳外壳安装扬声器的便携式通信装置昂贵和麻烦的市场返 修。
[0019] 扬声器的标称基频谐振频率的上述基于期望的确定可能因有关相关类型的电动 式扬声器的基频谐振频率上的样本间制造差异而不如在特定情况中需要的情况准确。因 此，在其它实施方案中，标称基频谐振频率可由相关电动式扬声器的所测量到的基频谐振 频率表示，其在电动式扬声器以密封和未阻塞状态安装在外壳中时从有关其的运行测量确 定。在这种运行测量下，外壳相应地处于已知的适当密封条件中。基频谐振频率的测量可 在其中集成电动式扬声器和相关外壳的装置制造期间完成。在两个这些实施方案中，标称 基频谐振频率的设定值可以数字格式存储在便携式通信装置的电子存储器（诸如非易失 性存储器区域）中。
[0020] 输出放大器优选地包括开关或D类放大器，例如脉冲密度调制（PDM)或脉宽调制 (PWM)输出放大器，其两者具有高功率转换效率。这是用于电池供电的便携式通信装置的特 别有利的特征。在替代例中，输出放大器可包括传统的非开关式功率放大器拓扑，如A类或 AB类。
[0021] 检测外壳泄漏的本方法优选地被配置来额外限制或控制电动式扬声器的振膜位 移或偏移被限制以防止如上所述的对扬声器的各种类型的机械损伤。机械损伤可由可移动 扬声器组件（诸如音圈、振膜或音圈骨架）与固定组件（诸如磁路）之间的碰撞导致。音 频信号电平的衰减可通过使音频信号的电平或音圈电压或电流的电平衰减而完成。电平衰 减可包括选择性衰减音频信号的低频部分，诸如低于电动式扬声器的标称基频谐振频率的 低频部分，因为这些频率更可能驱动扬声器超过其最大偏移极限。替代地，可通过音频信号 的整个频谱的宽频带衰减执行电平衰减。
[0022] 若干种方法可被应用以基于确定的基频谐振频率确定何时将偏移限制措施应用 至扬声器。根据一个实施方案，检测电动式扬声器的外壳泄漏的方法包括下列步骤：
[0023] 随时间监测和测量扬声器的基频谐振频率，
[0024] 将所测量到的基频谐振频率与预定频率误差准则比较，
[0025] 基于比较的结果限制扬声器的振膜偏移。
[0026] 预定频率误差准则可包括扬声器的确定的基频谐振频率与标称基频谐振频率之 间的最大频率偏差。最大频率偏差针对便携式通信终端的典型密封外壳安装微型扬声器可 具有例如200Hz或更大的预设值。因此，如果所测量到的或检测到的基频谐振频率降至低 于标称基频谐振频率超过预设值（例如，200Hz、300Hz或400Hz)，那么可触发扬声器的振膜 偏移的限制。预定频率误差准则的另一个实施方案基于简单阈值准则，其中阈值频率的设 定可源自扬声器的已知标称基频谐振频率。阈值频率被设定为绝对值，诸如500Hz、600Hz 等，其优选地低于标称基频谐振频率的变化或差异的正常范围。因此，如果确定的基频谐振 频率降至低于阈值频率，那么可安全地假设外壳泄漏已发生且偏移限制措施将被触发。
[0027] 检测外壳泄漏的本方法的另一个有利实施方案包括针对其中为声音重放目的而 集成扬声器的便携式通信装置的临时异常定向条件增大的稳健性。本实施方案包括下列步 骤：检测确定的基频谐振频率满足或匹配预定频率误差准则的故障时间，将检测到的故障 时间与预定故障时间段比较，响应于检测到的故障时间超过预定故障时间段而限制振膜偏 移。根据后一个实施方案，方法可忽略与预定频率误差准则的临时相符或匹配（诸如比确 定的基频谐振频率与标称基频谐振频率之间的可接受偏差大），前提是柔量的持续时间比 预定故障时间段短。替代地，振膜偏移限制可响应于相符而立即启动且随后一旦基频谐振 频率再次未符合预定频率误差准则，即取消。本实施方案特别有助于允许检漏技术忽略其 中集成扬声器的装置的特定可接受和临时操作事件。这些临时操作事件引入扬声器前侧上 声负载的临时变化，使得扬声器的所测量到的基频谐振频率被临时更改。前侧声负载的这 种临时改变可能由抵着阻塞表面（诸如桌子）放置装置的声孔径或开口而导致。声孔径的 临时阻塞通常将导致扬声器的所测量到的基频谐振频率的临时增大或减小，即使扬声器外 壳实际上是完全完整的，即，无声泄漏。因此，这些类型的临时可接受操作事件可被防止启 动振膜偏移限制措施或振膜偏移限制措施可至少在临时操作事件结束时被免除。为了检测 扬声器前侧的这种类型的临时声阻塞，预定频率误差准则可包括下频率阈值和上频率阈值 或围绕标称基频谐振频率的频率范围或跨度。如果所测量到的基频谐振频率降至低于下频 率阈值，那么方法可假设已遇到外壳的声泄漏条件且启动适当的振膜偏移限制行动。另一 方面，如果所测量到的基频谐振频率增大至高于上频率阈值的频率，那么方法可假设已遭 遇扬声器的临时声阻塞条件且选择忽略这个事件或执行如下文结合附图进一步详细描述 的其它行动。
[0028] 检测外壳泄漏的本方法的另一个有利实施方案包括通过额外监测扬声器在基频 谐振频率下的阻抗或导纳而增大的扬声器的上述临时异常声负载条件与外壳泄漏之间的 区分。在特定声负载条件或环境下，所测量到的基频谐振频率的变化可能非常小且看似由 声泄漏导致，除非如下文中参考附图进一步详细描述评估或检验进一步误差准则。进一步 误差准则的添加可有利地包括将扬声器在基频谐振频率下的所测量到的阻抗或导纳与预 定阻抗误差准则比较以及基于比较结果限制扬声器的振膜偏移的步骤。预定阻抗误差准则 可包括特定频率下的上阻抗极限及下阻抗极限，诸如所测量到的基频谐振频率或围绕所测 量到的基频谐振频率的阻抗范围。
[0029] 技术人员将了解，对扬声器跨预定音频频率范围的阻抗或导纳的检测可由若干不 同方案执行。根据一个实施方案，在预定音频频率范围中的一个或多个频带测量音圈电流 和音圈电压的相应值，使得这些数量之间的比率直接反映每个频带的阻抗或导纳。根据一 个这种实施方案，方法包括下列步骤：
[0030] 通过跨预定音频频率范围的多个邻近配置的带通滤波器过滤音圈电流以产生多 个经带通滤波的音圈电流分量，
[0031] 通过跨预定音频频率范围的多个邻近配置的带通滤波器过滤音圈电压以产生多 个经带通滤波的音圈电压分量，
[0032] 基于音圈电流分量和音圈电压分量确定每个带通滤波器的通带内的音圈阻抗和 导纳中的一个。多个邻近配置的带通滤波器可包括时域滤波器组和/或频域滤波器组。频 域滤波器组可例如包括基于傅里叶变换的滤波器组（诸如FFT滤波器组），其具有处于标称 基频谐振频率且低于其的适当频率分辨率，诸如25Hz与IOOHz之间某处的bin间距。在许 多替代实施方案中，时域滤波器组包括传统的倍频程分隔滤波器，例如多个1/6或1/3倍频 程分隔带通滤波器。多个带通滤波器优选地实施为数字滤波器（例如IIR数字滤波器）。
[0033] 本发明的另一个有利实施方案利用基于模型的方法或手段来计算扬声器的基频 谐振频率。这种方法包括下列步骤
[0034] 施加检测到的音圈电流和检测到的音圈电压至扬声器的自适应数字模型，所述自 适应数字模型包括多个可调适模型参数，
[0035] 基于扬声器的自适应数字模型的一个或多个可调适参数计算扬声器的基频谐振 频率。
[0036] 扬声器的自适应数字模型优选地包括自适应数字滤波器，例如，二阶或更高阶的 自适应IIR滤波器，其对跨预定音频频率范围（例如介于IOHz与IOkHz之间）的扬声器的 时间变化和频率相依阻抗建模。如下文参考附图更详细说明，检测到的音圈电流和检测到 的音圈电压优选地分别由数字音圈电流和数字音圈电压表示。
[0037] 为了协助扬声器的自适应数字模型的适当调适，后者除一个或多个可调适或自由 模型参数外，还优选地包括至少一个固定参数，诸如扬声器的总移动质量。
[0038] 本发明的第二方面涉及外壳安装电动式扬声器的检漏总成。检漏总成包括：音频 信号输入，其用于接收由音频信号源供应的音频输入信号；输出放大器，其被配置来接收音 频信号并且在可连接至电动式扬声器的音圈的一对输出端子上产生相应音圈电压；及电流 检测器，其被配置来响应于音圈电压的施加检测流动至电动式扬声器中的音圈电流。检漏 总成进一步包括信号处理器，其被配置来：
[0039] 基于检测到的音圈电流和音圈电压检测扬声器跨预定音频频率范围的阻抗或导 纳，
[0040] 基于检测到的阻抗或导纳确定扬声器的基频谐振频率，
[0041] 将扬声器的确定的基频谐振频率与表不外壳的密封状态的扬声器的标称基频谐 振频率比较，
[0042] 基于电动式扬声器的确定的基频谐振频率与标称基频谐振频率之间的偏差检测 外壳泄漏。
[0043] 已在上文结合相应偏移检测方法详细公开输出放大器的性质。D类输出放大器可 包括：半桥驱动级，其具有耦合至电动式扬声器的单个输出；或全桥/H桥驱动级，其具有耦 合至电动式扬声器的各自侧或端子的输出端子对。
[0044] 音频输入信号可包括供应自外部数字音频源（诸如数字麦克风）的实时数字音频 信号。实时数字音频信号可根据标准化串行数据通信协议（诸如IIC或SPI)格式化或根 据数字音频协议（诸如I 2S、SPDIF等）格式化。
[0045] 标称基频谐振频率可以数字格式存储在实施本检漏方法的检漏器总成的数字存 储装置的适当数字存储位置中。数据存储装置可集成在信号处理器上。技术人员将了解， 信号处理器优选地包括软件可编程处理器，诸如集成在检漏器总成上或可操作地耦合至其 上的微处理器或DSP。软件可编程微处理器或DSP由存储在程序存储器中的可执行程序指 令的应用程序控制，使得信号处理器的上述步骤或操作在应用程序如下文更详细描述被执 行时执行。
[0046] 技术人员将了解，电流检测器可包括各种类型的电流传感器，例如连接至输出放 大器的输出晶体管的电流反射镜或与扬声器音圈串联耦合的小型传感电阻器。音圈电流可 相应地由比例/缩放传感电压表示。后一种传感电压可通过A/D转换器取样以允许数字域 中音圈电流的处理。优选地，音圈电流和音圈电压在数字域中处理，使得检漏总成的优选实 施方案包括：第一 A/D转换器，其被配置来对音圈电流取样并且数字化以供应数字音圈电 流信号；和第二A/D转换器，其被配置来对音圈电压取样并且数字化以供应数字音圈电压 信号。
[0047] 检漏总成的一个实施方案利用先前描述的基于模型的方法或手段以计算扬声器 的基频谐振频率。根据本实施方案，应用程序包括第一组可执行指令，其在被执行时提供包 括多个可调适模型参数的扬声器的自适应数字模型。第二组可执行指令在被执行时提供下 列步骤：读取数字音圈电流信号，
[0048] 读取数字音圈电压信号，
[0049] 将数字音圈电流信号和数字音圈电压信号施加至扬声器的自适应数字模型，
[0050] 计算多个可调适模型参数的更新值，
[0051] 从一个或多个可调适模型参数计算扬声器的基频谐振频率。先前已在上文中详细 讨论扬声器的自适应数字模型的特征和优点。
[0052] 检漏总成的替代实施方案利用所测量到的音圈电流与音圈电压之间的先前描述 比例以计算运行期间的基频谐振频率。根据后一个实施方案，应用程序包括：
[0053] 第一组可执行指令，其被配置来在被执行时提供下列步骤：
[0054] 通过跨预定音频频率范围的多个邻近配置的带通滤波器过滤数字音圈电压信号 以产生多个经带通滤波的音圈电压分量，
[0055] 通过跨预定音频频率范围的多个邻近配置的带通滤波器过滤数字音圈电流信号 以产生多个经带通滤波的音圈电流分量，
[0056] 基于音圈电流分量和音圈电压分量确定每个带通滤波器的通带内的音圈阻抗和 导纳中的一个。
[0057] 本发明的第三方面涉及半导体衬底或晶粒，根据任意上述实施方案的检漏总成集 成在其上。半导体衬底可在适当的CMOS或DMOS半导体工艺中制造。
[0058] 本发明的第四方面涉及外壳安装电动式扬声器的检漏系统，其包括：
[0059] 电动式扬声器，其包括用于响应于振膜总成的致动而产生可听声音的可移动振膜 总成，根据其任意上述实施方案的检漏总成，其电耦合至可移动振膜总成。音频信号源，其 可操作地耦合至检漏总成的音频信号输入。
[0060] 本检漏系统可有利地充当具有集成的扬声器偏移检测和偏移控制的独立音频传 递系统，其可独立于便携式通信终端的应用程序处理器操作以提供针对电动式扬声器的偏 移引致机械损伤的可靠和方便保护。

【专利附图】

【附图说明】
[0061] 将结合附图更详细描述本发明的优选实施方案，其中：
[0062] 图1A)是用于本发明的各种便携式声音重放应用的微型电动式扬声器的示意横 截面图，
[0063] 图1B)是安装在声泄漏的外壳中的微型电动式扬声器的示意横截面图，
[0064] 图2不出根据本发明的第一实施方案的密封外壳安装电动式扬声器的检漏总成 的示意框图，
[0065] 图3是针对一组微型电动式扬声器的实验测量平均扬声器阻抗对频率曲线的曲 线图，
[0066] 图4是针对微型电动式扬声器组的实验测量平均振膜偏移对频率曲线的曲线图， [0067] 图5是配置在四种不同声负载条件下针对单个微型电动式扬声器的四个实验测 量扬声器阻抗对频率曲线的曲线图；和
[0068] 图6不出用于基频扬声器谐振监测和检测的微型电动式扬声器的基于自适应IIR 滤波器的模型。

【具体实施方式】
[0069] 图1A)是针对密封箱安装和用于便携式音频应用（诸如移动电话和智能电话）的 典型微型电动式扬声器1的不意横截面图，其中扬声器1为各种类型的应用（诸如扬声器 电话和音乐重放）提供声音重放。技术人员将了解，电动式扬声器取决于所要应用而以多 种形状和大小存在。用于检测外壳泄漏的下述方法中的电动式扬声器1和用于检测外壳泄 漏的相应总成具有矩形形状，其具有最大外尺寸D约15mm和横向方向上约Ilmm的外尺寸。 但是，技术人员将了解，用于检漏的本方法和用于外壳安装电动式扬声器的相应检测总成 实际上适用于所有类型的外壳或箱安装电动式扬声器。
[0070] 微型电动式扬声器1包括紧固至音圈的上边缘表面的振膜10。振膜10还通过弹 性边缘或外悬浮体12机械耦合至扬声器框架22。环形永久磁铁结构18产生磁通量，其传 导穿过具有配置其中的圆形气隙24的导磁结构16。圆形通风管道14被配置在框架结构 22中且可用于将热导离形成在振膜10下方d的另外密封的腔室结构。弹性边缘悬浮体12 提供可移动振膜总成的相对精确界定的柔量（音圈20和振膜10)。弹性边缘悬浮体12的 柔量和振膜10的移动质量确定微型扬声器的自由空气基频谐振频率。弹性边缘悬浮体12 可被构造来限制可移动振膜总成的最大偏移或最大位移。
[0071] 在微型扬声器1运行期间，音圈电压或驱动电压通过电连接至适当输出放大器或 功率放大器的一对扬声器端子（未不出）被施加至扬声器100的音圈20。相应音圈电流响 应流动穿过音圈20,导致振膜总成在速度箭头V所示的方向上在扬声器的活塞范围内的实 质均勻振动运动。由此，相应的声压由扬声器1产生。音圈20和振膜10响应于音圈电流 的流动的振动运动由气隙24中径向定向磁场的存在导致。所施加的音圈电流和电压导致 音圈20的功率耗散，其在运行期间加热音圈20。因此，长时间施加过高驱动电压和电流可 能导致音圈20过热，其是电动式扬声器故障的另一个常见原因。
[0072] 过大音圈电流的施加（其迫使可移动振膜总成超过其最大允许偏移极限）是电动 式扬声器中的另一个常见故障机制，其导致各种类型的不可逆转的机械损伤。一种类型的 机械损伤可能由音圈20的最下边缘与导磁结构16的环形面部分17之间的碰撞导致。
[0073] 图1B)是安装在具有预定内部体积30的外壳、箱或腔室31中的微型电动式扬声 器1的不意横截面图。外壳或腔室31被配置在扬声器1的振膜10下方。扬声器1的框架 结构22的外周壁被牢固附接至密封箱31的匹配壁表面以形成实质气密的耦合件，其将体 积30内的滞留空气与周围环境声隔离。针对典型便携式终端应用（如移动电话和智能电 话），围封体积30可介于0. 5与2. Ocm3之间，诸如约lcm3。扬声器1在密封外壳30中的安 装因腔室30内的滞留空气的柔量而导致微型扬声器比其上述自由空气基频谐振频率更高 的基频谐振频率。腔室30内滞留空气的柔量与弹性边缘悬浮体12的柔量并行运作以减小 作用在扬声器的移动质量上的总柔量（即，增大刚度）。因此，外壳安装扬声器1的基频谐 振频率高于自由空气谐振。基频谐振频率的增量取决于外壳30的体积。围绕密封外壳31 的壁结构可由具有有限冲击强度的成型弹性体化合物形成。外壳30的壁结构31中的非所 要小孔或裂纹35已被示意图示且至周围环境的声压的相关声泄漏由箭头37指示。通过小 孔或裂纹35的声泄漏导致外壳30的非所要泄漏状态且导致如上所述的扬声器1的基频谐 振频率的变化。如下文中进一步详细描述，通过监测扬声器1的电阻抗而检测由小孔或裂 纹35导致的基频谐振频率的这种变化。
[0074] 图2是外壳安装电动式扬声器（例如上文图1B)上所不的微型扬声器1的检漏总 成200的简化示意框图。检漏总成200通过一对可外部接达扬声器端子211a、211b耦合至 微型电动式扬声器1。经脉冲调制的D类输出放大器包括f禹合H桥输出级206的复合上取 样器和调制器204,所述H桥输出级206接着连接至扬声器端子211a、211b。D类输出放大 器接收输入203上的经处理数字音频信号，其源自在可编程数字信号处理器（DSP) 202的数 字音频信号输入201上供应的数字音频信号。D类输出放大器产生相应经PWM或PDM调制 的音圈电压，其通过适当扬声器端子被供应至微型电动式扬声器1的音圈。在该实施方案 中，检漏总成200主要在数字域中运行，但是其其它实施方案可取而代之使用模拟信号或 模拟信号和数字信号的混合物。检漏总成200的数字音频信号输入201接收由外部数字音 频源供应的先前讨论的数字音频信号，诸如其中集成本检漏总成200的便携式通信装置的 应用程序处理器。外部产生的数字音频信号可根据标准化串行数据通信协议（诸如IIC或 SPI)格式化或根据数字音频协议（诸如IIS、SPDIF等）格式化。
[0075] 检漏总成200被供应来自正供电电压Vdd的操作电力。接地（未示出）或负DC电 压可形成扬声器偏移检测器200的负供应电压。Vdd的DC电压可依据检漏总成200的特定 应用而显著变化，且通常可被设定为1.5伏与100伏之间的电压。主时钟输入f:clk_l设 定DSP202的主时钟频率。
[0076] 检漏总成200包括至少一个A/D转换器208,其被配置来对跨扬声器端子211a、 211b的瞬时音圈电压取样和数字化。A/D转换器208还包括第二输入，其被配置来对在转 换器208的第二输入Icoil上传递的模拟音圈电流信号取样和数字化。技术人员将了解， 至少一个A/D转换器208可包括对音圈电压和模拟音圈电流信号交替取样的多工类型的转 换器。替代地，至少一个A/D转换器208可包括两个单独的A/D转换器，其分别固定地耦合 至音圈电压和音圈电流信号。技术人员将了解，音圈电流信号可由各种类型的电流传感器 产生，其产生与在音圈中流动的瞬时音圈电流成比例的电压、电流或电荷信号。示例性电流 传感器包括电流反射镜，其连接至H桥206的输出晶体管和与扬声器1的音圈串联耦合的 小型传感电阻器。至少一个A/D转换器208通过外部取样时钟f_clk2计时，其针对非过取 样类型A/D转换器可具有介于8kHz与96kHz之间的频率且针对过取样类型的A/D转换器 (诸如Σ-Λ (sigma-delta)转换器）可具有介于IMHz与IOMHz之间的频率。
[0077] 至少一个A/D转换器208具有供应数字音圈电流信号Im[η]至扬声器1的自适应 数字模型210的第一输入的第一输出，其中模型210如下文中进一步详细讨论包括多个可 调适模型参数。至少一个A/D转换器208还包括供应数字音圈电压Vm[n]至自适应数字模 型210的第二输入的第二输出。扬声器的自适应数字模型210优选地包括自适应滤波器， 其基于如由数字音圈电流信号Im[n]和数字音圈电压Vm[n]表示的检测到的或所测量到的 音圈电流和音圈电压对跨预定音频频率范围（例如，介于IOHz与IOkHz之间）的扬声器的 频率相依阻抗建模。自适应数字模型210的运行在下文中进一步详细讨论。自适应数字模 型210被配置来计算或确定外壳安装微型扬声器1的基频谐振频率。自适应数字模型210 的输出包括确定的基频谐振频率f〇,其例如经由DSP202的数据总线和数据通信端口以数字 格式被供应至DSP202。
[0078] DSP202被配置来连续或间断地读取&的当前值并且将其与表示外壳的密封状态 的微型扬声器1的标称基频谐振频率比较。因此，标称基频谐振频率表示所要密封状态的 外壳中的基频谐振频率。微型扬声器1的标称基频谐振频率值优选地存储在可由DSP202 访问的数据存储器的预定数据存储地址中。微型扬声器1的标称基频谐振频率可能已通过 许多方式获得。在一个实施方案中，标称基频谐振频率从扬声器制造商针对密封外壳31的 实际体积的数据表直接确定。在这种情况下，标称基频谐振频率可表示针对特定类型的微 型扬声器1的平均外壳安装谐振频率。本实施方案可用于验证制造期间外壳或腔室31中 微型扬声器1的正确密封安装。这种验证可通过在外壳安装后测量微型扬声器1的基频谐 振频率&且将所测量到的&与标称基频谐振频率比较而完成。如果基频谐振频率&的测 量值落在围绕标称基频谐振频率的特定预定频带或范围之外，那么外壳被标记为泄漏。这 可用于在制造过程期间修理外壳和/或其中微型扬声器1的安装并且因此避免容纳外壳安 装微型扬声器1的便携式通信装置昂贵和麻烦的市场返修。
[0079] 在其它实施方案中，上述平均谐振频率值确定可能不如所要的准确，因为微型扬 声器1的移动质量和振膜悬浮体柔量由于制造和材料公差而易于变化。因此，微型扬声器1 的标称基频谐振频率在安装于密封外壳31之后从有关微型扬声器1的实际测量确定。这 可能在移动终端制造期间完成，前提是已知外壳31被适当密封且微型扬声器1处于适当工 作状态中。
[0080] 如果DSP202确定微型扬声器1的电流L偏离标称基频谐振频率超过预设误差准 贝IJ，诸如特定频率差或特定频率量，那么DSP202优选地继续基于外壳已由于孔或裂纹变得 声泄漏的假设而限制微型扬声器1的振膜的偏移。在这种情况下，通过D类输出放大器持 续未限制或未修改地施加驱动电压至扬声器可能导致先前讨论的过度振膜偏移或位移，其 可能不可逆转地损伤扬声器。DSP202可被配置或编程来例如通过衰减至D类输出放大器的 经处理数字输入信号的电平而通各种方式限制振膜偏移。这可通过选择性衰减经处理数字 输入信号的低频分量（其更可能驱动扬声器高于最大允许漂移极限）或衰减经处理数字输 入信号的整个频谱而完成。
[0081] 通常，DSP202可被配置来响应预设误差准则已通过至少两种不同方式被满足的事 件。根据一组实施方案，DSP202被配置来即刻响应与预设频率误差准则的不符且施加振膜 偏移或位移的先前讨论的限制。这些实施方案具有音圈电压的潜在危险电平被施加至微型 扬声器的时间段被最小化的优点。但是，在其它实施方案中，DSP202被配置来有意延迟振膜 偏移的限制。根据后一个实施方案，DSP202被配置来检测确定的基频谐振频率超过预定频 率误差准则的故障时间。仅当及如果检测到的故障时间超过预定故障时间段，那么DSP202 进行限制振膜偏移。故障时间可例如由DSP202中的计数器检测，其响应于与预定频率误差 准则的超过而立即初始化或开始。这些实施方案的显著优点在于其针对短期误差条件或信 号毛刺的稳健性。实施方案还可有助于使检漏总成和方法忽略其中微型扬声器上方的前腔 已被用户临时阻塞的特定可接受操作事件。这种类型的临时阻塞（可能由抵着硬桌面或类 似阻塞表面放置便携式通信装置的声孔径而导致）通常将导致微型扬声器的所测量到的 基频谐振频率的增加，即使扬声器外壳实际上完全完整，即无声泄漏。下文结合图5更详细 讨论前腔的这种阻塞声条件或情况及其检测。
[0082] 技术人员将了解，扬声器1的自适应数字模型210可通过由可执行程序指令控制 的软件可编程微处理器或DSP核心实施，使得每个信号处理功能可由特定一组可执行程序 指令实施。在某些实施方案中，自适应数字模型210可完全或部分与可编程DSP202集成。 在后一个实施方案中，自适应数字模型210可由一组专用可执行程序指令或容纳扬声器模 型210的多个可调适模型参数的多个存储位置实施。因此，微型扬声器的自适应建模和微 型扬声器1的f〇的上述监测和相关振膜偏移限制可都由可编程DSP202通过适当应用程序 执行。技术人员将了解，可编程DSP202可与便携式通信终端的先前讨论应用程序处理器一 起集成或可实施为单独的可编程DSP，其专用于本检漏总成及相关检漏方法。在后一个实施 方案中，自适应数字模型210可被实施为单独的硬接线数字逻辑电路，其包括经适当配置 的连续或组合数字逻辑而非与有关可编程实施方案的软件实施相关的一组可编程程序指 令。硬接线数字逻辑电路可集成在专用集成电路（ASIC)上或可通过可编程逻辑或其任意 组合配置。
[0083] 为了图示微型扬声器1的基频谐振频率在正常密封的外壳（图IB的30))破损且 变得声泄漏时如何变化，图3的曲线图300示出针对与上述微型扬声器1相同类型的一组 微型电动式扬声器的实验测量平均扬声器阻抗对频率曲线。曲线图300的X轴描绘跨从 5Hz至约5kHz的频率范围的对数标度的测量频率且y轴示出从约6 Ω至15 Ω的线性标度 的所测量到的电阻抗量值。第一阻抗曲线301示出微型扬声器在被安装在未破损或密封外 壳中时的阻抗的平均测量量值，即扬声器和其外壳的预期密封操作。所测量到的扬声器的 平均基频谐振频率为约900Hz且平均峰值阻抗为约14Ω。第二阻抗曲线303示出当微型 扬声器被安装在破损或未密封外壳中（即，扬声器和其相关外壳的错误或故障条件）时的 平均所测量到的阻抗。如图示，所测量到的扬声器的平均基频谐振频率已被显著降低至约 550Hz且平均峰值阻抗被降低至约13 Ω。外壳中的孔隙或孔的平均横截面积为约0. 75mm2，
【发明者】在许多现场研究后发现其对于典型破损扬声器外壳是有代表性的。
[0084] 密封和破损条件的外壳中的平均基频谐振频率的显著变化使本检漏方法对于基 准扬声器谐振频率的不可避免的生产差异而言非常稳健。其可能例如可选择基频谐振频率 的阈值频率准则，使得检漏在所测量到的基频谐振频率降至低于预定阈值频率（即针对所 描绘实施方案的750Hz)的情况下标记泄漏误差。技术人员将了解，作为绝对频率的替代的 阈值频率准则可被表达为与标称基频谐振频率的特定频率偏差，例如250Hz或1/3倍频程 等。
[0085] 破损或泄漏扬声器外壳对扬声器偏移或位移的影响图不在图4的曲线图400上。 所描绘的偏移曲线401和403分别对应于曲线图300上所描绘的平均阻抗曲线301和303。 曲线图400的X轴描绘跨频率范围5Hz至约5kHz的对数标度的测量频率，而y轴示出从约 0.0mm至0.25mm的线性标度的所测量到的偏移（mm/V(音圈电压））。所描绘的振膜偏移值 通过激光干涉仪测量。平均扬声器振膜偏移的显著增大从针对所施加的固定音圈电压条件 从第一偏移曲线401至第二偏移曲线403中明显可见。当存在外壳的声泄漏时，平均振膜 偏移在从20Hz至500Hz的整个低频音频范围内显著增大。当微型扬声器被安装在密封扬 声器外壳中时50Hz下的平均振膜偏移是约0. 05mm/V且这个值在微型扬声器取而代之被安 装在泄漏或未密封扬声器中时增至约0. 13mm/V。由于正常语音和音乐信号的绝大多数信号 能量集中在低频部分中，所以这个频率范围中的振膜偏移的显著增加可导致扬声器的不可 逆转的机械损伤，除非采取适当预防措施来限制最大偏移。特定类型的电动式扬声器的最 大偏移取决于其尺寸和构造细节。对于具有约11_X 15_的外尺寸的上述微型扬声器1， 最大振膜偏移为约+/_〇. 45mm。
[0086] 图5包括针对配置在四个不同声负载条件（即，负载不同声负载）中的单个微型 电动式扬声器样本的实验测量扬声器阻抗对频率曲线的曲线图500。微型电动式扬声器样 本类似于上文参考先前阻抗和偏移测量讨论的微型扬声器。曲线图500的X轴描绘跨从 300Hz至约3kHz的频率范围的对数标度的测量频率且y轴示出从约7 Ω跨至16 Ω的线性 标度的微型扬声器的所测量到的电阻抗量值。第一阻抗曲线501示出当微型扬声器被安装 在未破损或密封外壳中（即，扬声器和其外壳的预期或正常密封条件）时的所测量到的阻 抗值。此外，扬声器上方的前腔未被阻塞，对应于实质自由场条件下的声音发射。
[0087] 扬声器样本的所测量到的基频谐振频率是838Hz且伴随的峰值阻抗是约15 Ω。第 二阻抗曲线503不出当微型扬声器被安装在泄漏或未密封外壳中（即扬声器和其相关外壳 的错误或故障条件）时的所测量到的阻抗量值。如图示，微型扬声器样本的所测量到的基 频谐振频率从838Hz显著下降至约382Hz。第三阻抗曲线505示出微型扬声器在被安装在 密封或非泄漏外壳中时的所测量到的阻抗量值，如频率曲线501所示但现具有扬声器上方 紧密阻塞的前腔。紧密阻塞的声负载条件通过抵着纸堆牢固按压微型扬声器样本的前侧而 实现。如阻抗曲线505所图示，微型扬声器样本的所测量到的基频谐振频率从正常非泄漏 运行条件下的838Hz显著增大至紧密阻塞前腔情况下的1676Hz。所测量到的基频谐振频 率下的阻抗量值从约15Ω减至约10Ω。基频谐振频率的增加由前腔内的微型扬声器的前 侧上的滞留空气质量的机械刚度的增加导致。最后，第四阻抗曲线507示出微型扬声器在 被安装在密封或非泄漏腔室中时的所测量到的阻抗量值，其如频率曲线501所示，但现具 有扬声器上方的松散阻塞前腔。松散阻塞的声负载条件通过静置而非如在上述紧密阻塞条 件中抵着纸堆主动按压微型扬声器样本的前侧。如曲线507所图示，微型扬声器样本的所 测量到的基频谐振频率从正常非泄漏运行条件下的838Hz减至松散阻塞的前腔情况下的 763Hz。所测量到的基频谐振频率下的阻抗量值从约15 Ω减至约12 Ω。
[0088] 密封条件的外壳与紧密阻塞和松散阻塞前腔之间的基频谐振频率变化使得本检 漏方法能够额外地检测微型扬声器的所测量到的基频扬声器谐振频率的变化是否由扬声 器的前腔的声阻塞导致。技术人员将了解，可通过除检测微型扬声器的基频谐振频率的变 化外还监测和测量扬声器在基频谐振频率下的阻抗或导纳而改进外壳泄漏的检测或区分 效率。扬声器在基频谐振频率下的所测量到的阻抗或导纳可例如与预定阻抗误差准则（诸 如上阻抗阈值和/或下阻抗阈值）比较。
[0089] 根据本发明的一个实施方案，微型扬声器的上述紧密阻塞或松散阻塞前腔运行条 件的检测用于临时中断至扬声器的音频或驱动信号且由此暂停声音重放。这节省电力。声 音重放优选地在微型扬声器的正常声运行条件重新建立的情况下恢复，即，一旦扬声器的 所测量到的基频谐振频率不再符合预定频率误差准则和/或阻抗误差准则。此外，如果如 上所述确定外壳泄漏，那么外壳检漏方法优选地还被调适来永久或至少在外壳已被修理之 前衰减施加至微型扬声器的音圈的音频信号的电平。
[0090] 图6是扬声器1的先前讨论自适应数字模型210的内部组件的详图。自适应数字 模型210包括自适应IIR滤波器510,其针对基频谐振频率追踪和检测对微型电动式扬声器 1的音圈的阻抗自适应地追踪或建模。先前讨论的数字音圈电流信号Im[n]被施加至自适 应数字模型210的第一输入且数字音圈电压Vm [η]被施加至自适应数字模型210的第二输 入。数字模型210的输出（未示出）是微型扬声器1的估计基频谐振频率&。这种输出未 明确描绘于图5上，但可如下文中进一步详细讨论直接从自适应IIR滤波器510的模型参 数计算得到。
[0091] 适应数字模型210包括下列模型参数：
[0092] Ve[n]:音圈电压或驱动电压的估计值；
[0093] Rdc:音圈的DC电阻；
[0094] BI :扬声器的力因数（B · I乘积）；
[0095] Mms :总机械移动质量（包括声负载）；
[0096] Kms :总机械刚度；
[0097] Rms :总机械阻尼；
[0098] 自适应IIR滤波器510是二阶滤波器且为方便起见优选地由其在z域中的机械导 纳转移函数Ym(S)表达，如下导纳函数所示。扬声器1的自适应数字模型210的总体运算 在于参数追踪算法试图基于音圈电流Im[n]的测量和微型扬声器的阻抗模型预测音圈电 压Vjn]。错误信号V EKK[n]获自所测量到的实际音圈电压Vm[n]与由模型VJn]产生的相 同电压的估计值之间的差值。技术人员将了解，各种自适应滤波方法可用于调适所选扬声 器模型中的自由模型参数以使错误信号V EKK[n]最小化。自由模型参数优选地被连续传输 至DSP202且当错误信号变得足够小（例如，符合预定误差准则）时，经调适模型参数被假 设为正确的。DSP202被配置来从所接收的模型参数进行微型扬声器1的当前基频谐振频率 &的计算。在替代例中，自适应数字模型210可包括适当的计算能力以执行&的所计算并 且将后者传输至DSP202。通过使图5中所描绘的四个参数BI、M ms、Kms和Rms中的一个保持 固定，其余三个参数可通过识别Im[n]与u[n]之间的关系而确定。数学上，这四个参数的 哪一个是固定的并不重要，而是总移动质量M ms通常是这些参数在随时间和温度的制造差 异和变化方面最稳定的。因此，优选的是在本发明的本实施方案中使总移动质量M ms保持为 固定参数。
[0099] 技术人员将了解，&可从自由参数和a2分析地计算得到，初步得到：

【权利要求】
1. 一种检测被安装在外壳中的电动式扬声器的外壳泄漏的方法，其包括下列步骤： 通过输出放大器施加音频信号至所述电动式扬声器的音圈， 检测流动至所述音圈中的音圈电流， 检测跨所述音圈的音圈电压， 基于所述检测到的音圈电流和音圈电压检测所述扬声器跨预定音频频率范围的阻抗 和导纳中的一个， 基于所述检测到的阻抗或导纳确定所述扬声器的基频谐振频率， 将所述扬声器的所述确定的基频谐振频率与表示所述外壳的密封状态的所述扬声器 的标称基频谐振频率比较， 基于所述电动式扬声器的所述确定的基频谐振频率与所述标称基频谐振频率之间的 偏差检测所述外壳的声泄漏。
2. 根据权利要求1所述的检测电动式扬声器的外壳泄漏的方法，其包括下列步骤： 通过跨所述预定音频频率范围的多个邻近配置的带通滤波器过滤所述音圈电流以产 生多个经带通滤波的音圈电流分量， 通过跨所述预定音频频率范围的多个邻近配置的带通滤波器过滤所述音圈电压以产 生多个经带通滤波的音圈电压分量， 基于所述音圈电流分量和音圈电压分量确定每个带通滤波器的通带内的所述音圈阻 抗和导纳中的一个。
3. 根据权利要求2所述的检测电动式扬声器的外壳泄漏的方法，其中所述多个邻近配 置的带通滤波器包括时域滤波器组和频域滤波器组中的一个。
4. 根据权利要求3所述的检测电动式扬声器的外壳泄漏的方法，所述频域滤波器组包 括基于傅里叶变换的滤波器组。
5. 根据权利要求3所述的检测电动式扬声器的外壳泄漏的方法，其中所述时域滤波器 组包括多个1/3倍频程带通滤波器。
6. 根据权利要求1所述的检测电动式扬声器的外壳泄漏的方法，其包括下列步骤 施加所述检测到的音圈电流和所述检测到的音圈电压至所述扬声器的自适应数字模 型，所述自适应数字模型包括多个可调适模型参数， 从所述扬声器的所述自适应数字模型的一个或多个所述可调适参数计算所述扬声器 的所述基频谐振频率。
7. 根据权利要求6所述的检测电动式扬声器的外壳泄漏的方法，其中所述扬声器的所 述自适应数字模型包括二阶或更高阶的自适应IIR滤波器。
8. 根据权利要求6所述的检测电动式扬声器的外壳泄漏的方法，其中所述扬声器的所 述自适应数字模型包括至少一个固定参数，诸如所述扬声器的总移动质量。
9. 根据权利要求1所述的检测电动式扬声器的外壳泄漏的方法，其包括下列步骤： 随时间监测和测量所述扬声器的所述基频谐振频率， 将所述所测量到的基频谐振频率与预定频率误差准则比较， 基于所述比较结果限制所述扬声器的振膜偏移。
10. 根据权利要求9所述的检测电动式扬声器的外壳泄漏的方法，其中所述预定频率 误差准则包括所述扬声器的所述确定的基频谐振频率与所述标称基频谐振频率之间的最 大频率偏差。
11. 根据权利要求9所述的检测电动式扬声器的外壳泄漏的方法，其中所述预定频率 误差准则包括源自所述扬声器的所述标称基频谐振频率的阈值频率。
12. 根据权利要求9所述的检测电动式扬声器的外壳泄漏的方法，其包括下列步骤： 检测所述确定的基频谐振频率满足所述预定频率误差准则的故障时间， 将所述检测到的故障时间与预定故障时间段比较， 响应于所述检测到的故障时间超过所述预定故障时间段而限制所述振膜偏移。
13. 根据权利要求9所述的检测电动式扬声器的外壳泄漏的方法，其包括下列步骤： 监测和测量所述扬声器在所述基频谐振频率下的阻抗或导纳中的一个。
14. 根据权利要求13所述的检测电动式扬声器的外壳泄漏的方法，其包括下列步骤： 将所述扬声器在所述基频谐振频率下的所述所测量到的阻抗或导纳与预定阻抗误差 准则比较， 基于所述比较的结果限制所述扬声器的振膜偏移。
15. 根据权利要求9所述的检测电动式扬声器的外壳泄漏的方法，其中振膜偏移的所 述限制包括衰减所述音频信号的电平和所述音圈电流的电平中的一个的步骤。
16. 根据权利要求15所述的检测电动式扬声器的外壳泄漏的方法，其中所述音频信号 的所述电平的所述衰减包括选择性衰减低于所述电动式扬声器的所述标称基频谐振频率 的所述音频信号的低频部分。
17. -种用于外壳安装电动式扬声器的检漏总成，其包括： 音频信号输入，其用于接收由音频信号源供应的音频输入信号， 输出放大器，其被配置来接收所述音频输入信号并且在可连接至电动式扬声器的音圈 的一对输出端子上产生相应音圈音频电压， 电流检测器，其被配置来响应于所述音圈电压的所述施加而检测流动至所述电动式扬 声器中的音圈电流；和 信号处理器，其被配置来： 基于所述检测到的音圈电流和音圈电压检测所述扬声器跨预定音频频率范围的阻抗 和导纳中的一个， 基于所述检测到的阻抗或导纳确定所述扬声器的基频谐振频率， 将所述扬声器的所述确定的基频谐振频率与表示所述外壳的密封状态的所述扬声器 的标称基频谐振频率比较， 基于所述电动式扬声器的所述确定的基频谐振频率与所述标称基频谐振频率之间的 偏差检测外壳泄漏。
18. 根据权利要求17所述的用于外壳安装电动式扬声器的检漏总成，其中所述电流检 测器包括：第一 A/D转换器，其被配置来对所述音圈电流取样和数字化以供应数字音圈电 流信号；和第二A/D转换器，其被配置来对所述音圈电压取样并且数字化以供应数字音圈 电压信号。
19. 根据权利要求17所述的用于外壳安装电动式扬声器的检漏总成，其中所述信号 处理器包括可编程微处理器，其可由储存在程序存储器中的可执行程序指令的应用程序控 制。
20. 根据权利要求19所述的用于外壳安装电动式扬声器的检漏总成，其中所述应用程 序包括： 第一组可执行程序指令，其在被执行时提供所述扬声器的自适应数字模型，所述自适 应数字模型包括多个可调适模型参数； 第二组可执行程序指令，其在被执行时提供下列步骤： 读取所述数字音圈电流信号， 读取数字音圈电压信号， 将所述数字音圈电流信号和所述数字音圈电压信号施加至所述扬声器的所述自适应 数字模型， 计算所述多个可调适模型参数的更新值， 从一个或多个所述可调适模型参数计算所述扬声器的所述基频谐振频率。
21. 根据权利要求19所述的用于外壳安装电动式扬声器的检漏总成，其中所述应用程 序包括： 第一组可执行指令，其被配置来在被执行时提供下列步骤： 通过跨所述预定音频频率范围的多个邻近配置的带通滤波器过滤所述数字音圈电压 信号以产生多个经带通滤波的音圈电压分量， 通过跨所述预定音频频率范围的多个邻近配置的带通滤波器过滤所述数字音圈电流 信号以产生多个经带通滤波的音圈电流分量， 基于所述音圈电流分量和音圈电压分量确定每个带通滤波器的通带内的所述音圈阻 抗和导纳中的一个。
22. 根据权利要求17所述的用于外壳安装电动式扬声器的检漏总成，其中所述输出放 大器包括D类功率级，其被配置来供应经脉冲调制的音圈电压至所述电动式扬声器。
23. -种半导体衬底，其具有集成其上的根据权利要求16所述的检漏总成。
24. -种用于外壳安装电动式扬声器的检漏系统，其包括： 电动式扬声器，其包括用于响应于所述振膜总成的致动而产生可听声音的可移动振膜 总成， 根据权利要求17所述的检漏总成，其电耦接至所述可移动振膜总成， 音频信号源，可操作地耦合至所述检漏总成的所述音频信号输入。
【文档编号】H04R29/00GK104349262SQ201410351896
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2013年7月23日
【发明者】潘扬, F·张, M·W·迪特曼, K·S·贝尔塞森 申请人:亚德诺半导体股份有限公司