用于控制密封式扩音器偏移的可变频率滑动频带均衡

文档序号:1722500 发布日期:2019-12-17 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 用于控制密封式扩音器偏移的可变频率滑动频带均衡 (Variable frequency sliding band equalization for controlling sealed loudspeaker excursion ) 是由 D·曼德尔 于 2018-04-16 设计创作,主要内容包括:本发明揭示用于产生用于驱动密封式扬声器的扬声器馈入的方法及系统,其包含:产生指示所述扬声器的偏移的反馈;响应于所述反馈,均衡输入信号以产生所述扬声器馈入,使得所述扬声器馈入经均衡以用于将所述扬声器驱动成:在所述扬声器的共振频率以上得到期望频率响应;且在不超过所述扬声器的偏移极限的情况下在可变亚共振均衡频带内得到至少大体上平坦的频率响应,其中所述亚共振均衡频带从所述共振频率向下扩展到可变截止频率,且响应于所述反馈而确定所述截止频率。所述扬声器馈入是在受反馈控制的滤波器中产生的,所述受反馈控制的滤波器经配置以提升处于所述亚共振均衡频带内的频率的所述输入信号,所述提升具有倾斜频率-振幅响应,所述倾斜频率-振幅响应的斜率被设定为克服或消除所述扬声器在所述扬声器的弹簧加压式区域中的自然衰减。(Methods and systems for generating speaker feeds for driving sealed speakers are disclosed, including: generating feedback indicative of an offset of the speaker; in response to the feedback, equalizing an input signal to generate the speaker feed such that the speaker feed is equalized for driving the speaker: obtaining a desired frequency response above a resonant frequency of the loudspeaker; and deriving an at least substantially flat frequency response within a variable sub-resonance equalization band without exceeding an excursion limit of the loudspeaker, wherein the sub-resonance equalization band extends from the resonance frequency down to a variable cut-off frequency, and determining the cut-off frequency in response to the feedback. The speaker feed is generated in a feedback controlled filter configured to boost the input signal at frequencies within the sub-resonant equalization band, the boost having a ramped frequency-amplitude response, the slope of the ramped frequency-amplitude response being set to overcome or eliminate natural attenuation of the speaker in a spring-loaded region of the speaker.)

用于控制密封式扩音器偏移的可变频率滑动频带均衡

相关申请案的交叉参考

本申请案主张两者均于2017年4月19日提出申请的第62/487,043号美国临时申请案及第17166981.5号欧洲专利申请案的优先权的权益,所述两个申请案以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及音频信号处理。一些实施例涉及响应于指示扬声器偏移的反馈而产生用于在不超过扬声器的偏移极限的情况下在低于密封式扬声器的共振频率的频率下驱动密封式扬声器(例如,驱动成在尽可能宽的亚共振频率范围内得到大体上平坦的频率响应)的扬声器馈入。一些实施例是用于均衡输入信号以产生用于将密封式扬声器驱动成在不超过扬声器的偏移极限的情况下在一频率范围内得到期望(例如,平坦)频率响应的信号的方法,其中所述范围在扬声器的共振频率以下扩展到可变的依反馈确定的亚共振频率,且其中所述范围优选地还向上扩展到高于共振频率。

背景技术

本文中,表达“扬声器(或扬声器中所包含的驱动器)的偏移极限”用于表示在操作期间(即,在驱动器正被扬声器馈入驱动时)对扬声器的驱动器的至少一个移动元件的物理位移的振幅的限制。将扬声器驱动成不超过扬声器的偏移极限(或扬声器的每一驱动器的偏移极限)以防止过度偏移对扬声器造成物理损坏及/或对从扬声器发出的声音造成不可接受的失真通常是重要的。

本文中,表达“扬声器(或扬声器中所包含的驱动器)的最大输出电平”表示在不将扬声器驱动成过度偏移的情况下可从扬声器发出的声音的最大声压电平。因此,正驱动以小于最大输出电平的输出电平操作的扬声器,使得从扬声器发出的声音的峰值声压电平小于在不将扬声器驱动成过度偏移的情况下可发出的声音的最大声压电平。

本文中,表达“(扬声器的)共振频率(resonance frequency及resonantfrequency)”用作同义词,且表达“亚共振频率”用于表示低于扬声器的共振频率的可驱动扬声器的频率。还在本文中,表达“密封式扬声器”用于表示具有密封式音箱的扬声器,且表达“倒相式扬声器(ported speaker)”用于表示具有倒相式音箱的扬声器。

扬声器可包含单个驱动器或多个驱动器。由于扬声器音箱中的单个驱动器具有特定的物理上确定的偏移极限,因此在音箱中包含多个驱动器的扬声器具有(在其中每一驱动器具有不同特性的一般情形中)多个偏移极限:针对驱动器中的每一者一个偏移极限。因此,在本发明的其中扬声器包含N个驱动器(其中N是大于1的整数)的一些实施例中,产生N个扬声器馈入(各自根据本发明而产生)。针对每一驱动器产生一个扬声器馈入(即,针对具有多个驱动器的扬声器产生多个扬声器馈入)。在单个扬声器中的驱动器的低频率特性不彼此密切匹配的情况下,此类实施例是适用的。然而,在本发明的一些其它实施例中(例如,在其中扬声器具有其低频率特性充分密切匹配的多个驱动器的情形中),针对一个扬声器的其低频率特性充分密切匹配的所有驱动器而产生(根据本发明)单个扬声器馈入(例如,针对扬声器可产生一个扬声器馈入)。

初步估算,密封式扬声器(即,密封式扬声器内的驱动器)的声响应在其共振频率以上是近似平坦的,且随着频率的降低而以大体上等于12dB/倍频程(“2极点”)速率的速率开始下降(在扬声器的共振频率下开始)。在小于或等于最大输出电平的输出电平处,通常认为,(密封式扬声器的)最佳可能频率响应是直到下降到共振都基本上平坦且接着随着频率下降到低于共振频率而以等于(或大体上等于)2极点速率的速率下降的一个频率响应。发明人已认识到,在小于最大输出电平的输出电平处(即,在驱动扬声器使得从扬声器发出的声音的峰值声压电平小于在不将扬声器驱动成过度偏移的情况下可从扬声器发出的声音的最大声压电平时),驱动密封式扬声器以便实现为“最佳”频率响应的频率响应通常是合意的,在某种意义上,“最佳”频率响应是直到下降到共振以及从共振频率下降到依电平确定的亚共振频率都基本上平坦且接着随着频率下降到低于依电平确定的亚共振频率而以等于(或大体上等于)2极点速率的速率下降。

随着频率的降低,倒相式扬声器(即,倒相式扬声器内的驱动器)的声响应通常比密封式扬声器的声响应下降的快得多(在扬声器的共振频率下开始)。初步估算,倒相式扬声器的声响应通常随着频率的降低而以等于(或大体上等于)24dB/倍频程(“4极点”)速率的速率开始下降(在共振频率下开始)。

在以共振频率开始且从共振频率向下扩展到最小频率的频率范围内,密封式扬声器的随频率而变的最大输出电平(即,在不将扬声器驱动成过度偏移的情况下可从扬声器发出的声音的随声音的频率而变的最大声压电平)恰好具有与扬声器的频率响应相同的形状,这是因为在此频率范围(有时称为“弹簧加压式区域”)内,输出电平受扬声器纸盆的最大偏移限制。举例来说,图1的曲线A的弹簧加压式区域便如此。曲线A(图2中也有展示)是经驱动处于最大输出电平的密封式扬声器的频率响应,且其中扬声器的响应的弹簧加压式区域是从共振频率(图1及2中所指示)下降到最小频率Fmin的频率范围。

图1是曲线图,其中水平轴上方的垂直距离指示声压电平,且到垂直轴右边的越来越大的水平距离指示高于最小频率Fmin的越来越大的频率。在图1中,曲线A指示在从高于扬声器的共振频率向下扩展到最小频率Fmin的范围内密封式扬声器响应于扬声器馈入(例如,正弦型扬声器馈入,其频率扫过下降到最小频率的整个频率范围,且在所述范围内的每一频率下在于此频率下不会将扬声器驱动成过度偏移的情况下具有最大可能的峰值振幅;或具有多个频率分量的扬声器馈入,所述频率分量中的每一者在所述范围内的频率下在不将扬声器驱动成过度偏移的情况下具有在最大可能的意义上最大的峰值振幅)而做出的随频率而变的最大输出电平。

发明人已认识到,操作密封式扬声器以便实现准确地再现低于共振频率的频率(在不将扬声器驱动成过度偏移的情况下)的优点是合意的,且如此操作扬声器需要均衡器,所述均衡器的响应随着扬声器的最大偏移而改变,使得所述响应保持在扬声器系统的偏移极限内,但又产生用于将扬声器驱动成在可变亚共振频带(此频带是可变的,因为此频带具有从共振频率下降到可变的依反馈确定的频率的宽度)内得到平坦(或大体上平坦)响应的经均衡扬声器馈入。发明人还认识到,此可变宽度优选地通过指示峰值扬声器偏移的反馈(例如,指示弹簧加压式区域中的经均衡扬声器馈入的频率分量的峰值电平或某一其它所测量特性的反馈)而确定,且在不造成过度偏移的情况下,优选地应为尽可能宽的。

由于扩音器的纸盆生成特定声压电平所需的偏移与频率的平方成反比,因此与高频率相比,需要大体上较大的纸盆偏移来再现低频率。因此,针对通过扬声器而再现的任何给定音频信号,在大多数情况下,最低频率决定了纸盆偏移。此偏移受扬声器的物理性质限制,且非常期望避免将扬声器驱动成过度偏移。防止过度偏移的一种常规方法是使用反馈限制器,在所述反馈限制器中,产生指示驱动扩音器的信号的某一版本的反馈,且如果确定反馈的电平超过阈值,那么减小去往系统的输入增益以便防止过度偏移。然而,此方法不必要地减少了扬声器可能已再现的信号。

通常还结合扬声器的响应的均衡而使用可变频率(滑动)高通滤波器,包含通过使用指示扬声器馈入信号的某一版本的特性的反馈来控制滑动高通滤波器。然而,在本发明之前,尚未使用受反馈控制的均衡来产生用于将密封式扬声器驱动成在在共振以下扩展的频带内得到平坦或大体上平坦的经均衡响应的扬声器馈入,其中在共振以下的频带的宽度响应于指示扬声器偏移或扬声器馈入电平的反馈而变化(例如,在不允许过度偏移的情况下,使频带尽可能宽)。

通常还响应于反馈(例如,指示扬声器馈入的电平)而选择性地在扬声器馈入中包含(或从扬声器馈入移除)预定亚共振频带,其中所述频带具有固定的预定宽度以及为待驱动的扬声器的共振频率的最大频率。然而,此方法具有若干局限性及缺点,包含所述方法可移除比保护扬声器所需更多(例如,多得多)的亚共振频率,且虽然也保护了扬声器,但通常将无法实现最佳可能频率响应(例如,在最宽的可能频率范围内至少大体上平坦的响应)。

根据本发明的一些实施例,控制均衡器(例如,通过响应于反馈而调整二阶均衡滤波器的参数)以便提升应用于输入信号的亚共振频率的增益(相对于应用于输入信号的更高频率分量的增益)以产生用于在不允许过度偏移的情况下再现(例如,在具有平坦的经均衡频率响应的情况下)尽可能多的输入信号(例如,在不会不必要地减小亚共振频率分量的增益的情况下且在不允许过度偏移的情况下,用于再现输入信号的尽可能多的频率分量,包含在尽可能宽的亚共振频率范围内)的扬声器馈入,而非在所有频率(或者低于截止频率或在预定频带内的所有频率)下以改变输入信号的频率内容的电平(或选择性地移除输入信号的频率内容)的方式简单地变化输入信号的增益(例如,响应于反馈)。

发明内容

发明人已认识到,随着相对廉价DSP(数字信号处理)的出现,应有可能均衡密封式扬声器(例如,小的密封式带电源低音炮(powered subwoofer)或其它小的密封式扬声器)以使得能够在不超过扬声器的偏移极限的情况下使用更多的扬声器可用能力来再现声音。明确地说,发明人已认识到,可均衡密封式扬声器的频率响应,使得扬声器操作而在大体上在其共振频率以下(以及大体上在其共振频率以上)扩展的范围内得到平坦或大体上平坦的频率响应且不会超过扬声器的偏移极限。当然,此均衡器必须考虑扬声器的每一驱动器/音箱组合的物理限制。

在本发明的一类实施例中,均衡器产生用于在不超过扬声器的偏移极限的情况下在包含低于其共振频率的频率的范围内的频率下驱动密封式扬声器的扬声器馈入,其中所述范围在共振以下扩展且具有可变宽度(例如,在所述共振频率以下扩展到可变的依反馈确定的亚共振频率)。在防止扬声器过度偏移的同时,所述范围优选地为尽可能宽的,且优选地还在共振频率以上扩展。优选地,所述扬声器馈入经产生以便均衡扬声器在所述范围内的响应,使得经均衡响应在所述范围内至少大体上平坦。通常,响应于在至少一个亚共振频率下与扬声器偏移成比例或以其它方式指示扬声器偏移的反馈(例如,所述反馈指示所述扬声器馈入在所述扬声器的亚共振频率范围内的频率内容的峰值振幅,其中此峰值振幅可指示所述扬声器在弹簧加压式区域中的峰值偏移)而产生所述扬声器馈入。一些实施例是用于均衡输入信号以产生用于将密封式扬声器(例如,密封式低音炮)驱动成在不超过扬声器的偏移极限的情况下在一频率范围内得到至少大体上平坦的频率响应的经均衡信号的方法,其中所述范围在所述扬声器的共振频率以下扩展(具有可变宽度)到依反馈确定的亚共振频率(其中在防止过度偏移的同时,所述可变宽度优选地为尽可能宽的,例如,在一些情形中,至少大体上等于在共振以下1.5个倍频程),且所述范围优选地还在所述共振频率以上扩展到高达上频率。

第一实例性实施例是用于产生用于驱动密封式扬声器(或从其共振频率下降到最小频率具有缓慢衰减的另一扬声器,所述缓慢衰减例如处于2极点速率的衰减)的扬声器馈入(其中所述扬声器馈入可为通过均衡输入信号而产生的经均衡信号)的方法。所述扬声器馈入经产生而具有以下特性:

(a)所述扬声器馈入经均衡以用于将所述扬声器驱动成在所述共振频率以上得到期望频率响应(例如,在所述共振频率以上至少大体上平坦或如实际可实现般平坦的频率响应);且

(b)所述扬声器馈入经均衡以用于将所述扬声器驱动成在不超过扬声器的偏移极限的情况下在可变亚共振均衡频带内得到期望频率响应(通常,在所述亚共振均衡频带内至少大体上平坦或如实际可实现般平坦的频率响应),其中所述亚共振均衡频带从所述共振频率向下扩展到可变截止频率,且其中通过指示扬声器偏移的反馈信号(例如,所述反馈信号指示经均衡扬声器馈入在亚共振频率范围内的频率内容的峰值电平)而控制(即,响应于所述反馈信号而确定)所述截止频率。通常,响应于所述反馈信号而确定所述截止频率,使得所述亚共振均衡频带为尽可能宽的(即,所述截止频率为尽可能低的)。通常,所述反馈信号指示经均衡扬声器馈入在亚共振频率范围内(例如,在弹簧加压式区域中)的频率内容的峰值电平,且所述亚共振均衡频带的宽度为所述峰值振幅的减函数(例如,与所述峰值振幅成反比)。通常,所述均衡包含提升处于所述亚共振均衡频带内的频率的所述输入信号,其中所述提升具有倾斜频率-振幅响应(其中将斜率设定为克服或消除所述扬声器在所述扬声器的弹簧加压式区域中的缓慢(例如,“2极点”)自然衰减),以实现在所述亚共振均衡频带内具有平坦或大体上平坦(例如,如实际可实现般平坦)的频率-振幅频谱的经均衡扬声器馈入。

通常,所述扬声器馈入经产生而适于将所述扬声器驱动成在所述亚共振均衡频带以下得到自然衰减(例如,以“2极点”速率)的频率响应。通常,这通过将处于低于所述亚共振均衡频带的频率的所述输入信号提升较小量(例如,不提升所述输入信号,或不对所述输入信号应用均衡)(例如,在不均衡所述输入信号的具有低于所述亚共振均衡频带的频率的频率分量的情况下)而实现。

本发明的典型实施例产生用于驱动小的密封式扬声器(例如,旨在用作低音炮的条形音箱(sound bar))的经均衡扬声器馈入,所述小的密封式扬声器例如具有等于约67Hz的共振频率的小的密封式扬声器。

本发明的典型实施例允许扬声器大体上在其共振以下的使用(例如,通过产生用于将密封式低音炮驱动成直到下降到在共振以下至少1.5(1加1/2)个倍频程都得到至少大体上平坦的响应的扬声器馈入)。

在本发明的典型实施例中,均衡所述输入信号以产生所述扬声器馈入包含:实施具有处于可控制频率的复极点对以及经选择以至少大体上消除形成所述扬声器的共振的极点的复零点对的双二次函数;及将所述可控制频率设定为所述截止频率。举例来说,所述方法可包含基于所述反馈信号而调整所述可控制频率。

本发明的其它方面包含经配置以执行发明性方法的任一实施例的系统及设备(例如,均衡器)。

下文特别详述这些及其它实施例及方面。

附图说明

图1是曲线图,其中曲线A指示在从高于扬声器的共振频率向下扩展到最小频率Fmin的范围内密封式扬声器响应于扬声器馈入而做出的随频率而变的最大输出电平(在不将扬声器驱动成过度偏移的情况下最大可能的输出电平)。

图2是曲线图,其中曲线A、B、C及D中的每一者指示在密封式扬声器被根据本发明的实施例产生的经均衡扬声器馈入驱动时所述扬声器的随频率而变的输出电平(在不超过扬声器的偏移极限的情况下且因此在不将扬声器驱动成过度偏移的情况下实现)。图2的曲线图A与图1的曲线图A相同。

图3是发明性均衡系统的实施例的框图。

符号及命名

本发明通篇中,包含在权利要求书中,以下表达及术语具有以下定义:

术语“扬声器”及“扩音器”同义地用于表示任何声音发射换能器。此定义包含实施为多个换能器(例如,单个扬声器音箱中的低音单元及高音单元)的扩音器;

表达“扬声器馈入”用于表示直接施加到扩音器的音频信号或串联施加到放大器及扩音器的音频信号;

术语“通道”(或“音频通道”)用于表示单声道音频信号;

表达“对信号或数据执行操作(例如,对信号或数据进行滤波、按比例缩放、变换,或将增益应用于信号或数据)”广义上用于表示直接对信号或数据或者对信号或数据的经处理版本(例如,对信号的在对信号执行操作之前已经历初步滤波或预处理的版本)执行操作;

表达“系统”广义上用于表示装置、系统或子系统。举例来说,实施处理的子系统可称为处理系统,且包含此子系统的系统(例如,响应于X个输入而产生多个输出信号的系统,其中子系统产生所述输入中的M个输入,且其它X–M个输入是从外部来源而接收)也可称为处理系统;且

术语“耦合”或“经耦合”用于意指直接或间接连接。因此,如果第一装置耦合到第二装置,那么所述连接可通过直接连接或通过经由其它装置及连接的间接连接做出。

具体实施方式

本文中参考图1、2及3描述本发明的实施例的实例。

如上文参考图1所述,在弹簧加压式区域(以共振频率开始且向下扩展到最小频率)中,密封式扬声器的随频率而变的最大输出电平(即,在不将扬声器驱动成过度偏移的情况下可从扬声器发出的声音的随声音的频率而变的最大声压电平)恰好具有与扬声器的频率响应相同的形状。图1的曲线A在从所指示共振频率下降到最小频率Fmin的弹簧加压式区域中便如此。曲线A指示在包含从扬声器的共振频率下降到最小频率Fmin的范围内密封式扬声器响应于扬声器馈入而做出的随频率而变的最大输出电平。

图2是四条曲线的曲线图:曲线A(其展示于图1及图2中且参考图1已描述)及曲线B、C及D。曲线中的每一者指示密封式扬声器的随频率而变的输出电平,所述频率是从最小频率(低于共振)向上升到上频率(高于共振)。曲线A在扬声器的共振频率以上是平坦的;曲线B在扬声器的共振频率以上及在从共振频率下降到亚共振频率F1的亚共振均衡频带内是平坦的;曲线C在扬声器的共振频率以上及在从共振频率下降到亚共振频率F2的亚共振均衡频带内是平坦的;且曲线D在扬声器的共振频率以上及在从共振频率下降到亚共振频率F3的亚共振均衡频带内是平坦的。

在图2中,水平轴上方的垂直距离指示声压电平,且到垂直轴右边的越来越大的水平距离指示高于最小频率Fmin的越来越大的频率。

根据本发明的一些实施例,产生适于将密封式扬声器驱动成在亚共振均衡频带(例如,曲线B、C或D的亚共振均衡频带)内得到至少大体上平坦的经均衡响应的经均衡扬声器馈入。在此些实施例中,以扬声器在被经均衡扬声器馈入驱动时达不到过度偏移为约束条件,将亚共振均衡频带的低频率极限(截止频率)确定为尽可能低的(例如,通过响应于反馈而确定均衡器的均衡设定)。通常,所有可用均衡设定均提升处于亚共振均衡频带内的频率的输入信号,使得所得经均衡信号(经均衡扬声器馈入)可将扬声器驱动成在亚共振均衡频带内得到平坦(即,如实际可实现般平坦)的经均衡响应。为确定最佳均衡设定,在所测量经均衡扬声器馈入电平(至少在亚共振均衡频带的子区内)与可用设定中的对应一者之间实施映射。“最佳”均衡设定通常是提升输入信号的从共振频率下降到最低亚共振频率(直到下降到此亚共振频率都实现期望(例如,平坦)经均衡响应而不造成过度偏移)(即,对应于具有最低截止频率的亚共振均衡频带)的亚共振频率且不提升输入信号的低于此最低亚共振频率而足以造成过度偏移的亚共振频率的一个均衡设定。每一均衡设定(例如,从“零”到“最大”提升的范围内的每一设定)通常对应于经均衡信号的依反馈确定的电平。通常,此电平指示扬声器的最大偏移(例如,与其成比例)(例如,经均衡信号的频率分量的峰值电平经测量介于低于共振频率的范围内,且此峰值电平指示扬声器的最大偏移)。

发明人已认识到,当将密封式扬声器驱动成处于小于最大输出电平的输出电平(例如,处于由曲线B指示的最大输出电平、或由曲线C指示的最大输出电平、或由曲线D指示的最大输出电平)时,驱动密封式扬声器以便实现为最佳可能频率响应的频率响应通常是合意的,在某种意义上:

最佳可能频率响应从上频率下降到共振以及在低于共振的下降到依电平确定的亚共振频率的亚共振均衡频带内是至少大体上平坦的(处于次最大输出电平);且

在低于亚共振均衡频带的频率下,最佳可能频率响应随着频率的降低而自然地衰减(例如,以由图2的曲线A、B、C及D指示的密封式扬声器的2极点速率)。

在本发明的一类实施例中,均衡器(例如,图3的均衡器1的实施方案)产生用于将密封式扬声器驱动成在不超过扬声器的偏移极限的情况下在包含低于其共振频率的频率的亚共振范围内得到经均衡频率响应(优选地,至少大体上平坦的经均衡频率响应)的经均衡扬声器馈入(例如,图3的输出信号),其中亚共振范围在扬声器的共振频率以下扩展(具有可变宽度)到依反馈确定的亚共振频率。在防止扬声器过度偏移的同时,亚共振范围优选地为尽可能宽的。优选地,产生经均衡扬声器馈入以将扬声器驱动成在高于共振频率的频率下得到期望经均衡频率响应(优选地,至少大体上平坦的经均衡频率响应)。通常,响应于与最大扬声器偏移成比例或以其它方式指示最大扬声器偏移的反馈(例如,由图3的元件5、7、9及11产生的反馈)而产生经均衡扬声器馈入,所述最大扬声器偏移将因以经均衡扬声器馈入驱动扬声器产生。

将参考图2描述此类实施例中的一实例性实施例。所述实例性实施例是用于均衡输入信号以产生用于将密封式扬声器(或从其共振频率下降到最小频率具有缓慢衰减的另一扬声器,所述缓慢衰减例如处于2极点速率的衰减)驱动成在亚共振频带内得到至少大体上平坦的频率响应且不超过扬声器的偏移极限的经均衡信号(例如,用于驱动扬声器而得到由图2的曲线B、C或D指示的频率响应的经均衡信号,其中曲线B、C或D的选择通过指示扬声器偏移的反馈而确定)的方法,其中亚共振范围在扬声器的共振频率以下扩展(具有可变宽度)到依反馈确定的亚共振频率。此可变宽度随经均衡信号的峰值电平(例如,在低于共振频率的频率范围内,经均衡信号的最大振幅频率分量的峰值电平)而变化,但在产生经均衡信号期间的任何时间,在防止过度偏移的同时优选地为尽可能宽的。其中扬声器的频率响应(在被经均衡信号驱动时)优选地为平坦(或如实际可实现般平坦)的亚共振范围。优选地,产生足以将扬声器驱动成在高于共振频率的频率(例如,高达高于共振频率的上频率)下得到期望均衡频率响应(优选地,至少大体上平坦的均衡频率响应)的经均衡信号。

在实例性实施例中,产生经均衡信号以供用作用于驱动具有一共振频率的(所述类型的)扬声器(例如,用于驱动扬声器而得到由曲线B、C或D指示的频率响应)的扬声器馈入,以此方式,经均衡信号具有以下特性:

(a)所述经均衡信号经均衡以用于将扬声器驱动成在共振频率以上得到期望频率响应(例如,在共振频率以上至少大体上平坦或如实际可实现般平坦的频率响应,如在所指示共振频率以上对应于曲线B、C或D中的每一者的经均衡频率响应);且

(b)所述经均衡信号经均衡以用于将扬声器驱动成在不超过扬声器的偏移极限的情况下在可变亚共振均衡频带内得到期望频率响应(通常,在亚共振均衡频带内至少大体上平坦或如实际可实现般平坦的频率响应),其中亚共振均衡频带从共振频率向下扩展到可变截止频率,且其中响应于反馈(例如,指示信号电平的反馈)而控制截止频率,使得亚共振均衡频带为尽可能宽的。在此亚共振均衡频带内已被如此均衡的经均衡信号的实例包含:在从共振频率下降到频率F1的亚共振均衡频带内对应于曲线B的经均衡信号;在从共振频率下降到频率F2的亚共振均衡频带内对应于曲线C的经均衡信号;及在从共振频率下降到频率F3的亚共振均衡频带内对应于曲线D的经均衡信号。亚共振均衡频带的宽度是可变的,且响应于反馈(例如,指示经均衡信号的峰值电平的反馈)而被控制为尽可能宽的。举例来说,当响应于指示经均衡信号的峰值电平(例如,在低于共振频率的频率范围内,曲线B、C或D的最大振幅频率分量的峰值电平)的反馈而控制亚共振均衡频带的宽度时,亚共振均衡频带响应于具有曲线B的峰值电平的经均衡信号而具有第一宽度(从共振频率到频率F1),亚共振均衡频带响应于具有曲线C的(相对较低)峰值电平的经均衡信号而具有更大宽度(从共振频率到频率F2),且亚共振均衡频带响应于具有曲线D的(甚至更低)峰值电平的经均衡信号而具有甚至更大宽度(从共振频率到频率F3)。通常,这通过提升处于亚共振均衡频带内的频率的输入信号而实现,其中所述提升具有倾斜频率-振幅响应(其中将斜率设定为克服或消除扬声器在低于共振频率的弹簧加压式区域中的缓慢(例如,“2极点”)自然衰减)以实现用于将扬声器驱动成在亚共振均衡频带的截止频率以上得到如实际可实现般平坦的响应的经均衡扬声器馈入。为产生经均衡信号(例如,对应于曲线B、C或D的经均衡信号),提升(例如,通过图3的均衡器元件3)处于亚共振均衡频带内的频率的输入信号(例如,输入到图3的元件3的的信号),其中所述提升具有倾斜频率响应(其中将斜率设定为克服或消除扬声器在低于共振频率的弹簧加压式区域中的缓慢(例如,“2极点”)自然衰减)以便实现用于将扬声器驱动成在亚共振均衡频带的截止频率以上得到如实际可实现般平坦的响应的经均衡扬声器馈入(例如,图3的元件3的输出);且

(c)所述经均衡信号经产生以用于驱动扬声器而得到随着频率降低到低于亚共振均衡频带而自然衰减(例如,以“2极点”速率)的频率响应。通常,这通过将处于低于亚共振均衡频带的频率的输入信号提升较小量(例如,不提升输入信号)而实现。举例来说,对应于曲线B的经均衡信号可驱动扬声器而得到在其亚共振均衡频带的最低频率(F1)以下以自然(2极点)速率下降的频率响应,对应于曲线C的经均衡信号可驱动扬声器而得到在其亚共振均衡频带的最低频率(F2)以下以自然(2极点)速率下降的频率响应,且对应于曲线D的经均衡信号可驱动扬声器而得到在其亚共振均衡频带的最低频率(F3)以下以自然(2极点)速率下降的频率响应。为产生对应于曲线B、C或D的经均衡信号,不提升(例如,通过图3的均衡滤波器3)输入信号(例如,输入到图3的均衡器1的信号)的低于亚共振均衡频带的频率分量或将所述频率分量提升(例如,通过图3的均衡滤波器3)比亚共振均衡频带内的频率分量小的量。

根据实例性实施例,可产生(通过均衡输入信号)(例如,对应于图2的曲线B、C或D的类型的)经均衡扬声器馈入以驱动所述类型的扬声器而得到不超过相关曲线的峰值输出电平(例如,曲线B、C或D的峰值电平)的电平,其中所述峰值输出电平小于对应于曲线A的最大输出电平,使得扬声器达不到过度偏移。通过提升处于亚共振均衡频带(例如,针对曲线D为从频率F3到共振频率、针对曲线C为从频率F2到共振频率,或针对曲线B为从频率F1到共振频率)内的频率的输入信号而产生经均衡扬声器信号,其中所述提升具有倾斜频率-振幅响应(其中将斜率设定为克服或消除扬声器在共振频率以下的自然(例如,2极点)衰减),使得经均衡扬声器馈入在亚共振均衡频带内具有如实际可实现般平坦的频率-振幅频谱。在不提升处于低于亚共振均衡频带(例如,针对曲线D为低于频率F3、针对曲线C为低于频率F2,或针对曲线B为低于频率F1)的频率的输入信号的情况下,或通过将处于低于亚共振均衡频带的频率的输入信号提升比提升处于亚共振均衡频带内的频率的输入信号小的量,可产生经均衡扬声器信号,且因此允许被经均衡扬声器馈入驱动的扬声器的频率响应在低于亚共振均衡频带的频率下以自然(例如,2极点)速率下降(随着频率的降低而下降)。经均衡扬声器信号(针对高于共振的频率)的频率分量的产生是通过均衡输入信号(处于高于共振的频率)而实现,使得经均衡扬声器信号从共振频率直到上限频率都具有如实际可实现般平坦的频率-振幅频谱。

通过产生驱动扬声器以具有曲线B、C及D的频率响应的扬声器馈入的均衡器还可产生驱动扬声器以具有(图1或2的)曲线A的频率响应的扬声器馈入。在此情形中,到均衡器的输入信号在图1中所指示的全范围内的每一频率下均具有最大输出电平,且均衡器将不修改(例如,提升)输入信号的处于低于共振频率的频率的频率分量(这是因为所述输入信号在低于共振频率的频率下已足以将扬声器驱动成处于最大输出电平而不会过度偏移),且将视需要而均衡处于高于共振频率的频率的输入以产生足以在具有平坦(或大体上平坦)频率响应的情况下将扬声器(在共振频率以上直到上限频率的频率下)驱动成处于最大输出电平而不会过度偏移的经均衡扬声器馈入。当扬声器被经均衡扬声器馈入驱动时,在从共振下降到最小频率Fmin的范围内的每一频率下,输出电平将随着频率的降低而以等于(或大体上等于)2极点速率的速率下降。

在图2中,从亚共振频率F1下降到亚共振频率F2,曲线A与曲线B一致(即,曲线A的区段A2与曲线B的区段B1一致,如图2中所指示)。从频率F2下降到亚共振频率F3,曲线A与曲线B及C中的每一者一致(使得曲线B的区段B2及曲线C的区段C1与曲线A的区段A3一致,如图2中所指示)。从频率F3下降到频率Fmin,曲线D与曲线A、B及C中的每一者一致(使得曲线D的区段D1、曲线B的区段B3及曲线C的区段C2与曲线A的区段A4一致,如图2中所指示)。

在图2中,曲线B的区段B1、B2及B3(曲线B的低于其亚共振均衡频带的部分)指示、且曲线C的区段C1及C2(曲线C的低于其亚共振均衡频带的部分)指示、且曲线D的区段D1(曲线D的低于其亚共振均衡频带的部分)指示扬声器的随频率从亚共振均衡频带的频率下限下降到最小频率Fmin而变的最大输出电平(在不致使扬声器过度偏移的情况下可发出的最大声压电平)。在扬声器为密封式扬声器的情形中,此最大输出电平以至少大体上等于2极点速率的自然速率下降(随着频率从亚共振均衡频带的频率下限向下降低到最小频率)。

可通过其频率分量(针对低于共振频率的频率)具有相同峰值振幅的扬声器馈入来驱动扬声器以具有与图2的曲线A的频率-振幅频谱的对应部分相匹配的频率响应(低于其共振频率),其中此峰值振幅是最大的,在某种意义上,所述频率分量可驱动扬声器以发出具有在不致使扬声器过度偏移的情况下可发出的最大声压电平的声音。类似地,可通过其频率分量(针对低于亚共振均衡频带的频率)具有相同峰值振幅的扬声器馈入来驱动扬声器以在低于曲线B(或者C或D)的亚共振均衡频带的频率下具有与曲线B(或者C或D)的频率-振幅频谱的对应部分相匹配的频率响应,其中此峰值振幅是最大的,在某种意义上,所述频率分量可驱动扬声器以发出具有在不致使扬声器过度偏移的情况下可发出的最大声压电平的声音。

曲线A、B、C及D中的每一者均假设:通过经均衡扬声器馈入而将扬声器驱动成在高于共振频率的频率下发出具有随频率的变化为平坦(在高于共振频率的频率下)的频率-振幅频谱的声音。曲线A假设:经均衡扬声器馈入具有含最大的峰值电平的频率分量(在高于共振频率的每一所指示频率下),在某种意义上,所述频率分量致使扬声器发出具有在不致使扬声器过度偏移的情况下可发出的最大声压电平(例如,在曲线A中指示为“最大电平”的声压电平)的声音。曲线B假设:经均衡扬声器馈入具有含小于最大的峰值振幅的频率分量(在高于共振频率的每一所指示频率下)。曲线C假设:经均衡扬声器馈入具有峰值振幅比曲线B的扬声器馈入针对相同频率的峰值振幅小的频率分量(在高于共振频率的每一频率下)。曲线D假设:经均衡扬声器馈入具有峰值振幅比曲线C的扬声器馈入针对相同频率的峰值振幅小的频率分量(在高于共振频率的每一所指示频率下)。

当密封式扬声器被其频率分量为最大(在某种意义上,所述频率分量各自致使扬声器发出具有在无过度偏移的情况下可发出的最大声压电平的声音)的扬声器馈入(例如,用于驱动扬声器而得到对应于图2的曲线A的响应的扬声器馈入)驱动时,通常认为扬声器的最佳可能频率响应是直到下降到共振都基本上平坦且接着随着频率的下降而以等于(或大体上等于)2极点速率的速率下降的一个频率响应(即,具有曲线A的形状的一个频率响应)。然而,当此扬声器被其频率分量小于最大(在某种意义上,所述频率分量各自致使扬声器发出小于在无过度偏移的情况下可发出的最大声压电平的声音)的扬声器馈入(例如,用于驱动扬声器而得到对应于曲线B、C或D的响应的扬声器馈入)驱动时,发明人已认识到,可均衡扬声器馈入(包含通过在低于共振频率的范围内的频率下进行提升),且可通过经均衡(经提升)扬声器馈入而驱动扬声器以准确地再现低于共振频率的频率而达不到过度偏移。举例来说,如果宽频带扬声器馈入的低音分量比最大输出低12dB(即,每一低音分量比将致使密封式扬声器达到过度偏移的振幅低12dB),那么可下降到在系统的共振频率以下一个倍频程而再现此低音。发明人已认识到,如果此宽频带扬声器馈入被均衡(包含通过提升处于适当地确定的亚共振频带内的低音分量),且可通过经均衡扬声器馈入来驱动扬声器以再现经提升低音而达不到过度偏移。

在密封式扬声器正被驱动成处于低到足以使扬声器能够(在未达到过度偏移的情况下)下降到某一最小频率Fc(例如,等于图2的频率Fmin的频率Fc)而再现信号的电平的情况下,发明人已认识到,如果均衡器(例如,实施为双二次IIR滤波器)实施具有处于可控制频率的复极点对(使得均衡器可经控制以将此频率设定为Fc或大于Fc的多个频率中的任一者)以及经选择以恰好消除形成扬声器系统的主共振的极点的复零点对的双二次函数,那么可采用均衡器来实现从高于扬声器的共振频率下降到Fc都是至少大体上平坦的响应。因此,在根据本发明的典型实施例的方法、设备及系统中,均衡输入信号以产生扬声器馈入可包含实施具有处于可控制频率的复极点对以及经选择以至少大体上消除形成扬声器的共振的极点的复零点对的双二次函数。双二次函数可进一步具有适当质量因子Q(例如,Q=0.7071=1/√2)。当将极点对的可控制频率设定为Fc时,均衡器可操作以提升输入扬声器馈入的亚共振频率(以产生经均衡扬声器馈入),使得(扬声器对经均衡扬声器馈入的)所得总体响应直到下降到Fc都是大体上平坦的,且接着以12dB/倍频程滚降(随着频率降低到低于Fc)。随着系统所需的电平增大(即,随着扬声器馈入电平及因此被扬声器馈入驱动的扬声器的偏移增大),需要控制均衡器来将均衡器的极点对的可控制频率增大到频率Fc’(其中Fc’大于Fc),以防止扬声器被驱动成超过其偏移极限。在本发明的典型实施例中,频率Fc’是对应扬声器馈入电平(及扬声器偏移值)的发明性亚共振均衡频带的频率下限或截止频率。当将极点对的可控制频率设定为Fc’时,均衡器可操作以提升输入扬声器馈入的亚共振频率(以产生经均衡扬声器馈入),使得(扬声器对经均衡扬声器馈入的)所得总体响应直到下降到Fc’都是大体上平坦的,且接着以12dB/倍频程滚降(随着频率降低到低于Fc)。因此,在本发明的典型实施例中,将可控制频率设定为截止频率。一般来说,可基于反馈信号而调整可控制频率。

在典型实施例中,对均衡器的可变极点对频率做出如下调整。采用反馈系统,所述反馈系统测量在扬声器的操作的弹簧加压式区域内与扬声器位移(偏移)成比例的信号,且使用此信号作为反馈信号来调整均衡器的极点对频率以产生用于驱动扬声器的输出,使得不超过偏移极限。

图3是包含密封式扬声器13及均衡器1的系统的实施例的框图,其中均衡器1是根据本发明的实施例而配置以产生用于驱动扬声器13的(先前段落中所描述的类型的)输出的均衡器的实例。

在图3的实施例中,均衡器1经配置以均衡输入信号(未经均衡扬声器馈入)以便产生输出信号(经均衡扬声器馈入)。输出信号被断言为去往扬声器13,且驱动扬声器13而得到包含亚共振均衡频带的经均衡响应(例如,本文中所描述的类型中的一者)。扬声器13是密封式扬声器(或从其共振频率下降到最小频率Fmin具有缓慢衰减的另一扬声器,所述缓慢衰减例如处于2极点速率的衰减)。均衡器1包含均衡滤波器3(均衡器1的均衡子系统,其具有经耦合以接收为未经均衡扬声器馈入的输入信号的输入)及控制子系统(反馈信号产生子系统,其包括如所展示般耦合的检测器滤波器5、电平检测器7、比较器9及平滑滤波器11)。所述控制子系统经耦合且经配置以响应于由控制子系统产生的反馈而控制滤波器3的参数(即,确定滤波器3的均衡设定)。所述反馈由滤波器11产生且被断言为从元件11去往滤波器3。在操作中,滤波器3的典型实施方案以依反馈确定的设定操作(作为滑动频带均衡器,其提升输入信号的处于具有滑动的依反馈确定的截止频率的滑动亚共振频带内的频率分量)以产生输出,使得所述输出为适于驱动扬声器13而得到在亚共振均衡频带内至少大体上平坦的经均衡响应的扬声器馈入,其中以扬声器13在被所述输出驱动时达不到过度偏移为约束条件,将亚共振均衡频带的低频率极限(截止频率)设定为尽可能低的。在一些实施方案中,元件3、5、7、9及11在频域中操作(其中元件3对输入信号的频域表示的频率分量进行操作),以确定输出信号的频域表示(响应于所述输出信号,通过图3中未明确地展示的子系统可产生时域输出信号,以用于向扬声器13断言)。在一些替代实施方案中,元件3、5、7、9及11在时域中操作(其中元件3对时域输入信号进行操作),以确定时域输出信号,以用于向扬声器13断言。

在典型实施例中,均衡滤波器3实施为用于产生用于驱动扬声器13的输出信号的可变极点双二次IIR滤波器。扬声器13具有已知共振频率、已知最小输出电平(其中最小输出电平是充分低的,使得在最小输出电平处,扬声器能够在未达到过度偏移的情况下下降到已知最小频率Fmin而再现信号)及已知最大输出电平(在不将扬声器驱动成过度偏移的情况下可从扬声器发出的声音的最大声压电平)。在此实施例中,可采用滤波器3来产生输出信号,使得输出信号适于驱动扬声器而得到从高于扬声器的共振频率下降到Fmin都是至少大体上平坦的响应。在所述实施例中,滤波器3实施具有处于可控制频率Fc’(其中可将Fc’设定为等于Fmin,或设定为大于Fmin但不大于共振频率的多个频率中的任一者)的复极点对、适当质量因子Q(例如,Q=0.7071=1/√2)及经选择以恰好消除形成扬声器的主共振的极点的复零点对的双二次函数。当将极点对的可控制频率Fc’设定为Fmin且输入信号电平对应于最小输出电平时,均衡器可操作以提升输入信号的亚共振频率(未经均衡扬声器馈入)以便产生输出信号(经均衡扬声器馈入),使得(扬声器对经均衡扬声器馈入的)所得总体响应直到下降到Fmin都大体上平坦,且接着以12dB/倍频程滚降(随着频率降低到低于Fmin)。随着系统所需的电平增大到高于最小输出电平(且因此,随着输入信号电平增大,及被滤波器3的输出信号驱动的扬声器的偏移增大),需要控制滤波器3来将极点对的可控制频率增大到大于Fmin的频率,以防止扬声器被驱动成超过其偏移极限。在本发明的典型实施例中,当将极点对的可控制频率设定为小于共振频率的频率Fc’时,频率Fc’是对应扬声器馈入电平(及扬声器偏移值)的发明性亚共振均衡频带的频率下限或截止频率。当将极点对的可控制频率设定为此频率Fc’时,均衡器可操作以提升输入扬声器馈入的亚共振频率(以产生经均衡扬声器馈入),使得(扬声器对经均衡扬声器馈入的)所得总体响应直到下降到Fc’都大体上平坦,且接着以12dB/倍频程滚降(随着频率降低到低于Fc)。

在典型实施例中,对滤波器3的可控制极点对频率做出如下调整。从元件11输出的反馈信号在扬声器13的操作的弹簧加压式区域内与扬声器位移(偏移)成比例。将滤波器3的可控制极点对频率Fc’设定为通过反馈信号而确定的值,以致使均衡器产生用于驱动扬声器的输出,使得扬声器达不到过度偏移。

在图3的均衡器1的典型实施方案中:

检测器滤波器5是经配置以仅使输出信号的亚共振频率(例如,频率分量)通过去往电平检测器7的低通滤波器(例如,二阶低通滤波器)。举例来说,滤波器5可经配置以仅使输出信号的在从扬声器13的共振频率(或稍微低于扬声器13的共振频率的亚共振频率)下降到某一最小频率(例如,扬声器13的弹簧加压式区域的最小频率)的范围内的频率分量通过;

电平检测器7经耦合且经配置以识别输出信号在滤波器5允许通过的频率范围内的峰值电平(例如,输出信号在此频率范围内的最大振幅频率分量的绝对值);

比较器9经耦合且经配置以将由检测器7确定的峰值电平与参考电平进行比较,且响应于由检测器7确定的峰值电平或参考电平(其中的较大者)而产生归一化信号。归一化信号指示等于N=G–R的值,其中G是由检测器7确定的峰值电平与参考电平中的较大者,且R是参考电平。归一化信号被断言为去往平滑滤波器11。当峰值电平(由检测器7确定)超过参考电平时,归一化信号值(N)为零。当参考电平超过峰值电平(由检测器7确定)时,归一化信号值(N)大于零点。每一N值对应于(且可设定为)滤波器3的极点对的可控制频率的值。举例来说,N=0可对应于极点对的可控制频率的最小值Fmin,且增大的N值(高达对应于扬声器的最大输出电平的值)可对应于极点对的可控制频率的增大的值Fc’(高达等于扬声器13的共振频率的最大值Fc’);且

限制性平滑滤波器11经配置以使断言为从比较器9去往其的归一化信号变平滑,以产生被断言(作为反馈信号)为去往滤波器3的平滑信号。举例来说,滤波器11可产生平滑信号,使得平滑信号指示一系列平滑值,其中平滑值中的每一者是归一化信号在预定持续时间的移动时窗内的值的平均值。平滑信号的每一值对应于归一化信号的值(N)中的一者,且因此对应于(且用于确定)滤波器3的极点对的可控制频率的值。因此,在典型实施方案中,响应于平滑信号而控制(即,通过平滑信号而确定)滤波器3的亚共振均衡频带的截止频率,使得亚共振均衡频带具有与输出信号在滤波器5允许通过的亚共振频率范围内的频率内容的峰值振幅成反比的宽度。

在产生用于扬声器的经均衡扬声器馈入的本发明的一些实施例中,扬声器包含单个驱动器。本发明的一些其它实施例针对扬声器的所有驱动器而产生单个经均衡扬声器馈入,其中扬声器包含多个驱动器,所述多个驱动器的低频率特性彼此充分密切地匹配,使得所有驱动器均可由单个扬声器馈入驱动成处于一定范围的输出电平中的每一者,而驱动器中无任何一者被驱动成过度偏移。

在本发明的其它实施例中,N个扬声器馈入(其中N是大于1的整数)各自根据本发明(例如,通过图3的均衡器1的N个例子中的不同者)而产生,以用于驱动包含N个驱动器的扬声器的驱动器中的不同者。针对多驱动器扬声器的驱动器中的每一者产生一个扬声器馈入。在扬声器中的驱动器的低频率特性不彼此密切匹配的情况下,此类实施例是适用的。

本发明的实施例(EEE)的实例包含以下内容:

EEE 1.一种用于产生用于驱动具有一共振频率的密封式扬声器的扬声器馈入的方法,所述方法包含以下步骤:

响应于所述扬声器馈入,产生指示所述扬声器的偏移的反馈;及

响应于所述反馈,均衡输入信号以产生所述扬声器馈入,使得所述扬声器馈入经均衡以用于将所述扬声器驱动成:

在所述共振频率以上得到期望频率响应;且

在不超过所述扬声器的偏移极限的情况下在可变亚共振均衡频带内得到至少大体上平坦的频率响应,其中所述亚共振均衡频带从所述共振频率向下扩展到可变截止频率,且响应于所述反馈而确定所述截止频率。

EEE 2.根据EEE 1所述的方法,其中所述反馈指示所述扬声器馈入在所述扬声器的亚共振频率范围内的频率内容的峰值振幅。

EEE 3.根据EEE 2所述的方法,其中响应于所述反馈而确定所述截止频率,使得所述亚共振均衡频带具有为所述扬声器馈入在所述亚共振频率范围内的所述频率内容的所述峰值振幅的减函数的宽度。

EEE 4.根据EEE 3所述的方法,其中响应于所述反馈而确定所述截止频率,使得所述亚共振均衡频带具有与所述扬声器馈入在所述亚共振频率范围内的所述频率内容的所述峰值振幅成反比的宽度。

EEE 5.根据EEE 1、2、3或4中任一EEE所述的方法,其中均衡所述输入信号的所述步骤包含:提升处于所述亚共振均衡频带内的频率的所述输入信号。

EEE 6.根据EEE 5所述的方法,其中提升处于所述亚共振均衡频带内的频率的所述输入信号的所述步骤经执行使得所述提升具有至少大体上消除所述扬声器的频率响应在所述共振频率以下的自然衰减的倾斜频率-振幅响应。

EEE 7.根据EEE 1、2、3、4、5或6中任一EEE所述的方法,其中在所述共振频率以上的所述期望频率响应在所述共振频率以上直到上限频率都是至少大体上平坦的。

EEE 8.根据EEE 1、2、3、4、5、6或7中任一EEE所述的方法,其中所述共振频率至少大体上等于67Hz。

EEE 9.根据EEE 1、2、3、4、5、6、7或8中任一EEE所述的方法,其中所述亚共振均衡频带在所述共振频率以下扩展至少一个倍频程。

EEE 10.根据EEE 1、2、3、4、5、6、7或8所述的方法,其中所述亚共振均衡频带在所述共振频率以下扩展至少1.5个倍频程。

EEE 11.一种用于产生用于驱动具有一共振频率的密封式扬声器的扬声器馈入的均衡器,所述均衡器包含:

反馈产生子系统,其经耦合且经配置以响应于所述扬声器馈入而产生指示所述扬声器的偏移的反馈信号;及

均衡子系统,其耦合到所述反馈产生子系统,其中所述均衡子系统具有经耦合以接收输入信号的至少一个输入,并且经耦合且经配置以响应于所述反馈信号而均衡所述输入信号以便产生所述扬声器馈入,使得所述扬声器馈入经均衡以用于将所述扬声器驱动成:

在所述共振频率以上得到期望频率响应;且

在不超过所述扬声器的偏移极限的情况下在可变亚共振均衡频带内得到至少大体上平坦的频率响应,其中所述亚共振均衡频带从所述共振频率向下扩展到可变截止频率,且所述截止频率是响应于所述反馈信号而确定的。

EEE 12.根据EEE 11所述的均衡器,其中所述反馈信号指示所述扬声器馈入在所述扬声器的亚共振频率范围内的频率内容的峰值振幅。

EEE 13.根据EEE 12所述的均衡器,其中所述均衡子系统经配置以响应于所述反馈信号而确定所述截止频率,使得所述亚共振均衡频带具有为所述扬声器馈入在所述亚共振频率范围内的所述频率内容的所述峰值振幅的减函数的宽度。

EEE 14.根据EEE 12中任一EEE所述的均衡器,其中所述均衡子系统经配置以响应于所述反馈信号而确定所述截止频率,使得所述亚共振均衡频带具有与所述扬声器馈入在所述亚共振频率范围内的所述频率内容的所述峰值振幅成反比的宽度。

EEE 15.根据EEE 11、12、13或14中任一EEE所述的均衡器,其中所述均衡子系统经配置以均衡所述输入信号,所述均衡包含通过提升处于所述亚共振均衡频带内的频率的所述输入信号而进行。

EEE 16.根据EEE 15所述的均衡器,其中所述均衡子系统经配置以提升处于所述亚共振均衡频带内的频率的所述输入信号,使得所述提升具有至少大体上消除所述扬声器的频率响应在所述共振频率以下的自然衰减的倾斜频率-振幅响应。

EEE 17.根据EEE 11、12、13、14、15或16中任一EEE所述的均衡器,其中在所述共振频率以上的所述期望频率响应在所述共振频率以上直到上限频率都是至少大体上平坦的。

EEE 18.根据EEE 11、12、13、14、15、16或17中任一EEE所述的均衡器,其中所述共振频率至少大体上等于67Hz。

EEE 19.根据EEE 11、12、13、14、15、16、17或18中任一EEE所述的均衡器,其中所述亚共振均衡频带在所述共振频率以下扩展至少一个倍频程。

EEE 20.根据EEE 11、12、13、14、15、16、17或18中任一EEE所述的均衡器,其中所述亚共振均衡频带在所述共振频率以下扩展至少1.5个倍频程。

EEE 21.一种系统,其包含:

密封式扬声器,其具有一共振频率;及

扬声器馈入子系统,其耦合到所述扬声器且经配置以用于产生用于驱动所述扬声器的扬声器馈入,所述扬声器馈入子系统包含:

反馈产生子系统,其经耦合且经配置以响应于所述扬声器馈入而产生指示所述扬声器的偏移的反馈信号;及

均衡子系统,其耦合到所述反馈产生子系统,其中所述均衡子系统具有经耦合以接收输入信号的至少一个输入,并且经耦合且经配置以响应于所述反馈信号而均衡所述输入信号以便产生所述扬声器馈入,使得所述扬声器馈入经均衡以用于将所述扬声器驱动成:

在所述共振频率以上得到期望频率响应;且

在不超过所述扬声器的偏移极限的情况下在可变亚共振均衡频带内得到至少大体上平坦的频率响应,其中所述亚共振均衡频带从所述共振频率向下扩展到可变截止频率,且所述截止频率是响应于所述反馈信号而确定的。

EEE 22.根据EEE 21所述的系统,其中所述反馈信号指示所述扬声器馈入在所述扬声器的亚共振频率范围内的频率内容的峰值振幅。

EEE 23.根据EEE 22所述的系统,其中所述均衡子系统经配置以响应于所述反馈信号而确定所述截止频率,使得所述亚共振均衡频带具有为所述扬声器馈入在所述亚共振频率范围内的所述频率内容的所述峰值振幅的减函数的宽度。

EEE 24.根据EEE 22所述的系统,其中所述均衡子系统经配置以响应于所述反馈信号而确定所述截止频率,使得所述亚共振均衡频带具有与所述扬声器馈入在所述亚共振频率范围内的所述频率内容的所述峰值振幅成反比的宽度。

EEE 25.根据EEE 21、22、23或24中任一EEE所述的系统,其中所述均衡子系统经配置以均衡所述输入信号,所述均衡包含通过提升处于所述亚共振均衡频带内的频率的所述输入信号而进行。

EEE 26.根据EEE 25所述的系统,其中所述均衡子系统经配置以提升处于所述亚共振均衡频带内的频率的所述输入信号,使得所述提升具有至少大体上消除所述扬声器的频率响应在所述共振频率以下的自然衰减的倾斜频率-振幅响应。

EEE 27.根据EEE 21、22、23、24、25或26中任一EEE所述的系统,其中在所述共振频率以上的所述期望频率响应在所述共振频率以上直到上限频率都是至少大体上平坦的。

EEE 28.根据EEE 21、22、23、24、25、26或27中任一EEE所述的系统,其中所述亚共振均衡频带在所述共振频率以下扩展至少一个倍频程。

EEE 29.根据EEE 21、22、23、24、25、26或27中任一EEE所述的系统,其中所述亚共振均衡频带在所述共振频率以下扩展至少1.5个倍频程。

本发明的实施例的方面包含在EEE的范围内的本文中所描述的方法以及其修改及变化形式,以及经配置(例如,经编程)以执行发明性方法的任何实施例的系统或装置(例如,为或包含经配置以执行发明性方法的实施例的均衡系统的系统)。举例来说,发明性系统可为或包含经编程具有软件或固件及/或以其它方式经配置以对数据(包含指示输入的数据,即未经均衡扬声器馈入)执行多种操作中的任一者(包含发明性方法或其步骤的实施例)的可编程通用处理器、数字信号处理器或微处理器。此通用处理器可为或包含包括输入装置、存储器及处理电路的计算机系统,所述处理电路经编程(及/或以其它方式经配置)以响应于经断言去往其的数据而执行发明性方法(或其步骤)的实施例。

已描述本发明的若干个实施例。应理解,可在不背离本发明的精神及范围的情况下做出各种修改。根据上文教示,本发明的实施例的众多修改及变化形式是可能的。应理解,在所附权利要求书的范围内,可以除本文中所具体描述之外的其它方式来实践本发明的实施例。

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