音箱阻抗曲线校正方法、装置及系统与流程
本发明涉及一种阻抗校正技术领域，尤其是涉及一种音箱阻抗曲线校正方法、装置及系统，以及一种程序产品。
背景技术：
众所周知，扬声器的工作原理是永磁体，上导磁板，下导磁板构成一个磁回路，在上导磁板与下导磁板极芯之间形成一个很小的均匀的磁气隙，当音圈中有交变电流流过时，音圈就会上下运动，从而推动音盆造成空气振动发出声音。扬声器的音圈是一个由漆包线绕制而成的线圈，它不但有一定的直流电阻，还具有本身的电感。音圈在磁气隙中运动，切割磁力线，就好比是发电机，它会感应出一个与音频信号反向的感应电压，会削弱音圈中的音频信号电流，从而使得音圈的阻抗增大，这种增大会随着音频信号频率的上升变得越来越大。扬声器系统阻抗随音频信号频率变化而变化的规律，就是所谓的阻抗特性。
音箱的阻抗比单个扬声器复杂得多，不但有多个扬声器组合，还跟它的箱体和分频器有关，它的阻抗并不是纯阻，它的阻抗模与阻抗角都是频率的函数，阻抗的模值会随着频率变化，当频率从低频逐渐增大时，阻抗曲线慢慢上升。不同的密闭箱和倒相箱结构呈现出来的阻抗曲线不一样，不同的分频滤波阶数形成的阻抗曲线也不一样。如图1所示，阻抗的波动比较大，由于音箱的阻抗不是一个恒定的阻值，功率放大器的工作负载变的很不稳定，影响功率放大器工作效益和性能，导致重放音质变坏。
技术实现要素：
本发明针对现有技术中的缺点，提供了一种音箱阻抗曲线校正方法、装置及系统。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
本发明披露了如下方案：
一种音箱阻抗曲线校正方法，包括以下步骤：
获取音箱的阻抗曲线，找出所述阻抗曲线的峰值点，通过所述阻抗曲线确定出需要校正的阻抗峰值及阻抗峰值对应的频率，并通过所述阻抗峰值确定出音箱的品质因数；
建立RLC谐振网络，所述RLC谐振网络包括若干RLC谐振支路，所述RLC谐振支路的数目与所述阻抗峰值的数量相同，通过所述RLC谐振网络中每个RLC谐振支路对所有需要校正的阻抗峰值进行较正；
通过需要校正的阻抗峰值、品质因数和频率确定出每个RLC支路中的电容器值、电抗器电抗值和电阻器阻值，进而确立出目标RLC谐振网络，通过所述目标RLC谐振网络对所述阻抗峰值进行校正。
作为一种可实施方式，每个所述RLC谐振支路包含电阻器、电抗器和电容器，所述电抗器和电容器以及电阻器一次串联，所述电阻器的另一端接地，每个RLC谐振支路中电抗器的另一端相互并联，形成RLC谐振支路之间并联。
作为一种可实施方式，所述RLC谐振支路的个数至少为两个。
作为一种可实施方式，所述RLC谐振支路需要校正的阻抗峰值所对应的频率从小到大依次排列。
作为一种可实施方式，所述通过需要校正的阻抗峰值、品质因数和频率确定出每个RLC支路中的电容器值、电抗器电抗值和电阻器阻值，具体为：
C＝ΔF×ΔZ/2π×F02×Z2，其中C为电容器值，ΔF表示谐振频率阻抗峰两侧当阻抗值下降至最大阻抗值的0.707倍时的频率差值，即f2-f1；ΔZ表示谐振频率阻抗峰最大时阻抗Zmax和扬声器额定阻抗Z的差值，F0表示阻抗峰值对应的频率，Z表示扬声器的额定阻抗；
L＝Z2/2π×ΔF×ΔZ，其中L为电抗器电抗值，ΔF表示谐振频率阻抗峰两侧当阻抗值下降至最大阻抗值的0.707倍时的频率差值，即f2-f1；ΔZ表示谐振频率阻抗峰最大时阻抗Zmax和扬声器额定阻抗Z的差值，Z表示扬声器的额定阻抗；
R＝Z2/ΔZ+Z，其中R为电阻器阻值，ΔZ表示谐振频率阻抗峰最大时阻抗Zmax和扬声器额定阻抗Z的差值，Z表示扬声器的额定阻抗。
本发明还披露了：
一种音箱阻抗曲线校正装置，包括数据确立模块、网络建立模块和网络参数确立模块；
所述数据确立模块，用于获取音箱的阻抗曲线，找出所述阻抗曲线的峰值点，通过所述阻抗曲线确定出需要校正的阻抗峰值及阻抗峰值对应的频率，并通过所述阻抗峰值确定出音箱的品质因数；
所述网络建立模块，用于建立RLC谐振网络，所述RLC谐振网络包括若干RLC谐振支路，所述RLC谐振支路的数目与所述阻抗峰值的数量相同，通过所述RLC谐振网络中每个RLC谐振支路对所有需要校正的阻抗峰值进行较正；
所述网络参数确立模块，用于通过需要校正的阻抗峰值、品质因数和频率确定出每个RLC支路中的电容器值、电抗器电抗值和电阻器阻值，进而确立出目标RLC谐振网络，通过所述目标RLC谐振网络对所述阻抗峰值进行校正。
作为一种可实施方式，所述网络建立模块被设置为：
每个所述RLC谐振支路包含电阻器、电抗器和电容器，所述电抗器和电容器以及电阻器一次串联，所述电阻器的另一端接地，每个RLC谐振支路中电抗器的另一端相互并联，形成RLC谐振支路之间并联。
作为一种可实施方式，所述网络建立模块被设置为：
所述RLC谐振支路需要校正的阻抗峰值所对应的频率从小到大依次排列。
本发明还披露了：
一种音箱阻抗曲线校正系统，包括以上所述的音箱阻抗曲线校正装置。
本发明还披露了：
一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以上所述方法的步骤。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
本发明通过建立好的RLC谐振网络，对音箱阻抗曲线进行校正，使得音箱中的功率放大器的负载相当于一个恒阻，提高了音箱中功率放大器的效益和性能，使音箱中功率放大器长期处于恒定的工作状态，从而提高声音的品质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是校正之前的音箱阻抗曲线示意图；
图2是本发明的方法流程示意图；
图3是本发明的装置框架示意图；
图4是RLC谐振网络示意图；
图5是其他实施例中RLC谢正网络示意图；
图6是具体实施例对应的具体RLC谐振网络示意图；
图7是采用本发明的方法对音箱阻抗曲线校正之后的阻抗曲线示意图；
图8是根据本发明的一个实施例的一种音箱阻抗曲线校正系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
在现有技术中，音箱的阻抗比单个扬声器复杂得多，不但有多个扬声器组合，还跟它的箱体和分频器有关，它的阻抗并不是纯阻，它的阻抗模与阻抗角都是频率的函数，阻抗的模值会随着频率变化，当频率从低频逐渐增大时，阻抗曲线慢慢上升。不同的密闭箱和倒相箱结构呈现出来的阻抗曲线不一样，不同的分频滤波阶数形成的阻抗曲线也不一样。产生的阻抗曲线如图1所示，阻抗的波动比较大，由于音箱的阻抗不是一个恒定的阻值，功率放大器的工作负载变的很不稳定，影响功率放大器工作效益和性能，导致重放音质变坏，基于以上缺点，本发明通过建立好的RLC谐振网络，对音箱阻抗曲线进行校正，使得音箱中的功率放大器的负载相当于一个恒阻，提高了音箱中功率放大器的效益和性能，使音箱中功率放大器长期处于恒定的工作状态，从而提高声音的品质。
实施例1：
一种音箱阻抗曲线校正方法，如图2所示，包括以下步骤：
S100、获取音箱的阻抗曲线，找出所述阻抗曲线的峰值点，通过所述阻抗曲线确定出需要校正的阻抗峰值及阻抗峰值对应的频率，并通过所述阻抗峰值确定出音箱的品质因数；
S200、建立RLC谐振网络，所述RLC谐振网络包括若干RLC谐振支路，所述RLC谐振支路的数目与所述阻抗峰值的数量相同，通过所述RLC谐振网络中每个RLC谐振支路对所有需要校正的阻抗峰值进行较正；
S300、通过需要校正的阻抗峰值、品质因数和频率确定出每个RLC支路中的电容器值、电抗器电抗值和电阻器阻值，进而确立出目标RLC谐振网络，通过所述目标RLC谐振网络对所述阻抗峰值进行校正。
通过建立好的RLC谐振网络，对音箱阻抗曲线进行校正，使得音箱中的功率放大器的负载相当于一个恒阻，提高了音箱中功率放大器的效益和性能，使音箱中功率放大器长期处于恒定的工作状态，从而提高声音的品质。
更进一步地，每个所述RLC谐振支路包含电阻器、电抗器和电容器，所述电抗器和电容器以及电阻器一次串联，所述电阻器的另一端接地，每个RLC谐振支路中电抗器的另一端相互并联，形成RLC谐振支路之间并联。并且，所述RLC谐振支路的个数至少为两个。参照附图4和图5，分别建立了有4个RLC谐振支路的RLC谐振网络和3个RLC谐振支路的RLC谐振网络，这些RLC谐振支路的数目需和需要校正的阻抗峰值的个数相同，并且，为了校正效果更好，在所有实施例中，所述RLC谐振支路需要校正的阻抗峰值所对应的频率从小到大依次排列，这样，才能达到最好的校正效果，如果没有从大到小依次排列，那么，后续确立每个RLC谐振支路中的电容器值、电抗器电抗值和电阻器阻值时就会出现数据偏差，导致整个RLC谐振网络的参数不准确，直接导致后续校正也会出现问题。
所述通过需要校正的阻抗峰值、品质因数和频率确定出每个RLC支路中的电容器值、电抗器电抗值和电阻器阻值，具体为：
C＝ΔF×ΔZ/2π×F02×Z2，其中C为电容器值，ΔF表示谐振频率阻抗峰两侧当阻抗值下降至最大阻抗值的0.707倍时的频率差值，即f2-f1；ΔZ表示谐振频率阻抗峰最大时阻抗Zmax和扬声器额定阻抗Z的差值，F0表示阻抗峰值对应的频率，Z表示扬声器的额定阻抗；
L＝Z2/2π×ΔF×ΔZ，其中L为电抗器电抗值，ΔF表示谐振频率阻抗峰两侧当阻抗值下降至最大阻抗值的0.707倍时的频率差值，即f2-f1；ΔZ表示谐振频率阻抗峰最大时阻抗Zmax和扬声器额定阻抗Z的差值，Z表示扬声器的额定阻抗；
R＝Z2/ΔZ+Z，其中R为电阻器阻值，ΔZ表示谐振频率阻抗峰最大时阻抗Zmax和扬声器额定阻抗Z的差值，Z表示扬声器的额定阻抗。
通过确定出每个RLC谐振支路中的电容器值、电抗器电抗值和电阻器阻值，将这些精确的值代入到建立好的RLC谐振网络，对音箱阻抗曲线进行校正，使得音箱中的功率放大器的负载相当于一个恒阻，提高了音箱中功率放大器的效益和性能，使音箱中功率放大器长期处于恒定的工作状态，从而提高声音的品质。
参见附图4，附图4是对附图1进行校正的曲线，在附图1中，横坐标表示频率，左侧竖坐标表示阻抗值，右侧竖坐标表示声音大小，单位是分贝，从图中可以看出，阻抗峰值分别出现在26Hz、74Hz、1700Hz以及5000Hz，并且可以得到每个阻抗峰值点对应的阻抗值，通过阻抗峰值和对应的频率值，可以计算出每个RLC谐振支路中电容器值、电抗器电抗值和电阻器阻值，通过计算出的电容器值、电抗器电抗值和电阻器阻值建立起的RLC谐振网络如图6所示，采用图6所示的RLC谐振网络再对音箱阻抗曲线进行校正，校正后的阻抗曲线如图7所示，此时阻抗曲线波动很小，使音箱中功率放大器长期处于恒定的工作状态，从而提高声音的品质。
实施例2：
一种音箱阻抗曲线校正装置，如图3所示，包括数据确立模块100、网络建立模块200和网络参数确立模块300；
所述数据确立模块100，用于获取音箱的阻抗曲线，找出所述阻抗曲线的峰值点，通过所述阻抗曲线确定出需要校正的阻抗峰值及阻抗峰值对应的频率，并通过所述阻抗峰值确定出音箱的品质因数；
所述网络建立模块200，用于建立RLC谐振网络，所述RLC谐振网络包括若干RLC谐振支路，所述RLC谐振支路的数目与所述阻抗峰值的数量相同，通过所述RLC谐振网络中每个RLC谐振支路对所有需要校正的阻抗峰值进行较正；
所述网络参数确立模块300，用于通过需要校正的阻抗峰值、品质因数和频率确定出每个RLC支路中的电容器值、电抗器电抗值和电阻器阻值，进而确立出目标RLC谐振网络，通过所述目标RLC谐振网络对所述阻抗峰值进行校正。
所述网络建立模块200被设置为：每个所述RLC谐振支路包含电阻器、电抗器和电容器，所述电抗器和电容器以及电阻器一次串联，所述电阻器的另一端接地，每个RLC谐振支路中电抗器的另一端相互并联，形成RLC谐振支路之间并联。
更进一步地，所述网络建立模块200被设置为：所述RLC谐振支路需要校正的阻抗峰值所对应的频率从小到大依次排列。
实施例2中的装置的构思与实施例1中的方法构思相同，在此不再赘述，通过实施例2的装置，同样也是通过建立好的RLC谐振网络，对音箱阻抗曲线进行校正，使得音箱中的功率放大器的负载相当于一个恒阻，提高了音箱中功率放大器的效益和性能，使音箱中功率放大器长期处于恒定的工作状态，从而提高声音的品质。
实施例3：
一种音箱阻抗曲线校正系统，如图8所示，包括以上所述的音箱阻抗曲线校正装置1。
实施例4：
一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以上所述方法的步骤。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
需要说明的是：
说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。