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EP3111668A1 - Device for controlling a loudspeaker - Google Patents

Device for controlling a loudspeaker

Info

Publication number
EP3111668A1
EP3111668A1 EP15706419.7A EP15706419A EP3111668A1 EP 3111668 A1 EP3111668 A1 EP 3111668A1 EP 15706419 A EP15706419 A EP 15706419A EP 3111668 A1 EP3111668 A1 EP 3111668A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
loudspeaker
ref
enclosure
controlling
coil
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
EP15706419.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3111668B1 (en
Inventor
Eduardo MENDES
Pierre-Emmanuel Calmel
Antoine PETROFF
Jean-Loup AFRESNE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Devialet SA
Original Assignee
Devialet SA
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 Devialet SA filed Critical Devialet SA
Publication of EP3111668A1 publication Critical patent/EP3111668A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3111668B1 publication Critical patent/EP3111668B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/007Protection circuits for transducers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R29/00Monitoring arrangements; Testing arrangements
    • H04R29/001Monitoring arrangements; Testing arrangements for loudspeakers
    • H04R29/003Monitoring arrangements; Testing arrangements for loudspeakers of the moving-coil type
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/04Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/28Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
    • H04R1/2807Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements
    • H04R1/283Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements using a passive diaphragm
    • H04R1/2834Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements using a passive diaphragm for loudspeaker transducers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/06Loudspeakers

Definitions

  • the present invention relates to a device for controlling a loudspeaker in an enclosure comprising:
  • Speakers are electromagnetic devices that convert an electrical signal into an acoustic signal. They introduce a nonlinear distortion that can significantly affect the acoustic signal obtained.
  • a first type of solution uses mechanical sensors, typically a microphone, in order to implement a servocontrol which makes it possible to linearize the operation of the loudspeaker.
  • the major disadvantage of such a technique is the mechanical size and non-standardization of the devices as well as high costs.
  • open-loop type controls have been envisaged. They do not require expensive sensors. They may only use a measurement of the voltage and / or current applied across the loudspeaker.
  • the algorithm thus achieves a sort of infinite gain servo between a desired model of the loudspeaker and the loudspeaker model so that the loudspeaker follows the desired behavior.
  • control implements a correction which is calculated at each instant and added to the input signal, even if this correction in US 8,023,668 does not implement a closed feedback loop.
  • the mechanisms for calculating a correction added to the input signal are complex to implement and the result obtained is sometimes unsatisfactory, the correction model proving to be inappropriate or not very effective for certain operating conditions or for certain forms of the signal. input.
  • the object of the invention is to provide a satisfactory control of a loudspeaker which does not have the disadvantages of modifying the input signal by adding a correction signal calculated by comparison at each instant between a desired model. and the model of the speaker.
  • the subject of the invention is a device for controlling a loudspeaker of the aforementioned type, characterized in that it comprises a command comprising:
  • control device comprises one or more of the following characteristics:
  • control furthermore comprises an electrical modeling of the loudspeaker; and the means for calculating, at each instant, the excitation signal, are specific to calculate the excitation signal in addition according to the electrical modeling of the loudspeaker;
  • a resistance representative of the magnetic losses of the loudspeaker an inductance representative of a para-inductance resulting from the effect of the eddy currents in the loudspeaker;
  • the electrical modeling of the loudspeaker takes into account the variation of the inductance of the loudspeaker coil as a function of the intensity flowing in the loudspeaker;
  • the electrical modeling of the loudspeaker takes into account the variation of the inductance of the loudspeaker coil as a function of the position of the membrane of the coil;
  • the electrical modeling of the loudspeaker takes into account the variation of the magnetic flux picked up by the speaker coil as a function of the intensity flowing in the loudspeaker;
  • the electrical modeling of the loudspeaker takes into account the variation of the magnetic flux picked up by the speaker coil as a function of the position of the coil membrane;
  • the electrical modeling of the loudspeaker takes into account the variation of the derivative of the inductance with respect to the time of the coil of the loudspeaker as a function of the intensity flowing in the loudspeaker;
  • the electrical modeling of the loudspeaker takes into account the variation of the derivative of the inductance with respect to the time of the loudspeaker coil as a function of the position of the membrane of the coil;
  • the electrical modeling of the loudspeaker takes into account the variation of the resistance of the loudspeaker coil as a function of a measured temperature of the magnetic circuit of the loudspeaker;
  • the electrical modeling of the loudspeaker takes into account the variation of the resistance of the loudspeaker coil as a function of an intensity measured in the coil of the loudspeaker;
  • the means for calculating the desired dynamic quantities as a function of the audio signal to be reproduced comprise at least one bounded integrator characterized by a cut-off frequency limiting the integration in the band of useful bandwidth less than the cut-off frequency;
  • the plurality of desired dynamic magnitudes is the set of values at a given instant of four functions which are derivatives of different orders of the same function;
  • the means for calculating desired dynamic quantities are suitable for ensuring calculations of the desired dynamic quantities by integration and / or derivation of the audio signal to be reproduced;
  • the means for calculating the excitation signal, without a feedback loop, from the desired dynamic quantities are capable of ensuring algebraic calculations of the intensity of the desired current in the coil and of the derivative with respect to the time of the intensity of the desired current in the coil;
  • the mechanical modeling of the loudspeaker takes into account the mechanical friction of the loudspeaker and in that it comprises means for the resistance to depend on at least one of the desired dynamic magnitudes according to a nonlinear increasing function tending towards the infinite when at least one of the desired dynamic magnitudes tends to a predetermined value;
  • the plurality of desired dynamic magnitudes comprise the acceleration of the speaker diaphragm and the position of the speaker diaphragm and in that it comprises means for limiting the acceleration in a predetermined interval, in order to limit the excursions of the position of the membrane beyond a predetermined value;
  • the means for calculating the dynamic quantity of the loudspeaker membrane are suitable for applying a correction that is different from the identity, and taking into account dynamic structural magnitudes of the enclosure which are different from the dynamic quantities relating to the membrane of the loudspeaker; speaker;
  • the enclosure comprises a vent and the dynamic structural magnitudes of the enclosure include at least one derivative of predetermined order of the position of the air displaced by the enclosure;
  • the structural dynamic quantities of the enclosure comprise the position of the air displaced by the enclosure
  • the structural dynamic quantities of the enclosure comprise the speed of the air displaced by the enclosure
  • the enclosure is a vent enclosure and the structural dynamic quantities of the enclosure depend on at least one of the following parameters:
  • the enclosure is a passive radiator enclosure and the dynamic structural magnitudes of the enclosure depend on at least one of the following parameters:
  • FIG. 1 is a schematic view of a sound reproduction installation
  • FIG. 2 is a curve illustrating a desired model of sound reproduction for the installation
  • FIG. 3 is a schematic view of the loudspeaker control unit
  • FIG. 4 is a detailed schematic view of the unit for calculating reference dynamic quantities
  • FIG. 5 is a view of a circuit representing the mechanical modeling of the loudspeaker with a view to its control in a closed enclosure;
  • FIG. 6 is a view of a circuit representing the electrical modeling of the loudspeaker with a view to its control
  • FIG. 7 is a schematic view of a first embodiment of the open loop estimation unit of the loudspeaker resistor
  • FIG. 8 is a view of a circuit of the thermal model of the loudspeaker
  • FIG. 9 is a view identical to that of FIG. 7 of an alternative embodiment of the closed loop estimation unit of the loudspeaker resistor;
  • FIG. 10 is a detailed schematic view of the structural adaptation unit
  • Figure 1 1 is a view similar to that of Figure 5 of another modeling mode for an enclosure provided with a vent;
  • Figure 12 is a view similar to that of Figure 1 1 of another embodiment for an enclosure provided with a passive radiator.
  • the sound reproduction installation 10 illustrated in FIG. 1 comprises, as known per se, a module 12 for producing an audio signal, such as a digital disk player connected to a loudspeaker 14 of a loudspeaker. 16 between the audio source 12 and the amplifier 16 are arranged successively in series, a desired model 20, corresponding to the desired model of behavior of the enclosure, and a control device 22.
  • This desired model is linear or nonlinear.
  • a loop 23 for measuring a physical quantity, such that the temperature of the magnetic circuit of the loudspeaker or the current flowing in the HP coil is provided between the loudspeaker 14 and the device. order 22.
  • the desired model 20 is independent of the speaker used in the installation and its modeling.
  • the desired pattern 20 is, as illustrated in Figure 2, a function expressed as a function of the frequency ratio of the amplitude of S in dio_ref desired signal recorded on the amplitude S iN dio of the input signal from the module 12 .
  • this ratio is a function converging towards zero when the frequency tends to zero, to limit the reproduction of excessively low frequencies and thus to avoid displacements of the speaker's membrane out of the ranges. recommended by the manufacturer.
  • this desired model is not specified and the desired model is considered as unitary.
  • the control device 22 is arranged in input of the amplifier 16.
  • This device is capable of receiving as input the S audio signal reproducing dio_ref as defined at the output of model 20 and to output a signal U re f, forming a speaker excitation signal which is supplied for amplification to the amplifier 16.
  • This signal L is adapted to take account of the non-linearity of the loudspeaker. speaker 14.
  • the control device 22 comprises means for calculating different quantities as a function of the values of derivatives or integrals of other quantities defined at the same times.
  • the values of the unknown quantities at the instant n are taken equal to the corresponding values of the instant n-1.
  • the values of the instant n-1 are preferably corrected by a prediction with the order 1 or 2 of their values using the derivatives of higher orders known at time n-1.
  • the control device 22 implements a control using in part the principle of the differential flatness which makes it possible to define a reference control signal of a differentially flat system from sufficiently smooth reference paths.
  • the control module 22 receives as input the S audio signal dio_ref to reproduce from the desired model 20.
  • the signal ⁇ 0 is, for example, an acceleration of the air opposite the loudspeaker or a speed of the air to be displaced by the loudspeaker 14. In the following, it is assumed that the signal ⁇ 0 is the acceleration of the air set in motion by the enclosure.
  • the control device comprises a unit 25 for structural adaptation of the signal to be reproduced as a function of the structure of the enclosure in which the loudspeaker is used.
  • This unit is able to provide a reference variable A ref desired at each instant for the speaker membrane from a corresponding quantity, here the signal ⁇ 0 , for the displacement of the air set in motion by the speaker with the speaker.
  • the reference variable A ref calculated from the acceleration of the air to be reproduced ⁇ 0 , is the acceleration to be reproduced for the speaker diaphragm so that the operation of the top -parleur imposes on the air an acceleration ⁇ 0 .
  • the desired reference acceleration for the membrane A ref is equal to the desired acceleration ⁇ 0 for the air.
  • This reference quantity A ref is introduced into a calculation unit 26 of dynamic reference quantities capable of supplying, at each instant, the value of the derivative with respect to the time of the reference variable denoted dA ref / dt as well as the values first and second integrals with respect to the time of this reference quantity noted respectively V ref and X re f.
  • FIG. 4 illustrates a detail of the computing unit 26.
  • the input A ref is connected to a branching unit 30 on the one hand and to a bounded integration unit 32 on the other hand whose output is itself connected to another bounded integration unit 34.
  • bounded integration units allows the quantities used in the control device 22 to be the derivatives or the integrals of each other only in the useful bandwidth, ie for the higher frequencies. to the cutoff frequency F 0 BF- This makes it possible to control the excursion at low frequency of the quantities considered.
  • the cut-off frequency F 0BF is chosen so as not to influence the signal at the low frequencies of the useful bandwidth.
  • the cut-off frequency F 0 BF is taken less than one tenth of the frequency f min of the desired model 20.
  • the control device 22 comprises, in a memory, a table and / or a set of electromechanical parameter polynomials 36 as well as a table and / or a set of polynomials of the electrical parameters 38.
  • These tables 36 and 38 are adapted to define, as a function of the dynamic reference variables G ref received at the input, the electromechanical parameters P mec and electrical P e iec respectively. These parameters P Meca and P é i ec are obtained respectively from a mechanical modeling of the loudspeaker as shown in Figure 5 and an electrical model of the speaker as shown in Figure 6.
  • the loudspeaker is assumed to be installed on a closed housing devoid of vent, the membrane being at the interface between the outside and the inside of the housing.
  • the electromechanical parameters P mc a include the magnetic flux picked up by the coil denoted B1 produced by the magnetic circuit of the HP, the stiffness of the loudspeaker denoted K mt , the viscous mechanical friction of the loudspeaker denoted R mt , and the moving mass. of the entire speaker noted M mt .
  • the modeling of the mechanical part of the loudspeaker illustrated in FIG. 5 comprises, in a single closed loop circuit, a voltage generator 40 B1 (x, i) i corresponding to the driving force produced by the current flowing in the speaker coil.
  • the magnetic flux B1 (x, i) depends on the position x of the membrane as well as the intensity i flowing in the coil.
  • the circuit comprises a generator 48 representative of the force resulting from the
  • Variable v represents the speed of the membrane.
  • the Pelec electrical parameters include the coil inductance Le, the coil inductance L2 and the loss-iron equivalent R2.
  • the modeling of the electrical part of the loudspeaker of a closed enclosure is illustrated in FIG. 6. It is formed of a closed-loop circuit. It comprises a generator 50 of electromotive force ue connected in series with a resistor 52 representative of the resistor Re of the coil of the loudspeaker. This resistor 52 is connected in series with an inductance Le (x, i) representative of the inductance of the coil of the loudspeaker. This inductance depends on the intensity i flowing in the coil and the position x of the membrane.
  • a parallel circuit RL is connected in series at the output of the coil 54.
  • a resistance 56 of value R 2 (x, i) depending on the position the membrane x and the intensity i flowing in the coil is representative of the loss-iron equivalent.
  • a coil 58 of inductance L 2 (x, i) also depends on the position x of the membrane and the intensity i flowing in the circuit is representative of the para-inductance of the loudspeaker.
  • the flux Bl captured by the coil, the stiffness K mt and the inductance of the coil L e depend on the position x of the membrane, the inductance L e and the flux Bl also depend on the current flowing in the coil.
  • the inductance of the coil L e , the inductance L 2 and the term g depend on the intensity i, in addition to depending on the displacement x of the membrane.
  • the control module 22 further comprises a unit 70 for calculating the reference current i re f and its derivative di re f / dt.
  • This unit receives as input the quantities reference dynamics G re f and the mechanical parameters P m echa- This calculation of the reference current l ref and its derivative d / dt satisfy both equations:
  • the current i re f and its derivative di re f / dt are obtained by an algebraic calculation from the values of the vectors entered by an exact analytical calculation or a numerical resolution if necessary according to the complexity of Gi (x, i ).
  • the derivative of the current di re f / dt is thus preferably obtained by an algebraic calculation or otherwise by numerical derivation.
  • a displacement X max is imposed on the control module. This is made possible by the use of a separate dynamic reference quantity calculating unit 26 and a structural matching unit.
  • the limitation of the deflection is carried out by a device of "virtual wall" which prevents the membrane of the loudspeaker to exceed a certain limit related to X max .
  • a device of "virtual wall” which prevents the membrane of the loudspeaker to exceed a certain limit related to X max .
  • the energy required for the position approaches the virtual wall becomes larger and larger (non-linear behavior) to be infinite on the wall with the possibility of imposing asymmetrical behavior.
  • the viscous mechanical friction R mt 42 is increased non-linearly as a function of the position x re f of the membrane.
  • the acceleration A ref is dynamically maintained within minimum and maximum limits to ensure that the position X ref of the membrane does not exceed X ma x.
  • the deflection X re f of the membrane is limited to X re f sa t, and the acceleration of the membrane A ref to A ref sat , the magnitude x 0 and v 0 are recalculated at time n by the following algorithm:
  • x 0 sat (n) bounded integrator of v 0 sat (n) (same as 34)
  • control device 22 comprises a unit 80 for estimating the resistance R e of the loudspeaker.
  • This unit 80 receives as input the reference dynamic quantities G reI , the intensity of the reference currents i reI and its derivative di reI / dt and, according to the embodiment envisaged, the temperature measured on the magnetic circuit of the loudspeaker denoted T m mY urea Or the measured intensity through the coil denoted I mesurée-
  • the estimation unit 80 is of the form illustrated in FIG. 7. It comprises as input a module 82 for calculating the power and parameters and a thermal model 84.
  • the thermal model 84 calculates the resistance R e from the calculated parameters, the determined power P JB and the measured temperature.
  • Figure 8 gives the general diagram used for the thermal model.
  • the reference temperature is the internal air temperature of the enclosure T e .
  • T m [° C] temperature of the magnetic circuit
  • T e [° C] internal temperature of the enclosure assumed to be constant or, ideally, measured.
  • the thermal power considered is:
  • the thermal model comprises, as illustrated in FIG. 8, the following parameters:
  • the equivalent thermal resistances take into account the heat dissipation by conduction and convection.
  • the thermal power P Jb provided by the current flowing in the winding is given by:
  • R e (T b ) is the value of the electrical resistance at temperature T b :
  • the estimate of the resistance R e is provided by a closed-loop estimator, for example of integral proportional type. This makes it possible to have a fast convergence time thanks to the use of an integral proportional corrector.
  • the controller 22 comprises a unit 90 for calculating the reference output voltage L, from the dynamic quantities of G ref reference i ref reference current and its derivative di ref / dt, electrical parameters P e iec and the resistance R e calculated by the unit 80.
  • This unit for calculating the reference output voltage implements the following two equations:
  • the mechanical-acoustic modeling of the loudspeaker illustrated in FIG. 5 is replaced by the modeling of FIG. 11 and the structural adaptation unit. 25 is suitable for determining the desired acceleration of the speaker diaphragm A ref from the desired acceleration of the air ⁇ 0 to take account of the particular structure of the enclosure.
  • the control module 22 receives as input the audio signal S aU dio ref to be reproduced from the desired model 20.
  • audio reference S in dio_re f to a signal ⁇ 0 image of a physical quantity to be reproduced.
  • the signal ⁇ 0 is, for example, an acceleration of the air opposite the loudspeaker or a speed of the air to be displaced by the loudspeaker 14. In the following, it is assumed that the signal ⁇ 0 is the acceleration of the air set in motion by the enclosure.
  • the structural adaptation unit 25 of the signal to be reproduced as a function of the structure of the enclosure in which the loudspeaker is used is able to provide a reference variable A ref desired at each instant for the speaker diaphragm. from a corresponding quantity for the movement of the air set in motion by the device in which the loudspeaker is placed.
  • the reference variable A ref calculated from the acceleration of the air to be reproduced ⁇ 0 is the acceleration to be reproduced for the speaker diaphragm so that the operation of the loudspeaker speaker imposes on the total air an acceleration ⁇ 0 .
  • FIG. 10 shows a detail of the structural adaptation unit 25.
  • the input ⁇ 0 is connected to a bounded integration unit 127 whose output is itself connected to another bounded integration unit 128 .
  • the bounded integration units are formed of a first-order low-pass filter and are characterized by a cut-off frequency F 0 BF-
  • bounded integration units allows the quantities used in the control device 22 to be the derivatives or the integrals of each other only in the useful bandwidth, ie for the higher frequencies. at the cut-off frequency F 0 BF- This makes it possible to control the excursion at low frequency of the quantities considered.
  • the cut-off frequency F 0BF is chosen so as not to influence the signal at the low frequencies of the useful bandwidth.
  • the cutoff frequency F OB F is taken less than one-tenth of the frequency f min of the desired model 20.
  • the unit 25 produces the desired reference acceleration for the membrane A ref by the following relation:
  • R m2 coefficient of acoustic leakage of the enclosure
  • M m2 inductance equivalent to the air mass in the vent
  • K m2 stiffness of the air in the enclosure.
  • VQ ⁇ : speed of the total air displaced by the membrane and the vent
  • the desired reference acceleration for the membrane A ref is corrected for structural dynamic quantities x 0 , v 0 of the enclosure, the latter being different from the dynamic variables relating to the speaker membrane.
  • This reference quantity A ref is introduced into a calculation unit 26 of dynamic reference quantities capable of supplying, at each instant, the value of the derivative with respect to the time of the reference variable denoted dA ref / dt as well as the values first and second integrals with respect to the time of this reference quantity respectively denoted V ref and X ref .
  • the set of reference dynamic quantities is noted in the following G ref .
  • the structural adaptation unit 25 also comprises within it a calculation unit identical to 26 in order to determine the reference dynamic variables v 0 and x 0 .
  • the computing unit 26 is illustrated in FIG. 4 and is that of the previous embodiment.
  • the tables 36 and 38 are adapted to define, as a function of the dynamic reference values G ref received at the input, the electromechanical parameters P mec and electrical P e i ec respectively.
  • These parameters P Meca and P é i ec are obtained respectively from a mechanical modeling of the loudspeaker as illustrated in Figure 1 1, where the speaker is assumed installed in a vent enclosure, and of an electrical model of the loudspeaker as shown in FIG.
  • the electromechanical parameters P mec include the magnetic flux captured by the coil noted B1 produced by the magnetic circuit of the HP, the stiffness of the speaker noted K mt (x D ), the viscous mechanical friction of the speaker noted R mt , the mobile mass of the entire loudspeaker noted M mt , the stiffness of the air in the enclosure noted K m2 , the acoustic leakage of the enclosure rated R m2 and ' a mass of air in the vent noted M m2 .
  • the modeling of the mechanico-acoustic part of the loudspeaker placed in a vent enclosure illustrated in FIG. 11 comprises, in a single closed loop circuit, a voltage generator 140 BI (x D , i) .i corresponding to the driving force produced by the current flowing in the coil of the loudspeaker.
  • the magnetic flux BI (x D , i) depends on the position x D of the membrane as well as the intensity i flowing in the coil.
  • This modeling takes into account the viscous mechanical friction R mt of the membrane corresponding to a resistor 142 in series with a coil 144 corresponding to the overall moving mass M mt of the membrane, the stiffness of the membrane corresponding to a capacitor 146 of capacitance C mt (x D ) equals 1 / K mt (x D ). Thus, the stiffness depends on the position x D of the membrane.
  • M m2 inductance equivalent to the air mass in the vent
  • cm2 - ' ⁇ compliance of the air in the enclosure.
  • the mechanical-acoustic equation corresponding to FIG. 11 is the following:
  • the control module 22 further comprises a unit 70 for calculating the reference current i re f and its derivative di re f / dt.
  • This unit receives as input the reference dynamic quantities G ref, the mechanical parameters P m ACR and quantities x 0 and v 0. This calculation of the reference current U and its derivative dU / dt satisfy both equations:
  • G ref ef ' ⁇ ref R m t V ref + M mAef + K' m ( X r 4 ) X ref + K m2 X 0
  • the current i re f and its derivative di re f / dt are obtained by an algebraic calculation from the values of the vectors entered by an exact analytical calculation or a numerical resolution if necessary according to the complexity of Gi (x, i ).
  • the derivative of the current di ref / dt is thus preferably obtained by an algebraic calculation or else by digital derivation.
  • a displacement X max is imposed on the control module as in the previous embodiment.
  • control device 22 comprises a unit 80 for estimating the resistance R e of the loudspeaker as described in the prior embodiment.
  • the units 38, 80 and 90 of the control device are suppressed and the reference output intensity i re controlling the amplifier is taken out of the unit 70.
  • FIG. 6 In the case of an enclosure comprising a passive radiator formed of a membrane, the mechanical model of FIG. 6 is replaced by that of FIG. 12 in which the elements identical to those of FIG. 6 bear the same reference numerals.
  • the reference acceleration of the membrane A ref is given by:
  • the structural adaptation structure 25 will comprise in series two bounded integrators for obtaining v 0 and x 0 from ⁇ 0 , then the calculation of x 0 R starting from x 0 by high-pass filtering with the parameters additional R m3 and K m3 respectively, the mechanical loss resistance and the mechanical stiffness constant of the passive radiator membrane.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a device for controlling a loudspeaker (14) in a speaker enclosure, comprising: - an input for an audio signal (Saudio_ref) to be reproduced; - an output for supplying an excitation signal from the loudspeaker. The device comprises a control unit that includes: - means (24, 25) for calculating a single desired dynamic value (Aref) of the loudspeaker diaphragm according to the audio signal (Saudio_ref) to be reproduced and the structure of the enclosure; - means (26) for calculating, at every moment in time, a plurality of desired dynamic values (Aref, dAref/dt, Vref, Xref) of the loudspeaker diaphragm according to the single desired dynamic value (Aref); - a mechanical model (36) of the loudspeaker; and - means (70, 80, 90) for calculating the excitation signal at every moment in time, without feedback loop, from the mechanical model (36) of the loudspeaker and the desired dynamic values (Aref, dAref/dt, Vref, Xref).

Description

Dispositif de commande d'un haut-parleur  Device for controlling a loudspeaker

La présente invention concerne un dispositif de commande d'un haut-parleur dans une enceinte comportant : The present invention relates to a device for controlling a loudspeaker in an enclosure comprising:

- une entrée pour un signal audio à reproduire ;  an input for an audio signal to be reproduced;

- une sortie de fourniture d'un signal d'excitation du haut-parleur.  a supply output of an excitation signal of the loudspeaker.

Les haut-parleurs sont des dispositifs électromagnétiques qui convertissent un signal électrique en un signal acoustique. Ils introduisent une distorsion non linéaire qui peut affecter considérablement le signal acoustique obtenu.  Speakers are electromagnetic devices that convert an electrical signal into an acoustic signal. They introduce a nonlinear distortion that can significantly affect the acoustic signal obtained.

De nombreuses solutions ont été proposées pour commander les haut-parleurs afin de permettre d'éliminer les distorsions du comportement du haut-parleur par une commande appropriée.  Many solutions have been proposed for controlling the loudspeakers in order to make it possible to eliminate the distortions of the behavior of the loudspeaker by an appropriate command.

Un premier type de solution utilise des capteurs mécaniques, typiquement un microphone, afin de mettre en œuvre un asservissement qui permet de linéariser le fonctionnement du haut-parleur. L'inconvénient majeur d'une telle technique est l'encombrement mécanique et la non-standardisation des dispositifs ainsi que des coûts élevés.  A first type of solution uses mechanical sensors, typically a microphone, in order to implement a servocontrol which makes it possible to linearize the operation of the loudspeaker. The major disadvantage of such a technique is the mechanical size and non-standardization of the devices as well as high costs.

Des exemples de telles solutions sont décrites par exemple dans les documents EP 1 351 543, US 6 684 204, US 2010/017 25 16, et US 5 694 476.  Examples of such solutions are described for example in EP 1 351 543, US 6 684 204, US 2010/017 25 16, and US 5,694,476.

Afin d'éviter le recours à un capteur mécanique indésirable, des commandes de type en boucle ouverte ont été envisagées. Elles ne nécessitent pas de capteurs coûteux. Elles n'utilisent éventuellement qu'une mesure de la tension et/ou du courant appliquée aux bornes du haut-parleur.  In order to avoid the use of an undesirable mechanical sensor, open-loop type controls have been envisaged. They do not require expensive sensors. They may only use a measurement of the voltage and / or current applied across the loudspeaker.

De telles solutions sont décrites par exemple dans les documents US 6 058 195 et US 8 023 668.  Such solutions are described for example in US 6,058,195 and US 8,023,668.

Ces solutions présentent toutefois des inconvénients en ce sens que l'ensemble des non-linéarités du haut-parleur ne sont pas prises en compte et ces systèmes sont complexes à implanter et n'offrent pas toute liberté pour le choix du comportement corrigé obtenu du haut-parleur équivalent.  However, these solutions have drawbacks in that all the non-linearities of the loudspeaker are not taken into account and these systems are complex to implement and do not offer any freedom for the choice of the corrected behavior obtained from the top. equivalent.

Le document US 6 058 195 utilise une technique dite « mirror filter » avec un pilotage en courant. Cette technique permet de supprimer les non-linéarités afin d'obtenir un modèle prédéterminé. L'estimateur E mis en œuvre produit un signal d'erreur entre la tension mesurée et la tension prédite par le modèle. Cette erreur est utilisée par le circuit de mise à jour des paramètres U. Compte tenu du nombre de paramètres estimés, la convergence des paramètres vers leurs vraies valeurs est hautement improbable en conditions normales de fonctionnement. US 8 023 668 propose un modèle de commande en boucle ouverte qui compense les comportements indésirables du haut-parleur par rapport à un comportement désiré. Pour cela, la tension appliquée au haut-parleur est corrigée par une tension additionnelle qui annule les comportements indésirables du haut-parleur par rapport au comportement désiré. L'algorithme de commande est réalisé par la discrétisation en temps discret du modèle du haut-parleur. Ceci permet de prédire la position qu'aura la membrane au temps suivant et de comparer cette position avec la position souhaitée. L'algorithme réalise ainsi une sorte d'asservissement à gain infini entre un modèle désiré du haut- parleur et le modèle du haut-parleur afin que le haut-parleur suive le comportement désiré. Document US Pat. No. 6,058,195 uses a so-called "mirror filter" technique with current control. This technique makes it possible to eliminate nonlinearities in order to obtain a predetermined model. The estimator E implemented produces an error signal between the measured voltage and the voltage predicted by the model. This error is used by the update circuit of the parameters U. Given the number of estimated parameters, the convergence of the parameters towards their true values is highly unlikely under normal operating conditions. US 8,023,668 provides an open loop control model that compensates for unwanted loudspeaker behaviors relative to a desired behavior. For this, the voltage applied to the loudspeaker is corrected by an additional voltage which cancels the unwanted behaviors of the loudspeaker with respect to the desired behavior. The control algorithm is realized by discretization in discrete time of the loudspeaker model. This makes it possible to predict the position that the membrane will have at the next time and to compare this position with the desired position. The algorithm thus achieves a sort of infinite gain servo between a desired model of the loudspeaker and the loudspeaker model so that the loudspeaker follows the desired behavior.

Comme dans le document précédent, la commande met en œuvre une correction qui est calculée à chaque instant et ajoutée au signal d'entrée, même si cette correction dans le document US 8,023,668 ne met pas en œuvre de boucle fermée de rétroaction.  As in the previous document, the control implements a correction which is calculated at each instant and added to the input signal, even if this correction in US 8,023,668 does not implement a closed feedback loop.

Les mécanismes de calcul d'une correction ajoutée au signal d'entrée sont complexes à mettre en œuvre et le résultat obtenu est parfois insatisfaisant, le modèle de correction s'avérant inapproprié ou peu efficace pour certaines conditions de fonctionnement ou pour certaines formes du signal d'entrée.  The mechanisms for calculating a correction added to the input signal are complex to implement and the result obtained is sometimes unsatisfactory, the correction model proving to be inappropriate or not very effective for certain operating conditions or for certain forms of the signal. input.

L'invention a pour but de proposer une commande satisfaisante d'un haut-parleur qui ne présente pas les inconvénients liés à la modification du signal d'entrée par ajout d'un signal de correction calculé par comparaison à chaque instant entre un modèle désiré et le modèle du haut-parleur.  The object of the invention is to provide a satisfactory control of a loudspeaker which does not have the disadvantages of modifying the input signal by adding a correction signal calculated by comparison at each instant between a desired model. and the model of the speaker.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commande d'un haut-parleur du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte une commande comportant :  For this purpose, the subject of the invention is a device for controlling a loudspeaker of the aforementioned type, characterized in that it comprises a command comprising:

- des moyens de calcul d'une grandeur dynamique désirée de la membrane du haut-parleur en fonction du signal audio à reproduire et de la structure de l'enceinte ;  means for calculating a desired dynamic magnitude of the loudspeaker membrane as a function of the audio signal to be reproduced and the structure of the enclosure;

- des moyens de calcul, à chaque instant, d'une pluralité de grandeurs dynamiques désirées de la membrane du haut-parleur en fonction de la seule grandeur dynamique désirée;  means for calculating, at each moment, a plurality of desired dynamic magnitudes of the speaker membrane as a function of the only desired dynamic quantity;

- une modélisation mécanique du haut-parleur ; et  - a mechanical modeling of the loudspeaker; and

- des moyens pour calculer, à chaque instant, le signal d'excitation, sans boucle de rétroaction, à partir de la modélisation mécanique du haut-parleur et des grandeurs dynamiques désirées.  means for calculating, at each instant, the excitation signal, without a feedback loop, from the mechanical modeling of the loudspeaker and the desired dynamic quantities.

Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif de commande comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :  According to particular embodiments, the control device comprises one or more of the following characteristics:

- ladite commande comporte en outre une modélisation électrique du haut-parleur ; et les moyens pour calculer, à chaque instant, le signal d'excitation, sont propres à calculer le signal d'excitation en outre en fonction de la modélisation électrique du haut- parleur ; said control furthermore comprises an electrical modeling of the loudspeaker; and the means for calculating, at each instant, the excitation signal, are specific to calculate the excitation signal in addition according to the electrical modeling of the loudspeaker;

- la modélisation électrique du haut-parleur prend en compte :  - the electrical modeling of the loudspeaker takes into account:

- une résistance représentative des pertes magnétiques du haut-parleur ; - une inductance représentative d'une para-inductance résultant de l'effet des courants de Foucault dans le haut-parleur ;  a resistance representative of the magnetic losses of the loudspeaker; an inductance representative of a para-inductance resulting from the effect of the eddy currents in the loudspeaker;

- la modélisation électrique du haut-parleur prend en compte la variation de l'inductance de la bobine du haut-parleur en fonction de l'intensité circulant dans le haut- parleur ;  the electrical modeling of the loudspeaker takes into account the variation of the inductance of the loudspeaker coil as a function of the intensity flowing in the loudspeaker;

- la modélisation électrique du haut-parleur prend en compte la variation de l'inductance de la bobine du haut-parleur en fonction de la position de la membrane de la bobine ;  the electrical modeling of the loudspeaker takes into account the variation of the inductance of the loudspeaker coil as a function of the position of the membrane of the coil;

- la modélisation électrique du haut-parleur prend en compte la variation du flux magnétique capté par la bobine du haut-parleur en fonction de l'intensité circulant dans le haut-parleur ;  the electrical modeling of the loudspeaker takes into account the variation of the magnetic flux picked up by the speaker coil as a function of the intensity flowing in the loudspeaker;

- la modélisation électrique du haut-parleur prend en compte la variation du flux magnétique capté par la bobine du haut-parleur en fonction de la position de la membrane de la bobine ;  the electrical modeling of the loudspeaker takes into account the variation of the magnetic flux picked up by the speaker coil as a function of the position of the coil membrane;

- la modélisation électrique du haut-parleur prend en compte la variation de la dérivée de l'inductance par rapport au temps de la bobine du haut-parleur en fonction de l'intensité circulant dans le haut-parleur ;  the electrical modeling of the loudspeaker takes into account the variation of the derivative of the inductance with respect to the time of the coil of the loudspeaker as a function of the intensity flowing in the loudspeaker;

- la modélisation électrique du haut-parleur prend en compte la variation de la dérivée de l'inductance par rapport au temps de la bobine du haut-parleur en fonction de la position de la membrane de la bobine ;  the electrical modeling of the loudspeaker takes into account the variation of the derivative of the inductance with respect to the time of the loudspeaker coil as a function of the position of the membrane of the coil;

- la modélisation électrique du haut-parleur prend en compte la variation de la résistance de la bobine du haut-parleur en fonction d'une température mesurée du circuit magnétique du haut-parleur ;  the electrical modeling of the loudspeaker takes into account the variation of the resistance of the loudspeaker coil as a function of a measured temperature of the magnetic circuit of the loudspeaker;

- la modélisation électrique du haut-parleur prend en compte la variation de la résistance de la bobine du haut-parleur en fonction d'une intensité mesurée dans la bobine du haut-parleur ;  the electrical modeling of the loudspeaker takes into account the variation of the resistance of the loudspeaker coil as a function of an intensity measured in the coil of the loudspeaker;

- les moyens de calcul des grandeurs dynamiques désirées en fonction du signal audio à reproduire comportent au moins un intégrateur borné caractérisé par une fréquence de coupure limitant l'intégration dans la bande de passante utile inférieure à la fréquence de coupure ; - la pluralité de grandeurs dynamiques désirées est l'ensemble de valeurs à un instant donné de quatre fonctions qui sont des dérivées d'ordres différents d'une même fonction ; the means for calculating the desired dynamic quantities as a function of the audio signal to be reproduced comprise at least one bounded integrator characterized by a cut-off frequency limiting the integration in the band of useful bandwidth less than the cut-off frequency; the plurality of desired dynamic magnitudes is the set of values at a given instant of four functions which are derivatives of different orders of the same function;

- les moyens de calcul de grandeurs dynamiques désirées sont propres à assurer des calculs des grandeurs dynamiques désirées par intégration et/ou dérivation du signal audio à reproduire;  the means for calculating desired dynamic quantities are suitable for ensuring calculations of the desired dynamic quantities by integration and / or derivation of the audio signal to be reproduced;

- les moyens pour calculer le signal d'excitation, sans boucle de rétroaction, à partir des grandeurs dynamiques désirées sont propres à assurer des calculs algébriques de l'intensité du courant désiré dans la bobine et de la dérivée par rapport au temps de l'intensité du courant désirée dans la bobine ;  the means for calculating the excitation signal, without a feedback loop, from the desired dynamic quantities are capable of ensuring algebraic calculations of the intensity of the desired current in the coil and of the derivative with respect to the time of the intensity of the desired current in the coil;

- la modélisation mécanique du haut-parleur prend en compte les frottements mécaniques du haut-parleur et en ce qu'il comporte des moyens pour que la résistance dépende d'au moins une des grandeurs dynamiques désirées suivant une fonction croissante non linéaire tendant vers l'infini lorsque au moins l'une des grandeurs dynamiques désirées tend vers une valeur prédéterminée ;  the mechanical modeling of the loudspeaker takes into account the mechanical friction of the loudspeaker and in that it comprises means for the resistance to depend on at least one of the desired dynamic magnitudes according to a nonlinear increasing function tending towards the infinite when at least one of the desired dynamic magnitudes tends to a predetermined value;

- la pluralité des grandeurs dynamiques désirées comportent l'accélération de la membrane du haut-parleur et la position de la membrane du haut-parleur et en ce qu'il comporte des moyens pour limiter l'accélération dans un intervalle prédéterminé, pour limiter les excursions de la position de la membrane au-delà d'une valeur prédéterminée ;  the plurality of desired dynamic magnitudes comprise the acceleration of the speaker diaphragm and the position of the speaker diaphragm and in that it comprises means for limiting the acceleration in a predetermined interval, in order to limit the excursions of the position of the membrane beyond a predetermined value;

- les moyens de calcul de la grandeur dynamique de la membrane du haut-parleur sont propres à appliquer une correction différente de l'identité, et tenant compte de grandeurs dynamiques structurelles de l'enceinte différentes des grandeurs dynamiques relatives à la membrane du haut-parleur ;  the means for calculating the dynamic quantity of the loudspeaker membrane are suitable for applying a correction that is different from the identity, and taking into account dynamic structural magnitudes of the enclosure which are different from the dynamic quantities relating to the membrane of the loudspeaker; speaker;

- l'enceinte comporte un évent et les grandeurs dynamiques structurelles de l'enceinte comportent au moins une dérivée d'ordre prédéterminée de la position de l'air déplacé par l'enceinte ;  the enclosure comprises a vent and the dynamic structural magnitudes of the enclosure include at least one derivative of predetermined order of the position of the air displaced by the enclosure;

- les grandeurs dynamiques structurelles de l'enceinte comportent la position de l'air déplacé par l'enceinte ;  the structural dynamic quantities of the enclosure comprise the position of the air displaced by the enclosure;

- les grandeurs dynamiques structurelles de l'enceinte comportent la vitesse de l'air déplacé par l'enceinte ;  the structural dynamic quantities of the enclosure comprise the speed of the air displaced by the enclosure;

- l'enceinte est une enceinte à évent et les grandeurs dynamiques structurelles de l'enceinte dépendent d'au moins un des paramètres suivants :  the enclosure is a vent enclosure and the structural dynamic quantities of the enclosure depend on at least one of the following parameters:

- coefficient de fuites acoustiques de l'enceinte  - acoustic leakage coefficient of the enclosure

- inductance équivalente à la masse d'air dans l'évent  - inductance equivalent to the air mass in the vent

- compliance de l'air dans l'enceinte ; - l'enceinte est une enceinte à radiateur passif et les grandeurs dynamiques structurelles de l'enceinte dépendent d'au moins un des paramètres suivants : - compliance of the air in the enclosure; the enclosure is a passive radiator enclosure and the dynamic structural magnitudes of the enclosure depend on at least one of the following parameters:

- coefficient de fuites acoustiques de l'enceinte  - acoustic leakage coefficient of the enclosure

- inductance équivalente à la masse de la membrane du radiateur passif - compliance de l'air dans l'enceinte  - inductance equivalent to the mass of the passive radiator membrane - compliance of the air in the enclosure

- pertes mécaniques du radiateur passif  - mechanical losses of the passive radiator

- compliance mécanique de la membrane.  - mechanical compliance of the membrane.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels :  The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and with reference to the drawings in which:

- la figure 1 est une vue schématique d'une installation de restitution sonore ;  - Figure 1 is a schematic view of a sound reproduction installation;

- la figure 2 est une courbe illustrant un modèle désiré de restitution sonore pour l'installation ;  FIG. 2 is a curve illustrating a desired model of sound reproduction for the installation;

- la figure 3 est une vue schématique de l'unité de commande du haut-parleur ; FIG. 3 is a schematic view of the loudspeaker control unit;

- la figure 4 est une vue schématique détaillée de l'unité de calcul des grandeurs dynamiques de référence ; FIG. 4 is a detailed schematic view of the unit for calculating reference dynamic quantities;

- la figure 5 est une vue d'un circuit représentant la modélisation mécanique du haut-parleur en vue de sa commande dans une enceinte close ;  FIG. 5 is a view of a circuit representing the mechanical modeling of the loudspeaker with a view to its control in a closed enclosure;

- la figure 6 est une vue d'un circuit représentant la modélisation électrique du haut-parleur en vue de sa commande ;  FIG. 6 is a view of a circuit representing the electrical modeling of the loudspeaker with a view to its control;

- la figure 7 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation de l'unité d'estimation en boucle ouverte de la résistance du haut-parleur ;  FIG. 7 is a schematic view of a first embodiment of the open loop estimation unit of the loudspeaker resistor;

- la figure 8 est une vue d'un circuit du modèle thermique du haut-parleur ;  FIG. 8 is a view of a circuit of the thermal model of the loudspeaker;

- la figure 9 est une vue identique à celle de la figure 7 d'une variante de réalisation de l'unité d'estimation en boucle fermée de la résistance du haut-parleur ;  FIG. 9 is a view identical to that of FIG. 7 of an alternative embodiment of the closed loop estimation unit of the loudspeaker resistor;

- la figure 10 est une vue schématique détaillée de l'unité d'adaptation structurelle ; FIG. 10 is a detailed schematic view of the structural adaptation unit;

- la figure 1 1 est une vue identique à celle de la figure 5 d'un autre mode de modélisation pour une enceinte munie d'un évent ; et - Figure 1 1 is a view similar to that of Figure 5 of another modeling mode for an enclosure provided with a vent; and

- la figure 12 est une vue identique à celle de la figure 1 1 d'un autre mode de réalisation pour une enceinte munie d'un radiateur passif.  - Figure 12 is a view similar to that of Figure 1 1 of another embodiment for an enclosure provided with a passive radiator.

L'installation de restitution sonore 10 illustrée sur la figure 1 comporte, comme connu en soi, un module 12 de production d'un signal audio, tel qu'un lecteur de disque numérique relié à un haut-parleur 14 d'une enceinte au travers d'un amplificateur en tension 16. Entre la source audio 12 et l'amplificateur 16 sont disposés, successivement en série, un modèle désiré 20, correspondant au modèle désiré de comportement de l'enceinte, et un dispositif de commande 22. Ce modèle désiré est linéaire ou non linéaire. Suivant un mode particulier de réalisation, une boucle 23 de mesure d'une grandeur physique, telle que la température du circuit magnétique du haut-parleur ou l'intensité circulant dans la bobine du HP est prévue entre le haut-parleur 14 et le dispositif de commande 22. The sound reproduction installation 10 illustrated in FIG. 1 comprises, as known per se, a module 12 for producing an audio signal, such as a digital disk player connected to a loudspeaker 14 of a loudspeaker. 16 between the audio source 12 and the amplifier 16 are arranged successively in series, a desired model 20, corresponding to the desired model of behavior of the enclosure, and a control device 22. This desired model is linear or nonlinear. According to a particular embodiment, a loop 23 for measuring a physical quantity, such that the temperature of the magnetic circuit of the loudspeaker or the current flowing in the HP coil is provided between the loudspeaker 14 and the device. order 22.

Le modèle désiré 20 est indépendant du haut-parleur utilisé dans l'installation et de sa modélisation.  The desired model 20 is independent of the speaker used in the installation and its modeling.

Le modèle désiré 20 est, comme illustré sur la figure 2, une fonction exprimée en fonction de la fréquence du rapport de l'amplitude du signal souhaité notée SaUdio_ref sur l'amplitude SaUdio du signal d'entrée issu du module 12. The desired pattern 20 is, as illustrated in Figure 2, a function expressed as a function of the frequency ratio of the amplitude of S in dio_ref desired signal recorded on the amplitude S iN dio of the input signal from the module 12 .

Avantageusement, pour des fréquences inférieures à une fréquence fmin, ce rapport est une fonction convergeant vers zéro lorsque la fréquence tend vers zéro, pour limiter la reproduction des fréquences excessivement basses et ainsi éviter des déplacements de la membrane du haut-parleur hors des plages préconisées par le fabricant. Advantageously, for frequencies lower than a frequency f min , this ratio is a function converging towards zero when the frequency tends to zero, to limit the reproduction of excessively low frequencies and thus to avoid displacements of the speaker's membrane out of the ranges. recommended by the manufacturer.

II en est de même pour les fréquences élevées où le rapport tend vers zéro au- delà d'une fréquence fmax lorsque la fréquence du signal tend vers l'infini. It is the same for high frequencies where the ratio tends to zero beyond a frequency f max when the frequency of the signal tends to infinity.

Suivant un autre mode de réalisation, ce modèle désiré n'est pas spécifié et le modèle désiré est considéré comme unitaire.  According to another embodiment, this desired model is not specified and the desired model is considered as unitary.

Le dispositif de commande 22, dont la structure détaillée est illustrée sur la figure 3, est disposé en entrée de l'amplificateur 16. Ce dispositif est propre à recevoir en entrée le signal audio SaUdio_ref à reproduire tel que défini en sortie du modèle désiré 20 et à fournir en sortie un signal Uref, formant un signal d'excitation du haut-parleur qui est fournie pour amplification à l'amplificateur 16. Ce signal L est adapté pour tenir compte de la non-linéarité du haut-parleur 14. The control device 22, the detailed structure is illustrated in Figure 3, is arranged in input of the amplifier 16. This device is capable of receiving as input the S audio signal reproducing dio_ref as defined at the output of model 20 and to output a signal U re f, forming a speaker excitation signal which is supplied for amplification to the amplifier 16. This signal L is adapted to take account of the non-linearity of the loudspeaker. speaker 14.

Le dispositif de commande 22 comporte des moyens de calcul de différentes quantités en fonction des valeurs de dérivées ou d'intégrales d'autres quantités définies aux mêmes instants.  The control device 22 comprises means for calculating different quantities as a function of the values of derivatives or integrals of other quantities defined at the same times.

Pour les nécessités de calcul, les valeurs des quantités non connues à l'instant n sont prises égales aux valeurs correspondantes de l'instant n-1. Les valeurs de l'instant n- 1 sont de préférence corrigées par une prédiction à l'ordre 1 ou 2 de leurs valeurs à l'aide des dérivées d'ordres supérieurs connues à l'instant n- 1.  For computational requirements, the values of the unknown quantities at the instant n are taken equal to the corresponding values of the instant n-1. The values of the instant n-1 are preferably corrected by a prediction with the order 1 or 2 of their values using the derivatives of higher orders known at time n-1.

Selon l'invention, le dispositif de commande 22 met en œuvre une commande utilisant pour partie le principe de la platitude différentielle qui permet de définir un signal de commande de référence d'un système différentiellement plat à partir de trajectoires de référence suffisamment lisses. Comme illustré sur la figure 3, le module de commande 22 reçoit en entrée le signal audio SaUdio_ref à reproduire issu du modèle désiré 20. Une unité 24 d'application d'un gain de conversion d'unité, dépendant de la tension crête de l'amplificateur 16 et d'une atténuation variable entre 0 et 1 contrôlée par l'utilisateur, assure le passage du signal audio de référence SaUdio_ref à un signal γ0, image d'une grandeur physique à reproduire. Le signal γ0 est, par exemple, une accélération de l'air en regard du haut- parleur ou encore une vitesse de l'air à déplacer par le haut-parleur 14. Dans la suite, on suppose que le signal γ0 est l'accélération de l'air mis en mouvement par l'enceinte. According to the invention, the control device 22 implements a control using in part the principle of the differential flatness which makes it possible to define a reference control signal of a differentially flat system from sufficiently smooth reference paths. As illustrated in Figure 3, the control module 22 receives as input the S audio signal dio_ref to reproduce from the desired model 20. A unit 24 for applying a unit conversion gain, depending on the peak voltage of the amplifier 16 and a variable attenuation between 0 and 1 controlled by the user, ensures the passage of the reference audio signal S in dio_ref a γ 0 signal, image of a physical quantity to be reproduced. The signal γ 0 is, for example, an acceleration of the air opposite the loudspeaker or a speed of the air to be displaced by the loudspeaker 14. In the following, it is assumed that the signal γ 0 is the acceleration of the air set in motion by the enclosure.

En sortie de l'unité d'amplification 24, le dispositif de commande comporte une unité 25 d'adaptation structurelle du signal à reproduire en fonction de la structure de l'enceinte dans laquelle est utilisé le haut-parleur. Cette unité est propre à fournir une grandeur de référence Aref souhaitée à chaque instant pour la membrane du haut-parleur à partir d'une grandeur correspondante, ici le signal γ0, pour le déplacement de l'air mis en mouvement par l'enceinte comportant le haut-parleur. At the output of the amplification unit 24, the control device comprises a unit 25 for structural adaptation of the signal to be reproduced as a function of the structure of the enclosure in which the loudspeaker is used. This unit is able to provide a reference variable A ref desired at each instant for the speaker membrane from a corresponding quantity, here the signal γ 0 , for the displacement of the air set in motion by the speaker with the speaker.

Ainsi, dans l'exemple considéré, la grandeur de référence Aref, calculée à partir de l'accélération de l'air à reproduire γ0, est l'accélération à reproduire pour la membrane du haut-parleur afin que le fonctionnement du haut-parleur impose à l'air une accélération γ0. Thus, in the example considered, the reference variable A ref , calculated from the acceleration of the air to be reproduced γ 0 , is the acceleration to be reproduced for the speaker diaphragm so that the operation of the top -parleur imposes on the air an acceleration γ 0 .

Dans le cas d'une enceinte close dans laquelle le haut-parleur est monté dans un boîtier clos, l'accélération de référence désirée pour la membrane Aref est égale à l'accélération γ0 désirée pour l'air. In the case of a closed enclosure in which the loudspeaker is mounted in a closed housing, the desired reference acceleration for the membrane A ref is equal to the desired acceleration γ 0 for the air.

Cette grandeur de référence Aref est introduite dans une unité de calcul 26 des grandeurs dynamiques de référence propre à fournir, à chaque instant, la valeur de la dérivée par rapport au temps de la grandeur de référence notée dAref/dt ainsi que les valeurs des intégrales première et seconde par rapport au temps de cette grandeur de référence notée respectivement Vref et Xref. This reference quantity A ref is introduced into a calculation unit 26 of dynamic reference quantities capable of supplying, at each instant, the value of the derivative with respect to the time of the reference variable denoted dA ref / dt as well as the values first and second integrals with respect to the time of this reference quantity noted respectively V ref and X re f.

L'ensemble des grandeurs dynamiques de référence est noté dans la suite Gref.All reference dynamic quantities noted in the following G ref.

Sur la figure 4 est illustré un détail de l'unité de calcul 26. L'entrée Aref est reliée à une unité de dérivation 30 d'une part et à une unité d'intégration bornée 32 d'autre part dont la sortie est elle-même reliée à une autre unité d'intégration bornée 34. FIG. 4 illustrates a detail of the computing unit 26. The input A ref is connected to a branching unit 30 on the one hand and to a bounded integration unit 32 on the other hand whose output is itself connected to another bounded integration unit 34.

Ainsi, en sortie des unités 30, 32 et 34 sont obtenues respectivement la dérivée de l'accélération dAref/dt, l'intégrale première Vref et l'intégrale seconde Xref de l'accélération. Thus, at the output of the units 30, 32 and 34 are respectively obtained the derivative of the acceleration dA ref / dt, the first integral V ref and the second integral X ref of the acceleration.

Les unités d'intégration bornées sont formées d'un filtre passe-bas du premier ordre et sont caractérisées par une fréquence de coupure FOBF-The bounded integration units are formed of a first-order low-pass filter and are characterized by a cut-off frequency F OB F-

L'utilisation d'unité d'intégration bornée permet que les grandeurs utilisées dans le dispositif de commande 22 ne soient les dérivées ou les intégrales les unes des autres que dans la bande passante utile, c'est-à-dire pour les fréquences supérieures à la fréquence de coupure F0BF- Ceci permet de contrôler l'excursion en basse fréquence des grandeurs considérées. The use of bounded integration units allows the quantities used in the control device 22 to be the derivatives or the integrals of each other only in the useful bandwidth, ie for the higher frequencies. to the cutoff frequency F 0 BF- This makes it possible to control the excursion at low frequency of the quantities considered.

En fonctionnement normal, la fréquence de coupure F0BF est choisie de manière à ne pas influencer le signal dans les basses fréquences de la bande passante utile. In normal operation, the cut-off frequency F 0BF is chosen so as not to influence the signal at the low frequencies of the useful bandwidth.

La fréquence de coupure F0BF est prise inférieure au dixième de la fréquence fmin du modèle désiré 20. The cut-off frequency F 0 BF is taken less than one tenth of the frequency f min of the desired model 20.

Le dispositif de commande 22 comporte, dans une mémoire, une table et/ou un ensemble de polynômes de paramètres électromécaniques 36 ainsi qu'une table et/ou un ensemble de polynômes des paramètres électriques 38.  The control device 22 comprises, in a memory, a table and / or a set of electromechanical parameter polynomials 36 as well as a table and / or a set of polynomials of the electrical parameters 38.

Ces tables 36 et 38 sont propres à définir, en fonction des grandeurs dynamiques de référence Gref reçues en entrée, les paramètres électromécaniques Pméca et électriques Péiec respectivement. Ces paramètres Pméca et Péiec sont obtenus respectivement à partir d'une modélisation mécanique du haut-parleur telle qu'illustrée sur la figure 5 et d'une modélisation électrique du haut-parleur telle qu'illustrée sur la figure 6. These tables 36 and 38 are adapted to define, as a function of the dynamic reference variables G ref received at the input, the electromechanical parameters P mec and electrical P e iec respectively. These parameters P Meca and P é i ec are obtained respectively from a mechanical modeling of the loudspeaker as shown in Figure 5 and an electrical model of the speaker as shown in Figure 6.

Sur ces figures, le haut-parleur est supposé installé sur un boîtier clos dépourvu d'évent, la membrane étant à l'interface entre l'extérieur et l'intérieur du boîtier.  In these figures, the loudspeaker is assumed to be installed on a closed housing devoid of vent, the membrane being at the interface between the outside and the inside of the housing.

Les paramètres électromécaniques PméCa incluent le flux magnétique capté par la bobine noté Bl produit par le circuit magnétique du HP, la raideur du haut-parleur notée Kmt, les frottements mécaniques visqueux du haut-parleur notés Rmt, et la masse mobile de l'ensemble du haut-parleur notée Mmt. The electromechanical parameters P mc a include the magnetic flux picked up by the coil denoted B1 produced by the magnetic circuit of the HP, the stiffness of the loudspeaker denoted K mt , the viscous mechanical friction of the loudspeaker denoted R mt , and the moving mass. of the entire speaker noted M mt .

La modélisation de la partie mécanique du haut-parleur illustrée sur la figure 5 comprend, dans un circuit en boucle fermée unique, un générateur 40 de tension Bl(x, i).i correspondant à la force motrice produite par le courant i circulant dans la bobine du haut- parleur. Le flux magnétique Bl(x, i) dépend de la position x de la membrane ainsi que de l'intensité i circulant dans la bobine.  The modeling of the mechanical part of the loudspeaker illustrated in FIG. 5 comprises, in a single closed loop circuit, a voltage generator 40 B1 (x, i) i corresponding to the driving force produced by the current flowing in the speaker coil. The magnetic flux B1 (x, i) depends on the position x of the membrane as well as the intensity i flowing in the coil.

Cette modélisation prend en compte le frottement mécanique visqueux Rmt correspondant à une résistance 42 en série avec une bobine 44 correspondant à la masse mobile d'ensemble Mmt, la raideur correspondant à un condensateur 46 de capacité Cmt (x) égale 1/Kmt (x). Ainsi, la raideur dépend de la position x de la membrane. This modeling takes into account the viscous mechanical friction R mt corresponding to a resistor 42 in series with a coil 44 corresponding to the moving mass of set M mt , the stiffness corresponding to a capacitor 46 of capacitance C mt (x) equal 1 / K mt (x). Thus, the stiffness depends on the position x of the membrane.

Enfin, le circuit comporte un générateur 48 représentatif de la force issue de la  Finally, the circuit comprises a generator 48 representative of the force resulting from the

1 ? (XL (χ reluctance du circuit magnétique notée FR (x, i) et égale a - r ^ où Le est l'inductance de la bobine et dépend de la position x de la membrane 1? (XL (χ reluctance of the magnetic circuit denoted by F R (x, i) and equal to -r ^ where L e is the inductance of the coil and depends on the position x of the membrane

La variable v représente la vitesse de la membrane.  Variable v represents the speed of the membrane.

Les paramètres électriques Pélec incluent l'inductance de la bobine Le, la para- inductance L2 de la bobine et l'équivalent perte-fer R2. La modélisation de la partie électrique du haut-parleur d'une enceinte close est illustrée sur la figure 6. Elle est formée d'un circuit en boucle fermée. Il comporte un générateur 50 de force électromotrice ue relié en série à une résistance 52 représentative de la résistance Re de la bobine du haut-parleur. Cette résistance 52 est reliée en série avec une inductance Le (x, i) représentative de l'inductance de la bobine du haut-parleur. Cette inductance dépend de l'intensité i circulant dans la bobine et de la position x de la membrane. The Pelec electrical parameters include the coil inductance Le, the coil inductance L2 and the loss-iron equivalent R2. The modeling of the electrical part of the loudspeaker of a closed enclosure is illustrated in FIG. 6. It is formed of a closed-loop circuit. It comprises a generator 50 of electromotive force ue connected in series with a resistor 52 representative of the resistor Re of the coil of the loudspeaker. This resistor 52 is connected in series with an inductance Le (x, i) representative of the inductance of the coil of the loudspeaker. This inductance depends on the intensity i flowing in the coil and the position x of the membrane.

Pour tenir compte des pertes magnétiques et des variations d'inductance par effet des courants de Foucault, un circuit parallèle RL est monté en série en sortie de la bobine 54. Une résistance 56 de valeur R2(x, i) dépendant de la position de la membrane x et de l'intensité i circulant dans la bobine est représentative de l'équivalent perte-fer. De même, une bobine 58 d'inductance L2(x, i) dépendant également de la position x de la membrane et l'intensité i circulant dans le circuit est représentative de la para-inductance du haut- parleur. To account for magnetic losses and variations in inductance due to the effect of eddy currents, a parallel circuit RL is connected in series at the output of the coil 54. A resistance 56 of value R 2 (x, i) depending on the position the membrane x and the intensity i flowing in the coil is representative of the loss-iron equivalent. Likewise, a coil 58 of inductance L 2 (x, i) also depends on the position x of the membrane and the intensity i flowing in the circuit is representative of the para-inductance of the loudspeaker.

Sont également montés en série dans la modélisation, un générateur de tension Are also mounted in series in modeling, a voltage generator

60 produisant une tension Bl(x, i).v représentative de la force contre-électromotrice de la bobine en mouvement dans le champ magnétique produit par l'aimant et un seconde dL (x 0 60 producing a voltage B1 (x, i) .v representative of the counter-electromotive force of the moving coil in the magnetic field produced by the magnet and a second dL (x 0

générateur 62 produisant une tension g(x,i).v avec g(x,i)=i ^ représentative de l'effet de la variation dynamique de l'inductance avec la position. generator 62 producing a voltage g (x, i) .v with g (x, i) = i ^ representative of the effect of the dynamic variation of the inductance with the position.

De manière générale, on remarque que, dans cette modélisation, le flux Bl capté par la bobine, la raideur Kmt et l'inductance de la bobine Le dépendent de la position x de la membrane, l'inductance Le et le flux Bl dépendent également du courant i circulant dans la bobine. In general, we note that, in this modelization, the flux Bl captured by the coil, the stiffness K mt and the inductance of the coil L e depend on the position x of the membrane, the inductance L e and the flux Bl also depend on the current flowing in the coil.

De préférence, l'inductance de la bobine Le, l'inductance L2 et le terme g dépendent de l'intensité i, en plus de dépendre du déplacement x de la membrane. Preferably, the inductance of the coil L e , the inductance L 2 and the term g depend on the intensity i, in addition to depending on the displacement x of the membrane.

A partir des modélisations explicitées en regard des figures 5 et 6, les équations suivantes sont définies : ue From the models explained with reference to FIGS 5 and 6, the following equations are defined: u e

L2 ^ = R (i - i2 ) L 2 = R (i - i 2 )

2 dt 2 Bl(x, i)i = RmiV + Mml 2 dt 2 Bl (x, i) i = R miV + Mml

Le module de commande 22 comporte en outre une unité 70 de calcul du courant de référence iref et de sa dérivée diref/dt. Cette unité reçoit en entrée les grandeurs dynamiques de référence Gref et les paramètres mécaniques Pméca- Ce calcul du courant de référence lref et de sa dérivée d /dt satisfont les deux équations : The control module 22 further comprises a unit 70 for calculating the reference current i re f and its derivative di re f / dt. This unit receives as input the quantities reference dynamics G re f and the mechanical parameters P m echa- This calculation of the reference current l ref and its derivative d / dt satisfy both equations:

Gl (Xref > f f = RmtVref + M mAref + Kmt (Xr,f ef G l ( X ref> ff = R mt V ref + M mAref + K mt ( X r, f ef

d_  d_

{G1 (xref ,iref )iref ) = RmtAref + MmtdAref I dt + Kmt (xref )v ref {G 1 (x ref, i ref) i ref) = R ref + mt A M I ref mt dA dt + K mt (x ref) v ref

dt avec G, (xref , iref ) = Bl (xref , iref dt with G, (x ref , i ref ) = B1 (x ref , i ref

Ainsi, le courant iref et sa dérivée diref/dt sont obtenus par un calcul algébrique à partir des valeurs des vecteurs entrés par un calcul analytique exacte ou une résolution numérique si nécessaire en fonction de la complexité de Gi(x,i). Thus, the current i re f and its derivative di re f / dt are obtained by an algebraic calculation from the values of the vectors entered by an exact analytical calculation or a numerical resolution if necessary according to the complexity of Gi (x, i ).

La dérivée du courant diref/dt est ainsi obtenue de préférence par un calcul algébrique ou sinon par dérivation numérique. The derivative of the current di re f / dt is thus preferably obtained by an algebraic calculation or otherwise by numerical derivation.

Pour éviter les déplacements excessifs de la membrane du haut-parleur, un déplacement Xmax est imposé au module de commande. Ceci est rendu possible par l'utilisation d'une unité 26 séparée de calcul des grandeurs dynamiques de référence et d'une unité 25 d'adaptation structurelle. To avoid excessive displacement of the speaker diaphragm, a displacement X max is imposed on the control module. This is made possible by the use of a separate dynamic reference quantity calculating unit 26 and a structural matching unit.

La limitation du débattement s'effectue par un dispositif de « mur virtuel » qui empêche la membrane du haut-parleur de dépasser une certaine limite liée à Xmax. Pour ce faire, à mesure que la position xref s'approche de son seuil limite, l'énergie nécessaire pour que la position s'approche du mur virtuel devient de plus en plus grande (comportement non linéaire) pour être infinie sur le mur avec la possibilité d'imposer un comportement asymétrique. Pour cela, le frottement mécanique visqueux Rmt 42 est augmenté non linéairement en fonction de la position xref de la membrane. The limitation of the deflection is carried out by a device of "virtual wall" which prevents the membrane of the loudspeaker to exceed a certain limit related to X max . To do this, as the position x ref approaches its threshold, the energy required for the position approaches the virtual wall becomes larger and larger (non-linear behavior) to be infinite on the wall with the possibility of imposing asymmetrical behavior. For this, the viscous mechanical friction R mt 42 is increased non-linearly as a function of the position x re f of the membrane.

Suivant encore un mode de réalisation, pour la limitation du débattement, l'accélération Aref est maintenue dynamiquement dans des limites minimum et maximum qui garantissent que la position Xref de la membrane ne dépasse pas Xmax. According to yet an embodiment, for limiting the travel, the acceleration A ref is dynamically maintained within minimum and maximum limits to ensure that the position X ref of the membrane does not exceed X ma x.

Dans le cas où, suivant le mode de réalisation, le débattement Xref de la membrane est limité à Xref _sat, et l'accélération de la membrane Aref à Aref sat, les grandeur x0 et v0 sont recalculées à l'instant n par l'algorithme suivant : In the case where, according to the embodiment, the deflection X re f of the membrane is limited to X re f sa t, and the acceleration of the membrane A ref to A ref sat , the magnitude x 0 and v 0 are recalculated at time n by the following algorithm:

Yo satin) = Aref sat(n) - v0 sat(n - ï) - - - xQ sat(n - 1) Yo in its t) = A ref sat (n) - v 0 sat (n - I) - - - x Q sat (n - 1)

v0 sat(n) = intégrateur borné de γ0 sat(n) (identique à 32) v 0 sat (n) = 0 bounded integrator γ sat (n) (identical to 32)

x0 sat(n) = intégrateur borné de v0 sat(n) (identique à 34) x 0 sat (n) = bounded integrator of v 0 sat (n) (same as 34)

vref sat(n) = intégrateur borné de Aref sat(n) (identique à 32) Le calcul du courant de référence U et de sa dérivée dlreI/dt satisfont alors les deux équations suivantes : v re f sat (n) = bounded integrator of A re f sat (n) (same as 32) Calculation of the reference current U and its derivative dl reI / dt then satisfy the two following equations:

GX ( ref _ sat , ïref )ί ref — Rmt V ref _ sat ^ mt ^ref _ sat ^ mt (X ref _ sat ^X ref _ sat ^ m2 X0 _ sat G X (ref _ sat, ï ref) ί ref - R mt V ref _ ^ mt sat ref ^ _ ^ mt sat (X ref sat _ ^ X ^ ref _ sat m2 X 0 _ sat

— {Gi (xref _sat ,iref )iref ) = RmtAref _ sat + M mtdAref _sat I dt + Kmt (xref _ sat )vref sat + Km2v0_ n · \ m / ■ 1 · dLe (x sat , ïref ) - {Gi (x ref _ sat, i ref) i ref) = R mt A r ef _ sat + M mt dA ref _ sat I dt + K mt (x ref sat _) v ref sat + K m2 v 0 _ n · \ m / ■ 1 · dL e (x sat, I ref)

avec Gl (xref sat ,iref ) = Bl(xref sat ,iref ) --iref JJ— . with G l (x ref sat , i ref ) = B1 (x ref sat , i ref ) --i ref J - J -.

En outre, le dispositif de commande 22 comporte une unité 80 d'estimation de la résistance Re du haut-parleur. Cet unité 80 reçoit en entrée les grandeurs dynamiques de référence GreI, l'intensité des courants de référence ireI et sa dérivée direI/dt et, suivant le mode de réalisation envisagé, la température mesurée sur le circuit magnétique du haut- parleur notée Tm meSurée Ou l'intensité mesurée au travers de la bobine notée I mesurée-In addition, the control device 22 comprises a unit 80 for estimating the resistance R e of the loudspeaker. This unit 80 receives as input the reference dynamic quantities G reI , the intensity of the reference currents i reI and its derivative di reI / dt and, according to the embodiment envisaged, the temperature measured on the magnetic circuit of the loudspeaker denoted T m mY urea Or the measured intensity through the coil denoted I mesurée-

En l'absence de mesure du courant circulant, l'unité d'estimation 80 est de la forme illustrée sur la figure 7. Il comporte en entrée un module 82 de calcul de la puissance et de paramètres et un modèle thermique 84. In the absence of a measurement of the circulating current, the estimation unit 80 is of the form illustrated in FIG. 7. It comprises as input a module 82 for calculating the power and parameters and a thermal model 84.

Le modèle thermique 84 assure le calcul de la résistance Re à partir des paramètres calculés, de la puissance déterminée PJB et de la température mesuréeThe thermal model 84 calculates the resistance R e from the calculated parameters, the determined power P JB and the measured temperature.

Tm_mesurée-Tm_mesurée-

La figure 8 donne le schéma général utilisé pour le modèle thermique. Figure 8 gives the general diagram used for the thermal model.

Dans ce modèle, la température de référence est la température de l'air interne de l'enceinte Te. In this model, the reference temperature is the internal air temperature of the enclosure T e .

Les températures considérées sont :  The temperatures considered are:

Tb [°C] : température du bobinage ; T b [° C]: winding temperature;

Tm [°C] : température du circuit magnétique ; et T m [° C]: temperature of the magnetic circuit; and

Te [°C] : température interne de l'enceinte supposée constante ou, idéalement, mesurée. T e [° C]: internal temperature of the enclosure assumed to be constant or, ideally, measured.

La puissance thermique considérée est :  The thermal power considered is:

Pjb [W] : puissance thermique apportée au bobinage par effet Joule ; Pj b [W]: thermal power supplied to the winding by Joule effect;

Le modèle thermique comporte, comme illustré sur la figure 8, les paramètres suivants :  The thermal model comprises, as illustrated in FIG. 8, the following parameters:

Ctbb [J/K] : capacité thermique du bobinage ;  Ctbb [J / K]: thermal capacity of the winding;

R,hbm [K/W] : résistance thermique équivalente entre le bobinage et le circuit magnétique ; et  R, hbm [K / W]: equivalent thermal resistance between the winding and the magnetic circuit; and

Rthba [K/W] : résistance thermique équivalente entre le bobinage et la température interne de l'enceinte ; Les résistances thermiques équivalentes tiennent compte de la dissipation de chaleur par conduction et convection. Rt hb a [K / W]: equivalent thermal resistance between the winding and the internal temperature of the enclosure; The equivalent thermal resistances take into account the heat dissipation by conduction and convection.

La puissance thermique PJb apportée par le courant circulant dans le bobinage est donnée par : The thermal power P Jb provided by the current flowing in the winding is given by:

PJb {t) = Re {Tb )i2 {t) P Jb {t) = R e {T b ) i 2 {t)

où Re(Tb) est la valeur de la résistance électrique à la température Tb : where R e (T b ) is the value of the electrical resistance at temperature T b :

Re (Tb ) = Re (20°C) X (l + 4.10"3 {Tb - 20°C)) R e (T b ) = R e (20 ° C) X (1 + 4.10 "3 (T b - 20 ° C))

où Re(20°C) est la valeur de la résistance électrique à 20°C. Le modèle thermique donné par la figure 8 est le suivant : where R e (20 ° C) is the value of the electrical resistance at 20 ° C. The thermal model given in FIG. 8 is as follows:

Cthb ~~~ = ~ ΐτ: (Tm ~ Tb ) + ~ \ (Te ~ Tb ) + PJb C thb ~~~ = ~ ΐτ: ( T m ~ T b) + ~ \ ( T e ~ T b) + P Jb

at Kthbm \A ref I Kthba V ref I did K thbm \ A ref I K thba V ref I

Sa résolution permet d'obtenir la valeur de la résistance Re à chaque instant. Its resolution makes it possible to obtain the value of the resistance R e at each instant.

En variante, comme illustré sur la figure 9, lorsque le courant i circulant dans la bobine est mesuré, l'estimation de la résistance Re est assurée par un estimateur en boucle fermée, par exemple de type proportionnel intégral. Ceci permet d'avoir un temps de convergence rapide grâce à l'utilisation d'un correcteur proportionnel intégral. As a variant, as illustrated in FIG. 9, when the current i flowing in the coil is measured, the estimate of the resistance R e is provided by a closed-loop estimator, for example of integral proportional type. This makes it possible to have a fast convergence time thanks to the use of an integral proportional corrector.

Enfin, le dispositif de commande 22 comporte une unité 90 de calcul de la tension de sortie de référence L , à partir des grandeurs dynamiques de référence Gref , du courant de référence iref et de sa dérivée diref/dt, des paramètres électriques Péiec et de la résistance Re calculée par l'unité 80. Cette unité de calcul de la tension de sortie de référence met en œuvre les deux équations suivantes : Finally, the controller 22 comprises a unit 90 for calculating the reference output voltage L, from the dynamic quantities of G ref reference i ref reference current and its derivative di ref / dt, electrical parameters P e iec and the resistance R e calculated by the unit 80. This unit for calculating the reference output voltage implements the following two equations:

L2 (X ref ' Kef ) dU2 _ J ( . ^ ref L 2 ( X re f 'Kef) of 2 _ J ( . ^ Ref

R2 (xref ,iref ) dt dt dire f dLe (xref , , ) R 2 (x ref, i ref) dt dt di ref dL e (x ref,,)

U« = R= ef + (Xref ' Kef )— + «2 + Bl(Xref . Kef ref + Kef ~ V ref U '= R = ef + (Xref' Kef) - + '2 + Bl ( X ref Kef ref + Kef ~ V ref

En variante, et pour une enceinte comportant un boîtier ouvert au travers d'un évent, la modélisation mécanico-acoustique du haut-parleur illustrée sur la figure 5 est remplacée par la modélisation de la figure 1 1 et l'unité d'adaptation structurelle 25 est propre à déterminer l'accélération souhaitée de la membrane Aref du haut-parleur à partir de l'accélération désirée de l'air γ0 pour tenir compte de la structure particulière de l'enceinte. As a variant, and for an enclosure comprising an enclosure open through a vent, the mechanical-acoustic modeling of the loudspeaker illustrated in FIG. 5 is replaced by the modeling of FIG. 11 and the structural adaptation unit. 25 is suitable for determining the desired acceleration of the speaker diaphragm A ref from the desired acceleration of the air γ 0 to take account of the particular structure of the enclosure.

Dans ce mode de réalisation, et comme illustré sur la figure 3, le module de commande 22 reçoit en entrée le signal audio SaUdio ref à reproduire issu du modèle désiré 20. L'unité 24 d'application d'un gain de conversion d'unité, dépendant de la tension crête de l'amplificateur 10 et d'une atténuation variable entre 0 et 1 contrôlée par l'utilisateur, assure le passage du signal audio de référence SaUdio_ref à un signal γ0 image d'une grandeur physique à reproduire. Le signal γ0 est, par exemple, une accélération de l'air en regard du haut-parleur ou encore une vitesse de l'air à déplacer par le haut-parleur 14. Dans la suite, on suppose que le signal γ0 est l'accélération de l'air mis en mouvement par l'enceinte. In this embodiment, and as illustrated in FIG. 3, the control module 22 receives as input the audio signal S aU dio ref to be reproduced from the desired model 20. The unit 24 for applying a unit conversion gain, depending on the peak voltage of the amplifier 10 and a variable attenuation between 0 and 1 controlled by the user, ensures the passage of the signal. audio reference S in dio_re f to a signal γ 0 image of a physical quantity to be reproduced. The signal γ 0 is, for example, an acceleration of the air opposite the loudspeaker or a speed of the air to be displaced by the loudspeaker 14. In the following, it is assumed that the signal γ 0 is the acceleration of the air set in motion by the enclosure.

L'unité 25 d'adaptation structurelle du signal à reproduire en fonction de la structure de l'enceinte dans laquelle est utilisé le haut-parleur est propre à fournir une grandeur de référence Aref souhaitée à chaque instant pour la membrane du haut-parleur à partir d'une grandeur correspondante pour le déplacement de l'air mis en mouvement par le dispositif dans lequel est placé le haut-parleur. The structural adaptation unit 25 of the signal to be reproduced as a function of the structure of the enclosure in which the loudspeaker is used is able to provide a reference variable A ref desired at each instant for the speaker diaphragm. from a corresponding quantity for the movement of the air set in motion by the device in which the loudspeaker is placed.

Ainsi, dans l'exemple considéré, la grandeur de référence Aref, calculée à partir de l'accélération de l'air à reproduire γ0 est l'accélération à reproduire pour la membrane du haut-parleur afin que le fonctionnement du haut-parleur impose à l'air total une accélération γ0. Thus, in the example considered, the reference variable A ref , calculated from the acceleration of the air to be reproduced γ 0 is the acceleration to be reproduced for the speaker diaphragm so that the operation of the loudspeaker speaker imposes on the total air an acceleration γ 0 .

Sur la figure 10 est illustré un détail de l'unité d'adaptation structurelle 25. L'entrée γ0 est reliée à une unité d'intégration bornée 127 dont la sortie est elle-même reliée à une autre unité d'intégration bornée 128. FIG. 10 shows a detail of the structural adaptation unit 25. The input γ 0 is connected to a bounded integration unit 127 whose output is itself connected to another bounded integration unit 128 .

Ainsi, en sortie des unités 127 et 128 sont obtenues respectivement l'intégrale première v0 et l'intégrale seconde x0 de l'accélération γ0. Thus, at the output of the units 127 and 128 are respectively obtained the first integral v 0 and the second integral x 0 of the acceleration γ 0 .

Les unités d'intégration bornées sont formées d'un filtre passe-bas du premier ordre et sont caractérisées par une fréquence de coupure F0BF-The bounded integration units are formed of a first-order low-pass filter and are characterized by a cut-off frequency F 0 BF-

L'utilisation d'unité d'intégration bornée permet que les grandeurs utilisées dans le dispositif de commande 22 ne soient les dérivées ou les intégrales les unes des autres que dans la bande passante utile, c'est-à-dire pour les fréquences supérieures à la fréquence de coupure F0BF- Ceci permet de contrôler l'excursion en basse fréquence des grandeurs considérées. The use of bounded integration units allows the quantities used in the control device 22 to be the derivatives or the integrals of each other only in the useful bandwidth, ie for the higher frequencies. at the cut-off frequency F 0 BF- This makes it possible to control the excursion at low frequency of the quantities considered.

En fonctionnement normal, la fréquence de coupure F0BF est choisie de manière à ne pas influencer le signal dans les basses fréquences de la bande passante utile. In normal operation, the cut-off frequency F 0BF is chosen so as not to influence the signal at the low frequencies of the useful bandwidth.

La fréquence de coupure FOBF est prise inférieure au dixième de la fréquence fmin du modèle désiré 20. The cutoff frequency F OB F is taken less than one-tenth of the frequency f min of the desired model 20.

Dans le cas d'une enceinte à évent dans laquelle le haut-parleur est monté, l'unité 25 produit l'accélération de référence désirée pour la membrane Aref par la relation suivante : In the case of a vent enclosure in which the loudspeaker is mounted, the unit 25 produces the desired reference acceleration for the membrane A ref by the following relation:

Avec :  With:

Rm2 : coefficient de fuites acoustiques de l'enceinte ; R m2 : coefficient of acoustic leakage of the enclosure;

Mm2 : inductance équivalente à la masse d'air dans l'évent ; M m2 : inductance equivalent to the air mass in the vent;

Km2 : raideur de l'air dans l'enceinte. K m2 : stiffness of the air in the enclosure.

x0 : position de l'air total déplacé par la membrane et l'évent x 0 : position of the total air displaced by the membrane and the vent

VQ = ÷ : vitesse de l'air total déplacé par la membrane et l'évent VQ = ÷: speed of the total air displaced by the membrane and the vent

Dans ce cas, l'accélération de référence désirée pour la membrane Aref est corrigée des grandeurs dynamiques structurelles x0, v0 de l'enceinte, ces dernières étant différentes des grandeurs dynamiques relatives à la membrane du haut-parleur. In this case, the desired reference acceleration for the membrane A ref is corrected for structural dynamic quantities x 0 , v 0 of the enclosure, the latter being different from the dynamic variables relating to the speaker membrane.

Cette grandeur de référence Aref est introduite dans une unité de calcul 26 des grandeurs dynamiques de référence propre à fournir, à chaque instant, la valeur de la dérivée par rapport au temps de la grandeur de référence notée dAref/dt ainsi que les valeurs des intégrales première et seconde par rapport au temps de cette grandeur de référence notée respectivement Vref et Xref. This reference quantity A ref is introduced into a calculation unit 26 of dynamic reference quantities capable of supplying, at each instant, the value of the derivative with respect to the time of the reference variable denoted dA ref / dt as well as the values first and second integrals with respect to the time of this reference quantity respectively denoted V ref and X ref .

L'ensemble des grandeurs dynamiques de référence est noté dans la suite Gref.The set of reference dynamic quantities is noted in the following G ref .

L'unité 25 d'adaptation structurelle comporte également en son sein une unité de calcul identique à 26 afin de déterminer les grandeurs dynamiques de référence v0 et x0. The structural adaptation unit 25 also comprises within it a calculation unit identical to 26 in order to determine the reference dynamic variables v 0 and x 0 .

L'unité de calcul 26 est illustrée sur la figure 4 et est celle du mode de réalisation précédent.  The computing unit 26 is illustrated in FIG. 4 and is that of the previous embodiment.

Comme précédemment, les tables 36 et 38 sont propres à définir, en fonction des grandeurs dynamiques de référence Gref reçues en entrée, les paramètres électromécaniques Pméca et électriques Péiec respectivement. Ces paramètres Pméca et Péiec sont obtenus respectivement à partir d'une modélisation mécanique du haut-parleur telle qu'illustrée sur la figure 1 1 , où le haut-parleur est supposé installé dans une enceinte à évent, et d'une modélisation électrique du haut-parleur telle qu'illustrée sur la figure 6. As before, the tables 36 and 38 are adapted to define, as a function of the dynamic reference values G ref received at the input, the electromechanical parameters P mec and electrical P e i ec respectively. These parameters P Meca and P é i ec are obtained respectively from a mechanical modeling of the loudspeaker as illustrated in Figure 1 1, where the speaker is assumed installed in a vent enclosure, and of an electrical model of the loudspeaker as shown in FIG.

Les paramètres électromécaniques Pméca incluent le flux magnétique capté par la bobine noté Bl produit par le circuit magnétique du HP, la raideur du haut-parleur notée Kmt(xD), les frottements mécaniques visqueux du haut-parleur notés Rmt, la masse mobile de l'ensemble du haut-parleur notée Mmt, la raideur de l'air dans l'enceinte notée Km2, les fuites acoustiques de l'enceinte notées Rm2 et 'a masse d'air dans l'évent notées Mm2. The electromechanical parameters P mec include the magnetic flux captured by the coil noted B1 produced by the magnetic circuit of the HP, the stiffness of the speaker noted K mt (x D ), the viscous mechanical friction of the speaker noted R mt , the mobile mass of the entire loudspeaker noted M mt , the stiffness of the air in the enclosure noted K m2 , the acoustic leakage of the enclosure rated R m2 and ' a mass of air in the vent noted M m2 .

Les trois dernières quantités qui sont intégrées dans Pméca ne figurent pas sur la figure 3. La modélisation de la partie mécanico-acoustique du haut-parleur placé dans une enceinte à évent illustrée sur la figure 1 1 comprend, dans un circuit en boucle fermée unique, un générateur 140 de tension BI(xD, i).i correspondant à la force motrice produite par le courant i circulant dans la bobine du haut-parleur. Le flux magnétique BI(xD, i) dépend de la position xD de la membrane ainsi que de l'intensité i circulant dans la bobine. The last three quantities that are integrated in P Meca are not shown in Figure 3. The modeling of the mechanico-acoustic part of the loudspeaker placed in a vent enclosure illustrated in FIG. 11 comprises, in a single closed loop circuit, a voltage generator 140 BI (x D , i) .i corresponding to the driving force produced by the current flowing in the coil of the loudspeaker. The magnetic flux BI (x D , i) depends on the position x D of the membrane as well as the intensity i flowing in the coil.

Cette modélisation prend en compte le frottement mécanique visqueux Rmt de la membrane correspondant à une résistance 142 en série avec une bobine 144 correspondant à la masse mobile d'ensemble Mmt de la membrane, la raideur de la membrane correspondant à un condensateur 146 de capacité Cmt (xD) égale 1/Kmt (xD). Ainsi, la raideur dépend de la position xD de la membrane. This modeling takes into account the viscous mechanical friction R mt of the membrane corresponding to a resistor 142 in series with a coil 144 corresponding to the overall moving mass M mt of the membrane, the stiffness of the membrane corresponding to a capacitor 146 of capacitance C mt (x D ) equals 1 / K mt (x D ). Thus, the stiffness depends on the position x D of the membrane.

Pour tenir compte de l'évent, les paramètres Rm2, Cm2 et Mm2 suivant sont utilisés :To account for the vent, the following parameters R m2 , C m2 and M m2 are used:

Rm2 '■ coefficient de fuites acoustiques de l'enceinte ; R m2 '■ coefficient of acoustic leakage of the enclosure;

Mm2 : inductance équivalente à la masse d'air dans l'évent ; M m2 : inductance equivalent to the air mass in the vent;

cm2 =— '■ compliance de l'air dans l'enceinte. cm2 = - ' ■ compliance of the air in the enclosure.

Dans la modélisation de la figure 1 1 , ils correspondent respectivement à une résistance 147, une bobine 148 et un condensateur 149 montés en parallèle.  In the modeling of FIG. 11, they respectively correspond to a resistor 147, a coil 148 and a capacitor 149 connected in parallel.

Dans cette modélisation, la force issue de la réluctance du circuit magnétique est négligée.  In this model, the force resulting from the reluctance of the magnetic circuit is neglected.

Les variables utilisées sont :  The variables used are:

vD = ^ : vitesse de la membrane du haut-parleur γ° = ' accélération de la membrane du haut-parleur v = ^ D: membrane the speed of the speaker γ ° = 'acc élération of the loudspeaker membrane

vL : vitesse de l'air des fuites d'air v L : air speed of air leaks

vp : vitesse l'air en sortie de l'évent (port) v p : speed the air leaving the vent (port)

v0 = ^ = vD + vL + vP : vitesse de l'air total déplacé par la membrane et l'évent γ0 = ^ : accélération de l'air total déplacé. v 0 = ^ = v D + v L + v P : speed of the total air displaced by the membrane and the vent γ 0 = ^: acceleration of the total air displaced.

La pression acoustique totale à 1 mètre est donnée par : p = -^-γ0 The total sound pressure at 1 meter is given by: p = - ^ - γ 0

nstrn. n str n.

où SD : section efficace du haut-parleur, nstr = 2 : angle solide d'émission. where S D : loudspeaker cross-section, n str = 2: solid emission angle.

L'équation mécanico-acoustique correspondant à la figure 1 1 est la suivante :  The mechanical-acoustic equation corresponding to FIG. 11 is the following:

Bl(xD, i)i = Mmt + Km2XoBl (x D , i) i = M mt + K m2 Xo

La relation suivante lie les différentes grandeurs : γ0 = γΌ -— v0 - -^22- x0 The following relation links the different quantities: γ 0 = γ Ό - v 0 - - ^ 22 - x 0

Rm2 Mm2  Rm2 Mm2

La modélisation de la partie électrique du haut-parleur est illustrée par la figure 6 est identique à celle du premier mode de réalisation. A partir des modélisations explicitées en regard des figures 1 1 et 6, les équations suivantes sont définies : ue = R + Le (xD , i)^- + R2 (i - i2 ) + Bl(xD , i)vD + idLe^D , l D The modeling of the electrical part of the loudspeaker is illustrated in FIG. 6 and is identical to that of the first embodiment. From the modelizations explained with regard to FIGS. 1 1 and 6, the following equations are defined: u e = R + L e (x D , i) ^ - + R 2 (i - i 2 ) + B 1 (x D , i) v D + i dLe ^ D, l D

LLl LL v y- g (xD ,i) Lll ll v y g (x D, i)

di  di

L2 ^ 2- = R (i - i2 ) L 2 ^ 2- = R (i - i 2 )

dt  dt

dv  dv

Bl(xD ,i)i = RmtvD + M D Bl (x D , i) i = R mt v D + MD

mt D )¾ mt D) ¾

dt  dt

Le module de commande 22 comporte en outre une unité 70 de calcul du courant de référence iref et de sa dérivée diref/dt. Cette unité reçoit en entrée les grandeurs dynamiques de référence Gref, les paramètres mécaniques Pméca, et les grandeurs x0 et v0. Ce calcul du courant de référence U et de sa dérivée dU/dt satisfont les deux équations : The control module 22 further comprises a unit 70 for calculating the reference current i re f and its derivative di re f / dt. This unit receives as input the reference dynamic quantities G ref, the mechanical parameters P m ACR and quantities x 0 and v 0. This calculation of the reference current U and its derivative dU / dt satisfy both equations:

G ref ef '^ref = Rmt Vref + M mAef + K 'm (Xr 4 )Xref + Km2X0 G ref ef ' ^ ref = R m t V ref + M mAef + K' m ( X r 4 ) X ref + K m2 X 0

d_  d_

fa (xref . f ) f ) = t f + Mmt dAref I dt + Kmt (xref )vref + Km2v0 fa (x ref. f) f) = tf + M mt dA dt I ref + K mt (x ref) v ref + K v 0 m2

dt avec G, (xref , iref ) = Bl (xref , iref dt with G, (x ref , i ref ) = B1 (x ref , i ref

Ainsi, le courant iref et sa dérivée diref/dt sont obtenus par un calcul algébrique à partir des valeurs des vecteurs entrés par un calcul analytique exacte ou une résolution numérique si nécessaire en fonction de la complexité de Gi(x,i). Thus, the current i re f and its derivative di re f / dt are obtained by an algebraic calculation from the values of the vectors entered by an exact analytical calculation or a numerical resolution if necessary according to the complexity of Gi (x, i ).

La dérivée du courant diref/dt est ainsi obtenue de préférence par un calcul algébrique ou sinon par dérivation numérique. The derivative of the current di ref / dt is thus preferably obtained by an algebraic calculation or else by digital derivation.

Pour éviter les déplacements excessifs de la membrane du haut-parleur, un déplacement Xmax est imposé au module de commande comme dans le mode de réalisation précédent. To avoid excessive displacement of the speaker diaphragm, a displacement X max is imposed on the control module as in the previous embodiment.

En outre, le dispositif de commande 22 comporte une unité 80 d'estimation de la résistance Re du haut-parleur comme décrit en regard du mode de réalisation précédent. In addition, the control device 22 comprises a unit 80 for estimating the resistance R e of the loudspeaker as described in the prior embodiment.

Dans le cas où l'amplificateur 16 est un amplificateur en courant et non en tension comme décrit précédemment, les unités 38, 80 et 90 du dispositif de commande sont supprimées et l'intensité de sortie de référence iref commandant l'amplificateur est prise en sortie de l'unité 70. In the case where the amplifier 16 is an amplifier in current and not in voltage as previously described, the units 38, 80 and 90 of the control device are suppressed and the reference output intensity i re controlling the amplifier is taken out of the unit 70.

Dans le cas d'une enceinte comportant un radiateur passif formé d'une membrane, le modèle mécanique de la figure 6 est remplacé par celui de la figure 12 dans laquelle les éléments identiques à ceux de la figure 6 portent les mêmes numéros de référence. Ce module comporte en série avec la bobine Mm2 48, correspondant à la masse de la membrane du radiateur passif, une résistance 202 et un condensateur 204 de valeur cm3 =— correspondant respectivement aux pertes mécaniques Rm2 du radiateur passif et à la raideur mécanique Km3 de la membrane du radiateur passif. L'accélération de référence de la membrane Aref est donnée par : In the case of an enclosure comprising a passive radiator formed of a membrane, the mechanical model of FIG. 6 is replaced by that of FIG. 12 in which the elements identical to those of FIG. 6 bear the same reference numerals. This module comprises in series with the coil M m2 48, corresponding to the mass of the passive radiator membrane, a resistor 202 and a capacitor 204 of value c m3 = - respectively corresponding to the mechanical losses R m2 of the passive radiator and the stiffness mechanical K m3 of the passive radiator membrane. The reference acceleration of the membrane A ref is given by:

Aref — Yo + p V0 M X°R A ref - Yo + p V 0 M X ° R

Km2 mm2 M m2 km2

Avec x0R donné par filtrage par un filtre passe-haut de x0 : With x 0R given by filtering by a high-pass filter of x 0 :

s2 s 2

2 i "m3 , Λτη3 2 i "m3, Λ τη3

+ Mm2 S + Mm2 + M m2 S + M m2

Ainsi, la structure d'adaptation structurelle 25 comportera en série deux intégrateurs bornés pour l'obtention de v0 et x0 à partir de γ0, puis le calcul de x0R à partir de x0 par filtrage passe-haut avec les paramètres supplémentaires Rm3 et Km3 qui sont respectivement, la résistance de pertes mécaniques et la constante de raideur mécanique de la membrane du radiateur passif. Thus, the structural adaptation structure 25 will comprise in series two bounded integrators for obtaining v 0 and x 0 from γ 0 , then the calculation of x 0 R starting from x 0 by high-pass filtering with the parameters additional R m3 and K m3 respectively, the mechanical loss resistance and the mechanical stiffness constant of the passive radiator membrane.

Claims

REVENDICATIONS 1 . - Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) dans une enceinte comportant :1. - Device for controlling a loudspeaker (14) in an enclosure comprising: - une entrée pour un signal audio (SaUdio_ref) à reproduire ; - an input for an audio signal (S aU dio_ref) to reproduce; - une sortie de fourniture d'un signal d'excitation du haut-parleur ; - an output for supplying a loudspeaker excitation signal; caractérisé en ce qu'il comporte une commande comportant : characterized in that it includes a command comprising: - des moyens (24, 25) de calcul d'une grandeur dynamique désirée (Aref) de la membrane du haut-parleur en fonction du signal audio (SaUdio_ref) à reproduire et de la structure de l'enceinte ; - means (24, 25) for calculating a desired dynamic quantity (A ref ) of the loudspeaker membrane as a function of the audio signal (S aU dio_ref) to be reproduced and the structure of the enclosure; - des moyens (26) de calcul, à chaque instant, d'une pluralité de grandeurs dynamiques désirées (Aref, dAref/dt, Vref, Xref) de la membrane du haut-parleur en fonction de la seule grandeur dynamique désirée (Aref) ; - means (26) for calculating, at each instant, a plurality of desired dynamic quantities (A ref , dA ref/ dt, V ref , X re f) of the loudspeaker membrane as a function of the single quantity desired dynamic (A ref ); - une modélisation mécanique (36) du haut-parleur ; et - a mechanical modeling (36) of the speaker; And - des moyens (70, 80, 90) pour calculer, à chaque instant, le signal d'excitation, sans boucle de rétroaction, à partir de la modélisation mécanique (36) du haut-parleur et des grandeurs dynamiques désirées (Aref, dAref/dt, Vref, Xref) - - means (70, 80, 90) for calculating, at each instant, the excitation signal, without feedback loop, from the mechanical modeling (36) of the loudspeaker and the desired dynamic quantities (A ref , dA ref/ dt, V ref , X re f) - 2. - Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite commande comporte en outre une modélisation électrique (38) du haut-parleur, et les moyens (70, 80, 90) pour calculer, à chaque instant, le signal d'excitation, sont propres à calculer le signal d'excitation en outre en fonction de la modélisation électrique (38) du haut-parleur. 2. - Device for controlling a loudspeaker (14) according to claim 1, characterized in that said control further comprises an electrical modeling (38) of the loudspeaker, and the means (70, 80, 90) to calculate, at each moment, the excitation signal, are able to calculate the excitation signal in addition as a function of the electrical modeling (38) of the loudspeaker. 3. - Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la modélisation électrique (38) du haut-parleur prend en compte : 3. - Device for controlling a loudspeaker (14) according to claim 2, characterized in that the electrical modeling (38) of the loudspeaker takes into account: - une résistance (R2) représentative des pertes magnétiques du haut-parleur ; - une inductance (L2) représentative d'une para-inductance résultant de l'effet des courants de Foucault dans le haut-parleur. - a resistance (R 2 ) representative of the magnetic losses of the loudspeaker; - an inductance (L 2 ) representative of a para-inductance resulting from the effect of eddy currents in the loudspeaker. 4. - Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la modélisation électrique (38) du haut-parleur prend en compte la variation de l'inductance (Le) de la bobine du haut-parleur en fonction de l'intensité (i) circulant dans le haut-parleur. 4. - Device for controlling a loudspeaker (14) according to claim 2 or 3, characterized in that the electrical modeling (38) of the loudspeaker takes into account the variation of the inductance (L e ) of the loudspeaker coil as a function of the intensity (i) flowing through the loudspeaker. 5. - Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la modélisation électrique (38) du haut- parleur prend en compte la variation de l'inductance (Le) de la bobine du haut-parleur en fonction de la position (x) de la membrane de la bobine. 5. - Device for controlling a loudspeaker (14) according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the electrical modeling (38) of the loudspeaker takes into account the variation of the inductance ( The e ) of the speaker coil as a function of the position (x) of the coil diaphragm. 6.- Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la modélisation électrique (38) du haut- parleur prend en compte la variation du flux magnétique capté (Bl) par la bobine du haut- parleur en fonction de l'intensité (i) circulant dans le haut-parleur. 6.- Device for controlling a loudspeaker (14) according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the electrical modeling (38) of the loudspeaker loudspeaker takes into account the variation of the magnetic flux captured (Bl) by the loudspeaker coil as a function of the intensity (i) circulating in the loudspeaker. 7. - Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la modélisation électrique (38) du haut- parleur prend en compte la variation du flux magnétique capté (Bl) par la bobine du haut- parleur en fonction de la position (x) de la membrane de la bobine. 7. - Device for controlling a loudspeaker (14) according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the electrical modeling (38) of the loudspeaker takes into account the variation of the magnetic flux captured ( Bl) by the speaker coil as a function of the position (x) of the coil membrane. 8. - Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la modélisation électrique (38) du haut- parleur prend en compte la variation de la dérivée de l'inductance par rapport au temps de la bobine du haut-parleur (g(x,i)) en fonction de l'intensité (i) circulant dans le haut-parleur. 8. - Device for controlling a loudspeaker (14) according to any one of claims 2 to 7, characterized in that the electrical modeling (38) of the loudspeaker takes into account the variation of the derivative of the 'inductance versus time of the loudspeaker coil (g(x,i)) as a function of the intensity (i) flowing through the loudspeaker. 9. - Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que la modélisation électrique (38) du haut- parleur prend en compte la variation de la dérivée de l'inductance par rapport au temps de la bobine du haut-parleur (g(x,i)) en fonction de la position (x) de la membrane de la bobine. 9. - Device for controlling a loudspeaker (14) according to any one of claims 2 to 8, characterized in that the electrical modeling (38) of the loudspeaker takes into account the variation of the derivative of the The inductance versus time of the speaker coil (g(x,i)) as a function of the position (x) of the coil diaphragm. 10. - Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que la modélisation électrique (38) du haut- parleur prend en compte la variation de la résistance (Re) de la bobine du haut-parleur en fonction d'une température (Tm mesurée) mesurée du circuit magnétique du haut-parleur. 10. - Device for controlling a loudspeaker (14) according to any one of claims 2 to 9, characterized in that the electrical modeling (38) of the loudspeaker takes into account the variation of the resistance (R e ) of the loudspeaker coil as a function of a temperature (T m measured) measured from the magnetic circuit of the loudspeaker. 1 1 .- Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que la modélisation électrique (38) du haut- parleur prend en compte la variation de la résistance (Re) de la bobine du haut-parleur en fonction d'une intensité (I mesurée) mesurée dans la bobine du haut-parleur. 1 1.- Device for controlling a loudspeaker (14) according to any one of claims 2 to 9, characterized in that the electrical modeling (38) of the loudspeaker takes into account the variation of the resistance ( R e ) of the loudspeaker coil as a function of an intensity (I measured) measured in the loudspeaker coil. 12.- Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (26) de calcul des grandeurs dynamiques désirées (Aref, dAref/dt, Vref, Xref) en fonction du signal audio à reproduire comportent au moins un intégrateur borné (32) caractérisé par une fréquence de coupure (FOBF) limitant l'intégration dans la bande de passante utile inférieure à la fréquence de coupure (FOBF) - 12.- Device for controlling a loudspeaker (14) according to any one of the preceding claims, characterized in that the means (26) for calculating the desired dynamic quantities (A ref , dA ref/ dt, V ref , _ OB F) - 13.- Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pluralité de grandeurs dynamiques désirées (Aref, dAref/dt, Vref, Xref) est l'ensemble de valeurs à un instant donné de quatre fonctions qui sont des dérivées d'ordres différents d'une même fonction. 13.- Device for controlling a loudspeaker (14) according to any one of the preceding claims, characterized in that the plurality of desired dynamic quantities (A ref , dA ref/ dt, V ref , X re f) is the set of values at a given time of four functions which are derivatives of different orders of the same function. 14.- Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (26) de calcul de grandeurs dynamiques désirées (Aref, dAref/dt, Vref, Xref) sont propres à assurer des calculs des grandeurs dynamiques désirées par intégration et/ou dérivation du signal audio à reproduire (Aref). 14.- Device for controlling a loudspeaker (14) according to any one of the preceding claims, characterized in that the means (26) for calculating desired dynamic quantities (A ref , dA ref/ dt, V ref , X re f) are suitable for ensuring calculations desired dynamic quantities by integration and/or derivation of the audio signal to be reproduced (A ref ). 15. - Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (70, 80, 90) pour calculer le signal d'excitation, sans boucle de rétroaction, à partir des grandeurs dynamiques désirées (Aref, dAref/dt, Vref, Xref) sont propres à assurer des calculs algébriques de l'intensité ( du courant désiré dans la bobine et de la dérivée (diref/dt) par rapport au temps de l'intensité du courant désirée dans la bobine. 15. - Device for controlling a loudspeaker (14) according to any one of the preceding claims, characterized in that the means (70, 80, 90) for calculating the excitation signal, without feedback loop, from the desired dynamic quantities (A ref , dA ref/ dt , V ref , relation to time of the desired current intensity in the coil. 16. - Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la modélisation mécanique (36) du haut-parleur prend en compte les frottements mécaniques (Rmt) du haut-parleur et en ce qu'il comporte des moyens pour que la résistance (Rmt) dépende d'au moins une des grandeurs dynamiques désirées (Aref, dAref/dt, Vref, Xre suivant une fonction croissante non linéaire tendant vers l'infini lorsque au moins l'une des grandeurs dynamiques désirées (Aref, dAref/dt, Vref, Xref) tend vers une valeur prédéterminée (Xmax). 16. - Device for controlling a loudspeaker (14) according to any one of the preceding claims, characterized in that the mechanical modeling (36) of the loudspeaker takes into account the mechanical friction (R mt ) of the top -speaker and in that it includes means so that the resistance (R mt ) depends on at least one of the desired dynamic quantities (A ref , dA ref/ dt, V ref , X re following a non-linear increasing function tending towards infinity when at least one of the desired dynamic quantities (A ref , dA ref/ dt, V ref , X ref ) tends towards a predetermined value (X max ). 17. - Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pluralité des grandeurs dynamiques désirées (Aref, dAref/dt, Vref, Xref) comportent l'accélération de la membrane du haut-parleur (Aref) et la position (Xref) de la membrane du haut-parleur et en ce qu'il comporte des moyens pour limiter l'accélération (Aref) dans un intervalle prédéterminé, pour limiter les excursions de la position (Xref) de la membrane au-delà d'une valeur prédéterminée 17. - Device for controlling a loudspeaker (14) according to any one of the preceding claims, characterized in that the plurality of desired dynamic quantities (A ref , dA ref/ dt, V ref , X ref ) comprise the acceleration of the loudspeaker membrane (A ref ) and the position (X ref ) of the loudspeaker membrane and in that it comprises means for limiting the acceleration (A ref ) in a predetermined interval , to limit excursions of the position (X ref ) of the membrane beyond a predetermined value 18. - Dispositif de commande d'un haut-parleur (14) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (25) de calcul de la grandeur dynamique (Aref) de la membrane du haut-parleur sont propres à appliquer une correction différente de l'identité, et tenant compte de grandeurs dynamiques structurelles (x0, v0) de l'enceinte différentes des grandeurs dynamiques relatives à la membrane du haut-parleur. 18. - Device for controlling a loudspeaker (14) according to any one of the preceding claims, characterized in that the means (25) for calculating the dynamic quantity (A ref ) of the loudspeaker membrane are suitable for applying a different correction of the identity, and taking into account structural dynamic quantities (x 0 , v 0 ) of the enclosure different from the dynamic quantities relating to the loudspeaker membrane. 19. - Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'enceinte comporte un évent et les grandeurs dynamiques structurelles (x0, v0) de l'enceinte comportent au moins une dérivée d'ordre prédéterminée de la position de l'air déplacé par l'enceinte. 19. - Device according to claim 18, characterized in that the enclosure comprises a vent and the structural dynamic quantities (x 0 , v 0 ) of the enclosure comprise at least one derivative of predetermined order of the position of the air displaced by the enclosure. 20. - Dispositif selon la revendication 18 ou 19, caractérisé en ce que les grandeurs dynamiques structurelles (x0, v0) de l'enceinte comportent la position de l'air (x0) déplacé par l'enceinte. 20. - Device according to claim 18 or 19, characterized in that the structural dynamic quantities (x 0 , v 0 ) of the enclosure include the position of the air (x 0 ) displaced by the enclosure. 21 . - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 8 à 20, caractérisé en ce que les grandeurs dynamiques structurelles (x0, v0) de l'enceinte comportent la vitesse (v0) de l'air déplacé par l'enceinte. 21. - Device according to any one of claims 1 8 to 20, characterized in that the structural dynamic quantities (x 0 , v 0 ) of the enclosure include the speed (v 0 ) of the air displaced by the enclosure. 22. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enceinte est une enceinte à évent et les grandeurs dynamiques structurelles (x0, v0) de l'enceinte dépendent d'au moins un des paramètres suivants : 22. - Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the enclosure is a vent enclosure and the structural dynamic quantities (x 0 , v 0 ) of the enclosure depend on at least one of the following parameters : - coefficient de fuites acoustiques de l'enceinte (Rm2) - acoustic leakage coefficient of the enclosure (R m2 ) - inductance équivalente à la masse d'air dans l'évent (Mm2) - inductance equivalent to the mass of air in the vent (M m2 ) - compliance de l'air dans l'enceinte {Cm2 =— ). - compliance of the air in the enclosure {C m2 =— ). 23. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enceinte est une enceinte à radiateur passif et les grandeurs dynamiques structurelles (x0, v0) de l'enceinte dépendent d'au moins un des paramètres suivants : 23. - Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the enclosure is an enclosure with a passive radiator and the structural dynamic quantities (x 0 , v 0 ) of the enclosure depend on at least one of the parameters following: - coefficient de fuites acoustiques de l'enceinte (Rm2) - acoustic leakage coefficient of the enclosure (R m2 ) - inductance équivalente à la masse de la membrane du radiateur passif (Mm2) - inductance equivalent to the mass of the membrane of the passive radiator (M m2 ) - compliance de l'air dans l'enceinte {Cm2 =— ) - compliance of the air in the enclosure {C m2 =—) - pertes mécaniques du radiateur passif (ffm3) - mechanical losses of the passive radiator (ff m3 ) - compliance mécanique de la membrane (Cm3 =— ). - mechanical compliance of the membrane (C m3 =—).
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