6 熱建模與控制

由於 R_E 測量僅定期進行，演算法需要一種方法在兩次測量之間的間隙持續得知音圈溫度。解決方案是採用預測性熱模型，這是一種多階電阻-電容熱網路（請參見圖 4）。此模型模擬從音圈到喇叭磁體結構，最後到裝置機殼與環境空氣的熱傳遞過程，並以完整的控制迴路速率運作。每當基於 IV 感測的新 R_E 讀數產生時，系統會重新校準模型，並修正自上次檢查點以來累積的任何漂移。

透過這種方式追蹤散熱路徑，演算法可以預測在即將到來的音訊峰值期間溫度上升的速度，以及在音訊停頓期間冷卻的速度。此估計值會提供給功率控制器，由其持續且不間斷地執行音訊訊號的安全操作限制。當估計的音圈溫度接近喇叭的 T_max 時，控制器會降低允許的功率限制，以保護喇叭免於過熱。當喇叭在音訊較弱的片段冷卻時，控制器則會允許向喇叭輸出更高的功率。

熱保護演算法根據熱控制器預測的功率限制來控制音訊訊號，應用平滑的寬頻增益衰減，降低傳輸到喇叭的整體均方根 (RMS) 功率，使音圈能夠冷卻，而不會產生突發且可察覺的音量下降。這種增益衰減採用較慢的起動與釋放時間；由於人類聽覺對整體音量的逐漸變化較不敏感，因此衰減過程會無縫地融入背景中，進而保留音訊的感知動態。請參閱 圖 5。

在圖 6 中，藍色曲線代表智慧型放大器的預估溫度，而紅色線條則表示 T_max 限制。放大器會動態調變音訊訊號，以確保喇叭始終處於可靠的溫度範圍內（並預留一定的空餘空間以應對 IV 感測器的誤差）。