CN107172558A - 一种新型喇叭故障检测方法 - Google Patents

Abstract

一种新型喇叭故障检测方法，实现所述检测方法的系统包括功放模块、采样模块、分析模块和激励模块；所述故障检测方法包括如下过程：播放固定频率的音频信号，同时设置的音量要与生成喇叭检测基准值时一致；激励模块发送激励信号，功放模块接收来自于激励模块的激励信号后将固定幅值固定频率的音频信号进行放大处理，并在喇叭上输出；采样模块采集喇叭两端间的电压信号，每个采样周期采取n个点，每隔m毫秒采样一次，总共采样k个周期，与生成喇叭检测基准值时采集相同的样本数量；分析模块对采集到的电压信号进行分析和比较得到比较值，将比较值与喇叭检测基准值进行比较，就可辨别喇叭的状态。本发明提灵活性较好、使用方便。

Description

一种新型喇叭故障检测方法

技术领域

本发明涉及喇叭故障检测领域，尤其是一种喇叭故障检测方法。

背景技术

在车辆、火车、地铁和轮船等各种交通工具中，为了给乘客提供更便利服务，这些交通工具中一般都配备喇叭。喇叭主要用于语音报站或者播放多媒体音频。但现有的公交系统中，喇叭安装完毕后没有检测系统来判别其好坏，全靠人工巡检发现并上报。若无人检测，那么无法确定喇叭的状态。然而，在目前的公交系统中，喇叭长期使用后或者在恶劣的环境下使用后，其出现故障的概率大大增加。通常，若喇叭当喇叭出现故障时，相关工作人员并不能在第一时间得到消息并进行维修，通常要等到巡检人员发现后才得以维护。当喇叭出现故障时，会影响音频正常播放，比如公交用语、安全提示、多媒体音频等都无法正常播放，给相关公司造成不必要的损失，同时影响乘客的体验性，因此只能靠人工去辨别喇叭的状态。

在目前的车辆中，车载喇叭系统没有进行智能化检测，因此存在一个缺点：车载音频播放系统的工作受到车载喇叭系统影响，从而车载喇叭的状态直接影响车载音频系统的功能和效果。

在喇叭故障检测上，公开号为CN201410132934发明了检测喇叭后腔气密性检测，其利用喇叭两端电压值与阈值进行比较，从而判断出喇叭鼓膜是否毁坏。这种方法检测喇叭鼓膜气密性，不能检测出喇叭是否短路或者断路故障。

发明内容

为了克服已有喇叭故障检测方式的功能单一、灵活性较差的不足，本发明提供一种灵活性较好、使用方便的新型喇叭故障检测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型喇叭故障检测方法，实现所述检测方法的系统包括功放模块、采样模块、分析模块和激励模块；

所述故障检测方法包括如下过程：播放固定频率的音频信号，固定频率与生成喇叭检测基准值时采用的频率一致，同时设置的音量要与生成喇叭检测基准值时一致；激励模块发送激励信号，功放模块接收来自于激励模块的激励信号后将固定幅值固定频率的音频信号进行放大处理，并在喇叭上输出；采样模块采集喇叭两端间的电压信号，每个采样周期采取n个点，每隔m毫秒采样一次，总共采样k个周期，与生成喇叭检测基准值时采集相同的样本数量；分析模块对采集到的电压信号进行分析和比较得到比较值，将比较值与喇叭检测基准值进行比较，就可辨别喇叭的状态。

进一步，所述喇叭检测基准值为基准区间值，所述分析模块中，将比较值与基准区间值比较，如果在基准值区间内，则喇叭完好；如果不在区间内，则喇叭异常。

再进一步，所述喇叭检测基准值的生成过程如下：首先播放一段固定频率的音频，播放时间t秒，对音频数据进行采样和分析从而得到喇叭检测的基准值，该基准值可用来判断喇叭是否正常。

更进一步，在所述喇叭检测基准值生成期间，激励模块形成激励信号并且发送该激励信号，该激励信号就是固定频率的音频信号；功放模块接收到来自于激励模块的激励信号，然后对此激励信号进行放大，并且输出到喇叭；采样模块采集喇叭两端间的电压信号，每个采样周期采取n个点，每隔m毫秒采样一次，总共采样k个周期；分析模块对所采集的数据进行统计并分析，形成喇叭检测的基准值。

所述激励模块发出的激励信号是正弦波或方波。

采样k个周期，采样信号的平均值进行分析和处理，得到基准值范围区间，把此区间作为喇叭检测基准值，作为辨别喇叭状态的依据。

本发明的有益效果主要表现在：检测喇叭鼓膜气密性，同时可以检测出喇叭是否短路或者断路故障；灵活性较好、使用方便。

附图说明

图1是喇叭故障检测系统的示意图。

图2是基准值形成流程图。

图3是新型喇叭故障检测的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图3，一种新型喇叭故障检测方法，实现所述检测方法的系统包括功放模块A、采样模块B、分析模块C和激励模块D；需要说明的是，在实际使用过程中，主要由生成检验喇叭正常的基准值和检测喇叭的状态等两大部分构成。

喇叭检测基准值的生成：首先系统播放一段固定频率(如1OHZ)的音频，播放时间t秒，系统对音频数据进行采样和分析从而得到喇叭检测的基准值，该基准值可用来判断喇叭是否正常。在基准值生成期间，激励模块D形成激励信号并且发送该激励信号，该激励信号就是固定频率的音频信号。功放模块A接收到来自于激励模块D的激励信号，然后对此激励信号进行放大，并且输出到喇叭。采样模块B采集喇叭两端间的电压信号，每个采样周期采取n个点，每隔m毫秒采样一次，总共采样k个周期。分析模块C对所采集的数据进行统计并分析，形成喇叭检测的基准值。激励模块D发出的激励信号可能是正弦波或方波或其他波形等。若激励信号是正弦波，那么采样模块B采集到的信号为正弦波，此时喇叭上采样到的电压信号随着时间而波动，因此为了准确形成喇叭检测基准值，系统会采样k个周期，对大量采样数据进行分析并得到基准值。同时在每个周期内采样的初始相位会有偏差，因此每次采集到的电压信号会存在偏差，那么基准值也会有偏差。为了确保检测的准确，因此对采样信号的平均值进行分析和处理，得到基准值范围区间。系统把此区间作为喇叭检测基准值c，作为辨别喇叭状态的依据。另外喇叭采样电压信号会随着喇叭音量的变化而变化，因此在喇叭检测基准值生成时，系统的音量需设置为固定值b。

本喇叭智能检测系统检测期间，系统播放固定幅值固定频率(如10HZ)的音频信号,同时系统设置的音量要与生成喇叭检测基准值时一致(两者系统设置音量应一致，音量同为b)。激励模块D用于发送激励信号，功放模块A接收来自于激励模块D的激励信号，它将固定幅值固定频率的音频信号进行放大处理，并在喇叭上输出。采样模块B采集喇叭两端间的电压信号，每个采样周期采取n个点，每隔m毫秒采样一次，总共采样k个周期，与生成喇叭检测基准值时采集相同的样本数量。分析模块C对采集到的电压信号进行分析和比较得到比较值，将比较值与基准值进行比较，就可辨别喇叭的状态。

当喇叭出现故障，如短路，断路时，所采集到的电压信号会明显变化。将比较值与基准值区间值c比较，如果在基准值区间内，则喇叭完好；如果不在区间内，则喇叭异常。

系统检测喇叭后获取喇叭的状态，通过网络把喇叭的状态上传到系统。相关人员在系统或者操作后台中就可获得喇叭的状态，方便相关人员及时了解喇叭的状态，并且对不良的喇叭进行及时更换，保障音频系统的正常工作。

本实施例的检测喇叭故障方法，如图1所示，实现该方法的系统主要有四块构成，分别是功放模块A，采样模块B，分析模块C，激励模块D。其中功放模块A，将音频信号进行放大处理，并将信号输出给喇叭；采样模块B，采集喇叭正负极端的电压信号；分析模块C，将采集到的电压信号，求取平均值。激励模块D，用于发送声音音频样本；功放模块A，采样模块B，分析模块C，激励模块D四者以独立物理形态，组合体物理形态或整体物理形态等出现；因此在本发明的描述中，它们是分开的四个功能模块。

本发明中喇叭检测的基准值形成，如图2所示。此例中，喇叭检测基准值的形成主要由发送激励信号、采样初始值、统计初始值和保存基准值等四个部分组成。在喇叭智能检测系统启动时，首先设置固定音量，本实施例中固定音量为20；然后系统由激励模块D发送激励信号，此激励信号为固定幅值固定频率的音频信号，其中本实施例中音频信号的频率为10Hz，同时本实施例中音频信号为正弦波信号。本实施例中采样k个周期，每个周期内采样n个信号，总的采样时间为t秒，系统对采集到的数据进行统计和分析后，得到基准的初始值。由于每个周期内采取的样板初始相位不同，因此每次获取的数据都会有偏差。通过对大量采样数据的分析和比较，得到喇叭检测基准值区间，将此区间值用作喇叭检测基准值的判断依据，系统保存此基准值区间。

本发明中喇叭故障检测阶段，如图3所示。系统检测喇叭时，首先由激励模块D发出激励信号，此时激励信号应与生成喇叭检测基准值时一致，两者信号的幅值和频率都应一致，本实施例中音频信号的频率为10Hz，同时本实施例中音频信号为正弦波信号。由于音量也会影响采样信号，因此系统检测喇叭时的音量应与系统生成喇叭检测基准值时的音量一致，本实施例中两者音量都设置为20。实施例中采样k个周期，每个周期内采样n个信号，总的采样时间为t秒，与形成喇叭检测基准值时一致。系统对采集到的数据进行统计和分析后，得到系统检测喇叭的检测值。

喇叭智能检测系统将检测值与基准值区间c进行比较，如果检测值在基准值区间c内，那么判断喇叭状态良好；如果检测值不在基准区间c内，那么判断喇叭出现故障，喇叭需要更换。系统通过网络把检测结果反馈给相关工作人员，以便工作人员及时了解喇叭状态，保证系统良好运行。

本例在公交车上进行实施，可实现公交车辆中喇叭智能检测的功能。该喇叭智能检测系统可有效检测喇叭状态，避免不必要的经济损失，同时提供乘客的体验。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种新型喇叭故障检测方法，其特征在于：实现所述检测方法的系统包括功放模块、采样模块、分析模块和激励模块；

所述故障检测方法包括如下过程：播放固定频率的音频信号，固定频率与生成喇叭检测基准值时采用的频率一致，同时设置的音量要与生成喇叭检测基准值时一致；激励模块发送激励信号，功放模块接收来自于激励模块的激励信号后将固定幅值固定频率的音频信号进行放大处理，并在喇叭上输出；采样模块采集喇叭两端间的电压信号，每个采样周期采取n个点，每隔m毫秒采样一次，总共采样k个周期，与生成喇叭检测基准值时采集相同的样本数量；分析模块对采集到的电压信号进行分析得到比较值，将比较值与喇叭检测基准值进行比较，就可辨别喇叭的状态。

2.如权利要求1所述的新型喇叭故障检测方法，其特征在于：所述喇叭检测基准值为基准区间值，所述分析模块中，将比较值与基准区间值比较，如果在基准值区间内，则喇叭完好；如果不在区间内，则喇叭异常。

3.如权利要求1或2所述的新型喇叭故障检测方法，其特征在于：所述喇叭检测基准值的生成过程如下：首先播放一段固定频率的音频，播放时间t秒，对音频数据进行采样和分析从而得到喇叭检测的基准值，该基准值可用来判断喇叭是否正常。

4.如权利要求3所述的新型喇叭故障检测方法，其特征在于：在所述喇叭检测基准值生成期间，激励模块形成激励信号并且发送该激励信号，该激励信号就是固定频率的音频信号；功放模块接收到来自于激励模块的激励信号，然后对此激励信号进行放大，并且输出到喇叭；采样模块采集喇叭两端间的电压信号，每个采样周期采取n个点，每隔m毫秒采样一次，总共采样k个周期；分析模块对所采集的数据进行统计并分析，形成喇叭检测的基准值。

5.如权利要求4所述的新型喇叭故障检测方法，其特征在于：所述激励模块发出的激励信号是正弦波或方波。

6.如权利要求4所述的新型喇叭故障检测方法，其特征在于：采样k个周期，采样信号的平均值进行分析和处理，得到基准值范围区间，把此区间作为喇叭检测基准值，作为辨别喇叭状态的依据。