CN108362943A - 一种多通道功放检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多通道功放检测设备，具有功放信号输入端及若干个功放信号输出端；包括测试信号发生模块、多通道开关模块、处理模块、电源模块、若干个双联继电器模块、电压检测模块及电流检测模块；双联继电器模块控制测试信号发生模块、功放信号输入端及功放信号输出端的连接关系；电压检测模块的输入端与功放信号输出端对应连接，电压检测模块的输出端与处理模块的电压检测端对应连接；电流检测模块的输入端与功放信号输出端对应连接，电流检测模块的输出端与处理模块的电流检测端对应连接；功放信号输出端通过多通道开关模块与处理模块的检测信号输入端连接。本发明能实现工作状态及非工作状态功放负载阻抗的检测，实时检测功放负载阻抗。

Description

一种多通道功放检测设备

技术领域

本发明涉及功放检测技术领域，具体涉及一种多通道功放检测设备。

背景技术

现有技术中的功放线路检测装置包括线路检测器以及输出功率检测器，所述线路检测器用于实时检测功放的工作状态，输出功率检测器用于实时检测功放的负载阻抗或输出功率，一般地，对功放线路负载阻抗的检测多采用直流进行检测或关闭功率输出后的高频正弦信号进行检测的方法，对功放输出功率的检测多采用整流处理后的直流进行检测的方法。

然而，现有技术中的功放检测设备，只能在电路工作或电路关闭时进行检测，不能同时实现这两个工作状态下的检测，不能实时地检测功放的负载阻抗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种多通道功放检测设备，能同时实现工作状态下及非工作状态下功放负载阻抗的检测，实时地检测功放的负载阻抗。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多通道功放检测设备，具有功放信号输入端以及若干个功放信号输出端；所述设备包括测试信号发生模块、多通道开关模块、处理模块、电源模块、若干个双联继电器模块、若干个电压检测模块以及若干个电流检测模块；

所述处理模块用于计算功放的负载阻抗；

所述电源模块用于为测试信号发生模块、多通道开关模块、处理模块、若干个双联继电器模块、若干个电压检测模块以及若干个电流检测模块供电；

所述双联继电器模块的公共端与所述功放信号输出端一一对应地连接，每一所述双联继电器模块的第一连接端均与所述测试信号发生模块的输出端连接，每一所述双联继电器模块的第二连接端均与所述功放信号输入端连接；

所述处理模块具有若干个电压检测端与若干个电流检测端；所述电压检测模块的输入端与所述功放信号输出端一一对应地连接，所述电压检测模块的输出端与所述处理模块的电压检测端一一对应地连接；所述电流检测模块的输入端与所述功放信号输出端一一对应地连接，所述电流检测模块的输出端与所述处理模块的电流检测端一一对应地连接；每一所述功放信号输出端均通过所述多通道开关模块与所述处理模块的检测信号输入端连接。

在一种可选的实施方式中，所述处理模块还用于控制每一所述双联继电器模块的连接状态；

每一所述双联继电器模块的控制端均与所述处理模块的第一控制信号输出端连接。

在一种可选的实施方式中，所述设备还包括触摸信号输入模块；所述触摸信号输入模块用于向所述处理模块输入控制信号；

所述触摸信号输入模块的信号输出端与所述处理模块的控制信号输入端连接。

在一种可选的实施方式中，所述设备还包括继电器驱动模块；所述继电器驱动模块具有若干个输出端；所述每一所述双联继电器模块的控制端均与所述处理模块的第一控制信号输出端连接具体为：所述双联继电器模块的控制端与所述继电器驱动模块的输出端一一对应地连接，所述继电器驱动模块的输入端与所述处理模块的第一控制信号输出端连接。

在一种可选的实施方式中，所述设备还包括多路开关锁存模块；所述继电器驱动模块的输入端与所述处理模块的第一控制信号输出端连接具体为：所述继电器驱动模块的输入端通过所述多路开关锁存模块与所述处理模块的第一控制信号输出端连接。

在一种可选的实施方式中，所述电压检测模块包括隔离音频变压单元、第一低通滤波单元以及第一分压单元；所述隔离音频变压单元的输入端作为所述电压检测模块的输入端，所述隔离音频变压单元的输出端与所述第一低通滤波单元的输入端连接；所述第一低通滤波单元的输出端与所述第一分压单元的输入端连接，所述第一分压单元的输出端作为所述电压检测模块的输出端。

在一种可选的实施方式中，所述电流检测模块包括霍尔电流检测单元、第二低通滤波单元以及第二分压单元；所述霍尔电流检测单元的输入端作为所述电流检测模块的输入端，所述霍尔电流检测单元的输出端与所述第二低通滤波单元的输入端连接；所述第二低通滤波单元的输出端与所述第二分压单元的输入端连接，所述第二分压单元的输出端作为所述电流检测模块的输出端。

在一种可选的实施方式中，所述设备还包括电路保护模块；所述每一所述功放信号输出端均通过所述多通道开关模块与所述处理模块的检测信号输入端连接具体为：每一所述功放信号输出端均通过所述电路保护模块与所述多通道开关模块的输入端连接，所述多通道开关模块的输出端与所述处理模块的检测信号输入端连接。

在一种可选的实施方式中，所述设备还包括显示模块；所述显示模块的显示信号输入端与所述处理模块的数据输出端连接。

在一种可选的实施方式中，所述处理模块还包括第二控制信号输出端；所述测试信号发生模块的控制端与所述处理模块的第二控制信号输出端连接。

相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例提供的一种多通道功放检测设备，当所述功放信号输入端与所述功放信号输出端连接时，与所述功放信号输出端连接的扬声器工作，此时通过所述电压检测模块检测电压值、通过所述电流检测模块检测电流值，并将检测到的电压值和电流值传输至所述处理模块，以使所述处理模块根据电压值与电流值计算出负载阻抗；当所述功放信号输入端与所述测试信号发生模块连接时，与所述功放信号输出端连接的扬声器不工作，此时通过所述测试信号发生模块通过所述双联继电器模块向与所述功放信号输出端连接的扬声器传输检测信号，以通过所述多通道开关模块向所述处理模块传输检测结果，从而实现在扬声器不工作时检测负载阻抗；同时实现工作状态下及非工作状态下功放负载阻抗的检测，实时地检测功放的负载阻抗。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种多通道功放检测设备的结构示意图；

图2是图1中电压检测模块的结构示意图；

图3是图1中电流检测模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，其是本发明实施例提供的一种多通道功放检测设备的结构示意图。本发明提供了一种多通道功放检测设备，具有功放信号输入端Vin以及若干个功放信号输出端Vout；所述设备包括测试信号发生模块1、多通道开关模块2、处理模块3、电源模块(图中未示)、若干个双联继电器模块4、若干个电压检测模块5以及若干个电流检测模块6；

所述处理模块3用于计算功放的负载阻抗；

所述电源模块用于为测试信号发生模块1、多通道开关模块2、处理模块3、若干个双联继电器模块4、若干个电压检测模块5以及若干个电流检测模块6供电；

所述双联继电器模块4的公共端与所述功放信号输出端Vout一一对应地连接，每一所述双联继电器模块4的第一连接端均与所述测试信号发生模块1的输出端连接，每一所述双联继电器模块4的第二连接端均与所述功放信号输入端Vin连接；

所述处理模块3具有若干个电压检测端与若干个电流检测端；所述电压检测模块5的输入端与所述功放信号输出端Vout一一对应地连接，所述电压检测模块5的输出端与所述处理模块3的电压检测端一一对应地连接；所述电流检测模块6的输入端与所述功放信号输出端Vout一一对应地连接，所述电流检测模块6的输出端与所述处理模块3的电流检测端一一对应地连接；每一所述功放信号输出端Vout均通过所述多通道开关模块2与所述处理模块3的检测信号输入端连接。

可以理解的是，所述功放信号输入端Vin用于与功放连接，所述功放信号输出端Vout用于与扬声器连接；当所述功放信号输入端Vin与所述功放信号输出端Vout连接时，扬声器工作；当所述功放信号输入端Vin与所述功放信号输出端Vout不连接时，扬声器不工作。所述多通道开关模块2具有若干个输入端与一个输出端，所述每一所述功放信号输出端Vout均通过所述多通道开关模块2与所述处理模块3的检测信号输入端连接具体为：所述功放信号输出端Vout与所述多通道开关模块2的输入端一一对应地连接，所述多通道开关模块2的输出端与所述处理模块3的检测信号输入端连接。

本发明实施例的工作原理是：

当所述双联继电器模块4的公共端与第一连接端连接时，与所述功放信号输出端Vout连接的扬声器不工作，此时，所述测试信号发生模块1产生的检测信号通过所述双联继电器模块4传输到与所述功放信号输出端Vout连接的扬声器，并通过所述多通道开关模块2将检测信号返回至所述处理模块3，所述处理模块3根据所述检测信号计算当前状态下的功放的负载阻抗；

当所述双联继电器模块4的公共端与第二连接端连接时，与所述功放信号输出端Vout连接的扬声器工作，此时，与所述供方信号输出端连接的所述电压检测模块5及所述电流检测模块6分别检测当前状态下的电压值及电流值，并将检测到的电压值与电流值传输至所述处理模块3的电压检测端及电流检测端，所述处理模块3根据电压值及电流值计算出当前状态下的功放的负载阻抗。同时根据所述电压值及所述电流值可以计算出当前状态下的功放的输出功率。

需要说明的是，所述功放信号输出端Vout均与所述电压检测模块5、电流检测模块6一一对应连接，只要与所述功放信号输出端Vout连接的所述双联继电器模块4的公共端与第二连接端连接时，所述处理模块3就能获取到与所述功放信号输出端Vout对应的电压值及电流值，并计算出与所述功放信号输出端Vout对应的功放的负载阻抗，因而此时可以同时检测到多个所述功放信号输出端Vout对应的功放的负载阻抗；而在所述双联继电器模块4的公共端与第一连接端连接时，所述测试信号发生模块1存在同时对多个所述双联继电器模块4传输测试信号的情况，此时，需要通过所述多通道开关模块2决定需要返回至所述处理模块3的是哪一双联继电器模块4的检测结果，所述多通道开关模块2为多进一出的开关模块，因而此时只能检测到单个所述功放信号输出端Vout对应的功放的负载阻抗。

所述测试信号发生模块1用于产生频率、幅值可调的超高频正弦信号，例如，所述测试信号发生模块1可生成扫频信号、阶梯信号或粉红噪声信号。所述测试信号发生模块1生成测试信号的方法为：生成一幅值可调的正弦波点数组；配置DMA(Direct MemoryAccess，直接内存访问)的寄存器：将DMA的寄存器的内存地址配置为正弦波点数组，外设地址为DAC(Digital to analog converter，数字模拟转换器)的地址；将定时器作为所述DAC的触发源，通过调节所述定时器以调节频率，最终生成频率可调、幅值可调的正弦信号。

需要说明的是，在通过所述测试信号发生模块1进行功放的负载阻抗测试时，采用以下计算方法：配置DMA的寄存器：配置所述DMA的外设地址为ADC(Analog DigitalConverter，模拟数字转换器)的地址，DMA缓存大小为1024，且开启DMA中断；配置ADC寄存器：将ADC寄存器设置为独立模式，外部触发转换采用定时器触发，使能ADC的DMA模式；配置TIM寄存器：TIM寄存器的上升沿作为ADC寄存器的外部触发源，通过调节TIM寄存器的频率，以调节采样频率；DMA中断触发，关闭定时器，对1024个数据进行FFT(Fast FourierTransformation，快速傅氏变换)运算；根据数字信号处理的基本原理，假设采样频率为Fs，采样点数为N，则FFT运算后，第n个点所表示的频率为Fn＝[(n-1)×Fs]/N，其中，1≤n≤N，通过以上公式求出测试信号对应的频点幅值；将得到的频点幅值乘以一比例系数，即得到功放的负载阻抗，其中，所述比例系数为一常数。由于DMA运行不会占用到CPU资源，有效提高CPU的运行速度。

在通过所述电压检测模块5及所述电流检测模块6进行功放的负载阻抗测试时，采用以下计算方法：配置DMA的寄存器；DMA的外设定制配置为ADC寄存器的地址，DMA缓存大小为M*N，且开启DMA中断，其中，M为单通道采样数据个数，N为ADC通道数；配置ADC寄存器：将ADC寄存器配置为规则同时模式，外部触发转换采用定时器触发，使能ADC的DMA模式；配置TIM寄存器，TIM寄存器的上升沿作为ADC外部触发源，更改TIM的频率以调节采样频率；DMA中断触发，关闭定时器，得到二维数组BUFF[M][N]，找出最大值Vmax与最小值Vmin，计算出有效值：通过电压的有效值及电流的有效值计算出功放的负载阻抗；同时，功放的输出功率可以通过电压的有效值、电流的有效值与比例常数相乘得到。

在一种可选的实施方式中，所述处理模块3还用于控制每一所述双联继电器模块4的连接状态；

每一所述双联继电器模块4的控制端均与所述处理模块3的第一控制信号输出端连接。

每一所述双联继电器模块4受所述处理模块3的控制。比如，当所述双联继电器模块4的公共端与第二连接端连接时，若所述处理模块3检测到当前状态下功放的负载阻抗异常，则改变所述双联继电器模块4的连接关系，使所述双联继电器模块4的公共端断开与所述第二连接端的连接，进而保护电路。又比如，所述处理模块3可以控制单个所述双联继电器模块4，使其中的公共端与第一连接端连接，以实现对应的单个所述功放信号输出端Vout的线路检测；同样地，所述处理模块3可以分别分时控制多个所述双联继电器模块4，使其中的公共端与第一连接端连接，以实现分时地对对应的单个所述功放信号输出端Vout的线路检测。

在一种可选的实施方式中，所述设备还包括触摸信号输入模块7；所述触摸信号输入模块7用于向所述处理模块3输入控制信号；

所述触摸信号输入模块7的信号输出端与所述处理模块3的控制信号输入端连接。

所述触摸信号输入模块7用于获取用户输入的控制信号，以根据获取到的控制信号控制每一所述双联继电器模块4的连接状态。

在一种可选的实施方式中，所述设备还包括继电器驱动模块8；所述继电器驱动模块8具有若干个输出端；所述每一所述双联继电器模块4的控制端均与所述处理模块3的第一控制信号输出端连接具体为：所述双联继电器模块4的控制端与所述继电器驱动模块8的输出端一一对应地连接，所述继电器驱动模块8的输入端与所述处理模块3的第一控制信号输出端连接。所述继电器驱动模块8用于增强所述处理模块3的第一控制信号输出端的输出电压，以达到控制所述双联继电器的目的。

在一种可选的实施方式中，所述设备还包括多路开关锁存模块9；所述继电器驱动模块8的输入端与所述处理模块3的第一控制信号输出端连接具体为：所述继电器驱动模块8的输入端通过所述多路开关锁存模块9与所述处理模块3的第一控制信号输出端连接。所述多路开关锁存模块9用于根据所述处理模块3的输出信号，确定输出通道，每一输出通道对应每一所述双联继电器模块4。

请参阅图2，其是图1中电压检测模块5的结构示意图。在一种可选的实施方式中，所述电压检测模块5包括隔离音频变压单元51、第一低通滤波单元52以及第一分压单元53；所述隔离音频变压单元51的输入端作为所述电压检测模块5的输入端，所述隔离音频变压单元51的输出端与所述第一低通滤波单元52的输入端连接；所述第一低通滤波单元52的输出端与所述第一分压单元53的输入端连接，所述第一分压单元53的输出端作为所述电压检测模块5的输出端。所述隔离音频变压单元51用于隔离大功率的音频信号，防止回路间的相互串扰；所述第一低通滤波单元52用于滤除载波信号及其他高频干扰信号；所述第一分压单元53用于将电压信号降压后传输至所述处理模块3。

请参阅图3，其是图1中电流检测模块6的结构示意图。在一种可选的实施方式中，所述电流检测模块6包括霍尔电流检测单元61、第二低通滤波单元62以及第二分压单元63；所述霍尔电流检测单元61的输入端作为所述电流检测模块6的输入端，所述霍尔电流检测单元61的输出端与所述第二低通滤波单元62的输入端连接；所述第二低通滤波单元62的输出端与所述第二分压单元63的输入端连接，所述第二分压单元63的输出端作为所述电流检测模块6的输出端。所述霍尔电流检测单元61用于将电流信号转换为电压信号，可以理解的是，此电压信号为交流电压信号；所述第二低通滤波单元62用于滤除载波信号及其他高频干扰信号；所述第二分压单元63用于将电压信号降压后传输至所述处理模块3。

在一种可选的实施方式中，所述设备还包括电路保护模块10；所述每一所述功放信号输出端Vout均通过所述多通道开关模块2与所述处理模块3的检测信号输入端连接具体为：每一所述功放信号输出端Vout均通过所述电路保护模块10与所述多通道开关模块2的输入端连接，所述多通道开关模块2的输出端与所述处理模块3的检测信号输入端连接。所述电路保护模块10用于在所述双联继电器模块4的公共端与第二连接端连接时，断开大功率信号与所述多通道开关模块2连接，达到保护电路的作用。可以理解的是，所述电路保护模块10的具有若干个输入端及若干个输出端，所述功放信号输出端Vout与所述电路保护模块10的输入端一一对应地连接，所述电路保护模块10的输出端与所述多通道开关模块2的输入端一一对应地连接。

在一种可选的实施方式中，所述设备还包括显示模块11；所述显示模块11的显示信号输入端与所述处理模块3的数据输出端连接。所述显示模块11用于显示所述处理模块3计算出的功放的负载阻抗及电路的工作状态。

在一种可选的实施方式中，所述处理模块3还包括第二控制信号输出端；所述测试信号发生模块1的控制端与所述处理模块3的第二控制信号输出端连接。所述测试信号发生模块1受所述处理模块3控制。

在一种可选的实施方式中，所述设备还包括报警模块13；所述报警模块13的控制端与所述处理模块3的第三控制信号输出端连接。所述报警模块13用于在接收到所述处理模块3传输的报警信号时，发起报警。

相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例提供的一种多通道功放检测设备，当所述功放信号输入端与所述功放信号输出端连接时，与所述功放信号输出端连接的扬声器工作，此时通过所述电压检测模块检测电压值、通过所述电流检测模块检测电流值，并将检测到的电压值和电流值传输至所述处理模块，以使所述处理模块根据电压值与电流值计算出负载阻抗；当所述功放信号输入端与所述测试信号发生模块连接时，与所述功放信号输出端连接的扬声器不工作，此时通过所述测试信号发生模块通过所述双联继电器模块向与所述功放信号输出端连接的扬声器传输检测信号，以通过所述多通道开关模块向所述处理模块传输检测结果，从而实现在扬声器不工作时检测负载阻抗；同时实现工作状态下及非工作状态下功放负载阻抗的检测，实时地检测功放的负载阻抗。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多通道功放检测设备，其特征在于，具有功放信号输入端以及若干个功放信号输出端；所述设备包括测试信号发生模块、多通道开关模块、处理模块、电源模块、若干个双联继电器模块、若干个电压检测模块以及若干个电流检测模块；

所述处理模块用于计算功放的负载阻抗；

所述电源模块用于为测试信号发生模块、多通道开关模块、处理模块、若干个双联继电器模块、若干个电压检测模块以及若干个电流检测模块供电；

所述双联继电器模块的公共端与所述功放信号输出端一一对应地连接，每一所述双联继电器模块的第一连接端均与所述测试信号发生模块的输出端连接，每一所述双联继电器模块的第二连接端均与所述功放信号输入端连接；

所述处理模块具有若干个电压检测端与若干个电流检测端；所述电压检测模块的输入端与所述功放信号输出端一一对应地连接，所述电压检测模块的输出端与所述处理模块的电压检测端一一对应地连接；所述电流检测模块的输入端与所述功放信号输出端一一对应地连接，所述电流检测模块的输出端与所述处理模块的电流检测端一一对应地连接；每一所述功放信号输出端均通过所述多通道开关模块与所述处理模块的检测信号输入端连接。

2.如权利要求1所述的多通道功放检测设备，其特征在于，所述处理模块还用于控制每一所述双联继电器模块的连接状态；

每一所述双联继电器模块的控制端均与所述处理模块的第一控制信号输出端连接。

3.如权利要求2所述的多通道功放检测设备，其特征在于，所述设备还包括触摸信号输入模块；所述触摸信号输入模块用于向所述处理模块输入控制信号；

所述触摸信号输入模块的信号输出端与所述处理模块的控制信号输入端连接。

4.如权利要求1所述的多通道功放检测设备，其特征在于，所述设备还包括继电器驱动模块；所述继电器驱动模块具有若干个输出端；所述每一所述双联继电器模块的控制端均与所述处理模块的第一控制信号输出端连接具体为：所述双联继电器模块的控制端与所述继电器驱动模块的输出端一一对应地连接，所述继电器驱动模块的输入端与所述处理模块的第一控制信号输出端连接。

5.如权利要求4所述的多通道功放检测设备，其特征在于，所述设备还包括多路开关锁存模块；所述继电器驱动模块的输入端与所述处理模块的第一控制信号输出端连接具体为：所述继电器驱动模块的输入端通过所述多路开关锁存模块与所述处理模块的第一控制信号输出端连接。

6.如权利要求1所述的多通道功放检测设备，其特征在于，所述电压检测模块包括隔离音频变压单元、第一低通滤波单元以及第一分压单元；所述隔离音频变压单元的输入端作为所述电压检测模块的输入端，所述隔离音频变压单元的输出端与所述第一低通滤波单元的输入端连接；所述第一低通滤波单元的输出端与所述第一分压单元的输入端连接，所述第一分压单元的输出端作为所述电压检测模块的输出端。

7.如权利要求1所述的多通道功放检测设备，其特征在于，所述电流检测模块包括霍尔电流检测单元、第二低通滤波单元以及第二分压单元；所述霍尔电流检测单元的输入端作为所述电流检测模块的输入端，所述霍尔电流检测单元的输出端与所述第二低通滤波单元的输入端连接；所述第二低通滤波单元的输出端与所述第二分压单元的输入端连接，所述第二分压单元的输出端作为所述电流检测模块的输出端。

8.如权利要求1所述的多通道功放检测设备，其特征在于，所述设备还包括电路保护模块；所述每一所述功放信号输出端均通过所述多通道开关模块与所述处理模块的检测信号输入端连接具体为：每一所述功放信号输出端均通过所述电路保护模块与所述多通道开关模块的输入端连接，所述多通道开关模块的输出端与所述处理模块的检测信号输入端连接。

9.如权利要求1所述的多通道功放检测设备，其特征在于，所述设备还包括显示模块；所述显示模块的显示信号输入端与所述处理模块的数据输出端连接。

10.如权利要求1所述的多通道功放检测设备，其特征在于，所述处理模块还包括第二控制信号输出端；所述测试信号发生模块的控制端与所述处理模块的第二控制信号输出端连接。