CN115834875A - 一种伴音输出信号检测装置、方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伴音输出信号检测装置、方法及系统，该伴音输出信号检测装置包括：模拟负载单元、运算放大单元、AD转换单元和控制单元，首先运算放大单元对伴音输出接口输出的伴音信号进行运算放大处理，然后AD转换单元对运算放大处理后的伴音输出信号进行模数转换，得到数字信号，控制单元根据预设时长内的数字信号，判断伴音输出信号是否正常，如果伴音输出信号正常，则确定伴音信号处理电路正常，从而可以实现自动对伴音信号处理电路的检测，提高伴音信号处理电路检测的可靠性和检测效率。

Description

一种伴音输出信号检测装置、方法及系统

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，特别涉及一种伴音输出信号检测装置、方法及系统。

背景技术

电视整机的声音信号的质量是评价电视性能的一个核心指标。在电视主板设计中伴音信号由外部设备输入，输入之后的信号经SOC处理转换为I2S的数字信号进入功放芯片处理，功放芯片处理完，转换为模拟信号驱动扬声器震动发声。

在检验主板的伴音信号处理电路是否正常时，通常在伴音输出接口适配扬声器，通过人工判断扬声器是否有声音输出来判断伴音信号处理电路是否正常；或者在无声工厂的背景下，在伴音输出接口接入LED灯，人工确认LED灯是否交替点亮来判断伴音信号处理电路是否正常。

以上两种检测方式，由于均由人工判断，因此可靠性低、检测效率低。

发明内容

本发明提供一种伴音输出信号检测装置、方法及系统，用以解决现有技术中存在的通过伴音输出信号对伴音处理电路进行检测时，可靠性低，且检测效率低的问题。

第一方面，本申请提供一种伴音输出信号检测装置，包括：模拟负载单元、运算放大单元、AD转换单元和控制单元；

所述模拟负载单元，连接在主板的伴音输出接口的正输出端和负输出端之间，用于使所述主板正常工作；

所述运算放大单元，连接在主板的伴音输出接口的正输出端和负输出端之间，用于对所述伴音输出接口输出的伴音输出信号进行运算放大处理；

所述AD转换单元，用于在所述控制单元的控制下，对运算放大处理后的伴音输出信号进行模数转换，得到数字信号；

所述控制单元，还用于根据接收到的预设时长内的数字信号，判断所述伴音输出信号是否正常。

在一种可能的实现方式中，还包括分压单元；

所述分压单元的第一输入端与所述模拟负载单元的第一端电连接，所述分压单元的第二输入端与所述模拟负载单元的第二端电连接，所述分压单元的接地端接地，所述分压单元的第一输出端与所述运算放大单元的第一输入端电连接，所述分压单元的第二输出端与所述运算放大单元的第二输入端电连接，所述分压单元，用于对所述模拟负载单元两端的电压进行分压；

所述运算放大单元，用于对分压后的伴音输出信号进行运算放大处理。

在一种可能的实现方式中，还包括滤波单元；

所述滤波单元连接在所述分压单元和所述运算放大单元之间，用于对分压后的伴音输出信号进行滤波处理；

所述运算放大单元，具体用于对滤波后的伴音输出信号进行运算放大处理。

在一种可能的实现方式中，所述滤波单元包括第一滤波子单元和第二滤波子单元；

所述第一滤波子单元连接在所述分压单元的第一输出端和所述运算放大单元的第一输入端之间，所述第二滤波子单元连接在所述分压单元的第二输出端和所述运算放大单元的第二输入端之间。

在一种可能的实现方式中，所述第一滤波子单元包括第一低通滤波模块和第一高通滤波模块，其中：

所述第一低通滤波模块的第一端与所述分压单元的第一输出端电连接，所述第一低通滤波模块的第二端与所述第一高通滤波模块的第一端电连接，所述第一低通滤波模块的第三端与所述第一高通滤波模块的第三端电连接，并接地；

所述第一高通滤波模块的第二端与所述运算放大单元的第一输入端电连接；

所述第二滤波子单元包括第二低通滤波模块和第二高通滤波模块，其中：

所述第二低通滤波模块的第一端与所述分压单元的第二输出端电连接，所述第二低通滤波模块的第二端与所述第二高通滤波模块的第一端电连接，所述第二低通滤波模块的第三端与所述第二高通滤波模块的第三端电连接，并接地；

所述第二高通滤波模块的输出端与所述运算放大单元的第二输入端电连接。

在一种可能的实现方式中，所述第一低通滤波模块包括第一电容和第一电阻，其中：

所述第一电阻的第一端作为所述第一低通滤波模块的第一端，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端电连接，并作为所述第一低通滤波模块的第二端，所述第一电容的第二端作为所述第一低通滤波模块的第三端；

所述第一高通滤波模块包括第二电容和第二电阻，其中：

所述第二电容的第一端作为所述第一高通滤波模块的第一端，所述第二电容的第二端与所述第二电阻的第一端电连接，并作为所述第一高通滤波模块的第二端，所述第二电阻的第二端作为所述第一高通滤波模块的第三端；

所述第二低通滤波模块包括第三电容和第三电阻，其中：

所述第三电阻的第一端作为所述第二低通滤波模块的第一端，所述第三电阻的第二端与所述第三电容的第一端电连接，并作为所述第二低通滤波模块的第二端，所述第三电容的第二端作为所述第二低通滤波模块的第三端；

所述第二高通滤波模块包括第四电容和第四电阻，其中：

所述第四电容的第一端作为所述第二高通滤波模块的第一端，所述第四电容的第二端与所述第四电阻的第一端电连接，并作为所述第二高通滤波模块的第二端，所述第四电阻的第二端作为所述第二高通滤波模块的第三端。

在一种可能的实现方式中，还包括整流滤波单元；

所述整流滤波单元，连接在所述运算放大单元的输出端和所述AD转换单元的输入端之间，用于对运算放大处理后的伴音输出信号进行半波整流后，进行滤波处理，并将半波整流和滤波处理后的伴音输出信号输出至所述AD转换单元；

所述AD转换单元，具体用于在所述控制单元的控制下，对半波整流和滤波处理后的伴音输出信号进行模数转换，得到数字信号。

在一种可能的实现方式中，所述整流滤波单元包括二极管和第五电容，其中：

所述二极管的阳极与所述运算放大单元的输出端电连接，所述二极管的阴极与所述第五电容的第一端和所述AD转换单元的输入端电连接，所述第五电容的第二端接地。

第二方面，本申请实施例还提供一种伴音输出信号检测方法，应用于如第一方面任一所述的伴音输出信号检测装置，该方法包括：

对伴音输出信号进行运算放大处理，得到运算放大后的伴音输出信号；

对运算放大后的伴音输出信号进行AD转换，得到数字信号；

根据预设时长内的数字信号，判断所述伴音输出信号是否正常。

在一种可能的实现方式中，所述根据预设时长内的数字信号，判断所述伴音输出信号是否正常，包括：

确定所述预设时长内的数字信号中的最大值、最小值和过零点间隔时间；

根据所述最大值、所述最小值、所述过零点间隔时间、预设电阻值以及预设功率值，判断所述伴音输出信号是否正常。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述最大值、所述最小值、所述过零点间隔时间、预设电阻值以及预设功率值，判断所述伴音输出信号是否正常，包括：

根据所述最大值、所述最小值和预设电阻值，计算功率值，以及根据所述过零点间隔时间，计算信号频率；

将所述功率值与预设功率值进行比较，以及将所述信号频率与频率预设值进行比较，若比较结果均为相同，则确定所述伴音输出信号正常，否则异常。

第三方面，本申请实施例还提供一种伴音输出信号检测系统，包括电子设备、上位机和如第一方面任一所述的伴音输出信号检测装置；

所述电子设备，用于通过所述电子设备中的伴音信号处理电路对输入的伴音信号进行处理后，输出伴音输出信号；

所述伴音输出信号检测装置，用于对所述伴音输出信号进行处理，判断所述伴音输出信号是否正常；

所述上位机，用于接收所述伴音输出信号是否正常的检测结果，并进行显示。

本发明有益效果如下：

本申请实施例提供的伴音输出信号检测装置、方法及系统，该伴音输出信号检测装置包括：模拟负载单元、运算放大单元、AD转换单元和控制单元，首先运算放大单元对伴音输出接口输出的伴音信号进行运算放大处理，然后AD转换单元对运算放大处理后的伴音输出信号进行模数转换，得到数字信号，控制单元根据预设时长内的数字信号，判断伴音输出信号是否正常，如果伴音输出信号正常，则确定伴音信号处理电路正常，从而可以实现自动对伴音信号处理电路的检测，提高伴音信号处理电路检测的可靠性和检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种伴音输出信号检测装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种伴音输出信号检测装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种伴音输出信号检测装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种伴音输出信号检测装置的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种伴音输出信号检测装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种伴音输出信号检测装置的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种伴音输出信号检测装置的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种伴音输出信号检测装置的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的另一种伴音输出信号检测装置的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的另一种伴音输出信号检测装置的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的另一种伴音输出信号检测装置的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的一种伴音输出信号的波形示意图；

图13为本申请实施例提供的一种单通道AD芯片的波形示意图；

图14为本申请实施例提供的一种预设时长内数字信号的波形示意图；

图15为本申请实施例提供的一种伴音输出信号检测系统的结构示意图；

图16为本申请实施例提供的一种伴音输出信号检测方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

为了提高检测伴音信号处理电路的可靠性和检测效率，本申请实施例提供一种伴音输出信号检测装置，如图1所示，包括：模拟负载单元11、运算放大单元12、AD转换单元13和控制单元14；

模拟负载单元11，连接在主板的伴音输出接口的正输出端和负输出端之间，用于使主板正常工作；

运算放大单元12，连接在主板的伴音输出接口的正输出端和负输出端之间，用于对伴音输出接口输出的伴音输出信号进行运算放大处理；

AD转换单元13，用于在控制单元14的控制下，对运算放大处理后的伴音输出信号进行模数转换，得到数字信号；

控制单元14，还用于根据接收到的预设时长内的数字信号，判断伴音输出信号是否正常。

本申请实施例提供的伴音输出信号检测装置，首先运算放大单元对伴音输出接口输出的伴音信号进行运算放大处理，然后AD转换单元对运算放大处理后的伴音输出信号进行模数转换，得到数字信号，控制单元根据预设时长内的数字信号，判断伴音输出信号是否正常，如果伴音输出信号正常，则确定伴音信号处理电路正常，从而可以实现自动对伴音信号处理电路的检测，提高伴音信号处理电路检测的可靠性和检测效率。

本申请实施例中，如图2所示，模拟负载单元11可以为水泥电阻R。如图3所示，运算放大单元12可以为运算放大器。AD转换单元可以为AD芯片。

水泥电阻主要目的是模拟扬声器工作，使主板输出的模拟功放信号形成回路，确保主板可以正常工作。

水泥电阻的选择可以遵循下列原则：

阻值：常规扬声器有常规扬声器和重低音扬声器两种规格，电阻阻值需要能兼容此两类扬声器，因此阻值可以选择为8Ω。

功率：扬声器因使用场景不同，规格也不相同，为兼容常规扬声器和重低音扬声器，功率最大为20w，但考虑到选用的是水泥电阻，电阻额定功率选择为50W。此种电阻的特点是功率越大，电阻本体尺寸越大，其散热效果也更好。例如，20W额定功率的电阻，电阻率为100％时，电阻表面温度为225°，但如果采用额定功率为50W的电阻，在同样工况下，表面问题大约为225°x40％＝90°左右。

在一种实施例中，本申请实施例提供的伴音输出信号检测装置还可以包括分压单元16，如图4所示；

分压单元16的第一输入端与模拟负载单元11的第一端电连接，分压单元16的第二输入端与模拟负载单元11的第二端电连接，分压单元16的接地端接地，分压单元16的第一输出端与运算放大单元12的第一输入端电连接，分压单元16的第二输出端与运算放大单元12的第二输入端电连接；

分压单元16，用于对模拟负载单元11两端的电压进行分压；

运算放大单元12，用于对分压后的伴音输出信号进行运算放大处理。

需要说明的是，模拟负载单元11两端的电压，即伴音输出信号的电压。

如图5所示，分压单元包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8，其中，第五电阻R5的第一端与伴音信号输出接口的正输出端电连接，第五电阻R5的第二端与第六电阻R6的第一端和运算放大单元12的第一输入端电连接，第六电阻R6的第二端接地，第七电阻R7的第一端与伴音信号输出接口的负输出端电连接，第七电阻R7的第二端与第八电阻R8的第一端和运算放大单元12的第二输入端电连接，第八电阻R8的第二端接地。

本申请实施例中的水泥电阻，一方面，替代扬声器，作为电视主板功放输出电路的负载，确保电视主板伴音处理电路工作正常；另一方面，需要通过检测伴音信号的峰峰值电压以达到对伴音处理电路的检测，因此该水泥电阻的另一个功能即是获得一个交变的电压信号。

本申请实施例需要在水泥电阻两端进行电位取样，并将两电位分别输入到后端的运算放大器的同相端和反相端处理，运算放大器有一个核心指标，即频率。若运算放大器的频率不能满足输入信号的频率，则输出信号不能有效被放大，存在失真的情况。按照要求，必须要确保运算放大器的频率大于输入信号的频率。因此，在具体实施中，需要考虑运算放大器的频率和输入信号的频率。

本申请实施例中，输入的伴音信号的频率为1kHz，如果选用INA333运算放大器，则根据查阅INA333的规格书可知，当增益为10时，其频率为35KHz，高于伴音信号的频率，满足设计要求。因此，将INA333运算放大器的增益设置为10，,为了满足该增益，可以将水泥电阻R两端的电压按照1：10的比例进行分压，即水泥电阻两端的电压为输入至INA333运算放大器的电压的10倍，由于INA333运算放大器的增益设置为10，因此，INA333运算放大器输出的电压与水泥电阻两端的电压相等。

需要说明的是，为了消除水泥电阻对于电压信号的影响，要求电阻的精度足够高，因此，本申请实施例的分压单元中的电阻均选择±0.5％的误差的电阻。

本申请中INA333运算放大器的同相输入端和反相输入端分别接水泥电阻的两端分压后的信号。INA333运算放大器的输出满足如下的公式：

V_OUT＝(V_IN+-V_IN-)*G

其中：V_IN+同相输入端的电压，V_IN-为反相输入端的电压，G为INA333运算放大器的增益大小。

各参数详细规格设计如下说明：

输入电压(V_IN+、V_IN-)：器件要求为共模电压范围为(V+)-0.1v——(V-)+0.1v，其中V+为其供电电压3.3V，V-为GND。

增益(G)：将增益设置为10。

在一种实施例中，如图6所示，伴音输出信号检测装置还可以包括滤波单元17；

滤波单元17连接在分压单元16和运算放大单元12之间，用于对分压后的伴音输出信号进行滤波处理；

运算放大单元12，具体用于对滤波后的伴音输出信号进行运算放大处理。

具体的，如图7所示，滤波单元17包括第一滤波子单元171和第二滤波子单元172；

第一滤波子单元171连接在分压单元16的第一输出端和运算放大单元12的第一输入端之间，第二滤波子单元172连接在分压单元16的第二输出端和运算放大单元12的第二输入端之间。

如图8所示，第一滤波子单元171包括第一低通滤波模块1711和第一高通滤波模块1712，其中：

第一低通滤波模块1711的第一端与分压单元16的第一输出端电连接，第一低通滤波模块1711的第二端与第一高通滤波模块1712的第一端电连接，第一低通滤波模块1711的第三端与第一高通滤波模块1712的第三端电连接，并接地；

第一高通滤波模块1711的第二端与运算放大单元12的第一输入端电连接；

第二滤波子单元172包括第二低通滤波模块1721和第二高通滤波模块1722，其中：

第二低通滤波模块1721的第一端与分压单元16的第二输出端电连接，第二低通滤波模块1721的第二端与第二高通滤波模块1722的第一端电连接，第二低通滤波模块1721的第三端与第二高通滤波模块1722的第三端电连接，并接地；

第二高通滤波模块1722的输出端与运算放大单元12的第二输入端电连接。

在具体实施中，如图9所示，第一低通滤波模块1711包括第一电容C1和第一电阻R1，其中：

第一电阻R1的第一端作为第一低通滤波模块1711的第一端，第一电阻R1的第二端与第一电容C1的第一端电连接，并作为第一低通滤波模块1711的第二端，第一电容C1的第二端作为第一低通滤波模块1711的第三端；

第一高通滤波模块1712包括第二电容C2和第二电阻R2，其中：

第二电容C2的第一端作为第一高通滤波模块1712的第一端，第二电容C2的第二端与第二电阻R2的第一端电连接，并作为第一高通滤波模块1712的第二端，第二电阻R2的第二端作为第一高通滤波模块1712的第三端；

第二低通滤波模块1721包括第三电容C3和第三电阻R3，其中：

第三电阻R3的第一端作为第二低通滤波模块1721的第一端，第三电阻R3的第二端与第三电容C3的第一端电连接，并作为第二低通滤波模块1721的第二端，第三电容C2的第二端作为第二低通滤波模块1721的第三端；

第二高通滤波模块1722包括第四电容C4和第四电阻R4，其中：

第四电容C4的第一端作为第二高通滤波模块1722的第一端，第四电容C4的第二端与第四电阻R4的第一端电连接，并作为第二高通滤波模块1722的第二端，第四电阻R4的第二端作为第二高通滤波模块1722的第三端。

由于本申请中的检测对象为伴音输出信号，伴音输出信号的工作频率为几百Hz到几KHz不等。为了有效提取有用信号而去除无用的直流信号及高频信号，本申请实施例中采用带通滤波器，对输入运算放大器的同相端和反相端的差分信号均进行频段选择。

本申请中的低通滤波单元可以为一阶低通滤波器，高通滤波单元可以为一阶高通滤波器，通过此带通滤波器可以设定信号的通过频段，由以下两个公式确定：

f_L＝1/2πR2C2

f_H＝1/2πR1C1

其中，f_L为下截止频率，f_H为上截止频率。

通过调整R1、R2、C1及C2的大小，将频率钳制在100Hz——1.5KHz之间，也可以灵活基于使用输入信号的情况更改工作的频率范围。

基于此带通滤波，滤除了无用的直流，低频及高频杂波，大大提高信号的检出质量。

在一种实施例中，本申请实施例提供的伴音输出信号检测装置还可以包括整流滤波单元18，如图10所示；

整流滤波单元18，连接在运算放大单元12的输出端和AD转换单元13的输入端之间，用于对运算放大处理后的伴音输出信号进行半波整流后，进行滤波处理，并将半波整流和滤波处理后的伴音输出信号输出至AD转换单元13；

AD转换单元13，具体用于在控制单元14的控制下，对半波整流和滤波处理后的伴音输出信号进行模数转换，得到数字信号。

具体的，如图11所示，整流滤波单元18包括二极管D和第五电容C5，其中：

二极管D的阳极与运算放大单元12的输出端电连接，二极管D的阴极与第五电容C5的第一端和AD转换单元13的输入端电连接，第五电容C5的第二端接地。

因运放输出的V_OUT电压是一个正弦波信号的，此部分电路的设计是对运放输出的信号进行平直化处理，以使得AD转换芯片可以更好对电压进行采集。

图12中，曲线1表示的正弦波信号为运放输出的交流电压信号，经过二极管的整流得到曲线2表示的半波信号，半波信号再经过RC滤波电路，得到曲线3所示的较为平直的电压输出信号。

具体的，当交流电压信号在正半周期时，二极管导通，电容被充电，当交流电压信号在负半周期时，二极管截止，电容放电，当电压下降到一定程度时，二极管导通，电容又被充电，如此往复，交流电压信号在经过半波整流和RC滤波后，输出端得到的是一个相对平滑的电压信号，即曲线3表示的电压输出信号。

本申请实施例中的二极管为整流二极管。关于整流二极管的规格选取需要满足：

①二极管的电流平均值，为了考虑瞬间大脉冲滤波电流，一般要求，二极管的电流平均值需要为(2-3)倍电路导通电流。

②反向工作电压，要求方向电压大于u2*√2，其中u2为运放输出正弦波信号的峰值电压。

本申请实施例中的第五电容为滤波电容，关于滤波电容的规格选取需要满足：

①容值，为了更好的滤波效果，R_LC≥(3-5)T/2，其中R_L为负载组织，T为待测试信号周期。

②电压，电容的最大耐压应该大于运放输出正弦信号的峰值电压，通常按照实际峰值电压的2倍选取。

在本申请中，信号的输入频率为1KHz，后端AD采集芯片的I/O口输入阻抗为1MΩ，运放输出正弦信号的额峰值电压为2.78V。因此，结合上述整流二极管和滤波电容的选取原则，最终选择的整流二极管和电容的规格为：

整流二极管：最大工作电流：74.1uA，反向工作电压：3.277V，实际选取的物料为整流二极管IN5819HW，该管的整流电流为1A，最大反向电压为40V。

滤波电容：容值：15.77nF，耐压：5.56V，实际选取的物料规格为100nF，16V的瓷片电容。

在一种实施例中，AD转换单元的主要功能为对滤波后的电压信号进行AD转换，最终通过SPI输出给MCU进行电压的平均值计算，本申请中可以采用现有的AD芯片ADS8688IDBT，该芯片支持8通道数据输入，以单通道处理如图13所示。

图13为AD芯片内部的封装处理逻辑，其中输入信号为“nP”，该信号接滤波电容的输出端，连接到网络的同相输入端，输出信号为SPI通道(CS、SCLK、MODI和MISO)分别连接到MCU，进行采集数据的计算。

①输入阻抗，该输入阻抗为1MΩ，该输入阻抗用于计算滤波电容的容值大小。

②低通滤波器，该低通滤波器的可满足的信号为不超过1.5KHz，因此决定输入有效信号的频率为该值，否则数据将不准确。在本方案中，使用的信号频率设计为1KHz。

需要说明，该AD芯片支持8通道的并行模拟电压输入，分别为AIN_0P，AIN_1P，AIN_2P，AIN_3P，AIN_4P，AIN_5P，AIN_6P，AIN_7P。这些信号经MUX模块，转换为串行数据进入AD，再经SPI进行实时采集。

在具体实施中，AD采样周期可以设置为20Khz，保存200个AD值，将AD值转换为电压值，得到输入信号10ms时间内的波形，如图14所示。

控制单元对保存的10ms时间的数据进行分析，得到电压最大值、电压最小值和过零点间隔时间；

控制单元根据过零点时间间隔，得出信号频率；

控制单元通过电压最大值、电压最小值，预设电阻值，计算得到功率值；

控制单元将得到的信号频率与频率预设值进行比较，以及将计算得到的功率值与预设功率值进行比较，判断音频信号是否正常。

具体的，将过零点时间间隔的倒数，作为信号的频率；计算电压最大值和电压最小值的平均值，再根据P＝U²/R，计算功率值，其中，U为电压最大值和电压最小值的平均值，R为预设电阻值。

若得到的信号频率与频率预设值相等，以及计算得到的功率值与预设功率值相等，则确定音频信号正常。

本申请实施例中，预设电阻值即水泥电阻R的阻值，可以为8Ω，频率预设值为输入的伴音信号的频率。

需要说明的是，考虑到误差的存在，将得到的信号的频率与频率预设值进行比较，以及将计算得到的功率值与预设功率值进行比较，频率的预设值和预设功率值均可以为预设范围，将得到的信号的频率和计算得到的功率值分别与预设范围进行比较，可以使得到的结果更准确。

在具体实施中，控制单元还可以与上位机通过串口通讯连接，控制单元将10ms范围内的电压值和计算得到的信号频率上传给上位机，上位机将数据转换为波形在显示器上显示，并保存在生产系统的数据库中。

基于相同的构思，本申请实施例还提供一种伴音输出信号检测系统，该系统解决问题的原理和上述任意所述的伴音输出信号检测装置解决问题的原理相似，重复之处不再赘述。

本申请实施例提供的一种伴音输出信号检测系统，包括电子设备、上位机和如第一方面任一所述的伴音输出信号检测装置；

所述电子设备，用于通过所述电子设备中的伴音信号处理电路对输入的伴音信号进行处理后，输出伴音输出信号；

所述伴音输出信号检测装置，用于对所述伴音输出信号进行处理，判断所述伴音输出信号是否正常；

所述上位机，用于接收所述伴音输出信号是否正常的检测结果，并进行显示。

在具体实施中，本申请实施例提供的伴音输出信号检测装置，可以对电视主板上的伴音信号处理电路进行检测，如图15所示，为本申请实施例提供的一种伴音输出信号检测系统示意图，伴音输出信号检测系统包括电视151、伴音输出信号检测装置152和上位机153，其中，电视151中的电视主板1511上包括伴音信号处理电路15111，由外部设备输入伴音信号至电视主板1511上的伴音信号处理电路15111，伴音信号处理电路15111对伴音信号进行处理后，输出至伴音输出信号检测装置152，伴音输出信号检测装置152对伴音信号处理电路15111输出的伴音信号进行检测，将检测结果输出至上位机153。

基于相同的构思，本申请实施例还提供一种伴音输出信号检测方法，该方法解决问题的原理和上述任意所述的伴音输出信号检测装置解决问题的原理相似，重复之处不再赘述。

如图16所示，为本申请实施例提供的一种伴音输出信号检测方法的流程示意图，该方法应用于如行数任一所述的伴音输出信号检测装置，该方法包括如下步骤：

S1601、对伴音输出信号进行运算放大处理，得到运算放大后的伴音输出信号；

S1602、对运算放大后的伴音输出信号进行AD转换，得到数字信号；

S1603、根据预设时长内的数字信号，判断所述伴音输出信号是否正常。

在一种可能的实现方式中，所述根据预设时长内的数字信号，判断所述伴音输出信号是否正常，包括：

确定所述预设时长内的数字信号中的最大值、最小值和过零点间隔时间；

根据所述最大值、所述最小值、所述过零点间隔时间、预设电阻值以及预设功率值，判断所述伴音输出信号是否正常。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述最大值、所述最小值、所述过零点间隔时间、预设电阻值以及预设功率值，判断所述伴音输出信号是否正常，包括：

根据所述最大值、所述最小值和预设电阻值，计算功率值，以及根据所述过零点间隔时间，计算信号频率；

将所述功率值与预设功率值进行比较，以及将所述信号频率与频率预设值进行比较，若比较结果均为相同，则确定所述伴音输出信号正常，否则异常。

本申请实施例提供的伴音输出信号检测装置和方法，该伴音输出信号检测装置包括：模拟负载单元、运算放大单元、AD转换单元和控制单元，首先运算放大单元对伴音输出接口输出的伴音信号进行运算放大处理，然后AD转换单元对运算放大处理后的伴音输出信号进行模数转换，得到数字信号，控制单元根据预设时长内的数字信号，判断伴音输出信号是否正常，如果伴音输出信号正常，则确定伴音信号处理电路正常，从而可以实现自动对伴音信号处理电路的检测，提高伴音信号处理电路检测的可靠性和检测效率。

本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种伴音输出信号检测装置，其特征在于，包括：模拟负载单元、运算放大单元、AD转换单元和控制单元；

所述模拟负载单元，连接在主板的伴音输出接口的正输出端和负输出端之间，用于使所述主板正常工作；

所述运算放大单元，连接在主板的伴音输出接口的正输出端和负输出端之间，用于对所述伴音输出接口输出的伴音输出信号进行运算放大处理；

所述AD转换单元，用于在所述控制单元的控制下，对运算放大处理后的伴音输出信号进行模数转换，得到数字信号；

所述控制单元，还用于根据接收到的预设时长内的数字信号，判断所述伴音输出信号是否正常。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括分压单元；

所述分压单元的第一输入端与所述模拟负载单元的第一端电连接，所述分压单元的第二输入端与所述模拟负载单元的第二端电连接，所述分压单元的接地端接地，所述分压单元的第一输出端与所述运算放大单元的第一输入端电连接，所述分压单元的第二输出端与所述运算放大单元的第二输入端电连接，所述分压单元，用于对所述模拟负载单元两端的电压进行分压；

所述运算放大单元，用于对分压后的伴音输出信号进行运算放大处理。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括滤波单元；

所述滤波单元连接在所述分压单元和所述运算放大单元之间，用于对分压后的伴音输出信号进行滤波处理；

所述运算放大单元，具体用于对滤波后的伴音输出信号进行运算放大处理。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述滤波单元包括第一滤波子单元和第二滤波子单元；

所述第一滤波子单元连接在所述分压单元的第一输出端和所述运算放大单元的第一输入端之间，所述第二滤波子单元连接在所述分压单元的第二输出端和所述运算放大单元的第二输入端之间。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一滤波子单元包括第一低通滤波模块和第一高通滤波模块，其中：

所述第一低通滤波模块的第一端与所述分压单元的第一输出端电连接，所述第一低通滤波模块的第二端与所述第一高通滤波模块的第一端电连接，所述第一低通滤波模块的第三端与所述第一高通滤波模块的第三端电连接，并接地；

所述第一高通滤波模块的第二端与所述运算放大单元的第一输入端电连接；

所述第二滤波子单元包括第二低通滤波模块和第二高通滤波模块，其中：

所述第二低通滤波模块的第一端与所述分压单元的第二输出端电连接，所述第二低通滤波模块的第二端与所述第二高通滤波模块的第一端电连接，所述第二低通滤波模块的第三端与所述第二高通滤波模块的第三端电连接，并接地；

所述第二高通滤波模块的输出端与所述运算放大单元的第二输入端电连接。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一低通滤波模块包括第一电容和第一电阻，其中：

所述第一电阻的第一端作为所述第一低通滤波模块的第一端，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端电连接，并作为所述第一低通滤波模块的第二端，所述第一电容的第二端作为所述第一低通滤波模块的第三端；

所述第一高通滤波模块包括第二电容和第二电阻，其中：

所述第二电容的第一端作为所述第一高通滤波模块的第一端，所述第二电容的第二端与所述第二电阻的第一端电连接，并作为所述第一高通滤波模块的第二端，所述第二电阻的第二端作为所述第一高通滤波模块的第三端；

所述第二低通滤波模块包括第三电容和第三电阻，其中：

所述第三电阻的第一端作为所述第二低通滤波模块的第一端，所述第三电阻的第二端与所述第三电容的第一端电连接，并作为所述第二低通滤波模块的第二端，所述第三电容的第二端作为所述第二低通滤波模块的第三端；

所述第二高通滤波模块包括第四电容和第四电阻，其中：

所述第四电容的第一端作为所述第二高通滤波模块的第一端，所述第四电容的第二端与所述第四电阻的第一端电连接，并作为所述第二高通滤波模块的第二端，所述第四电阻的第二端作为所述第二高通滤波模块的第三端。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括整流滤波单元；

所述整流滤波单元，连接在所述运算放大单元的输出端和所述AD转换单元的输入端之间，用于对运算放大处理后的伴音输出信号进行半波整流后，进行滤波处理，并将半波整流和滤波处理后的伴音输出信号输出至所述AD转换单元；

所述AD转换单元，具体用于在所述控制单元的控制下，对半波整流和滤波处理后的伴音输出信号进行模数转换，得到数字信号；

其中，所述整流滤波单元包括二极管和第五电容：

所述二极管的阳极与所述运算放大单元的输出端电连接，所述二极管的阴极与所述第五电容的第一端和所述AD转换单元的输入端电连接，所述第五电容的第二端接地。

8.一种伴音输出信号检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1～8任一所述的伴音输出信号检测装置，该方法包括：

对伴音输出信号进行运算放大处理，得到运算放大后的伴音输出信号；

对运算放大后的伴音输出信号进行AD转换，得到数字信号；

根据预设时长内的数字信号，判断所述伴音输出信号是否正常。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据预设时长内的数字信号，判断所述伴音输出信号是否正常，包括：

确定所述预设时长内的数字信号中的最大值、最小值和过零点间隔时间；

根据所述最大值、所述最小值、所述过零点间隔时间、预设电阻值以及预设功率值，判断所述伴音输出信号是否正常。

10.一种伴音输出信号检测系统，其特征在于，包括电子设备、上位机和如权利要求1～7任一所述的伴音输出信号检测装置；

所述电子设备，用于通过所述电子设备中的伴音信号处理电路对输入的伴音信号进行处理后，输出伴音输出信号；

所述伴音输出信号检测装置，用于对所述伴音输出信号进行处理，判断所述伴音输出信号是否正常；

所述上位机，用于接收所述伴音输出信号是否正常的检测结果，并进行显示。

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