CN220493154U - 车载扬声器故障诊断系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及故障诊断技术领域，提供一种车载扬声器故障诊断系统及车辆，包括：诊断开关、控制主机、拾音设备、数字信号处理器和车载功率放大器芯片；通过控制主机在诊断开关的状态为开时产生诊断指令；通过数字信号处理器接收诊断指令，产生与车载扬声器对应的预设中心频率的电信号；通过车载功率放大器芯片将电信号放大为驱动信号，并驱动车载扬声器；通过拾音设备采集车载扬声器发出的声音信号；通过数字信号处理器确定声音信号中预设中心频率处的幅值，对比幅值和预设阈值，得到车载扬声器的诊断结果。该车载扬声器故障诊断系统可以实现快速准确地对车载扬声器进行故障检查，确保车载扬声器在车上正确连接且能正常出声。

Description

车载扬声器故障诊断系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及故障诊断技术领域，尤其涉及一种车载扬声器故障诊断系统及车辆。

背景技术

在日常的用车生活中，人们对车载娱乐设备的要求越来越高，优美好听的声音不仅能够愉悦身心还能提升驾驶乐趣。目前车上的扬声器数量、种类越来越多，但受限于输出通道的数量，无法实现每个通道独立驱动扬声器，很多扬声器需要通过并联、串联的方式连接到同一个输出通道上。车载扬声器数量繁多、种类繁多、连接方式复杂等一系列因素，使扬声器故障检测时间越来越长，误诊断的概率大大增加。因此，对扬声器故障检测也提出了更高的要求。如何快速准确地完成所有扬声器的故障检测成为日益突出的难题。

当前车载扬声器故障诊断的普遍方式：每次车辆上电期间利用功率放大器芯片对扬声器进行开路和短路诊断。诊断期间功率放大芯片会发出一段信号给到扬声器，然后检测整个回路的电流。如果扬声器开路，整个回路电流几乎为0，如果扬声器短路，整个回路电流会很大。因此若检测到的电流低于某个设定的阈值则认为扬声器开路，若检测到的电流高于某个设定的阈值则认为扬声器短路。

然而，该方式的诊断结果容易产生偏差，需要车辆开至4S店，由专业人员操作，这将增加故障诊断的成本。而且，在车辆每次上电时都会进行扬声器故障检测，用户无法在有需求时对扬声器进行故障检测，车辆从上电到出声的时长也会增加。

实用新型内容

本实用新型提供一种车载扬声器故障诊断系统及车辆，用以解决现有技术中存在的缺陷。

本实用新型提供一种车载扬声器故障诊断系统，包括：诊断开关、控制主机、拾音设备、数字信号处理器和车载功率放大器芯片；

所述诊断开关、所述控制主机、所述数字信号处理器和所述车载功率放大器芯片顺次连接，所述车载功率放大器芯片配置为与车载扬声器连接，所述拾音设备与所述数字信号处理器连接；

所述控制主机配置为所述诊断开关的状态为开时产生诊断指令；

所述数字信号处理器配置为接收所述诊断指令，产生与所述车载扬声器对应的预设中心频率的电信号；

所述车载功率放大器芯片配置为将所述电信号放大为驱动信号，并驱动所述车载扬声器；

所述拾音设备配置为采集所述车载扬声器发出的声音信号；

所述数字信号处理器还配置为确定所述声音信号中所述预设中心频率处的幅值，对比所述幅值和预设阈值，得到所述车载扬声器的诊断结果。

根据本实用新型提供的一种车载扬声器故障诊断系统，所述车载功率放大器芯片配置为与多个车载扬声器连接；

所述数字信号处理器具体配置为产生与各车载扬声器对应的不同预设中心频率的电信号。

根据本实用新型提供的一种车载扬声器故障诊断系统，不同预设中心频率的电信号为不同频率的单频正弦波信号。

根据本实用新型提供的一种车载扬声器故障诊断系统，不同预设中心频率之间无倍数关系。

根据本实用新型提供的一种车载扬声器故障诊断系统，不同预设中心频率包括60Hz、150Hz、200Hz和350Hz。

根据本实用新型提供的一种车载扬声器故障诊断系统，所述控制主机配置有显示屏；

所述显示屏用于显示所述诊断结果。

根据本实用新型提供的一种车载扬声器故障诊断系统，所述诊断开关设置在所述显示屏的显示界面上。

根据本实用新型提供的一种车载扬声器故障诊断系统，所述拾音设备通过所述控制主机与所述数字信号处理器连接。

根据本实用新型提供的一种车载扬声器故障诊断系统，所述数字信号处理器和所述车载功率放大器芯片均集成在车载功放内；或者，所述数字信号处理器集成在所述控制主机内，所述车载功率放大器芯片集成在所述车载功放内；或者，所述数字信号处理器和所述车载功率放大器芯片均集成在所述控制主机内。

本实用新型还提供一种车辆，包括车载扬声器和上述的车载扬声器故障诊断系统；

所述车载扬声器故障诊断系统中的车载功率放大器芯片配置为与所述车载扬声器连接。

本实用新型提供的车载扬声器故障诊断系统及车辆，包括：诊断开关、控制主机、拾音设备、数字信号处理器和车载功率放大器芯片；通过控制主机在诊断开关的状态为开时产生诊断指令；通过数字信号处理器接收诊断指令，产生与车载扬声器对应的预设中心频率的电信号；通过车载功率放大器芯片将电信号放大为驱动信号，并驱动车载扬声器；通过拾音设备采集车载扬声器发出的声音信号；通过数字信号处理器确定声音信号中预设中心频率处的幅值，对比幅值和预设阈值，得到车载扬声器的诊断结果。该车载扬声器故障诊断系统可以实现快速准确地对车载扬声器进行故障检查，确保车载扬声器在车上正确连接且能正常出声。诊断过程只需要用户操作诊断开关即可，操作简单，诊断速度快，效率高，准确度高。而且，用户可以随时随地自主选择是否要对车载扬声器进行故障诊断，可以拓宽客户的自主选择性，在用户选择不对车载扬声器进行故障诊断时，可以大大缩短车辆上电到出声的延迟时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的车载扬声器故障诊断系统的结构示意图之一；

图2是本实用新型提供的车载扬声器故障诊断系统的结构示意图之二；

图3是本实用新型提供的车辆的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

由于现有技术中的车载扬声器故障诊断方式，其诊断结果容易产生偏差，而且需要车辆开至4S店，由专业人员操作，这将增加故障诊断的成本。此外，在车辆每次上电时都会进行扬声器故障检测，导致用户无法在有需求时对扬声器进行故障检测，车辆从上电到出声的时长也会增加。基于此，本实用新型实施例中提供了一种车载扬声器故障诊断系统。

图1为本实用新型实施例提供的车载扬声器故障诊断系统的结构示意图，如图1所示，车载扬声器故障诊断系统包括：诊断开关1、控制主机2、拾音设备3、数字信号处理器4和车载功率放大器芯片5。

诊断开关1、控制主机2、数字信号处理器4和车载功率放大器芯片5顺次连接，车载功率放大器芯片5配置为与车载扬声器6连接，拾音设备3与数字信号处理器4连接。

控制主机2配置为诊断开关1的状态为开时产生诊断指令。

数字信号处理器4配置为接收诊断指令，产生与车载扬声器6对应的预设中心频率的电信号。

车载功率放大器芯片5配置为将电信号放大为驱动信号，并驱动车载扬声器6。

拾音设备3配置为采集车载扬声器6发出的声音信号。

数字信号处理器4还配置为确定声音信号中预设中心频率处的幅值，对比幅值和预设阈值，得到车载扬声器6的诊断结果。

具体地，本实用新型实施例中提供的车载扬声器故障诊断系统，包括诊断开关1、控制主机2、拾音设备3、数字信号处理器4和车载功率放大器芯片5。诊断开关1可以是实体开关，也可以是虚拟开关，此处不作具体。

控制主机2可以是车载娱乐主机，数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)4是一种用于处理数字信号的计算机，可以对数字信号进行采样、傅里叶变换、滤波以及信号分析等处理，从而实现信号对比。拾音设备3可以是麦克风等用于采集声音信号的设备。

诊断开关1、控制主机2、数字信号处理器4和车载功率放大器芯片5可以顺次连接，车载功率放大器芯片5配置为与车载扬声器6连接，拾音设备3可以与数字信号处理器4连接。此处，车载功率放大器芯片5可以是classAB和classD芯片，也可以是其他类型的芯片。车载扬声器6为诊断目标，需要对其是否存在故障进行诊断。

车辆处于通电状态时，诊断开关1可以用于控制故障诊断的是否开时。诊断开关1的状态为开时控制故障诊断开始，诊断开关1的状态为关时不进行故障诊断。

控制主机2配置为诊断开关1的状态为开时产生诊断指令，诊断开关1可以通过用户进行控制，调整其状态为开或者关。此处，用户可以是车辆的驾乘人员。

当诊断开关1的状态为开时，控制主机2可以被触发产生诊断指令，并将该诊断指令发送至数字信号处理器4，以对数字信号处理器4进行控制。

数字信号处理器4可以接收诊断指令，产生与车载扬声器6对应的预设中心频率的电信号。该预设中心频率可以根据需要进行设置，可以从车载扬声器6的工作频率范围内选取，例如可以是60Hz、150Hz、200Hz和350Hz等频率中的任一个。电信号可以是具有一定带宽的信号，也可以是单频率的信号，此处不作具体限定。

车载功率放大器芯片5可以将电信号进行放大，得到驱动信号，并将该驱动信号发送至车载扬声器6，以驱动车载扬声器6，车载扬声器6则工作发出声音信号。可以理解的是，车载功率放大器芯片5可以是没有自带诊断功能的芯片，如此大大增加了车载功率放大器芯片5的可选择范围。

此后，拾音设备3可以采集到车载扬声器6发出的声音信号，并将该声音信号传输至数字信号处理器4。

数字信号处理器4可以接收该声音信号，并通过对声音信号经过傅里叶变换进行频谱分析，确定出声音信号中预设中心频率处的幅值。数字信号处理器4自带有傅里叶变换(FFT)功能，可以方便快速地对采集到的信号进行频谱分析，解析出声音信号中的所有频率成分以及对应的幅值。

正常情况下，该幅值应该大于预设阈值，因此数字信号处理器4可以将该幅值与预设阈值进行比较，如果该幅值大于预设阈值，则说明电信号有效，车载扬声器6连接正确，工作正常；如果该幅值小于或等于预设阈值，则说明电信号无效，车载扬声器6连接异常，工作异常。该预设阈值可以由用户根据实际现场测试结果确定，例如可以设置为1V等数值。

将该幅值与预设阈值进行比较的过程，可以通过比较电路实现，最终根据该幅值与预设阈值的大小关系，得到并输出车载扬声器6的诊断结果。该诊断结果可以包括工作正常和工作异常。

本实用新型实施例中提供的车载扬声器故障诊断系统，包括：诊断开关、控制主机、拾音设备、数字信号处理器和车载功率放大器芯片；通过控制主机在诊断开关的状态为开时产生诊断指令；通过数字信号处理器接收诊断指令，产生与车载扬声器对应的预设中心频率的电信号；通过车载功率放大器芯片将电信号放大为驱动信号，并驱动车载扬声器；通过拾音设备采集车载扬声器发出的声音信号；通过数字信号处理器确定声音信号中预设中心频率处的幅值，对比幅值和预设阈值，得到车载扬声器的诊断结果。该车载扬声器故障诊断系统可以实现快速准确地对车载扬声器进行故障检查，确保车载扬声器在车上正确连接且能正常出声。诊断过程只需要用户操作诊断开关即可，操作简单，诊断速度快，效率高，准确度高。而且，用户可以随时随地自主选择是否要对车载扬声器进行故障诊断，可以大大缩短车辆上电到出声的延迟时间。

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例中提供的车载扬声器故障诊断系统，车载功率放大器芯片5配置为与多个车载扬声器6连接；

数字信号处理器4具体配置为产生与各车载扬声器6对应的不同预设中心频率的电信号。

具体地，车载功率放大器芯片5可以同时与车辆上的多个车载扬声器6进行连接，例如可以同时与车辆上的所有车载扬声器6连接。此时，拾音设备3可以采集所有车载扬声器同时发出的声音信号。

此时，数字信号处理器4可以产生与每个车载扬声器6对应的预设中心频率的电信号，且各车载扬声器6对应的电信号的预设中心频率不同，如此便于对各车载扬声器6分别进行故障诊断，可以实现对车辆上的所有车载扬声器6进行故障诊断，确保所有车载扬声器6在车辆上正确连接且能正常出声。

由于现有的车载扬声器故障诊断方式需要发一段信号给各车载扬声器，在诊断期间容易出现噗噗的噪声，影响舒适度。

为此，在上述实施例的基础上，本实用新型实施例中提供的车载扬声器故障诊断系统，不同预设中心频率的电信号为不同频率的单频正弦波信号。

具体地，采用不同频率的单频正弦波信号作为与车载扬声器对应的电信号，不仅可以避免不同车载扬声器对应的电信号之间的相互干扰，还可以避免诊断期间出现噗噗的噪声，提升用户体验感和舒适度。

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例中提供的车载扬声器故障诊断系统，不同预设中心频率之间无倍数关系。

具体地，由于频谱分析时，不仅仅有该单频正弦波信号的频率成分，还会有与单频正弦波信号成倍数关系的信号的频率成分，比如只发出50Hz的正弦波，频谱分析时不仅有50Hz的频率成分，还有100Hz、150Hz、200Hz、250Hz等频率成分，这些频率成分都会对诊断结果产生不良影响。

因此，本实用新型实施例中，不同预设中心频率之间无倍数关系，例如60Hz、150Hz、200Hz、350Hz等。

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例中提供的车载扬声器故障诊断系统，所述控制主机配置有显示屏；

所述显示屏用于显示所述诊断结果。

具体地，数字信号处理器4可以将得到的各车载扬声器6的诊断结果回传给控制主机2，最终在显示屏上将诊断结果直观地显示出来，该过程不需要单独的诊断仪即可实现。

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例中提供的车载扬声器故障诊断系统，所述诊断开关设置在所述显示屏的显示界面上。

具体地，诊断开关1可以是虚拟开关，该诊断开关1可以设置在显示屏的显示界面上，例如诊断开关1可以是设置在显示界面上的开关按钮。当车辆处于通电状态时，显示屏的显示界面显示有诊断开关1，用户可以通过点击、滑动等操作对显示界面上的诊断开关1进行控制，如此可以降低设置实体开关的成本，还可以使用户根据需求自由选择是否要进行车载扬声器的故障诊断。

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例中提供的车载扬声器故障诊断系统，所述拾音设备通过所述控制主机与所述数字信号处理器连接。

具体地，拾音设备3不仅可以直接与数字信号处理器4连接，也可以通过控制主机2与数字信号处理器4连接，如此可以支撑现有的各种车辆对声音信号的采集，进而实现车载扬声器的故障诊断。

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例中提供的车载扬声器故障诊断系统，所述数字信号处理器和所述车载功率放大器芯片均集成在车载功放内；或者，所述数字信号处理器集成在所述控制主机内，所述车载功率放大器芯片集成在所述车载功放内；或者，所述数字信号处理器和所述车载功率放大器芯片均集成在所述控制主机内。

具体地，如图2所示，数字信号处理器4和车载功率放大器芯片5均可以集成在车载功放7内，此时可以认为实车配置有外置的车载功放7。车载功放7内还集成有微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、CAN接口和A2B接口。MCU与CAN接口连接，数字信号处理器4与A2B接口连接，数字信号处理器4与MCU连接。

此时，控制主机2内可以集成有系统级芯片(SOC)、A2B接口和CAN接口，SOC分别与A2B接口和CAN接口连接。控制主机2与车载功放7通过A2B接口实现音频总线连接，通过CAN接口实现CAN总线连接。显示屏可以与控制主机2连接，用以显示诊断开关1和诊断结果。

拾音设备3可以分别与控制主机2的A2B接口和车载功放7的A2B接口连接，并将采集得到的声音信号传输至车载功放7中的数字信号处理器4。

这种情况下，控制主机2可以通过CAN接口将开始诊断指令以CAN信号的形式下发给车载功放7，车载功放7内部的MCU接收到开始诊断指令后，MCU向数字信号处理器4发送诊断指令，以通知数字信号处理器4开始诊断，进而产生不同频率的单频正弦波信号。

除此之外，车载功率放大器芯片5还可以集成在车载功放7内，此时可以认为实车配置的外置的车载功放7内没有数字信号处理器4，数字信号处理器4可以集成在控制主机2内。数字信号处理器4和车载功率放大器芯片5还可以均集成在控制主机2内，此时可以认为实车未配置的外置的车载功放7。如此，该故障诊断系统可以适用于对各种车型的车载扬声器进行故障诊断。

如图3所示，在上述实施例的基础上，本实用新型实施例中还提供了一种车辆，包括车载扬声器6和上述各实施例中提供的车载扬声器故障诊断系统8；

车载扬声器故障诊断系统8中的车载功率放大器芯片5配置为与车载扬声器6连接。

本实用新型实施例中提供的车辆，可以具有根据用户的需要对车载扬声器进行故障诊断的功能。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种车载扬声器故障诊断系统，其特征在于，包括：诊断开关、控制主机、拾音设备、数字信号处理器和车载功率放大器芯片；

所述诊断开关、所述控制主机、所述数字信号处理器和所述车载功率放大器芯片顺次连接，所述车载功率放大器芯片配置为与车载扬声器连接，所述拾音设备与所述数字信号处理器连接；

所述控制主机配置为所述诊断开关的状态为开时产生诊断指令；

所述数字信号处理器配置为接收所述诊断指令，产生与所述车载扬声器对应的预设中心频率的电信号；

所述车载功率放大器芯片配置为将所述电信号放大为驱动信号，并驱动所述车载扬声器；

所述拾音设备配置为采集所述车载扬声器发出的声音信号；

所述数字信号处理器还配置为确定所述声音信号中所述预设中心频率处的幅值，对比所述幅值和预设阈值，得到所述车载扬声器的诊断结果。

2.根据权利要求1所述的车载扬声器故障诊断系统，其特征在于，所述车载功率放大器芯片配置为与多个车载扬声器连接；

所述数字信号处理器具体配置为产生与各车载扬声器对应的不同预设中心频率的电信号。

3.根据权利要求2所述的车载扬声器故障诊断系统，其特征在于，不同预设中心频率的电信号为不同频率的单频正弦波信号。

4.根据权利要求2所述的车载扬声器故障诊断系统，其特征在于，不同预设中心频率之间无倍数关系。

5.根据权利要求3所述的车载扬声器故障诊断系统，其特征在于，不同预设中心频率包括60Hz、150Hz、200Hz和350Hz。

6.根据权利要求1所述的车载扬声器故障诊断系统，其特征在于，所述控制主机配置有显示屏；

所述显示屏用于显示所述诊断结果。

7.根据权利要求6所述的车载扬声器故障诊断系统，其特征在于，所述诊断开关设置在所述显示屏的显示界面上。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的车载扬声器故障诊断系统，其特征在于，所述拾音设备通过所述控制主机与所述数字信号处理器连接。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的车载扬声器故障诊断系统，其特征在于，所述数字信号处理器和所述车载功率放大器芯片均集成在车载功放内；或者，所述数字信号处理器集成在所述控制主机内，所述车载功率放大器芯片集成在所述车载功放内；或者，所述数字信号处理器和所述车载功率放大器芯片均集成在所述控制主机内。

10.一种车辆，其特征在于，包括车载扬声器和如权利要求1-9中任一项所述的车载扬声器故障诊断系统；

所述车载扬声器故障诊断系统中的车载功率放大器芯片配置为与所述车载扬声器连接。