DE10120460C1

DE10120460C1 - Verfahren zur Diagnose des Anschlusses eines Lautsprechtersystems an eine Empfangsanlage

Info

Publication number: DE10120460C1
Application number: DE2001120460
Authority: DE
Inventors: Heinrich-Joachim Diekmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2003-01-30
Anticipated expiration: 2021-04-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose des Anschlusses eines Lautsprechersystems an Empfangsanlagen, vorzugsweise an ein Autoradio, bei dem zur Bestimmung des Anschlusses von Lautsprechern die Schaltkreise des Radios mit einem Diganoseschaltkreis versehen sind, wobei zur Diganostizierung des Anschlusses von Tief- und/oder Mittel-Ton-Lautsprechern mittels eines Prozessors der Arbeitspunkt einer Brückenendstufe verändert wird und ein dabei über die Lautsprecher fließender Gleichstrom gemessen wird. DOLLAR A Es ist vorgesehen, dass zur zusätzlichen Bestimmung des Anschlusses von Hoch-Ton-Lautsprechern bei unverändertem Arbeitspunkt der Brückenendstufe durch den Prozessor ein Testton mit einer Amplitude, die die Endstufe noch nicht zum Clippen bringt, auf die Endstufen aufgegeben wird, und der dabei über die Hoch-Ton-Lautsprecher fließende Strom (Spannung) gemessen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose des Anschlusses ei nes Lautsprechersystems an Empfangsanlagen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.

Stand der Technik

Es ist bekannt, dass die Hersteller von Autoradios die Schaltkreise der Autoradios mit einem Diagnoseschaltkreis versehen, mit der der An schluss von Tief- und/oder Mittel-Ton-Lautsprechern im Fahrzeug dia gnostiziert wird. Dabei wird die Diagnose zum Anschluss von Tief- und/oder Mittel-Ton-Lautsprechern im Fahrzeug nach einem vom Her steller vorgegebenen Prüfverfahren durchgeführt. So ist es zum Bei spiel bekannt, die Diagnose des Anschlusses von Tief- und/oder Mittel- Ton-Lautsprechern nach dem an sich bekannten Prinzip der Gleich strommessung durchzuführen. Bei der Gleichstrommessung werden bei dem Prüfprozess durch einen Prozessor die Arbeitspunkte der Brücke nendstufe der Diagnoseschaltung derart verändert, dass über die anzu schließenden Lautsprecher ein Gleichstrom fließt. Der über die Laut sprecher fließende Gleichstrom wird gemessen und bildet somit die Grundlage für eine Diagnose des Anschlusses von Tief- und/oder Mit tel-Ton-Lautsprechern im Fahrzeug. Durch die Größe der ermittelten Spannung lassen sich entsprechende Aussagen über den Anschluss von Tief- und/oder Mittel-Ton-Lautsprechern tätigen. Durch die Diagno seschaltung wird, bei einer entsprechenden Aktivierung, in einem er sten Schaltungsteil der Arbeitspunkt der Brückenendstufe verändert und im zweiten Schaltungsteil erfolgt die Messung des über die Lautsprecher fließenden Stroms.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass der Anschluss eines über einen Kondensator angeschlossenen Hoch-Ton-Lautsprechers mit dem Prinzip der Gleichstrommessung nicht kontrolliert werden kann. Von der Autoindustrie besteht aber die Forderung, dass ein Nachweis über den korrekten Anschluss eines Hoch-Ton-Lautsprechers an das Autoradio erbracht werden muss.

Weiterhin ist aus DE 36 27 960 C1 eine Überwachungseinrichtung für Lautsprecheranlagen bekannt, bei der jedem Lautsprecher ein Fehlerdetektor und eine Prüfschaltung zugeordnet sind.

Schließlich ist aus DE 199 01 288 A1 eine Vorrichtung zur Überwachung der Lautsprecher einer Übertragungsanlage bekannt, bei der jedem Lautsprecher ein Mikrofon zur Aufnahme eines vom Lautsprecher abgestrahlten akustischen Signals und ein adressierbares Schaltungsmodul zugeordnet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem auch der Anschluss von jeweils über einen Kondensator angeschlossenen Hoch-Ton- Lautsprechern diagnostiziert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Diagnose des Anschlusses eines Lautsprechersystems an Empfangsanlagen mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet demgegenüber den Vorteil, dass neben der Überprüfung eines Anschlusses von Tief- und/oder Mittel-Ton-Lautsprechern auch der Anschluss von Hoch-Ton-Lautsprechern diagnostiziert werden kann. Dadurch, dass zur zusätzlichen Bestimmung des Anschlusses von Hoch-Ton-Lautsprechern bei unverändertem Arbeitspunkt der Brückenendstufe durch den Prozessor ein Testton mit einer Amplitude, die die Endstufe noch nicht zum Clippen bringt, auf die Endstufen aufgegeben wird und der dabei über die Hoch-Ton- Lautsprecher fließende Strom (Spannung) gemessen wird, wird in vorteilhafter Weise eine Diagnose über den Anschluss eines Hoch-Ton-Lautsprechers durchgeführt. Bei einem vorhandenen Anschluss eines Hoch-Ton-Lautsprechers, wobei der Hoch-Ton-Lautsprecher über einen Kondensator parallel zum Tief-Ton-Lautsprecher geschaltet ist, wird die Impedanz des Systems verändert. Das hat zur Folge, dass bei höheren Frequenzen über die Kondensatoren und den Höchtönern ein Wechselstrom fließt, der zur Aussage über den Anschluss eines Hochtöners genutzt wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Frequenz des Testtons zirka 20 kHz, bei einem Spannungseingang an der End stufe von zirka 88 mVeff und bei einem Widerstand von zirka 4 Ω. Da mit wird erreicht, dass einerseits durch den Messton die Endstufe nicht zum Clippen gebracht wird und dass andererseits der gemessene Strom an den Lautsprecherkanälen bei Anschluss eines Hoch-Ton- Lautsprechers wesentlich höher ist als ohne Hoch-Ton-Lautsprecher- Anschluss. Durch die unterschiedlichen an den Lautsprecherkanälen anliegenden Spannungen lassen sich konkrete Aussagen über den An schluss von Tief-, Mittel- und Hoch-Ton-Lautsprechern treffen.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird eine Bestimmung des Anschlusses von Hoch-Ton-Lautsprechern während des Abgleichens der Anlage und nach dem Einbau in dem Fahrzeug durchgeführt. Durch die Messung während des Geräte-Abgleichs mit ohmscher Last und durch den Vergleich mit der Messung nach dem Einbau im Fahrzeug werden die Toleranzen der Endstufen und der Diagnoseschaltung nahezu ausgeglichen, so dass eine zuverlässige Aussage über den Anschluss der Hoch-Ton-Lautsprecher im Fahrzeug getroffen werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ablaufplanes zur Diagnose des Anschlusses eines Lautsprechersystems während des Geräte-Abgleichs und

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ablaufplanes zur Diagnose des Anschlusses eines Lautsprechersystems nach dem Einbau in einem Fahrzeug.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Fig. 1 und in der Fig. 2 ist schematisch der Ablaufplan zur Diagnose des Anschlusses eines Lautsprechersystems während des Geräte-Abgleichs und nach dem Einbau in einem Fahrzeug dargestellt, der an späterer Stelle ausführlich beschrieben wird.

Die Schaltkreise eines Autoradios werden vom Hersteller mit einem entsprechenden Diagnoseschaltkreis versehen. Über ein entsprechen des Prüfverfahren kann mittels des Diagnoseschaltkreises der An schluss von Tief- und/oder Mittel-Ton-Lautsprechern diagnostiziert wer den. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Diagnose des Anschlusses insbesondere von Hoch-Ton-Lautsprechern an Autoradios basiert auf der Erkenntnis, dass sich bei einem über einen Kondensator parallel zum Tief-Ton-Lautsprecher angeschlossenen Hoch-Ton-Lautsprecher die Impedanz des Systems ändert und beim Anliegen einer höheren Frequenz zusätzlich ein Wechselstrom über die Kondensatoren und die Hoch-Ton-Lautsprecher fließt. Ohne Veränderung des Arbeitspunktes bei dem durchzuführenden Prüfverfahren wird durch die Diagnose schaltung die negative Halbwelle des Niederfrequenzstromes invertiert, verstärkt und geglättet. Dieser Effekt wird zur Diagnose des An schlusses eines Hoch-Ton-Lautsprechers genutzt. Dazu ist es aber er forderlich, die in der Diagnoseschaltung vorhandenen Siebkondensato ren durch entsprechende Kondensatoren mit einer größeren Kapazität zu ersetzen.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Diagnose des An schlusses eines Lautsprechersystems an Empfangsanlagen wird zur zusätzlichen Bestimmung des Anschlusses von Hoch-Ton- Lautsprechern bei unverändertem Arbeitspunkt der Brückenendstufe durch den SignalProzessor ein Testton mit einer Amplitude, die die Endstufe noch nicht zum Clippen bringt, auf die Endstufen aufgegeben und der dabei über die Hoch-Ton-Lautsprecher fließende Strom (Span nung) gemessen. Der mittels des Prozessors auf die Endstufe aufge brachte Testton hat eine Frequenz von zirka 20 kHz. Der Spannungs eingang an der Endstufe beträgt dabei zirka 88 mVeff und der Wider stand zirka 4 Ω. Durch den aufgegebenen Messton mit diesen speziel len Kennwerten wird einerseits ein Clippen der Endstufe durch den Messton mit Sicherheit vermieden. Andererseits wird durch den Testton erreicht, dass bei Anschluss eines Hoch-Ton-Lautsprechers zusätzlich ein Wechselstrom über den Lautsprecherkondensator und den Hochtö ner fließt, der zum Nachweis eines vorhandenen Hoch-Ton- Lautsprecher-Anschlusses genutzt wird. Bei einer an den Hoch-Ton- Lautsprecherkanälen gemessenen Spannung von ≧ 300 mV, bei der an der Diagnoseschaltung oben genannten anliegenden Spannung, ist der entsprechende Hoch-Ton-Lautsprecher an das Autoradio angeschlos sen. Somit stellt die Spannung von ≧ 300 mV einen Grenzwert zur Dia gnose des Anschlusses eines Hoch-Ton-Lautsprechers dar. Bei Unter schreitung dieses Wertes ist davon auszugehen, dass der jeweilige Hoch-Ton-Lautsprecher nicht angeschlossen ist.

Erfindungsgemäß wird die Bestimmung des Anschlusses von Hoch- Ton-Lautsprechern während des Angleichens der Anlage und nach dem Einbau in ein Fahrzeug durchgeführt, wobei während des Abglei chens der Anlage jeweils ein Korrekturwert für die Empfindlichkeit der einzelnen Lautsprecherkanäle ermittelt wird. Durch die Ermittlung der entsprechenden Korrekturwerte werden die in den Endstufen und in der Diagnoseschaltung auftretenden Toleranzen nahezu ausgeglichen.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Diagnose des Anschlusses eines Lautsprechersystems anhand des in Fig. 1 und Fig. 2 schematisch dargestellten Ablaufplanes zur Durchführung der jeweiligen Verfahrensschritte während des Geräte-Abgleichs und nach dem Einbau in einem Fahrzeug erläutert.

Der in Fig. 1 dargestellte Ablaufplan charakterisiert die einzelnen durchzuführenden Verfahrensschritte während des Geräte-Abgleichs. Gemäß dem ersten Verfahrensschritt 1 wird, entsprechend der Anzahl der vorhandenen Lautsprecher, die am Diagnoseausgang anliegende Offsetspannung (Gleichstromspannung) durch den Prozessor ermittelt. Bei einem Anschluss von beispielsweise vier Lautsprechern wird die Messung an den jeweilig vier Lautsprecherkanälen durchgeführt.

In einem zweiten Verfahrensschritt 2 werden die einzelnen Werte der ermittelten Offsetspannung im Prozessor abgespeichert.

In dem dritten Verfahrensschritt 3 wird durch den SignalProzessor auf die Endstufe ein Testton aufgegeben und die an den jeweiligen Hoch- Ton-Lautsprecherkanälen anliegende Spannung gemessen. Der Ar beitspunkt der Brückenendstufe wird dabei nicht verändert. Die Fre quenz des Testtons beträgt, wie bereits dargelegt, 20 kHz.

In einem weiteren Verfahrensschritt 4 erfolgt durch den Prozessor eine Analog/Digital-Wandlung der einzelnen Werte der an der Diagnose an stehenden Spannungen.

In dem Verfahrensschritt 5 werden für jeden Lautsprecherkanal die je weiligen, ohne Niederfrequenz-Ansteuerung, ermittelten Werte der Offsetspannung von den nach dem Testton ermittelten Werte subtra hiert und die so erhaltenen neuen Werte in dem Schritt 6 gespeichert.

In dem Verfahrensschritt 7 erfolgt die Ermittlung des Maximalwertes der aus dem Verfahrensschritt 6 ermittelten Werte, der als Bezugswert für die Ermittlung von entsprechenden Korrekturwerten benötigt wird.

Die Ermittlung der einzelnen Korrekturwerte für die einzelnen Lautspre cherkanäle erfolgt in dem Verfahrensschritt 8. Dabei wird der im Punkt 7 ermittelte Maximalwert durch die im Punkt 6 abgespeicherten ein zelnen Messwerte dividiert und die so erhaltenen einzelnen Korrektur werte abgespeichert. Mit der Abspeicherung der Korrekturwerte 9 ist das Programm zur Bestimmung des Anschlusses von Hoch-Ton- Lautsprechern während des Abgleichens der Anlage beendet.

In Fig. 2 ist der Ablaufplan zur Bestimmung des Anschlusses von Hoch-Ton-Lautsprechern nach dem Einbau in dem Fahrzeug darge stellt. Die bei der Geräteabgleichung erläuterten Verfahrensschritte 1 bis 6 werden nach dem Einbau der Radioanlage in das Fahrzeug und dem Anschluss der Lautsprecher an das Radio analog durchgeführt. Wobei bei Vorliegen von entsprechenden Messwerten der Nachweis über den Anschluss der Tief- und Mittel-Ton-Lautsprecher erbracht wurde. Die in dem Verfahrensschritt 6 abgespeicherten Messergebnis se der einzelnen Lautsprecherkanäle, die nach dem Einbau der Radio anlage in das Fahrzeug und nach Anschluss der Lautsprecher ermittelt wurden, werden im Verfahrensschritt 10 mit den jeweiligen ermittelten und im Prozessor gespeicherten Korrekturwerten aus dem Verfahrens schritt 8, der bei der Geräteabgleichung durchgeführt wurde, multi pliziert. Durch die Berücksichtigung der einzelnen Korrekturwerte für die entsprechenden Lautsprecherkanäle werden mögliche Toleranzen der Endstufen und der Diagnoseschaltung weitestgehend ausgeschlossen.

In einem nachfolgenden Verfahrensschritt 11 werden die einzelnen mit dem Korrekturwert versehenen Spannungswerte der einzelnen Laut sprecherkanäle mit einem Grenzwert verglichen. Bei den verwendeten Spannungen der Messschaltung liegen die Werte der Kanäle ohne Hochtöner zwischen 150 und 200 mV. Bei den Kanälen mit Hochtönern werden Spannungen zwischen 430 und 450 mV gemessen. Mit einem Grenzwert von 300 mV wird zwischen "Angeschlossen" und "Nichtan geschlossen" der entsprechenden Hoch-Ton-Lautsprecher unterschie den.

Entsprechend dem Verfahrensschritt 13 liegt der ermittelte Korrektur wert 10 über 300 mV und es erfolgt eine Meldung, dass der Hoch-Ton- Lautsprecher angeschlossen ist. Entsprechend dem Verfahrensschritt 14 liegt der ermittelte Korrekturwert 10 unter 300 mV und es erfolgt eine Meldung, dass der Hoch-Ton-Lautsprecher nicht angeschlossen ist. Mit der Ausgabe der jeweiligen Meldung im Verfahrensschritt 14 ist das Programm beendet.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Diagnose des An schlusses eines Lautsprechersystems an Empfangsanlagen besteht darin, dass neben der Überprüfung des Anschlusses von Tief- und/oder Mittel-Ton-Lautsprechern auch zusätzlich der Anschluss von Hoch-Ton- Lautsprechern diagnostiziert werden kann. Durch Berücksichtigung von Korrekturwerten werden Toleranzen mit minimalem Aufwand unter drückt, so dass für die Auswertung ein repräsentables Ergebnis vorliegt.

Claims

1. Verfahren zur Diagnose des Anschlusses eines Lautsprechersystems an eine Empfangsanlage, bei dem zur Bestimmung des Anschlusses von Lautsprechern die Schaltkreise der Empfangsanlage mit einem Diagnoseschaltkreis versehen sind, wobei zur Diagnostizierung des Anschlusses mindestens eines Tief- und/oder Mittel-Ton-Lautsprechers mittels eines Prozessors der Arbeitspunkt einer Brückenendstufe verändert wird und ein dabei über den mindestens einen Lautsprecher fließender Gleichstrom gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur zusätzlichen Bestimmung des Anschlusses mindestens eines Hoch-Ton-Lautsprechers bei unverändertem Arbeitspunkt der Brückenendstufe durch den Prozessor ein Testton mit einer Amplitude, die die Endstufe noch nicht zum Clippen bringt, auf die Endstufe aufgegeben wird und der dabei über den mindestens einen Hoch-Ton-Lautsprecher fließende Strom oder die über den mindestens einen Hoch-Ton-Lautsprecher abfallende Spannung als Maß für den durch den Lautsprecher fließenden Strom gemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des Testtons zirka 20 kHz, bei einem Spannungseingang an der Endstufe von zirka 88 mVeff und bei einem Widerstand von zirka 4 Ω, beträgt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen ermittelten Werte des über den jeweiligen Hoch-Ton-Lautsprecher fließenden Stromes oder der über dem jeweiligen Hoch-Ton-Lautsprecher abfallenden Spannung mit einem Korrekturwert versehen werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Anschlusses eines Hoch-Ton-Lautsprechers, der über den Hoch-Ton- Lautsprecher fließende Strom oder die über dem Hoch-Ton-Lautsprecher abfaltende Spannung mit einem Grenzwert verglichen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert der über dem mindestens einen Lautsprecher abfallenden Spannung < = 300 mV beträgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bestimmung des Anschlusses von Hoch-Ton-Lautsprechern während des Abgleichens der Anlage und nach dem Einbau in ein Fahrzeug durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Abgleichens der Anlage jeweils ein Korrekturwert für die Empfindlichkeit der einzelnen Lautsprecherkanäle ermittelt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Anschlusses von Hoch-Ton-Lautsprechern während des Abgleichens der Anlage

a) entsprechend der Anzahl der vorhandenen Lautsprecher die am Diagnoseausgang anliegende Offsetspannung durch den Prozessor ermittelt wird,
b) die einzelnen ermittelten Werte im Prozessor abgespeichert werden,
c) durch den Prozessor auf die Endstufe ein Testton aufgegeben wird und die an den jeweiligen Hoch-Ton-Lautsprecherkanälen anliegende Spannung gemessen wird,
d) durch den Prozessor eine Analog/Digital-Wandlung der einzelnen Werte der an der Diagnoseschaltung anstehenden Spannung erfolgt,
e) für jeden Lautsprecherkanal die ermittelten Werte der Offsetspannung von den nach dem Testton ermittelten Werten subtrahiert werden,
f) die so erhaltenen Werte gespeichert werden,
g) zur Ermittlung von Korrekturwerten der ermittelte Maximalwert durch die einzelnen Messergebnisse dividiert wird,
h) die einzelnen Korrekturwerte für jeden Lautsprecherkanal gespeichert werden,

und dass zur Bestimmung des Anschlusses von Hoch-Ton-Lautsprechern nach dem Einbau in dem Fahrzeug

a) nach Durchführung der Schritte a) bis f) die ermittelten Werte mit dem aus dem Schritt g) jeweilig ermittelten Korrekturwert multipliziert werden,
b) zur Bestimmung des Anschlusses von Hoch-Ton-Lautsprechern die ermittelten Werte mit dem Grenzwert verglichen werden.