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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Signalverarbeitungseinheit mit
den Merkmalen des Patentanspruches 1.
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Signalverarbeitungseinheiten
sind in Form von Signalprozessoren oder Verstärkereinheiten
bekannt.
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Aus
DE 197 37 325 A1 ist
eine Kommunikationsanlage für ein Kraftfahrzeug mit einer
Mehrzahl von Komponenten bekannt. Die Komponenten sind an verschiedenen
Stellen des Kraftfahrzeuges positioniert. Die Komponenten der Kommunikationsanlage sind über
einen optischen Bus miteinander verbunden, zu dessen Verwaltung
ein Mikrocomputer vorgesehen ist. Jede der Komponenten weist einen
Speicher für einen Anlagencodesignal auf. Der Mikrocomputer
ist derart programmiert, dass er vor der Aktivierung einer Komponente überprüft,
ob im Speicher dieser Komponente das Anlagencodesignal abgespeichert
ist oder nicht. Er gibt den Betrieb der Komponente nur dann frei,
wenn im Speicher dieser Komponente das genannte Anlagencodesignal
abgespeichert ist.
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Aus
DE 10 2006 028 505
A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur einheitlichen
Bedienung einer Vielzahl von Nutzsignalquellen bekannt. Für
die Vielzahl von Nutzsignalquellen sind Konfigurationsdaten gespeichert,
weiterhin werden in Abhängigkeit von der Konfigurationsdatei individuelle Informationsmerkmale
der Nutzsignalquellen ermittelt und gespeichert. Eine Funktionsmerkmalaufbereitungseinheit
erzeugt daraufhin ein vereinheitlichtes Funktionsmerkmal für
die Gesamtheit der Nutzsignalquellen. Dadurch kann der Benutzerkomfort
erheblich verbessert werden.
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Aus
EP 1 113 445 A2 sind
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einkoppeln von Audiosignalen in
ein Multimediasystem bekannt. Das Multimediasystem besteht aus mindestens
einer Audioeinheit mit angeschlossenen Audiowiedergabeeinheiten, wobei
die Audioeinheit Line-in-Eingänge für Audiosignale
aufweist. Von einem Wiedergabegerät mit Line-out-Ausgängen
werden Audiosignale über eine Funkstrecke mittels eines
Funksendermoduls, welches über die Line-out-Ausgänge
bereitgestellte Audiosignale in Funksignale umwandelt, und von einem Funkempfangsmodul,
welches die empfangenen Funksignale in Audiosignale wandelt, über Line-in-Eingänge
der Audioeinheit bereitgestellt.
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Alle
diese bekannten Einheiten und Komponenten weisen den Nachteil auf,
dass sie über einen eigenen Steuerbus verfügen
müssen, damit eine entsprechende Programmierung oder Konfiguration
der Einheiten möglich ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Signalverarbeitungseinheit
aufzuzeigen, welche steuerbar und programmierbar ist, ohne einen
separaten Steuerungseingang aufzuweisen.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich anhand der abhängigen
Ansprüche, der weiteren Beschrei bung sowie anhand eines
konkreten Ausführungsbeispieles, welches anhand von Figuren
erläutert wird.
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Die
erfindungsgemäße Signalaufbereitungseinheit dient
zur Aufbereitung, Verarbeitung und/oder Bearbeitung von elektrischen
Signalen und weist mindestens einen Signaleingang und mindestens
einen Signalausgang auf. Im Normalbetrieb bereitet die Signalaufbereitungseinheit
elektrische Signale, welche am mindestens einen Signaleingang anliegen,
auf und/oder ver- oder bearbeitet diese. Am mindestens einen Signalausgang
gibt sie die ver-, be- und/oder aufbereiteten Signale aus. Die Signalaufbereitungseinheit
ist mittels eines definierten Eingangssignals, welches über
den mindestens einen Signaleingang der Signalaufbereitungseinheit
zuführbar ist, in eine vom Normalbetrieb abweichende Betriebsweise
verbringbar.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch
2 ist die Signalaufbereitungseinheit ein Verstärker.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch
3 ist der Verstärker ein Audiosignalverstärker.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch
4 ist die vom Normalbetrieb abweichende Betriebsweise eine Testbetriebsart.
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Vorteilhaft
nach Patentanspruch 5 ist, dass das definierte Eingangssignal, mittels
dessen die Signalaufbereitungseinheit in die vom Normalbetrieb abweichende
Betriebsweise verbringbar ist, ein Eingangssignal mit einer konstanten
Amplitude und einer konstanten Frequenz ist, welches über
eine definierte Zeitdauer am mindestens einen Signaleingang anliegt.
Hierdurch kann durch eine Variation der Amplitude und/oder der Frequenz
und/oder der Zeitdauer die Anzahl der die Signalaufbereitungseinheit steuernden
Eingangssignale in ihrer Anzahl und Gestaltung frei variiert werden.
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Vorteilhaft
nach Patentanspruch 6 ist, dass in der Testbetriebsart die Signalaufbereitungseinheit
in Abhängigkeit von definierter Kombination von am mindestens
einen Signaleingang anliegenden definierten Eingangssignalen am
mindestens einen Signalausgang definierte Ausgangssignale erzeugt.
Somit kann im Testbetrieb die Signalaufbereitungseinheit dazu gebracht
werden, am Ausgang definierte Signale auszugeben, wodurch die Signalaufbereitungseinheit
und an diese ausgangsseitig angeschlossene Komponenten in deren
Funktion überprüfbar sind.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch
7 beinhaltet die Signalaufbereitungseinheit eine integrierte Diagnosefunktionseinheit
sowie einen Audiocontroller, eine elektronische Verstärkereinheit
und eine Power-on-Logic-Einheit.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch
8 erzeugt der Audiocontroller die definierten Eingangssignale zur
Verbringung der Signalaufbereitungseinheit vom Normalbetrieb in
die vom Normalbetrieb abweichende Betriebsweise.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch
9 reagiert der Audiocontroller in Ansprache auf die Power-on-Logic-Einheit.
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Vorteilhaft
nach Patentanspruch 10 ist, dass der Audiocontroller, wenn sich
die Signalaufbereitungseinheit in der Testbetriebsart befindet,
in Abhängigkeit des am mindestens einen Signaleingang anliegenden
Eingangssignals die Diagnosefunktionseinheit ansteuert. Somit kann über diese
Ansteuerung die Diagnosefunktionseinheit tätig werden,
indem diese eine Diagnoseroutine startet, mittels welcher die Signalaufbereitungseinheit
und die angeschlossenen Komponenten überprüft
werden können.
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Vorteilhaft
nach Patentanspruch 11 ist, dass die Diagnosefunktionseinheit in
Ansteuerung durch den Audiocontroller am mindestens einen Signalausgang
mindestens ein definiertes Ausgangssignal ausgibt. Hierdurch kann
eine angeschlossene Komponente, wie etwa ein Lautsprecher, auf seine
Funktion überprüft werden.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch
12 ist die Signalaufbereitungseinheit aus der vom Normalbetrieb
abweichenden Betriebsweise durch ein Signal der Power-on-Logic-Einheit
in den Normalbetrieb verbringbar.
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Die
erfindungsgemäße Signalaufbereitungseinheit weist
mindestens einen Signaleingang und mindestens einen Signalausgang
auf. Eingangssignale werden über den mindestens einen Signaleingang
der Signalaufbereitungseinheit zugeführt. Die Signalaufbereitungseinheit
führt dann die vorher eingestellten Funktionen aus und
be- und/oder verarbeitet das Eingangssignal. Das ver- bzw. bearbeitete Ausgangssignal
wird dann über den mindestens einen Signalausgang bereitgestellt.
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Die
Signalaufbereitungseinheit ist derart ausgebildet, dass, wenn ein
definiertes Eingangssignal am mindestens einen Signaleingang anliegt,
die Signalaufbereitungseinheit in eine vom Normalbetrieb abweichende
Betriebsweise verbracht wird.
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Unter
Normalbetrieb ist derjenige Betrieb zu verstehen, den die Signalaufbereitungseinheit üblicherweise
beim bestimmungsgemäßen Betrieb ausführt
und für welchen sie ausgebildet ist. Die vom Normalbetrieb
abweichende Betriebsart ist diejenige Betriebsart, in welche die
Signalaufbereitungseinheit mittels des definierten Eingangssignals über
den mindestens einen Signaleingang verbringbar ist. In vorteilhafter
Weise handelt es sich bei der vom Normalbetrieb abweichenden Betriebsart
um einen Testbetrieb oder um einen Diagnosebetrieb.
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Das
Eingangssignal ist vordefiniert, vorteilhaft in der Weise, dass
es ein Signal mit fester definierter Amplitude und fester definierter
Frequenz ist, welches über einen vordefinierten Zeitraum,
beispielsweise eine Millisekunde, an mindestens einem Signaleingang
anliegt. Die Signalaufbereitungseinheit weist eine Steuereinheit
auf, welche dieses Eingangssignal detektiert. Liegt das definierte
Eingangssignal an, so schaltet die Signalaufbereitungseinheit in
die abweichende Betriebsart um.
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Befindet
sich nach der Umschaltung die Signalaufbereitungseinheit in der
vom Normalbetrieb abweichenden Betriebsart, so können in
dieser Betriebsart anhand weiterer vordefinierter Eingangssignale
vordefinierte Funktionen der Signalaufbereitungseinheit aktiviert
und ausgeführt werden. Beispielhaft für eine solche
Funktion ist, dass, wenn die Signalaufbereitungseinheit mehrere
Signalausgänge aufweist, an einem der Signalausgänge
ein Signal mit definierter Amplitude und Frequenz ausgegeben wird,
beispielsweise ein Sinus-Signal mit fester Frequenz und Amplitude.
Dieses Signal kann dann herangezogen werden, insbesondere zu Funktionstests.
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Die
Signalaufbereitungseinheit wird aus der vom Normalbetrieb abweichenden
Betriebsart in den Normalbetrieb zurückgeschaltet, entweder
durch ein Reset-Signal oder aber durch eine Unterbrechung der Stromzuführung
oder aber durch ein Anliegen eines weiteren vordefinierten Eingangssignals
an mindestens einem Signaleingang.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines konkreten Ausführungsbeispieles
in Form eines Audiosignalverstärkers näher erläutert.
Diese beispielhafte Ausführung der Erfindung anhand der
Figuren stelle keine Limitierung der Erfindung auf diese Ausführungsform
dar.
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Zur
besseren Erläuterung wird die Erfindung anhand der Figuren 1 bis 3 näher
erläutert.
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1 zeigt
eine herkömmliche Signalaufbereitungseinheit;
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2 zeigt
eine erfindungsgemäße Signalaufbereitungseinheit;
und
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3 zeigt
den inneren Aufbau einer erfindungsgemäßen Signalaufbereitungseinheit
mit wesentlichen Merkmalen und Einheiten.
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1 zeigt
einen bekannten Aufbau eines Systems einer Verstärkereinheit,
bestehend aus einer Steuereinheit 12, einem Verstärker 13,
einem Steuerbus 11 sowie den Audioverbindungen 15 und der
Schaltspannungszuleitung 14 zwischen der Steuereinheit 12 und
dem Verstärker 13.
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Die
Funktion des Verstärkers 13 wird über die
Steuereinheit 12 gesteuert. Hierzu ist der Steuerbus 11 vorhanden.
Daten zur Ansteuerung des Verstärkers 13 werden über
den Steuerbus 11 geführt. Die Signalzuleitungsdaten 15 werden über
die Steuereinheit 12 gesteuert und dem Verstärker 13 zugeführt.
Die Ausgänge des Verstärkers 13 sind
in 1 nicht dargestellt, da sie für die Erläuterung
der Erfindung nicht notwendig sind.
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Soll
nunmehr der Verstärker 13 Testsignale oder andere
Signale senden, so muss dies vorprogrammiert sein und über
den Steuerbus 11 werden vordefinierte Daten aus der Steuereinheit 12 dem Verstärker 13 zugeführt.
Hierzu ist der Steuerbus 11 notwendig.
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In 2 ist
nunmehr die erfindungsgemäße Ausführung
dargestellt, wobei vorteilhaft ein Steuerbus mit einem Anschluss
an den Verstärker entfallen kann. In 2 ist
ein Steuerbus 21, eine Steuereinheit 22, ein Verstärker 23,
sowie eine Schaltspannung 24 sowie die Audiosignalverbindung 25 zwischen
der Steuereinheit 22 und dem Verstärker 23 dargestellt.
Die Funktion eines Steuerbusses wird durch die Audiosignalverbindung 25 übernommen.
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Ein
Steuerbus an den Verstärker 23 entfällt. Die
Steuerung des Verstärkers 23 erfolgt nun in der Weise,
dass die Steuereinheit 22 über die Audiosignalverbindung 25 ein
definiertes Audiosignal an den Verstärker 23 sendet.
Ein derartiges Audiosignal ist beispielsweise ein Audiosignal mit
definierter Frequenz und Amplitude, welches über einen
vordefinierten Zeitraum am Eingang des Verstärkers 23 anliegt.
Liegt ein derartiges Signal am Eingang des Verstärkers 23 an,
so wird dieser in eine vom Normalbetrieb abweichende Betriebsart
geschaltet. Im Normalbetrieb, d. h. in demjenigen Betrieb, für
den der Verstärker 23 normalerweise vorgesehen
ist, verstärkt der Verstärker 23 Audiosignale,
welche ihm über die Audiosignaleingänge 25 zugeführt
werden. Die Audiosignalausgänge des Verstärkers 23 sind
in 2 nicht dargestellt. Diese sind aktuell für
die Erläuterung der Erfindung nicht zwingend erforderlich. Durch
die Zuführung eines definierten Audiosignals von der Steuereinheit 22 an
den Verstärker 23 über den Audiosignalleitung 25,
wie vorher beschrieben, wird der Verstärker 23 in
die vom Normalbetrieb abweichende Betriebsart geschaltet. Bei dieser
Betriebsart handelt es sich in einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung um einen Testbetrieb. Ist der Ver stärker 23 in
den Testbetrieb geschaltet, so kann in Abhängigkeit der
nunmehr dem Verstärker 23 zugeführten
weiteren Signale, hierbei handelt es sich dann faktisch um Steuersignale,
der Verstärker 23 entsprechend eingestellt und
gesteuert werden. Wesentlich hierbei ist, dass der Verstärker 23 während dieses
Testbetriebes seine „normale” Funktion nicht ausführt.
Die Steuerung des Verstärkers 23 erfolgt nun in
der Weise, dass anhand vorab definierter Signalfolgen, welche die
Steuereinheit 22 an den Verstärker 23 über
die Audiosignalleitung 25 sendet, der Verstärker 23 „umprogrammierbar” ist.
Beispielhaft kann der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 23 verändert
werden oder der Verstärker 23 kann Testsignale
erzeugen, welche er über seine Signalausgänge ausgibt.
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In
einer nicht dargestellten Ausführungsform weist der Verstärker
beispielsweise vier Eingänge auf. Es sind fest definierte
Signale vorgesehen, welche den Verstärker in einen Test-
oder Programmiermodus schalten, wie eingangs beschrieben. Im Verstärker
sind nunmehr über dessen dort integrierte Steuereinheit
diverse Signalfolgen abgespeichert, welche zur Umprogrammierung
führen. Wird beispielsweise auf die Signaleingänge
eins und drei ein vordefiniertes Signal gesendet, so führt
der Verstärker die Funktion aus, dass er auf einen definierten Ausgang
ein definiertes Ausgangssignal, beispielsweise ein Sinus-Signal
mit definierter Amplitude und Frequenz, gibt. Somit können
beispielsweise bei vier Signaleingängen eines Verstärkers
entsprechend 24 unterschiedliche Funktionen
vorprogrammiert werden. Ist der Verstärker zusätzlich
noch dazu vorgesehen, auf unterschiedliche Eingangssignalfolgen
zu reagieren, so kann die Auswahl der vorprogrammierten Funktionen
des Verstärkers im Testbetrieb erhöht werden.
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Auf
die beschriebene erfindungsgemäße Weise ist es
nunmehr möglich, einen Verstärker anhand von vordefinierten Eingangssignalen
zu steuern. In vorteilhafter Weise kann damit ein Steuerbus, welcher
Steuersignale an den Verstärker sendet, entfallen.
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Ein
Rücksetzen des Verstärkers 23 aus diesem
Testbetrieb kann auf unterschiedliche Art erfolgen, einmal indem
die Energieversorgung, sprich die Schaltspannungsleitung 24,
unterbrochen wird, so dass der Verstärker abgeschaltet
wird. Schaltet er sich wieder ein, ist er im Normalbetrieb. Es kann
aber auch vorgesehen sein, dass ein weiteres vordefiniertes Signal
oder eine Signalfolge am Eingang das Umschalten in den Normalmodus
bewirkt.
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In 3 ist
nunmehr ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen
Verstärkers 3 dargestellt. Der Verstärker 3 weist
vier Audiosignaleingänge I1–I4 auf, sowie n Audiosignalausgänge,
bezeichnet mit A1–AN auf. Im Verstärker 3 ist
eine Signalverarbeitungseinheit 31, sowie eine Diagnosefunktionseinheit 32 integriert.
Im Weiteren ist eine Leistungsstufe 33 vorgesehen, welche
die Audioausgangssignale A1–AN entsprechend verstärkt.
Weiterhin ist eine Audiokontroll-Einheit 34 vorhanden,
zu welcher die Audioeingangssignale I1–I4 zugeleitet werden. Diese
weist wiederum eine Ausgangssignalleitung auf, welche auf die Diagnosefunktionseinheit 32 geführt
ist. Weiterhin ist an die Audiokontroll-Einheit 34 ein „Power-on-Signal” vorgesehen,
dieses wird zugleich über eine Power-on-Logic-Einheit 35 geführt. Die
Power-on-Logic-Einheit 35 ist verbunden mit der Verstärkereinheit 33.
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Die
Audiokontroll-Einheit 34 überwacht kontinuierlich
die Audiosignaleingänge I1–I4. Liegt nunmehr ein
vordefiniertes Signal, welches den Verstärker 3 in
den Test- oder Programmiermodus bringen soll, an, so erkennt dies
die Audiokontroll-Einheit 34. Ist dies der Fall, so steuert
diese die Funktionseinheit 32 an, welche dann den Verstärker 3 entsprechend abändert.
In der Audiokontroll- Einheit 34 sind nunmehr diverse Funktionen
hinterlegt, welche über die Audiosignaleingänge
I1–I4 steuerbar sind. In einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung, welche jedoch die Erfindung an sich nicht limitiert,
sondern nur beispielhaften Charakter hat, ist definiert, dass, wenn ein
Eingangssignal mit definierter Frequenz und Amplitude am Audiosignal-Eingang
I1 anliegt, dies die Audiokontroll-Einheit 34 erkennt und
die Signalprozessoreinheit 31 und die Diagnosefunktionseinheit 32 in
der Weise ansteuert, dass der Verstärker 3 in
einen Diagnosemodus geschaltet wird. Ist dieser Diagnosemodus aktiviert,
so kann über definierte Eingangssignalfolgen über
die Audiosignaleingänge I1–I4, im konkreten Fall
vorliegend somit 24 Möglichkeiten,
der Verstärker 3 entsprechende Funktionen ausführen.
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Vorteilhaft
ist z. B., dass zu Testzwecken der Verstärker, der einzelne
Lautsprecher versorgt, in einem Diagnosemodus verbringbar ist, in
welchem über die entsprechenden Eingangssignale jeweils
ein Ausgangssignal erzeugt wird, welches definiert einen Lautsprecher
anspricht. Von besonderem Vorteil ist dies beim Einbau des Verstärkers
in einem Kraftfahrzeug.
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Es
kann auf diese Weise anschließend an jeden Lautsprecher
im Kraftfahrzeug definiert ein Sinus-Signal gegeben werden. Hierdurch
ist es möglich zu überprüfen, ob jeder
einzelne Lautsprecher im Kraftfahrzeug funktionsfähig ist.
Dies erfolgt in der Weise, dass, nachdem der Verstärker 3 in
den Diagnosemodus gebracht worden ist, anhand vordefinierter Eingangssignale
der Verstärker dazu gebracht wird, jeweils auf einen einzelnen
Kanal ein Sinus-Signal auszugeben.
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Ein
Rücksetzen der Testfunktion erfolgt in der Weise, dass
entweder über die Power-on-Logic-Einheit 35 ein
Impuls gesendet wird, welcher dann den Verstärker 3 rück setzt,
oder aber, dass eine Signalfolge vordefiniert ist, mittels welcher
der Verstärker dann wieder in den Normalmodus verbringbar ist.
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Als
vorteilhaft hat sich erwiesen, als Steuersignal ein 19,5-kHz-Audiosignal
zu verwenden, welches auf einen der Eingänge gelegt wird.
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Durch
die Kombination der Belegung der Audio-Eingänge I1–IN
mittels eines solchen Signals können damit an den Verstärker
2n–1 Signalfolgen erzeugt werden. Wesentlich ist jedoch,
dass der Verstärker vorher in den Diagnosemodus verbracht
wurde.
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- 3
- Verstärker
- 11
- Steuerbus
- 12
- Steuereinheit
- 13
- Verstärker
- 14
- Schaltspannungszuleitung
- 15
- Audioverbindung
- 21
- Steuerbus
- 22
- Steuereinheit
- 23
- Verstärker
- 24
- Schaltspannungszuleitung
- 25
- Audiosignalverbindung
- 31
- Signalverarbeitungseinheit
- 32
- Diagnoseeinheit
- 33
- Leistungsstufe
- 34
- Audiokontroll-Einheit
- 35
- Power-on-Logic-Einheit
- I1–I4
- Audiosignaleingänge
- A1–AN
- Audiosignalausgänge
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 19737325
A1 [0003]
- - DE 102006028505 A1 [0004]
- - EP 1113445 A2 [0005]