ES2385393A1 - Loudspeaker diagnostic equipment and procedure for using these through the use of transformed wavelet. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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ES2385393A1 ES201001425A ES201001425A ES2385393A1 ES 2385393 A1 ES2385393 A1 ES 2385393A1 ES 201001425 A ES201001425 A ES 201001425A ES 201001425 A ES201001425 A ES 201001425A ES 2385393 A1 ES2385393 A1 ES 2385393A1
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Abstract

Speaker diagnostic equipment and procedure for using it through the use of wavelet transforms. Technique for detecting faults or defects due to magnetic asymmetries in the voice coil loudspeakers. One of the causes of distortion, failure or defect in mobile coil loudspeakers is the magnetic asymmetry present in the flow that receives the coil. This asymmetry results in displacement asymmetries of the piston, fatigue of the elastic components, variation of the inductance and therefore in the variation of the impedance of the loudspeaker, so that the classic failure detection methods are not effective. The presented method is based on the measurement of the currents of the coil and on its spectral study using time-frequency transforms. By visualizing the scalogram it is possible to appreciate the appearance of even or odd harmonic signals, these being first symptomatic of the existence of some magnetic asymmetry in the coil. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Equipo de Diagnóstico de Altavoces y procedimiento de utilización de este mediante el uso de transformada Wavelet Speaker Diagnostic Equipment and its use procedure through the use of Wavelet transform

La presente invención consiste en una nueva técnica de detección de fallos o defectos debidos a asimetrías magnéticas en los altavoces de bobina móvil. Una de las causas de distorsión, fallo o defecto en altavoces de bobina móvil es la asimetría magnética presente en el flujo que recibe la bobina. Esta asimetría se traduce en asimetrías de desplazamiento del pistón, fatiga de los componentes elásticos, variación de la inductancia y por lo tanto en la variación de la impedancia del altavoz, etc... por lo que los métodos clásicos de detección de fallos, basados en modelos Thielse-Small no resultan eficaces. El método presentado se basa en la medida de las corrientes de la bobina y en su estudio espectral usando transformadas Tiempo-Frecuencia. Mediante la visualización del escalograma es posible apreciar la aparición de señales armónicas pares o impares, siendo estas primeras sintomáticas de la existencia de alguna asimetría magnética en la bobina The present invention consists of a new technique for detecting faults or defects due to magnetic asymmetries in the mobile coil speakers. One of the causes of distortion, failure or defect in mobile coil speakers is the magnetic asymmetry present in the flow that the coil receives. This asymmetry translates into asymmetries of piston displacement, fatigue of the elastic components, variation of the inductance and therefore in the variation of the speaker impedance, etc ... so that the classic methods of fault detection, based Thielse-Small models are not effective. The method presented is based on the measurement of the coil currents and its spectral study using Time-Frequency transforms. Through the visualization of the scalogram it is possible to appreciate the appearance of odd or even harmonic signals, these first being symptomatic of the existence of some magnetic asymmetry in the coil

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN BACKGROUND OF THE INVENTION

La presente invención está relacionada, de forma general, con los altavoces de sonido profesional de bobina móvil y las técnicas usadas por los fabricantes para la detección de fallos o errores de fabricación en ellos. The present invention is related, in general, to the professional sound speakers of mobile coil and the techniques used by the manufacturers for the detection of failures or manufacturing errors in them.

Descripción del estado actual del arte Description of the current state of the art

La detección de defectos de altavoces sanos presenta un doble problema: The detection of sound speaker defects presents a double problem:

La fabricación y el mantenimiento. Los fabricantes tienen que descubrir cualquier defecto antes de la venta el producto; los usuarios tienen que mantener el altavoz -(p.ej. sustituir tweeter defectuoso). El problema de detección de los defectos en altavoces radica en la necesidad de descubrir el defecto así como su grado de importancia. The manufacture and maintenance. Manufacturers have to discover any defect before selling the product; Users have to keep the speaker - (eg replace defective tweeter). The problem of detecting defects in loudspeakers lies in the need to discover the defect as well as its degree of importance.

Las pruebas de test que se realizan a los altavoces actualmente son la medida de la impedancia y respuestas a impulsos. Con estas medidas se obtienen los parámetros de Thiele-Small, la función de transferencia resultante puede apreciarse en la fórmula. The test tests that are currently performed on the speakers are the measurement of impedance and impulse responses. With these measurements the Thiele-Small parameters are obtained, the resulting transfer function can be seen in the formula.

Estos, intrínsecamente suponen a los altavoces lineales por lo tanto impiden la detección de distorsiones o fallos debidos a comportamientos no lineales. These, intrinsically, suppose linear speakers therefore prevent the detection of distortions or failures due to non-linear behaviors.

Los parámetros de Thiele-Small nos proporcionan un comportamiento aproximado del altavoz. Es una aproximación suficientemente precisa para poder simular el comportamiento hasta con una resolución de 1dB. A pesar de ello son claras e importantes sus limitaciones y estas son debidas principalmente a: The Thiele-Small parameters provide us with approximate speaker behavior. It is an approximation sufficiently precise to be able to simulate the behavior even with a resolution of 1dB. Despite this, its limitations are clear and important and these are mainly due to:

--
La eficiencia de los altavoces es muy pequeña, raramente superan el 2% The efficiency of the speakers is very small, rarely exceeding 2%

--
El comportamiento real no lineal de los altavoces. The actual non-linear behavior of the speakers.

--
La impedancia del altavoz varía enormemente con la frecuencia de la señal. The speaker impedance varies greatly with the frequency of the signal.

--
Los parámetros Thiele-Small sólo son aplicables para los rangos útiles donde el pistón del altavoz actúa como pistón verdadero. The Thiele-Small parameters are only applicable for useful ranges where the speaker piston acts as a true piston.

Funcionamiento como Pistón Verdadero cuando Ka < 1 donde Ka= wr/c Operation as True Piston when Ka <1 where Ka = wr / c

W=2I f= frecuencia de trabajo r=radio del pistón c=velocidad del sonido W = 2I f = working frequency r = piston radius c = speed of sound

Esto demuestra que el modelo obtenido por Thiele-Small sólo es aplicable a bajas frecuencias y que varia con el radio del cono. This shows that the model obtained by Thiele-Small is only applicable at low frequencies and that it varies with the radius of the cone.

En un altavoz, la señal eléctrica se aplica en el elemento denominado la bobina móvil, que esta In a speaker, the electrical signal is applied to the element called the moving coil, which is

formada por varías espiras de conductor esmaltado enrolladas sobre un cilindro rígido que va unido al diafragma. formed by several turns of enamelled conductor wound on a rigid cylinder that is attached to the diaphragm.

El cilindro está fabricado con papel en los modelos sencillos o en aluminio en altavoces grandes de potencia para poder disipar el calor producido. Las dimensiones del cilindro tienen que ser las que la permitan mover dentro del entrehierro sin fricción. The cylinder is made of paper in simple models or aluminum in large power speakers to dissipate the heat produced. The dimensions of the cylinder must be those that allow it to move inside the air gap without friction.

El principal problema de una bobina móvil es que el flujo magnético no es constante. y no en todos los puntos se recibe la misma cantidad de flujo magnético, para el que la fuerza de reacción contra este campo magnético dependerá de su posición. The main problem with a mobile coil is that the magnetic flux is not constant. and not at all points the same amount of magnetic flux is received, for which the reaction force against this magnetic field will depend on its position.

Este problema se agrava a medida que crece el desplazamiento, por lo que es conveniente reducir estos desplazamientos al mínimo. A medida que se llega al límite de excursión lineal, la suspensión se acerca al suyo de elongación. This problem is exacerbated as the displacement grows, so it is convenient to reduce these displacements to a minimum. As the linear excursion limit is reached, the suspension approaches yours elongation.

La suspensión ejerce siempre una fuerza que tiende a centrar las partes móviles y dejarlas en su posición de reposo. Esta fuerza habría de ser prácticamente independiente de la posición, aunque en realidad al acercarse a este límite de elongación la constante elástica aumenta y la oposición a la excursión es mayor. The suspension always exerts a force that tends to center the moving parts and leave them in their resting position. This force would have to be practically independent of the position, although in reality when approaching this elongation limit the elastic constant increases and the opposition to the excursion is greater.

Sus efectos son muy parecidos a los magnéticos, aunque es común que sus efectos sean de manera dominante simétricos, lo que causa armónicos de orden impar, aunque no es extraño el otro caso. Lo que sí es peor que en el caso magnético es que sus efectos no son tan progresivos, es cómo comparar el recorte en un amplificador de válvulas y uno operacional, además los armónicos generados son muy parecidos. En este caso son muy bruscos, aunque para cuando los efectos de la suspensión son perceptibles, los efectos magnéticos ya son más que evidentes. Its effects are very similar to the magnetic ones, although it is common for its effects to be symmetrically dominant, which causes harmonics of odd order, although the other case is not strange. What is worse than in the magnetic case is that its effects are not so progressive, it is how to compare the cut in a valve amplifier and an operational one, in addition the generated harmonics are very similar. In this case they are very abrupt, although by the time the effects of the suspension are noticeable, the magnetic effects are already more than evident.

Referencias References

[1] C.P. Janse and A.M. Kaiser, “Time-Frequency distributions of loudspeakers: The application of the Wigner distribution,” in Audio Engineering Society 71st Convention, Montreux, Switzerland, 1982. [1] C.P. Janse and A.M. Kaiser, "Time-Frequency distributions of loudspeakers: The application of the Wigner distribution," in Audio Engineering Society 71st Convention, Montreux, Switzerland, 1982.

[2] J. D’appolito, “Testing loudspeakers”, Audio Amateur, 1998. [2] J. D’appolito, “Testing loudspeakers,” Audio Amateur, 1998.

[3] P. Flandrin, “Time-FrequencyA7me-Scale Análisis”, Academic Press, 1999. [3] P. Flandrin, "Time-FrequencyA7me-Scale Analysis", Academic Press, 1999.

[4] Richard H. Small, “Closed Box Loudspeaker System Análisis” [4] Richard H. Small, “Closed Box Loudspeaker System Analysis”

[5] A.N. Thiele, “Loudspeakers in Vented Boxes” [5] A.N. Thiele, "Loudspeakers in Vented Boxes"

[6] José Pérez Miñana, “Compendio practico de acústica” [6] José Pérez Miñana, "Practical Compendium of Acoustics"

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN DESCRIPTION OF THE INVENTION

Para la detección de fallos o defectos de asimetría magnética en altavoces de bobina móvil, es necesario utilizar un método cuya eficiencia no dependa de ningún parámetro relacionado con el circuito magnético de la bobina. For the detection of faults or defects of magnetic asymmetry in mobile coil speakers, it is necessary to use a method whose efficiency does not depend on any parameter related to the magnetic circuit of the coil.

El modelado de altavoces mediante Thiele-Small se basa principalmente en la medida de la impedancia eléctrica y mecánica del altavoz. La impedancia eléctrica del altavoz depende de su inductancia y esta es supuesta, erróneamente, constante por la metodología de parametrización de Thiele-Small. Speaker modeling using Thiele-Small is mainly based on the measurement of the electrical and mechanical impedance of the speaker. The electrical impedance of the loudspeaker depends on its inductance and this is assumed, erroneously, constant by the Thiele-Small parameterization methodology.

La inductancia de la bobina depende directamente del campo magnético que la atraviesa y por lo tanto de la posición de esta. Este hecho hace que para la detección de asimetrías magnéticas en la bobina móvil, los modelos Thiele-Small no sean eficaces. The inductance of the coil depends directly on the magnetic field that passes through it and therefore on its position. This fact means that for the detection of magnetic asymmetries in the mobile coil, Thiele-Small models are not effective.

También se ha de tener en cuenta que la impedancia varía con la frecuencia de la señal, con lo que resulta interesante contar con un método de detección capaz de realizar un barrido frecuencial en toda la banda útil del altavoz para tener en cuenta en su detección la variación de impedancia. It should also be taken into account that the impedance varies with the frequency of the signal, which makes it interesting to have a detection method capable of performing a frequency sweep across the entire useful band of the speaker to take into account in its detection the impedance variation.

El método propuesto se basa en la medida de las corrientes eléctricas de la bobina y en el análisis de su espectro. La existencia de una asimetría magnética se ve reflejada en la aparición de armónicos de orden par muy relacionados con la amplitud (Figura 1). La respuesta espectral de un sistema simétrico presenta contenido armónico de orden impar. The proposed method is based on the measurement of the electric currents of the coil and the analysis of its spectrum. The existence of a magnetic asymmetry is reflected in the appearance of even order harmonics closely related to amplitude (Figure 1). The spectral response of a symmetric system presents harmonic content of odd order.

El análisis espectral se realiza mediante trasformadas tiempo-frecuencia, en este caso la representación temporal del contenido espectral o Escalograma 2D. El Escalograma 2D permite representar una magnitud (Frecuencia) respecto al tiempo. A cada muestra de la magnitud frecuencia le asigna un valor o peso (Amplitud del armónico). Así pues, el escalograma 2D resultante para un barrido de 20Hz a 10kHz durante 5 segundos se puede observar en la figura 1. The spectral analysis is performed using time-frequency transforms, in this case the temporal representation of the spectral content or 2D Scalogram. The 2D Scalogram can represent a magnitude (Frequency) with respect to time. Each sample of the magnitude frequency is assigned a value or weight (Harmonic amplitude). Thus, the resulting 2D scalogram for a scan of 20Hz to 10kHz for 5 seconds can be seen in Figure 1.

La señal mostrada en la figura 2 se corresponde con la señal de test diseñada para el método propuesto, si el altavoz está sano y sin defectos o distorsiones debidas a asimetrías magnéticas, el escalograma resultante de analizar las corrientes eléctricas de la bobina durante el test presentaría una única componente de barrido frecuencial de amplitud (color de la señal) similar, como puede verse en la figura 3 o dicha componente de barrido frecuencial acompañada de componentes de barrido armónicas impares. Cualquier variación en el color de la señal indicaría la presencia de un defecto o distorsión de amplitud. The signal shown in figure 2 corresponds to the test signal designed for the proposed method, if the loudspeaker is sound and without defects or distortions due to magnetic asymmetries, the scallogram resulting from analyzing the electric currents of the coil during the test would present a single frequency sweep component of similar amplitude (signal color), as can be seen in Figure 3 or said frequency sweep component accompanied by odd harmonic sweep components. Any variation in the color of the signal would indicate the presence of a defect or amplitude distortion.

Si el altavoz testeado presenta algún defecto o distorsión debida a asimetrías magnéticas, la componente fundamental de barrido frecuencial aparecerá acompañada de componentes armónicas pares de barrido (Figura 4) If the loudspeaker tested has a defect or distortion due to magnetic asymmetries, the fundamental frequency scanning component will be accompanied by even harmonic scanning components (Figure 4)

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La figura 1 muestra la asimetría de campo magnético típica de un altavoz de bobina móvil con defecto y el espectro de la corriente que circula por dicha bobina con una señal de test de 1Khz. Figure 1 shows the typical magnetic field asymmetry of a mobile coil speaker with defect and the spectrum of the current flowing through said coil with a 1Khz test signal.

La figura 2 muestra el Escalograma de la Señal de test diseñada 20Hz-10Khz. Figure 2 shows the Scalogram of the test signal designed 20Hz-10Khz.

La figura 3 muestra el Escalograma de la corriente medida en la bobina de un altavoz sano y sin defecto de asimetría magnética. Figure 3 shows the Scalogram of the current measured in the coil of a sound speaker and without magnetic asymmetry defect.

La figura 4 muestra Escalograma de la corriente medida en la bobina de un altavoz con defecto de asimetría magnética. Figure 4 shows Scalogram of the current measured in the coil of a loudspeaker with magnetic asymmetry defect.

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERIDA DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT

El desarrollo consiste en un Dispositivo de diagnóstico de defectos en altavoces, caracterizado por el hecho de que realiza la detección mediante el análisis de corrientes de alimentación, la evaluación del contenido harmónico de las mismas y finalmente la extracción de un parámetro de fallo. El dispositivo se desarrolla en un Sistema embebido, caracterizado por qué comprende: The development consists of a device for diagnosing defects in loudspeakers, characterized by the fact that performs the detection through the analysis of feed currents, the evaluation of the harmonic content of the themselves and finally the extraction of a fault parameter. The device is developed in an embedded system, characterized in that it comprises:

• •
una sonda de corriente inductiva de efecto hall HX03-P de LEM a hall effect inductive current probe HX03-P from LEM

• •
un sistema de procesado de señal en base a DSP, en concreto un DSP de 32 bits coma flotante, como ADSP-21369 Analog Devices. a signal processing system based on DSP, specifically a 32-bit floating point DSP, such as ADSP-21369 Analog Devices.

• •
sobre el sistema DSP se aplica el método de detección de defectos. The defect detection method is applied to the DSP system.

• •
La frecuencia de adquisición es de por lo menos 400 hz aunque preferentemente se muestrea a 44 kHz. The acquisition frequency is at least 400 Hz, although it is preferably sampled at 44 kHz.

• •
El mínimo número de muestras es de 400 muestras, aunque preferentemente se trabaja con 44.000. The minimum number of samples is 400 samples, although preferably it works with 44,000.

El método de detección de defectos comprende los siguientes pasos: The defect detection method comprises the following steps:

--
Estímulo con barrido sinusoidal continúo en el rango de frecuencias cercano a la resonancia del altavoz. Stimulation with continuous sinusoidal scanning in the frequency range close to the speaker resonance.

--
Adquisición de la señal de corriente a la salida del sensor hall en lazo cerrado. Acquisition of the current signal at the output of the hall sensor in closed loop.

--
Conversión analógica a digital. Analog to digital conversion.

--
Cálculo de la transformada Wavelet. -Evaluación del Espectrograma. El sistema ha sido implementado en una bancada experimental con los siguientes dispositivos: Calculation of the Wavelet transform. -Evaluation of the Spectrum. The system has been implemented in an experimental bench with the following devices:

• •
Sonda de corriente de efecto hall, TCP 0030 de Texas Texas Hall Effect Current Probe, TCP 0030

• •
La adquisición se ha realizado con un osciloscopio DPO 7054 The acquisition was made with a DPO 7054 oscilloscope

• •
El procesado de señal se ha realizado utilizando software comercial MATLAB. Signal processing was performed using commercial MATLAB software.

La frecuencia de muestreo utilizada ha sido de 4.096 kHz y el número de muestras de 4096 s The sampling frequency used was 4,096 kHz and the number of samples 4096 s

Claims (9)

REIVINDICACIONES 1. Dispositivo de diagnóstico de defectos en altavoces, caracterizado por el hecho de que realiza la 1. Speaker defect diagnosis device, characterized by the fact that it performs the detección mediante el análisis de corrientes de alimentación, la evaluación del contenido harmónico de las mismas y finalmente la extracción de un parámetro de fallo. detection through the analysis of supply currents, the evaluation of their harmonic content and finally the extraction of a fault parameter.
2. 2.
Dispositivo de diagnóstico según la reivindicación anterior, en el que la medida de corrientes se realiza mediante sondas inductivas. Diagnostic device according to the preceding claim, wherein the measurement of currents is carried out by inductive probes.
3.3.
Dispositivo de diagnóstico según la reivindicación 1, en el que la evaluación del contenido harmónico de las corrientes se hace aplicando transformadas tiempo-frecuencia.  Diagnostic device according to claim 1, wherein the evaluation of the harmonic content of the currents is done by applying time-frequency transforms.
4.Four.
Dispositivo de diagnóstico según la reivindicación 3, en el que la transformada tiempo-frecuencia es preferentemente la transformada Wavelet.  Diagnostic device according to claim 3, wherein the time-frequency transform is preferably the Wavelet transform.
5.5.
Dispositivo de diagnóstico según reivindicación 1 en que la extracción de factor de fallo para el diagnóstico es una evaluación del espectrograma.  Diagnostic device according to claim 1 wherein the extraction of the failure factor for the diagnosis is an evaluation of the spectrogram.
6. 6.
Procedimiento de diagnóstico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende los pasos de: -Estímulo con barrido sinusoidal continúo en el rango de frecuencias cercano a la resonancia del Diagnostic procedure according to any of the preceding claims, comprising the steps of: -Stimulation with continuous sinusoidal scanning in the frequency range close to the resonance of the
altavoz. -Adquisición de la señal de corriente a la salida del sensor hall en lazo cerrado. -Conversión analógica a digital. -Cálculo de la transformada Wavelet. -Evaluación del Espectrograma. speaker. -Acquisition of the current signal at the output of the hall sensor in closed loop. -Analog to digital conversion. -Calculation of the Wavelet transform. -Evaluation of the Spectrum. 7. Procedimiento de diagnóstico según la reivindicación 6 caracterizado por qué: 7. Diagnostic procedure according to claim 6 characterized in that:
--
La frecuencia de adquisición es de por lo menos 400 Hz. The acquisition frequency is at least 400 Hz.
--
El mínimo número de muestras es 400. The minimum number of samples is 400.
8. Procedimiento de diagnóstico según la reivindicación 7 caracterizado por qué: 8. Diagnostic procedure according to claim 7 characterized in that:
--
La frecuencia de adquisición es de 4.096 kHz The acquisition frequency is 4,096 kHz
--
El número de muestras es de 4096 muestras The number of samples is 4096 samples
Figura 1 Figure 1 6 6 Figura 2 Figure 2 Figura 3 Figure 3 Figura Figure 7 7 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS SPANISH OFFICE OF THE PATENTS AND BRAND N.º solicitud: 201001425 Application no .: 201001425 ESPAÑA SPAIN Fecha de presentación de la solicitud: 02.11.2010 Date of submission of the application: 02.11.2010 Fecha de prioridad: Priority Date: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA REPORT ON THE STATE OF THE TECHNIQUE 51 Int. Cl. : Ver Hoja Adicional 51 Int. Cl.: See Additional Sheet DOCUMENTOS RELEVANTES RELEVANT DOCUMENTS
Categoría Category
56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas 56 Documents cited Claims Affected
X X
WO 2009063118 A1 (UNIV CATALUNYA POLITECNICA et al.) 22.05.2009, resumen; páginas 4,12,19,23,27,30; figuras 1,14,16. 1-8 WO 2009063118 A1 (UNIV CATALUNYA POLITECNICA et al.) 05.22.2009, summary; pages 4,12,19,23,27,30; Figures 1,14,16. 1-8
X X
US 6570514 B1 (VELAZQUEZ SCOTT R) 27.05.2003, figuras 1,8; resumen; columnas 1,8-10,12,18,19. 1-8 US 6570514 B1 (VELAZQUEZ SCOTT R) 27.05.2003, figures 1.8; summary; columns 1,8-10,12,18,19. 1-8
X X
WO 2008016531 A2 (DTS INC) 07.02.2008, resumen; páginas 1,2,4,7-13,16; figuras 1a,1b,2,4a-4d,9a,9b. 1-8 WO 2008016531 A2 (DTS INC) 07.02.2008, summary; pages 1,2,4,7-13,16; Figures 1a, 1b, 2,4a-4d, 9a, 9b. 1-8
A TO
EP 1513372 A2 (SAMSUNG ELECTRONICS CO LTD) 09.03.2005, resumen; figuras 2,5; páginas 2-4,6. 1-8 EP 1513372 A2 (SAMSUNG ELECTRONICS CO LTD) 09.03.2005, summary; figures 2.5; pages 2-4.6. 1-8
A TO
GB 2279534 A (SAMSUNG ELECTRONICS CO LTD) 04.01.1995, todo el documento. 1-8 GB 2279534 A (SAMSUNG ELECTRONICS CO LTD) 04.01.1995, the whole document. 1-8
A TO
JP 60001998 A (SONY CORP) 08.01.1985, todo el documento. 1-8 JP 60001998 A (SONY CORP) 08.01.1985, the whole document. 1-8
A TO
WO 2008048413 A2 (DTS INC et al.) 24.04.2008, todo el documento. 1-8 WO 2008048413 A2 (DTS INC et al.) 04/24/2008, the whole document. 1-8
A TO
ES 2166521 B1 (CARRIER CORPORATION) 29.04.1998, todo el documento. 1-8 EN 2166521 B1 (CARRIER CORPORATION) 29.04.1998, the whole document. 1-8
Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application
El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº: This report has been prepared • for all claims • for claims no:
Fecha de realización del informe 10.07.2012 Date of realization of the report 10.07.2012
Examinador A. López Ramiro Página 1/5 Examiner A. López Ramiro Page 1/5
INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA REPORT OF THE STATE OF THE TECHNIQUE CLASIFICACIÓN OBJETO DE LA SOLICITUD H03M1/10 (2006.01) CLASSIFICATION OBJECT OF THE APPLICATION H03M1 / 10 (2006.01) H04R3/04 (2006.01) H04R9/06 (2006.01) Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) H04R3 / 04 (2006.01) H04R9 / 06 (2006.01) Minimum documentation sought (classification system followed by classification symbols) H03M, H04R H03M, H04R Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC Electronic databases consulted during the search (name of the database and, if possible, terms of search used) INVENTIONS, EPODOC OPINIÓN ESCRITA  WRITTEN OPINION Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 10.07.2012 Date of Written Opinion: 10.07.2012 Declaración Statement
Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986)
Reivindicaciones Reivindicaciones 1-8 SI NO Claims Claims 1-8 IF NOT
Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Inventive activity (Art. 8.1 LP11 / 1986)
Reivindicaciones Reivindicaciones 1-8 SI NO Claims Claims 1-8 IF NOT
Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986). The application is considered to comply with the industrial application requirement. This requirement was evaluated during the formal and technical examination phase of the application (Article 31.2 Law 11/1986). Base de la Opinión.-  Opinion Base.- La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica. This opinion has been made on the basis of the patent application as published. OPINIÓN ESCRITA WRITTEN OPINION 1. Documentos considerados.-  1. Documents considered.- A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión. The documents belonging to the state of the art taken into consideration for the realization of this opinion are listed below.
Documento Document
Número Publicación o Identificación Fecha Publicación Publication or Identification Number publication date
D01 D01
WO 2009063118 A1 (UNIV CATALUNYA POLITECNICA et al.) 22.05.2009 WO 2009063118 A1 (UNIV CATALUNYA POLITECNICA et al.) 05/22/2009
D02 D02
US 6570514 B1 (VELAZQUEZ SCOTT R) 27.05.2003 US 6570514 B1 (VELAZQUEZ SCOTT R) 05/27/2003
D03 D03
WO 2008016531 A2 (DTS INC) 07.02.2008 WO 2008016531 A2 (DTS INC) 07.02.2008
D04 D04
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2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración  2. Statement motivated according to articles 29.6 and 29.7 of the Regulations for the execution of Law 11/1986, of March 20, on Patents on novelty and inventive activity; quotes and explanations in support of this statement El objeto de la invención se basa en un dispositivo de que detecta fallos o defectos en altavoces debidos a distorsiones no lineales. Se analizan las corrientes de alimentación y su contenido armónico. Reivindicación 1 El documento más próximo es D01, dicho documento presenta (resumen, figura 14 y su descripción), tal y como se ha redactado la reivindicación 1, un dispositivo de diagnóstico de defectos, que realiza la detección mediante el análisis de corrientes de alimentación, la evaluación del contenido armónico de las mismas (página 19, línea 30 a página 20, línea 9) y finalmente la extracción de un parámetro de fallo (resumen y página 23, líneas 3-4). La diferencia entre el objeto de la presente solicitud y D01 se basa en el campo de aplicación, ya que en D01 se propone el uso del dispositivo para detección de defectos en motores en vez de altavoces, pero tal y como está reivindicado no hay diferencia alguna entre las características que describen uno y otro. No hay efecto técnico alguno que se solucione con dicha diferencia. Y por lo tanto no hay ningún problema técnico asociado. Por tanto sería obvio para un experto en la materia obtener el mencionado dispositivo de la reivindicación 1 a partir de lo descrito en el documento D01. Además se observa en D02 (resumen) que se dispone de un dispositivo de diagnóstico de defectos en altavoces (columna 1, líneas 10-27, columna 8, líneas 62-67) que realiza la detección mediante el análisis de corrientes de alimentación, evaluación el contenido armónico de las mismas (columna 9, líneas 1-23; columna 19, líneas 24-46) y finalmente la extracción de un parámetro de fallo. En el caso de D02 se busca extraer un factor de compensación del error para introducirlo de vuelta en el aparato y reducir la distorsión. También en D03 se hace uso de un método de detección y corrección de errores en altavoces, que comprende (resumen, páginas 1, 2, 4, 11-13; figuras 1a, 1b, 2, 4a-4d, 9a, 9b) realizar la detección mediante el análisis de la señal de audio, la posibilidad de realizar la evaluación del contenido armónico (figura 2 y su descripción, páginas 11-13) y finalmente la extracción de un parámetro de fallo (se hace uso de una función de error, página 16, líneas 2-10). La diferencia entre D03 y la reivindicación 1 es que la detección se hace mediante el análisis de las corrientes de alimentación en vez del análisis de la señal de audio. El efecto técnico de dicha diferencia es tener una medida basada en otro parámetro, como es el sonido, frente a la corriente de entrada. Sin embargo, debido a la posterior similitud en los pasos seguidos se considera una mera alternativa de diseño el utilizar una medida u otra. El documento D04 (resumen, página 2, líneas 3-18) presenta a su vez un método para fabricar un dispositivo de compensación de la distorsión en altavoces. Este dispositivo para compensar la distorsión, inicialmente tiene que diagnosticar los defectos presentes en el altavoz y por lo tanto realiza la detección de la señal de entrada, evalúa el contenido armónico de esta señal y finalmente extrae un parámetro de fallo (página 3, líneas 3-4, Figura 5). Por lo mencionado, la reivindicación 1 presenta novedad (Artículo 6 LP) pero carece de actividad inventiva (Artículo 8 LP). Reivindicación 2 En D01 la medida de corrientes también se realiza mediante sondas inductivas (página 4, línea 26 y reivindicación 1, página 30, línea 4). Por lo mencionado, la reivindicación 2 presenta novedad (Artículo 6 LP) pero carece de actividad inventiva (Artículo 8 LP). Reivindicaciones 3-4 En D01 la evaluación del contenido armónico se hace aplicando transformadas tiempo-frecuencia (página 12, líneas 24-25). Y preferentemente la función Wavelet (también en página 27, líneas 25-17). A su vez, en D02 la evaluación del contenido armónico se hace aplicando transformadas de tiempo-frecuencia (columna 12, líneas 7-18; columna 18, línea 55-58). También en D03 la evaluación del contenido armónico se realiza aplicando transformadas de tiempo frecuencia (página 4, líneas 28-33). Y se hace uso de la transformada de Wavelet (página 4, línea 34 a página 5, línea 3). En D04 la evaluación del contenido armónico también se hace aplicando transformadas de tiempo-frecuencia (resumen y página 2, líneas 42-44). Por lo mencionado, las reivindicaciones 3-4 presentan novedad (Artículo 6 LP) pero carecen de actividad inventiva (Artículo 8 LP). The object of the invention is based on a device that detects faults or defects in loudspeakers due to non-linear distortions. The feed currents and their harmonic content are analyzed. Claim 1 The closest document is D01, said document presents (summary, figure 14 and its description), as claimed in claim 1, a defect diagnosis device, which performs the detection by analyzing feed streams , the evaluation of their harmonic content (page 19, line 30 to page 20, line 9) and finally the extraction of a fault parameter (summary and page 23, lines 3-4). The difference between the object of the present application and D01 is based on the field of application, since in D01 the use of the device for detecting defects in motors instead of loudspeakers is proposed, but as claimed there is no difference between the characteristics that describe one and the other. There is no technical effect that can be resolved with this difference. And therefore there is no associated technical problem. Therefore it would be obvious to one skilled in the art to obtain said device of claim 1 from what is described in document D01. In addition, it is observed in D02 (summary) that there is a device for diagnosing defects in loudspeakers (column 1, lines 10-27, column 8, lines 62-67) that performs the detection by analyzing power currents, evaluation their harmonic content (column 9, lines 1-23; column 19, lines 24-46) and finally the extraction of a fault parameter. In the case of D02, an error compensation factor is sought to be introduced back into the device and reduce distortion. Also in D03 use is made of a method of detection and correction of errors in loudspeakers, comprising (summary, pages 1, 2, 4, 11-13; figures 1a, 1b, 2, 4a-4d, 9a, 9b) perform the detection by means of the analysis of the audio signal, the possibility of carrying out the evaluation of the harmonic content (figure 2 and its description, pages 11-13) and finally the extraction of a fault parameter (an error function is used , page 16, lines 2-10). The difference between D03 and claim 1 is that the detection is done by analyzing the feed currents instead of the analysis of the audio signal. The technical effect of this difference is to have a measurement based on another parameter, such as sound, against the input current. However, due to the subsequent similarity in the steps followed, it is considered a mere design alternative to use one measure or another. Document D04 (summary, page 2, lines 3-18) in turn presents a method for manufacturing a speaker distortion compensation device. This device to compensate for the distortion, initially has to diagnose the defects present in the speaker and therefore performs the detection of the input signal, evaluates the harmonic content of this signal and finally extracts a fault parameter (page 3, lines 3 -4, Figure 5). Therefore, claim 1 presents novelty (Article 6 LP) but lacks inventive activity (Article 8 LP). Claim 2 In D01 the measurement of currents is also carried out by inductive probes (page 4, line 26 and claim 1, page 30, line 4). Therefore, claim 2 presents novelty (Article 6 LP) but lacks inventive activity (Article 8 LP). Claims 3-4 In D01 the evaluation of harmonic content is done by applying time-frequency transforms (page 12, lines 24-25). And preferably the Wavelet function (also on page 27, lines 25-17). In turn, in D02 the evaluation of harmonic content is done by applying time-frequency transforms (column 12, lines 7-18; column 18, line 55-58). Also in D03 the evaluation of the harmonic content is carried out by applying frequency time transforms (page 4, lines 28-33). And use is made of the Wavelet transform (page 4, line 34 to page 5, line 3). In D04 the evaluation of harmonic content is also done by applying time-frequency transforms (summary and page 2, lines 42-44). Therefore, claims 3-4 present novelty (Article 6 LP) but lack inventive activity (Article 8 LP). OPINIÓN ESCRITA  WRITTEN OPINION Reivindicación 5 En D01 la extracción del factor de fallo para el diagnóstico es una evaluación del espectrograma (página 12, líneas 20-22; página 19, líneas 30-31 y página 27, líneas 15-17). En D02 se indica que se puede hacer uso de este sistema en analizadores de espectro (columna 1, líneas 39-57), y también se indica la posibilidad de evaluar el espectrograma (columna 16, líneas 12-16) partiéndolo en fracciones más pequeñas de frecuencia. En D03 también se hace mención de la evaluación del espectrograma para extraer la función de fallo o error (página 12, líneas 16-31 y página 16, líneas 1-10). D04 presenta (página 6, líneas 23-26 y Figura 5) la evaluación del espectrograma para extraer la función de fallo o error. Por lo mencionado, la reivindicación 5 presenta novedad (Artículo 6 LP) pero carece de actividad inventiva (Artículo 8 LP). Reivindicación 6 En D01 el procedimiento de diagnóstico comprende los pasos de: -Estímulo con barrido continuo (página 27, líneas 6-13), -Adquisición de la señal de corriente a la salida del sensor de hall en lazo cerrado (página 2, línea 2; página 30, reivindicación 1), -Conversión analógica a digital (página 20, líneas 2-4), -Cálculo de la transformada de Wavelet (página 23, líneas 6-24), -Evaluación del espectrograma (página 19, línea 30; página 23, líneas 3-4; página 27, línea 17). Tal y como se ha mencionado en la reivindicación 1, la diferencia entre el procedimiento presentado en la reivindicación 6 y D01 es el campo de aplicación de la invención, que en el caso de D01 se aplica a motores, con las consiguientes diferencias que ello implica. No se indica ninguna dificultad técnica superada para pasar de un campo al otro, por lo tanto no se considera que haya ningún efecto técnico asociado a esta reivindicación. A su vez, D02 presenta las siguientes características: Estímulo en el rango de frecuencias deseado, adquisición de la señal, conversión analógica a digital (columna 4, línea 27), cálculo de la transformada discreta de Fourier, y tras la evaluación del espectrograma, realizar la correspondiente compensación por medio de la traslación en frecuencia y adición de señales. Como se observa, existen diferencias entre la reivindicación 6 y D02, sin embargo se consideran estas diferencias meras opciones de diseño (elección del tipo de transformada, forma de adquisición de la señal, etc.) y por lo tanto la reivindicación 6, a la vista de D02 carece de actividad inventiva. D03 presenta un procedimiento de diagnóstico y solución de errores que comprende los pasos de: estímulo con barrido (páginas 7 y 8, figuras 1a y 1b) que cubre el rango de frecuencias del altavoz (página 9, líneas 22-31); adquisición de la señal de audio emitida por el altavoz; conversión analógica a digital (página 10, líneas 17-31); evaluación del espectrograma (página 12, líneas 16-31 y página 16, líneas 1-10). Como se ha indicado, la diferencia de D03 con la reivindicación 6 es la propiedad eléctrica medida de la que se extraen los demás parámetros; la señal audio de salida, frente a la señal de corriente de entrada. Sin embargo, dicha diferencia es una alternativa de diseño a la hora de medir las distorsiones creadas por el altavoz y no tiene efecto técnico alguno. Por lo mencionado, la reivindicación 6 presenta novedad (Artículo 6 LP) pero carece de actividad inventiva (Artículo 8 LP). Reivindicación 7 Se puede observar en D01 (Página 27, líneas 22-25) que la frecuencia de adquisición es de 6000Hz y por lo tanto mayor de 400Hz, y el número de muestras es 65536, y por lo tanto mayor de 400. Por lo mencionado, la reivindicación 7 presenta novedad (Artículo 6 LP) pero carece de actividad inventiva (Artículo 8 LP). Reivindicación 8 En la descripción de la invención, se seleccionan valores concretos que son los mencionados en la reivindicación 8, sin embargo, no se indica que dichos valores solucionen ninguna dificultad técnica, ni se indica el porqué de escoger esos valores, por lo tanto se considera que dicha elección es una mera opción de diseño que no aporta actividad inventiva a esta reivindicación. En D02 se indica otra forma de realizar la compensación, que es por medio de una tabla de compensación estática (columna 2, líneas 25-30). En este caso se elige un conversor analógico-digital de 12 bits y por lo tanto la tabla es de 4096 muestras, por lo tanto la elección de este número de muestras es fácilmente deducible a partir de D02. Por lo mencionado, la reivindicación 8 presenta novedad (Artículo 6 LP) pero carece de actividad inventiva (Artículo 8 LP). Claim 5 In D01, the extraction of the error factor for diagnosis is an evaluation of the spectrogram (page 12, lines 20-22; page 19, lines 30-31 and page 27, lines 15-17). In D02 it is indicated that this system can be used in spectrum analyzers (column 1, lines 39-57), and also the possibility of evaluating the spectrogram (column 16, lines 12-16) is indicated by splitting it into smaller fractions of frequency. In D03, mention is also made of the spectrogram evaluation to extract the fault or error function (page 12, lines 16-31 and page 16, lines 1-10). D04 presents (page 6, lines 23-26 and Figure 5) the spectrogram evaluation to extract the fault or error function. Therefore, claim 5 is novel (Article 6 LP) but lacks inventive activity (Article 8 LP). Claim 6 In D01 the diagnostic procedure includes the steps of: -Stimulus with continuous scanning (page 27, lines 6-13), -Acquisition of the current signal at the output of the closed loop hall sensor (page 2, line 2; page 30, claim 1), -Analog to digital conversion (page 20, lines 2-4), -Calculation of the Wavelet transform (page 23, lines 6-24), -Spectrumgram evaluation (page 19, line 30; page 23, lines 3-4; page 27, line 17). As mentioned in claim 1, the difference between the method presented in claim 6 and D01 is the field of application of the invention, which in the case of D01 is applied to engines, with the consequent differences That implies. It does not indicate any technical difficulty overcome to move from one field to the other, therefore it is not considers that there is no technical effect associated with this claim. In turn, D02 has the following characteristics: Stimulation in the desired frequency range, signal acquisition, analog to digital conversion (column 4, line 27), calculation of the discrete Fourier transform, and after spectrogram evaluation, perform the corresponding compensation by means of frequency translation and signal addition. As noted, there are differences between the claim 6 and D02, however these differences are considered mere design options (choice of type of transformed, form of signal acquisition, etc.) and therefore claim 6, in view of D02 lacks activity inventiveness. D03 presents a diagnostic and error-solving procedure that includes the steps of: sweep stimulus (pages 7 and 8, figures 1a and 1b) covering the frequency range of the speaker (page 9, lines 22-31); signal acquisition of audio emitted by the speaker; analog to digital conversion (page 10, lines 17-31); spectrogram evaluation (page 12, lines 16-31 and page 16, lines 1-10). As indicated, the difference of D03 with claim 6 is the measured electrical property from which the other parameters; the audio output signal, versus the input current signal. However, this difference is a Alternative design when measuring distortions created by the speaker and has no technical effect. As mentioned, claim 6 is novel (Article 6 LP) but lacks inventive activity (Article 8 LP). Claim 7 It can be seen in D01 (Page 27, lines 22-25) that the acquisition frequency is 6000Hz and therefore greater than 400Hz, and the number of samples is 65536, and therefore greater than 400. Therefore, claim 7 presents novelty (Article 6 LP) but lacks inventive activity (Article 8 LP). Claim 8 In the description of the invention, specific values are selected which are those mentioned in claim 8, without However, it is not indicated that these values solve any technical difficulty, nor does it indicate the reason for choosing those values, therefore it is considered that this choice is a mere design option that does not provide inventive activity to this claim. In D02 another way of compensation is indicated, which is by means of a static compensation table (column 2, lines 25-30). In this case, a 12-bit analog-digital converter is chosen and therefore the table is 4096 samples, Therefore the choice of this number of samples is easily deductible from D02. As mentioned, claim 8 is novel (Article 6 LP) but lacks inventive activity (Article 8 LP).
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