JP6418823B2 - Speaker diagnosis apparatus and speaker diagnosis method - Google Patents
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本発明は、アンプを介して与えられる音信号により駆動されて該音信号に基づいた音を発するスピーカの診断装置及びそのスピーカの診断方法に関する。 The present invention relates to a speaker diagnosis device that is driven by a sound signal supplied through an amplifier and emits a sound based on the sound signal, and a diagnosis method for the speaker.
従来、例えば、特許文献1に記載されるスピーカ診断装置が知られている。このスピーカ診断装置では、検査すべきスピーカ(アクティブスピーカ)に拡散符号であるM系列信号が与えられて、該スピーカから発せられる前記M系列信号に基づいた音がマイクで集音される。そして、その集音された音の信号特性が解析され、その信号特性と当該スピーカの出荷時に同様に得られて記憶された信号特性と比較することにより前記スピーカの劣化や変化が診断される。 Conventionally, for example, a speaker diagnostic device described in Patent Document 1 is known. In this speaker diagnostic apparatus, an M-sequence signal that is a spread code is given to a speaker to be inspected (active speaker), and sound based on the M-sequence signal emitted from the speaker is collected by a microphone. Then, the signal characteristic of the collected sound is analyzed, and the deterioration or change of the speaker is diagnosed by comparing the signal characteristic with the signal characteristic obtained and stored in the same manner when the speaker is shipped.
しかしながら、上述した従来のスピーカ診断装置は、スピーカから発せられる実際の音をマイクで集音しなければならない。このため、例えば、外音のレベルの低い等の特別な環境のもとで診断を行わなければならなく、例えば、車両に搭載されたオーディオ装置に用いられるスピーカの診断を精度良く行うことができない。 However, the above-described conventional speaker diagnostic apparatus must collect the actual sound emitted from the speaker with a microphone. For this reason, for example, diagnosis must be performed under a special environment such as a low level of external sound. For example, it is not possible to accurately perform diagnosis of a speaker used in an audio device mounted on a vehicle. .
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、外音のレベルに関わりなく、精度良くスピーカの診断が可能であるスピーカ診断装置及び方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a speaker diagnosis apparatus and method capable of accurately diagnosing a speaker regardless of the level of external sound.
本発明に係るスピーカ診断装置は、アンプを介して与えられる音信号により駆動されて該音信号に基づいた音を発するスピーカの診断装置であって、前記音信号を前記スピーカに供する回路を開放して前記スピーカに対する当該音信号を遮断する信号遮断回路と、診断用音信号が前記スピーカに供されている状態において前記信号遮断回路が前記スピーカに対する前記診断用音信号を遮断した際に前記スピーカに生じる起電力に起因した電圧波形を表す波形情報を取得する波形情報取得手段と、所定の基準に基づいて前記波形情報取得手段にて取得された前記波形情報の良否を前記スピーカの良否として判定する判定手段とを有する構成となる。 A speaker diagnosis apparatus according to the present invention is a speaker diagnosis apparatus that emits sound based on a sound signal driven by a sound signal given through an amplifier, and opens a circuit that supplies the sound signal to the speaker. A signal blocking circuit for blocking the sound signal for the speaker, and when the diagnostic sound signal is provided to the speaker, when the signal blocking circuit blocks the diagnostic sound signal for the speaker, Waveform information acquisition means for acquiring waveform information representing a voltage waveform caused by the generated electromotive force, and determining whether the waveform information acquired by the waveform information acquisition means is good or bad based on a predetermined reference And a determination unit.
このような構成により、診断用音信号がスピーカに供されている状態で信号遮断回路が前記診断用音信号を前記スピーカに供する回路を開放して前記スピーカに対する当該音信号を遮断すると、振動板の振動の減衰に伴って前記スピーカに起電力が生じる。そして、前記振動板の振動の減衰態様に依存する前記起電力に起因した電圧波形を表す波形情報が取得され、所定の基準に基づいてその電圧波形の良否が前記スピーカの良否として判定される。 With such a configuration, when the signal blocking circuit opens the circuit that supplies the diagnostic sound signal to the speaker and blocks the sound signal to the speaker while the diagnostic sound signal is supplied to the speaker, the diaphragm An electromotive force is generated in the speaker with the attenuation of the vibration. And the waveform information showing the voltage waveform resulting from the said electromotive force depending on the vibration attenuation | damping aspect of the said diaphragm is acquired, and the quality of the voltage waveform is determined as the quality of the said speaker based on a predetermined reference | standard.
本発明に係るスピーカ診断装置において、正常なスピーカについて前記波形情報取得手段にて取得されるべき前記波形情報を基準波形情報として記憶する記憶部を有し、前記判定手段は、前記所定の基準としての前記記憶部に記憶された前記基準波形情報と前記波形情報取得手段にて取得された前記波形情報との比較結果に基づいて当該波形情報の良否を判定する構成とすることができる。 In the speaker diagnostic apparatus according to the present invention, the speaker diagnostic apparatus includes a storage unit that stores, as reference waveform information, the waveform information to be acquired by the waveform information acquisition unit with respect to a normal speaker, and the determination unit is configured as the predetermined reference. The waveform information can be determined based on a comparison result between the reference waveform information stored in the storage unit and the waveform information acquired by the waveform information acquisition unit.
このような構成により、正常なスピーカについて診断用音信号を遮断した際に得られた波形情報と、診断対象となるスピーカについて同様に得られた波形情報との比較結果に基づいて前記診断対象となるスピーカについて得られた波形情報の良否が当該診断対象となるスピーカの良否として判定される。 With such a configuration, the diagnostic object is based on the comparison result between the waveform information obtained when the diagnostic sound signal is cut off for a normal speaker and the waveform information obtained similarly for the speaker to be diagnosed. The quality of the waveform information obtained for the speaker to be determined is determined as the quality of the speaker to be diagnosed.
本発明に係るスピーカ診断装置において、前記スピーカは、警報装置に含まれ、所定の周波数の警報音信号により駆動されて該警報音信号に基づいた警報音を発するものであって、前記警報音信号が前記診断用音信号として用いられる構成とすることができる。 In the speaker diagnostic apparatus according to the present invention, the speaker is included in an alarm device, and is driven by an alarm sound signal having a predetermined frequency to emit an alarm sound based on the alarm sound signal. Can be used as the diagnostic sound signal.
このような構成により、警報装置で通常使用される所定の周波数の警報音信号を用いて、当該警報装置において警報音を発生させるためのスピーカの良否を判定することができる。 With such a configuration, it is possible to determine the quality of a speaker for generating an alarm sound in the alarm device using an alarm sound signal having a predetermined frequency that is normally used in the alarm device.
本発明に係るスピーカ診断装置において、前記信号遮断回路は、前記アンプから前記スピーカに至る回路内に設けられたスイッチ回路を有する構成とすることができる。 In the speaker diagnostic apparatus according to the present invention, the signal cutoff circuit may include a switch circuit provided in a circuit from the amplifier to the speaker.
このような構成により、該スイッチ回路が前記アンプから前記スピーカに至る回路を開放することにより、前記スピーカに対する前記アンプを介した診断用音信号が遮断される。 With such a configuration, the switch circuit opens the circuit from the amplifier to the speaker, so that the diagnostic sound signal for the speaker via the amplifier is cut off.
本発明に係るスピーカ診断装置において、前記アンプは、オン・オフ動作を行うスイッチング回路を有し、前記信号遮断回路は、前記アンプにおける前記スイッチング回路を含み、該スイッチング回路のオフ動作により前記スピーカに対する音信号を遮断する構成とすることができる。 In the speaker diagnostic apparatus according to the present invention, the amplifier includes a switching circuit that performs an on / off operation, and the signal cutoff circuit includes the switching circuit in the amplifier, and the switching circuit performs an off operation on the speaker. It can be set as the structure which interrupts | blocks a sound signal.
このような構成により、アンプのスイッチング回路をオフ動作させることにより、スピーカに至る回路が開放され、当該スピーカに対する当該アンプを介した診断用音信号が遮断される。 With such a configuration, by turning off the switching circuit of the amplifier, the circuit leading to the speaker is opened, and the diagnostic sound signal through the amplifier for the speaker is blocked.
本発明に係るスピーカ診断装置において、前記波形情報取得手段は、前記スピーカに生じる前記起電力に起因した電圧波形の包絡線を表す包絡線情報を前記波形情報として取得する包絡線情報取得手段を有する構成とすることができる。 In the speaker diagnostic apparatus according to the present invention, the waveform information acquisition means includes envelope information acquisition means for acquiring envelope information representing an envelope of a voltage waveform caused by the electromotive force generated in the speaker as the waveform information. It can be configured.
このような構成により、スピーカに対する診断用音信号が遮断された際における振動板の振動の減衰に伴うスピーカの起電力に起因した電圧波形の包絡線を表す包絡線情報が電圧波形情報として取得される。そして、所定の基準に基づいてその包絡線情報の良否が前記スピーカの良否として判定される。 With such a configuration, envelope information representing the envelope of the voltage waveform resulting from the electromotive force of the speaker accompanying attenuation of the vibration of the diaphragm when the diagnostic sound signal for the speaker is interrupted is acquired as voltage waveform information. The And the quality of the envelope information is determined as the quality of the speaker based on a predetermined standard.
本発明に係るスピーカ診断装置は、アンプを介して与えられる音信号により駆動されて該音信号に基づいた音を発するスピーカの診断装置であって、前記音信号を前記スピーカに供する回路を開放して前記スピーカに対する当該音信号を遮断する信号遮断回路と、前記スピーカの端子電圧値をサンプリングするサンプリング回路と、診断用音信号が前記スピーカに供されている音信号供給状態から切替えられた前記信号遮断回路が前記スピーカに対する前記診断用音信号を遮断した音信号遮断状態において前記サンプリング回路にてサンプリングされる端子電圧値を取得する第1端子電圧値取得手段と、該第1端子電圧値取得手段にて取得された端子電圧値から、前記音信号遮断状態において前記スピーカに生じる起電力に起因した電圧波形を表す波形情報を取得する第1波形情報取得手段と、所定の基準に基づいて前記第1波形情報取得手段にて取得された前記波形情報の良否を前記スピーカの良否として判定する第1判定手段とを有する構成となる。 A speaker diagnosis apparatus according to the present invention is a speaker diagnosis apparatus that emits sound based on a sound signal driven by a sound signal given through an amplifier, and opens a circuit that supplies the sound signal to the speaker. A signal blocking circuit for blocking the sound signal to the speaker, a sampling circuit for sampling a terminal voltage value of the speaker, and the signal switched from a sound signal supply state in which a diagnostic sound signal is supplied to the speaker First terminal voltage value acquisition means for acquiring a terminal voltage value sampled by the sampling circuit in a sound signal cutoff state in which a cutoff circuit cuts off the diagnostic sound signal for the speaker; and the first terminal voltage value acquisition means From the terminal voltage value acquired in step 1, the voltage waveform caused by the electromotive force generated in the speaker in the sound signal cutoff state First waveform information acquisition means for acquiring the waveform information to be represented, and first determination means for determining the quality of the waveform information acquired by the first waveform information acquisition means based on a predetermined reference as the quality of the speaker It becomes the composition which has.
このような構成により、診断用音信号がスピーカに供されている音信号供給状態から信号遮断回路にて前記スピーカに対する前記診断用音信号が遮断された音信号遮断状態に切り替えられると、振動板の振動の減衰に伴って前記スピーカに起電力が生じる。そして、前記音信号遮断状態において、サンプリングされる前記スピーカの端子電圧値が取得される。その端子電圧値から、前記スピーカに生じる起電力に起因した電圧波形を表す波形情報が取得され、所定の基準に基づいてその電圧波形の良否が前記スピーカの良否として判定される。 With such a configuration, when the sound signal supply state in which the diagnostic sound signal is provided to the speaker is switched to the sound signal cutoff state in which the diagnostic sound signal for the speaker is blocked by the signal cutoff circuit, the diaphragm An electromotive force is generated in the speaker with the attenuation of the vibration. And the terminal voltage value of the said speaker sampled in the said sound signal interruption | blocking state is acquired. From the terminal voltage value, waveform information representing a voltage waveform resulting from the electromotive force generated in the speaker is acquired, and whether the voltage waveform is good or bad is determined as good or bad on the basis of a predetermined reference.
本発明に係るスピーカ診断装置において、正常なスピーカについて前記第1波形情報取得手段にて取得されるべき前記波形情報を基準波形情報として記憶する記憶部を有し、前記第1判定手段は、前記所定の基準としての前記記憶部に記憶された前記基準波形情報と前記波形情報取得手段にて取得された前記波形情報との比較結果に基づいて当該波形情報の良否を判定する構成とすることができる。 In the speaker diagnostic apparatus according to the present invention, the speaker diagnostic apparatus includes a storage unit that stores, as reference waveform information, the waveform information to be acquired by the first waveform information acquisition unit for a normal speaker, and the first determination unit includes the first determination unit, A configuration in which the quality of the waveform information is determined based on a comparison result between the reference waveform information stored in the storage unit as a predetermined reference and the waveform information acquired by the waveform information acquisition unit. it can.
このような構成により、正常なスピーカについて診断用音信号を遮断した音信号遮断状態で得られた波形情報と、診断対象となるスピーカについて同様に音信号遮断状態で得られた波形情報との比較結果に基づいて前記診断対象となるスピーカについて得られた音信号遮断状態における波形情報の良否が当該診断対象となるスピーカの良否として判定される。 With such a configuration, comparison between waveform information obtained in a sound signal cut-off state in which a diagnostic sound signal is cut off for a normal speaker and waveform information obtained in a sound signal cut-off state in the same manner for a speaker to be diagnosed Based on the result, the quality of the waveform information in the sound signal cutoff state obtained for the speaker to be diagnosed is determined as the quality of the speaker to be diagnosed.
本発明に係るスピーカ診断装置において、前記音信号供給状態において前記サンプリング回路にてサンプリングされる端子電圧値を取得する第2端子電圧値取得手段と、該第2端子電圧値取得手段により取得された端子電圧値に基づいて前記アンプ及び前記スピーカを含む回路の良否を判定する第2判定手段とを有する構成とすることができる。 In the speaker diagnostic apparatus according to the present invention, a second terminal voltage value acquisition unit that acquires a terminal voltage value sampled by the sampling circuit in the sound signal supply state, and acquired by the second terminal voltage value acquisition unit A second determination unit that determines the quality of a circuit including the amplifier and the speaker based on a terminal voltage value may be employed.
このような構成により、診断用音信号がスピーカに供されている音信号供給状態においてサンプリングされるスピーカの端子電圧値が取得され、その端子電圧値に基づいてアンプ及び前記スピーカを含む回路の良否が判定される。前記音信号供給状態においては、例えば、アンプの故障の有無に起因した前記回路の良否、スピーカのショートの有無に起因した前記回路の良否を判定することができる。 With this configuration, the terminal voltage value of the speaker sampled in the sound signal supply state where the diagnostic sound signal is supplied to the speaker is acquired, and the quality of the circuit including the amplifier and the speaker is determined based on the terminal voltage value. Is determined. In the sound signal supply state, for example, the quality of the circuit due to the presence or absence of an amplifier failure and the quality of the circuit due to the presence or absence of a short circuit of the speaker can be determined.
本発明に係るスピーカ診断装置において、前記第2判定手段が前記アンプ及び前記スピーカを含む回路を良と判定したときに、前記第1端子電圧値取得手段、第1波形情報取得手段、及び第1判定手段による前記スピーカの良否判定を行わせる制御手段を有する構成とすることができる。
In the speaker diagnostic apparatus according to the present invention, when the second determination unit determines that the circuit including the amplifier and the speaker is good, the first terminal voltage value acquisition unit, the first waveform information acquisition unit, and the first It can be set as the structure which has a control means to perform the quality determination of the said speaker by a determination means.
このような構成により、音信号供給状態においてサンプリングされたスピーカの端子電圧値に基づいて当該スピーカが良であると判定されたときに、更に、音信号遮断状態においてサンプリングされたスピーカの端子電圧値に基づいて当該スピーカの良否が判定される。 With such a configuration, when it is determined that the speaker is good based on the terminal voltage value of the speaker sampled in the sound signal supply state, the speaker terminal voltage value sampled in the sound signal cutoff state The quality of the speaker is determined based on the above.
本発明に係るスピーカ診断方法は、アンプを介して与えられる音信号により駆動されて該音信号に基づいた音を発するスピーカの診断方法であって、前記音信号を前記スピーカに供する回路を開放して前記スピーカに対する当該音信号を遮断する信号遮断回路を用い、診断用音信号が前記スピーカに供されている状態において前記信号遮断回路が前記スピーカに対する前記診断用音信号を遮断した際に前記スピーカに生じる起電力に起因した電圧波形を表す波形情報を取得する波形情報取得ステップと、所定の基準に基づいて前記波形情報取得ステップにて取得された前記波形情報の良否を前記スピーカの良否として判定する判定ステップとを有する構成となる。 A speaker diagnosis method according to the present invention is a method for diagnosing a speaker that is driven by a sound signal given through an amplifier and emits a sound based on the sound signal, and opens a circuit that supplies the sound signal to the speaker. A signal blocking circuit for blocking the sound signal for the speaker, and the speaker when the signal blocking circuit blocks the diagnostic sound signal for the speaker in a state where the diagnostic sound signal is provided to the speaker. A waveform information acquisition step for acquiring waveform information representing a voltage waveform due to an electromotive force generated in the waveform, and determining whether the waveform information acquired in the waveform information acquisition step based on a predetermined reference is good or bad as the speaker And a determination step.
また、本発明に係るスピーカ診断方法は、アンプを介して与えられる音信号により駆動されて該音信号に基づいた音を発するスピーカの診断方法であって、前記音信号を前記スピーカに供する回路を開放して前記スピーカに対する当該音信号を遮断する信号遮断回路と、前記スピーカの端子電圧値をサンプリングするサンプリング回路とを用い、診断用音信号が前記スピーカに供されている音信号供給状態から切替えられた前記信号遮断回路が前記スピーカに対する前記診断用音信号を遮断した音信号遮断状態において前記サンプリング回路にてサンプリングされる端子電圧値を取得する第1端子電圧値取得ステップと、該第1端子電圧値取得ステップにて取得された端子電圧値から、前記音信号遮断状態において前記スピーカに生じる起電力に起因した電圧波形を表す波形情報を取得する第1波形情報取得ステップと、所定の基準に基づいて前記第1波形情報取得ステップにて取得された前記波形情報の良否を前記スピーカの良否として判定する第1判定ステップとを有する構成となる。
The speaker diagnostic method according to the present invention is a speaker diagnostic method that is driven by a sound signal given through an amplifier and emits a sound based on the sound signal, and includes a circuit that supplies the sound signal to the speaker. Switching from a sound signal supply state in which a diagnostic sound signal is provided to the speaker using a signal blocking circuit that opens and blocks the sound signal to the speaker and a sampling circuit that samples a terminal voltage value of the speaker A first terminal voltage value obtaining step for obtaining a terminal voltage value sampled by the sampling circuit in a sound signal cut-off state in which the signal cut-off circuit cut off the diagnostic sound signal for the speaker; and the first terminal from the terminal voltage value acquired by the voltage value acquiring step, the electromotive generated in the loudspeaker in the sound signal interruption state First waveform information acquisition step for acquiring waveform information representing a voltage waveform resulting from the above, and determining whether the waveform information acquired in the first waveform information acquisition step based on a predetermined reference is good or bad as the speaker And a first determination step.
本発明に係るスピーカ診断装置及びスピーカ診断方法によれば、スピーカから発せられる音を集音することなく、診断用音信号がスピーカに供されている状態で信号遮断回路が前記診断用音信号を前記スピーカに供する回路を開放して前記スピーカに対する当該音信号を遮断することにより、当該スピーカの良否の判定を行うことができるので、外音のレベルに関わりなく、精度良くスピーカの診断を行うことができる。 According to the speaker diagnosis apparatus and the speaker diagnosis method of the present invention, the signal cutoff circuit outputs the diagnosis sound signal in a state where the diagnosis sound signal is provided to the speaker without collecting the sound emitted from the speaker. Since the circuit for the speaker is opened and the sound signal to the speaker is cut off, it is possible to judge the quality of the speaker, so that the speaker can be diagnosed accurately regardless of the level of the external sound. Can do.
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明に係るスピーカ診断装置は、図1に示すように構成される。図1に示すスピーカ診断装置は、車両に搭載された警報装置において警報音の出力に用いられるスピーカ14の良否の判定(診断)を行う。
The speaker diagnostic apparatus according to the present invention is configured as shown in FIG. The speaker diagnostic apparatus shown in FIG. 1 determines (diagnosis) the quality of the
図1において、警報装置は、警報音発生回路11、アンプ(パワーアンプ)12及びスピーカ14を有している。アンプ12とスピーカ14とを結ぶ回路内にはスイッチ回路13(スピーカ診断装置の構成部品)が設けられている。この警報装置では、車載機器の動作や車両状態等において異常が検知されると警報音発生回路11が起動されて警報音信号を出力する。その警報音信号はアンプ12での増幅作用を経て、オン(閉鎖)状態のスイッチ13を介してスピーカ14に供給される。スピーカ14は、与えられる警報音信号に基づいて駆動され、当該警報音信号に基づいた警報音を発する。この警報音により、車両の乗員は、車載機器の動作や車両状態等において異常があることを知ることができる。
In FIG. 1, the alarm device includes an alarm
なお、スピーカ14は、例えば、本来、車載オーディオ装置で用いられるものであり、当該車載オーディオ装置及び前記警報装置において共用されている
The
前記警報装置に用いられるスピーカ14の診断装置は、前述したスイッチ回路13(信号遮断回路)の他、制御回路20、サンプリング回路21、記憶部22、第1警報ランプ23a、及び第2警報ランプ23bを有している。サンプリング回路21は、A/D変換回路で構成され、スピーカ14の端子電圧を所定の周期でサンプリングして得られる端子電圧値(デジタル値)を制御回路20に供給する。記憶部22は、後述するように良否の判定基準である基準波形情報(基準包絡線情報)を記憶している。
The diagnosis device for the
制御回路20は、警報音発生制御信号Sarmにより警報音発生回路11からの診断用音信号としての前記警報音信号の出力及び遮断を制御する。また、制御回路20は、スイッチ制御信号Sswによりスイッチ回路13の開放(オン)及び閉鎖(オフ)を制御する。制御回路20は、警報音発生回路11及びスイッチ回路13を制御しつつ、サンプリング回路21から順次供給されるスピーカ14の端子電圧値、及び記憶部22に記憶された基準波形情報に基づいて、スピーカ14の良否判定に係る処理を実行する。そして、そのスピーカ14の良否判定の結果に基づいて、制御回路20は、第1警報ランプ22a及び第2警報ランプ22bの点灯制御を行う。
The
スピーカ14の診断に際して制御回路20から出力される警報音発生制御信号Sarm、スイッチ制御信号Ssw、及びスピーカ14の端子電圧は、例えば、図2に示すようになる。
The alarm sound generation control signal Sarm, the switch control signal Ssw, and the terminal voltage of the
図2において、スイッチ制御信号Sswにより制御されるスイッチ回路13がオン(閉鎖)状態において、時刻toから警報音発生制御信号Sarm により制御される警報音発生回路11が一定の振幅で所定の周波数の警報音信号(診断用音信号)を出力すると、アンプ12及びスイッチ回路13を介して前記警報音信号を入力するスピーカ14は、正常であれば、当該警報音信号に基づいた警報音を発する。このとき、スピーカ14の端子電圧は、一定の振幅Saで所定の周波数の波形(電圧波形)となる。
In FIG. 2, when the
時刻toから前記警報音信号が警報音発生回路11から出力されている警報音発生期間Tarmが経過した後の時刻tsで、スイッチ制御信号Sswにより制御されるスイッチ回路13がオフ(開放)状態に切り換えられ、警報音発生制御信号Sarmにより制御される警報音発生回路11からの警報音信号の出力が停止されると、アンプ12とスピーカ14との間の回路が開放された状態となって、スピーカ14に対する警報音信号が遮断される。すると、前記警報音信号によって駆動されて一定の振幅で振動していたスピーカ14の振動板の当該振動が徐々に減衰して停止に至る。そのスピーカ14の振動板の振動が減衰していく過程で、スピーカ14のボイスコイルと磁気回路との間の電磁作用によって前記振動板の振動に応じた起電力が生じる。スピーカ14が正常であれば、前記起電力に起因して、スピーカ14の端子電圧は、前記警報音信号が遮断される時刻tsから振動しながら徐々に低下していく。
The
なお、一般にアンプ(パワーアンプ)12の出力インピーダンスは低いので、スピーカ14の端子電圧は急激に低下することなく、徐々に低下していく。
In general, since the output impedance of the amplifier (power amplifier) 12 is low, the terminal voltage of the
制御回路20は、前述したように警報音発生制御信号Sarm及びスイッチ制御信号Sswにより警報音発生回路11及びスイッチ回路13を制御する際に、図2に示すように変化するスピーカ14の端子電圧をサンプリングするサンプリング回路21からの端子電圧値を順次内部メモリに格納する。具体的には、スピーカ14に警報音信号が与えられてスピーカ14から警報音が発せられる時刻toからピーカ14に対する警報音信号が遮断される時刻tsまで、更に、当該時刻tsから所定の診断時間Texが経過した後の時刻teまでにそれぞれサンプリングされたスピーカ14の端子電圧値が内部メモリに格納される。
When the
制御回路20は、警報音発生制御信号Sarmを立ち上げる時刻toから、スイッチ制御信号Sswを立ち下げる時刻tsを経過し、該時刻tsから診断時間Texが経過した後の時刻teに至る間にサンプリングされたスピーカ4の端子電圧値の内部メモリへの格納が終了すると、図3に示す手順に従って、スピーカの診断処理を実行する。
The
図3において、制御回路20は、内部メモリに格納された前記端子電圧値から、警報音発生制御信号Sarmを立ち上げた時刻toからスイッチ制御信号Sswを立ち下げる時刻tsまでにサンプリングされた端子電圧値を内部メモリに格納された端子電圧値から抽出し(S11:第2端子電圧値取得手段)、その注出された端子電圧値からその振幅値Sa(警報音信号の振幅値Sa(図2参照)に相当)を演算する(S12)。そして、制御回路20は、その振幅値Saが所定の基準振幅値Soより小さいか否かを判定する(S13:第2判定手段)。
In FIG. 3, the
前記振幅値Saが基準振幅値So以上であると(S13でNO)、即ち、例えば、アンプ12が正常でスピーカ12がショートしておらず、アンプ12及びスピーカ14を含む回路が正常であって、正常な端子電圧が得られていると判定されると、制御回路20は、更に、前記スイッチ制御信号Sswを立ち下げた時刻tsから所定の診断時間Texが経過した後の時刻teまでにサンプリングされた端子電圧値を内部メモリに格納された端子電圧値から抽出する(S14:第1端子電圧値取得手段)。この注出された端子電圧値は、図2に示す徐々に減衰する端子電圧に対応しており、制御回路20は、その徐々に減衰する端子電圧の電圧波形を表す包絡線ENVa、ENVbを演算する(S15:第1波形情報取得手段)。これにより、制御回路20は、前記包絡線ENVa、ENVbを表す包絡線情報(電圧波形情報)を取得する(波形情報取得手段・包絡線情報取得手段)。
If the amplitude value Sa is greater than or equal to the reference amplitude value So (NO in S13), for example, the
ところで、正常なスピーカ14について、同様の手法により得られた包絡線情報(電圧波形情報)が、予め基準包絡線情報(基準電圧波形情報)として記憶部22に記憶されている。そして、制御回路20は、得られた上記包絡線情報と、記憶部22に記憶されている基準包絡線情報とを比較し、それらの比較結果に基づいて前記包絡線情報が正常であるか否かを判定する(S16、S17:判定手段・第1判定手段)。例えば、基準包絡線情報で表される包絡線を中心とした包絡線帯に、得られた包絡線情報で表される包絡線が含まれているか否かによって当該包絡線情報が正常であるか否かを判定するようにしても、包絡線情報にて表される包絡線の特徴情報(開始点、終了点、中間点での値等)と基準包絡線にて表される基準包絡線の同種の特徴情報との比較結果に基づいて前記包絡線情報が正常であるか否かを判定するようにしてもよい。
By the way, the envelope information (voltage waveform information) obtained by the same method for the
前記取得された包絡線情報が正常(良)であると判定さると(S17でYES)、スピーカ12が正常であるとして、制御回路20は、第1警報ランプ23a及び第2警報ランプ23bの双方を点灯させる(S20)。利用者は、第1警報ランプ23a及び第2警報ランプ23bの双方が点灯したことにより、スピーカ14が正常であることを知ることができる。一方、前記取得された包絡線情報が正常でない(不良)であると判定されると(S17でNO)、制御回路20は、スピーカ14が異常(不良)であるとして、第2警報ランプ22bだけを点灯させる(S18)。
When it is determined that the acquired envelope information is normal (good) (YES in S17), the
例えば、スピーカ14の振動板やダンパの劣化、ボイスコイルの動作不良等により、警報音信号の遮断後におけるスピーカ14の振動板の振動が不調である場合、スピーカ14の端子電圧値から得られる包絡線の形状は、正常なスピーカ14についての基準包絡線情報で表される包絡線の形状と異なる。この場合、スピーカ14が異常であると判定されて、第2警報ランプ23bが点灯する。利用者は、第2警報ランプ23bだけが点灯したことにより、スピーカ14が異常であること、そして、その原因が、振動板やダンパの劣化、ボイスコイルの動作不良等の機械的な異常であることを知ることができる。
For example, when the vibration of the diaphragm of the
一方、警報音発生制御信号Sarmを立ち上げた時刻toからスイッチ制御信号Sswを立ち下げる時刻tsまでにサンプリングされた端子電圧値に基づいて演算される振幅Saが基準振幅Soより小さいと判定されると(S13でYES)、制御回路20は、スピーカ14が異常(不良)であるとして、第1警報ランプ22aだけを点灯させる(S19)。この場合、警報音信号をスピーカ14に供給している状態でそのスピーカ14の端子電圧の波形の振幅が基準の振幅より小さいということであるので、アンプ12が正常でない、スピーカ12がショートしている等、アンプ12及びスピーカ14を含む回路が異常である可能性が高い。従って、利用者は、第1警報ランプ23aだけが点灯したことにより、アンプ12及びスピーカ14を含む回路が異常である可能性が高いことを知ることができる。
On the other hand, it is determined that the amplitude Sa calculated based on the terminal voltage value sampled from the time to when the alarm sound generation control signal Sarm is raised to the time ts when the switch control signal Ssw is lowered is smaller than the reference amplitude So. (YES in S13), the
上述したようなスピーカ診断装置によれば、スピーカ14から発せられる音を特に集音することなく、警報音信号(診断用音信号)がスピーカ14に供されている状態でスイッチ回路13が前記警報音信号(診断用音信号)をスピーカ14に供する回路を開放してスピーカ14に対する警報音信号を遮断することにより、スピーカ14の良否の判定を行うことができるので、外音のレベルに関わりなく、精度良くスピーカの診断を行うことができる。そして、その診断結果に基づいて警報装置の信頼性を維持することができる。
According to the speaker diagnostic apparatus as described above, the
また、診断用音信号として、警報装置で用いられる警報音信号そのものが用いられるので、別途、診断用音信号を出力する回路を設ける必要がなく、回路構成を簡略化することができる。 Further, since the alarm sound signal itself used in the alarm device is used as the diagnostic sound signal, it is not necessary to separately provide a circuit for outputting the diagnostic sound signal, and the circuit configuration can be simplified.
アンプ12として、図4に示すように、PWM変調器121、電力スイッチング回路122及び出力フィルタ123で構成されるD級アンプを用いることができる。この場合、図1に示すスイッチ回路13を設けることなく、電力スイッチング回路122を、警報音信号(診断用音信号)をスピーカ14に供する回路を開放してスピーカ14に対する当該警報音信号を遮断する信号遮断回路として用いることができる。この場合、電力スイッチング回路122に含まれる2つのFET1、FET2をともにオフ状態に固定することで、警報信号をスピーカ14に供する回路が開放される。
As the
アンプ12をこのように構成(D級アンプの構成)すれば、スイッチ回路13が必要なくなり、更に回路構成を簡略化することができる。
If the
なお、前述したスピーカ診断装置は、警報装置において警報音を発するスピーカ14の良否を判定するものであったが、診断の対象となるスピーカは、警報装置に適用されるスピーカに限定されない。
The speaker diagnosis device described above determines whether the
本発明に係るスピーカ診断装置及び方法は、外音のレベルに関わりなく、精度良くスピーカの診断を行うことができるという効果を有し、アンプを介して与えられる音信号により駆動されて該音信号に基づいた音を発するスピーカの診断装置及びそのスピーカの診断方法として有用である。 The speaker diagnosis apparatus and method according to the present invention has an effect that a speaker can be diagnosed with high accuracy regardless of the level of an external sound, and is driven by a sound signal supplied through an amplifier. It is useful as a diagnostic device for a speaker that emits sound based on the above and a diagnostic method for the speaker.
11 警報音発生回路
12 アンプ
13 スイッチ回路
14 スピーカ
20 制御回路
21 サンプリング回路
22 記憶部
23a 第1警報ランプ
23b 第2警報ランプ
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記音信号を前記スピーカに供する回路を開放して前記スピーカに対する当該音信号を遮断する信号遮断回路と、
診断用音信号が前記スピーカに供されている状態において前記信号遮断回路が前記スピーカに対する前記診断用音信号を遮断した際に前記スピーカに生じる起電力に起因した電圧波形を表す波形情報を取得する波形情報取得手段と、
所定の基準に基づいて前記波形情報取得手段にて取得された前記波形情報の良否を前記スピーカの良否として判定する判定手段とを有するスピーカ診断装置。 A speaker diagnostic apparatus that is driven by a sound signal given through an amplifier and emits a sound based on the sound signal,
A signal blocking circuit that opens a circuit for supplying the sound signal to the speaker and blocks the sound signal to the speaker;
Waveform information representing a voltage waveform caused by an electromotive force generated in the speaker when the signal cutoff circuit cuts off the diagnostic sound signal for the speaker in a state where the diagnostic sound signal is provided to the speaker. Waveform information acquisition means;
A speaker diagnosis apparatus comprising: a determination unit that determines whether the waveform information acquired by the waveform information acquisition unit based on a predetermined reference is good or bad.
前記判定手段は、前記所定の基準としの前記記憶部に記憶された前記基準波形情報と前記波形情報取得手段にて取得された前記波形情報との比較結果に基づいて当該波形情報の良否を判定する請求項1記載のスピーカ診断装置。 A storage unit for storing the waveform information to be acquired by the waveform information acquisition unit for normal speakers as reference waveform information;
The determination unit determines whether the waveform information is acceptable based on a comparison result between the reference waveform information stored in the storage unit as the predetermined reference and the waveform information acquired by the waveform information acquisition unit. The speaker diagnostic apparatus according to claim 1.
前記警報音信号が前記診断用音信号として用いられる請求項1または2記載のスピーカ診断装置。 The speaker is included in an alarm device and is driven by an alarm sound signal of a predetermined frequency to emit an alarm sound based on the alarm sound signal,
The speaker diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the warning sound signal is used as the diagnostic sound signal.
前記信号遮断回路は、前記アンプにおける前記スイッチング回路を含み、該スイッチング回路のオフ動作により前記スピーカに対する音信号を遮断する請求項1乃至3のいずれかに記載のスピーカ診断装置。 The amplifier has a switching circuit that performs an on / off operation,
4. The speaker diagnosis apparatus according to claim 1, wherein the signal cutoff circuit includes the switching circuit in the amplifier, and shuts off a sound signal to the speaker by an off operation of the switching circuit. 5.
前記音信号を前記スピーカに供する回路を開放して前記スピーカに対する当該音信号を遮断する信号遮断回路と、
前記スピーカの端子電圧値をサンプリングするサンプリング回路と、
診断用音信号が前記スピーカに供されている音信号供給状態から切替えられた前記信号遮断回路が前記スピーカに対する前記診断用音信号を遮断した音信号遮断状態において前記サンプリング回路にてサンプリングされる端子電圧値を取得する第1端子電圧値取得手段と、
該第1端子電圧値取得手段にて取得された端子電圧値から、前記音信号遮断状態において前記スピーカに生じる起電力に起因した電圧波形を表す波形情報を取得する第1波形情報取得手段と、
所定の基準に基づいて前記第1波形情報取得手段にて取得された前記波形情報の良否を前記スピーカの良否として判定する第1判定手段とを有するスピーカ診断装置。 A speaker diagnostic apparatus that is driven by a sound signal given through an amplifier and emits a sound based on the sound signal,
A signal blocking circuit that opens a circuit for supplying the sound signal to the speaker and blocks the sound signal to the speaker;
A sampling circuit for sampling the terminal voltage value of the speaker;
A terminal that is sampled by the sampling circuit in a sound signal cut-off state in which the signal cut-off circuit that is switched from a sound signal supply state in which a diagnostic sound signal is supplied to the speaker cuts off the diagnostic sound signal to the speaker First terminal voltage value acquisition means for acquiring a voltage value;
First waveform information acquisition means for acquiring, from the terminal voltage value acquired by the first terminal voltage value acquisition means, waveform information representing a voltage waveform caused by an electromotive force generated in the speaker in the sound signal cutoff state;
A speaker diagnosis apparatus comprising: a first determination unit that determines whether the waveform information acquired by the first waveform information acquisition unit based on a predetermined reference is good or bad as the speaker.
前記第1判定手段は、前記所定の基準としての前記記憶部に記憶された前記基準波形情報と前記波形情報取得手段にて取得された前記波形情報との比較結果に基づいて当該波形情報の良否を判定する請求項7記載のスピーカ診断装置。 A storage unit for storing the waveform information to be acquired by the first waveform information acquisition unit for normal speakers as reference waveform information;
The first determination means determines whether the waveform information is acceptable based on a comparison result between the reference waveform information stored in the storage unit as the predetermined reference and the waveform information acquired by the waveform information acquisition means. The speaker diagnosis device according to claim 7, wherein
該第2端子電圧値取得手段により取得された端子電圧値に基づいて前記アンプ及び前記スピーカを含む回路の良否を判定する第2判定手段とを有する請求項7または8記載のスピーカ診断装置。 Second terminal voltage value acquisition means for acquiring a terminal voltage value sampled by the sampling circuit in the sound signal supply state;
9. The speaker diagnosis apparatus according to claim 7, further comprising: a second determination unit that determines whether the circuit including the amplifier and the speaker is good or bad based on the terminal voltage value acquired by the second terminal voltage value acquisition unit.
When the second determination unit determines that the circuit including the amplifier and the speaker is good, the first terminal voltage value acquisition unit, the first waveform information acquisition unit, and the first determination unit determine whether the speaker is good or bad. The speaker diagnosis apparatus according to claim 9, further comprising a control unit that performs the control.
前記音信号を前記スピーカに供する回路を開放して前記スピーカに対する当該音信号を遮断する信号遮断回路を用い、
診断用音信号が前記スピーカに供されている状態において前記信号遮断回路が前記スピーカに対する前記診断用音信号を遮断した際に前記スピーカに生じる起電力に起因した電圧波形を表す波形情報を取得する波形情報取得ステップと、
所定の基準に基づいて前記波形情報取得ステップにて取得された前記波形情報の良否を前記スピーカの良否として判定する判定ステップとを有するスピーカ診断方法。 A method for diagnosing a speaker that is driven by a sound signal given through an amplifier and emits a sound based on the sound signal,
Using a signal blocking circuit that opens the circuit for supplying the sound signal to the speaker and blocks the sound signal to the speaker,
Waveform information representing a voltage waveform caused by an electromotive force generated in the speaker when the signal cutoff circuit cuts off the diagnostic sound signal for the speaker in a state where the diagnostic sound signal is provided to the speaker. A waveform information acquisition step;
A speaker diagnosis method comprising: a determination step of determining whether the waveform information acquired in the waveform information acquisition step based on a predetermined reference is good or bad as the speaker.
前記判定ステップは、前記所定の基準としての前記記憶部に記憶された前記基準波形情報と前記波形情報取得ステップにて取得された前記波形情報との比較結果に基づいて当該波形情報の良否を判定する請求項11記載のスピーカ診断方法。 Using a storage unit that stores the waveform information to be acquired in the waveform information acquisition step for normal speakers as reference waveform information,
The determination step determines the quality of the waveform information based on a comparison result between the reference waveform information stored in the storage unit as the predetermined reference and the waveform information acquired in the waveform information acquisition step. The speaker diagnostic method according to claim 11.
前記音信号を前記スピーカに供する回路を開放して前記スピーカに対する当該音信号を遮断する信号遮断回路と、前記スピーカの端子電圧値をサンプリングするサンプリング回路とを用い、
診断用音信号が前記スピーカに供されている音信号供給状態から切替えられた前記信号遮断回路が前記スピーカに対する前記診断用音信号を遮断した音信号遮断状態において前記サンプリング回路にてサンプリングされる端子電圧値を取得する第1端子電圧値取得ステップと、
該第1端子電圧値取得ステップにて取得された端子電圧値から、前記音信号遮断状態において前記スピーカに生じる起電力に起因した電圧波形を表す波形情報を取得する第1波形情報取得ステップと、
所定の基準に基づいて前記第1波形情報取得ステップにて取得された前記波形情報の良否を前記スピーカの良否として判定する第1判定ステップとを有するスピーカ診断方法。
A method for diagnosing a speaker that is driven by a sound signal given through an amplifier and emits a sound based on the sound signal,
Using a signal blocking circuit that opens the circuit that supplies the sound signal to the speaker and blocks the sound signal to the speaker, and a sampling circuit that samples a terminal voltage value of the speaker,
A terminal that is sampled by the sampling circuit in a sound signal cut-off state in which the signal cut-off circuit that is switched from a sound signal supply state in which a diagnostic sound signal is supplied to the speaker cuts off the diagnostic sound signal to the speaker A first terminal voltage value acquisition step of acquiring a voltage value;
A first waveform information acquisition step for acquiring waveform information representing a voltage waveform caused by an electromotive force generated in the speaker in the sound signal cutoff state from the terminal voltage value acquired in the first terminal voltage value acquisition step ;
A speaker diagnosis method comprising: a first determination step of determining whether the waveform information acquired in the first waveform information acquisition step is good or bad based on a predetermined reference as the quality of the speaker.
前記第1判定ステップは、前記所定の基準としての前記記憶部に記憶された前記基準波形情報と前記第1波形情報取得ステップにて取得された前記波形情報との比較結果に基づいて当該波形情報の良否を判定する請求項13記載のスピーカ診断方法。 Using a storage unit that stores the waveform information to be acquired in the first waveform information acquisition step as normal waveform information for a normal speaker,
In the first determination step, the waveform information is based on a comparison result between the reference waveform information stored in the storage unit as the predetermined reference and the waveform information acquired in the first waveform information acquisition step. The speaker diagnosis method according to claim 13, wherein the quality of the speaker is determined.
該第2端子電圧値取得ステップにより取得された端子電圧値に基づいて前記アンプ及び前記スピーカを含む回路の良否を判定する第2判定ステップとを有する請求項13または14記載のスピーカ診断方法。 A second terminal voltage value acquisition step of acquiring a terminal voltage value sampled by the sampling circuit in the sound signal supply state;
The speaker diagnosis method according to claim 13, further comprising a second determination step of determining whether the circuit including the amplifier and the speaker is good or bad based on the terminal voltage value acquired in the second terminal voltage value acquisition step.
When the second determination step determines that the circuit including the amplifier and the speaker is good, the speaker pass / fail determination by the first terminal voltage value acquisition step, the first waveform information acquisition step, and the first determination step is performed. The speaker diagnosis method according to claim 15, further comprising a control step to be performed.
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