一种广播音箱的检测电路及其检测方法和装置与流程

本发明属于消防广播领域，尤其涉及一种消防用的广播音箱的检测电路及其检测方法和装置。

背景技术：

在出现消防事故时，为了帮助人们及时的了解现场情况，或者帮助管理人员疏散现场的人群，需要通过消防广播播放疏导信息等。为了能够全面的将消息传达，往往在现场设置多个消防广播，并且多个消防广播通过并联的方式连接至音源设备。

由于同一个音源设备连接多个并联的广播音箱，为了确保多个并联的广播音箱能够正常有效的运行，需要对广播音箱进行故障检测。目前的检测方法一般是通过切换的方式，对多个广播音箱通过逐一切换的方式，来判断广播音箱是否存在故障，判断时需要逐个切换，操作较为麻烦，而且不能及时的发现广播音箱的故障。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种广播音箱的检测电路及其检测方法和装置，以解决现有技术中对广播音箱进行检测时，需要逐一切换，操作较为麻烦，而且不能及时发现广播音箱的故障的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种广播音箱的检测电路，所述检测电路包括稳压电路、音箱检线采样电路和控制电路，其中：

所述稳压电路的稳定电压的输出端与一个广播音箱或多个并联的广播音箱的第一声音信号输入端相连；

所述音箱检线采样电路的第一端与一个广播音箱或多个并联的广播音箱的第二声音信号输入端相连，所述音箱检线采样电路的第二端与所述控制电路的第一信号输入引脚相连；

所述控制电路用于根据所述信号输入引脚采集的采样电压，与预定的标准电压进行比较，判断广播音箱是否出现短路或者断路异常。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述稳压电路包括稳压管vz1、三极管t1和第一限流电阻r1，所述三极管t1的基极通过所述第一限流电阻r1与电源相连，所述电源与所述三极管t1的集电极相连，所述三极管t1的基极与所述稳压管的负极相连，所述稳压二极管的正极与地相连。

结合第一方面或第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述广播音箱的检测电路还包括稳压采样电路，所述稳压采样电路用于对所述稳压电路的输出电压进行采样，并将所述稳压电路的输出电压的采样信号发送至控制电路的第二信号输入引脚，由控制电路根据所述第二信号输入引脚的采样电压判断所述第一信号输入引脚的信号是否有效。

结合第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述稳压采样电路包括第一分压电阻r2和第二分压电阻r3，所述第一分压电阻r2和第二分压电阻r3通过串联的方式连接在稳压电路的输出端与地之间，所述第一分压电阻r2和第二分压电阻r3的公共端与所述控制电路的第二信号输入引脚相连。

结合第一方面，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述检测电路还包括保护电路，所述保护电路设置在稳压电路稳定电压的输出端与一个广播音箱或多个并联的广播音箱的第一端之间，和/或设置在稳压电路的稳定电压输出端与地之间，和/或一个广播音箱或多个并联的广播音箱的第二端与地之间。

结合第一方面的第四种可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，设置在稳压电路稳定电压的输出端与一个广播音箱或多个并联的广播音箱的第一端之间的保护电路为第一保护二极管，设置在稳压电路的稳定电压输出端与地之间的保护电路为第二保护二极管，设置在一个广播音箱或多个并联的广播音箱的第二端与地之间的保护电路为瞬态抑制管。

结合第一方面，在第一方面的第六种可能实现方式中，所述音箱检线采样电路包括第三限流电阻r6，所述第三限流电阻r6设置在控制电路的第一信号输入引脚和一个广播音箱或多个并联的广播音箱的第二声音信号输入端之间。

本发明实施例的第二方面提供了一种广播音箱的检测方法，所述方法基于上述第一方面的任意一种广播音箱的检测电路，所述检测方法包括：

在预定电压条件下，获取流经一个广播音箱或多个并联的广播音箱的电流；

将获取的电流通过取样电阻转换为电压信号；

将转换的电压信号与标准电压进行比较，得到两者的差异电压值；

根据所述差异电压值确定当前广播音箱是否正常。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现方式中，在获取流经一个广播音箱或多个并联的广播音箱的电流的步骤之前，所述方法还包括：

判断所述稳压电路的输出端的电压值是否稳定在预设的电压范围；

如果所述稳压电路的输出端的电压值稳定在预设的电压范围，则获取流经一个广播音箱或多个并联的广播音箱的电流。

本发明实施例的第三方面提供了一种广播音箱的检测装置，所述装置包括：

电流获取单元，用于在预定电压条件下，获取流经一个广播音箱或多个并联的广播音箱的电流；

电流电压转换单元，用于将获取的电流通过取样电阻转换为电压信号；

电压比较单元，用于将转换的电压信号与标准电压进行比较，得到两者的差异电压值；

判断单元，用于根据所述差异电压值确定当前广播音箱是否正常。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过稳压电路为广播音箱提供稳定的电压，并且通过控制电路检测所述稳定电压经过广播音箱后的电流，通过取样电阻将电流转换为电压，将转换的电压与标准电压进行比较，从而可以自动的判断广播音箱是否出现短路或者断路的故障，电路结构简单，通过稳压电路输出低压进行检测，可以降低检测功耗，而且可以及时有效的发现故障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的广播音箱的检测电路的系统结构示意图；

图2是本发明实施例提供的广播音箱的检测电路的电路结构示意图；

图3是本发明实施例提供的广播音箱的检测方法的实现流程图；

图4是本发明实施例提供的广播音箱的检测装置的示意图；

图5是本发明实施例提供的广播音箱的检测设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1所示为本发明实施例所述广播音箱的检测电路的电路结构示意图，所述检测电路包括稳压电路101、音箱检线采样电路102和控制电路103，其中：

所述稳压电路101的稳定电压的输出端与一个广播音箱或多个并联的广播音箱104的第一声音信号输入端相连；

所述音箱检线采样电路102的第一端与一个广播音箱或多个并联的广播音箱的第二声音信号输入端相连，所述音箱检线采样电路102的第二端与所述控制电路103的第一信号输入引脚相连；

所述控制电路103用于根据所述信号输入引脚采集的采样电压，与预定的标准电压进行比较，判断广播音箱是否出现短路或者断路异常。

其中，所述稳压电路101用于为广播音箱提供稳定的检测电压，使得控制电路在根据流经广播音箱中的电流，可以由取样电阻r5转换为对应的采样电压，根据采样电压的大小判断广播音箱是否出现故障。所述稳压电路101可以包括多种，如图2示出了本发明优选的其中一种稳压电路的结构，所述稳压电路包括稳压管vz1、三极管t1和第一限流电阻r1，所述三极管t1的基极通过所述第一限流电阻r1与电源相连，所述电源与所述三极管t1的集电极相连，所述三极管t1的基极与所述稳压管的负极相连，所述稳压二极管的正极与地相连。

其中，所述稳压管vz1、三极管t1的工作电压和工作电流需要与输入电压匹配，优选的一种实施方式为，输入电压为24v，选用的三极管t1的型号为mbt5551，选用的稳压管vz1的型号为zmm15，选用的第一限流电阻可以为15k左右的限流电阻。当输入电压出现波动时，所述稳压管vz1稳定输出基准电压15v，所述三极管t1的基极电压被锁定在15v，即三极管的发射极的电压为15-0.7＝14.3v，并且通过三极管组成一个射极跟随器，对电流进行放大，实现在一定波动范围稳定的输出电压，并且输出具有较大电流的输出。

当然，作为本发明优化的一种实施方式，在所述三极管t1的集电极与电源之间还包括第二限流电阻r4，所述第二限流电阻r4的阻值可以选用1k左右，以减小波动电压对三极管可能造成的损坏。另外，在所述三极管t1的集电极与发射极之间，还可以并联第三保护二极管d3，所述第三保护二极管d3的阴极与所述三极管t1的集电极相连，所述第三保护二极管d3的阳极与所述三极管t1的发射极相连，可以有效的保护三极管t1。另外，在所述稳压电路的输出端还可以连接滤波电容c1，所述滤波电容的电容可以为1微法，可以进一步提出输出电压的稳定性。

作为本发明优选的一种实施方式，如图1所示，所述广播音箱的检测电路还包括稳压采样电路105，所述稳压采样电路105用于对所述稳压电路101的输出电压进行采样，并将所述稳压电路101的输出电压的采样信号发送至控制电路103的第二信号输入引脚，由控制电路根据所述第二信号输入引脚的采样电压判断所述第一信号输入引脚的信号是否有效。当所述稳压采样电路105采集的电压稳定在一定范围内时，则开始由控制电路103对所述音箱检线采样电路的电压进行采集，并将其与标准电压进行比较，如果差值大于预定的阈值，则表示当前的广播音箱存在异常，并且可以根据比较结果，判定异常的种类，比如，当检测的电压大于预定的标准电压时，则可能是广播音箱出现通路的故障，当检测的电压小于预定的标准电压时，则可能是广播音箱出现断路的故障，并且可以根据差异值的多少，确定出现断路的音箱的个数。还可以预先测定出现n广播音箱的断路故障时对电压大小的影响的大小，并建立对应的表格，从而可以根据采样电压的大小，直接查询得到出现断路故障的广播音箱的数量。可以通过扬声器或者显示面板的方式，显示当前出现故障的类型，或者还可以包括出现故障的数量。

作为本发明可选的一种实施方式，如图2所示，所述稳压采样电路105可以包括第一分压电阻r2和第二分压电阻r3，所述第一分压电阻r2和第二分压电阻r3通过串联的方式连接在稳压电路的输出端与地之间，所述第一分压电阻r2和第二分压电阻r3的公共端ad-power与所述控制电路的第二信号输入引脚相连，优化的实施方式中，所述公共端还可以包括滤波电容c4，用于过滤噪声信号。一种可选的实施方式中，所述第一分压电阻r2与稳压电路101的输出端相连，可以选用150k欧姆的电阻，所述第二分压电阻r3与地相连，可以选用为20k欧姆的电阻。通过第一分压电阻和第二分压电阻的分压，当稳压电路的输出电压为14.7伏时，所述稳压采样电路所采集的电压的大小为14.7*150/(150+20)。当所述稳压采样电路所采集的电压稳定在预定的范围内时，则可以开始通过音箱检线采样电路102进行音箱检线采样。

另外，为了进一步优化本发明所述广播音箱的检测电路，所述检测电路还包括保护电路，所述保护电路设置在稳压电路稳定电压的输出端与一个广播音箱或多个并联的广播音箱的第一端之间，和/或设置在稳压电路的稳定电压输出端与地之间，和/或一个广播音箱或多个并联的广播音箱的第二端与地之间。

如图2所示为本发明所述广播音箱检测电路的具体实施示意图，设置在稳压电路稳定电压的输出端与一个广播音箱或多个并联的广播音箱的第一端之间的保护电路为第一保护二极管d1，设置在稳压电路的稳定电压输出端与地之间的保护电路为第二保护二极管d2，设置在一个广播音箱或多个并联的广播音箱的第二端与地之间的保护电路为瞬态抑制管p1。其中，所棕第一保护二极管d1可以承受大功率动态信号，从而保护三极管，减少三极管被音源信号ck+反向击穿的可能性。所述第二保护二极管d2可以防止音源信号反接时对广播音箱的损坏。所述瞬态抑制管p1可以避免过压损坏，并且不会对音源输入ck-进行限压，不影响输出音乐音质。

具体的实施方式中，所述音箱检线采样电路包括取样电阻r5，所述取样电阻r5设置于控制电路的第一信号输入引脚与地之间，用于将。优选的实施方式中，所述音箱检线采样电路还包括第三限流电阻r6，设置在控制电路的第一信号输入引脚adxf和一个广播音箱或多个并联的广播音箱的第二声音信号输入端之间，所述第三限流电阻r6的阻值可以为510k，从而可以保护控制电路，避免出现过大电流造成控制电路损坏。优化的实施方式中，所述音箱检线采样电路还可以包括滤波电容c2和c3，对输入控制电路的噪声信号进行过滤。

所述控制电路103可以包括单片机及其供电电路、烧录接口电路等，通过烧录接口电路，可以为单片机烧录不同的检测方式，并且可以调整检测的精度，可以随着输入电压的变化，相应的调整与检测信号进行比较的标准电压的大小。

本发明通过输出稳定的测量电压，从而可以采用较低的14.3v的稳定电压进行检测，和传统的检线电流5-20毫安，本发明可以降低到只需要20-2000微安，从而可以大大的降低广播音箱检测的功耗，并且通过自动化的检测方式，提高了检测的便利性的同时，还能够及时准确的发现故障。

图3为本发明实施例提供的控制电路对广播音箱进行检测的实现流程，包括：

在步骤s301中，在预定电压条件下，获取流经一个广播音箱或多个并联的广播音箱的电流。

具体的，所述预定电压条件，即由稳压电路所输出的电压。不同的稳压电路所输出的电压值不同，对流经一个广播音箱或多个并联的广播音箱的电流值也会不同，因此需要根据不同的电压条件，选用不同的判断方法。

在步骤s302中，将获取的电流通过取样电阻转换成电压信号。

其中，将获取的电流转换成电压信号，可以通过控制电路以外设置的取样电阻进行分压的方式，获取对应的电压信号。当然，也可以由控制电路内设置的分压电路进行分压，获取到对应的电压信号。

在步骤s303中，将转换的电压信号与标准电压进行比较，得到两者的差异电压值。

在步骤s304中，根据所述差异电压值确定当前广播音箱是否正常。

所述标准电压可以预先根据稳压电路的输出电压、广播音箱的连接结构进行计算得到，也可以通过测量的方式得到标准的电流，并将得到的标准电压烧录存储。当然，也可以将不同个数的广播音箱出现断路故障时所对应的电压记录在表格中，从而可以根据检测的电压快速的查找广播音箱是否正常。

优化的一种实施方式中，在获取流经一个广播音箱或多个并联的广播音箱的电流的步骤之前，所述方法还包括：

判断所述稳压电路的输出端的电压值是否稳定在预设的电压范围；

如果所述稳压电路的输出端的电压值稳定在预设的电压范围，则获取流经一个广播音箱或多个并联的广播音箱的电流。

通过对稳压电路的输出电压进行判断，从而可以提高对广播音箱检测的准确性和可靠度。

图4为本发明实施例提供的一种广播音箱的检测装置，所述装置包括：

电流获取单元401，用于在预定电压条件下，获取流经一个广播音箱或多个并联的广播音箱的电流。

电流电压转换单元402，用于将获取的电流通过取样电阻转换成电压信号。

电压比较单元403，用于将转换的电压信号与标准电压进行比较，得到两者的差异电压值。

判断单元404，用于根据所述差异电流值确定当前广播音箱是否正常。

所述广播音箱检测装置，与图3所述广播音箱检测方法对应。

图5是本发明一实施例提供的广播音箱的检测设备的示意图。如图5所示，该实施例的广播音箱的检测设备5包括：处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序52，例如广播音箱的检测程序。所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各个广播音箱的检测方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至104。或者，所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图4所示模块401至404的功能。

示例性的，所述计算机程序52可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器51中，并由所述处理器50执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序52在所述广播音箱的检测设备5中的执行过程。例如，所述计算机程序52可以被分割成电流获取单元、电流比较单元、判断单元，各单元具体功能如下：

电流获取单元，用于在预定电压条件下，获取流经一个广播音箱或多个并联的广播音箱的电流；

电流电压转换单元，用于将获取的电流通过取样电阻转换成电压信号；

电压比较单元，用于将转换的电压信号与标准电压进行比较，得到两者的差异电压值；

判断单元，用于根据所述差异电流值确定当前广播音箱是否正常。

所述广播音箱的检测设备5可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述广播音箱的检测设备可包括，但不仅限于，处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是广播音箱的检测设备5的示例，并不构成对广播音箱的检测设备5的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述广播音箱的检测设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器50可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器51可以是所述广播音箱的检测设备5的内部存储单元，例如广播音箱的检测设备5的硬盘或内存。所述存储器51也可以是所述广播音箱的检测设备5的外部存储设备，例如所述广播音箱的检测设备5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器51还可以既包括所述广播音箱的检测设备5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储所述计算机程序以及所述广播音箱的检测设备所需的其他程序和数据。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。