一种功放状态检测方法及装置与流程

1.本发明涉及功放检测技术领域，特别是涉及一种功放状态检测方法及装置。


背景技术：

2.音频功率放大器(简称功放)的输出线路有时会出现人为或非人为短路、或与电网搭接、或受大风吹断、或出现扬声器损坏等故障。现有技术中的功放线路检测包括线路检测以及输出功率检测，其中，输出功率检测用于实时检测功放的负载阻抗或输出功率。一般地，对功放线路负载阻抗的检测多采用直流进行检测或关闭功率输出后的高频正弦信号进行检测的方法，对功放输出功率的检测多采用整流处理后的直流进行检测的方法。
3.为实现对功放负载的状态检测，现有技术通常采用分压式采样，在输出端使用两个大值电阻进行分压，然后通过限流稳压对该功放负载电流进行取样。现有技术中的功放检测方法，只能在电路工作或电路关闭时进行检测，不能同时实现这两个工作状态下的检测，不能实时地检测功放的负载阻抗。而在功放负载断开的情况下，功放输出也是可以输出电压的，但分压式采样仅在输出端采用大值电阻进行分压，因此无法捕获负载断路状态，只能检测出功放负载的正常和短路两种状态，检测状态缺失。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种功放状态检测方法及装置，提高了功放状态检测的精准度。
5.第一方面，本技术提供了一种功放状态检测方法，包括：获取第一电路的音频功放信号；
6.将所述音频功放信号发送至第一负载，以使所述音频功放信号驱动所述第一负载进入工作状态；
7.对所述音频功放信号进行整流，生成第一检测信号；
8.将所述第一检测信号与所述第一负载的电流信号进行对比；
9.根据对比结果确定所述第一电路的功放状态。
10.这样，区别于现有技术中仅采用整流后的功放信号进行检测或采用分压式取样对负载阻抗进行检测的割裂式功放状态检测方法，本技术提供的一种功放状态检测方法，在获取第一电路的音频功放信号后发送至第一负载，驱动第一负载进入工作状态。由于第一负载在断开的情况下，功放输出也是可以输出电压信号的。基于此，对音频功放信号进行整流，生成对应的第一检测信号，通过生成的第一检测信号与第一电路的电流信号和电压信息进行对比，即可确定所述第一电路的功放状态。即便在第一负载断开的情况下，也可以通过检测判断第一电路的功放状态，确保功放状态检测的完整性，克服了现有技术中无法同时在电路工作和关闭状态下检测的缺陷。可以捕捉负载断路的工作状态，提高了功放状态检测的精度。
11.在一种实现方式中，所述获取第一电路的音频功放信号，具体包括：
12.获取所述第一电路的音频输入信号；根据预设电压对所述音频输入信号进行定压
功放，生成所述音频功放信号；获取所述第一电路的电源电压值。
13.这样，先对音频输入信号进行放大，可以使音频输入信号中微弱的信号得到放大，有利于提高后续功放状态检测的精准度。
14.在一种实现方式中，所述对所述音频功放信号进行整流，生成第一检测信号，具体包括：
15.对所述音频功放信号进行采样，生成第一采样信号；对所述第一采样信号进行倍压整流，生成第一检测信号；根据所述第一检测信号提取第一检测电压和第一检测电流。
16.在一种实现方式中，所述将所述第一检测信号与所述第一电路的电流电压信息进行对比，根据对比结果确定所述第一电路的功放状态，具体包括：
17.根据所述预设电压和所述定压功放的功率值生成所述第一负载的额定电流；当所述第一检测电压等于所述第一电路的电源电压时，确定所述第一电路为短路状态；当所述第一检测电流大于所述第一负载的额定电流时，确定所述第一电路为超载状态；当所述第一检测电流小于所述第一负载的额定电流时，确定所述第一电路为轻载状态；当所述第一检测电流为所述第一电路的额定电流时，确定所述第一电路为正常工作状态；当所述第一检测电流为0时，确定所述第一电路为断路状态。
18.在一种实现方式中，所述功放状态检测方法还包括实时监测所述第一负载的播放状况，具体为：
19.获取所述第一电路的播放列表；设置监听麦实时监测所述第一负载的播放状况；将所述第一负载的播放状态与所述第一电路的播放列表进行对比。
20.这样，通过监听麦的拾音功能，可以远程获取第一负载的播放情况，实现对负载播放情况的监测。若发现负载的播放情况与播放列表不一致，可及时做出相应的处理措施。
21.第二方面，本技术还提供了一种功放状态检测装置，包括：获取模块、处理模块和判断模块；
22.所述获取模块用于获取第一电路的音频功放信号；
23.所述处理模块用于将所述音频功放信号发送至第一负载，以使所述音频功放信号驱动所述第一负载进入工作状态；对所述音频功放信号进行整流，生成第一检测信号；
24.所述判断模块用于将所述第一检测信号与所述第一电路的电流电压信息进行对比；根据对比结果确定所述第一电路的功放状态。
25.在一种实现方式中，所述获取模块用于获取第一电路的音频功放信号，具体包括：
26.获取所述第一电路的音频输入信号；根据预设电压对所述音频输入信号进行定压功放，生成所述音频功放信号；获取所述第一电路的电源电压值。
27.在一种实现方式中，所述处理模块对所述音频功放信号及进行整流，生成第一检测信号，具体包括：
28.对所述音频功放信号进行采样，生成第一采样信号；对所述第一采样信号进行倍压整流，生成第一检测信号；根据所述第一检测信号提取第一检测电压和第一检测电流。
29.在一种实现方式中，所述判断模块用于将将所述第一检测信号与所述第一电路的电流电压信息进行对比；根据对比结果确定所述第一电路的功放状态，具体包括：
30.根据所述预设电压和所述定压功放的功率值生成所述第一负载的额定电流；当所述第一检测电压等于所述第一电路的电源电压时，确定所述第一电路为短路状态；当所述
第一检测电流大于所述第一负载的额定电流时，确定所述第一电路为超载状态；当所述第一检测电流小于所述第一负载的额定电流时，确定所述第一电路为轻载状态；当所述第一检测电流为所述第一电路的额定电流时，确定所述第一电路为正常工作状态；当所述第一检测电流为0时，确定所述第一电路为断路状态。
31.在一种实现方式中，所述功放状态检测装置还包括监听模块用于实时监测所述第一负载的播放状况，具体为：
32.获取所述第一电路的播放列表；设置监听麦实时监测所述第一负载的播放状况；将所述第一负载的播放状态与所述第一电路的播放列表进行对比。
附图说明
33.图1是本发明实施例提供的一种功放状态检测方法的流程示意图；
34.图2是本发明实施例提供的一种功放状态检测装置的模块结构图。
具体实施方式
35.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
36.本技术的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
37.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
38.首先，对本技术中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。
39.(1)霍尔电流传感器：霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理，根据霍尔效应原理，从霍尔元件的控制电流端通入电流ic，并在霍尔元件平面的法线方向上施加磁感应强度为b的磁场，那么在垂直于电流和磁场方向(即霍尔输出端之间)，将产生一个电势vh，称其为霍尔电势，其大小正比于控制电流i与磁感应强度b的乘积。通由于磁路与霍尔器件的输出具有良好的线性关系，因此霍尔器件输出的电势讯号可以间接反映出被测电流ic的大小。
40.(2)输出功率(output power)：表明该功率放大器在一定负载下输出功率的大小，一般在功放说明书上标明在8欧姆负载，4欧姆负载或2欧姆负载状态下的输出功率，同时也会表明功放在桥接状态下，8欧姆负载时或4欧姆负载时的输出功率。这个输出功率表示功放的额定输出功率，而不是最大或者峰值输出功率。
41.(3)负载阻抗(load impedance)：表明功放的负载能力，负载的阻抗越小，表明功放能通过的电流能力就越强，一般来说，大部分的功放最低负载阻抗为4欧姆，品质好的功放最低负载一般为2欧姆。
42.实施例1
43.参见图1，图1是本发明实施例提供的一种功放状态检测方法的流程示意图。本发明实施例提供一种功放状态检测方法，包括步骤101至步骤105，各项步骤具体如下：
44.步骤101：获取第一电路的音频功放信号；
45.步骤102：将所述音频功放信号发送至第一负载，以使所述音频功放信号驱动所述第一负载进入工作状态；
46.步骤103：对所述音频功放信号进行整流，生成第一检测信号；
47.步骤104：将所述第一检测信号与所述第一电路的电流电压信息进行对比；
48.步骤105：根据对比结果确定所述第一电路的功放状态。
49.在本发明实施例中，所述音频输入信号是指幅度随时间、按声音规律变化的电压信号。定压功放不是指电压一定，而是指输出形式是定压，它要求第一负载的额定电压一定。在定压功放中，如果额定负载电压发生变化，功率就发生相应变化。获取第一电路的音频功放信号，具体包括：获取第一电路的音频输入信号；根据预设电压对音频输入信号进行定压功放，生成音频功放信号；获取所述第一电路的电源电压。
50.在具体的实施例中，根据音频输入信号的幅值大小，选取对应的电压对音频信号进行定压放，生成音频功放信号。同时获取第一电路的电源电压值。其中，所述音频功放信号实际为输出功率，输出功率是指功放输送给第一负载的功率，由输入音频输入信号的大小决定。第一负载为功放输出之后连接的设备，可为喇叭、音箱等器件。
51.在具体的实施例中，引入霍尔电流传感器，将音频功放信号发送至第一负载，以使音频功放信号驱动第一负载进入工作状态。将生成的音频功放信号与霍尔电流传感器的输入端连接，将音频功放信号输入至霍尔电流传感器。将霍尔电流传感器的输出端与第一负载连接，将音频功放信号发送至第一负载，驱动所述第一负载正常工作。
52.在本发明实施例中，对音频功放信号进行整流，生成第一检测信号，具体包括：对音频功放信号进行采样，生成第一采样信号；对第一采样信号进行倍压整流，生成第一检测信号；根据第一检测信号提取第一检测电压和第一检测电流。
53.在具体的实施例中，将音频功放信号与霍尔电流传感器的输入端连接，对该音频功放信号的电流信号进行采样。霍尔电流传感器的滤波脚对该音频功放信号进行接地滤波，具体的，在滤波脚接入一电容，并将该电容接地。通过电容的隔直通交特性，滤除音频功放信号中的高频信号和杂波信号。霍尔电流传感器根据霍尔效应，在霍尔电流传感器内部载流导体周围产生一正比于该电流的磁场，并测量该磁场的大小。霍尔电流传感器的检测输出端输出该电流信号对应的电压信号，即第一采样信号。对该采样信号进行倍压整流，生成对应的第一检测信号，并测量第一检测信号的电压值和电流值。利用二级管的整流和单向导通作用，采用耐压较高的整流二极管和电容器，将电压贮存到电容上，输出高于输入电压的输出电压信号，即第一检测信号。由于倍压整流电路在本领域属于常见电路，在此不对该电路结构进行限制赘述。
54.在本发明实施例中，将第一检测信号与第一电路的电流电压信息进行对比，根据对比结果确定第一电路的功放状态，具体包括：根据预设电压和定压功放的功率值生成第一负载的额定电流。当第一检测电压等于第一电路的电源电压时，确定第一电路为短路状态；当第一检测电流大于第一负载的额定电流时，确定所述第一电路为状态；当第一检测电
流小于第一负载的额定电流时，确定第一电路为轻载状态；当第一检测电流为第一电路的额定电流时，确定第一电路为正常工作状态；当第一检测电流为0时，确定第一电路为断路状态。
55.根据公式p＝ui生成第一负载的额定电流，其中，p为音频功放信号，即输出功率，u为第一负载的电压，i为第一负载的额定电流。在具体的实施例中，当第一负载接入断路时，相当于直接采集第一电路的电源电压，此时第一检测电压与第一电路的电源电压相等，判断电路为短路状态；当接错负载或第一负载接线错误造成负第一负载过小时，此时采集的第一检测电流大于额定电流，则确定第一电路为超载状态；当接错负载或第一负载接线错误造成负第一负载过大时，此时采集的第一检测电流小于额定电流，则确定第一电路为轻载状态；当负载正常接入时，采集的第一检测电流即为额定电流，确定此时第一电路为正常工作状态；当第一负载断路时，第一电路无法形成完整的回路，电路中基本没有电流经过，即第一检测电流为0，确定此时第一电路为断路状态。
56.作为本发明实施例的一个优选放方案，本发明实施例提供的一种功放状态检测方法还包括实时监测第一负载的播放状况，具体为：获取第一电路的播放列表；设置监听麦实时监测第一负载的播放状况；将第一负载的播放状态与所述第一电路的播放列表进行对比。
57.在具体的实施例中，将监听麦设置在第一负载的播放可辐射范围内，通过监听麦的拾音功能，可以远程获取第一负载的播放情况，实现对负载播放情况的监测。若发现负载的播放情况与播放列表不一致，可及时做出相应的处理措施。
58.本发明实施例提供一种功放状态检测方法，区别于现有技术中仅采用整流后的功放信号进行检测或采用分压式取样对负载阻抗进行检测的割裂式功放状态检测方法，本技术提供的一种功放状态检测方法，在获取第一电路的音频功放信号后发送至第一负载，驱动第一负载进入工作状态。由于第一负载在断开的情况下，功放输出也是可以输出电压信号的。基于此，对音频功放信号进行整流，生成对应的第一检测信号，通过生成的第一检测信号与第一电路的电流信号和电压信息进行对比，即可确定所述第一电路的功放状态。即便在第一负载断开的情况下，也可以通过检测判断第一电路的功放状态，确保功放状态检测的完整性，克服了现有技术中无法同时在电路工作和关闭状态下检测的缺陷。可以捕捉负载断路的工作状态，提高了功放状态检测的精度。
59.实施例2
60.图2是本发明实施例提供的一种功放状态检测装置的模块结构图。本发明实施例提供了一种功放状态检测装置，包括获取模块201、处理模块202和判断模块203；
61.获取模块201用于获取第一电路的音频功放信号；
62.处理模块202用于将音频功放信号发送至第一负载，以使音频功放信号驱动第一负载进入工作状态；对音频功放信号进行整流，生成第一检测信号；
63.判断模块203用于将第一检测信号与第一电路的电流电压信息进行对比；根据对比结果确定第一电路的功放状态。
64.在本发明实施例中，所述音频输入信号是指幅度随时间、按声音规律变化的电压信号。定压功放不是指电压一定，而是指输出形式是定压，它要求第一负载的额定电压一定。在定压功放中，如果额定负载电压发生变化，功率就发生相应变化。
65.其中，获取模块201用于获取第一电路的音频功放信号，具体包括：获取第一电路的音频输入信号；根据预设电压对音频输入信号进行定压功放，生成音频功放信号；获取第一电路的电源电压值。
66.在具体的实施例中，根据音频输入信号的幅值大小，选取对应的电压对音频信号进行定压放，生成音频功放信号。同时获取第一电路的电源电压值。其中，所述音频功放信号实际为输出功率，输出功率是指功放输送给第一负载的功率，由输入音频输入信号的大小决定。第一负载为功放输出之后连接的设备，可为喇叭、音箱等器件。
67.在本发明实施例中，处理模块202用于将音频功放信号发送至第一负载，以使音频功放信号驱动第一负载进入工作状态；对音频功放信号进行整流，生成第一检测信号，具体包括：对所述音频功放信号进行采样，生成第一采样信号；对所述第一采样信号进行倍压整流，生成第一检测信号；根据所述第一检测信号提取第一检测电压和第一检测电流。
68.在具体的实施例中，引入霍尔电流传感器，将音频功放信号发送至第一负载，以使音频功放信号驱动第一负载进入工作状态。将生成的音频功放信号与霍尔电流传感器的输入端连接，将音频功放信号输入至霍尔电流传感器。将霍尔电流传感器的输出端与第一负载连接，将音频功放信号发送至第一负载，驱动所述第一负载正常工作。将音频功放信号与霍尔电流传感器的输入端连接，对该音频功放信号的电流信号进行采样。霍尔电流传感器的滤波脚对该音频功放信号进行接地滤波，具体的，在滤波脚接入一电容，并将该电容接地。通过电容的隔直通交特性，滤除音频功放信号中的高频信号和杂波信号。霍尔电流传感器根据霍尔效应，在霍尔电流传感器内部载流导体周围产生一正比于该电流的磁场，并测量该磁场的大小。霍尔电流传感器的检测输出端输出该电流信号对应的电压信号，即第一采样信号。对该采样信号进行倍压整流，生成对应的第一检测信号，并测量第一检测信号的电压值和电流值。利用二级管的整流和单向导通作用，采用耐压较高的整流二极管和电容器，将电压贮存到电容上，输出高于输入电压的输出电压信号，即第一检测信号。由于倍压整流电路在本领域属于常见电路，在此不对该电路结构进行限制赘述。
69.在本发明实施例中，判断模块203用于将第一检测信号与第一电路的电流电压信息进行对比；根据对比结果确定第一电路的功放状态，具体包括：根据预设电压和定压功放的功率值生成第一负载的额定电流。当第一检测电压等于第一电路的电源电压时，确定第一电路为短路状态；当第一检测电流大于第一负载的额定电流时，确定所述第一电路为状态；当第一检测电流小于第一负载的额定电流时，确定第一电路为轻载状态；当第一检测电流为第一电路的额定电流时，确定第一电路为正常工作状态；当第一检测电流为0时，确定第一电路为断路状态。
70.在具体的实施例中，根据公式p＝ui生成第一负载的额定电流，其中，p为音频功放信号，即输出功率，u为第一负载的电压，i为第一负载的额定电流。在具体的实施例中，当第一负载接入断路时，相当于直接采集第一电路的电源电压，此时第一检测电压与第一电路的电源电压相等，判断电路为短路状态；当接错负载或第一负载接线错误造成负第一负载过小时，此时采集的第一检测电流大于额定电流，则确定第一电路为超载状态；当接错负载或第一负载接线错误造成负第一负载过大时，此时采集的第一检测电流小于额定电流，则确定第一电路为轻载状态；当负载正常接入时，采集的第一检测电流即为额定电流，确定此时第一电路为正常工作状态；当第一负载断路时，第一电路无法形成完整的回路，电路中基
本没有电流经过，即第一检测电流为0，确定此时第一电路为断路状态。
71.作为本发明实施例的一个优选放方案，本发明实施例提供的一种功放状态检测装置还包括监听模块实时监测第一负载的播放状况，具体为：获取第一电路的播放列表；设置监听麦实时监测第一负载的播放状况；将第一负载的播放状态与所述第一电路的播放列表进行对比。
72.在具体的实施例中，将监听麦设置在第一负载的播放可辐射范围内，通过监听麦的拾音功能，可以远程获取第一负载的播放情况，实现对负载播放情况的监测。若发现负载的播放情况与播放列表不一致，可及时做出相应的处理措施。
73.本发明实施例提供一种功放状态检测装置，区别于现有技术中仅采用整流后的功放信号进行检测或采用分压式取样对负载阻抗进行检测的割裂式功放状态检测方法，本技术提供的一种功放状态检测装置，设置一处理模块，在获取第一电路的音频功放信号后发送至第一负载，驱动第一负载进入工作状态。在第一负载断开的情况下，功放输出也是可以输出电压信号的。基于此，对音频功放信号进行整流，生成对应的第一检测信号，通过生成的第一检测信号与第一电路的电流信号和电压信息进行对比，即可确定所述第一电路的功放状态。即便在第一负载断开的情况下，也可以通过检测判断第一电路的功放状态，确保功放状态检测的完整性，克服了现有技术中无法同时在电路工作和关闭状态下检测的缺陷。可以捕捉负载断路的工作状态，提高了功放状态检测的精度。
74.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。