音箱检测装置的制作方法

本实用新型涉及电声学领域，尤其涉及一种检测音箱中的扬声器单元是否有损坏的音箱检测装置。

背景技术：

众所周知，音箱是由扬声器单元组成，多分频音箱是由多个扬声器组成，如果音箱中的扬声器单元损坏，通常是采用人工或专业电声测试加人工的方式进行检测判定。

技术实现要素：

在现有技术确定音箱中的扬声器单元是否损坏的方法中，由于需要专业人员在现场进行鉴定，费时费力，且导致音箱在使用中的维护成本较高，也无法保证检测的准确性。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种可自动检测音箱中的扬声器单元是否损坏的音箱检测装置，其能够自动检测出音箱中是否有损坏的扬声器单元，提升诊断的准确性，降低音箱在使用中的维护成本。

根据本实用新型实施例的第一方面，提供了一种音箱检测装置，该音箱检测装置包括：

播放器，其用于将测试信号输出至被测音箱进行播放；

传声器，其用于采集该被测音箱的输出信号，并将采集的信号发送给检测电路；

检测电路，其与该传声器相连接，接收该传声器采集的信号并检测接收的信号在预定频带的能量值，以及根据该预定频带的能量值确定工作在该预定频带的该被测音箱的扬声器单元是否损坏。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供了一种如第一方面的该音箱检测装置，其中，该检测电路在该能量值低于预设阈值时，确定工作在该预定频带的扬声器单元损坏；在该能量值等于或高于该预设阈值时，确定工作在该预定频带的扬声器单元没有损坏。

根据本实用新型实施例的第三方面，提供了一种如第一方面的该音箱检测装置，其中，该检测电路包括：

放大器，其用于接收该传声器采集的信号，进行放大后发送给滤波器；

滤波器，其用于接收放大后的信号，并对该放大后的信号进行滤波；其中该滤波器的通带带宽根据该预定频带确定，该滤波器的中心频率与该测试信号的中心频率相同；

比较器，其用于接收滤波后的信号，并与预设信号进行比较；在滤波后的信号能量小于该预设信号能量时，确定工作在该预定频带的扬声器单元损坏；在滤波后的信号能量大于或等于该预设信号能量时，确定工作在该预定频带的扬声器单元没有损坏。

根据本实用新型实施例的第四方面，提供了一种如第一方面的该音箱检测装置，其中，该检测电路还包括：

选择器，其用于在该测试信号是多声道时，从该多声道中依次选择一个声道输出至该播放器。

根据本实用新型实施例的第五方面，提供了一种如第一方面的该音箱检测装置，其中，该音箱检测装置还包括：

数据采集卡，其用于接收该检测电路的检测结果；和/或

远程服务器，其用于接收该检测电路的检测结果。

根据本实用新型实施例的第六方面，提供了一种如第一方面的该音箱检测装置，其中，在该被测音箱是两分频音箱时，该检测电路包括高音带通滤波器和低音带通滤波器；

在该被测音箱是三分频音箱时，该检测电路包括高音带通滤波器、中音带通滤波器和低音带通滤波器。

根据本实用新型实施例的第七方面，提供了一种如第一方面的该音箱检测装置，其中，该传声器被配置在影院中，该被测音箱用于播放影院中的音频。

根据本实用新型实施例的第八方面，提供了一种音箱检测装置，该音箱检测装置包括：

滤波器，其用于对传声器从被测音箱输出中采集的信号进行滤波，该滤波器的通带带宽根据预定频带确定；

检测器，其用于检测滤波后的信号在该预定频带的能量值，根据该预定频带的能量值确定工作在该预定频带的该被测音箱的扬声器单元是否损坏。

根据本实用新型实施例的第九方面，提供了一种如第八方面的该音箱检测装置，其中，该音箱检测装置还包括：

传声器，其用于采集该被测音箱的输出信号；和/或

放大器，其用于接收该传声器采集的信号，进行放大后发送给该滤波器。

根据本实用新型实施例的第十方面，提供了一种如第八方面的该音箱检测装置，其中，该音箱检测装置还包括：

控制器，其用于控制播放器将测试信号输出至该被测音箱进行播放。

本实用新型实施例的有益效果在于：通过本实用新型的音箱检测装置的结构，能够自动检测出音箱中是否有损坏的扬声器单元，提升诊断的准确性，降低音箱在使用中的维护成本。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因此而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

参照以下的附图可以更好地理解本实用新型的很多方面。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本实用新型的原理。为了便于示出和描述本实用新型的一些部分，附图中对应部分可能被放大或缩小。在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。在附图中：

图1是本实用新型实施例1中音箱检测装置构成示意图；

图2是本实用新型实施例1中三分频音箱对应的测试信号示意图；

图3是本实用新型实施例1中测试信号为多声道文件示意图；

图4是本实用新型实施例1中音箱检测装置构成示意图；

图5是本实用新型实施例1中检测电路构成示意图；

图6是本实用新型实施例1中测试信号频谱和滤波器频率特性关系示意图；

图7是本实用新型实施例1中三分频音箱检测电路构成示意图；

图8是本实用新型实施例2中音箱检测装置构成示意图；

图9是本实用新型实施例2中音箱检测装置构成示意图；

图10是本实用新型实施例2中音箱检测装置构成示意图；

图11是本实用新型实施例2中音箱检测装置构成示意图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本实用新型实施例的前述以及其它特征将变得明显。这些实施方式只是示例性的，不是对本实用新型的限制。

下面参照附图对本实用新型的具体实施方式进行说明。

实施例1

本实用新型实施例1提供了一种音箱检测装置。图1是该音箱检测装置示意图，如图1所示，该音箱检测装置100包括：

播放器101，其用于将测试信号输出至被测音箱进行播放；

传声器102，其用于采集该被测音箱的输出信号，并将采集的信号发送给检测电路103；

检测电路103，其与该传声器102相连接，接收该传声器采集的信号并检测接收的信号在预定频带的能量值，以及根据该预定频带的能量值确定工作在该预定频带的该被测音箱的扬声器单元是否损坏。

在本实施例中，该被测音箱是分频音箱，例如二分频音箱、三分频音箱等多分频音箱，分频音箱由不同的扬声器单元组成，其中，对于二分频音箱，包含高音扬声器单元和低音扬声器单元；对于三分频音箱，包含高音扬声器单元、中音扬声器单元和低音扬声器单元。

为了鉴别分频音箱中的哪个扬声器单元损坏，且避免损伤被测音箱扬声器单元，提高识别灵敏度，减少误判，在本实施例中，该测试信号仅包含被测音箱各扬声器单元的工作频带成分，而不包含其它频带成分。

例如，对于二分频音箱，该测试信号包含其高音扬声器单元和低音扬声器单元的工作频带成分，即包含高音和低音两个频带成分；对于三分频音箱，该测试信号包含其高音扬声器单元、中音扬声器单元和低音扬声器单元的工作频带成分，即包含高音、中音和低音三个频带成分。

其中，在针对被测音箱设计测试信号时，可以先确定被测音箱各扬声器单元的典型工作频率，由此确定测试信号的中心频率，典型工作频率对应的频带宽度可以选择预定的频程，例如0.33-2倍频程，以提高识别灵敏度，减少误判。

图2是本实施例中三分频音箱对应的测试信号示意图，如图2所示，三分频音箱的高音扬声器单元、中音扬声器单元和低音扬声器单元的典型工作频率分别为f₁，f₂，f₃，由此确定测试信号的中心频率，f₁，f₂，f₃的带宽选择0.33倍频程。

在本实施例中，该测试信号可以是音频文件，例如WAV，MP3等格式，该音频文件可以是单声道文件或多声道文件。但本实用新型不限于此，例如还可以是其他的文件类型；以下以多声道文件为例进行说明。

图3是本实施例中测试信号为多声道文件示意图，如图3所示，该测试信号为7.1声道的WAV文件，该声道分别为左声道、中置声道、右声道、右环绕声道、右后声道、左后声道、左环绕声道、LFE声道。

在本实施例中，在测试信号为多声道文件时，需要对每个声道逐一进行测试，在测试某一声道时，其他声道不输出信号，由此，本实施例还提供了一种音箱检测装置。图4是该音箱检测装置示意图，如图4所示，该音箱检测装置400包括：播放器101，传声器102，检测电路103，其实施方式与图1中的播放器101，传声器102，检测电路103相同，此处不再重复。

在本实施例中，该音箱检测装置400还包括：

选择器104，其与播放器101相连接，用于在该测试信号是多声道时，从该多声道中依次选择一个声道输出至被测音箱的播放器101。

其中，在完成了该选择的声道的检测后，选择器104选择下一个声道输出至被测音箱的播放器101，并进行检测。

在本实施例中，播放器101通过声卡或其他类型的接口，将测试信号输出给被测音箱，其中，在该测试信号为多声道文件时，该声卡需要能够支持多声道信号的输出。

在本实施例中，为了提高识别灵敏度，减少误判，在播放器101将测试信号输出至被测音箱时，可以通过设置功率放大器(未图示)，该功率放大器设置在播放器和被测音箱之间或者设置在被测音箱汇总，用于调整测试信号的输出音量，例如，可以利用功率放大器，使得被测音箱的输出大约在80dBC，以避免由于音量过小导致识别灵敏度过低，降低检测准确性。

在本实施例中，传声器102，也称话筒、麦克风，其可以是全频带传声器，例如驻极体电容传声器、动圈式传声器等，用于采集被测音箱的输出信号，即将被测音箱输出的声音信号转换成电信号。

在本实施例中，传声器102与被测音箱的相对位置可以根据需要设置，例如，在被测音箱用于播放影院中的音频时，可以将该传声器配置在影院中，其中，在音频为多声道时，为了避免识别误差较大，可以将传声器配置在影院中央的上方天花板上；例如，在被测音箱用于播放个人PC中的音频时，可以将该传声器配置在被测音箱附近，本实施例并不以此作为限制。

在本实施例中，传声器102将采集的信号送入检测电路103，该检测电路103的工作原理是，在被测音箱某一扬声器单元损坏时，该扬声器单元相应的频带输出能量必然锐减，检测电路103在检测到该能量值低于预设阈值时，确定工作在该预定频带的扬声器单元损坏；在检测到该能量值等于或高于该预设阈值时，确定工作在该预定频带的扬声器单元没有损坏。

图5是本实施例中该检测电路103构成示意图，如图4所示，该检测电路103包括：

放大器501，其用于接收该传声器102采集的信号，进行放大后发送给滤波器402；

滤波器502，其用于接收放大后的信号，并对该放大后的信号进行滤波；

比较器503，其用于接收滤波后的信号，并与预设信号进行比较；在滤波后的信号能量小于该预设信号能量时，确定工作在该预定频带的扬声器单元损坏；在滤波后的信号能量大于或等于该预设信号能量时，确定工作在该预定频带的扬声器单元没有损坏。

在本实施例中，该检测电路可以使用模拟电路或数字电路，即该放大器501、滤波器502、比较器503可以是模拟的，也可以是数字的。

在本实施例中，由于传声器102采集的信号有损伤，为提高识别灵敏度，减少误判，该检测电路设置放大器501，先对传声器102采集的信号进行放大处理，然后送入滤波器502进行滤波。

在本实施例中，滤波器502用于保留采集信号的待检测扬声器单元工作频带的成分，滤除其他频带的成分；以便提高识别灵敏度，减少误判；其中，滤波器的个数可以根据被测音箱中待检测的扬声器单元个数确定，每个滤波器的通带带宽根据其对应的扬声器单元的工作频带确定，滤波器的中心频率与该测试信号的中心频率相同。

其中，在被测音箱是两分频音箱时，检测电路可以包括两个滤波器，分别是高音带通滤波器和低音带通滤波器；高音带通滤波器的通带带宽对应高音扬声器单元的工作频带，低音带通滤波器的通带带宽对应低音扬声器单元的工作频带；

在被测音箱是三分频音箱时，检测电路可以包括三个高音带通滤波器、中音带通滤波器和低音带通滤波器，高音带通滤波器的通带带宽对应高音扬声器单元的工作频带，中音带通滤波器的通带带宽对应中音扬声器单元的工作频带，低音带通滤波器的通带带宽对应低音扬声器单元的工作频带。

值得注意的是，以上仅以两分频和三分频为例进行说明，其中所述的高音带通滤波器和低音带通滤波器等仅是本实用新型的具体例子，但本实用新型不限于此，例如还可以采用四分频等等。此外，也并不限于高音和低音等，例如还可以是对应第一频率的第一滤波器、对应第二频率的第二滤波器等等。

由于测试信号的频带成分也与扬声器单元的工作频带相对应，因此滤波器的通带带宽也可以根据测试信号的频带成分确定。

图6是本实施例中针对三分频音箱的测试信号频谱和滤波器频率特性关系示意图，如图6所示，实线表示测试信号频谱，虚线601，602，603分别对应低音、中音、高音带通滤波器的频率特征，其中，低音、中音、高音带通滤波器的中心频率与测试信号的中心频率重合。

在本实施例中，比较器503将滤波后的信号与预设信号进行比较，在滤波后信号能量低于该预设信号能量时，确定工作在该频带的扬声器单元损坏，在滤波后信号能量大于或等于该预设信号能量时，确定工作在该频带的扬声器单元没有损坏，其中，该比较器503可以通过数字或模拟的方式判断滤波后信号能量和该预设信号能量的大小关系，该比较器的数目与滤波器数目相同。

例如，在该检测电路为模拟电路时，该比较器503可以通过比较滤波后信号电平和预设信号电平高低，来判断滤波后信号能量和该预设信号能量的大小关系；其中，在滤波后信号电平高于或等于预设信号电平时，表示滤波后信号能量大于或等于预设信号能量，即该工作在对应频带的扬声器单元是正常的，没有损坏，比较器输出高电平；反之，在滤波后信号电平低于预设信号电平时，表示滤波后信号能量小于预设信号能量，即该工作在对应频带的扬声器单元是损坏的，比较器输出低电平；但本实施例并不以此作为限制，例如可以通过比较器输出高电平表示扬声器单元损坏，输出低电平表示扬声器单元正常，没有损坏。

例如，在该检测电路为数字电路时，该比较器503可以通过比较滤波后信号采样值和预设信号相同频点的采样值大小，来判断滤波后信号能量和该预设信号能量的大小关系；其中，在滤波后信号采样值高于或等于预设信号采样值时，表示滤波后信号能量大于或等于预设信号能量，即该工作在对应频带的扬声器单元是正常的，没有损坏，比较器输出高电平；反之，在滤波后信号采样值低于预设信号样值时，表示滤波后信号能量小于预设信号能量，即该工作在对应频带的扬声器单元是损坏的，比较器输出低电平；但本实施例并不以此作为限制，例如可以通过比较器输出高电平表示扬声器单元损坏，输出低电平表示扬声器单元正常。

在本实施例中，还可以使用其他方法确定滤波后信号能量和该预设信号能量的大小关系，例如，可以将放大器501放大后的信号经过整流滤波，并采集直流分量，将该直流分量能量与预设信号能量进行比较，本实施例并不以此作为限制。

以下以检测三分频音箱的检测电路为例说明该检测电路的结构，图7是本实施例中三分频音箱检测电路构成示意图，如图7所示，该检测电路700包括：

放大器701，其接收传声器采集的信号，进行放大后发送给滤波器702，703，704；

低音带通滤波器702，其接收放大后的信号，对放大后的信号进行滤波，得到该信号在被测音箱低音扬声器单元工作频段的频带成分；

中音带通滤波器703，其接收放大后的信号，对放大后的信号进行滤波，得到该信号在被测音箱中音扬声器单元工作频段的频带成分；

高音带通滤波器704，其接收放大后的信号，对放大后的信号进行滤波，得到该信号在被测音箱高音扬声器单元工作频段的频带成分；

其中，该测试信号和低音带通滤波器702，中音带通滤波器703，高音带通滤波器704的滤波特性的关系如图6所示，此处不再重复。

第一比较器705，接收低音带通滤波器702滤波后的信号，与第一预设信号进行比较，在滤波后信号能量小于该第一预设信号能量时，确定低音扬声器单元损坏；在滤波后信号能量大于或等于该第一预设信号能量时，确定低音扬声器单元没有损坏；

第二比较器706，接收中音带通滤波器703滤波后的信号，与第二预设信号进行比较，在滤波后信号能量小于该第二预设信号能量时，确定中音扬声器单元损坏；在滤波后信号能量大于或等于该第二预设信号能量时，确定中音扬声器单元没有损坏；

第三比较器707，接收高音带通滤波器704滤波后的信号，与第三预设信号进行比较，在滤波后信号能量小于该第三预设信号能量时，确定高音扬声器单元损坏，在滤波后信号能量大于或等于该第三预设信号能量时，确定高音扬声器单元没有损坏。

其中，各滤波器和比较器的具体实施方式可以参考滤波器502和比较器503，此处不再赘述。

在本实施例中，在测试信号为多声道文件时，如前所述，通过选择器依次选择一个声道进行检测，其中，比较器503针对每个声道设置的预设信号可以相同，可以不同，其可以根据实际需要确定。

在本实施例中，该音箱检测装置400还包括：

数据采集卡105(可选)，其用于接收检测电路103的检测结果；和/或

远程服务器106(可选)，其用于接收检测电路103的检测结果，从而实现远程的音箱诊断。

其中，该远程服务器106还可以通过远程控制该播放器101将测试信号输出至被测音箱进行播放，或者该该远程服务器106还可以远程读取数据采集卡105中的检测结果，以实现音箱检测的远程控制。

其中，在检测电路103包括比较器503时，该数据采集卡105可以采集比较器503输出的电平信息。

在本实施例中，该音箱检测装置还包括：存储器(可选，未图示)，其用于存储该数据采集卡采集的信息。

通过本实用新型的音箱检测装置的结构，能够自动检测出音箱中是否有损坏的扬声器单元，提升诊断的准确性，降低音箱在使用中的维护成本。

实施例2

本实用新型实施例2提供了一种音箱检测装置，用于检测音箱扬声器单元是否损坏。图8是该音箱检测装置构成示意图，如图8所示，该音箱检测装置800包括：

滤波器801，其用于对传声器采集的被测音箱的输出信号进行滤波，该滤波器802的通带带宽根据预定频带确定；

检测器802，其用于检测滤波后的信号在该预定频带的能量值，根据该预定频带的能量值确定工作在该预定频带的该被测音箱的扬声器单元是否损坏。

其中，检测器802在该能量值低于预设阈值时，确定工作在该预定频带的扬声器单元损坏；在该能量值等于或高于该预设阈值时，确定工作在该预定频带的扬声器单元没有损坏。

在本实施例中，该滤波器801和检测器802的实施方式可以参考实施例1中的滤波器502和比较器503，此处不再赘述。

在本实施例中，该音箱检测装置还可以包括：

放大器803(可选)，其用于接收该传声器采集的信号，进行放大后发送给滤波器801，以便提高识别灵敏度，减少误判，其实施方式可以参考实施例1中的放大器501，此处不再赘述。

图9是音箱检测装置另一构成示意图，如图9所示，该音箱检测装置900包括：滤波器901，检测器902，放大器903(可选)，其具体实施方式可以参考滤波器801，检测器802，放大器803(可选)，此处不再重复。

在本实施例中，该音箱检测装置还可以包括：

传声器904，其用于采集被测音箱的输出信号，并将采集的信号发送至放大器903或滤波器901；

其具体实施方式可以参考实施例1传声器102，此处不再重复。

图10是音箱检测装置另一构成示意图，如图10所示，该音箱检测装置1000包括：滤波器1001，检测器1002，放大器1003(可选)，其具体实施方式可以参考滤波器1001，检测器1002，放大器1003(可选)，此处不再重复。

在本实施例中，该音箱检测装置还可以包括：

控制器1004，其用于控制播放器将测试信号输出至被测音箱进行播放。

其中，该测试信号具体实施方式请参考实施例1，此处不再重复。

图11是音箱检测装置另一构成示意图，如图11所示，该音箱检测装置1100包括：滤波器1101，检测器1102，放大器1103(可选)，控制器1104，其具体实施方式可以参考滤波器1001，检测器1002，放大器1003(可选)，控制器1004，此处不再重复。

在本实施例中，该音箱检测装置还可以包括：

传声器1105，其用于采集被测音箱的输出信号，并将采集的信号发送至放大器1103或滤波器1101；

其具体实施方式可以参考实施例1传声器102，此处不再重复。

在本实施例中，该音箱检测装置还包括：数据采集卡(可选，未图示)和远程服务器(可选，未图示)，其具体实施方式请参考实施例1，此处不再重复。

通过本实用新型的音箱检测装置的结构，能够自动检测出音箱中是否有损坏的扬声器单元，提升诊断的准确性，降低音箱在使用中的维护成本。

以上结合具体的实施方式对本实用新型进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本实用新型的精神和原理对本实用新型做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本实用新型的范围内。