揚聲器可靠性測試裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種揚聲器可靠性測試裝置，包括機箱，在機箱內設有計算機系統，計算機系統設有LabView處理模塊和音頻卡；還包括設于機箱內的與計算機系統連接的測試卡；在測試卡上設有多路由音頻功放芯片、采樣電阻和揚聲器接線端子串接構成的測試通道，每個音頻功放芯片的輸入端均與音頻卡的輸出端連接；在測試卡上還設有電壓電流采集模塊和單片機，每個采樣電阻的兩端和每個揚聲器接線端子均與電壓電流采集模塊的輸入端連接，電壓電流采集模塊的輸出端與單片機的I/O連接，單片機的I/O口還與每個音頻功放芯片的靜音管腳連接，單片機的串口與計算機系統連接。本發明結構簡潔，方便操作與維護，并且穩定可靠、使用壽命長。
【專利說明】揚聲器可靠性測試裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種揚聲器可靠性測試裝置。
【背景技術】
[0002]現有揚聲器可靠性測試裝置，要么采用嵌入式處理器，該方式大多人機交互界面不夠友好，操作不方便；要么使用外置PC機，該方式占用空間較大，增加使用方成本。通常裝置中的音頻功放采用外置功放或功放卡的方式，每路功放均需要接線，包括電源線、信號輸入線、信號輸出線等，當通道數多時，接線數多達幾十條甚至上百條，使得整套裝置過于雜亂，容易產生故障，不易維護。并且現有揚聲器可靠性測試裝置，對通斷信號的控制方式大多采用繼電器對功放進行控制，由于繼電器具有次數壽命限制，長期做通斷開關，儀器壽命縮短，并且對功放及被測揚聲器的保護，要么無保護，要么加入專門的信號源控制器，設計繁瑣。此外，現有揚聲器可靠性測試裝置，均無法觀察實時波形及頻譜，如需要觀察，則必須使用示波器查看，操作繁瑣，成本較高。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是:提供一種揚聲器可靠性測試裝置，結構簡潔，方便操作與維護，并且穩定可靠、使用壽命長。
[0004]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:揚聲器可靠性測試裝置，包括機箱，在所述機箱上設有顯示器，在所述機箱內設有計算機系統，所述計算機系統設有LabView處理模塊和音頻卡；還包括設于所述機箱內的與所述計算機系統連接的測試卡；
[0005]在所述測試卡上設有多路由音頻功放芯片、采樣電阻和揚聲器接線端子串接構成的測試通道，每個音頻功放芯片的輸入端均與所述音頻卡的輸出端連接；
[0006]在所述測試卡上還設有電壓電流采集模塊和單片機，每個采樣電阻的兩端和每個揚聲器接線端子均與所述電壓電流采集模塊的輸入端連接，所述電壓電流采集模塊的輸出端與所述單片機的I/o連接，所述單片機的I/O 口還與每個音頻功放芯片的靜音管腳連接，所述單片機的串口與所述計算機系統連接。
[0007]作為一種優選的技術方案，在所述機箱內還設有與所述計算機系統連接的底板，在所述底板上設有若干個插槽；所述測試卡設有若干個，所述測試卡上設有金手指，每個測試卡均通過金手指插入所述底板上的一個插槽。
[0008]作為一種優選的技術方案，在所述底板上插裝有4個測試卡，每個測試卡上設有6路測試通道。
[0009]作為一種優選的技術方案，在所述測試卡上還設有信號監控模塊，所述信號監控模塊包括與每個揚聲器接線端子連接的選通開關、以及與所述選通開關連接的第一運放芯片，所述第一運放芯片的輸出端與所述音頻卡的輸入端連接，所述選通開關的控制端與所述單片機的I/o 口連接。
[0010]采用了上述技術方案后，本發明的有益效果是:[0011]本發明各功能部件設置于一個機箱內，顯示器嵌入機箱面板，實現了設備小型化，占用空間小。
[0012]并且本發明采用計算機系統作為控制核心，每個測試卡上設置單片機對其上的多路測試通道做分散控制，測試卡與計算機系統之間進行串口通信，以集中管理與分布式控制相結合的方式實現多通道揚聲器的可靠性試驗，避免了每路音頻功放均需要大量接線的問題，大大減少了連接線的數量，避免出現線路故障，易于安裝、維護。并且計算機系統采用LabView處理模塊，試驗信號以多媒體文件形式編輯、存儲和播放，方便靈活，人機接口通過圖形化界面實現，操作方便、信息明確。
[0013]另外，在測試卡上，單片機的I/O口與每個音頻功放芯片的靜音管腳連接，在測試出現異常切斷音頻信號、測試完成切斷音頻信號以及對揚聲器進行多次導通-切斷音頻信號測試時，通過音頻功放芯片的靜音功能，不僅對容易出現異常脈沖的情況進行靜音處理，實現了對音頻功放芯片和揚聲器的保護，不易燒壞，并且避免使用繼電器，提高了整個裝置的使用壽命。
[0014]進一步的，本發明中，在機箱內設置底板，底板上設置插槽，多個測試卡均通過金手指插入底板插槽內，底板與計算機系統排線連接，上述設計，采用插卡式模塊化設計，可靠性高，測試卡維修時，無須拔插連接線，直接拔插測試卡，維護方便；并且，擴展容易，升級方便。
[0015]進一步的，本發明在測試卡上設置信號監控模塊，選通開關接收到控制信號后，選通一路測試通道中的揚聲器接線端子，揚聲器兩端信號經過第一運放芯片的處理后輸入到音頻卡的輸入端，LabView處理模塊采集音頻卡的輸入信號，可以實時顯示信號波形及頻譜，方便使用人員檢查信號的正確性，避免另外使用示波器檢查波形及峰值大小，方便用戶使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0017]圖1是本發明實施例的整體結構示意圖。
[0018]圖2是本發明實施例的部分結構示意圖。
[0019]圖中:1.機箱，11.顯示器，12.鍵盤，2.計算機系統，21.LabView處理模塊，22.音頻卡，3.底板，4.測試卡，5.測試通道，51.音頻功放芯片，52.采樣電阻，53.揚聲器接線端子，6.揚聲器，7.電壓電流采集模塊，71.第二運放芯片，72.真有效值處理電路，73.模擬開關電路，74.A/D轉換器,8.單片機,9.信號監控模塊,91.選通開關,92.第一運放芯片。
【具體實施方式】
[0020]如圖1和圖2共同所示，一種揚聲器可靠性測試裝置。該揚聲器可靠性測試裝置包括機箱1，在機箱I面板上設有顯示器11，為方便操作，還設置與機箱I連接的鍵盤12，在機箱I內設有計算機系統2，本實施例中的機箱I及計算機系統2直接采用工控機，全部功能部件放置于機箱I內，實現了設備小型化，占用空間小。
[0021]計算機系統2設有LabView處理模塊21和音頻卡22，音頻卡22采用DELTA66或MAYA44，采用LabView處理模塊21，可以將試驗信號以多媒體文件形式編輯、存儲和播放，方便靈活，人機接口通過圖形化界面實現，操作方便、信息明確。
[0022]在機箱I內還設有與計算機系統2連接的測試卡4，在測試卡4上設有多路由音頻功放芯片51、采樣電阻52和揚聲器接線端子53串接構成的測試通道5，每個音頻功放芯片51的輸入端均與上述音頻卡22的輸出端連接。作為一種舉例，本實施例中，每個測試卡4上設有6路測試通道5，每個測試卡4可以連接6個揚聲器6 ;音頻功放芯片51采用LM1876，每個音頻功放芯片51提供兩路輸出，每塊測試卡4放置3塊音頻功放芯片51，每路功放輸出驅動能力為IOW ;采樣電阻52采用0.1歐姆標準采樣電阻，該電阻為1%精度。
[0023]在測試卡4上還設有電壓電流采集模塊7和單片機8，單片機8具體采用AT90CAN128-16AU。每個采樣電阻52的兩端和每個揚聲器接線端子53均與電壓電流采集模塊7的輸入端連接，電壓電流采集模塊7的輸出端與單片機8的I/O連接，單片機8的串口與計算機系統2連接。上述測試卡的設計，避免了每路音頻功放均需要大量接線的問題，大大減少了連接線的數量，避免出現線路故障，易于安裝、維護。
[0024]在測試卡4上，單片機8的I/O 口還與每個音頻功放芯片51的靜音管腳連接。在測試出現異常切斷音頻信號、測試完成切斷音頻信號以及對揚聲器進行多次導通-切斷音頻信號測試時，通過音頻功放芯片51的靜音功能，不僅對容易出現異常脈沖的情況進行靜音處理，實現了對音頻功放芯片51和揚聲器6的保護，不易燒壞，并且避免使用繼電器，提高了整個裝置的使用壽命。
[0025]上述電壓電流采集模塊7包括與每個采樣電阻52和每個揚聲器接線端子53連接的第二運放芯片71，第二運放芯片71具體采用INA2137，每個第二運放芯片71的輸出端與一個真有效值處理電路72連接，真有效值處理電路72具體采用LTC1968，一個測試卡4上的12路真有效值處理電路72的輸出端均連接至一個模擬開關電路73，模擬開關電路73具體通過級聯兩片八選一芯片MAX4051獲得，模擬開關電路73的控制端與單片機8的I/O 口連接獲得開關控制信號，模擬開關電路73的輸出端與一個A/D轉換器74連接，A/D轉換器74具體采用ADS8320，A/D轉換器74的輸出端與單片機8的I/O 口連接。
[0026]為了實現更多數量的揚聲器的測試，本實施例中，在機箱I內還設有與計算機系統2連接的底板3，在底板3上設有若干個插槽；測試卡4設有若干個，測試卡4上設有金手指，每個測試卡4均通過金手指插入底板3上的一個插槽。具體的，本實施例中，在底板3上插裝有4個測試卡4，4個測試卡4可以實現24路揚聲器測試。上述設計，采用插卡式模塊化設計，可靠性高，測試卡維修時，無須拔插連接線，直接拔插測試卡，維護方便；并且，擴展容易，升級方便。
[0027]在測試卡4上還設有信號監控模塊9，信號監控模塊9包括與每個揚聲器接線端子53連接的選通開關91、以及與選通開關91連接的第一運放芯片92，第一運放芯片92的輸出端與音頻卡22的輸入端連接，選通開關91的控制端與單片機8的I/O 口連接。其中的選通開關91優先采用繼電器。選通開關91接收到控制信號后，選通一路測試通道5中的揚聲器接線端子53，揚聲器兩端信號經過第一運放芯片92的處理后輸入到音頻卡22的輸入端，LabView處理模塊21采集音頻卡22的輸入信號，可以實時顯示信號波形及頻譜，方便使用人員檢查信號的正確性，避免另外使用示波器檢查波形及峰值大小，方便用戶使用。
[0028]本發明的工作過程:
[0029]1.音頻信號的產生:將24個揚聲器分別連接到揚聲器接線端子53上。通過LabView處理模塊21的界面，進行24路揚聲器參數設置，包括音頻信號類型、電壓值、測試時間、揚聲器電阻上下限、異常判斷次數等，然后點擊開始測試命令，計算機系統2通過音頻卡22發出音頻信號。
[0030]2.音頻信號的傳送:音頻信號經過排線傳送至底板3，再通過底板3插槽與金手指傳送至測試卡4上的音頻功放芯片51的輸入端，音頻功放芯片51將信號放大10倍后，傳送至串接的采樣電阻52和揚聲器6。
[0031]3.信號采集:每個測試卡4上，采樣電阻52兩側電流信號經過第二運放芯片71處理后再經過真有效值處理電路72進行轉換，揚聲器6兩側電壓信號經過第二運放芯片71處理后再經過真有效值處理電路72進行轉換，每個測試卡4上的6路電壓信號和6路電流信號共12路接入12選一模擬開關電路73，在單片機8控制下分時逐一選通，輸送至A/D轉換器74進行模數轉換，單片機8獲取6路揚聲器的電壓、電流值。
[0032]4.數據處理:每個測試卡4上，單片機8獲取6路揚聲器的電壓、電流值后計算每一路揚聲器的電阻值，與設定電阻值上下限值進行比較，判斷揚聲器是否在合格范圍內，并根據阻值大小判斷出合格、越上限、越下限、開路、短路等狀態。
[0033]5.數據顯示:計算機系統2的LabView處理模塊21根據時間間隔要求不斷與4個測試卡4上的單片機8進行通信，單片機8將6路揚聲器數據傳送至LabView處理模塊21，可以實現24路揚聲器狀態顯示、電壓電流電阻曲線顯示。
[0034]6.測試完畢:當測試完畢LabView處理模塊21停止音頻卡22發送音頻信號，并顯示測試完畢狀態。
[0035]7.異常處理:測試過程中揚聲器出現異常后，單片機8將該揚聲器對應的音頻功放芯片51通過靜音管腳關斷，并將異常狀態傳送至LabView處理模塊21，通過界面顯示出相應異常。
[0036]8.信號監控功能:測試過程中，點擊LabView處理模塊21的信號監控界面，選擇某一路揚聲器，LabView處理模塊21通過串口將監控信息發送給相應測試卡4的單片機8，單片機8通過控制信號監控模塊9的選通開關91,切入相應的揚聲器信號,揚聲器兩側信號連接至第一運放芯片92，例如將信號縮小10倍，然后將信號輸入到音頻卡22的輸入端，LabView處理模塊21采集音頻卡22的輸入信號，并將信號波形顯示出來。
【權利要求】
1.揚聲器可靠性測試裝置，包括機箱，在所述機箱上設有顯示器，在所述機箱內設有計算機系統，所述計算機系統設有LabView處理模塊和音頻卡；其特征在于，還包括設于所述機箱內的與所述計算機系統連接的測試卡； 在所述測試卡上設有多路由音頻功放芯片、采樣電阻和揚聲器接線端子串接構成的測試通道，每個音頻功放芯片的輸入端均與所述音頻卡的輸出端連接； 在所述測試卡上還設有電壓電流采集模塊和單片機，每個采樣電阻的兩端和每個揚聲器接線端子均與所述電壓電流采集模塊的輸入端連接，所述電壓電流采集模塊的輸出端與所述單片機的I/O連接，所述單片機的I/O 口還與每個音頻功放芯片的靜音管腳連接，所述單片機的串口與所述計算機系統連接。
2.如權利要求1所述的揚聲器可靠性測試裝置，其特征在于，在所述機箱內還設有與所述計算機系統連接的底板，在所述底板上設有若干個插槽； 所述測試卡設有若干個，所述測試卡上設有金手指，每個測試卡均通過金手指插入所述底板上的一個插槽。
3.如權利要求2所述的揚聲器可靠性測試裝置，其特征在于，在所述底板上插裝有4個測試卡，每個測試卡上設有6路測試通道。
4.如權利要求1所述的揚聲器可靠性測試裝置，其特征在于，在所述測試卡上還設有信號監控模塊，所述信號監控模塊包括與每個揚聲器接線端子連接的選通開關、以及與所述選通開關連接的第一運放芯片，所述第一運放芯片的輸出端與所述音頻卡的輸入端連接，所述選通開關的控制端與所述單片機的I/O 口連接。
5.如權利要求4所述的揚聲器可靠性測試裝置，其特征在于，所述選通開關采用繼電器。
6.如權利要求1所述的揚聲器可靠性測試裝置，其特征在于，所述電壓電流采集模塊包括與每個采樣電阻和每個揚聲器接線端子連接的第二運放芯片，每個第二運放芯片的輸出端與一個真有效值處理電路連接，所有真有效值處理電路的輸出端均連接至一個模擬開關電路，所述模擬開關電路的輸出端與一個A/D轉換器連接，所述A/D轉換器的輸出端與所述單片機的I/O 口連接，所述單片機的I/O 口還與所述模擬開關電路的控制端連接。
7.如權利要求1至6任一權利要求所述的揚聲器可靠性測試裝置，其特征在于，所述揚聲器可靠性測試裝置還包括與機箱連接的鍵盤。
【文檔編號】H04R29/00GK103747405SQ201310699829
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2013年12月18日
【發明者】陳軍生, 李寧, 譚禮君 申請人:歌爾聲學股份有限公司