CN110121136B - 声音***、线路终端装置和分支终端装置 - Google Patents

Abstract

对声音***的持续监督是常规的，但在技术上很难实现。公开了一种声音***1，其包括至少一个监测装置8、源装置4和传输媒介6，其中，监测装置8经由传输媒介6与源装置4连接，其中，监测装置8适于接收由源装置4发送的监测信号9，其中，监测装置8是无源装置且适于将监测信号的至少一个谐波发送回源装置4。

Description

声音***、线路终端装置和分支终端装置

技术领域

本发明涉及一种声音***，其包括至少一个监测装置、源装置和传输媒介。

背景技术

声音***是用于在建筑物或公共场所、例如机场或火车站通知和娱乐公众的声音***。这些***还可用于在任何紧急事件中警告公众。这种声音***包括多个扬声器和放大器。扬声器通常在线路中布置。为了获得良好的性能，有必要监测扬声器和线路的连接和正确性。

为了监督声音***，现有技术中已知有几种技术。例如，可使用DC信号监督扬声器线路，因为DC信号不会被扬声器转换为声学声波。使用这种技术的扬声器在其设计中需要额外的部件，使得DC信号不会被扬声器线圈短路。这使得现有的声音***难以升级。还可使用AC信号监督声音***。由于通过扬声器将AC信号转换为声学声波，因此这些信号在人耳听不到它们的频率范围内使用。

大多数监督***用作线路终端装置，其连接在扬声器线路的终端。这些装置要么检测监督信号并发送回不同的信号，要么形成可检测的负载。如果线路终端装置形成负载，则必须根据缆线长度进行校准，并在现场进行测试。

看起来最接近的现有技术文献DE 10 2010 028 022A1描述了一种用于监督扬声器线路的技术。扬声器线路将第一点(主模块)与第二点(监督模块)连接。主模块和监督模块能够相互通信。扬声器线路具有阻抗，该阻抗可由通信配偶件变化以传输数字通信信号。

发明内容

提出了一种包括权利要求1的特征的声音***。此外，建议了具有权利要求14的特征的线路终端装置和具有权利要求15的特征的分支终端装置。优选和有利的实施方案在从属权利要求和以下描述中描述。

根据本发明，提出了一种声音***。声音***特别适合作为公共广播***。声音***例如用于室内区域或室外区域。声音***例如用于医院或机场。声音***适于向人群播放音乐、公告或警告。声音***适于将音频信号转换为声波，由此声音***由音频信号控制和/或驱动。

声音***包括至少一个监测装置、至少一个源装置和传输媒介。具体地，传输媒介将监测装置与源装置连接。传输媒介例如是电线或缆线，特别地，传输媒介是双电线线路。源装置特别适于提供音频信号。特别地，声音***包括多个扬声器，其中，扬声器例如布置在扬声器线路中。扬声器特别地与源装置连接，尤其是通过传输媒介连接成一线。源装置例如是计算机单元和/或包括计算机。优选地，源装置具有低阻抗，作为检测例如由监测装置提供给源装置的电流的优点。

监测装置适于接收由源装置发送的监测信号。源装置特别适于提供监测信号。监测信号尤其是AC信号。特别地，监测信号也称为导频音。监测信号具有频率，由此该频率例如大于20千赫兹。特别是监测信号为25.5kHz。监测信号可以是恒定信号或脉冲信号。

监测装置是无源装置。特别地，监测装置不包括和/或不使用有源单元、例如微芯片来处理监测信号。特别地，监测装置仅需要由监测信号携载的能量作为电能供应。特别地，监测装置是无源装置，其中，以使得用于操作监测装置的电力由监测信号取得和/或携载。监测装置适于将监测信号的至少一个谐波发送回源装置。此外，监测装置可适于将监测信号的若干谐波发送回源装置。由监测装置提供的谐波是监测信号频率的整数倍。

本发明的一个考虑因素是，现有技术中声音***的监督***在返回生成的信号方面在技术上是复杂和庞大的。另一方面，应用负载来监督声音***的***具有缺点，即扬声器线路本身将影响设备的性能。本发明提供了一种简单的装置，其例如可跨越不同的缆线长度实施且利用连接到***的各种负载。公开了一种声音***，其从装置中移除尽可能多的智能并将这些功能移动到源装置。

本发明的一个优点是该声音***、尤其是监测装置具有低功耗。此外，声音***和监测装置在长距离上是可靠的。

优选地，由监测装置发送的谐波是监测信号的二次谐波。特别地，监测装置适于作为二次谐波发生装置。

特别地，监测装置适于作为线路终端装置。例如，控制装置和/或线路终端装置连接在传输媒介和/或扬声器线路的终端。线路终端装置特别适于检测传输媒介和/或扬声器线路是否正常工作和/或完好。

在本发明的一个优选实施例中，监测装置包括谐振电路。谐振电路具有谐振频率，由此谐振频率优选地是监测信号的频率。特别地，谐振电路具有大的Q因子，由此Q因子描述谐振器的衰减。特别地，谐振电路由电容器和电感器制成和/或形成。例如，电容器和电感器串联连接。

特别地，监测装置包括至少一个二极管。特别地，监测装置包括恰好三个二极管。二极管和/或多个二极管与电感器并联连接。特别地，二极管与电容器串联连接。当AC信号、特别是监测信号被施加到谐振器、由此监测信号具有谐振频率时，电感器两端的电压增加，但二极管将限制这种效果，因为它们会使AC信号电压摆动的一半短路。这可称为削波效应且将产生二次谐波，其将流回到源装置。由监测装置发送的谐波也称为应答信号。此外，由于谐振电路，可降低监测信号的电压。本发明的建议是使装置不会从音频信号产生谐波，而是利用监测信号可靠地工作。

谐振频率优选地远离音频。例如，谐振频率的频率是最大音频的至少两倍。例如，谐振频率大于20千赫兹且小于50千赫兹。

优选地，源装置包括测量单元，用于检测由监测装置发送的谐波。例如，测量装置是用于测量电流的装置。优选地，为了测量应答信号，使用针对该信号的频率调谐的电流传感器。特别地，测量单元包括万用表。在一个特定实施例中，测量单元适于检测谐波的频率。此外，源装置可包括评价处理单元，由此关于扬声器线路和/或声音***是否正常工作或存在任何问题，评价处理单元适于基于所检测的由监测装置发送的谐波来检测信号。优选地，测量单元适于测量二次谐波的平均和/或二次谐波的积分，以便降低产生的音频信号的谐波触发测量或评价处理单元的风险。本发明的建议是在源装置中而不是监测装置中具有智能。

特别地，声音***包括至少一个开关装置。开关装置也称为开关。开关装置尤其适于将监测装置与源装置连接和/或断开。该开关例如适于对每个监测装置进行选择性轮询。优选地，包括多个监测装置的声音***包括相同数量的开关。开关可以是有源开关，替代地，开关可以是无源开关。

优选地，开关装置与监测装置一起形成分支终端装置。包括开关装置和监测装置的分支终端装置可形成组件。由于分支终端装置，声音***具有多个扬声器线路，这些扬声器线路从源装置延伸和/或分支出来。分支终端装置例如位于分支的终端和/或在扬声器线路中具有最大距离。分支可由用户编号，由此例如每个分支终端装置和/或开关被分配有相同的数量号。通过利用监测信号的脉冲轮询开关和/或分支终端装置，当检测到和/或发送了该数量的脉冲时，监测装置可与源装置连接。

可选地，分支终端装置和/或开关装置包括供应单元，由此供应单元适于将监测信号携载的能量转换为用于分支终端装置和/或开关的有用电压。例如，供应单元是变压器单元。

在本发明的一个可能实施例中，开关包括单触发单元。单触发单元例如是单触发电路和/或单稳态多谐振荡器。单触发单元适于在被外部触发时产生单个输出脉冲。外部触发可通过监测信号完成。例如，单触发单元适于在被监测信号触发时产生单个脉冲。

该开关还包括计数器单元。计数器单元对由单触发单元给出和/或接收的脉冲数计数。单触发单元与计数器单元电连接。例如，计数器单元适于计数到最大数，然后再次从零或一开始并再次计数到最大数。最大数例如大于5，小于20。

该开关还包括跳线器单元，其中，跳线器单元具有跳线数，由此跳线数例如是用户可调节的。跳线器单元还可适于作为和/或包括旋转开关或任何其他类型的开关机构。跳线器适于在计数器单元对跳线数计数时将监测装置与源装置连接。这些实施例可用于仅通过利用监测信号的不同脉冲数触发开关来将不同的监测装置连接到源装置。

优选地，供应单元适于针对利用监测信号的第一次触发对监测装置、开关和/或分支终端装置充电。这意味着，例如，仅给出监测信号的一个脉冲，监测装置、分支终端装置和/或开关被充电，和/或仅第二次和随后的触发和/或脉冲用于连接和断开监测装置。

优选地，开关装置包括用于监测信号的带通。特别地，带通在源装置和单触发单元之间。带通具有大的Q因子且衰减音频信号。

本发明还涉及一种线路终端装置。线路终端装置优选地用于声音***，且例如用于如前所述的声音***。线路终端装置包括监测装置，其中，监测装置可例如经由传输媒介与源装置连接。监测装置适于接收监测信号并发送回监测信号的谐波。例如，监测信号由源装置发送。

此外，本发明涉及用于声音***的分支终端装置。特别是，声音***如前所述。分支终端装置包括根据权利要求14的线路终端装置，且还包括开关装置，其中，开关装置与线路终端装置连接成一线。

附图说明

进一步的优点在附图和对附图的描述中得出。

图1示出了作为第一实施示例的声音***；

图2示出了作为第一实施示例的声音***；

图3示出了监测装置的电路图；

图4示出了分支终端装置的电路图；

图5示出了源装置的电路图；

图6示出了监测信号的脉冲。

具体实施方式

图1示出了用于在声波作用区域2中通知消息、警告或播放音乐的声音***1。声波作用区域2例如是医院、火车站或机场。声音***1包括多个扬声器3，其中，扬声器3布置在声波作用区域2中。

声音***1包括源装置4。源装置4例如是计算机单元，且优选地是中央源装置。源装置4适于向扬声器3提供音频信号。扬声器3适于将声音信号声辐射到声波作用区域2。因此，源装置4包括多个接口5，其中，接口5例如是用于缆线连接的接口5。源装置4经由传输媒介6与扬声器3连接。传输媒介6例如是缆线，尤其是双线缆线。传输媒介6与接口5连接和/或经由接口5连接。传输媒介6用于将音频信号传送到扬声器3。扬声器3布置在扬声器线路7中，其中，每个扬声器线路7均包括扬声器3的子组。

每个扬声器线路7均包括监测装置8。监测装置8适于作为线路终端装置。线路终端装置和/或监测装置8经由传输媒介6连接到源装置4，尤其连接到接口5。监测装置8也接收由源装置4提供的音频信号。线路终端装置尤其意味着扬声器线路7中的扬声器3全部布置在源装置4和线路终端装置、这里是监测装置8之间。

源装置4适于提供监测信号9。监测信号9可以是脉冲。特别地，监测信号9是AC信号。监测信号9经由传输媒介6传送到监测装置8。监测装置8适于产生应答信号10，由此应答信号10是监测信号9的谐波。特别是，应答信号10和/或监测信号9的谐波是监测信号9的二次谐波。例如，应答信号10具有监测信号9的分数阶功率。应答信号10、从而监测信号9的谐波通过监测装置8提供至源装置4。源装置4包括用于测量应答信号10的测量单元。如果扬声器线路7正常工作，则监测信号9在应答信号10中传输，因此如果测量单元检测到应答信号10，则测量单元能够将扬声器线路7评定为完好。

基于用于不同扬声器线路7的不同接口5，可将不同的音频信号传输到不同的扬声器线路7中。

图2示出了声音***1的第二实施示例。声音***1包括三个扬声器线路7，其中，扬声器线路7适于作为从源装置4的分支。源装置4仅包括一个接口5，由此接口5是三个扬声器线路7的源点。接口5与传输媒介6连接，传输媒介6将扬声器线路7的扬声器3连接到源装置4。与图1的示例相反，在该示例中，仅可对所有扬声器线路7使用相同的音频信号。扬声器线路7形成并联连接。

扬声器线路7包括分支终端装置11。分支终端装置11位于扬声器线路7的终端位置处，由此终端位置意味着扬声器线路7中的所有扬声器3都布置在分支终端装置11和源装置4之间。

分支终端装置适于检测分支和/或扬声器线路7是否正常工作。分支终端装置11适于在利用监测信号正确触发分支终端装置11的情况下将二次谐波发送回源5。

分支终端装置11包括形成无源电子元件的监测装置8和开关12，其中，开关12优选地是有源电子元件。开关12将源装置4与监测装置8连接成一线。如果开关12接收到监测信号和/或接收到正确数量的监测信号9，则开关12将监测装置8连接到接口5。当监测装置8与接口5连接时，应答信号10从监测装置8通过开关12传递到源装置4。

不同扬声器线路7中的开关12被分配有不同的检查号，其中，检查号是为了将监测装置8与源装置4连接而必须被检测的监测信号的数量。检查号是例如跳线数。

例如，一个开关具有检查号二，下一个开关12具有检查号三，第三开关12具有检查号四。操作声音***1，以使得当监测信号被给出一次时，检查号是一，且所有分支终端装置和/或开关12都被充电。通过发出下一个监测信号，监测信号的计数为二，因此检查号二对应于检测到的监测信号，第一个开关将其监测装置8与源装置4连接。然后由源4发出另一个监测信号，且监测信号的计数是三，其对应于第二个开关的检查号，因此第二个开关12将其监测装置8与源装置4连接。另一方面，当第二个开关将其监测装置8连接到源4时，监测装置8由第一个分支终端装置11的开关12断开。当第四监测信号被发送时，第三个开关的检查号对应于检测到的监测信号，因此第三个开关将其监测装置8连接到源装置4。该方法可用于检查声音***1的所有扬声器线路7和/或分支是否都正常工作。

图3示出了监测装置8的电路图的一个示例。监测装置8包括电容器13和电感器14。电感器14和电容器13连接成一线并形成谐振器。该谐振器具有谐振频率，由此谐振频率在监测信号9的范围内。特别地，监测信号9的频率大于20千赫，且远离音频信号的频率。电容器13和电感器14与传输媒介6连接。传输媒介6将监测信号9提供给谐振器和/或监测装置8。

监测装置8包括二极管15。二极管15与电感器14并联连接。监测信号施加到电容器13和电感器14，由此谐振器开始摆动。然而，谐振器的这种摆动将受到二极管15的限制，因为二极管15将使监测信号9的一半短路。因此，二极管15以削波效应起作用并产生监测信号9的二次谐波。监测装置9的二次谐波形成应答信号10，并经由传输媒介6提供给源装置4。

图4示出了分支终端装置11的电路图。分支终端装置11包括监测装置8和开关装置1。该开关装置包括供应单元16。供应单元16、开关12和监测装置8经由传输媒介6与源装置4连接。

供应单元16被提供以监测信号9。此外，供应单元16适于将监测信号转换为有用电力。监测信号9是AC信号，由此有用电力是DC。由供应单元提供的电力被提供给开关12。开关12还包括带通17、单触发单元18和计数器单元19。带通17、单触发单元18和计数器单元19与供应单元16电连接以获得电力。此外，带通17与传输媒介6连接，从而被供送监测信号9。

带通17适于仅将具有监测信号范围内的频率的信号传递到单触发单元。频率通常小得多的音频信号不通过带通17且不被提供给单触发单元18。

如果单触发单元18被提供以监测信号9，则单触发单元18总是给出单个脉冲。单触发单元18与计数器单元19连接，且计数器单元19在单触发单元18被提供监测信号9时被提供由单触发单元18给出的脉冲。计数器单元19对由单触发单元18给出的脉冲进行计数。特别是，计数器单元19从零或一到最大数计数，从而如果达到最大数且电力供应耗尽时，计数器单元19再次从零或一开始计数。

开关12包括具有断路器20b的跳线器单元20a。跳线器单元20a可由安装者设置。具有断路器20b的跳线器单元20a适于在各个级之间切换。一个级将监测装置8与源装置4连接。开关12适于仅在开关12检测到正确的触发数时才连接监测装置。

图5示出了源装置4的一个示例。源装置4形成为放大器输出级。接口5可与传输媒介6连接，并将外部和/或扬声器线路7与电子内部源装置4连接。源装置4包括测量单元21。测量单元21适于检测由监测装置8发送回源装置4的谐波。测量单元21包括电流传感器，用于检测谐波和/或应答信号10并将它们提供为模拟数据。测量单元21与模数转换器22连接，由此模数转换器22适于将测量单元21的测量电流转换为数字数据，由此这些数字数据包括关于应答信号10是否被测量和/或扬声器线路7是否正常工作的信息。

图6示出了关于如何在分支终端装置11使用监测信号9的一个示例。该图示出了信号和脉冲的时间变化。在该示例中，存在由源装置4给出的监测信号9的四个脉冲。第一脉冲24a具有第一脉冲时间，由此第一脉冲的脉冲时间可长于后续脉冲的脉冲时间。在第一脉冲24a期间，开关12被充电，从而从该脉冲24a使用用于充电的电力。在无监测信号9的时间之后，给出第二脉冲24b。这些第二脉冲24b由单触发单元18检测，且将触发提供给计数器单元19。计数器单元19将该脉冲计数为一。跳线器单元20可适于在计数器计数为一的情况下将监测装置8与源装置4连接。在无监测信号9的另一时间之后，给出第三脉冲24c。第一脉冲24c由单触发单元18检测，且另一个脉冲提供到计数器19。计数器19将该脉冲检测为二。分支终端装置适于仅在单触发单元输出为高的情况下连接监测装置和源装置。特别是不需要另外的脉冲来断开它们。然而，第二分支中的跳线器单元20可设置为计数数字二，这意味着对于检测第二脉冲的计数，跳线器单元将使监测装置8与源装置4连接。

在另一时间之后，给出第四脉冲24d，由此由单触发单元18检测该脉冲并将其提供给计数器单元19，由此计数器单元19将该脉冲计数为三。第三分支中的跳线器单元可设置为计数数字三，这意味着针对检测到的第四脉冲，监测装置8与源装置4连接。这是一种如何仅通过多次使用相同的监测信号9来连接不同的监测装置8的方法。

Claims (11)

1.一种声音***(1)，其包括至少一个监测装置(8)、源装置(4)和传输媒介(6)，

其中，监测装置(8)经由传输媒介(6)与源装置(4)连接，

其中，监测装置(8)适于接收由源装置(4)发送的监测信号(9)，

其中，监测装置(8)是无源装置，且适于将监测信号的至少一个谐波发送回源装置(4)，

其中，所述源装置(4)包括测量单元，以用于检测由监测装置(8)发送的所述至少一个谐波，其中，由监测装置(8)发送的谐波是二次谐波。

2.根据权利要求1所述的声音***，其中，监测装置(8)适于作为线路终端装置。

3.根据权利要求1或2所述的声音***(1)，其中，监测装置(8)包括具有电容器(13)和电感器(14)的谐振电路。

4.根据权利要求3所述的声音***(1)，其中，监测装置(8)包括至少一个二极管(15)，其中，所述二极管(15)与所述电感器(14)并联连接。

5.根据权利要求1、2、4中任一项所述的声音***(1)，其中，监测装置(8)适于作为用于抑制音频信号的滤波器。

6.根据权利要求1、2、4中任一项所述的声音***(1)，其中，所述声音***(1)具有至少一个开关装置(12)，以用于连接和断开监测装置(8)和源装置(4)。

7.根据权利要求6所述的声音***(1)，其中，所述开关装置(12)和所述监测装置(8)形成分支终端装置(11)。

8.根据权利要求7所述的声音***(1)，其中，分支终端装置(11)包括用于将监测信号(9)的能量转换成有用电压的供应单元(16)。

9.根据权利要求7或8所述的声音***(1)，其中，所述开关装置(12)包括单触发单元(18)、计数器单元(19)和跳线器单元(20)，其中，所述单触发单元(18)能够由监测信号触发以发出脉冲，其中，计数器单元(19)适于对由单触发单元(18)发出的脉冲进行计数，其中，跳线器单元(20)适于基于由计数器单元(19)计数的脉冲来连接和/或断开监测装置(8)。

10.根据权利要求8所述的声音***(1)，其中，所述供应单元(16)适于针对利用所述监测信号(9)的第一次触发对所述开关装置(12)充电。

11.根据权利要求7、8、10中任一项所述的声音***(1)，其中，所述开关装置(12)包括针对所述监测信号(9)调谐的带通滤波器(17)。

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