本发明专利技术公开了一种具有故障自动检测和故障自动备份的多通道功率放大器的热备份方法及热备份装置，它将形成有多个独立通道的功率放大器分为工作通道和备份通道，在每个工作通道的输入端增加一个测试信号，通过信号检测单元分别对每个工作通道上的功率放大器的输出端实时监控采样，如果各工作通道上的信号检测单元能够持续检测到测试信号，则证明该工作通道上的功率放大器正常工作，如果其中一个工作通道上的信号检测单元不能持续检测到采样信号，则说明该工作通道上的功率放大器不能正常工作，则通过信号处理与控制单元和开关切换单元将备份通道上的功率放大器对应替换出现故障的工作通道上的功率放大器，保证工作通道上的扬声器仍然能够正常工作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多通道音频功率放大器的备份方法和备份设备，具体来说，涉及一种确保扩声系统能够稳定正常工作的多通道功率放大器的热备份方法及热备份装置。
技术介绍
在剧场固定安装的扩声应用以及各种流动文艺表演扩声应用中，需要使用大量的音频功率放大器，以驱动各式音箱满足演出需求。由于功率放大器经常工作在大功率状态下，功率放大器发热严重，容易出现部分功率放大器损坏，如果某一功率放大器出现故障， 则相应的音箱将停止工作，而在扩声应用中，往往一个音箱对应覆盖一个扩声区域，任何一个音箱不工作，都将导致其中一块扩声区域不能正常扩声，严重影响演出效果。为了确保扩声系统能够稳定正常工作，扩声链路中的音源、控制台及处理器等设备大部分均提供备份功能，不少设备还支持自动热备份。但是，目前在专业演出的扩声应用中，功率放大器是出现故障率较高的设备，但备份还停留在手工备份，即需要预留备份功率放大器，当某台功率放大器出现故障时，需要操作人员手动切换。采用这种方式，一来切换工作繁琐，需要连接大量线路，而且操作时间较长，对演出也会造成实质性的影响。
技术实现思路
针对以上的不足，本专利技术提供了一种具有故障自动检测和故障自动备份的多通道功率放大器的热备份方法及热备份装置，当多通道功率放大器中的任何一个功率放大器出现故障时，系统将自动把备份通道中的功率放大器替换出现故障的工作通道中的功率放大器，以确保扩声链路无故障工作。多通道功率放大器的热备份方法，它包括1)初始化将具有η个独立功率放大器的通道的第1、个通道定义为工作通道，将其第πΓη个通道定义为备份通道，其中，η为大于1的自然数，m为小于η的自然数；2)在每个工作通道和备份通道内的输入端分别增加一个测试信号，然后实时检测每一个工作通道上的功率放大器输出信号；3)判断每个工作通道上的功率放大器是否正常工作，如果每一个通道的功率放大器工作正常，直接执行步骤6)，否则，执行步骤4)；4)断开有故障的工作通道；5)将备份通道分别对应的替换有故障的工作通道；6)通过对应通道上的扬声器进行音频输出， 所述步骤2)包括21)分别在每一个工作通道上的数字信号处理器内增加一个测试信号；22)分别对每一工作通道内的经过音频信号处理器处理后的音频输入信号和测试信号进行混音处理；23)分别对每一工作通道内混音处理后的混合信号进行功率放大；24)分别对每一工作通道内的功率放大后的混音信号进行采样处理，获取测试信号， 所述步骤3)的判断标准为对步骤24)采样获取测试信号的进行连续计数，如果能够连续获取测试信号，则判断该工作通道里的功率放大器正常工作；否则，判断该工作通道里的功率放大器没有正常工作。所述测试信号为超出正常听觉上限，不为人耳所感知的信号。每一所述工作通道内增加的测试信号可以不同，也可以相同，这里所述测试信号最佳为统一的20kHz的正弦波信号。所述步骤3)包括31)分别对每一工作通道内的混合信号进行隔离耦合处理，分离出正弦波信号；32)对分离出的正弦波信号进行缓冲放大；33)对缓冲放大的正弦波信号进行整形，形成方波信号；34)分别对每一工作通道内的方波信号进行持续计数，如果设定时间内仍然未能检测到下一个方波信号，则判断该工作通道内的功率放大器没有信号输出，即不能正常工作；如果设定时间内能够持续检测到方波信号，则判断该工作通道内的功率放大器有信号输出，即正常工作。所述步骤5)包括51)通过信号路由器将备份通道上的数字信号处理器替换为出现故障的工作通道上的数字信号处理器；52)通过备份通道上的数字信号处理器的音频信号处理器进行处理，将处理后的音频信号与该备份通道的测试信号进行混音；53)通过备份通道的功率放大器对混音信号进行功率放大处理。多通道功率放大器热备份的装置包括用于形成η个独立功率放大器通道的信号路由器、η通道的数字信号处理器、η通道的功率放大器和η个扬声器，其特征在于，其中第 Γπι个功率放大器通道为工作通道，第πΓη个功率放大器通道为备份通道，它还包括将备份通道替换出现故障的工作通道的热备份单元。所述热备份单元包括用于在数字信号处理器的第1、通道内产生测试信号的信号发生器；用于分别对数字信号处理器的第1、通道的每一通道内的音频信号和测试信号进行混音处理的混音器；用于分别持续采样功率放大器的第1、通道的输出信号中的测试信号的信号检测单元；用于将备份通道对应的替换出现故障的工作通道的开关切换单元； 用于根据信号检测单元采用的测试信号判断出现故障的工作通道，以及控制信号路由器将备份通道上的数字信号处理器的通道之一替换为出现故障的工作通道上的数字信号处理器的通道的信号处理与控制单元。所述测试信号为超出正常听觉上限，不为人耳所感知的信号。所述信号发生器产生的测试信号可以不同，也可以相同，这里的信号发生器最佳为20kHz的正弦波信号发生器。所述信号检测单元包括用于对混音信号进行隔离处理，以形成出正弦波信号的隔离耦合单元；用于对隔离出的正弦波信号进行信号放大的缓冲放大单元；用于对放大后的正弦波信号进行整形处理，以形成方波信号的整形单元。所述信号处理与控制单元包括分别对每一信号检测单元采样检测的采样信号进行持续统计的计数器；根据计数器统计的结果判断出现故障的工作通道，以及控制信号路由器将备份通道上的数字信号处理器的通道之一替换为出现故障的工作通道上的数字信号处理器的通道的微处理器单元。本专利技术的有益效果本专利技术通过将形成有多个独立通道的功率放大器分为工作通道和备份通道，在每个工作通道的输入端增加一个测试信号，然后通过信号检测单元分别对每个工作通道上的功率放大器的输出端进行实时监控采样，如果各工作通道上的信号检测单元能够持续检测到采样信号(测试信号)，则证明该工作通道上的功率放大器正常工作，如果其中一个或者几个工作通道上的信号检测单元不能持续检测到采样信号，则说明该工作通道上的功率放大器不能正常工作，则可以通过信号处理与控制单元和开关切换单元将备份通道上的功率放大器对应替换出现故障的工作通道上的功率放大器，以保证原来的每一个工作通道上的扬声器仍然能够正常工作；而本专利技术的测试信号采用20kHz的正弦波，不会为人耳所感知，不会影响影响整体声音的效果，也便于准确的采样和处理，准确率极高。附图说明图1为本专利技术的多通道功率放大器的热备份方法的工作流程图； 图2为本专利技术的故障检测实施原理图3为本专利技术的热备份实施原理图4为本专利技术的多通道功率放大器的热备份装置的结构原理图； 图5为本专利技术的信号路由器的实现原理图； 图6为本专利技术的数字信号处理器的实现原理图； 图7为本专利技术的开关切换单元的实现原理图； 图8为本专利技术的信号检测单元的隔离耦合单元的电路原理图； 图9为本专利技术的缓冲放大单元和方波整形单元的电路原理图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术进行进一步阐述。如图1所示，本专利技术的多通道功率放大器的热备份方法，它包括1)初始化将具有η个独立功率放大器的通道的第1、个通道定义为工作通道，将其第πΓη个通道定义为备份通道，其中，η为大于1的自然数，m为小于η的自然数。2)在每个工作通道和备份通道内的输入端分别增加一个测试信号，然后实时检测每一个工作通道上的功率放大器输出信号，其具体过程为21)分别在每一个工作通道上的数字信号处理器内增加一本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种多通道功率放大器的热备份方法，它包括：１）初始化：将具有ｎ个独立功率放大器的通道的第１～ｍ个通道定义为工作通道，将其第ｍ～ｎ个通道定义为备份通道，其中， ｎ为大于１的自然数，ｍ为小于ｎ的自然数；２）在每个工作通道和备份通道内的输入端分别增加一个测试信号，然后实时检测每一个工作通道上的功率放大器输出信号；３）判断每个工作通道上的功率放大器是否正常工作，如果每一个通道的功率放大器工作正常，直接执行步骤６），否则，执行步骤４）；４）断开有故障的工作通道；５）将备份通道分别对应的替换有故障的工作通道；６）通过对应通道上的扬声器进行音频输出，其特征在于，所述步骤２）包括：２１）分别在每一个工作通道上的数字信号处理器内增加一个测试信号；２２）分别对每一工作通道内的经过音频信号处理器处理后的音频输入信号和测试信号进行混音处理；２３）分别对每一工作通道内混音处理后的混合信号进行功率放大；２４）分别对每一工作通道内的功率放大后的混音信号进行采样处理，获取测试信号，所述步骤３）的判断标准为：对步骤２４）采样获取测试信号的进行连续计数，如果能够连续获取测试信号，则判断该工作通道里的功率放大器正常工作；否则，判断该工作通道里的功率放大器没有正常工作。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李志雄，
申请(专利权)人：广州励丰声光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：81
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