JP2014093587A

JP2014093587A - Abnormality detector

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Publication number: JP2014093587A
Application number: JP2012241680A
Authority: JP
Inventors: Norio Maeda; 憲男前田; Naoharu Nakamura; 尚治中村
Original assignee: OVIT KK
Current assignee: OVIT KK
Priority date: 2012-11-01
Filing date: 2012-11-01
Publication date: 2014-05-19
Anticipated expiration: 2032-11-01
Also published as: JP6062716B2

Abstract

【課題】簡単な構成で実使用状態においても異常検知を行うことができる異常検知装置を提供する。
【解決手段】異常検知装置４は、負荷２に印加される電圧を検出する電圧検出部５と、負荷２に流れる電流を検出する電流検出部６と、検出された電圧および電流に基づいて負荷２のインピーダンスを算出する算出部１３と、負荷２のインピーダンスを所定の参照値と比較して負荷２の異常を判定する異常判定部１４とを備え、算出部１３は、検出された電圧および電流をそれぞれフーリエ変換し、当該フーリエ変換された電圧および電流に基づいて負荷２のインピーダンスを算出する。
【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an abnormality detection device capable of detecting an abnormality even in an actual use state with a simple configuration.
An abnormality detection device includes a voltage detection unit that detects a voltage applied to a load, a current detection unit that detects a current flowing through the load, and a load based on the detected voltage and current. 2 and an abnormality determination unit 14 that determines the abnormality of the load 2 by comparing the impedance of the load 2 with a predetermined reference value, and the calculation unit 13 detects the detected voltage and current. Are respectively subjected to Fourier transform, and the impedance of the load 2 is calculated based on the Fourier-transformed voltage and current.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、スピーカなどの負荷の異常を検知する異常検知装置に関する。 The present invention relates to an abnormality detection device that detects an abnormality in a load such as a speaker.

負荷に電圧を印加することにより駆動する装置の異常の有無を検査する際、実際に電圧を印加して異常の有無を人間が知覚によってその装置の動作状態を直接確認する方法が最も単純である。例えば負荷としてスピーカを備えた音響装置においては、スピーカに電圧を印加することによりスピーカから実際に音が聞こえるかどうかを人間が確認する。また、負荷としてモータを備えた駆動装置においては、モータに電圧を印加することによりモータの回転軸の回転により当該駆動装置が正常動作するかを人間が見て確認する。 When inspecting whether a device driven by applying a voltage to the load is abnormal, the simplest method is to directly apply the voltage and directly check the operating state of the device by human perception of the abnormality. . For example, in an audio apparatus including a speaker as a load, a human confirms whether sound is actually heard from the speaker by applying a voltage to the speaker. In addition, in a drive device including a motor as a load, a human checks whether or not the drive device operates normally due to rotation of the rotation shaft of the motor by applying a voltage to the motor.

しかし、このように人間が直接確認する方法においては、検査対象が複数ある場合には、手間や時間がかかり、特に、音が聞こえるかどうかによる確認の際、複数の検査対象のうち聞こえない装置があるのか否かを確認し難い場合があり、誤った判定を行ってしまう可能性が生じる。 However, in such a method for direct confirmation by humans, when there are a plurality of inspection targets, it takes time and effort, and in particular, a device that cannot be heard among a plurality of inspection targets when confirming whether or not sound can be heard. In some cases, it is difficult to confirm whether or not there is, and there is a possibility that an erroneous determination is made.

これに対して、このような誤った判定を防止するために負荷に対して電気的な検査を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。 On the other hand, in order to prevent such an erroneous determination, a method of performing an electrical inspection on a load has been proposed (for example, see Patent Documents 1 and 2).

特開２０１１−１４６８４２号公報JP 2011-146842 A 特開平１０−１３６４９３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-136493

特許文献１に記載された方法においては、スピーカに直流電圧を印加し、それによりスピーカに流れる直流電流を検出して、スピーカおよび配線の直流抵抗を測定することで断線の有無を調べることができる。しかし、トランスを用いる伝送回線では、複数のスピーカのそれぞれについて異常判定をしようとすると、各スピーカに並列に直流電圧を印加する装置および直流電流を検出する装置を設置する必要が生じ、装置および配線のコストが増大する。さらに、特許文献１の方法では、直流信号を利用するため、可聴周波数帯域での異常判定を行うことができない。 In the method described in Patent Document 1, a DC voltage is applied to the speaker, thereby detecting a DC current flowing through the speaker, and measuring the DC resistance of the speaker and the wiring, thereby determining whether or not there is a disconnection. . However, in a transmission line using a transformer, if an abnormality is determined for each of a plurality of speakers, it is necessary to install a device for applying a DC voltage and a device for detecting a DC current in parallel to each speaker. Costs increase. Furthermore, in the method of Patent Document 1, since a DC signal is used, it is not possible to perform abnormality determination in an audible frequency band.

また、特許文献２には、スピーカに非可聴周波数帯域の検査信号（いわゆるトーン信号）を一定の電圧で供給し、それによりスピーカに流れる電流を検出してスピーカおよび配線のインピーダンスを測定することで異常の有無を判定する方法が開示されている。この方法においては、スピーカに流れる電流を検出する検出器（検知用変圧器）をパワーアンプと直列に接続しており、測定されるインピーダンスが正常時の値から変化すれば、その変化のレベルに応じて断線などの異常箇所を特定することができるようになっている。しかし、この方法によっても、トーン信号の周波数以外の周波数領域における異常判定を行うことができないため、特許文献１の方法と同様に、可聴周波数帯域での異常判定を行うことができない。 In addition, Patent Document 2 supplies an inaudible frequency band inspection signal (a so-called tone signal) to a speaker at a constant voltage, thereby detecting the current flowing through the speaker and measuring the impedance of the speaker and wiring. A method for determining the presence or absence of an abnormality is disclosed. In this method, a detector (detection transformer) for detecting the current flowing through the speaker is connected in series with the power amplifier, and if the measured impedance changes from the normal value, the level of the change is reached. Correspondingly, it is possible to identify abnormal parts such as disconnection. However, even with this method, it is not possible to make an abnormality determination in a frequency region other than the frequency of the tone signal, and thus it is not possible to make an abnormality determination in the audible frequency band as in the method of Patent Document 1.

さらに、特許文献１，２の何れの方法においても、所定の検査信号を用いる必要があるため、負荷を備えた装置の使用時（放送時など）においては、電圧変化や周波数変化が生じるため、異常判定を行うことができない。 Furthermore, in either method of Patent Documents 1 and 2, since it is necessary to use a predetermined inspection signal, voltage change and frequency change occur when using a device equipped with a load (during broadcasting, etc.) Abnormality judgment cannot be performed.

本発明は、以上のような課題を解決すべくなされたものであり、簡単な構成で実使用状態においても異常検知を行うことができる異常検知装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an abnormality detection device that can detect an abnormality even in an actual use state with a simple configuration.

本発明に係る異常検知装置は、負荷に印加される電圧を検出する電圧検出部と、負荷に流れる電流を検出する電流検出部と、検出された前記電圧および前記電流に基づいて負荷のインピーダンスを算出する算出部と、前記負荷のインピーダンスを所定の参照値と比較して前記負荷の異常を判定する異常判定部とを備え、前記算出部は、検出された前記電圧および前記電流をそれぞれフーリエ変換し、当該フーリエ変換された電圧および電流に基づいて負荷のインピーダンスを算出するものである。 An abnormality detection device according to the present invention includes a voltage detection unit that detects a voltage applied to a load, a current detection unit that detects a current flowing through the load, and an impedance of the load based on the detected voltage and the current. A calculation unit that calculates the abnormality of the load by comparing the impedance of the load with a predetermined reference value, and the calculation unit performs a Fourier transform on the detected voltage and current, respectively. The load impedance is calculated based on the Fourier-transformed voltage and current.

上記構成によれば、負荷の印加電圧および当該負荷に流れる電流をそれぞれフーリエ変換したものを用いて負荷のインピーダンスを算出し、当該インピーダンスを参照値と比較することで異常判定が行われる。このため、負荷に供給される信号成分が異常判定の対象となる周波数領域にある程度存在していれば、当該周波数領域での異常判定が可能となる。したがって、負荷に印加される電圧を検出する電圧検出部と負荷に流れる電流を検出する電流検出部とを接続する簡単な構成で、負荷に供給される信号の種類によらず実使用状態においても異常検知を行うことができる。 According to the above configuration, the load impedance is calculated using the Fourier transform of the applied voltage of the load and the current flowing through the load, and the abnormality is determined by comparing the impedance with the reference value. For this reason, if the signal component supplied to the load is present to some extent in the frequency region to be subjected to abnormality determination, abnormality determination in the frequency region can be performed. Therefore, it is a simple configuration that connects the voltage detection unit that detects the voltage applied to the load and the current detection unit that detects the current flowing through the load, regardless of the type of signal supplied to the load. Anomaly detection can be performed.

前記算出部は、フーリエ変換された電圧および電流からコヒーレンスを算出し、当該コヒーレンスの値が所定のしきい値未満となる周波数において算出される前記負荷のインピーダンスを、前記異常判定部における判定対象から除外することとしてもよい。これによれば、ノイズの影響を受けたり周波数成分が小さ過ぎたりするなどにより、両者の相関が低下して、インピーダンスが正しく算出できない場合であっても、対応する周波数におけるインピーダンスの値を異常判定に用いないことにより、誤判定を防ぐことができる。 The calculation unit calculates coherence from the Fourier-transformed voltage and current, and calculates the impedance of the load calculated at a frequency at which the coherence value is less than a predetermined threshold from the determination target in the abnormality determination unit. It may be excluded. According to this, even if the correlation between the two decreases due to the influence of noise or the frequency component is too small and the impedance cannot be calculated correctly, the impedance value at the corresponding frequency is determined to be abnormal. It is possible to prevent misjudgment by not using it.

前記算出部は、フーリエ変換された電圧および電流からそれぞれのパワースペクトルを算出し、電圧のパワースペクトルおよび電流のパワースペクトルの少なくとも何れか一方がそれぞれに設定される所定のしきい値未満となる周波数において算出される前記負荷のインピーダンスを、前記異常判定部における判定対象から除外することとしてもよい。これによれば、フーリエ変換時に、本来は周波数成分が存在しない周波数領域に小さい周波数成分が生じた場合であっても、対応する周波数におけるインピーダンスの値を異常判定に用いないことにより、誤判定を防ぐことができる。 The calculation unit calculates each power spectrum from the Fourier-transformed voltage and current, and a frequency at which at least one of the voltage power spectrum and the current power spectrum is less than a predetermined threshold value set for each of them. It is good also as excluding the impedance of the load computed in above from the judgment object in the above-mentioned abnormal judgment part. According to this, even when a small frequency component occurs in a frequency region where no frequency component originally exists at the time of Fourier transform, an erroneous determination is made by not using the impedance value at the corresponding frequency for abnormality determination. Can be prevented.

前記算出部は、予め設定された周波数において算出される前記負荷のインピーダンスを、前記異常判定部における判定対象から除外することとしてもよい。これにより、故障や負荷の変動以外の原因でインピーダンスが変化する周波数領域を異常判定から除外することができ、誤判定を防ぐことができる。 The calculation unit may exclude the impedance of the load calculated at a preset frequency from the determination target in the abnormality determination unit. As a result, a frequency region in which the impedance changes due to a cause other than a failure or load fluctuation can be excluded from the abnormality determination, and erroneous determination can be prevented.

前記算出部は、検出された前記電圧から前記負荷に印加される電圧の実効値を算出するとともに、検出された前記電流から前記負荷に流れる電流の実効値を算出し、前記異常判定部は、前記電圧の実効値が所定の第１の電圧しきい値より小さく、かつ、前記電流の実効値が所定の第１の電流しきい値以上である場合に、短絡と判定することとしてもよい。また、前記算出部は、検出された前記電圧から前記負荷に印加される電圧の実効値を算出するとともに、検出された前記電流から前記負荷に流れる電流の実効値を算出し、前記異常判定部は、前記電圧の実効値が所定の第２の電圧しきい値以上であり、かつ、前記電流の実効値が所定の第２の電流しきい値より小さい場合に、断線と判定することとしてもよい。また、前記算出部は、検出された前記電圧から前記負荷に印加される電圧の実効値を算出するとともに、検出された前記電流から前記負荷に流れる電流の実効値を算出し、前記異常判定部は、前記電圧の実効値が所定の第３の電圧しきい値より小さく、かつ、前記電流の実効値が所定の第３の電流しきい値より小さい場合に、判定不能として異常判定を行わないこととしてもよい。これらによれば、電圧および電流の実効値が所定のしきい値未満である場合には、判定不能、短絡または断線と判定されるため、ノイズなどの影響によりインピーダンスを算出するためのデータとして適切でないデータ（電圧および電流）が得られても、誤判定を防ぐことができる。 The calculation unit calculates an effective value of a voltage applied to the load from the detected voltage, calculates an effective value of a current flowing through the load from the detected current, and the abnormality determination unit A short circuit may be determined when the effective value of the voltage is smaller than a predetermined first voltage threshold value and the effective value of the current is equal to or greater than a predetermined first current threshold value. In addition, the calculation unit calculates an effective value of a voltage applied to the load from the detected voltage, calculates an effective value of a current flowing through the load from the detected current, and the abnormality determination unit If the effective value of the voltage is greater than or equal to a predetermined second voltage threshold value and the effective value of the current is smaller than the predetermined second current threshold value, Good. In addition, the calculation unit calculates an effective value of a voltage applied to the load from the detected voltage, calculates an effective value of a current flowing through the load from the detected current, and the abnormality determination unit Is determined to be indeterminate when the effective value of the voltage is smaller than a predetermined third voltage threshold and the effective value of the current is smaller than a predetermined third current threshold. It is good as well. According to these, when the effective value of the voltage and current is less than the predetermined threshold value, it is determined that the determination is impossible, short-circuiting or disconnection, and therefore appropriate as data for calculating the impedance due to the influence of noise or the like. Even if data (voltage and current) that are not correct are obtained, erroneous determination can be prevented.

本発明は以上に説明したように構成され、簡単な構成で実使用状態においても異常検知を行うことができるという効果を奏する。 The present invention is configured as described above, and has an effect that abnormality detection can be performed even in an actual use state with a simple configuration.

本発明の一実施形態に係る異常検知装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the abnormality detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図２は図１に示す異常検出装置における異常判定の処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a flow of abnormality determination processing in the abnormality detection apparatus shown in FIG. 図３は図１に示す異常検知装置の動作の流れを示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a flow of operation of the abnormality detection apparatus shown in FIG. 図４は図１に示す異常検知装置の適用例を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an application example of the abnormality detection apparatus shown in FIG.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference symbols throughout all the drawings, and redundant description thereof is omitted.

図１は本発明の一実施形態に係る異常検知装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態においては、パワーアンプからの電力をスピーカに供給することによりスピーカから音を出す音響装置に、異常検知装置が適用された構成を例示する。図１に示すように、パワーアンプ１は、スピーカ２と一対のスピーカケーブル３で接続されている。 FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an abnormality detection apparatus according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, a configuration in which an abnormality detection device is applied to an acoustic device that emits sound from a speaker by supplying power from a power amplifier to the speaker is illustrated. As shown in FIG. 1, the power amplifier 1 is connected to a speaker 2 by a pair of speaker cables 3.

異常検知装置４は、スピーカケーブル３に接続された状態で使用される。異常検知装置４は、負荷であるスピーカ２に印加される電圧を検出する電圧検出部５と、スピーカ２に流れる電流を検出する電流検出部６とを備えている。電圧検出部５は、一対の入力部が一対のスピーカケーブル３のそれぞれと接続され、一対のスピーカケーブル３の差分電圧を出力するバッファアンプ７と、バッファアンプ７から出力された電圧をデジタル信号に変換するＡＤ（アナログ−デジタル）変換器８とを備えている。電圧検出部５の一対の入力部は、例えば、パワーアンプ１の一対の出力端子において、スピーカケーブル３と共締めすることでスピーカケーブル３と接続される。バッファアンプ７は、スピーカケーブル３の差分電圧を適切なレベルの信号として出力する。 The abnormality detection device 4 is used while being connected to the speaker cable 3. The abnormality detection device 4 includes a voltage detection unit 5 that detects a voltage applied to the speaker 2 that is a load, and a current detection unit 6 that detects a current flowing through the speaker 2. The voltage detection unit 5 has a pair of input units connected to the pair of speaker cables 3, a buffer amplifier 7 that outputs a differential voltage of the pair of speaker cables 3, and a voltage output from the buffer amplifier 7 as a digital signal. An AD (analog-digital) converter 8 for conversion is provided. The pair of input units of the voltage detection unit 5 is connected to the speaker cable 3 by fastening together with the speaker cable 3 at a pair of output terminals of the power amplifier 1, for example. The buffer amplifier 7 outputs the differential voltage of the speaker cable 3 as an appropriate level signal.

電流検出部６は、一対のスピーカケーブル３の一方に接続され、スピーカケーブル３に流れる電流を検出し、電圧として出力する電流センサ９と、電流センサ９から出力された電圧が入力されるバッファアンプ１０と、バッファアンプ１０から出力される電圧をデジタル信号に変換するＡＤ変換器１１とを備えている。バッファアンプ１０は、電流センサ９から出力された電圧を適切なレベルの信号として出力する。電流センサ９は、例えばカレントトランスやシャント抵抗などが適用可能である。 The current detection unit 6 is connected to one of the pair of speaker cables 3, detects a current flowing through the speaker cable 3, and outputs a current sensor 9 as a voltage, and a buffer amplifier to which the voltage output from the current sensor 9 is input 10 and an AD converter 11 that converts a voltage output from the buffer amplifier 10 into a digital signal. The buffer amplifier 10 outputs the voltage output from the current sensor 9 as an appropriate level signal. For example, a current transformer or a shunt resistor can be applied to the current sensor 9.

なお、電圧検出部５および電流検出部６の構成は、上記の構成に限られず、一対のスピーカケーブル３間の電圧および当該スピーカケーブル３に流れる電流を検出可能な構成であればよい。 Note that the configurations of the voltage detection unit 5 and the current detection unit 6 are not limited to the above configuration, and may be any configuration as long as the voltage between the pair of speaker cables 3 and the current flowing through the speaker cable 3 can be detected.

異常検知装置４は、電圧検出部５および電流検出部６で検出された電流および電圧に基づいて処理を行う制御部１２を備えている。制御部１２は、マイクロコンピュータおよびＲＡＭなどのメモリなどを備えている。なお、メモリは、フラッシュメモリなどの外部メモリでもよい。 The abnormality detection device 4 includes a control unit 12 that performs processing based on the current and voltage detected by the voltage detection unit 5 and the current detection unit 6. The control unit 12 includes a microcomputer and a memory such as a RAM. The memory may be an external memory such as a flash memory.

制御部１２は、電圧検出部５で検出された電圧（ＡＤ変換器８の出力信号）および電流検出部６で検出された電流（ＡＤ変換器１１の出力信号）に基づいてスピーカ２のインピーダンスを算出する算出部１３と、スピーカ２のインピーダンスを所定の参照値と比較してスピーカ２の異常を判定する異常判定部１４とを備えている。さらに、制御部１２は、算出部１３および異常判定部１４での演算結果および予め設定される参照値や各種しきい値（後述）などを記憶する記憶部１５も備えている。また、異常検知装置４は、外部機器１７と通信可能に構成される外部インターフェース１６を備えている。これにより、制御部１２の演算結果は、外部インターフェース１６を介して外部機器１７に出力することも可能である。また、外部機器１７から外部インターフェース１６を介して後述するような設定情報を入力することも可能である。 The control unit 12 determines the impedance of the speaker 2 based on the voltage detected by the voltage detection unit 5 (output signal of the AD converter 8) and the current detected by the current detection unit 6 (output signal of the AD converter 11). A calculating unit 13 for calculating and an abnormality determining unit 14 for comparing the impedance of the speaker 2 with a predetermined reference value to determine an abnormality of the speaker 2 are provided. Furthermore, the control unit 12 also includes a storage unit 15 that stores calculation results in the calculation unit 13 and the abnormality determination unit 14, reference values that are set in advance, various threshold values (described later), and the like. The abnormality detection device 4 includes an external interface 16 configured to be communicable with the external device 17. Accordingly, the calculation result of the control unit 12 can be output to the external device 17 via the external interface 16. It is also possible to input setting information as will be described later from the external device 17 via the external interface 16.

外部インターフェース１６は、例えばＬＡＮやシリアル接続のための接続ポートやＵＳＢポートなどが挙げられるが特に限定されない。また、外部機器１７との接続は、有線または無線の別を問わない。外部機器１７は、例えばパーソナルコンピュータや、スマートフォンなどの携帯端末などが挙げられるが特に限定されない。また、異常検知装置４に直接設定入力を行うための入力部を備えてもよい。 Examples of the external interface 16 include, but are not limited to, a connection port for a LAN or serial connection, a USB port, and the like. The connection with the external device 17 may be either wired or wireless. Examples of the external device 17 include, but are not limited to, a personal computer and a mobile terminal such as a smartphone. Moreover, you may provide the input part for performing a setting input directly to the abnormality detection apparatus 4. FIG.

算出部１３は、電圧検出部５で検出された電圧および電流検出部６で検出された電流をそれぞれフーリエ変換し、当該フーリエ変換された電圧および電流に基づいてスピーカ２のインピーダンスを算出する。 The calculation unit 13 performs Fourier transform on the voltage detected by the voltage detection unit 5 and the current detected by the current detection unit 6, respectively, and calculates the impedance of the speaker 2 based on the Fourier-transformed voltage and current.

フーリエ変換は、ＡＤ変換器８，１１から出力されるデジタル信号に対して窓関数処理および高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行うことにより、実施される。フーリエ変換により電圧および電流は周波数領域表現される。このようなフーリエ変換後の電圧をＶ（ω）、フーリエ変換後の電流をＩ（ω）とする（ωは角周波数）と、インピーダンスＺ（ω）は、以下の式で表される。 The Fourier transform is performed by performing window function processing and fast Fourier transform (FFT) on the digital signals output from the AD converters 8 and 11. Voltage and current are expressed in the frequency domain by Fourier transform. When the voltage after such a Fourier transform is V (ω) and the current after the Fourier transform is I (ω) (ω is an angular frequency), the impedance Z (ω) is expressed by the following equation.

さらに、算出部１３は、フーリエ変換された電圧Ｖ（ω）および電流Ｉ（ω）からそれぞれのパワースペクトルＧ_ＶＶ（ω），Ｇ_ＩＩ（ω）を算出している。具体的には、電圧のパワースペクトルＧ_ＶＶ（ω）は、フーリエ変換された電圧Ｖ（ω）に、共役複素数Ｖ^＊（ω）を掛け合わせることにより算出され（Ｇ_ＶＶ（ω）＝Ｖ（ω）・Ｖ^＊（ω））、電流のパワースペクトルＧ_ＩＩ（ω）は、フーリエ変換された電圧Ｉ（ω）に、共役複素数Ｉ^＊（ω）を掛け合わせることにより算出される（Ｇ_ＩＩ（ω）＝Ｉ（ω）・Ｉ^＊（ω））。 Further, the calculation unit 13 calculates the respective power spectra G _VV (ω) and G _II (ω) from the Fourier-transformed voltage V (ω) and current I (ω). Specifically, the power spectrum G _VV (ω) of the voltage is calculated by multiplying the Fourier-transformed voltage V (ω) by the conjugate complex number V ^* (ω) (G _VV (ω) = V ( ω) · V ^* (ω)), the current power spectrum G _II (ω) is calculated by multiplying the Fourier-transformed voltage I (ω) by the conjugate complex number I ^* (ω) (G _II (Ω) = I (ω) · I ^* (ω)).

さらに、上記式（１）の分母、分子にそれぞれＩ（ω）の共役複素数Ｉ^＊（ω）を掛けることにより、以下の式（２）が得られる。 Furthermore, the following equation (2) is obtained by multiplying the denominator and numerator of the above equation (1) by the conjugate complex number I ^* (ω) of I (ω).

ここで、Ｇ_ＶＩ（ω）は、電圧と電流とのクロススペクトルを示す。 Here, G _VI (ω) represents a cross spectrum of voltage and current.

本実施形態においては、別途電圧および電流のパワースペクトルＧ_ＶＶ（ω），Ｇ_ＩＩ（ω）とクロススペクトルＧ_ＶＩ（ω）を使用する（後述）ため、算出部１３は、上記式（２）を用いてインピーダンスＺ（ω）を算出している。 In the present embodiment, since the power spectrum G _VV (ω), G _II (ω) and the cross spectrum G _VI (ω) of voltage and current are separately used (described later), the calculation unit 13 calculates the above equation (2). Is used to calculate the impedance Z (ω).

さらに、算出部１３は、フーリエ変換された電圧Ｖ（ω）および電流Ｉ（ω）からコヒーレンスＣＯＨ（ω）を算出する。コヒーレンスＣＯＨ（ω）は、以下の式（３）で表される。 Further, the calculation unit 13 calculates coherence COH (ω) from the Fourier-transformed voltage V (ω) and current I (ω). Coherence COH (ω) is expressed by the following equation (3).

ここで、Ｇ^＊ _ＶＩ（ω）は、電圧と電流とのクロススペクトルＧ_ＶＩ（ω）の共役複素数を示す。コヒーレンスＣＯＨ（ω）は０と１との間の値で示され、１に近づくほど電圧と電流との相関が高い状態となる（理想的な状態に近づく）ことを示している。 Here, G ^* _VI (ω) represents a conjugate complex number of the cross spectrum G _VI (ω) of voltage and current. The coherence COH (ω) is indicated by a value between 0 and 1, and the closer to 1, the higher the correlation between voltage and current (closer to the ideal state).

また、算出部１３は、電圧検出部５で検出された電圧から当該電圧の実効値Ｖｅを算出し、電流検出部６で検出された電流から当該電流の実効値Ｉｅを算出する。 Further, the calculation unit 13 calculates the effective value Ve of the voltage from the voltage detected by the voltage detection unit 5, and calculates the effective value Ie of the current from the current detected by the current detection unit 6.

以上のように算出されたインピーダンスＺ（ω）、パワースペクトルＧ_ＶＶ（ω），Ｇ_ＩＩ（ω）、コヒーレンスＣＯＨ（ω）および実効値Ｖｅ，Ｉｅは、記憶部１５に記憶される。また、これらの値のそれぞれについてしきい値が設定され、記憶部１５に記憶される。なお、各しきい値は、予め記憶部１５に記憶された値でもよいし、上記算出された値から新たに算出することとしてもよい。例えば、算出されたパワースペクトルＧ_ＶＶ（ω），Ｇ_ＩＩ（ω）の最大値を予め設定された比率で割った値をしきい値として設定してもよい。また、しきい値は、外部機器１７から入力されることとしてもよい。 The impedance Z (ω), power spectrum G _VV (ω), G _II (ω), coherence COH (ω) and effective values Ve and Ie calculated as described above are stored in the storage unit 15. In addition, a threshold value is set for each of these values and stored in the storage unit 15. Each threshold value may be a value stored in the storage unit 15 in advance, or may be newly calculated from the calculated value. For example, a value obtained by dividing the maximum value of the calculated power spectra G _VV (ω) and G _II (ω) by a preset ratio may be set as the threshold value. The threshold value may be input from the external device 17.

以下、異常判定の処理の流れについて説明する。図２は図１に示す異常検出装置における異常判定の処理の流れを示すフローチャートである。まず、異常判定部１４は、電圧の実効値Ｖｅおよび電流の実効値Ｉｅを記憶部１５から読み出し、取得する（ステップＳ１）。異常判定部１４は、電圧の実効値Ｖｅおよび電流の実効値Ｉｅがそれぞれに設定されたしきい値より小さいかどうかをそれぞれ判定する（ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４）。 Hereinafter, the flow of the abnormality determination process will be described. FIG. 2 is a flowchart showing a flow of abnormality determination processing in the abnormality detection apparatus shown in FIG. First, the abnormality determination unit 14 reads and acquires the voltage effective value Ve and the current effective value Ie from the storage unit 15 (step S1). The abnormality determination unit 14 determines whether or not the effective voltage value Ve and the effective current value Ie are smaller than the set threshold values, respectively (steps S2, S3, and S4).

電圧の実効値Ｖｅが対応するしきい値（第１の電圧しきい値）より小さく、かつ、電流の実効値Ｉｅが対応するしきい値（第１の電流しきい値）以上である場合（ステップＳ２でＹｅｓ→ステップＳ３でＮｏ）、異常判定部１４は、短絡と判定する（ステップＳ６）。反対に、電圧の実効値Ｖｅが対応するしきい値（第２の電圧しきい値）以上であり、かつ電流の実効値Ｉｅが対応するしきい値（第２の電流しきい値）より小さい場合（ステップＳ２でＮｏ→ステップＳ４でＹｅｓ）、異常判定部１４は、断線と判定する（ステップＳ５）。異常判定部１４は、短絡または断線と判定した場合はそれで異常判定処理を終了する。 When the effective voltage value Ve is smaller than the corresponding threshold value (first voltage threshold value) and the effective current value Ie is equal to or greater than the corresponding threshold value (first current threshold value) ( In step S2, Yes → No in step S3), the abnormality determination unit 14 determines a short circuit (step S6). Conversely, the effective voltage value Ve is equal to or greater than the corresponding threshold value (second voltage threshold value), and the effective current value Ie is smaller than the corresponding threshold value (second current threshold value). In the case (No in Step S2 → Yes in Step S4), the abnormality determination unit 14 determines that the wire is disconnected (Step S5). If the abnormality determination unit 14 determines that the short circuit or the disconnection has occurred, the abnormality determination process ends there.

また、電圧の実効値Ｖｅおよび電流の実効値Ｉｅがともにそれぞれのしきい値（第３の電圧しきい値および第３の電流しきい値）より小さい場合（ステップＳ２でＹｅｓ→ステップＳ３でＹｅｓ）、異常判定部１４は、診断不能と判定し、異常判定を行わない（ステップＳ７）。これは、電圧検出部５および電流検出部６における電圧の検出値と電流の検出値が小さ過ぎた場合、これらの値からは正しいインピーダンスが算出できないため、これを排除するものである。 Further, when both the effective voltage value Ve and the effective current value Ie are smaller than the respective threshold values (third voltage threshold value and third current threshold value) (Yes in step S2 → Yes in step S3). ), The abnormality determination unit 14 determines that diagnosis is impossible, and does not perform abnormality determination (step S7). This eliminates the case where the voltage detection value and the current detection value in the voltage detection unit 5 and the current detection unit 6 are too small, because a correct impedance cannot be calculated from these values.

なお、上記断線、短絡または診断不能の判定に用いられる電圧の実効値および電流の実効値に関して設定される各しきい値（第１〜第３の電圧しきい値および第１〜第３の電流しきい値）は、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。なお、図２においてはこれらのしきい値は同じ値として記載している。 Each threshold value (first to third voltage threshold values and first to third current values) set for the effective value of the voltage and the effective value of the current used for the determination of the disconnection, short circuit, or diagnosis is impossible. The threshold value may be the same value or a different value. In FIG. 2, these threshold values are shown as the same value.

電圧の実効値Ｖｅおよび電流の実効値Ｉｅが何れも対応するしきい値（上記断線、短絡または診断不能と判定されない値に設定されたしきい値）以上である場合（ステップＳ２でＮｏ→ステップＳ４でＮｏ）、異常判定部１４は、短絡および断線はないと判定し、以降の異常判定処理を続行する。異常判定部１４は、上記のように算出されたコヒーレンスＣＯＨ（ω）、各パワースペクトルＧ_ＶＶ（ω），Ｇ_ＩＩ（ω）およびそれらに対応する各しきい値を記憶部１５から読み出し、取得する（ステップＳ８）。 When the effective value Ve of voltage and the effective value Ie of current are both equal to or higher than the corresponding threshold value (threshold value set to a value that is not determined as disconnection, short circuit, or diagnosis impossible), No in Step S2 → Step No in S4), the abnormality determination unit 14 determines that there is no short circuit or disconnection, and continues the subsequent abnormality determination processing. The abnormality determination unit 14 reads out the coherence COH (ω) calculated as described above, each power spectrum G _VV (ω), G _II (ω), and the corresponding threshold values from the storage unit 15 and acquires them. (Step S8).

異常判定部１４は、コヒーレンスＣＯＨ（ω）がしきい値未満となる周波数（角周波数ω）があるか否かを検出し、あれば、当該周波数を後述する異常判定から除外する対象として設定する（ステップＳ９）。また、異常判定部１４は、電圧のパワースペクトルＧ_ＶＶ（ω）がしきい値未満となる周波数（角周波数ω）があるか否かを検出し、あれば、当該周波数を後述する異常判定から除外する対象として設定する（ステップＳ１０）。同様に、異常判定部１４は、電流のコヒーレンスＧ_ＩＩ（ω）がしきい値未満となる周波数（角周波数ω）があるか否かを検出し、あれば、当該周波数を後述する異常判定から除外する対象として設定する（ステップＳ１１）。 The abnormality determination unit 14 detects whether or not there is a frequency (angular frequency ω) at which the coherence COH (ω) is less than the threshold, and if so, sets the frequency as a target to be excluded from the abnormality determination described later. (Step S9). Further, the abnormality determination unit 14 detects whether or not there is a frequency (angular frequency ω) at which the power spectrum G _VV (ω) of the voltage is less than the threshold value. Set as an object to be excluded (step S10). Similarly, the abnormality determination unit 14 detects whether or not there is a frequency (angular frequency ω) at which the current coherence G _II (ω) is less than the threshold value. Set as an object to be excluded (step S11).

さらに、異常判定部１４は、除外周波数が予め設定されているかどうかを判定する（ステップＳ１２）。具体的には、異常判定部１４は、予め設定された除外周波数が記憶部１５に記憶されているかどうかを判定する。 Furthermore, the abnormality determination unit 14 determines whether or not an exclusion frequency is set in advance (step S12). Specifically, the abnormality determination unit 14 determines whether or not a preset exclusion frequency is stored in the storage unit 15.

除外周波数は、外部機器１７や所定の入力部から予め入力設定され記憶部１５に記憶されている。例えばバスレフ構造のスピーカ２においては、インピーダンスが反共振周波数付近で極大となり、その前後の周波数領域において、急激な変化を示すインピーダンス特性を有する。反共振周波数は音速によって変化するため、温度が変化すると音速も変化し、当該インピーダンスの急激な変化を示す周波数領域がシフトする。周波数領域のシフトが生じると、そのシフト量が微小でも同じ周波数における温度変化前後のインピーダンス変化が大きくなる。そこで、インピーダンス変化が大きい周波数領域を異常判定の対象から除外することが考えられる。 The excluded frequency is input and set in advance from the external device 17 or a predetermined input unit and stored in the storage unit 15. For example, the bass reflex speaker 2 has an impedance characteristic in which the impedance is maximized in the vicinity of the anti-resonance frequency, and exhibits an abrupt change in the frequency region before and after that. Since the anti-resonance frequency changes depending on the sound speed, the sound speed also changes when the temperature changes, and the frequency region showing a sudden change in the impedance shifts. When the frequency domain shift occurs, the impedance change before and after the temperature change at the same frequency becomes large even if the shift amount is small. Therefore, it is conceivable to exclude a frequency region having a large impedance change from the object of abnormality determination.

このような除外周波数が設定されている場合（ステップＳ１２でＹｅｓ）、異常判定部１４は、設定されている除外周波数を後述する異常判定から除外する対象として設定する（ステップＳ１３）。 When such an exclusion frequency is set (Yes in Step S12), the abnormality determination unit 14 sets the set exclusion frequency as a target to be excluded from abnormality determination described later (Step S13).

以上のように除外すべき周波数を設定した後、異常判定部１４は、記憶部１５から上記式（２）を用いて算出されたインピーダンスＺ（ω）と、当該インピーダンスの参照値とを読み出し、これらを比較する（ステップＳ１４）。そして、異常判定部１４は、上記のステップにおいて除外した周波数以外の周波数領域において、インピーダンスＺ（ω）と参照値との差または比が予め定められたしきい値以上となる周波数領域があるか否かを判定する（ステップＳ１５）。インピーダンスＺ（ω）と参照値との差または比がしきい値以上となる周波数領域が存在する場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、異常判定部１４は、スピーカ２に異常があると判定する（ステップＳ１６）。一方、インピーダンスＺ（ω）と参照値との差または比がしきい値以上となる周波数領域が存在しない場合（ステップＳ１５でＮｏ）、異常判定部１４は、スピーカ２は正常であると判定する（ステップＳ１７）。すなわち、異常判定部１４は、算出されたインピーダンスＺ（ω）を、正常時のインピーダンス（参照値）と比較し、算出されたインピーダンスＺ（ω）が参照値から逸脱している場合には異常と判定し、逸脱していない場合には正常と判定する。 After setting the frequencies to be excluded as described above, the abnormality determination unit 14 reads the impedance Z (ω) calculated using the above equation (2) from the storage unit 15 and the reference value of the impedance, These are compared (step S14). Then, the abnormality determination unit 14 determines whether there is a frequency region where the difference or ratio between the impedance Z (ω) and the reference value is equal to or greater than a predetermined threshold in a frequency region other than the frequency excluded in the above step. It is determined whether or not (step S15). If there is a frequency region where the difference or ratio between the impedance Z (ω) and the reference value is equal to or greater than the threshold value (Yes in step S15), the abnormality determination unit 14 determines that the speaker 2 is abnormal (step) S16). On the other hand, if there is no frequency region in which the difference or ratio between the impedance Z (ω) and the reference value is equal to or greater than the threshold value (No in step S15), the abnormality determination unit 14 determines that the speaker 2 is normal. (Step S17). That is, the abnormality determination unit 14 compares the calculated impedance Z (ω) with the normal impedance (reference value), and if the calculated impedance Z (ω) deviates from the reference value, an abnormality is detected. If it does not deviate, it is determined as normal.

なお、本明細書および特許請求の範囲における「異常」とは、負荷であるスピーカ２を含む装置の故障だけでなく、負荷の変動も含まれる概念である。例えば負荷がスピーカ２である場合は、スピーカ２が障害物（板）などで塞がれると、放射インピーダンスが変化し、それに伴って算出されるインピーダンスも変化する。また、例えば負荷がモータである場合は、モータの回転対象に対する応力の変動により、電流が変化し、それに伴って算出されるインピーダンスも変化する。本実施形態における異常検知装置４によれば、このような負荷の変動をも検知することができる。 The “abnormality” in the present specification and claims is a concept including not only a failure of the apparatus including the speaker 2 as a load but also a load variation. For example, when the load is the speaker 2, when the speaker 2 is blocked by an obstacle (plate) or the like, the radiation impedance changes, and the calculated impedance also changes accordingly. For example, when the load is a motor, the current changes due to the fluctuation of the stress with respect to the rotation target of the motor, and the impedance calculated accordingly also changes. According to the abnormality detection device 4 in the present embodiment, such a change in load can be detected.

また、異常判定のしきい値は、算出されたインピーダンスＺ（ω）と参照値との差に基づいて設定されてもよいし、両者の比に基づいて設定されてもよい。これに代えて、異常判定部１４が、算出されたインピーダンスＺ（ω）が参照値に基づいて設定された所定の範囲内に含まれるか否かにより異常判定を行うこととしてもよい。 The abnormality determination threshold value may be set based on the difference between the calculated impedance Z (ω) and the reference value, or may be set based on the ratio between the two. Instead, the abnormality determination unit 14 may perform abnormality determination based on whether or not the calculated impedance Z (ω) is included in a predetermined range set based on the reference value.

図３は図１に示す異常検知装置の動作の流れを示すフローチャートである。まず、図１に示すように、異常検知装置４をパワーアンプ１とスピーカ２とを繋ぐスピーカケーブル３に接続する（ステップＳ２１）。その後、異常検知装置４の初期設定を行う（ステップＳ２２）。初期設定には、例えば異常検知装置４を外部機器１７と接続するためのネットワーク設定などが含まれる。 FIG. 3 is a flowchart showing a flow of operation of the abnormality detection apparatus shown in FIG. First, as shown in FIG. 1, the abnormality detection device 4 is connected to the speaker cable 3 connecting the power amplifier 1 and the speaker 2 (step S21). Thereafter, the abnormality detection device 4 is initialized (step S22). The initial settings include, for example, network settings for connecting the abnormality detection device 4 to the external device 17.

さらに、異常検知装置４の参照データの登録も行う（ステップＳ２３）。参照データの登録においては、スピーカ２に所定の信号を出力してスピーカのインピーダンス測定を実際に行い、妥当な測定結果が得られた場合、当該インピーダンス値に基づいて上記異常判定処理に用いる参照値およびしきい値を設定入力し、異常検知装置４の記憶部１５に記憶させる。所定の信号は、ホワイトノイズなど広い周波数帯域にわたって成分を有する試験信号が好ましいが、スピーカ２の通常動作時（異常判定処理時）の負荷における周波数成分を含む限り、特に限定されない。例えば、音声や音楽またはピンクノイズなどでもよい。妥当な測定結果かどうかの判断は、スピーカ２が正常に動作していることが明らかであることや、そのスピーカ２に相応しいインピーダンス特性が得られた場合に妥当であると判断してよい。また、実際にインピーダンス測定を行う代わりに、またはこれに加えて、スピーカ２の製造者などが対応するスピーカ２の参照値を予め提供することとしてもよい。 Furthermore, the reference data of the abnormality detection device 4 is also registered (step S23). In the registration of reference data, when a predetermined signal is actually output to the speaker 2 to actually measure the impedance of the speaker and an appropriate measurement result is obtained, the reference value used for the abnormality determination process based on the impedance value And a threshold value are set and input and stored in the storage unit 15 of the abnormality detection device 4. The predetermined signal is preferably a test signal having components over a wide frequency band such as white noise, but is not particularly limited as long as it includes a frequency component in a load during normal operation of the speaker 2 (during abnormality determination processing). For example, voice, music or pink noise may be used. The determination of whether or not the measurement result is appropriate may be determined to be appropriate when it is clear that the speaker 2 is operating normally or when an impedance characteristic suitable for the speaker 2 is obtained. Further, instead of or actually performing the impedance measurement, the speaker 2 manufacturer or the like may provide a reference value of the corresponding speaker 2 in advance.

さらに、異常検知装置４の異常判定処理を行うタイミングや各しきい値の設定などの各種パラメータ設定処理を行う（ステップＳ２４）。異常判定処理を行うタイミングは、期間（所定時間ごとに異常判定処理を行うなど）で設定してもよいし、動作（パワーアンプ１からスピーカ２への出力開始時に異常判定処理を行うなど）に基づいて設定してもよい。なお、本実施形態においては図３に示すように、異常検知装置４の設置時にこのような設定を行うこととしているが、異常検知装置４の設置後において外部機器１７などから上記設定を変更可能としてもよい。これにより、スピーカ２の設置環境の変化に応じてそれに最適な設定に変更することが可能となる。 Further, various parameter setting processing such as timing for performing abnormality determination processing of the abnormality detection device 4 and setting of each threshold value is performed (step S24). The timing for performing the abnormality determination process may be set in a period (such as performing the abnormality determination process every predetermined time) or in operation (for example, performing the abnormality determination process at the start of output from the power amplifier 1 to the speaker 2). You may set based on. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, such settings are performed when the abnormality detection device 4 is installed. However, after the abnormality detection device 4 is installed, the above settings can be changed from the external device 17 or the like. It is good. Thereby, according to the change of the installation environment of the speaker 2, it becomes possible to change to the optimal setting for it.

以上のような設定を終えた後、異常検知装置４は、所定のタイミングにおいて、スピーカ２に印加される電圧およびスピーカ２に流れる電流を検出し（ステップＳ２５）、異常判定部１４による異常判定処理（図２）を実行する（ステップＳ２６）。 After completing the above settings, the abnormality detection device 4 detects the voltage applied to the speaker 2 and the current flowing through the speaker 2 at a predetermined timing (step S25), and abnormality determination processing by the abnormality determination unit 14 (FIG. 2) is executed (step S26).

異常判定処理の後、制御部１２は、異常判定部１４が異常を検知した（異常判定処理で異常と判定した）かどうかを判定する（ステップＳ２７）。異常を検知した場合には（ステップＳ２７でＹｅｓ）、異常判定の内容を記憶部１５にログとして記憶する（ステップＳ２８）。異常判定の内容には、例えば、判定処理を行った日時、短絡または断線の有無、除外された周波数およびインピーダンスＺ（ω）と参照値との差または比がしきい値以上となった周波数およびその差または比の値などが含まれ得る。そして、異常検知装置４は、外部インターフェース１６を介して外部機器１７に異常である旨の報告を適宜行う（ステップＳ２９）。報告は、異常判定時に都度行うこととしてもよいし、外部機器１７が異常検知装置４に接続され、外部機器１７から異常判定結果の読み出し命令やログの読み出し命令を受けた際に、記憶部１５に記憶されたログに基づいてまとめて行うこととしてもよい。 After the abnormality determination process, the control unit 12 determines whether the abnormality determination unit 14 has detected an abnormality (determined as abnormal in the abnormality determination process) (step S27). When an abnormality is detected (Yes in step S27), the contents of the abnormality determination are stored as a log in the storage unit 15 (step S28). The contents of the abnormality determination include, for example, the date and time of the determination process, the presence or absence of a short circuit or disconnection, the excluded frequency, the frequency at which the difference or ratio between the impedance Z (ω) and the reference value is equal to or greater than a threshold value, and The difference or ratio value may be included. Then, the abnormality detection device 4 appropriately reports to the external device 17 that there is an abnormality via the external interface 16 (step S29). The reporting may be performed each time an abnormality is determined, or when the external device 17 is connected to the abnormality detection device 4 and receives a read instruction for an abnormality determination result or a log read command from the external device 17, the storage unit 15. It is good also as performing collectively based on the log memorize | stored.

また、上記のような報告に加えてまたはこれに代えて、制御部１２は、異常判定の結果に応じて外部機器を制御することとしてもよい。例えば、異常と判定された場合に、制御部１２は、ランプを点灯させて管理者に知らせるべく、ランプのスイッチを入れる制御を行ってもよい。また、例えば、異常と判定された場合に、制御部１２は、予備のスピーカ回線に切り替えるような切り替え制御を行ってもよい。このような外部機器のスイッチング制御や切り替え制御のために、異常検知装置４には、制御部１２での異常判定に基づいてスイッチングを行う接点出力が設けられてもよい。接点出力は、例えばリレー回路やトランジスタ等が、流せる電流値や電圧値の仕様、絶縁の有無等に応じて採用される。 In addition to or instead of the above report, the control unit 12 may control the external device according to the result of the abnormality determination. For example, when it is determined that there is an abnormality, the control unit 12 may perform control to turn on the lamp so as to light the lamp and notify the administrator. Further, for example, when it is determined that there is an abnormality, the control unit 12 may perform switching control so as to switch to a spare speaker line. For such external device switching control and switching control, the abnormality detection device 4 may be provided with a contact output that performs switching based on abnormality determination in the control unit 12. The contact output is adopted according to the specification of the current value or voltage value that can be passed by a relay circuit, a transistor, or the like, the presence or absence of insulation, and the like.

なお、異常判定部１４が異常を検知しなかった（正常であると判定された）場合にも（ステップＳ２７でＮｏ）、当該判定結果を記憶部１５にログとして記憶することとしてもよい。また、正常判定についても外部機器１７への報告を行うこととしてもよい。正常判定時の記憶部１５への記憶および外部機器１７への報告の有無を設定により切り替え可能としてもよい。 Even when the abnormality determination unit 14 does not detect an abnormality (determined to be normal) (No in step S27), the determination result may be stored in the storage unit 15 as a log. Moreover, it is good also as reporting to the external apparatus 17 also about normal determination. The storage in the storage unit 15 and the presence / absence of the report to the external device 17 at the time of normality determination may be switched by setting.

その後、異常検知装置４は、次回の異常判定処理のタイミングまで待機状態となる（ステップＳ３０）。以降、ステップＳ２５〜Ｓ３０が繰り返し行われる。 Thereafter, the abnormality detection device 4 enters a standby state until the next abnormality determination process (step S30). Thereafter, steps S25 to S30 are repeatedly performed.

上記構成によれば、負荷であるスピーカ２の印加電圧および当該スピーカ２に流れる電流をそれぞれフーリエ変換したものを用いてスピーカ２のインピーダンスＺ（ω）を算出し、当該インピーダンスＺ（ω）を参照値と比較することで異常判定が行われる。このため、スピーカ２に供給される信号成分が異常判定の対象となる周波数領域にある程度存在していれば、当該周波数領域での異常判定が可能となる。したがって、スピーカケーブル３に電圧検出部５と電流検出部６とを接続する簡単な構成で、スピーカ２に供給される信号の種類によらず実使用状態においても異常検知を行うことができる。 According to the above configuration, the impedance Z (ω) of the speaker 2 is calculated using the Fourier transform of the applied voltage of the speaker 2 as a load and the current flowing through the speaker 2, and the impedance Z (ω) is referred to. Abnormality judgment is performed by comparing with the value. For this reason, if the signal component supplied to the speaker 2 exists to some extent in the frequency region that is the target of the abnormality determination, the abnormality determination in the frequency region can be performed. Therefore, with a simple configuration in which the voltage detection unit 5 and the current detection unit 6 are connected to the speaker cable 3, it is possible to detect an abnormality even in an actual use state regardless of the type of signal supplied to the speaker 2.

また、本実施形態においては、電圧および電流の実効値がしきい値未満である場合には、判定不能、短絡または断線と判定されるため、ノイズなどの影響によりインピーダンスを算出するためのデータとして適切でないデータ（電圧および電流）が得られても、誤判定を防ぐことができる。 In the present embodiment, when the effective values of the voltage and current are less than the threshold value, it is determined that the determination is impossible, short circuit, or disconnection. Therefore, as data for calculating the impedance due to the influence of noise or the like. Even if inappropriate data (voltage and current) are obtained, erroneous determination can be prevented.

さらに、本実施形態においては、コヒーレンスＣＯＨ（ω）がしきい値未満である周波数は異常判定の対象から除外される。コヒーレンスＣＯＨ（ω）が小さくなるということは、スピーカ２に印加される電圧とスピーカ２を流れる電流との相関が低下していることを意味するため、ノイズの影響を受けたり周波数成分が小さ過ぎたりするなどにより、両者の相関が低下していると考えられる。相関が低下すると、インピーダンスが正しく算出できないおそれがある。このため、対応する周波数におけるインピーダンスの値を異常判定に用いないことにより、誤判定を防ぐことができる。 Furthermore, in the present embodiment, the frequency at which the coherence COH (ω) is less than the threshold value is excluded from the abnormality determination target. A reduction in coherence COH (ω) means that the correlation between the voltage applied to the speaker 2 and the current flowing through the speaker 2 is lowered, and therefore the frequency component is too small due to the influence of noise. It is considered that the correlation between the two has been reduced due to, for example. If the correlation decreases, the impedance may not be calculated correctly. For this reason, erroneous determination can be prevented by not using the impedance value at the corresponding frequency for abnormality determination.

さらに、本実施形態においては、電圧のパワースペクトルＧ_ＶＶ（ω）および電流のパワースペクトルＧ_ＩＩ（ω）の少なくともいずれか一方がしきい値未満である周波数は異常判定の対象から除外される。有限長のフーリエ変換を行う際に、波形が変化し、本来のパワースペクトルと異なるパワースペクトルが得られる場合がある（例えば本来は周波数成分が存在しない周波数領域に小さい周波数成分が生じる場合がある）。本来のパワースペクトルと異なるパワースペクトルが得られると、インピーダンスが正しく算出できないおそれがある。このため、対応する周波数におけるインピーダンスの値を異常判定に用いないことにより、誤判定を防ぐことができる。 Further, in the present embodiment, a frequency at which at least one of the voltage power spectrum G _VV (ω) and the current power spectrum G _II (ω) is less than the threshold value is excluded from the abnormality determination target. When performing a Fourier transform of a finite length, the waveform may change and a power spectrum different from the original power spectrum may be obtained (for example, a small frequency component may be generated in a frequency region where no frequency component originally exists). . If a power spectrum different from the original power spectrum is obtained, the impedance may not be calculated correctly. For this reason, erroneous determination can be prevented by not using the impedance value at the corresponding frequency for abnormality determination.

さらに、本実施形態においては、別途設定された周波数成分におけるインピーダンスの値も異常判定に用いないこととすることができる。これにより、故障や負荷の変動以外の原因（例えば温度や湿度などインピーダンスの変動が予め予想される原因）でインピーダンスが変化する周波数領域を異常判定から除外することができ、誤判定を防ぐことができる。 Furthermore, in the present embodiment, the impedance value in a separately set frequency component may not be used for abnormality determination. As a result, frequency regions in which impedance changes due to causes other than failures and load fluctuations (for example, impedance fluctuations such as temperature and humidity are predicted in advance) can be excluded from abnormality determination, and erroneous determination can be prevented. it can.

このように、本実施形態における異常判定処理は、上述したような様々な判定処理基準（図２におけるステップＳ２〜Ｓ７）および様々な周波数除外処理（図２におけるステップＳ９〜Ｓ１３）を行うことにより、スピーカ２に送られる信号が様々に変化しても適切な異常判定が可能となる。ここで、スピーカ２に送られる様々な信号について例示する。 As described above, the abnormality determination process in the present embodiment is performed by performing various determination process standards (steps S2 to S7 in FIG. 2) and various frequency exclusion processes (steps S9 to S13 in FIG. 2) as described above. Even if the signal sent to the speaker 2 changes variously, it is possible to determine an appropriate abnormality. Here, various signals sent to the speaker 2 will be exemplified.

（無信号）
通常の放送中などにも生じ得る信号で、スピーカ２に印加される電圧およびスピーカ２を流れる電流が理想的にはともに０となる。しかしながら、ノイズなどの影響により、電圧検出部５で検出される電圧および電流検出部６で検出される電流はいずれも０とならない。したがって、これらのノイズに基づいて異常判定を行うことは適切ではないため、電流および電圧の実効値についてのしきい値を設けて、判定不能とすることにより、誤判定を防ぐことができる。 (No signal)
In a signal that can also occur during normal broadcasting, the voltage applied to the speaker 2 and the current flowing through the speaker 2 are both ideally zero. However, neither the voltage detected by the voltage detector 5 nor the current detected by the current detector 6 becomes 0 due to the influence of noise or the like. Therefore, since it is not appropriate to make an abnormality determination based on these noises, erroneous determination can be prevented by providing threshold values for the effective values of current and voltage to make the determination impossible.

（音楽信号）
音楽信号は、低周波数成分のエネルギーに比べて高周波数成分エネルギーが小さいものが多く、しかも、エネルギーが大きい周波数が時間的に変動するため、瞬間的に見ると成分が小さい周波数領域が多くなる。成分の小さい周波数領域においては、インピーダンスの算出が正しく行えないおそれがある。ここで、成分の小さい周波数領域においてはコヒーレンスＣＯＨ(ω)が小さくなる傾向があるため、コヒーレンスＣＯＨ（ω）についてのしきい値を設けて、しきい値未満の周波数領域を異常判定から除外することにより、音楽信号を用いて異常判定を行いつつ、誤判定を防ぐことができる。さらに、電圧および電流のそれぞれについて成分の微小な周波数領域を除外するために、電圧のパワースペクトルＧ_ＶＶ（ω）および電流のパワースペクトルＧ_ＩＩ（ω）についてのしきい値を設けて、しきい値未満の周波数領域を異常判定から除外することにより、音楽信号を用いて異常判定を行いつつ、誤判定を防ぐことができる。 (Music signal)
Many music signals have small high-frequency component energy compared to low-frequency component energy, and moreover, since a frequency with a large energy fluctuates with time, there are many frequency regions with small components when viewed instantaneously. In a frequency region with a small component, there is a possibility that impedance cannot be calculated correctly. Here, since the coherence COH (ω) tends to be small in a frequency region with a small component, a threshold value for the coherence COH (ω) is provided, and a frequency region below the threshold value is excluded from abnormality determination. Accordingly, it is possible to prevent erroneous determination while performing abnormality determination using a music signal. Further, in order to exclude a minute frequency region of a component for each of voltage and current, thresholds are provided for the power spectrum G _VV (ω) of the voltage and the power spectrum G _II (ω) of the current, and the threshold is set. By excluding the frequency region below the value from the abnormality determination, it is possible to prevent the erroneous determination while performing the abnormality determination using the music signal.

（音声信号）
音声信号は、音楽信号と同様、成分の小さい周波数領域が多く存在し、インピーダンスの算出が正しく行えないおそれがある。したがって、音楽信号の場合と同様に、コヒーレンスＣＯＨ（ω）および各パワースペクトルＧ_ＶＶ（ω），Ｇ_ＩＩ（ω）についてのしきい値をそれぞれ設けて、しきい値未満の周波数領域を異常判定から除外することにより、音声信号を用いて異常判定を行いつつ、誤判定を防ぐことができる。 (Audio signal)
Similar to a music signal, an audio signal has many frequency regions with small components, and there is a possibility that impedance cannot be calculated correctly. Therefore, as in the case of the music signal, threshold values are provided for the coherence COH (ω) and each of the power spectra G _VV (ω) and G _II (ω), and a frequency region below the threshold value is determined to be abnormal. By removing from the above, erroneous determination can be prevented while performing abnormality determination using the audio signal.

（ホワイトノイズ）
ホワイトノイズは、全周波数領域で成分が存在するため、全周波数領域における正しいインピーダンスの算出が期待できる。しかし、パワーアンプ１からスピーカ２へ出力される信号に対して帯域制限処理が施される音響装置がある。例えば信号伝送ラインにトランスが用いられる構成においては、磁気回路が飽和しないように高域通過フィルタが設けられ、低周波数成分が減衰される。また、例えば２ウェイスピーカシステムなどのように、低周波数領域を担当するスピーカと、高周波数領域を担当するスピーカとが異なるスピーカ２で構成され、各スピーカ２にそれぞれパワーアンプ１が設けられている構成においては、各パワーアンプ１には、予め高域通過フィルタや低域通過フィルタなどが設けられ、帯域制限される。この場合においては、成分が小さい周波数領域が存在することとなり、成分が小さい周波数領域では、インピーダンスの算出が正しく行えないおそれがある。したがって、音楽信号の場合と同様に、コヒーレンスＣＯＨ（ω）および各パワースペクトルＧ_ＶＶ（ω），Ｇ_ＩＩ（ω）についてのしきい値をそれぞれ設けて、しきい値未満の周波数領域を異常判定から除外することにより、ホワイトノイズを用いて異常判定を行いつつ、誤判定を防ぐことができる。 (White noise)
Since white noise has components in the entire frequency region, it can be expected to calculate a correct impedance in the entire frequency region. However, there is an audio device in which band limitation processing is performed on a signal output from the power amplifier 1 to the speaker 2. For example, in a configuration in which a transformer is used for a signal transmission line, a high-pass filter is provided so as not to saturate the magnetic circuit, and low-frequency components are attenuated. Further, for example, a speaker in charge of a low frequency region and a speaker in charge of a high frequency region are configured by different speakers 2 such as a 2-way speaker system, and each speaker 2 is provided with a power amplifier 1. In the configuration, each power amplifier 1 is preliminarily provided with a high-pass filter, a low-pass filter, and the like, and is band-limited. In this case, a frequency region with a small component exists, and there is a possibility that the impedance cannot be calculated correctly in the frequency region with a small component. Therefore, as in the case of the music signal, threshold values are provided for the coherence COH (ω) and each of the power spectra G _VV (ω) and G _II (ω), and a frequency region below the threshold value is determined to be abnormal. By removing from the above, it is possible to prevent erroneous determination while performing abnormality determination using white noise.

（ピンクノイズ）
ピンクノイズも全周波数領域で成分が存在するが、高周波数領域ではエネルギーが小さい。また、ホワイトノイズの場合と同様に、帯域制限処理が施される構成においては成分が小さい周波数領域が存在することとなる。成分が小さい周波数領域では、インピーダンスの算出が正しく行えないおそれがある。したがって、音楽信号の場合と同様に、コヒーレンスＣＯＨ（ω）および各パワースペクトルＧ_ＶＶ（ω），Ｇ_ＩＩ（ω）についてのしきい値をそれぞれ設けて、しきい値未満の周波数領域を異常判定から除外することにより、ピンクノイズを用いて異常判定を行いつつ、誤判定を防ぐことができる。 (Pink noise)
Pink noise also has components in the entire frequency range, but the energy is small in the high frequency range. Further, as in the case of white noise, a frequency region with a small component exists in the configuration in which the band limiting process is performed. In the frequency region where the component is small, there is a possibility that the impedance cannot be calculated correctly. Therefore, as in the case of the music signal, threshold values are provided for the coherence COH (ω) and each of the power spectra G _VV (ω) and G _II (ω), and a frequency region below the threshold value is determined to be abnormal. By removing from the above, erroneous determination can be prevented while performing abnormality determination using pink noise.

（正弦波信号）
正弦波信号に有限長のフーリエ変換を適用すると、その結果は、線スペクトルにはならず、正弦波の周波数以外の周波数領域にも成分が存在してしまう。これは、フーリエ変換する対象の有限長の時間信号が、当該時間信号の時間長（窓）を周期とする繰り返し信号であることを前提にフーリエ変換していることによる。つまり、窓の繋ぎ目で信号の不連続が生じると、フーリエ変換する対象が元の正弦波とは異なる波形となってしまう。この不連続をなくすために、一般的に、フーリエ変換する前に窓関数処理が行われる。窓関数処理を行うことにより、正弦波の周波数以外の周波数領域における成分は幾分抑えられるが、正弦波の周波数以外の周波数領域における成分は完全にはなくならない。本来存在しない周波数におけるインピーダンスの算出は、異常判定において誤判定の原因となるおそれがある。したがって、電圧および電流のそれぞれについて成分の微小な周波数領域を除外するために、電圧のパワースペクトルＧ_ＶＶ（ω）および電流のパワースペクトルＧ_ＩＩ（ω）についてのしきい値を設けて、しきい値未満の周波数領域を異常判定から除外することにより、正弦波信号を用いて異常判定を行いつつ、誤判定を防ぐことができる。 (Sine wave signal)
When a finite-length Fourier transform is applied to a sine wave signal, the result is not a line spectrum, and components exist in a frequency region other than the frequency of the sine wave. This is because the Fourier transform is performed on the assumption that the finite-length time signal to be Fourier-transformed is a repetitive signal whose period is the time length (window) of the time signal. That is, when a signal discontinuity occurs at the joint of the windows, the object to be Fourier transformed becomes a waveform different from the original sine wave. In order to eliminate this discontinuity, window function processing is generally performed before Fourier transform. By performing window function processing, components in the frequency region other than the frequency of the sine wave are somewhat suppressed, but components in the frequency region other than the frequency of the sine wave are not completely eliminated. Calculation of impedance at a frequency that does not exist originally may cause erroneous determination in abnormality determination. Therefore, in order to exclude a minute frequency region of a component for each of voltage and current, thresholds are provided for the power spectrum G _VV (ω) of the voltage and the power spectrum G _II (ω) of the current, so By excluding the frequency region less than the value from the abnormality determination, it is possible to prevent the erroneous determination while performing the abnormality determination using the sine wave signal.

以上のように、本実施形態においては、可聴帯域内の周波数成分を有する信号を異常判定に利用可能である。さらに、可聴帯域外の周波数成分を有する信号も異常判定に利用可能である。例えば、可聴帯域以外の正弦波（例えば２１ｋＨｚの正弦波など）を常時スピーカ２に出力することで、スピーカ２の可聴範囲内にいる人に不快感を与えずに、常時異常判定を行うことができる。また、可聴帯域内の周波数であっても、人間の聴覚の感度が低い帯域（低周波数領域、高周波数領域）のバンドパスノイズを小さいレベルで常時出力することによってもスピーカ２の可聴範囲内にいる人に不快感を与えずに、常時異常判定を行うことができる。 As described above, in the present embodiment, a signal having a frequency component within the audible band can be used for abnormality determination. Furthermore, signals having frequency components outside the audible band can also be used for abnormality determination. For example, by always outputting a sine wave other than the audible band (for example, a sine wave of 21 kHz) to the speaker 2, it is possible to always perform abnormality determination without causing discomfort to a person within the audible range of the speaker 2. it can. Further, even if the frequency is within the audible band, the bandpass noise in the band (low frequency region, high frequency region) where the human auditory sensitivity is low is always output at a small level within the audible range of the speaker 2. It is possible to always perform abnormality determination without causing discomfort to the person who is present.

ここで、以下に上記構成の異常検知装置４を複数のスピーカを有する音響装置に適用した場合の異常判定処理についてより具体的に説明する。図４は図１に示す異常検知装置の適用例を示す概略構成図である。なお、上記実施形態の構成と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。 Here, the abnormality determination process when the abnormality detection device 4 having the above configuration is applied to an acoustic device having a plurality of speakers will be described in more detail below. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an application example of the abnormality detection apparatus shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar to the structure of the said embodiment, and description is abbreviate | omitted.

図４に示す例においても、異常検知装置４は、スピーカケーブル３に電圧検出部５および電流検出部６が接続されている。異常検知装置４には、ＬＡＮなどのネットワークＮを介して異常検知装置４の設定入力および判定結果の出力を行うパーソナルコンピュータなどの外部機器１７が接続されている。 Also in the example illustrated in FIG. 4, in the abnormality detection device 4, the voltage detection unit 5 and the current detection unit 6 are connected to the speaker cable 3. The abnormality detection device 4 is connected to an external device 17 such as a personal computer that performs setting input and determination result output of the abnormality detection device 4 via a network N such as a LAN.

本例において、スピーカケーブル３には、複数のスピーカ２ａ，２ｂ，…，２ｎ，…（以下、まとめて２Ｎと表記する場合がある）が互いに並列に接続されている。また、パワーアンプ１には、入力としてマイクロホン１８や例えばオーディオプレイヤや楽器などの演奏機器１９などの音響入力を混合するミキサ２０が接続されている。このように本例の音響装置においては、マイクロホン１８によるアナウンスおよび演奏機器１９によるＢＧＭの放送を複数のスピーカ２Ｎで出力するような構成を有している。このような音響装置は、例えば、商業施設の放送設備に適用される。このような構成においても、図３に示したのと同様に異常検知装置４が設置、運用され、図１および図２で示したのと同様に、異常検知装置４は、所定のタイミングで異常判定処理を行う。異常判定処理の結果は、異常検知装置４の記憶部１５にログとして記憶され、適宜、外部機器１７へ電子メールなどにより転送される。 In this example, a plurality of speakers 2a, 2b,..., 2n,... (Hereinafter may be collectively referred to as 2N) are connected to the speaker cable 3 in parallel. The power amplifier 1 is connected to a mixer 20 that mixes an acoustic input such as a microphone 18 or a performance device 19 such as an audio player or a musical instrument. As described above, the audio apparatus of this example has a configuration in which the announcement by the microphone 18 and the BGM broadcast by the performance device 19 are output by the plurality of speakers 2N. Such an acoustic device is applied to, for example, broadcasting facilities in commercial facilities. Even in such a configuration, the abnormality detection device 4 is installed and operated in the same manner as shown in FIG. 3, and as shown in FIGS. 1 and 2, the abnormality detection device 4 is abnormal at a predetermined timing. Judgment processing is performed. The result of the abnormality determination process is stored as a log in the storage unit 15 of the abnormality detection device 4 and appropriately transferred to the external device 17 by e-mail or the like.

異常検知装置４の設置時において設定される参照値および各しきい値は、例えば、複数のスピーカ２がすべて正常に動作している状態で演奏機器１９から所定の音楽信号を出力することにより、測定されたインピーダンスに基づいて設定される。 The reference value and each threshold value set at the time of installation of the abnormality detection device 4 are obtained by, for example, outputting a predetermined music signal from the performance device 19 in a state where all of the plurality of speakers 2 are operating normally. Set based on measured impedance.

異常検知装置４の設置後、例えばパワーアンプ１に近い側から２つ目のスピーカ２ｂと３つ目のスピーカ２ｃとの間のスピーカケーブル３（図４における（Ａ）の位置）が何らかの原因（例えばネズミに齧られた等）により断線したとする。この状態で、異常検知装置４が異常判定処理を開始した場合、算出されるインピーダンスＺ（ω）は、３つ目以降のスピーカ２ｃ，２ｄ，…が取り外された状態と同様の状態となるため、正常動作時の値（すなわち上記で設定されるような参照値）に対して変化する。 After installation of the anomaly detection device 4, for example, the speaker cable 3 (position (A) in FIG. 4) between the second speaker 2b and the third speaker 2c from the side close to the power amplifier 1 has some cause ( For example, it is assumed that the wire is broken due to being beaten by a mouse. In this state, when the abnormality detection device 4 starts the abnormality determination process, the calculated impedance Z (ω) is the same as the state in which the third and subsequent speakers 2c, 2d,. It changes with respect to the value during normal operation (that is, the reference value as set above).

例えば、インピーダンス特性が等しい１０個のスピーカを備える構成の場合、上記断線が生じると、２個のスピーカ２ａ，２ｂが並列接続されたときのインピーダンスＺ（ω）となるため、正常動作時の値（参照値）に比べて５倍のインピーダンスＺ（ω）が算出される。このため、異常判定処理において、異常と判定される。この結果、外部機器１７に異常判定が生じたことが電子メールなどにより報告される。外部機器１７の所持者（管理者など）は、外部機器１７を通じて音響装置の異常状態を確認することができる。 For example, in the case of a configuration including 10 speakers having the same impedance characteristics, when the disconnection occurs, impedance Z (ω) is obtained when the two speakers 2a and 2b are connected in parallel. An impedance Z (ω) that is five times as large as (reference value) is calculated. For this reason, it is determined as abnormal in the abnormality determination process. As a result, it is reported by e-mail or the like that an abnormality determination has occurred in the external device 17. The owner (such as an administrator) of the external device 17 can check the abnormal state of the audio device through the external device 17.

例えば、異常時のインピーダンスを記憶することにより、管理者は、断線が生じた場所を特定することができる。さらに、正常と判定された際のログも記憶することにより、管理者は、ログをたどっていつまで正常に動作しているかを把握することができる。 For example, by storing the impedance at the time of abnormality, the administrator can specify the location where the disconnection has occurred. Furthermore, by storing a log when it is determined to be normal, the administrator can grasp how long it has been operating normally by following the log.

なお、異常判定のためのインピーダンスＺ（ω）と参照値との差または比についてのしきい値を例えばスピーカ１個分より小さい値に設定することにより、スピーカ２Ｎがスピーカケーブル３に接続されている何れの場所において断線が生じても異常が発生したとして判定を行うことができる。 Note that the speaker 2N is connected to the speaker cable 3 by setting a threshold value for the difference or ratio between the impedance Z (ω) for abnormality determination and the reference value to a value smaller than, for example, one speaker. It can be determined that an abnormality has occurred regardless of where the disconnection occurs.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements, changes, and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施形態においては、負荷としてスピーカ２を備えた音響装置に異常検知装置４を適用する例について主に説明したが、本発明はこれに限られず、電圧を印加することによって駆動する負荷であればどのような負荷についても本発明の異常検知装置を適用可能である。また、上記実施形態においては、負荷であるスピーカ２を備えた音響装置に、異常検知装置４を接続して使用する態様を例示したが、本発明の異常検知装置は、パワーアンプ１またはスピーカ２内に設けられることとしてもよいし、パワーアンプ１、スピーカ２および異常検知装置４を含む１つのシステムとして構成されてもよい。すなわち、本発明の異常検知装置は、負荷およびそれを駆動する装置のいずれかに一体的に構成されてもよいし、負荷およびそれを駆動する装置と異常検知装置とを一体のシステムとして構成してもよい。 For example, in the above embodiment, the example in which the abnormality detection device 4 is applied to an acoustic device including the speaker 2 as a load has been mainly described. However, the present invention is not limited to this, and the load is driven by applying a voltage. If so, the abnormality detection device of the present invention can be applied to any load. Moreover, in the said embodiment, although the aspect which connects and uses the abnormality detection apparatus 4 for the acoustic apparatus provided with the speaker 2 which is load was illustrated, the abnormality detection apparatus of this invention is the power amplifier 1 or the speaker 2. The power amplifier 1, the speaker 2, and the abnormality detection device 4 may be configured as one system. That is, the abnormality detection device of the present invention may be configured integrally with either the load or the device that drives the load, or the load, the device that drives the device, and the abnormality detection device are configured as an integrated system. May be.

本発明の異常検知装置は、簡単な構成で実使用状態においても異常検知を行うために有用である。 The abnormality detection apparatus of the present invention is useful for detecting an abnormality even in actual use with a simple configuration.

１パワーアンプ
２スピーカ（負荷）
３スピーカケーブル
４異常検知装置
５電圧検出部
６電流検出部
７，１０バッファアンプ
８，１１ＡＤ変換器
９電流センサ
１２制御部
１３算出部
１４異常判定部
１５記憶部
１６外部インターフェース
１７外部機器
１８マイクロホン
１９演奏機器
２０ミキサ
1 Power amplifier 2 Speaker (load)
3 Speaker cable 4 Abnormality detection device 5 Voltage detection unit 6 Current detection unit 7, 10 Buffer amplifier 8, 11 AD converter 9 Current sensor 12 Control unit 13 Calculation unit 14 Abnormality determination unit 15 Storage unit 16 External interface 17 External device 18 Microphone 19 performance equipment 20 mixer

Claims

A voltage detector for detecting a voltage applied to the load;
A current detector for detecting the current flowing through the load;
A calculation unit for calculating an impedance of a load based on the detected voltage and the current;
An abnormality determination unit that determines the abnormality of the load by comparing the impedance of the load with a predetermined reference value;
The calculation unit is an abnormality detection device that Fourier-transforms the detected voltage and current, respectively, and calculates a load impedance based on the Fourier-transformed voltage and current.

The calculation unit calculates coherence from the Fourier-transformed voltage and current, and calculates the impedance of the load calculated at a frequency at which the coherence value is less than a predetermined threshold from the determination target in the abnormality determination unit. The abnormality detection device according to claim 1, which is excluded.

The calculation unit calculates each power spectrum from the Fourier-transformed voltage and current, and a frequency at which at least one of the voltage power spectrum and the current power spectrum is less than a predetermined threshold value set for each of them. The abnormality detection device according to claim 1, wherein the impedance of the load calculated in step 1 is excluded from determination targets in the abnormality determination unit.

The abnormality detection device according to claim 1, wherein the calculation unit excludes the impedance of the load calculated at a preset frequency from a determination target in the abnormality determination unit.

The calculation unit calculates an effective value of a voltage applied to the load from the detected voltage, calculates an effective value of a current flowing through the load from the detected current,
The abnormality determination unit determines that a short circuit occurs when the effective value of the voltage is smaller than a predetermined first voltage threshold value and the effective value of the current is equal to or greater than a predetermined first current threshold value. The abnormality detection device according to any one of claims 1 to 4.

The calculation unit calculates an effective value of a voltage applied to the load from the detected voltage, calculates an effective value of a current flowing through the load from the detected current,
The abnormality determination unit determines that a break has occurred when the effective value of the voltage is equal to or greater than a predetermined second voltage threshold value and the effective value of the current is smaller than a predetermined second current threshold value. The abnormality detection device according to any one of claims 1 to 5.

The calculation unit calculates an effective value of a voltage applied to the load from the detected voltage, calculates an effective value of a current flowing through the load from the detected current,
The abnormality determination unit determines that the determination is impossible when the effective value of the voltage is smaller than a predetermined third voltage threshold value and the effective value of the current is smaller than a predetermined third current threshold value. The abnormality detection device according to claim 1, wherein the determination is not performed.