一種機動車音量智能調節喇叭的製作方法
2023-09-19 08:40:35
專利名稱：一種機動車音量智能調節喇叭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機動車喇叭，特別涉及一種能降低環境噪音的機動車喇叭，本實用新型利用一系列計算方法根據不同的情景模式，不同的環境變量自動調節輸出音量的大小。
背景技術：
機動車喇叭是汽車的主要語言，是駕駛者與行車環境進行交流的主要工具，是駕駛者保證交通安全的主要手段。城市交通噪聲超過國家制定的交通噪聲標準的情況已經司空見慣，是城市噪聲汙染的主要來源，給人們造成極大的負面影響甚至危害。交通噪聲超標的直接原因在於喇叭的聲級偏高、喇叭的聲學特性不合理，間接原因在於環境噪聲超標；兩種原因之間的正反饋效應及惡性因果關係使城市噪聲汙染呈現越來越嚴重的趨勢。於是出現了可以調節音量的機動車喇叭，比如專利號200710156977.2的根據環境噪音自動調節音量的環保型汽車喇叭，利用安裝在車廂外的話筒採集環境音量，通過模擬電路自動控制兩個不同功率的喇叭，輸出高低不同的兩種音量，從而達到降低環境噪聲的目的，但是此技術方案調節的音量值只有兩檔，在高速行駛和低速行駛的情況下按照同樣控制方式鳴笛就顯得不太合理了，而且在鳴笛的過程中也很容易受到自身鳴笛的影響而失去降低噪聲的目的。
發明內容本實用新型的目的在於，提供一種手動，自動模式相結合的機動車音量智能調節喇叭，手動模式下能根據使用者的意圖控制安裝在車體上不同位置的單個或多個喇叭發出不同音量的鳴響，自動模式下能根據人工增益調節值、行車速度和環境音量的改變按照各自預先設定的權重自動計算並控制喇叭輸出音量值的大小，在保證安全行車的前提下可在很大程度上降低環境噪聲。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:一種機動車音量智能調節喇口八，主要由喇叭按鈕、喇叭、控制器和音頻功放組成，其中還包括若干感應環境參數變化的傳感器、喇叭按鈕上裝有若干壓力傳感器、若干喇叭安裝在車身不同位置上、數位訊號處理控制器、輔助電路，調節喇叭輸出音量的手動增益調節裝置，以及喇叭輸出音量智能調節模式或手動控制模式的選擇裝置構成。輔助電路包括，按鍵電路、顯示電路、晶振、看門狗，時鐘電路和電源，上電時為單片機提供運行的基本條件。喇叭按鈕具備觸壓壓力識別，在手動控制模式下，數位訊號處理控制器根據在喇叭按鈕上施加的壓力大小。通過功放電路驅動喇叭發出相應音量的鳴響。喇叭按鈕的不同方向上分布有若干壓力傳感器，數位訊號處理控制器根據施加在這些壓力傳感器上壓力的大小。通過功放電路驅動安裝在車身不同位置的相應喇叭發出相應音量的鳴響。[0009]手動調節喇叭輸出音量的增益調節裝置是一個調節旋鈕或按鍵顯示電路。喇叭輸出音量智能調節模式或手動控制模式的選擇裝置是撥動開關或按鍵顯示電路。傳感器包括聲音傳感器、壓力傳感器、以及速度傳感器；速度採樣時也可以直接採集機動車自帶的速度信號。音量智能調節模式，是數位訊號處理控制器讀取人工增益調節值、行車速度和環境音量三個變量信號，經過適當轉換後通過一系列的計算方法適時計算輸出音量值並輸出到功放電路以驅動喇叭鳴響。每個變量參數都按照設定的權重對輸出音量計算值產生影響，當行車速度在設置下限速度值之下時，數位訊號處理控制器根據設定限速速度值、增益調節值和環境音量計算值一起按照各自權重計算輸出音量計算值，否則讀取當前行駛速度和其他變量一起參與計算輸出音量值計算，當鳴笛按鈕未按下時，數位訊號處理控制器讀取當前環境音量值，計算並保存該值與當前周期前設定次數周期內的環境音量值的平均值，該環境音量計算值再和行車速度值以及增益調節值按照各自的權重計算輸出音量計算值，當鳴笛按鈕按下時，數位訊號處理控制器直接讀取上一周期的環境音量計算值參與輸出音量值計算；在鳴笛按鈕按下前系統檢查輸出音量計算值，如果輸出音量計算值大於設定音量值，則降低輸出音量值至設定音量值，否者保持此輸出音量計算值。由於採用了上述技術，本實用新型具有如下優點:喇叭除了能根據駕駛者的主觀意圖靈活的控制喇叭的鳴響，還能夠準確、及時地根據行車速度和環境噪聲的大小自動進行調節；自動模式下喇叭音量在設定範圍內確保較環境噪聲稍高，以保證聽覺有效性並儘可能降低對環境的噪聲汙染。
圖1是本實用新型的電路方框圖；圖2是本實用新型的計算程序流程圖；圖1所示一種降噪型交通安全汽車喇叭由:數位訊號處理控制器1，信號傳感電路2，環境音量21，行車速度22，觸壓壓力23，觸壓方向24，模式調整電路3，自動/人工選擇31，增益調整32，輔組電路4，按鍵電路41，看門狗42，晶振43，顯示電路44，時鐘電路45，電源46，輸出電路5組成。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述:一種機動車音量智能調節喇叭，數位訊號處理控制器I是具有數模轉換功能的單片機，接通車載電源後，輔組電路4中的按鍵電路41、看門狗42、晶振43、顯示電路44、時鐘電路45，電源46 —起為單片機正常運行提供保證。數位訊號處理控制器I根據模式調整電路3中自動/手動模式選擇的不同狀態，讀取信號傳感電路2中相應傳感器的環境變量和增益調節32的值按照各自預先設定的權重計算輸出音量值，並在鳴笛按鈕按下時，判斷該計算值是否小於等於預先設置的喇叭最大音量，符合條件就直接輸出該值到輸出電路5，功放電路51、52根據數位訊號處理控制器I的輸出值驅動喇叭53、54工作。[0019]上述鳴笛按鈕中裝有若干壓力傳感器，跟安裝在汽車不同部位的喇叭一一對應，當模式調整電路3中自動/手動模式選擇31選擇手動模式，按動鳴笛按鈕時，鳴笛按鈕上的各方向上的觸壓壓力傳感器，根據駕駛員按壓的觸壓壓力及觸壓方向，輸出相應的觸壓壓力23和觸壓方向24信號到數位訊號處理控制器I，數位訊號處理控制器I讀取各個方向的壓力傳感器的觸壓壓力值23和增益調節值32按照設定的各自權重計算相應喇叭的輸出音量值，輸出到對應的功放電路，驅動安裝在車體上不同位置的單個或多個喇叭鳴響。當模式調整電路3自動/手動模式選擇31選擇自動模式時，數位訊號處理控制器I適時讀取手動增益調節值、行車速度值和環境音量計算值並計算出相應輸出音量計算值，由於每個參數都按照設定的權重對輸出音量計算值產生影響，如果行車速度很低或為零的時候，輸出音量就可能變得偏低，所以這裡設置了一個最低限速速度值，如果讀取的當前行車速度值低於這個最低限速速度，那麼按照這個設定限速速度值跟增益調節值和環境音量計算值一起按照各自權重計算輸出音量計算值，否者就取實際行車速度值參與計算；對於環境音量，考慮到自身鳴笛會干擾環境音量採樣時形成正反饋，所以在讀取環境音量的時候如果判斷鳴笛喇叭未按下時，讀取該值並計算和保存該值和當前周期前設定次數周期內的環境音量值的平均值，該環境音量計算值再和行車速度值以及增益調節值按照各自的權重計算輸出音量計算值，這樣在周圍環境噪聲值突然變化時對本系統輸出音量的影響就沒有那麼突兀了 ；當鳴笛喇叭按下時，數位訊號處理控制器忽略當前環境音量值，直接讀取環境音量計算值跟速度和增益調節值按照各自的權重計算輸出音量計算值，有效的避免自身喇叭鳴響後和環境音量採集系統形成正反饋。當然在自動模式下，也可以跟手動模式一樣根據觸壓方向，控制安裝在車體上不同位置的單個或多個喇叭鳴響，在保證安全行車的前提下進一步降低了環境噪聲。
權利要求1.一種機動車音量智能調節喇叭:由喇叭按鈕、喇叭、控制器和音頻功放組成，其特徵在於:所述機動車音量智能調節喇叭還包括若干感應環境參數變化的傳感器、喇叭按鈕上裝有若干壓力傳感器、若干喇叭安裝在車身不同位置上、數位訊號處理控制器、輔助電路，調節喇叭輸出音量的手動增益調節裝置，以及喇叭輸出音量智能調節模式或手動控制模式的選擇裝置構成。
2.根據權利要求1所述的機動車音量智能調節喇叭，其特徵在於:所述輔助電路包括，按鍵電路、顯不電路、晶振、看門狗，時鐘電路和電源。
3.根據權利要求1所述的機動車音量智能調節喇叭，其特徵在於:所述喇叭按鈕的不同方向上分布有若干壓力傳感器，數位訊號處理控制器根據施加在這些壓力傳感器上壓力的大小，通過功放電路驅動安裝在車身不同位置的相應喇叭發出相應音量的鳴響。
4.根據權利要求1所述的機動車音量智能調節喇叭，其特徵在於:所述手動調節喇叭輸出音量的增益調節裝置是手動調節旋鈕。
5.根據權利要求1所述的機動車音量智能調節喇叭，其特徵在於:所述手動調節喇叭輸出音量的增益調節裝置是通過按鍵顯示電路。
6.根據權利要求1所述的機動車音量智能調節喇叭，其特徵在於:所述喇叭輸出音量智能調節模式或手動控制模式的選擇裝置是撥動開關或按鍵顯示電路。
7.根據權利要求1所述機動車音量智能調節喇叭，其特徵在於:所述傳感器包括聲音傳感器、壓力傳感器、以及速度傳感器。
專利摘要本實用新型提供了一種機動車音量智能調節喇叭，主要由喇叭按鈕、喇叭、控制器和音頻功放組成，其中還包括若干感應環境參數變化的傳感器、喇叭按鈕上裝有若干壓力傳感器、若干喇叭安裝在車身不同位置上、數位訊號處理控制器、輔助電路、調節喇叭輸出音量的手動增益調節裝置，以及喇叭輸出音量智能調節模式或手動控制模式的選擇裝置構成。
文檔編號H03G3/20GK203027210SQ20122031723
公開日2013年6月26日 申請日期2012年6月21日 優先權日2012年6月21日
發明者龍澍坤 申請人:龍澍坤