智能車載環境聲音引入系統的製作方法

2023-08-05 19:26:46 1

智能車載環境聲音引入系統的製作方法
【專利摘要】一種智能車載環境聲音引入系統，它包括車外麥克風、智能控制器和揚聲器，所述智能控制器內設置有功率放大器、兩個比較器和兩個電子開關，車外麥克風的輸出信號進入智能控制器後分成兩路，一路信號依次經兩個電子開關和功率放大器驅動揚聲器，另一路經幅值提取模塊接入第一比較器的同相輸入端和第二比較器的反相輸入端，第一比較器的反相輸入端接低壓閾值，第二比較器的同相輸入端接高壓閾值，兩個比較器的輸出端分別接兩個電子開關的控制端。本發明利用車外麥克風採集車外環境聲音信號，智能控制器對該信號進行過濾後驅動揚聲器，所述系統既可以保持車內的低噪聲水平，又可以使駕駛員聽到其他車輛的鳴笛聲，從而提高了行車的安全性。
【專利說明】智能車載環境聲音引入系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種可將其它車輛的鳴笛聲引入車內的裝置，屬於汽車【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著降噪技術的不斷發展，高中檔車輛的車內噪聲越來越低，並且車內降噪聲技術正在向中低端車型普及。噪聲的降低雖然可以提高車輛的乘駕舒適性，但也會給汽車的駕駛造成不良影響，例如當汽車的門窗全部關閉時，如果車內收音機或者CD等音響設備開啟，駕駛員就很難聽到其他車輛的鳴笛聲音，這樣就給人們的出行帶來了安全隱患。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在於針對現有技術之弊端，提供一種智能車載環境聲音引入系統，在不影響車輛乘駕舒適性的同時，使駕駛員能夠聽到其他車輛的鳴笛聲，提高行車的安全性。
[0004]本發明所述問題是以下述技術方案實現的:
一種智能車載環境聲音引入系統，構成中包括車外麥克風、智能控制器和揚聲器，所述智能控制器內設置有功率放大器、兩個比較器和兩個電子開關，車外麥克風的輸出信號依次經音頻放大器和耦合電容進入智能控制器後分成兩路，一路信號依次經兩個電子開關和功率放大器驅動揚聲器，另一路經幅值提取模塊接入第一比較器的同相輸入端和第二比較器的反相輸入端，第一比較器的反相輸入端接低壓閾值，第二比較器的同相輸入端接高壓閾值，兩個比較器的輸出端分別接兩個電子開關的控制端，所述系統按下述方式運作:
車外麥克風將採集的音頻信號送入智能控制器，第一比較器將該音頻信號的幅值與低壓閾值相比較，當音頻信號的幅值大於低壓閾值時，第一比較器輸出第一電子開關的控制信號，使第一電子開關閉合；第二比較器將該音頻信號的幅值與高壓閾值相比較，當音頻信號的幅值小於高壓閾值時，第二比較器輸出第二電子開關的控制信號，使第二電子開關閉合；當兩個電子開關同時閉合時，音頻信號依次經兩個電子開關進入功率放大器，由功率放大器驅動揚聲器發聲。
[0005]上述智能車載環境聲音引入系統，構成中還包括車內麥克風，所述車內麥克風的輸出信號經放大後送入設置在智能控制器內的音量控制模塊，音量控制模塊根據該信號的幅值計算出功率放大器的增益值並輸出功率放大器的增益控制信號，使揚聲器輸出的聲音信號的幅值與揚聲器發聲前車內聲音信號的幅值的比值為設定值。
[0006]上述智能車載環境聲音引入系統，構成中還包括音量電位器和控制模式轉換開關，所述音量電位器與分壓電阻串接後接直流電源，音量電位器的滑動端輸出的音量控制信號接智能控制器內的音量控制模塊，所述控制模式轉換開關的一端接地，另一端接音量控制模塊的輸入端並經上拉電阻接電源正極，音量控制模塊採集控制模式轉換開關的輸出信號，當該信號為高電平時轉入自動模式，根據車內麥克風的輸出信號計算功率放大器的增益值；當該信號為低電平時轉入手動控制模式，由音量電位器的輸出信號控制功率放大器的增益值。
[0007]上述智能車載環境聲音引入系統，所述車外麥克風設置四個，它們分別安裝在車輛的左前部、右前部、左後部和右後部。
[0008]上述智能車載環境聲音引入系統，所述揚聲器(SP)安裝在駕駛員附近。
[0009]本發明利用車外麥克風採集車外環境聲音信號，智能控制器對該信號進行過濾後驅動揚聲器，使揚聲器只在車外環境的聲壓級與汽車和摩託車喇叭的聲壓級相當時發聲，其它情況下不發聲，這樣既可以保持車內的低噪聲水平，又可以使駕駛員聽到其他車輛的鳴笛聲，從而提高了行車的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0011]圖1是本發明的電原理圖。
[0012]圖中各標號清單為:U1、智能控制器；SP、揚聲器(SPA3250) ；MIC1?MIC4、第一車外麥克風?第四車外麥克風(ZJ015MR) ;MIC5、車內麥克風(ZJ015MR) ;F1?F5、第一音頻放大器?第五音頻放大器(TDA8567Q) ;F6、功率放大器(LM1875) ;B1、第一比較器(LM339)；B2、第二比較器(LM339) ;K1、第一電子開關(TPS2013D) ;Κ2、第二電子開關(TPS2013D)；V0L、音量控制模塊；FZ、幅值提取模塊；C1?C4、第一耦合電容?第四耦合電容(4.7nF)；KZ、控制模式轉換開關；W、音量電位器(CP30-10k歐姆)；R1、分壓電阻(Ik歐姆)；R2、上拉電阻(4.7k歐姆)。
【具體實施方式】
[0013]本發明可在駕駛員開啟收音機或者CD等音響設備且車窗全部關閉，駕駛員無法聽到車外環境聲音的情況下，幫助駕駛員聽到其他車輛的鳴笛聲音，提高駕駛的安全性。
[0014]本發明包括裝配於車身外側的4個車外麥克風MICl?MIC4、車內麥克風MIC5、智能控制器Ul (以下簡稱控制器)、揚聲器SP、音量電位器W和控制模式轉換開關KZ,其中音量電位器W和控制模式轉換開關KZ可以組成開關電位器，並由音量調節旋鈕來操控。音量調節旋鈕的檔位分為AutO (自動)檔和音量調節區間(旋鈕順時針旋轉時音量逐漸增加)。
[0015]在駕駛員開啟系統開關後，智能車載環境聲音引入系統開始工作。車身外側的4個車外麥克風MICl?MIC4米集車外環境聲音信號發送給控制器,控制器對車外環境聲音信號進行過濾，並控制揚聲器發出過濾後的聲音。
[0016]系統開啟後，如音量調節旋鈕處於Auto檔位(控制模式轉換開關KZ斷開)，系統直接進入自動模式，此時控制器控制車內麥克風MIC5進入工作模式，車內麥克風MIC5採集車內噪聲信號並發送給控制器內的音量控制模塊V0L，音量控制模塊VOL根據車內噪聲數據自動調節揚聲器音量，使揚聲器所發出的聲音的音量能夠被駕駛員接受。
[0017]系統開啟後，如音量調節旋鈕處於音量調節區間(控制模式轉換開關KZ閉合)，或者音量調節旋鈕從Auto檔位調節至音量調節區間，則根據音量電位器W的輸出信號控制揚聲器音量，駕駛員可以根據自己的需要調節音量的高低。車外環境聲音信號過濾條件:
根據相關標準規定，對於功率不大於7kW的摩託車，喇叭的聲壓級應不小於83 dB(A)(分貝)，且不大於112 dB (A) J#M、N類汽車和功率大於7kW的摩託車，喇叭的聲壓級應不小於93 dB(A)，且不大於112 dB㈧。適當設置第一比較器反相輸入端的低壓閾值VL以及第二比較器同相輸入端的高壓閾值VH，使控制器剛好將80 dB(A)以下及120 dB(A)以上的聲音過濾掉，將80 dB(A)至120 dB(A)的聲音發給揚聲器，通過揚聲器讓駕駛員聽到其他車輛的鳴笛聲音。
【權利要求】
1.一種智能車載環境聲音引入系統,其特徵是，它包括車外麥克風、智能控制器(Ul)和揚聲器(SP)，所述智能控制器(Ul)內設置有功率放大器(F6)、兩個比較器和兩個電子開關，車外麥克風的輸出信號依次經音頻放大器和耦合電容進入智能控制器(Ul)後分成兩路，一路信號依次經兩個電子開關和功率放大器(F6)驅動揚聲器(SP)，另一路經幅值提取模塊接入第一比較器(BI)的同相輸入端和第二比較器(B2)的反相輸入端，第一比較器(BI)的反相輸入端接低壓閾值，第二比較器(B2)的同相輸入端接高壓閾值，兩個比較器的輸出端分別接兩個電子開關的控制端，所述系統按下述方式運作: 車外麥克風將採集的音頻信號送入智能控制器(U1)，第一比較器(BI)將該音頻信號的幅值與低壓閾值相比較，當音頻信號的幅值大於低壓閾值時，第一比較器(BI)輸出第一電子開關(Kl)的控制信號,使第一電子開關(Kl)閉合；第二比較器(B2)將該音頻信號的幅值與高壓閾值相比較，當音頻信號的幅值小於高壓閾值時，第二比較器(B2)輸出第二電子開關(K2)的控制信號，使第二電子開關(K2)閉合；當兩個電子開關同時閉合時，音頻信號依次經兩個電子開關進入功率放大器(F6)，由功率放大器(F6)驅動揚聲器(SP)發聲。
2.根據權利要求1所述的一種智能車載環境聲音引入系統，其特徵是，構成中還包括車內麥克風(MIC5)，所述車內麥克風(MIC5)的輸出信號經放大後送入設置在智能控制器(Ul)內的音量控制模塊(VOL)，音量控制模塊(VOL)根據該信號的幅值計算出功率放大器(F6)的增益值並輸出功率放大器(F6)的增益控制信號，使揚聲器(SP)輸出的聲音信號的幅值與揚聲器(SP)發聲前車內聲音信號的幅值的比值為設定值。
3.根據權利要求2所述的一種智能車載環境聲音引入系統，其特徵是，構成中還包括音量電位器(W)和控制模式轉換開關(KZ)，所述音量電位器(W)與分壓電阻(Rl)串接後接直流電源，音量電位器(W)的滑動端輸出的音量控制信號接智能控制器(Ul)內的音量控制模塊(V0L)，所述控制模式轉換開關(KZ)的一端接地，另一端接音量控制模塊(VOL)的輸入端並經上拉電阻(R2)接電源正極，音量控制模塊(VOL)採集控制模式轉換開關(KZ)的輸出信號，當該信號為高電平時轉入自動模式，根據車內麥克風(MIC5)的輸出信號計算功率放大器(F6)的增益值；當該信號為低電平時轉入手動控制模式，由音量電位器(W)的輸出信號控制功率放大器(F6)的增益值。
4.根據權利要求3所述的一種智能車載環境聲音引入系統,其特徵是,所述車外麥克風設置四個，它們分別安裝在車輛的左前部、右前部、左後部和右後部。
5.根據權利要求4所述的一種智能車載環境聲音引入系統,其特徵是，所述揚聲器(SP)安裝在駕駛員附近。
【文檔編號】H04R3/00GK103648069SQ201310614520
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2013年11月28日
【發明者】黃勇, 王萌, 耿俊慶, 王朝剛, 張立峰, 侯萬廣 申請人:長城汽車股份有限公司