開放式公共場所定域語音警示裝置的製作方法
2023-08-07 10:01:51
專利名稱：開放式公共場所定域語音警示裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及聲音定向傳播技術，具體涉及一種利用聲音定向傳播技術 的定域語音警示裝置。
背景技術：
開放式公共場所，由於不能採用物理隔離方式，人們就可以自由的出入該 區域，但是人在這些區域又需要特別注意環境變化，該區域的警示、監控與維 持秩序因無法隔離而帶來很大的麻煩，比如在軌道交通的上下車站臺，由於行 人的好奇、無意識的張望以及無意思的嬉笑打鬧等，很容易造成人員過於靠近 或直接走上軌道，這大大增加了事故的發生率。由於乘客需要上下輕軌或地鐵 車廂，這些地方又必須留下出口，為了杜絕這樣的事件的發生，目前只有採用 人工來維持秩序，這不僅增加了人力、物力浪費，同時維持人員的疏忽也會造成相同事故。如果在這些地方釆用廣播方式來警示能到達一定效果，但廣播方 式廣播的聲音在整個軌道站臺都能夠聽到(廣播聲音無方向性)，如果無停頓的反覆播放，不僅會干擾候車的乘客，還會干擾站臺附近的居民等。 實用新型內容有鑑於此，為了解決上述問題，本實用新型提供一種開放式公共場所定 域語音警示裝置，能定向發送警示語音信號，向指定區域內的人發出警示，同 時對該區域外的人不造成幹擾。本實用新型的目的是這樣實現的開放式公共場所定域語音警示裝置，包 括語音信號單元、調製處理單元、功率放大單元和超聲波換能器單元，所述語 音信號單元的輸出端與調製處理單元的輸入端連接，所述調製處理單元的輸出端與功率放大單元的輸入端連接，所述功率放大單元的輸出端與超聲波換能器 單元的輸入端連接。進一步，所述超聲波換能器單元為多個超聲波換能器組成的陣列； 進一步，所述超聲波換能器包括相互連接的阻抗匹配器和振子； 進一步，所述超聲波換能器為壓電超聲波換能器；進一步，所述開放式公共場所定域語音警示裝置還包括本振信號源，所述 本振信號源的輸出端與調製處理單元的載波輸入端連接；進一步，所述開放式公共場所定域語音警示裝置還包括車輛反射紅外探測 單元，所述車輛反射紅外探測單元的輸出端與語音信號單元、調製單元和功放 單元的控制輸入端連接，用以控制播放域關閉；進一步，所述開放式公共場所定向警示裝置還包括人體紅外探測單元，所 述紅外^:測單元的輸出端與語音信號單元、調製單元和功-改單元的控制輸入端 連接，用以控制播放域關閉。本實用新型的開放式公共場所定域語音警示裝置，將語音信號通過調製、 放大和匹配與阻抗變換後，通過超聲波換能器輸出定向的調製超聲波信號，由 於空氣的非線性效應，該超聲波信號能在行進的路徑上自動解調為人耳可聽見 的聲音，該聲音只在超聲波行進的指定區域可聽見，因此不會對其他區域的正 常活動造成幹擾。本實用新型的其他優點、目標，和特徵在某種程度上將在隨後的說明書中 進行闡述，並且在某種程度上，基於對下文的考察研究對本領域技術人員而言 將是顯而易見的，或者可以從本實用新型的實踐中得到教導。本實用新型的目 標和其他優點可以通過下面的說明書，權利要求書，以及附圖中所特別指出的 結構來實現和獲得。
為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述
圖1示出了開放式公共場所定域語音警示裝置的結構示意圖； 圖2示出了一種具體實施方式
的示意圖。
具體實施方式
以下將參照附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述。
參見圖1，本實施例的開放式公共場所定域語音警示裝置，包括語音信號 單元l、調製處理單元2、功率放大單元3、超聲波換能器單元4、本振信號源 7,所述語音信號單元1用於輸出警示語音音頻信號，語音信號單元1的輸出端 與調製處理單元2的輸入端連接，所述調製處理單元2將警示語音音頻信號調 制到本振信號源7產生的40KHz載波上，調製處理單元2的輸出端與功率放大 單元3的輸入端連接，功率放大單元3將被調製後的40KHz載波信號放大後輸 出到超聲波換能器單元4,所述超聲波換能器單元4為由多個超聲波換能器組 成的陣列，根據不同需要，可以設置為矩形、圓形、條形或其他形狀，超聲波 換能器4可以為包括阻抗匹配模塊42和振子41的傳統超聲波換能器4,阻抗 匹配模塊42用於將振子41的阻抗與功放輸出端匹配，超聲波換能器4還可採 用壓電聚合物薄膜型振子。
參見圖2,將本實施架設在地鐵或輕軌車站上下乘客的通道9上方，在上 下乘客通道這個區域實現定域警示，增設車輛反射紅外探測單元5和人體紅外 探測單元6，所述車輛反射紅外探測單元5和人體紅外探測單元6的輸出端分 別與語音信號單元l、調製單元2、功率放大單元3的控制輸入端連接，在車站 的上下車通道上方設置超聲波換能器單元4;可設置當車輛反射紅外探測單元5 探測到車輛到來時，打開聲音警示信息，提醒上下車的旅客注意安全和次序， 還可設置車輛未到時，發出另外的聲音警示信息，提醒在上下車通道逗留的旅 客注意安全。
以上所述僅為本實用新型的優選實施例，並不用於限制本實用新型，顯用新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用 新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動 和變型在內。
權利要求1.開放式公共場所定域語音警示裝置，其特徵在於包括語音信號單元、調製處理單元、功率放大單元，超聲波換能器單元，所述語音信號單元的輸出端與調製處理單元的輸入端連接，所述調製處理單元的輸出端與功率放大單元的輸入端連接，所述功率放大單元的輸出端與超聲波換能器單元的輸入端連接。
2. 如權利要求1所述的開放式公共場所定域語音警示裝置，其特徵在於 所述超聲波換能器單元為多個超聲波換能器組成的陣列。
3. 如權利要求2所述的開放式公共場所定域語音警示裝置，其特徵在於 所述超聲波換能器包括相互連接的阻抗匹配器和振子。
4. 如權利要求2所述的開放式公共場所定域語音警示裝置，其特徵在於 所述超聲波換能器為壓電超聲波換能器。
5. 如權利要求1所述的開放式公共場所定域語音警示裝置，其特徵在於 所述開放式公共場所定域語音警示裝置還包括本振信號源，所述本振信號源的 輸出端與調製處理單元的載波輸入端連接。
6. 如權利要求1至5中任一項所述的開放式公共場所定域語音警示裝置， 其特徵在於所述開放式公共場所定域語音警示裝置還包括車輛反射紅外探測 單元，所述車輛反射紅外探測單元的輸出端與語音信號單元、調製單元和功放 單元的控制輸入端連接。
7. 如權利要求6所述的開放式公共場所定域語音警示裝置，其特徵在於 所述開放式公共場所定域語音警示裝置還包括人體紅外探測單元，所述紅外探 測單元的輸出端與語音信號單元、調製單元和功放單元的控制輸入端連接。
專利摘要本實用新型提供一種開放式公共場所定域語音警示裝置，包括語音信號單元、調製處理單元、功率放大單元，超聲波換能器單元，採用將語音信號通過調製、放大和匹配與阻抗變換後，通過超聲波換能器形成定向輸出調製超聲波信號，由於空氣的非線性效應，該超聲波信號在傳播途徑上自動解調為人耳可聽見的聲音，形成定向性語音，該聲音只能在超聲波定向傳播的路徑上這一指定區域內才可聽見，跨過該區域不能聽見，在該指定的開放式場所內形成一個語音警示區而不會對其他區域的正常活動造成幹擾。
文檔編號G08B3/10GK201425761SQ20092012771
公開日2010年3月17日 申請日期2009年6月18日 優先權日2009年6月18日
發明者張奔牛, 光 楊, 鄭博仁 申請人:重慶交通大學