一種具有目標探測功能的聲音定向傳播一體化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于超聲波的檢測及高指向性技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有目標探測功能的聲音定向傳播一體化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，汽車和展館中使用的喇叭裝置造成的噪聲干擾現(xiàn)象已日趨嚴重，首先，隨著汽車時代的到來，汽車使用喇叭裝置鳴笛，這種喇叭聲音傳播是發(fā)散式的，不具有定向性，且這種裝置不具有探測行人進而對該行人方向定向發(fā)聲的一體化功能，其次，展館使用的喇叭裝置不能在小范圍內(nèi)自動地針對特定人群作解說工作而不對其它區(qū)域造成噪聲干擾。目前，怎樣真正意義上實現(xiàn)具有目標探測功能的聲音定向傳播一體化的裝置已成為待要解決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種具有目標探測功能的聲音定向傳播一體化裝置，該一體化裝置能夠?qū)崿F(xiàn)目標探測和定向發(fā)聲的一體化功能，無需分別使用超聲波探測器和定向喇叭兩種獨立的器件，一方面分時控制超聲波的發(fā)射和中斷，另一方面由超聲波的測距原理和高指向性的特點分別實現(xiàn)超聲波對障礙物的檢測和對聲音的定向傳輸一體化功能且該裝置的超聲波檢測距離和傳輸聲音音量可控。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種具有目標探測功能的聲音定向傳播一體化裝置，其特征在于包括裝置殼體、設(shè)置于裝置殼體前側(cè)的超聲波換能器、設(shè)置于裝置殼體后側(cè)的USB接口、存儲卡插口、開關(guān)按鈕和外置音頻輸入接口、設(shè)置于裝置殼體上側(cè)的顯示器、檢測距離旋轉(zhuǎn)按鍵、音量旋轉(zhuǎn)按鍵和音頻切換按鍵及設(shè)置于裝置殼體內(nèi)部的超聲波探測定向發(fā)聲一體化模塊，該超聲波探測定向發(fā)聲一體化模塊包括控制處理模塊、信號發(fā)生模塊、超聲波檢測模塊、發(fā)射驅(qū)動放大電路、接收驅(qū)動放大電路、音頻模塊、調(diào)制模塊、溫度補償模塊和電源模塊，其中控制處理模塊通過線路分別與存儲卡插口、顯示器、USB接口、開關(guān)按鈕、音量旋轉(zhuǎn)按鍵、檢測距離旋轉(zhuǎn)按鍵、音頻切換按鍵、外置音頻輸入接口、音頻模塊、信號發(fā)生模塊、超聲波檢測模塊、電源模塊和溫度補償模塊相連，控制處理模塊用于分時控制超聲波的發(fā)射和中斷以及控制信號發(fā)生模塊產(chǎn)生40KHZ的正弦波、計算與障礙物的距離并進行判斷和控制裝置的工作狀態(tài)和超聲波檢測距離并把檢測的距離顯示在顯示器上，信號發(fā)生模塊用于產(chǎn)生40KHZ的正弦波信號，超聲波檢測模塊用于對接收到的信號和發(fā)射的信號進行比較并把比較的信號發(fā)送至控制處理模塊，溫度補償模塊通過溫度補償算法實時修正環(huán)境溫度變化所造成的聲速變化對測量結(jié)果的影響以提高測量精度，音頻模塊用于存放已錄制的音頻信號，USB接口用于與外部交換資料，電源模塊用于將其它電源轉(zhuǎn)換為各模塊的穩(wěn)定電源以保障模塊正常工作，顯示器用于顯示裝置與障礙物的距離，開關(guān)按鈕用于控制裝置的工作模式，音量旋轉(zhuǎn)按鍵用于調(diào)節(jié)音量大小，音頻切換按鍵用于播報不同的語音內(nèi)容，檢測距離旋轉(zhuǎn)按鍵用于調(diào)節(jié)超聲波的功率進而調(diào)節(jié)超聲波有效探測距離，外置音頻輸入接口用于連接麥克風或其它的音頻輸入設(shè)備，調(diào)制模塊通過線路分別與信號發(fā)生模塊、發(fā)射驅(qū)動放大電路和音頻模塊相連，調(diào)制模塊用于把音頻信號調(diào)制為40KHZ的正弦波，發(fā)射驅(qū)動放大電路用于發(fā)射和放大信號以及驅(qū)動超聲波換能器，發(fā)射驅(qū)動放大電路通過線路與超聲波換能器相連，超聲波換能器用于發(fā)射和接收超聲波，接收驅(qū)動放大電路通過線路分別與超聲波檢測模塊和超聲波換能器相連，接收驅(qū)動放大電路用于放大和接收信號以及驅(qū)動超聲波檢測模塊。
本發(fā)明的工作原理和過程為:該具有目標探測功能的聲音定向傳播一體化裝置采用分時控制法，即控制超聲波的發(fā)射和中斷，根據(jù)該裝置被應用的場合分別適當調(diào)整超聲波檢測距離旋轉(zhuǎn)按鍵和音量旋轉(zhuǎn)按鍵以調(diào)整超聲波有效檢測距離和傳輸聲音音量大小，其中音頻?目號可存儲到存儲卡上插入存儲插口中，也可把麥克風插入輸入外直首頻接口從而人為地提供音頻信號，輕按開關(guān)按鈕，由控制處理模塊先控制信號發(fā)生模塊產(chǎn)生40ΚΗΖ的正弦波再中斷正弦波的產(chǎn)生，產(chǎn)生的40ΚΗΖ正弦波經(jīng)發(fā)射驅(qū)動放大電路產(chǎn)生驅(qū)動信號，從而驅(qū)動超聲波換能器發(fā)射超聲波，超聲波遇到某一方向的障礙物時，經(jīng)障礙物反射，由超聲波換能器接收并進行相應的處理產(chǎn)生電信號，此電信號再經(jīng)接收驅(qū)動放大電路產(chǎn)生驅(qū)動信號后由超聲波檢測模塊檢測，若檢測的信號是由障礙物反射的信號則發(fā)送至控制處理模塊，控制處理模塊根據(jù)其內(nèi)部的定時器產(chǎn)生的時間差和超聲波的傳播速度計算出與障礙物的距離并進行判斷，若此距離在限制距離以外，則不做任何處理，當距離在限制距離以內(nèi)，則控制信號發(fā)生模塊產(chǎn)生40ΚΗΖ的正弦波并把音頻信號調(diào)制到40ΚΗΖ正弦波上，該已調(diào)信號經(jīng)發(fā)射驅(qū)動放大電路產(chǎn)生驅(qū)動信號，此驅(qū)動信號經(jīng)超聲波換能器發(fā)射出去，由于空氣的非線性作用自解調(diào)出人耳可聽聲音，由于超聲波的高指向性，因此，可聽聲波也具有方向性，實現(xiàn)聲波的定向傳播，當該裝置被應用到展館或汽車上時，開啟該裝置，根據(jù)區(qū)域大小調(diào)整探測距離和音量，其中超聲波一直處于檢測狀態(tài)，當檢測到行人則對該行人方向定向播放語音內(nèi)容或定向發(fā)聲，輕按音頻切換按鍵可定向播放不同的語音內(nèi)容，而對其它區(qū)域不產(chǎn)生噪聲干擾，其中音頻信號可存儲到芯片上插入存儲卡口，也可使用麥克風現(xiàn)場作解說以提供音頻信號。
[0005]本發(fā)明具有以下有益效果:能夠?qū)崿F(xiàn)目標探測和聲音的定向傳播一體化并且有效檢測距離和傳播的音量可控而對其它區(qū)域不產(chǎn)生噪聲干擾，該裝置也降低了人們的經(jīng)濟成本以及給人們的使用帶來了便利。
【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明的工作流程圖，圖3是本發(fā)明的線路模塊連接圖。
[0007]圖示說明:1、裝置外殼，2、超聲波換能器，3、顯示器，4、開關(guān)按鈕，5、檢測距離旋轉(zhuǎn)按鍵，6、音量旋轉(zhuǎn)按鍵，7、音頻切換按鍵，8、USB接口，9、存儲卡插口，10、外置音頻輸入接□。
【具體