CN101934758B - 电喇叭初级稳声压级控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电喇叭控制方法；电喇叭初级稳声压级控制方法的过程为：首先，利用单片机的模数转换功能对电源电压进行检测，接着，单片机根据电源电压检测值与电喇叭驱动信号占空比的对应关系确定出当前电喇叭驱动信号的占空比，并采用单片机或非易失性数据存储器中存储的电喇叭固有频率值作为当前电喇叭驱动信号的频率，然后，单片机输出电喇叭驱动信号，该电喇叭驱动信号经功率放大后驱动电喇叭工作，该电喇叭驱动信号为方波信号；本发明提供了一种能够自动稳定声压级的电喇叭初级稳声压级控制方法及一种能实时自动调整驱动频率、自动稳定声压级、具有环保发声功能的电喇叭智能控制方法。
Description
(一)、技术领域：本发明涉及一种喇叭控制方法，特别是涉及一种电喇叭初级稳声压级控制方法。
(二)、背景技术：目前，机动车电喇叭的驱动频率均是在出厂前固定，而电喇叭的固有频率在使用过程中，由于环境条件的改变(例如：冬季与夏季之间温度的变化，平原与高原之间气压的变化等)以及电喇叭机械性能的改变，都可引起其变化，由于电喇叭膜片的谐振峰十分尖锐，如若驱动频率不能及时进行相应调整，则可能引起电喇叭发音的声压级锐减，甚至报废，从而影响提示效果，而且能耗也会增大。例如：专利号98807769.8的电喇叭稳频发生的方法及装置，其驱动频率即是在出厂前固化在程序中，使用过程中始终不可改变。
电子喇叭的声压级随电源电压的变化而变化。由于机动车蓄电池的电压有波动，例如：12V蓄电池的电压波动一般在11～15V之间，这样当电源电压低时，声压级会变小而影响提示效果，电压高时，不但会使交通躁声增加，而且还影响电子喇叭的寿命。市场上现有的电子喇叭均没有随电源电压的变化而调整机动车电喇叭的声压级的功能。专利号97219874.1的机动车无触点电喇叭，通过调整功率放大器的输入信号强度稳定声压级，这样功率放大器将处于放大状态，功放管发热较大，易烧毁，实用性差。
电喇叭是机动车上必备的安全信号装置，随着机动车拥有量的迅速增加，电喇叭呜叫声已成为交通噪声的主要来源之一，为了减少这种躁声，全国各大、中城市，尤其是繁华路段均实行了禁鸣，这样虽然可以减少噪声，但却给驾驶人和行人带来了诸多不便，交通事故时有发生。目前对电喇叭声压级的改变通常采用特殊装置来实现，例如：专利号85204415的低噪声机动车电喇叭声压级调节装置，通过螺钉调整共振腔的大小调节声压级，调节过程复杂，使用不便。
(三)、发明内容：
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种能够自动稳定声压级的电喇叭初级稳声压级控制方法及一种能实时自动调整驱动频率、自动稳定声压级、具有环保发声功能的电喇叭智能控制方法。
本发明的技术方案：
一种电喇叭初级稳声压级控制方法，首先，利用单片机的模数转换功能对电源电压进行检测，接着，单片机根据电源电压检测值与电喇叭驱动信号占空比的对应关系确定出当前电喇叭驱动信号的占空比，并采用单片机或非易失性数据存储器中存储的电喇叭固有频率值作为当前电喇叭驱动信号的频率，然后，单片机输出电喇叭驱动信号，该电喇叭驱动信号经功率放大后驱动电喇叭工作，该电喇叭驱动信号为方波信号；电源电压检测值与电喇叭驱动信号占空比的对应关系，可以是一种单片机算法程序，也可以是预先存储的数据对应表；该对应关系能使电喇叭驱动信号的占空比随电压检测值实时调整，从而使电喇叭的声压级稳定。
一种电喇叭智能控制方法，包括以下步骤：
a.对单片机的内部参数进行初始化设置；
b.利用单片机检查电喇叭按键是否按下，如没有电喇叭按键按下，继续执行步骤b，如有电喇叭按键按下，执行步骤c；
c.利用单片机检查电喇叭按键的动作方式是否符合电喇叭发音状态切换条件；如不符合电喇叭发音状态切换条件，执行步骤e；如符合电喇叭发音状态切换条件，执行步骤d；
d.利用单片机从非易失性数据存储器中调出电喇叭发音状态标志，然后对该电喇叭发音状态标志进行修改，同时将新的电喇叭发音状态标志存储到非易失性数据存储器中；
e.利用单片机从非易失性数据存储器中调出电喇叭上次运行动态稳频程序时储存的电喇叭固有频率值；首次启动时，非易失性数据存储器中存储的电喇叭固有频率值通过人工预定；
f.利用单片机检查电喇叭发音状态标志是正常发音状态标志，还是环保发音状态标志，如是环保发音状态标志，执行步骤h，如是正常发音状态标志，执行步骤g；
g.利用单片机从非易失性数据存储器中调出正常发音状态时的参数，然后执行步骤i；
h.利用单片机从非易失性数据存储器中调出环保发音状态时的参数，然后执行步骤i；
i.利用单片机运行初级稳声压级程序、动态稳频程序、高级稳声压级程序，然后执行步骤b；
步骤c中的电喇叭发音状态切换条件是指：电喇叭按键在N秒内连续按下M次，或者电喇叭按键持续按下L秒，或者是电喇叭按键在N秒内连续按下M次和电喇叭按键持续按下L秒的组合；M、N、L为大于等于1且小于等于15的自然数；环保发音状态是指电喇叭发出低于正常声压级的状态；
步骤i中的初级稳声压级程序为：首先，利用单片机的模数转换功能对电源电压进行检测，接着，单片机根据电源电压检测值与电喇叭驱动信号占空比的对应关系确定出当前电喇叭驱动信号的占空比，并采用单片机或非易失性数据存储器中存储的上次电喇叭固有频率值作为当前电喇叭驱动信号的频率，然后，单片机输出电喇叭驱动信号，该电喇叭驱动信号经功率放大后驱动电喇叭工作，该电喇叭驱动信号为方波信号；
步骤i中的动态稳频程序为：首先，用单片机输出初级稳声压级程序中确定的方波信号，该方波信号经功率放大后驱动电喇叭工作，并将检测装置的输出信号输入到单片机的模数转换输入端进行模数转换，检测装置检测电喇叭振动膜的振动强度，然后，通过单片机以0.005～5.0Hz的调节量一步步增加或一步步减小的方式调节方波信号的频率，同时，通过检测装置检测各个输出频率时电喇叭振动膜的振动强度，根据电喇叭的驱动频率与固有频率越接近，振动膜的振动强度越大，并且谐振峰十分尖锐的特点，进行下面的调节：
如果，当一步步增加调节方波信号的频率时，电喇叭振动膜的振动强度一步步增大，则继续一步步增加调节方波信号的频率，直到电喇叭振动膜的振动强度减小时，这时，减小前那一步方波信号的频率即为电喇叭新的固有频率值；
如果，当一步步增加调节方波信号的频率时，电喇叭振动膜的振动强度一步步减小，则一步步减小调节方波信号的频率，这时，电喇叭振动膜的振动强度也一步步增大，继续一步步减小调节方波信号的频率，直到电喇叭振动膜的振动强度减小时，这时，减小前那一步方波信号的频率即为电喇叭新的固有频率值；
如果，当一步步减小调节方波信号的频率时，电喇叭振动膜的振动强度一步步增大，则继续一步步减小调节方波信号的频率，直到电喇叭振动膜的振动强度减小时，这时，减小前那一步方波信号的频率即为电喇叭新的固有频率值；
如果，当一步步减小调节方波信号的频率时，电喇叭振动膜的振动强度一步步减小，则一步步增加调节方波信号的频率，这时，电喇叭振动膜的振动强度也一步步增大，继续一步步增加调节方波信号的频率，直到电喇叭振动膜的振动强度减小时，这时，减小前那一步方波信号的频率即为电喇叭新的固有频率值；
经过以上调节过程后，采用电喇叭新的固有频率值作为方波信号的频率来驱动电喇叭，同时将电喇叭新的固有频率值存储到单片机或非易失性数据存储器中作为下次稳频控制时的电喇叭固有频率值；
步骤i中的高级稳声压级程序为：首先，利用单片机从单片机或非易失性数据存储器中调出与电喇叭振动膜的设定振动强度对应的设定检测装置输出信号值，然后，通过检测装置检测电喇叭振动膜的振动强度，检测装置的输出信号输入到单片机的模数转换输入端进行模数转换，利用单片机将该检测装置输出信号值与设定检测装置输出信号值比较，通过比较得出电喇叭振动膜的实际振动强度与电喇叭振动膜的设定振动强度的关系，如果电喇叭振动膜的实际振动强度小于电喇叭振动膜的设定振动强度，则增大电喇叭驱动信号的占空比，如果电喇叭振动膜的实际振动强度大于电喇叭振动膜的设定振动强度，则减小电喇叭驱动信号的占空比，重复以上电喇叭驱动信号的占空比的调整过程，直至该检测装置输出信号值与设定检测装置输出信号值的偏差小于等于设定的偏差值，将此时确定的占空比值作为当前电喇叭驱动信号的占空比值。
步骤i中的动态稳频程序中：方波信号的频率的调节量优选为0.05～0.5Hz；首次运行动态稳频程序时，单片机或非易失性数据存储器内储存的电喇叭固有频率值由人工预定；一步步调节是指一步调节，或分两步调节，或分三步调节，或分四步调节，或分五步调节，或分六步调节，或分七步调节，或分八步调节，或分九步调节，或分十步调节。
步骤i中的初级稳声压级程序中：电源电压检测值与电喇叭驱动信号占空比的对应关系，可以是一种单片机算法程序，也可以是预先存储的数据对应表。
本发明的有益效果：
1、本发明通过运行动态稳频程序，检测振动膜的振动强度，以此找到电喇叭的固有频率，并实时自动对电喇叭的驱动频率进行修正(精度可达0.05Hz)，修正迅速(修正时间一般小于0.1秒)、实时性强，可使电喇叭在各种工作条件下，达到最大的发声效率及最省电的谐振状态。
2、本发明通过运行初级稳声压级程序、高级稳声压级程序，检测机动车电瓶的电源值，实时调整电喇叭驱动信号的占空比，自动稳定声压级，调整迅速(调整时间一般小于0.2秒)、实时性强，可使电喇叭发出的声压级不随机动车电瓶的电源值的改变而改变。
3、本发明可根据需要，使电喇叭发出声压级较低且稳定的环保声音，既能提醒路人注意，又不至于产生较大的交通噪声，安全又环保。
(四)、具体实施方式：
一种电喇叭初级稳声压级控制方法，首先，利用单片机的模数转换功能对电源电压进行检测，接着，单片机根据电源电压检测值与电喇叭驱动信号占空比的对应关系确定出当前电喇叭驱动信号的占空比，并采用单片机或非易失性数据存储器中存储的电喇叭固有频率值作为当前电喇叭驱动信号的频率，然后，单片机输出电喇叭驱动信号，该电喇叭驱动信号经功率放大后驱动电喇叭工作，该电喇叭驱动信号为方波信号；电源电压检测值与电喇叭驱动信号占空比的对应关系，可以是一种单片机算法程序，也可以是预先存储的数据对应表；该对应关系能使电喇叭驱动信号的占空比随电压检测值实时调整，从而使电喇叭的声压级稳定。
一种电喇叭智能控制方法，包括以下步骤：
a.对单片机的内部参数进行初始化设置；
b.利用单片机检查电喇叭按键是否按下，如没有电喇叭按键按下，继续执行步骤b，如有电喇叭按键按下，执行步骤c；
c.利用单片机检查电喇叭按键的动作方式是否符合电喇叭发音状态切换条件；如不符合电喇叭发音状态切换条件，执行步骤e；如符合电喇叭发音状态切换条件，执行步骤d；
d.利用单片机从非易失性数据存储器中调出电喇叭发音状态标志，然后对该电喇叭发音状态标志进行修改，同时将新的电喇叭发音状态标志存储到非易失性数据存储器中；
e.利用单片机从非易失性数据存储器中调出电喇叭上次运行动态稳频程序时储存的电喇叭固有频率值；首次启动时，非易失性数据存储器中存储的电喇叭固有频率值通过人工预定；
f.利用单片机检查电喇叭发音状态标志是正常发音状态标志，还是环保发音状态标志，如是环保发音状态标志，执行步骤h，如是正常发音状态标志，执行步骤g；
g.利用单片机从非易失性数据存储器中调出正常发音状态时的参数，然后执行步骤i；
h.利用单片机从非易失性数据存储器中调出环保发音状态时的参数，然后执行步骤i；
i.利用单片机运行初级稳声压级程序、动态稳频程序、高级稳声压级程序，然后执行步骤b；
步骤c中的电喇叭发音状态切换条件是指：电喇叭按键在N秒内连续按下M次，或者电喇叭按键持续按下L秒，或者是电喇叭按键在N秒内连续按下M次和电喇叭按键持续按下L秒的组合；M、N、L为大于等于1且小于等于15的自然数；环保发音状态是指电喇叭发出低于正常声压级的状态；
步骤i中的初级稳声压级程序为：首先，利用单片机的模数转换功能对电源电压进行检测，接着，单片机根据电源电压检测值与电喇叭驱动信号占空比的对应关系确定出当前电喇叭驱动信号的占空比，并采用单片机或非易失性数据存储器中存储的上次电喇叭固有频率值作为当前电喇叭驱动信号的频率，然后，单片机输出电喇叭驱动信号，该电喇叭驱动信号经功率放大后驱动电喇叭工作，该电喇叭驱动信号为方波信号；
步骤i中的动态稳频程序为：首先，用单片机输出初级稳声压级程序中确定的方波信号，该方波信号经功率放大后驱动电喇叭工作，并将检测装置的输出信号输入到单片机的模数转换输入端进行模数转换，检测装置检测电喇叭振动膜的振动强度，然后，通过单片机以0.005～5.0Hz的调节量一步步增加或一步步减小的方式调节方波信号的频率，同时，通过检测装置检测各个输出频率时电喇叭振动膜的振动强度，根据电喇叭的驱动频率与固有频率越接近，振动膜的振动强度越大，并且谐振峰十分尖锐的特点，进行下面的调节：
如果，当一步步增加调节方波信号的频率时，电喇叭振动膜的振动强度一步步增大，则继续一步步增加调节方波信号的频率，直到电喇叭振动膜的振动强度减小时，这时，减小前那一步方波信号的频率即为电喇叭新的固有频率值；
如果，当一步步增加调节方波信号的频率时，电喇叭振动膜的振动强度一步步减小，则一步步减小调节方波信号的频率，这时，电喇叭振动膜的振动强度也一步步增大，继续一步步减小调节方波信号的频率，直到电喇叭振动膜的振动强度减小时，这时，减小前那一步方波信号的频率即为电喇叭新的固有频率值；
如果，当一步步减小调节方波信号的频率时，电喇叭振动膜的振动强度一步步增大，则继续一步步减小调节方波信号的频率，直到电喇叭振动膜的振动强度减小时，这时，减小前那一步方波信号的频率即为电喇叭新的固有频率值；
如果，当一步步减小调节方波信号的频率时，电喇叭振动膜的振动强度一步步减小，则一步步增加调节方波信号的频率，这时，电喇叭振动膜的振动强度也一步步增大，继续一步步增加调节方波信号的频率，直到电喇叭振动膜的振动强度减小时，这时，减小前那一步方波信号的频率即为电喇叭新的固有频率值；
经过以上调节过程后，采用电喇叭新的固有频率值作为方波信号的频率来驱动电喇叭，同时将电喇叭新的固有频率值存储到单片机或非易失性数据存储器中作为下次稳频控制时的电喇叭固有频率值；
步骤i中的高级稳声压级程序为：首先，利用单片机从单片机或非易失性数据存储器中调出与电喇叭振动膜的设定振动强度对应的设定检测装置输出信号值，然后，通过检测装置检测电喇叭振动膜的振动强度，检测装置的输出信号输入到单片机的模数转换输入端进行模数转换，利用单片机将该检测装置输出信号值与设定检测装置输出信号值比较，通过比较得出电喇叭振动膜的实际振动强度与电喇叭振动膜的设定振动强度的关系，如果电喇叭振动膜的实际振动强度小于电喇叭振动膜的设定振动强度，则增大电喇叭驱动信号的占空比，如果电喇叭振动膜的实际振动强度大于电喇叭振动膜的设定振动强度，则减小电喇叭驱动信号的占空比，重复以上电喇叭驱动信号的占空比的调整过程，直至该检测装置输出信号值与设定检测装置输出信号值的偏差小于等于设定的偏差值，将此时确定的占空比值作为当前电喇叭驱动信号的占空比值。
步骤i中的动态稳频程序中：方波信号的频率的调节量优选为0.05～0.5Hz；首次运行动态稳频程序时，单片机或非易失性数据存储器内储存的电喇叭固有频率值由人工预定；一步步调节是指一步调节，或分两步调节，或分三步调节，或分四步调节，或分五步调节，或分六步调节，或分七步调节，或分八步调节，或分九步调节，或分十步调节。
步骤i中的初级稳声压级程序中：电源电压检测值与电喇叭驱动信号占空比的对应关系，可以是一种单片机算法程序，也可以是预先存储的数据对应表。
Claims (4)
1.一种电喇叭初级稳声压级控制方法，其特征是：首先，利用单片机的模数转换功能对电源电压进行检测，接着，单片机根据电源电压检测值与电喇叭驱动信号占空比的对应关系确定出当前电喇叭驱动信号的占空比，并采用单片机或非易失性数据存储器中存储的电喇叭固有频率值作为当前电喇叭驱动信号的频率，然后，单片机输出电喇叭驱动信号，该电喇叭驱动信号经功率放大后驱动电喇叭工作，该电喇叭驱动信号为方波信号；电源电压检测值与电喇叭驱动信号占空比的对应关系，可以是一种单片机算法程序，也可以是预先存储的数据对应表；该对应关系能使电喇叭驱动信号的占空比随电压检测值实时调整，从而使电喇叭的声压级稳定。
2.一种电喇叭智能控制方法，其特征是：包括以下步骤：
a.对单片机的内部参数进行初始化设置；
b.利用单片机检查电喇叭按键是否按下，如没有电喇叭按键按下，继续执行步骤b，如有电喇叭按键按下，执行步骤c；
c.利用单片机检查电喇叭按键的动作方式是否符合电喇叭发音状态切换条件；如不符合电喇叭发音状态切换条件，执行步骤e；如符合电喇叭发音状态切换条件，执行步骤d；
d.利用单片机从非易失性数据存储器中调出电喇叭发音状态标志，然后对该电喇叭发音状态标志进行修改，同时将新的电喇叭发音状态标志存储到非易失性数据存储器中；
e.利用单片机从非易失性数据存储器中调出电喇叭上次运行动态稳频程序时储存的电喇叭固有频率值；首次启动时，非易失性数据存储器中存储的电喇叭固有频率值通过人工预定；
f.利用单片机检查电喇叭发音状态标志是正常发音状态标志，还是环保发音状态标志，如是环保发音状态标志，执行步骤h，如是正常发音状态标志，执行步骤g；
g.利用单片机从非易失性数据存储器中调出正常发音状态时的参数，然后执行步骤i；
h.利用单片机从非易失性数据存储器中调出环保发音状态时的参数，然后执行步骤i；
i.利用单片机运行初级稳声压级程序、动态稳频程序、高级稳声压级程序，然后执行步骤b；
步骤c中的电喇叭发音状态切换条件是指：电喇叭按键在N秒内连续按下M次，或者电喇叭按键持续按下L秒，或者是电喇叭按键在N秒内连续按下M次和电喇叭按键持续按下L秒的组合；M、N、L为大于等于1且小于等于15的自然数；环保发音状态是指电喇叭发出低于正常声压级的状态；
步骤i中的初级稳声压级程序为：首先，利用单片机的模数转换功能对电源电压进行检测，接着，单片机根据电源电压检测值与电喇叭驱动信号占空比的对应关系确定出当前电喇叭驱动信号的占空比，并采用单片机或非易失性数据存储器中存储的上次电喇叭固有频率值作为当前电喇叭驱动信号的频率，然后，单片机输出电喇叭驱动信号，该电喇叭驱动信号经功率放大后驱动电喇叭工作；该电喇叭驱动信号为方波信号；
步骤i中的动态稳频程序为：首先，用单片机输出初级稳声压级程序中确定的方波信号，该方波信号经功率放大后驱动电喇叭工作，并将检测装置的输出信号输入到单片机的模数转换输入端进行模数转换，检测装置检测电喇叭振动膜的振动强度，然后，通过单片机以0.005～5.0Hz的调节量一步步增加或一步步减小的方式调节方波信号的频率，同时，通过检测装置检测各个输出频率时电喇叭振动膜的振动强度，根据电喇叭的驱动频率与固有频率越接近，振动膜的振动强度越大，并且谐振峰十分尖锐的特点，进行下面的调节：
如果，当一步步增加调节方波信号的频率时，电喇叭振动膜的振动强度一步步增大，则继续一步步增加调节方波信号的频率，直到电喇叭振动膜的振动强度减小时，这时，减小前那一步方波信号的频率即为电喇叭新的固有频率值；
如果，当一步步增加调节方波信号的频率时，电喇叭振动膜的振动强度一步步减小，则一步步减小调节方波信号的频率，这时，电喇叭振动膜的振动强度也一步步增大，继续一步步减小调节方波信号的频率，直到电喇叭振动膜的振动强度减小时，这时，减小前那一步方波信号的频率即为电喇叭新的固有频率值；
如果，当一步步减小调节方波信号的频率时，电喇叭振动膜的振动强度一步步增大，则继续一步步减小调节方波信号的频率，直到电喇叭振动膜的振动强度减小时，这时，减小前那一步方波信号的频率即为电喇叭新的固有频率值；
如果，当一步步减小调节方波信号的频率时，电喇叭振动膜的振动强度一步步减小，则一步步增加调节方波信号的频率，这时，电喇叭振动膜的振动强度也一步步增大，继续一步步增加调节方波信号的频率，直到电喇叭振动膜的振动强度减小时，这时，减小前那一步方波信号的频率即为电喇叭新的固有频率值；
经过以上调节过程后，采用电喇叭新的固有频率值作为方波信号的频率来驱动电喇叭，同时将电喇叭新的固有频率值存储到单片机或非易失性数据存储器中作为下次稳频控制时的电喇叭固有频率值；
步骤i中的高级稳声压级程序为：首先，利用单片机从单片机或非易失性数据存储器中调出与电喇叭振动膜的设定振动强度对应的设定检测装置输出信号值，然后，通过检测装置检测电喇叭振动膜的振动强度，检测装置的输出信号输入到单片机的模数转换输入端进行模数转换，利用单片机将该检测装置输出信号值与设定检测装置输出信号值比较，通过比较得出电喇叭振动膜的实际振动强度与电喇叭振动膜的设定振动强度的关系，如果电喇叭振动膜的实际振动强度小于电喇叭振动膜的设定振动强度，则增大电喇叭驱动信号的占空比，如果电喇叭振动膜的实际振动强度大于电喇叭振动膜的设定振动强度，则减小电喇叭驱动信号的占空比，重复以上电喇叭驱动信号的占空比的调整过程，直至该检测装置输出信号值与设定检测装置输出信号值的偏差小于等于设定的偏差值，将此时确定的占空比值作为当前电喇叭驱动信号的占空比值。
3.根据权利要求2所述的电喇叭智能控制方法，其特征是：在所述步骤i中的动态稳频程序中：方波信号的频率的调节量优选为0.05～0.5Hz；首次运行动态稳频程序时，单片机或非易失性数据存储器内储存的电喇叭固有频率值由人工预定；所述一步步调节是指一步调节，或分两步调节，或分三步调节，或分四步调节，或分五步调节，或分六步调节，或分七步调节，或分八步调节，或分九步调节，或分十步调节。
4.根据权利要求2所述的电喇叭智能控制方法，其特征是：所述步骤i中的初级稳声压级程序中：所述电源电压检测值与电喇叭驱动信号占空比的对应关系，可以是一种单片机算法程序，也可以是预先存储的数据对应表。
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2010
- 2010-09-30 CN CN201010298402A patent/CN101934758B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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