CN102802101B - 一种降低汽车喇叭噪声污染的装置及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种降低汽车喇叭噪声污染的装置及其应用，该装置安装在汽车上，所述的装置包括数字信号控制器、音频编解码器、环境噪声传感器、触压传感器、功率放大器、扬声器、液晶显示器和电源接口；所述的应用包括：音频编解码器检测并记录环境噪声传感器所感应的环境噪声信息，并传送给数字信号控制器，同时数字信号控制器检测并记录触压传感器所感应的触压信息；数字信号控制器根据环境噪声信息和触压信息向音频编解码器输出扬声器控制信息；音频编解码器接收扬声器控制信息，对其解码，并将控制信息通过功率放大器后传送至扬声器；扬声器根据扬声器控制信息发出声音。与现有技术相比，本发明具有保障安全并降低噪声、抗干扰能力强等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种降低噪声污染的装置及应用，尤其是涉及一种降低汽车喇叭噪声污染的装置及其应用。
背景技术
城市交通噪声超过国家制定的交通噪声标准的情况已经司空见惯，是城市噪声污染的主要来源，给人们的生理和心理、生活和工作带来不便甚至危害，已引起广泛的关注，要求控制的呼声也甚为强烈。现阶段所采取的减少汽车喇叭噪声的方法、措施主要体现在限鸣、禁鸣等方面，这些方法或措施有一定的作用，但实施困难，不便管理，效果也不甚理想。另外，从技术层面上提出的诸多对汽车喇叭噪声的控制方法考虑的因素比较单一，难以达到既能降低环境噪声又不影响交通安全的要求。
交通噪声超标的直接原因在于扬声器(即喇叭)的声级偏高、喇叭的声学特性不合理，间接原因在于环境噪声超标；两种原因之间的正反馈效应及恶性因果关系使城市噪声污染呈现越来越严重的趋势。汽车的喇叭是汽车的主要语言，是驾驶者与行车环境进行交流的主要工具，是驾驶者保证交通安全的主要手段。喇叭的功能主要在于告警：与音乐一样，喇叭的作用不在于音量的绝对高低，而在于声音的动静效果；驾驶者的主观能动性体现于声音的动静效果。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种保障安全并降低噪声、抗干扰能力强的降低汽车喇叭噪声污染的装置及其应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种降低汽车喇叭噪声污染的装置，该装置安装在汽车上，该装置包括数字信号控制器、音频编解码器、环境噪声传感器、触压传感器、功率放大器、扬声器、液晶显示器和电源接口，所述的数字信号控制器分别连接音频编解码器、触压传感器和液晶显示器，所述的音频编解码器分别连接环境噪声传感器和功率放大器，所述的功率放大器与扬声器连接。
所述的环境噪声传感器设有两个，分别安装于汽车两侧。
所述的触压传感器包括均与数字信号控制器连接的左上触压传感器、右上触压传感器、左下触压传感器和右下触压传感器。
所述的扬声器包括左上扬声器、右上扬声器、左下扬声器和右下扬声器，所述的扬声器与触压传感器一一对应控制。
所述的电源接口与汽车电源连接。
一种降低汽车喇叭噪声污染的装置的应用，包括以下步骤：
(1)初始化触压传感器、音频编解码器和液晶显示器；
(2)音频编解码器检测并记录环境噪声传感器所感应的环境噪声信息，并将环境噪声信息传送给数字信号控制器，同时数字信号控制器检测并记录触压传感器所感应的触压信息；
(3)数字信号控制器根据接收到的环境噪声信息和触压信息向音频编解码器输出扬声器控制信息，同时将环境噪声信息和扬声器音量信息发送给液晶显示器进行显示；
(4)音频编解码器接收扬声器控制信息，对其解码，并将解码后的扬声器控制信息通过功率放大器后传送至扬声器；
(5)扬声器根据接收到的扬声器控制信息发出声音。
所述的步骤(2)中的触压信息包括触压传感器开关状态信息、触压方向信息、触压大小信息和触压持续时间信息。
所述的扬声器控制信息包括扬声器音量信息、扬声器方位选择信息、扬声器开关选择信息、扬声器变频调节信息和扬声器综合控制信息。
与现有技术相比，本发明能既保证交通安全又降低交通噪声，有如下的优点：
(1)本发明通过感应汽车周围噪声，控制扬声器的发声位置，赋予声音更丰富、明确的信息，以增强听觉认知效果；制造声音的动静效果，以适应环境噪声的大小；
(2)利用听觉的掩蔽效应，以增强听觉生理效果；
(3)综合行车环境噪声情况、客体听觉特性、驾驶者主观能动性、扬声器声学特性，以保障安全并降低噪声；
(4)本发明的装置及应用创造了汽车扬声器之间的良性竞争，打破交通噪声超标的直接原因与交通噪声超标的间接原因之间的恶性循环，将每一汽车扬声器噪声限制在局部范围之内，在不影响交通安全的同时扭转城市噪声污染越来越严重的趋势，改善整个城市环境噪声水平，降低汽车扬声器的噪声污染。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的逻辑控制示意图；
图3为本发明的流程示意图；
图4为本发明实施例中的应用示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种降低汽车喇叭噪声污染的装置，该装置安装在汽车上，该装置包括数字信号控制器1、音频编解码器2、两个环境噪声传感器3、四个触压传感器4、功率放大器5、四个扬声器6、液晶显示器7和电源接口，所述的数字信号控制器1分别连接音频编解码器2、触压传感器4和液晶显示器5，所述的音频编解码器2分别连接环境噪声传感器3和功率放大器5，所述的功率放大器5与扬声器6连接，所述的电源接口与汽车电源连接，为降低汽车喇叭噪声污染的装置供电。音频编解码器2的功能包括环境噪声编码及扬声器音频编码：环境噪声编码的信号源来自噪声传感器，环境噪声信号是数字信号控制器的主要参考信息：扬声器音频编码的信号源为经数字信号控制器优化处理后的数字信号，数字信号经音频解码及功率放大后输出至扬声器。
两个环境噪声传感器3分别安装于汽车两侧，避免因车速带来的噪声传感偏差。四个触压传感器4分别为均与数字信号控制器1连接的左上触压传感器、右上触压传感器、左下触压传感器和右下触压传感器，四个扬声器6分别为左上扬声器、右上扬声器、左下扬声器和右下扬声器，所述的触压传感器分别控制对应方位的喇叭。液晶显示器7显示环境噪声水平及扬声器音量大小，必要时供驾驶者参考。
如图2-图3所示，上述降低汽车喇叭噪声污染的装置的应用包括以下步骤：
(1)初始化触压传感器、音频编解码器和液晶显示器；
(2)音频编解码器检测并记录环境噪声传感器所感应的环境噪声信息N，并将环境噪声信息传送给数字信号控制器，同时数字信号控制器检测并记录触压传感器所感应的触压信息，包括触压传感器开关状态信Pa、触压方向信息Pb、触压大小信息Pc和触压持续时间信息Pt；
(3)数字信号控制器根据接收到的环境噪声信息和触压信息向音频编解码器输出扬声器控制信息，同时将环境噪声信息和扬声器音量信息发送给液晶显示器进行显示，所述的扬声器控制信息包括扬声器音量信息fA(N，Pa，Pc，Pt)、扬声器方位选择信息fB(Pb)、扬声器开关选择信息fC(Pc)、扬声器变频调节信息fF(N)和扬声器综合控制信息fH(fA，fB，fC，fF)；
(4)音频编解码器接收扬声器控制信息，对其解码，并将解码后的扬声器控制信息通过功率放大器后传送至扬声器；
(5)扬声器根据接收到的扬声器控制信息发出声音，由此产生的扬声器声音不再是单调乏味的声音，它能适应环境噪声的大小制造声音的动静效果，能利用听觉的掩蔽效应增强听觉生理效果，能赋予声音更丰富、明确的信息增强听觉认知效果。
将本发明的降低汽车喇叭噪声污染的装置安装在汽车可实现降低汽车喇叭噪声污染的社会工程方法，即通过本发明的装置及方法创造汽车喇叭之间的良性竞争，并打破交通噪声超标的直接原因——汽车喇叭声级偏高、汽车喇叭声学特性不合理，与交通噪声超标的间接原因——环境噪声超标两者之间的恶性循环，将每一汽车喇叭噪声限制在局部范围之内，在不影响交通安全的同时扭转城市噪声污染越来越严重的趋势，改善整个城市环境噪声水平，降低汽车喇叭的噪声污染。
如图4示意了三辆汽车的行驶环境：
显然，各汽车的喇叭噪声污染会影响其他汽车的行车环境，汽车喇叭的总体噪声污染由全体汽车喇叭噪声污染共同决定。因此，有必要在不影响交通安全的情况下，使每一辆汽车的喇叭噪声污染尽可能小，且将每一辆汽车的喇叭噪声污染的影响区域限制在尽可能小的局部范围之内，即打破交通噪声超标的直接原因与交通噪声超标的间接原因之间的恶性循环，创造汽车喇叭之间的良性竞争。采用本发明降低汽车喇叭噪声污染的装置可使汽车根据其所处的环境控制喇叭发声，保证在不影响交通安全的要求下使汽车喇叭噪声的影响区域最小，噪声污染最少。
Claims (5)
1.一种降低汽车喇叭噪声污染的装置，该装置安装在汽车上，其特征在于，该装置包括数字信号控制器、音频编解码器、环境噪声传感器、触压传感器、功率放大器、扬声器、液晶显示器和电源接口，所述的数字信号控制器分别连接音频编解码器、触压传感器和液晶显示器，所述的音频编解码器分别连接环境噪声传感器和功率放大器，所述的功率放大器与扬声器连接，所述的电源接口与汽车电源连接；
所述的触压传感器包括均与数字信号控制器连接的左上触压传感器、右上触压传感器、左下触压传感器和右下触压传感器；
所述的扬声器包括左上扬声器、右上扬声器、左下扬声器和右下扬声器，所述的扬声器与触压传感器一一对应控制。
2.根据权利要求1所述的一种降低汽车喇叭噪声污染的装置，其特征在于，所述的环境噪声传感器设有两个，分别安装于汽车两侧。
3.一种如权利要求1所述的降低汽车喇叭噪声污染的装置的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)初始化触压传感器、音频编解码器和液晶显示器；
(2)音频编解码器检测并记录环境噪声传感器所感应的环境噪声信息，并将环境噪声信息传送给数字信号控制器，同时数字信号控制器检测并记录触压传感器所感应的触压信息；
(3)数字信号控制器根据接收到的环境噪声信息和触压信息向音频编解码器输出扬声器控制信息，同时将环境噪声信息和扬声器音量信息发送给液晶显示器进行显示；
(4)音频编解码器接收扬声器控制信息，对其解码，并将解码后的扬声器控制信息通过功率放大器后传送至扬声器；
(5)扬声器根据接收到的扬声器控制信息发出声音。
4.根据权利要求3所述的一种降低汽车喇叭噪声污染的装置的应用方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的触压信息包括触压传感器开关状态信息、触压方向信息、触压大小信息和触压持续时间信息。
5.根据权利要求3所述的一种降低汽车喇叭噪声污染的装置的应用方法，其特征在于，所述的扬声器控制信息包括扬声器音量信息、扬声器方位选择信息、扬声器开关选择信息、扬声器变频调节信息和扬声器综合控制信息。
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