CN109917715A - 一种声效控制与报警装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种声效控制与报警装置，属于信息技术领域。所述装置包括主控系统、吸声系统、喷水系统、音响、烟雾传感器、和安装在吸声系统上的声音传感器；所述吸声系统用于吸收不同频率的声音；所述声音传感器用于采集声音信息；所述烟雾传感器用于采集烟雾浓度信息；所述主控系统根据声音信息对声音的音量、音频、音效和声道进行调节，并将调节后的声音传递给音响；所述主控系统根据烟雾浓度信息启动备用电源、打开安全出口、并发出紧急信息；所述音响用于输出调节后的声音和紧急信息；所述喷水系统根据紧急信息自动喷水灭火。本发明能使人们有最佳的听觉环境，适用于不同的环境，解决了资源占用问题。

Description

一种声效控制与报警装置

技术领域

本发明涉及属于信息技术领域，特别涉及一种声效控制与报警装置。

背景技术

目前市面上常见不同场景环境下的声音效果监测和控制各个部分都相互独立，且需要人为控制，并未实现真正的智能化。当遇到紧急情况时，并不能有利于人们的逃生，还极易于引起易燃物大面积燃烧。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种声效控制与报警系统，以解决现有技术中存在的会议室等场所音效不好、当遇到紧急情况时，极易于引起易燃物大面积燃烧的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种声效控制与报警装置，包括主控系统、吸声系统、喷水系统、音响、烟雾传感器、和安装在吸声系统上的声音传感器；

所述吸声系统用于吸收不同频率的声音；

所述声音传感器用于采集声音信息；

所述烟雾传感器用于采集烟雾浓度信息；

所述主控系统根据声音信息对声音的音量、音频、音效和声道进行调节，并将调节后的声音传递给音响；

所述主控系统根据烟雾浓度信息启动备用电源、打开安全出口、并发出紧急信息；

所述音响用于输出调节后的声音和紧急信息；

所述喷水系统根据紧急信息自动喷水灭火。

进一步的，所述吸声系统包括玻纤材料。

吸声系统采用物理方法，玻纤材料能有效地吸收一定频率的声波。且不同形状的玻纤在不同的频率具有不同的降噪系数NRC，因此在会议室等场所多采用水平吊片与垂直挂片系统；影院及音乐厅多采用黑色天花系统；工厂车间与办公楼多采用经济基础款天花系统。

进一步的，所述主控系统包括STM32单片机，所述STM32单片机用于接受声音信息，控制其他各个装置协同工作，当紧急情况发生时，STM32单片机响应中断，进入中断处理程序。

进一步的，贴于吸声系统表面的声音传感器检测到声音，反馈到STM32单片机，STM32单片机检测到声音频率，并对不同频率的声波进行不同的混音控制。

不同位置的噪声传感器传输声音分贝值到STM32单片机，STM32单片机将声音分贝值与设定的声音分贝值进行比对，利用差值调节不同位置的音响音量。

进一步的，所述主控系统还包括数字均衡器；

所述数字均衡器用于根据STM32单片机接受到的声音频率对各种不同频率调节电信号、补偿扬声器和声场的缺陷。

运用数字滤波器组成的均衡器，即数字均衡器，各项性能指标优异，操作方便，而且还可同时储存多种用途的频响均衡特性，供不同要求选用，可通过中控系统对它的控制使音响清晰、舒服的音频段。

进一步的，所述主控系统还包括混响器；

所述混响器用于调节声音频谱，延长声音的输出时间。

进一步的，所述混响器包括数码式混响器、机械式混响器、数码延时混响器。

进一步的，所述主控系统还包括数字AC-3系统；所述杜比数字AC-3系统用于对声音的声道进行调节。

当麦克风发声或者其他声作为声源时，贴于物理吸声材料表面的声音传感器能够采集物理吸声之后的声音并将其输入到主控系统系统中，从而使得数字AC-3系统控制杜比数字AC-3音效处理器，进行音箱设备的调节，产生多声道立体环绕声。

进一步的，当有意外发生时，贴于天花板的烟雾传感器将检测信息传送至STM32单片机，STM32单片机切换到安全的备用电源。STM32启动中断控制打开各个安全出口，音响循环播放警示语并提醒人们在最近安全出口的位置。

进一步的，火灾报警10秒钟后，主控系统控制位于天花板的自动供水阀门打开，向室内360度喷水。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

本发明通过采用主控系统控制各个部分，使人们有最佳的听觉环境；将不同环境下的声音处理集成到一套系统中，解决了资源占用问题，并做好了人员密集场所的应急预案等措施，本系统适用于不同的环境下，会议室、音乐厅、电影院等。

附图说明

图1是本装置的结构框图；

图2是水平吊片与垂直挂片系统的吸声曲线图；

图3是黑色天花系统吸声曲线图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

如图1所示，一种声效控制与报警装置，包括主控系统，主控系统包括STM32单片机，吸声系统、喷水系统、音响、烟雾传感器、和安装在吸声系统上的声音传感器；吸声系统用于吸收不同频率的声音；声音传感器用于采集声音信息；烟雾传感器用于采集烟雾浓度信息；主控系统根据声音信息对声音的音量、音频、音效和声道进行调节，并将调节后的声音传递给音响；主控系统根据烟雾浓度信息启动备用电源、打开安全出口、并发出紧急信息；音响用于输出调节后的声音和紧急信息；喷水系统根据紧急信息自动喷水灭火。

吸声系统包括玻纤材料，根据场馆的主要用途，选择最合适的玻纤材料结构，在会议室等场所多采用水平吊片与垂直挂片系统，其声学性能曲线如图2所示，此系统降噪系数较高，适合大空间使用，可有效改善声环境；影院及音乐厅多采用黑色天花系统，其声学性能如图3所示，此系统在不同频率处降噪系数也有差别，满足室内低反射率要求的前提下采用多边角形式，进而改善室内声学环境；工厂车间与办公楼多采用经济基础款天花系统，它以高密度玻纤为基材，板边进行倒角处理，采用连续的安装方式把胶水涂于板后黏贴于顶层，既美观又能达到良好的吸声效果。

声音传感器采用YAV Z2声音传感器，贴于玻纤材料表面接收玻纤吸收后的声音信号，此信号与人耳听到的声音信号一致（都是通过玻纤材料吸收过传输到传感器与人耳中）。当声音传感器检测到不同频率的声音时，STM32单片机控制3台效果器协同工作，其中一台数码式混响器用于形成主混响，一台机械式混响器用于为原信号加置染色效果，一台数码延时器，用于产生回声。

声音传感器输出（分贝值）到STM32单片机AD采集口，每秒采集10次，排序去掉最大值和最小值之后取平均，将平均值与设定阈值做差，并由差值控制音响音量加大和减小。（程序可以将传感器输出分贝值40-130dB范围转换成0-255,然后比较设定值）。

主控系统还包括数字均衡器、混响器、数字AC-3系统；

数字均衡器用于根据STM32单片机接受到的声音频率对各种不同频率调节电信号、补偿扬声器和声场的缺陷。

混响器用于调节声音频谱，延长声音的输出时间。

混响器包括数码式混响器、机械式混响器、数码延时混响器。

杜比数字AC-3系统用于对声音的声道进行调节，声音传感器采集到声音频率到主控系统，主控系统根据人耳的听觉特性将声音频率区分为许多窄小频段，在编码过程中再根据音响心理学的原理进行分析，保留有效的音频，删除多作的信号和各种噪声频率，使重现的声音更加纯净，分离度极高，杜比数字AC-3系统可用前置的左、右音箱，中置音箱产生极有深度感和定位明确的音场，环境现场用两个后置或侧置的环绕音箱和超低音箱表现宽广壮阔的音场，而六个声道的信息在制作和还原过程中全部数字化，信息损失的很少。全频段的细节十分丰富，具有真正的立体声。

声音传感器采集到声音频率到主控系统，主控系统控制数字均衡器上进行均衡化处理，最后即让外部音响播放出适宜的声音。超低音：20Hz-40Hz，适当时声音强而有力。能控制雷声、低音鼓、管风琴和贝司的声音。过度提升会使声音变得混浊不清；低音：40Hz-150Hz，是声音的基础部分，其能量占整个音频能量的70%，是表现音乐风格的重要成份。适当时，低音张弛得宜，声音丰满柔和，不足时声音单薄，150Hz，过度提升时会使声音发闷，明亮度下降，鼻音增强；中低音：150Hz-500Hz，是声音的结构部分，人声位于这个位置，不足时，演唱声会被音乐淹没，声音软而无力，适当提升时会感到浑厚有力，提高声音的力度和响度。提升过度时会使低音变得生硬，300Hz处过度提升3-6dB，如再加上混响，则会严重影响声音的清晰度；中音：500Hz-2KHz，包含大多数乐器的低次谐波和泛音，是小军鼓和打击乐器的特征音。适当时声音透彻明亮，不足时声音朦胧。过度提升时会产生类似电话的声音；中高音：2KHz-5KHz，是弦乐的特征音（拉弦乐的弓与弦的摩搡声，弹拔乐的手指触弦的声音）。不足时声音的穿透力下降，过强时会掩蔽语言音节的识别；高音：7KHz-8KHz，是影响声音层次感的频率。过度提升会使短笛、长笛声音突出，语言的齿音加重和音色发毛；极高音：8KHz-10KHz，合适时，三角铁的金属感通透率高，沙钟的节奏清晰可辨。过度提升会使声音不自然，易烧毁高频单元。

当有意外发生时，贴于系统的烟雾传感器将检测信息传送至STM32单片机切换到安全的备用电源。STM32启动中断控制打开各个安全出口，控制音响循环播放警示语并提醒人们在最近安全出口的位置。

当火灾报警10秒钟后，STM32控制位于天花板的自动供水阀门打开，呈花洒状向室内360度喷水。一旦有火灾发生，能最大限度地抑制火势蔓延。

本系统将不同场景环境下的声音效果监测和控制结合在一起由主控系统控制，采用不同环境下的物理吸声装置在此基础上控制混音输出与音量大小，给人们创造最佳的听觉环境。当遇到紧急情况时，自动切换备用电源，保障逃生的有序进行。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种声效控制与报警装置，其特征在于：包括主控系统、吸声系统、喷水系统、音响、烟雾传感器和安装在吸声系统上的声音传感器；

所述吸声系统用于吸收不同频率的声音；

所述声音传感器用于采集声音信息；

所述烟雾传感器用于采集烟雾浓度信息；

所述主控系统根据声音信息对声音的音量、音频、音效和声道进行调节，并将调节后的声音传递给音响；

所述主控系统根据烟雾浓度信息启动备用电源、打开安全出口、并发出紧急信息；

所述音响用于输出调节后的声音和紧急信息；

所述喷水系统根据紧急信息自动喷水灭火。

2.根据权利要求1所述一种声效控制与报警装置，其特征在于：所述吸声系统包括玻纤材料。

3.根据权利要求1所述一种声效控制与报警装置，其特征在于：所述主控系统包括STM32单片机，所述STM32单片机用于接受声音信息。

4.根据权利要求3所述一种声效控制与报警装置，其特征在于：所述主控系统还包括数字均衡器；

所述数字均衡器用于根据STM32单片机接受到的声音频率对各种不同频率调节电信号、补偿扬声器和声场的缺陷。

5.根据权利要求3所述一种声效控制与报警装置，其特征在于：所述主控系统还包括混响器；

所述混响器用于调节声音频谱，延长声音的输出时间。

6.根据权利要求5所述一种声效控制与报警装置，其特征在于：所述混响器包括数码式混响器、机械式混响器、数码延时混响器。

7.根据权利要求3所述一种声效控制与报警装置，其特征在于：所述主控系统还包括数字AC-3系统；所述杜比数字AC-3系统用于对声音的声道进行调节。