CN109947386A - 智能感应式教室恒音系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能感应式教室恒音系统，在教室天花板上分布安装有若干音箱和与各音箱对应的声压计，通过实时检测各音箱下方的当前声压值，并将当前声压值发送到主机系统中与预设的声压目标值进行比对，得出差值，并据此生成对各声压计所对应的音箱的音量控制指令，再将各音箱的音量控制指令发送给各音箱进行输出功率调节，从而使各音箱对应的声压计的当前声压值与声压目标值保持一致。通过设置合适的声压目标值，能使教室在老师通过麦克风讲课时的整体音量恒定在一个相对合理舒适的水平，提高学生的听课体验，提升教学效果。

Description

智能感应式教室恒音系统

技术领域

本发明涉及音量控制技术，尤其涉及一种智能感应式教室恒音系统。

背景技术

教学过程中，在教室里，老师为了节省体力，可能会利用麦克风进行教学，老师的讲课声音经麦克风采集后传送到功放进行放大，最后通过音箱播放出来。然而，老师有时候讲课声音大，有时候讲课声音小，造成音箱播放出的声音也是时大时小，而且老师有时候一边讲课一遍在教室内走动，再加上音箱数量有限，并在固定位置，也会导致教室不同位置的音量不一样，影响学生的听课体验。

发明内容

本发明主要目的在于，提供一种智能感应式教室恒音系统，以解决现有技术中通过麦克风讲课时，音箱播放出的声音音量时大时小，教室不同位置的音量不一样，影响学生的听课体验的问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种智能感应式教室恒音系统，包括若干音箱和若干声压计，各音箱均匀分布安装在教室内部的天花板上，各声压计与各音箱一一对应，各声压计安装在各自对应的音箱的正下方；

所述音箱包括无线音频接收器、功率放大电路、功率控制器、第一无线通信模块和扬声器，所述无线音频接收器通过所述功率放大电路与所述扬声器连接，所述第一无线通信模块通过所述功率控制器与所述功率放大电路连接；

所述声压计包括声压传感器、声压检测电路、数据处理器和第二无线通信模块，所述声压传感器与所述声压检测电路连接，所述声压检测电路与所述数据处理器连接，所述数据处理器与所述第二无线通信模块连接，所述声压检测电路将所述声压传感器检测到的声压信号转换为数字信号并发送到所述数据处理器进行计算处理，得到当前声压值；所述数据处理器将计算得到的当前声压值通过所述第二无线通信模块发送出去；

所述恒音系统还包括主机系统，所述主机系统包括控制器、第三无线通信模块和液晶触摸显示屏，所述液晶触摸显示屏与所述控制器连接，所述控制器与所述第三无线通信模块连接，所述第三无线通信模块与各音箱的第一无线通信模块和各声压计的第二无线通信模块无线连接；所述液晶触摸显示屏将用户在所述液晶触摸显示屏上设置的声压目标值发送给所述控制器；所述第三无线通信模块接收各声压计检测到的当前声压值，并将各声压计的当前声压值发送到所述控制器，所述控制器将各声压计的当前声压值与所述声压目标值进行比对，得到各声压计的当前声压值与所述声压目标值的差值，并根据各声压计的当前声压值与所述声压目标值的差值生成对各声压计所对应的音箱的音量控制指令，并通过所述第三无线通信模块将对各声压计所对应的音箱的音量控制指令发送出去；

各音箱通过各自的第一无线通信模块接收各自的音量控制指令，并将各自的音量控制指令发送给各自的功率控制器，各音箱的功率控制器根据各自的音量控制指令控制各自的功率放大电路的输出功率，使各音箱对应的声压计的当前声压值与所述声压目标值保持一致。

进一步地，所述音箱按照每四平方米分布一台的密度均匀分布在所述天花板上，每台音箱的额定功率不超过5W。

进一步地，所述第一无线通信模块、第二无线通信模块和第三无线通信模块均为2.4G无线通信模块。

进一步地，所述教室内安装有液晶绿板一体机，所述液晶触摸显示屏安装在所述液晶绿板一体机上。

进一步地，所述控制器为电脑主机。

进一步地，所述恒音系统还包括无线话筒，所述无线话筒通过无线与各音箱的无线音频接收器连接。

与现有技术相比，本发明提供的智能感应式教室恒音系统，在教室天花板上分布安装有若干音箱和与各音箱对应的声压计，通过实时检测各音箱下方的当前声压值，并将当前声压值发送到主机系统中与预设的声压目标值进行比对，得出差值，并据此生成对各声压计所对应的音箱的音量控制指令，再将各音箱的音量控制指令发送给各音箱进行输出功率调节，从而使各音箱对应的声压计的当前声压值与声压目标值保持一致。通过设置合适的声压目标值，能使教室在老师通过麦克风讲课时的整体音量恒定在一个相对合理舒适的水平，提高学生的听课体验，提升教学效果。

附图说明

图1是本发明实施例智能感应式教室恒音系统的组成原理示意图。

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，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明实施例提供的智能感应式教室恒音系统，包括若干音箱300和若干声压计100，各音箱300均匀分布安装在教室内部的天花板上，各声压计100与各音箱300一一对应，各声压计100安装在各自对应的音箱300的正下方。

音箱300包括无线音频接收器10、功率放大电路11、功率控制器96、第一无线通信模块8和扬声器12，无线音频接收器10通过功率放大电路11与扬声器12连接，第一无线通信模块8通过功率控制器96与功率放大电路11连接。

声压计100包括声压传感器1、声压检测电路2、数据处理器3和第二无线通信模块4，声压传感器1与声压检测电路2连接，声压检测电路2与数据处理器3连接，数据处理器3与第二无线通信模块4连接，声压检测电路2将声压传感器1检测到的声压信号转换为数字信号并发送到数据处理器3进行计算处理，得到当前声压值。数据处理器3将计算得到的当前声压值通过第二无线通信模块4发送出去。这样，每个声压计100都能检测到各自对应的音箱300的正下方的当前声压值，不同音箱300的正下方的当前声压值在一定程度上反应了不同位置处的当前声压强度，即不同位置处的当前音量。

恒音系统还包括主机系统200，主机系统200包括控制器6、第三无线通信模块7和液晶触摸显示屏5，液晶触摸显示屏5与控制器6连接，控制器6与第三无线通信模块7连接，第三无线通信模块7与各音箱300的第一无线通信模块8和各声压计100的第二无线通信模块4无线连接。液晶触摸显示屏5将用户在液晶触摸显示屏5上设置的声压目标值发送给控制器6。第三无线通信模块7接收各声压计100检测到的当前声压值，并将各声压计100的当前声压值发送到控制器6，控制器6将各声压计100的当前声压值与声压目标值进行比对，得到各声压计100的当前声压值与声压目标值的差值，并根据各声压计100的当前声压值与声压目标值的差值生成对各声压计100所对应的音箱300的音量控制指令，并通过第三无线通信模块7将对各声压计100所对应的音箱300的音量控制指令发送出去。

各音箱300通过各自的第一无线通信模块8接收各自的音量控制指令，并将各自的音量控制指令发送给各自的功率控制器96，各音箱300的功率控制器96根据各自的音量控制指令控制各自的功率放大电路11的输出功率，使各音箱300对应的声压计100的当前声压值与声压目标值保持一致。如果某一声压计100的当前声压值比声压目标值小，说明该声压计100对应的音箱300正下方的音量低于声压目标值，需要调高，则可调高该声压计100对应的音箱300的输出功率，反之，如果某一声压计100的当前声压值比声压目标值大，则说明该声压计100对应的音箱300正下方的音量高于声压目标值，需要降低，则可降低该声压计100对应的音箱300的输出功率。通过实时检测各声压计100的当前声压值并与声压目标值进行比对计算，生成对相应音箱300的音量控制指令以控制相应音箱300的输出功率，从而调节相应音箱300的音量大小，能够使老师讲课时教室各处的音量保持恒定，而不受老师讲课时说话音量变化的影响，也不受老师讲课时在教室内的位置变化的影响。

为确保对教室音量控制的均衡性，使教室各处音量保持一致，音箱300密度不能过小，音箱300按照每四平方米分布一台的密度均匀分布在天花板上，每台音箱300的额定功率不超过5W。

第一无线通信模块8、第二无线通信模块4和第三无线通信模块7均为2.4G无线通信模块，保证良好通信。

教室内安装有液晶绿板一体机，液晶触摸显示屏5安装在液晶绿板一体机上。控制器6为电脑主机。这样，液晶触摸显示屏5还可连接电脑主机，用作教学。

恒音系统还包括无线话筒，无线话筒通过无线与各音箱300的无线音频接收器10连接，老师通过该无线话筒进行教学。

上述实施例仅为优选实施例，并不用以限制本发明的保护范围，在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能感应式教室恒音系统，其特征在于，包括若干音箱和若干声压计，各音箱均匀分布安装在教室内部的天花板上，各声压计与各音箱一一对应，各声压计安装在各自对应的音箱的正下方；

所述音箱包括无线音频接收器、功率放大电路、功率控制器、第一无线通信模块和扬声器，所述无线音频接收器通过所述功率放大电路与所述扬声器连接，所述第一无线通信模块通过所述功率控制器与所述功率放大电路连接；

所述声压计包括声压传感器、声压检测电路、数据处理器和第二无线通信模块，所述声压传感器与所述声压检测电路连接，所述声压检测电路与所述数据处理器连接，所述数据处理器与所述第二无线通信模块连接，所述声压检测电路将所述声压传感器检测到的声压信号转换为数字信号并发送到所述数据处理器进行计算处理，得到当前声压值；所述数据处理器将计算得到的当前声压值通过所述第二无线通信模块发送出去；

所述恒音系统还包括主机系统，所述主机系统包括控制器、第三无线通信模块和液晶触摸显示屏，所述液晶触摸显示屏与所述控制器连接，所述控制器与所述第三无线通信模块连接，所述第三无线通信模块与各音箱的第一无线通信模块和各声压计的第二无线通信模块无线连接；所述液晶触摸显示屏将用户在所述液晶触摸显示屏上设置的声压目标值发送给所述控制器；所述第三无线通信模块接收各声压计检测到的当前声压值，并将各声压计的当前声压值发送到所述控制器，所述控制器将各声压计的当前声压值与所述声压目标值进行比对，得到各声压计的当前声压值与所述声压目标值的差值，并根据各声压计的当前声压值与所述声压目标值的差值生成对各声压计所对应的音箱的音量控制指令，并通过所述第三无线通信模块将对各声压计所对应的音箱的音量控制指令发送出去；

各音箱通过各自的第一无线通信模块接收各自的音量控制指令，并将各自的音量控制指令发送给各自的功率控制器，各音箱的功率控制器根据各自的音量控制指令控制各自的功率放大电路的输出功率，使各音箱对应的声压计的当前声压值与所述声压目标值保持一致。

2.如权利要求1所述的智能感应式教室恒音系统，其特征在于，所述音箱按照每四平方米分布一台的密度均匀分布在所述天花板上，每台音箱的额定功率不超过5W。

3.如权利要求1所述的智能感应式教室恒音系统，其特征在于，所述第一无线通信模块、第二无线通信模块和第三无线通信模块均为2.4G无线通信模块。

4.如权利要求1所述的智能感应式教室恒音系统，其特征在于，所述教室内安装有液晶绿板一体机，所述液晶触摸显示屏安装在所述液晶绿板一体机上。

5.如权利要求1所述的智能感应式教室恒音系统，其特征在于，所述控制器为电脑主机。

6.如权利要求1所述的智能感应式教室恒音系统，其特征在于，还包括无线话筒，所述无线话筒通过无线与各音箱的无线音频接收器连接。