无人机数字语音播报系统的制作方法

本实用新型涉及语音播报系统领域，具体为无人机数字语音播报系统。

背景技术：

无人机作为应用性能强的智能设备，广泛应用于军警、电力等领域，通过搭载应用负载如摄像机、照明灯、喊话器等，为行业应用提供了极大的便利。在目前无人机的应用中，有通过在机身挂载喊话器来实现远程高空喊话的功能，但多数是通过改装对讲机模块来实现的，方法虽简单，但集成性能差、增加机身负重，缺乏智能与创新。在目前的无人机喊话技术中，尚存有如下不足：1、目前的机载喊话器外型结构大，需改装无人机或加装外设结构以配合使用，妨碍无人机的正常启飞及飞行；2、采用对讲机改装的机载喊话器，使用者通过对讲机进行喊话，但使用者的发音标准度及吐字清晰度、口腔气流与环境风噪等都构成了对语音内容清晰的干扰和污染；3、改装的机载端对讲机，其接收模块的无线电发射功率通常高达5W以上，极易对无人机造成无线电干扰，轻则影响无人机控制距离，严重时甚至影响飞行安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供无人机数字语音播报系统，以解决上述背景技术中提出的问题。所述无人机数字语音播报系统可进行俯仰、水平运动，实现向指定区域进行语音播报，并可设置在播放音乐的同时进行文字内容的播放。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

无人机数字语音播报系统，包括外壳、云台结构及内部结构，还包括云台转接环，所述云台结构通过云台转接环安装固定在无人机云台，在云台转接环的中间有数据连接口，通过数据连接口与无人机进行数据传输，在云台转接环内部设置有控制芯片，该控制芯片将无人机的指令传送给语音播报系统，并接通电源，所述云台结构包括转动电机，所述云台转接环固定在转动电机上方，所述外壳内装有发音结构体以及连接的控制集成系统，所述控制集成系统与数据连接口以及地面控制中心通信连接。

进一步的，所述转动电机包括与控制芯片连接的水平转动电机以及俯仰电机，其中：所述水平转动电机的两端为云台吊臂，所述俯仰电机安装在云台吊臂的底部，所述水平转动电机与云台转接环连接，所述俯仰电机与云台结构连接。

进一步的，所述外壳包括发音体外壳及控制体外壳，在发音体外壳的内部集成有发音结构体，在控制体外壳的内部安装有控制集成系统，所述发音结构体、控制集成系统连接于控制芯片。

进一步的，所述发音结构体包括依次安装的收音筒、音管、音源集中器、扬声器，所述控制体外壳上设置有存储卡卡槽。

进一步的，所述控制集成系统包括与控制芯片连接的MP3模块、功放模块、智能语音模块、降噪模块，所述MP3模块连接到存储卡卡槽，MP3模块用于储存音频文件和历史播放的音频内容，所述智能语音模块将文字内容转换为语音，并根据指令输出特定的发音，所述功放模块将智能语音模块输出的声音信号进行放大处理后传送给扬声器，所述降噪模块内部集成有反向声波储存单元、反向声波处理单元、反向声波输出单元。

进一步的，所述反向声波处理单元包含处理电路和分析算法，对由无人机桨叶和电机在工作环境下产生的噪音，进行噪音频率、振幅和相位的分析，并生成与噪声频率相同、振幅相同且相位相反的反向声波；生成的反向声波被存储在反向声波储存单元；在使用无人机数字语音播报系统的过程中，降噪模块持续输出预先存储的反向声波，并由扬声器进行播放。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

该系统采用无人机的信号链路进行控制，避免信号干扰；在使用时可直接挂载到无人机云台，通过云台转接环进行数据连接，无需加装配件更无需改装无人机；通过水平转动电机、俯仰电机，系统可进行俯仰、水平运动，实现向指定区域进行语音播报；使用过程中在地面端软件进行文字内容编辑，选择播放选项，发送控制指令，无人机数字语音播报系统即可根据指令要求，播放指定的文字内容；无人机数字语音播报系统支持存储卡，在地面端软件选择播放存储卡内的音频文件，并可设置在播放音乐的同时进行文字内容的播放。

附图说明

图1为本实用新型远程的无人机数字语音播报系统挂载到无人机上的效果图。

图2本实用新型远程的无人机数字语音播报系统正面结构图。

图3本实用新型远程的无人机数字语音播报系统侧面结构示意图。

图4本实用新型远程的无人机数字语音播报系统云台转接环示意图。

图5本实用新型远程的无人机数字语音播报系统拆解结构示意图。

图6本实用新型控制无人机数字语音播报系的基本流程图。

图7本实用新型无人机数字语音播报系统的工作流程图。

图中：1-云台转接环、101-数据连接口、2-存储卡卡槽、3-水平转动电机、 4-云台吊臂、5-俯仰电机、6-发音体外壳、601-收音筒、602-音管、603-音源集中器、604-扬声器、7-控制体外壳、8-云台结构、9-控制集成系统。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上/下端”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置/套设有”、“套接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-7，本实用新型提供技术方案：

无人机数字语音播报系统，如图1所示，为无人机数字语音播报系统挂载在无人机云台上使用的示意图。如图2至图5所示，为无人机数字语音播报系统的结构示意图，包括云台转接环1，存储卡卡槽2、水平转动电机3、云台吊臂4、俯仰电机5；云台转接环1与无人机数字语音播报系统为一体。通过云台转接环1，将无人机数字语音播报系统安装固定在无人机云台。在云台转接环1 的中间有数据连接口101，通过数据连接口101与无人机进行数据传输。

云台转接环1用于将无人机数字语音播报系统与无人机进行连接，不仅实现固定挂载，还实现数据的通信连接。在云台转接环1内部设置有控制芯片，云台转接环1内部的控制芯片的作用是控制数据的传送，将无人机的指令传送给语音播报系统，并接通电源。

无人机数字语音播报系统上安装有控制运动的云台结构8，云台结构8包括水平转动电机3，云台转接环1固定在水平转动电机3上方。水平转动电机3实现无人机数字语音播报系统在水平方向进行转动；在水平转动电机3的两端为云台吊臂4，云台吊臂4作为无人机数字语音播报系统的支架。

在云台吊臂4与无人机数字语音播报系统的连接端的其中一端安装有俯仰电机5，俯仰电机5用于控制无人机数字语音播报系统在俯仰位置进行转动。

结合水平转动电机3、云台吊臂4、俯仰电机5，实现无人机数字语音播报系统进行水平及俯仰运动，通过不同角度的转动，语音播报系统能够对不同区域进行语音播报。

在语音播报系统的尾部还设置有存储卡卡槽2(作为存储卡插口)，可将存储卡装载到系统，存储卡主要存储需要播放的音频文件。

如图5所示，为无人机数字语音播报系统的结构拆解图，系统由外壳、云台结构8及内部结构组成。云台结构8用于固定无人机数字语音播报系统，并控制系统进行水平、俯仰方向的转动；外壳包括发音体外壳6及控制体外壳7。发音体外壳6用于集中声音，在发音体外壳6的内部集成了发音结构体。发音结构体包括收音筒601、音管602、音源集中器603、扬声器604通过发音结构体，能够有效集中扬声器604播放的声音。

在控制体外壳7的内部安装有控制集成系统9。控制集成系统9用于接收无人机传送的指令，进行指令处理，控制语音播报系统；控制集成系统9集成MP3 模块、功放模块、智能语音模块(控制芯片为其一部分即图7中的主控系统)、降噪模块。在MP3模块上(连接)有存储卡卡槽2，MP3模块用于储存音频文件和历史播放的音频内容，MP3模块能够读取存储卡内的音频文件；智能语音模块能够将文字内容转换为语音，并根据指令输出特定的发音；功放模块将智能语音模块输出的声音信号进行放大处理后传送给扬声器604，降噪模块内部集成有反向声波储存单元、反向声波处理单元、反向声波输出单元。降噪模块的反向声波处理单元包含处理电路和分析算法，对由无人机桨叶和电机在各种工作环境下产生的噪音，进行噪音频率、振幅和相位的分析，并生成与噪声频率相同、振幅相同且相位相反的反向声波；生成的反向声波被存储在降噪模块内部的反向声波储存单元；在使用无人机数字语音播报系统的过程中，降噪模块持续输出预先存储的反向声波，并由扬声器604进行播放，因为反向声波与噪音声波的振幅相同但相位相反，两个声波能够相互抵消，从而有效的降低噪音。控制系统9能够控制同时播放语音内容及反向声波，从而确保语音播放内容的清晰度。

如图6所示，为控制语音播报系统的基本流程。在地面控制端，通过语音播报系统的控制软件，选择语音播报指令，通过无人机的数字图传技术，将相应的指令发送到无人机。通过无人机自带的数字图传技术，控制无人机数字语音播报系统，能够有效避免无线电的数字干扰，保障无人机飞行安全。

无人机端的控制系统接收地面端发送来的指令，并进行分析处理，将控制语音播报系统的指令通过云台转接环1(数据连接口101)传送给语音播报系统，在语音播报系统内的控制单元，根据指令，播放指定的语音内容。

如图7所示，为无人机数字语音播报系统的工作流程。在地面控制中心，包含有无人机数字语音播报系统的控制软件，用于远程控制语音系统。在软件上选择播放的内容，可以选择播放文字内容、播放预先存储在存储卡内的音频文件、或同时播放文字内容与音频文件；在选择播放文字内容时，直接在界面输入要播放的文字内容，并选择以不同的人声播报文字内容；将文字转换为语音输出，同时选择不同的发音人声，能够有效避免因个人的发音不准、周围环境杂音大而造成的喊话不清的问题。同时所播报的文字内容将被存储到存储卡内，到再次进行文字播报时，可选择历史输入过的文字内容；此外，在软件端存现存储了模板喊话内容，可以直接选择模板内容进行播放；在播放的过程中，可进行播报控制，进行内容切换、音量调节等选择；在地面端的软件进行语音播报的操作后，所操作的指令被传送给无人机。在无人机的控制中心接收对指令进行处理分析，通过云台转接环1(云台转接环1作为数据传输枢纽)传送给语音控制系统。

语音控制系统包含有语音模块、MP3模块、功放模块、降噪模块等多组功能模块。语音控制系统对地面端传送来的指令进行处理，并控制多组功能模块进行工作。通过语音模块，将文字数据转换为语音；通过MP3模块，存储播放音频文件；通过功放模块将语音进行放大处理并最终将语音通过扬声器单元播出，通过降噪模块产生的与噪音频率、振幅相同，但相位相反的反向声波，将无人机飞行过程中产生的噪音进行削弱，起到降噪的效果。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。