一种自动调节音量的门铃的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自动调节音量的门铃，包括扬声器、为所述扬声器供电的电源以及电流调节装置；在所述电流调节装置中包含有感音元件，所述电流调节装置通过感音元件采集环境音，并根据环境音的音量大小调节流过所述扬声器的电流大小，继而改变扬声器的音量。本实用新型通过在门铃的电路设计中增加电流调节装置，利用电流调节装置中的感音元件感知室内的环境音量，进而根据环境音量的大小自动调节流过门铃中作为发声元件的扬声器的电流大小，由此便使得门铃的提示音量可以根据室内环境的嘈杂程度不同而进行自动调节，在确保门铃发挥其提示作用的前提下，可以将门铃音对安静的室内环境所造成的破坏程度降至最低。
【专利说明】
一种自动调节音量的门铃
技术领域
[0001]本实用新型属于门铃技术领域，具体地说，是涉及一种可以对音量大小实现自动调节的电子门铃。
【背景技术】
[0002]门铃是人们居家生活中不可或缺的一部分，起到方便来访者叫门的作用。目前的门铃大多为电子门铃，顾名思义，就是靠电力来驱动和作用的门铃。总体来讲，目前的电子门铃大致分为普通电子门铃、对讲门铃、可视门铃、感应门铃和智能门铃等几个大类。其中，智能门铃不仅可以代替主人和来访者进行对话，还可以通过电话联系在外的主人，甚至可以记录来访者的长相，同时还能具备防盗的功能。
[0003]目前的电子门铃，其音量大小一般都是固定的，不能根据环境声音的大小而进行调节，这就会导致门铃在使用过程中对主人的生活产生干扰。例如，如果门铃的声音太大，会让原本安静的房间内的人感到烦躁，甚至受到惊吓。反之，如果门铃的声音太小，会让原本嘈杂的房间内的人所忽略，发挥不了提示的作用。那么，门铃的提示音量应该设计到多大，才可以既起到提示的作用，又不会过分地打扰到房间内主人的生活呢?这便成为电子门铃设计领域目前所面临的一项主要课题。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种可以自动调节音量大小的电子门铃，通过设计门铃的提示音量可以根据室内环境的嘈杂程度而自适应地发生改变，从而可以在确保门铃发挥其提示作用的前提下，最大程度地降低门铃声对室内声音环境造成的破坏。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现:
[0006]—种自动调节音量的门铃，包括扬声器、为所述扬声器供电的电源以及电流调节装置;在所述电流调节装置中包含有感音元件，所述电流调节装置通过感音元件采集环境音，并根据环境音的音量大小调节流过所述扬声器的电流大小，继而改变扬声器的音量。
[0007]作为所述电流调节装置的具体电路组建方式，本实用新型提出以下四种优选设计方案:
[0008]其一是，采用一颗阻值随环境音量的增大而减小的声敏电阻形成所述的电流调节装置，并将所述声敏电阻串联在所述电源连接所述扬声器的供电回路中，利用声敏电阻的阻值的变化，实现对流过所述扬声器的电流大小的调节。
[0009]为了保护所述的扬声器并对所述扬声器进行开关控制，在所述电源连接所述扬声器的供电回路中还串联有限流电阻和门铃开关。
[0010]其二是，采用感音元件、控制电路和可调电位器来形成所述的电流调节装置；其中，所述感音元件可以是麦克风，接收环境音并转换成电信号后，发送至所述的控制电路，所述控制电路根据环境音的音量大小调节所述可调电位器的有效阻值，将所述可调电位器串联在所述电源连接所述扬声器的供电回路中，通过改变可调电位器的有效阻值，实现对流过所述扬声器的电流大小的调节。
[0011]为了满足所述控制电路和麦克风的用电需求，所述控制电路接收所述电源输出的供电电源;所述麦克风的正极连接所述的控制电路，从所述控制电路接收供电并传输麦克风信号(即，所述的电信号)，所述麦克风的负极连接所述电源的负极，形成麦克风的供电回路。
[0012]为了保护所述的扬声器并对所述扬声器进行开关控制，在所述电源连接所述扬声器的供电回路中还串联有限流电阻和门铃开关。
[0013]其三是，在所述电源中包含有多个选择性串联的直流电源，在所述电流调节装置中除了所述的感音元件外，还包含有控制电路，所述感音元件可以是麦克风，接收环境音并转换成电信号后，发送至所述的控制电路，所述控制电路根据环境音的音量大小调节所述电源中串联连通的直流电源的路数，通过改变所述电源输出的供电电压，以调节流过所述扬声器的电流。
[0014]为了满足所述控制电路和麦克风的用电需求，在所述电源中包括有N路直流电源，所述N为大于I的正整数，其中前N-1路直流电源与N-1路可控开关一一对应并联后，形成N-1路并联支路，所述N-1路并联支路与第N路直流电源相串联;所述控制电路接收所述第N路直流电源输出的供电电源，并生成控制信号输出至所述的N-1路可控开关，通过改变所述N-1路可控开关的通断状态，以调节所述电源输出的供电电压;所述麦克风的正极连接所述的控制电路，负极连接所述电源的负极。
[0015]同样的，为了起到保护所述扬声器并对所述扬声器进行开关控制的作用，在所述电源连接所述扬声器的供电回路中还进一步串联有限流电阻和门铃开关。
[0016]以上三种设计方案，所述的电流调节装置均连接在所述电源连接所述扬声器的供电回路中。
[0017]第四种设计方案是，采用所述感音元件和一控制电路形成所述的电流调节装置，并且选用输出电流可调的恒流源作为所述的电源进行电路设计，所述感音元件可以是麦克风，所述麦克风接收环境音并转换成电信号后，发送至所述的控制电路，所述控制电路根据环境音的音量大小调节所述恒流源的输出电流，继而改变流过所述扬声器的电流大小，达到改变门铃音量的目的。
[0018]进一步的，在所述恒流源连接所述扬声器的供电回路中还串联有限流电阻和门铃开关，以起到保护所述扬声器并对所述扬声器进行开关控制的作用。
[0019]为了进一步满足所述控制电路和麦克风的用电需求，在所述电流调节装置中还设置有一为所述控制电路供电的直流电源，在所述直流电源连接所述控制电路的供电回路中串联有一与所述门铃开关联动的电子开关，所述麦克风的正极连接所述的控制电路，负极直接连接所述直流电源的负极或者通过所述电子开关连接所述直流电源的负极，以形成供电回路。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是:本实用新型通过在门铃的电路设计中增加电流调节装置，利用电流调节装置中的感音元件感知室内的环境音量，进而根据环境音量的大小自动调节流过门铃中作为发声元件的扬声器的电流大小，由此便使得门铃的提示音量可以根据室内环境的嘈杂程度不同而进行自动调节，在确保门铃发挥其提示作用的前提下，可以将门铃音对安静的室内环境所造成的破坏程度降至最低。
[0021]结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型所提出的自动调节音量的门铃的第一种实施例的电路原理图；
[0023]图2是本实用新型所提出的自动调节音量的门铃的第二种实施例的电路原理图；
[0024]图3是本实用新型所提出的自动调节音量的门铃的第三种实施例的电路原理图；
[0025]图4是本实用新型所提出的自动调节音量的门铃的第四种实施例的电路原理图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细地说明。
[0027]本实用新型为了使门铃输出的提示音量可以根据室内环境的嘈杂程度不同而进行自适应地调节，本实用新型对现有电子门铃的电路设计进行改进，通过增加电流调节装置，利用电流调节装置中设置的感音元件来感知室内的环境音量，进而根据环境音量的大小自动调节流过门铃中作为发声元件的扬声器的电流大小，通过改变扬声器的工作电流，以获得音量不用的门铃音。
[0028]下面通过四个具体的实施例，对本实用新型所提出的门铃的具体电路组建方式及其工作原理进行详细地阐述。
[0029]实施例一，参见图1所示，本实施例为了对流过扬声器BAT的电流进行调节，采用声敏电阻Rp作为所述的电流调节装置，连接在扬声器BAT的供电回路中，通过改变声敏电阻Rp的阻值，以使供电回路中的电流发生变化。
[0030]具体来讲，在本实施例的门铃中设置有电源V、声敏电阻Rp、限流电阻Ra、扬声器BAT和门铃开关K。所述的电源V、声敏电阻Rp、限流电阻Ra、扬声器BAT和门铃开关K串联形成回路，当有访客按门铃时，门铃开关K闭合，扬声器BAT的供电回路连通，发出提示音。
[0031]在本实施例中，通过扬声器BAT发出的提示音的音量由声敏电阻Rp决定。所述声敏电阻Rp是一颗阻值随环境音量的增大而减小的可变电阻元件，将所述声敏电阻Rp置于室内，用于感应室内的声音环境。如果室内的环境嘈杂，声敏电阻Rp的阻值减小，继而使流过扬声器BAT的电流增大。扬声器BAT由于其工作电流的增大而使得其发出的提示音的音量增大，从而通过升高门铃音来确保屋内的主人可以听见，得知有访客到来。
[0032]如果室内比较安静，例如屋内的主人正在读书写字、思考问题或者闭目养神时，安静的环境是不希望被打破的，突如其来的较大的门铃声会让人感到烦躁，甚至受到惊吓。而采用本实施例所提出的门铃设计方式，由于声敏电阻Rp在安静的环境下，其阻值较大，即便此时有访客按下门铃，门铃开关K闭合，导致扬声器BAT的供电回路连通，由于此时声敏电阻Rp的阻值较大，因此使得流过扬声器BAT的电流较小，扬声器BAT发出的音量较低，在保证不打破原有安静环境的前提下，又起到了“有客来”的提示作用。
[0033 ]采用本实施例的电路设计，当室内比较安静，且屋内的主人离门铃较远时，较小的门铃音可能不会被主人听到。但是，当门铃发出提示音时，室内环境的音量增大，通过扬声器BAT发出的提示音会导致声敏电阻Rp的阻值减小，进而使扬声器BAT输出的音量逐渐增大，由此可以避免主人因听不到门铃声而将访客拒之门外。
[0034]在本实施例中，电源V可以选用电池或者低压直流电源。在扬声器BAT的供电回路中串联限流电阻Ra，可以对扬声器BAT起到保护作用，避免因声敏电阻Rp的阻值过分减小，而导致流过扬声器BAT的电流过大，使扬声器BAT过流损坏。
[0035]实施例二，参见图2所示，本实施例为了对流过扬声器BAT的电流进行调节，采用麦克风MIC作为感音元件配合控制电路和可调电位器来设计所述的电流调节装置，将所述可调电位器串联在扬声器BAT的供电回路中，通过调节可调电位器的有效阻值，以对流过扬声器BAT的电流进行调节。
[0036]具体来讲，在所述门铃中设置有电源V、麦克风MIC、控制电路、可调电位器、限流电阻Ra、扬声器BAT和门铃开关K。如图2所示，所述电源V可以是电池，也可以是由交流市电转换而成的低压直流电源。将所述电源V的正极连接门铃开关K，并进一步与扬声器BAT、限流电阻Ra和可调电位器串联形成扬声器BAT的供电回路。所述控制电路可以是单片机等具有信号处理能力的控制器，接收所述电源V提供的工作电源。作为本实施例的一种优选电路设计，可以将所述控制电路的正极通过所述门铃开关K连接至所述电源V的正极，将所述控制电路的负极连接所述电源V的负极，在门铃开关K闭合时，使所述控制电路上电运行，对所述可调电位器的有效阻值进行调节。在本实施例中，所述麦克风MIC可以选用驻极体麦克风，并安装在室内。将所述麦克风MIC的正极连接至控制电路，接收控制电路输出的直流供电，并将采集到的环境音转换成电信号(即，麦克风信号)传输至所述的控制电路。所述麦克风MIC的负极连接所述电源V的负极，以形成麦克风MIC的供电回路。
[0037]本实施例的门铃电路，其工作原理是:利用所述麦克风MIC拾取室内的环境音，并转换成电信号传输至控制电路。所述控制电路根据接收到的环境音生成反映环境音量大小的控制信号，发送至可调电位器，以改变所述可调电位器连接在所述扬声器BAT的供电回路中的有效电阻的阻值。通过改变可调电位器的有效阻值，以改变流过扬声器BAT的电流大小，进而实现对扬声器BAT输出音量的调节。
[0038]具体来讲，当室内环境比较嘈杂时，控制电路调节所述可调电位器的有效阻值减小，增大流过扬声器BAT的电流，以获得较大的门铃声，避免主人因听不到门铃声而将访客拒之门外。
[0039]当室内环境比较安静时，控制电路调节所述可调电位器的有效阻值增大，减小流过扬声器BAT的电流，以降低扬声器BAT的输出音量，在满足“有客来访”的提示要求的前提下，尽量减少对室内安静环境的破坏。
[0040]在本实施例中，所述控制电路可以针对麦克风MIC连续10秒采集到的环境音的音量求取平均值，并在所述平均值的基础上增加5dB作为扬声器BAT的输出音量，由此确定出可调电位器的有效阻值的大小，继而生成相应的控制信号发送至所述的可调电位器，通过改变可调电位器的有效阻值，使所述扬声器BAT的输出音量高于环境音量5dB，既能让屋内的主人听到门铃音，又不会对屋内的声音环境造成明显破坏，提高了人们居家生活的舒适性。
[0041 ]同理，本实施例在扬声器BAT的供电回路中串联限流电阻Ra，以对扬声器BAT起到限流保护的作用。
[0042]实施例三，参见图3所示，本实施例为了对流过扬声器BAT的电流进行调节，一方面，采用麦克风MIC作为感音元件配合控制电路来设计所述的电流调节装置；另一方面，将所述电源V设计成由多路直流电源选择性串联的电路形式，通过调节连接至扬声器BAT的供电回路中的直流电源的路数，以实现对流过扬声器BAT的电流的有效调节。
[0043]具体来讲，在所述门铃中设置有电源V、麦克风MIC、控制电路、限流电阻Ra、扬声器BAT和门铃开关K。所述电源V由N路等电压的电池或者低压直流电源选择性的串联而成，所述N为大于I的正整数。如图3所示，本实施例以三路直流电源V1、V2、V3选择性地串联形成所述的电源V为例进行说明。将所述电源V的正极连接所述的门铃开关K，并通过所述门铃开关K进一步串联所述的扬声器BAT和限流电阻Ra，最终连接至电源V的负极，形成扬声器BAT的供电回路。在所述电源V中，将其中一路直流电源直接串联在扬声器BAT的供电回路中，其余各路直流电源各自与一路可控开关并联后，再串联在所述扬声器BAT的供电回路中。例如，本实施例将直流电源Vl直接串联在所述扬声器BAT的供电回路，直流电源V2与可控开关Kl并联后，再串联在所述扬声器BAT的供电回路中；同理，直流电源V3与可控开关K2并联后，再串联在所述扬声器BAT的供电回路中。所述控制电路可以是单片机，也可以是具有信号处理能力的其它控制器，具体来讲，可以将所述控制器的正极通过所述门铃开关K连接至所述直流电源V的正极，将所述控制器的负极连接至所述直流电源Vl的负极，在门铃开关K闭合时，通过直流电源Vl为控制器供电，使所述控制器上电运行，对所述可控开关Kl、K2的通断状态进行调节。在本实施例中，所述麦克风MIC也优选使用驻极体麦克风，安装在室内，接收室内的环境噪音。将所述麦克风MIC的正极连接至控制器，接收控制器输出的直流供电，并将采集到的环境音转换成电信号传输至所述的控制器。将所述麦克风MIC的负极连接所述直流电源Vl的负极，以形成麦克风MIC的供电回路。
[0044]本实施例的门铃电路，其工作原理是:利用所述麦克风MIC拾取室内的环境音，并转换成电信号传输至控制器。所述控制器根据接收到的环境音的音量大小生成控制信号，改变所述可控开关Κ1、Κ2的通断状态，通过改变为扬声器BAT供电的电源数量，以调节流过扬声器BAT的电流大小，进而实现对扬声器BAT输出音量的有效调节。
[0045]具体来讲，当室内环境比较嘈杂时，如果有访客按下门铃，使门铃开关K闭合，此时控制器上电运行，通过麦克风MIC采集室内的环境音，并输出麦克风信号至所述的控制器。所述控制器根据接收到的麦克风信号，判断室内的环境音量，若环境音量非常大，则控制两个可控开关Kl、Κ2均断开，使三路直流电源Vl、V2、V3相串联，通过提高为扬声器BAT供电的电源电压，以增大流过扬声器BAT的电流，进而最大限度地增大扬声器BAT的输出音量。若环境音量不是太大，则控制其中一个可控开关Kl断开，而另外一个可控开关Κ2闭合，短路掉直流电源V3，仅利用两路直流电源V1、V2为所述扬声器BAT供电，以适当地提高扬声器BAT的输出音量。而当室内环境比较安静时，控制器控制两个可控开关K1、K2均闭合，短路掉两路直流电源V2、V3，仅利用一路直流电源Vl为所述的扬声器BAT供电，从而降低流过所述扬声器BAT的电流，以最大限度地降低扬声器BAT的输出音量，避免破坏室内的安静环境。
[0046]同样的，本实施例在扬声器BAT的供电回路中串联限流电阻Ra，可以对扬声器BAT起到限流保护的作用。
[0047]当然，也可以根据电路设计需要，对所述电源V中选择性串联的直流电源进行多路扩展，本实施例并不仅限于以上举例。
[0048]实施例四，参见图4所示，本实施例为了达到调节门铃音量的目的，一方面，采用麦克风MIC、控制电路配合一直流电源Vo的方式来设计所述的电流调节装置;另一方面，采用输出电流可调的恒流源I作为电源，并与限流电阻Ra、扬声器BAT和门铃开关K串联后，形成扬声器BAT的供电回路，通过调节恒流源I的输出电流的大小，以实现对所述扬声器BAT输出音量的调节。
[0049]在本实施例中，所述控制电路可以是单片机，也可以是具有信号处理能力的其它控制器，接收所述直流电源Vo输出的供电，并控制所述麦克风MIC运行。作为本实施例的一种优选电路设计，可以将所述控制电路的正极通过电子开关Ko连接至所述直流电源Vo的正极，所述电子开关Ko与所述门铃开关K联动。将控制电路的负极连接至所述直流电源Vo的负极，形成控制电路的供电回路。所述麦克风MIC作为感音元件，可以选用驻极体麦克风，安装在室内，将其正极连接至所述控制电路，接收控制电路提供的直流电压，并将采集到的环境音转换成电信号传输至所述的控制电路。将所述麦克风MIC的负极连接所述直流电源Vo的负极，以形成麦克风MIC的供电回路。
[0050]本实施例的门铃电路的工作原理是:在有访客到来按下门铃，使门铃开关K闭合时，所述电子开关Ko随门铃开关K的闭合而闭合，进而使控制电路和扬声器MIC上电运行。通过麦克风MIC采集室内的环境音，并输出麦克风信号至所述的控制电路。所述控制电路根据接收到的麦克风信号，判断室内的环境音量，若环境音量较大，则输出控制信号至所述的恒流源I，调节恒流源I的输出电流增大，进而通过升高流过扬声器BAT的电流，来使得扬声器BAT的输出音量增大，确保屋内的主人能够听到门铃声。而当室内比较安静时，控制电路控制恒流源I减小其输出的电流，进而降低扬声器BAT的输出音量，避免对屋内的主人产生过分的干扰。
[0051]同样的，本实施例在扬声器BAT的供电回路中串联限流电阻Ra，也是为了起到对扬声器BAT进行限流保护的作用。
[0052]本实用新型的电子门铃，可以根据室内环境的嘈杂程度自动改变其输出音量的大小，既不会使屋内的主人感到刺耳，又能起到有客来访的提示作用，可以明显地改善人们的使用体验。
[0053]当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种自动调节音量的门铃，其特征在于:包括扬声器、为所述扬声器供电的电源以及电流调节装置;在所述电流调节装置中包含有感音元件，所述电流调节装置通过感音元件采集环境音，并根据环境音的音量大小调节流过所述扬声器的电流大小，继而改变扬声器的音量。2.根据权利要求1所述的自动调节音量的门铃，其特征在于:所述电流调节装置为一阻值随环境音量的增大而减小的声敏电阻，所述声敏电阻串联在所述电源连接所述扬声器的供电回路中。3.根据权利要求1所述的自动调节音量的门铃，其特征在于:在所述电流调节装置中还包含有控制电路和可调电位器，所述感音元件为麦克风，接收环境音并转换成电信号后，发送至所述的控制电路，所述控制电路根据环境音的音量大小调节所述可调电位器的有效阻值，所述可调电位器串联在所述电源连接所述扬声器的供电回路中。4.根据权利要求3所述的自动调节音量的门铃，其特征在于:所述控制电路接收所述电源输出的供电电源;所述麦克风的正极连接所述的控制电路，负极连接所述电源的负极。5.根据权利要求1所述的自动调节音量的门铃，其特征在于:在所述电源中包含有多个选择性串联的直流电源，在所述电流调节装置中还包含有控制电路，所述感音元件为麦克风，接收环境音并转换成电信号后，发送至所述的控制电路，所述控制电路根据环境音的音量大小调节所述电源中串联连通的直流电源的路数，通过改变所述电源输出的供电电压，以调节流过所述扬声器的电流。6.根据权利要求5所述的自动调节音量的门铃，其特征在于:在所述电源中包括有N路直流电源，所述N为大于I的正整数，其中前N-1路直流电源与N-1路可控开关一一对应并联后，形成N-1路并联支路，所述N-1路并联支路与第N路直流电源相串联;所述控制电路接收所述第N路直流电源输出的供电电源，并生成控制信号输出至所述的N-1路可控开关，通过改变所述N-1路可控开关的通断状态，以调节所述电源输出的供电电压;所述麦克风的正极连接所述的控制电路，负极连接所述电源的负极。7.根据权利要求1至6中任一项所述的自动调节音量的门铃，其特征在于:在所述电源连接所述扬声器的供电回路中还串联有限流电阻和门铃开关。8.根据权利要求1所述的自动调节音量的门铃，其特征在于:所述电源为输出电流可调的恒流源;在所述电流调节装置中还包含有控制电路，所述感音元件为麦克风，所述麦克风接收环境音并转换成电信号后，发送至所述的控制电路，所述控制电路根据环境音的音量大小调节所述恒流源的输出电流，继而改变流过所述扬声器的电流大小。9.根据权利要求8所述的自动调节音量的门铃，其特征在于:在所述恒流源连接所述扬声器的供电回路中还串联有限流电阻和门铃开关。10.根据权利要求9所述的自动调节音量的门铃，其特征在于:在所述电流调节装置中还包含有一为所述控制电路供电的直流电源，在所述直流电源连接所述控制电路的供电回路中串联有一与所述门铃开关联动的电子开关，所述麦克风的正极连接所述的控制电路，负极直接连接所述直流电源的负极或者通过所述电子开关连接所述直流电源的负极。
【文档编号】H04R3/00GK205541185SQ201620370243
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】胡腾飞
【申请人】歌尔声学股份有限公司