本发明涉及噪声检测技术领域，具体地，涉及一种公共场所自动调节广播音量的装置及控制方法。
背景技术：
噪音能够给人带来生理上和心理上的危害主要有以下几方面：a.损害听力b.噪音损害视力c.有害于人的心血管d.影响人的神经系统, 使人急躁、易怒 e.影响睡眠, 造成疲倦。 因此噪声对环境的监测与控制在对人的身体健康和身心健康方面有着重要的作用，加强对环境噪音的检测与控制显得尤其重要。
随着传感器技术、微电子技术、单片机技术的不断发展，为智能噪音测控系统测控功能的完善、测控精度的提高和抗干扰能力的增强等提供了条件。同时由于单片机具有集成度高、功能强、体积小、价格低、抗干扰能力等优于一般CPU的优点，因此，在要求较高控制精度和较低成本的工业测控系统中，往往采用单片机作为数字控制器取代模拟控制器。 我国环境噪声自动连续监测系统的技术要求已纳人国家标准, 国家环保总局和国家质量监督检验检疫总局在年颁布修改的《声环境质量标准及测量方法》, 在测量仪器中增加环境噪声连续自动监测仪器, 并要符合有关规定。北京、上海、广州等大城市目前已安装丹麦公司生产的环境噪声连续自动监测系统。国产的环境噪声续自动监测系统已有产品。
目前我国环境监测部门的噪声监测仪器大部分都采用具有单片机处理功能的积分统计声级计, 属便携式仪器, 这些声级计灵敏度随气压、温湿度而变化,影响测量精度, 需要经常校准, 声级计的关键部件传声器和整机不能在户外长期全天候的工作, 并需避雨雪、潮湿、风沙， 否则声级计的测量精度明显下降, 测量误差会很大甚至停止工作。
在车站、码头、机场等公共大厅环境内均安装有公共广播系统,主要用于广播班次、通知等信息。然而大厅内的噪音是各种不同频率和强度声音的无规则的组合,情况是复杂多变的,如旅客的嘈杂声、机车的启动、进站等大强度噪音均会对大厅广播造成干扰,导致旅客听不清广播信息。如果长时间开大广播音量则会引起听觉不适。如果手动实时进行音量调节也不太现实。通常，广播语音信号是间断的,而背景噪音在时间上多少是连续的；且声音信号具有较宽的频带，但能量主要集中在800 Hz 以下。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在公共场所由于噪声原因，导致遗失重要的广播信息，或者为了避免遗失信息而始终使广播声音处于最大音量，对人体造成损害等缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种公共场所自动调节广播音量的装置及控制方法，以克服在公共场所由于噪声原因，导致遗失重要的广播信息，或者为了避免遗失信息而始终使广播声音处于最大音量，对人体造成损害等缺陷。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种公共场所自动调节广播音量的装置及控制方法，主要包括：噪音检测电路、播音判断电路、A/D接口与CPU控制电路，所述噪音检测电路用于将检测到的噪音信号转换为噪音电平，所述播音判断电路用于判断公共场所的是否处于广播状态，所述A/D接口与CPU控制电路用于将切换的不同电阻接入扬声器回路，控制音量。
进一步地，所述噪音检测电路包括，MIC采集电路、放大电路、半波整流电路、滤波电路，具体为电容驻极式无指向性MIC 将噪音声波转换为电压信号后，进入第一运放NE5532进行信号放大，运放使用12 V 直流电源，配合调节电阻改变放大增益，使线性放大后的交流信号在- 6～ + 6 V之间，放大后的信号经过半波整流电路检出0～ + 6 V 的直流脉冲信号，再结合电容除高次谐波后得到相对平滑的直流波动电平， RC 时间常数设置为0. 1 s ，较快的反映出噪音信号的直流平均电压，保证噪声检测的实时性，同时0～+ 6 V 的直流电压将覆盖ADC0809 的0～ + 5 V 的A/ D转换区域。
进一步地，所述播放判断电路包括，放大限幅电路，第二半波整流电路和滤波电路，具体为，播音口取出的音频信号，首先经过第二运放NE5532 放大限幅，然后通过半波整流滤波电路，完成对播音信号的直流转换，LM393 构成二值判决电路，调节电阻确定翻转电平，当LM393 的正极电位高于负极电位时，LM393 输出高电平，反之输出低电平；当播音直流信号大于判决阈值时LM393 输出高电平，即认为此时正在播音，当播音直流信号于此阈值时LM393 输出低电平即认为此时没有播音，通知CPU 采集噪音值。
进一步地，所述A/D接口与CPU控制电路具体为，采用ADC0809、 74LS02 以及ADC0809 提供选通逻辑；AT89S52 的AL E 引脚为ADC0809 提供时钟信号，考虑到只有一路噪音模拟信号需要转换，将ADC0809 的3 根地址线接地，即选择通道0 的信号转换；转换结果送到AT89S52 的P0 口，LM393 的输出接入AT89S52 的P3. 2 口，CPU 通过查询此端口判断是否可以启动A/ D 转换，AT89S52 的P1. 5 、P1. 6 端口用于输出控制信号，控制继电器的通断进而切换不同电阻接入扬声器回路。
进一步地，基于公共场所自动调节广播音量的装置的控制方法，，包括以下步骤：
a．装置初始化；
b．对周围噪音进行采样；
c．根据功率切换电阻；
d．判断是否有更大的噪音出现，如果有则立刻切换电阻，并继续进行判断，如果没有更大的噪音出现，延时设定的时间，继续判断并采样。
本发明各实施例的，由于主要包括：噪音检测电路、播音判断电路、A/D接口与CPU控制电路，所述噪音检测电路用于将检测到的噪音信号转换为噪音电平，所述播音判断电路用于判断公共场所的是否处于广播状态，所述A/D接口与CPU控制电路用于将切换的不同电阻接入扬声器回路，控制音量；从而可以克服现有技术中公共场所由于噪声原因，导致遗失重要的广播信息，或者为了避免遗失信息而始终使广播声音处于最大音量，对人体造成损害等缺陷。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
具体地，一种公共场所自动调节广播音量的装置及控制方法，主要包括：噪音检测电路、播音判断电路、A/D接口与CPU控制电路，所述噪音检测电路用于将检测到的噪音信号转换为噪音电平，所述播音判断电路用于判断公共场所的是否处于广播状态，所述A/D接口与CPU控制电路用于将切换的不同电阻接入扬声器回路，控制音量。
所述噪音检测电路包括，MIC采集电路、放大电路、半波整流电路、滤波电路，具体为电容驻极式无指向性MIC 将噪音声波转换为电压信号后，进入第一运放NE5532进行信号放大，运放使用12 V 直流电源，配合调节电阻改变放大增益，使线性放大后的交流信号在- 6～ + 6 V之间，放大后的信号经过半波整流电路检出0～ + 6 V 的直流脉冲信号，再结合电容除高次谐波后得到相对平滑的直流波动电平， RC 时间常数设置为0. 1 s ，较快的反映出噪音信号的直流平均电压，保证噪声检测的实时性，同时0～+ 6 V 的直流电压将覆盖ADC0809 的0～ + 5 V 的A/ D转换区域。
所述播放判断电路包括，放大限幅电路，第二半波整流电路和滤波电路，具体为，播音口取出的音频信号，首先经过第二运放NE5532 放大限幅，然后通过半波整流滤波电路，完成对播音信号的直流转换，LM393 构成二值判决电路，调节电阻确定翻转电平，当LM393 的正极电位高于负极电位时，LM393 输出高电平，反之输出低电平；当播音直流信号大于判决阈值时LM393 输出高电平，即认为此时正在播音，当播音直流信号于此阈值时LM393 输出低电平即认为此时没有播音，通知CPU 采集噪音值。
所述A/D接口与CPU控制电路具体为，采用ADC0809、 74LS02 以及ADC0809 提供选通逻辑；AT89S52 的AL E 引脚为ADC0809 提供时钟信号，考虑到只有一路噪音模拟信号需要转换，将ADC0809 的3 根地址线接地，即选择通道0 的信号转换；转换结果送到AT89S52 的P0 口，LM393 的输出接入AT89S52 的P3. 2 口，CPU 通过查询此端口判断是否可以启动A/ D 转换，AT89S52 的P1. 5 、P1. 6 端口用于输出控制信号，控制继电器的通断进而切换不同电阻接入扬声器回路。
基于公共场所自动调节广播音量的装置的控制方法，，包括以下步骤：
a．装置初始化；
b．对周围噪音进行采样；
c．根据功率切换电阻；
d．判断是否有更大的噪音出现，如果有则立刻切换电阻，并继续进行判断，如果没有更大的噪音出现，延时设定的时间，继续判断并采样。
系统采用AT89S51单片机作为控制核心。大厅内的噪音信号被MIC 采集后,经过放大、半波整流、滤波变成直流脉动电压信号，然后通过A/ D 转换形成数字噪音电平存入AT89S52 以备计算。取自大厅广播功放输出的播音信号经过放大限幅、整流滤波后，再与设定值进行二值比较,通过比较判断出此时是否处于播音间隙。CPU 只在播音间隙时段启动A/ D 转换，也就是在这个时段大厅内只有噪音,没有播音,这样就避免了MIC 将大厅播音也当做环境噪音采入，保证了两类音源的准确区分。CPU 将采集到的最近100个噪音电平值进行计算,得到平均噪音功率值,然后根据不同时刻的噪音平均功率大小控制继电器,切换不同的衰减电阻接入到扬声器回路,最终实现音量的实时控制。
至少可以达到以下有益效果：克服现有技术中公共场所由于噪声原因，导致遗失重要的广播信息，或者为了避免遗失信息而始终使广播声音处于最大音量，对人体造成损害等缺陷。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。