一种蜂鸣器的发声调节装置、调节方法及家用电器与流程

本发明实施例涉及智能家电技术领域，特别是涉及一种蜂鸣器的发声调节装置、调节方法及家用电器。

背景技术：

家用电器通常采用蜂鸣器作为发声器件，蜂鸣器的常规驱动信号，是由一个固定占空比的频率信号进行驱动，发出固定分贝的声音。

在实现本发明过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：现有技术中的家用电器的蜂鸣器声音大小不能调节，只能通过选择不同分贝的蜂鸣器产生不同的音量。若家用电器选用的蜂鸣器音量低时，用户在噪声大的环境下不易听到；选择的蜂鸣器音量高时，在安静的环境下声音刺耳。因此现有技术中的蜂鸣器音量无法根据需要调节，为用户使用带来了不便。

技术实现要素：

本发明实施例主要解决的技术问题是提供一种蜂鸣器的发声调节装置、调节方法及家用电器，能够解决现有技术中蜂鸣器音量及音调无法调节的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用的一个技术方案是：提供一种蜂鸣器的发声调节装置，包括：

蜂鸣器，所述蜂鸣器具有第一端和第二端；

第一电阻，所述第一电阻的第一端和第二端分别与所述蜂鸣器的第一端和第二端相连；

第一通断电路，所述蜂鸣器通过所述第一通断电路接地；

电压调整模块，所述电压调整模块与所述蜂鸣器的第一端相连，用于调整输入至所述蜂鸣器的电压；

第一电源，所述第一电源与所述电压调整模块相连，用于为所述电压调整模块提供电压，以及

控制模块，分别与所述电压调整模块和所述第一通断电路相连，所述控制模块用于向所述第一通断电路发送第一pwm信号，以控制所述蜂鸣器的音调，并根据目标音量向所述电压调整模块发送第二pwm信号，以使所述电压调整模块调整输入至所述蜂鸣器的电压实现音量调节。

可选地，所述第一通断电路包括：

第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述控制模块相连；

第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第二端相连，所述第三电阻的第二端与接地；

第四开关，所述第四开关的第一端与所述蜂鸣器的第二端相连，所述第四开关的第二端接地，所述第四开关的控制端与所述第三电阻的第一端相连。

可选地，所述电压调整模块包括：

第二通断电路，所述第二通断电路的控制端与所述控制模块相连，所述第二通断电路输入端与所述第一电源相连；

第一电容，所述第一电容的正极分别与所述蜂鸣器的第一端和所述第二通断电路的输出端相连，所述第一电容的负极接地，用于为所述蜂鸣器供电；

第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第一电容的正极相连，所述第四电阻的第二端接地；

所述控制模块用于向所述第二通断电路发送所述第二pwm信号，调节第一电源对所述第一电容充电的时间，从而调节所述第一电容输出电压，实现调整输入所述蜂鸣器的电压。

可选地，所述第二通断电路包括：

第五电阻，所述第五电阻的第一端与所述控制模块相连；

第六电阻，所述第六电阻的第一端与所述第五电阻的第二端相连，所述第六电阻的第二端接地；

第三开关，所述第三开关的控制端与所述第六电阻的第一端相连，所述第三开关的第二端接地；

第七电阻，所述第七电阻的第一端与所述第三开关的第一端相连；

第八电阻，所述第八电阻的第一端与所述第七电阻的第二端相连；

第九电阻，所述第九电阻的第一端与第一电源相连，所述第九电阻的第二端与所述第八电阻的第二端相连；

第五开关，所述第五开关第一端与所述第九电阻的第二端相连，所述第五开关的第二端与所述第一电容的正极相连，所述第五开关的控制端与所述第七电阻的第二端相连。

可选地，所述电压调整模块还包括：

第三通断电路，所述第三通断电路的控制端与所述控制模块相连；

第二电容，所述第二电容负极与所述第三通断电路的输出端相连，并且接地；

第十电阻，所述第十电阻的第一端与所述第二电容正极相连，所述第十电阻的第二端与所述蜂鸣器的第一端相连；

第十一电阻，所述第十一电阻的第一端与所述蜂鸣器的第一端相连；

第四通断电路，所述第四通断电路的输入端与所述第一电容的正极相连，所述第四通断电路的输出端与所述第十一电阻的另一端相连，所述第四通断电路的控制端与所述第三通断电路的输入端相连；

所述控制模块通过第三pwm信号控制所述第三通断电路导通，在所述第三通断电路导通时，所述第四通断电路导通，所述第一电容向所述蜂鸣器输入电压，同时为所述第二电容充电，在所述第三通断电路关闭时，所述第二电容向所述蜂鸣器供电，产生尾音。

所述第三通断电路包括：

第十二电阻，所述第十二电阻的第一端与所述控制模块相连；

第十三电阻，所述第十三电阻的第一端与所述第十二电阻的第二端相连，所述第十三电阻的第二端接地；

第二开关，所述第二开关的控制端与所述第十三电阻的第一端相连，所述第二开关的第一端与所述第四通断电路相连，所述第二开关的第二端接地。

可选地，所述第四通断电路包括：

第十四电阻，所述第十四电阻的第一端与所述第一电容的正极相连，

第十五电阻，所述第十五电阻的第一端与所述第二开关相连，所述第十五电阻的第二端与所述第十四电阻的第二端相连；

第一开关，所述第一开关的控制端与所述第十四电阻的第二端相连，所述第一开关的第一端与所述第十四电阻的第一端相连，所述第一开关的第二端与所述第十一电阻的第二端相连。

可选地，所述装置还包括第二电源，所述第二电源与所述控制模块相连，用于为所述控制模块供电。

本发明的又一种实施例提供了一种蜂鸣器的发声调节方法，其中，方法包括：

获取发声指令；根据所述发声指令，确定所述蜂鸣器待发出的音调和音量；根据所述音调，产生第一pwm信号以控制所述蜂鸣器发出所述音调；根据所述音量，产生第二pwm信号以控制所述蜂鸣器发出所述音量。

根据所述发生指令确定所述蜂鸣器待发出的尾音；

根据所述尾音，产生第三pwm信号以控制所述蜂鸣器发出所述尾音。

本发明的另一种实施例提供了一种家用电器，所述家用电器包括：如上述的蜂鸣器的发声调整装置。

本发明实施例提供了一种蜂鸣器的发声调节装置、调节方法及家用电器，通过调节pwm信号的占空比改变蜂鸣器的电压，实现音量可调，从而用户可根据不同的使用环境自行选择合适的音量及音调，满足了用户对蜂鸣器的不同声音需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1是本发明实施例提供的蜂鸣器的发声调节装置的电路原理图；

图2是本发明又一实施例提供的蜂鸣器的发声调节装置的电路原理图；

图3是本发明另一实施例提供的一种蜂鸣器的发声调节方法的流程示意图；

图4是本发明又一实施例提供的一种家用电器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参考附图描述本发明实施例中的蜂鸣器的发声调节装置、调节方法及家用电器。

参阅图1，图1是本发明实施例的蜂鸣器的发声调节装置的电路原理图。如图1所示，该蜂鸣器的发声调节装置10包括：蜂鸣器buz、第一电阻r1、第一通断电路100、电压调整模块200、第一电源vcc和控制模块300。

其中，蜂鸣器buz具有第一端和第二端；蜂鸣器buz的第一端与第一电源vcc相连，蜂鸣器buz分为电磁式蜂鸣器和压电式蜂鸣器。根据本发明的一个示例，蜂鸣器buz为压电式蜂鸣器。蜂鸣器buz是发声器件，通过在蜂鸣器buz的第一端和第二端之间施加电压，蜂鸣器buz可以发声。为了改进现有技术中的蜂鸣器的发声单调，本发明实施例的蜂鸣器buz还可以采用音乐蜂鸣器。

第一电阻r1的第一端和第二端分别与蜂鸣器buz的第一端和第二端相连，即第一电阻r1与蜂鸣器buz并联；第一通断电路100的控制端与控制模块300相连，第一通断电路100的输出端接地，第一通断电路的输入端与蜂鸣器buz的第二端相连；电压调节模块200与蜂鸣器buz的第一端相连，用于调整输入蜂鸣器buz的电压；控制模块300与电压调节模块200相连，用于通过第一通断电路100发送第一pwm信号，以控制蜂鸣器的音调，根据目标音量向电压调整模块发送第二pwm信号，以使电压调节模块调整输入至蜂鸣器的电压，从而调节蜂鸣器的音量。其中pwm为pulsewidthmodulation，中文译文为脉冲宽度调制。

可选地，第一通断电路100包括：第二电阻r2、第三电阻r3和第四开关tr4。第二电阻r2的第一端与控制模块300相连，第二电阻r2的第二端与第三电阻r3的第一端相连，第三电阻r3的第二端与接地；第四开关tr4的第一端与蜂鸣器buz的第二端相连，第四开关tr4的第二端接地，第四开关tr4的控制端与第三电阻r3的第一端相连。

具体地，第四开关tr4为开关三极管。第四开关tr4可为npn型三极管，三极管的集电极为第四开关tr4的第一端，三极管的发射极为第四开关tr4的第二端，三极管的基极为第四开关tr4的控制端。

具体地，控制模块300通过第二电阻r2发送第一pwm信号至第四开关tr4的控制端，以控制第四开关tr4的导通与关闭。具体地，当第一pwm信号输出高电平时，第四开关tr4导通，使蜂鸣器buz的第一端和第二端之间有电压施加，蜂鸣器buz发声；当第一pwm信号输出低电平时，第四开关tr4关闭，使蜂鸣器buz的第一端和第二端之间无电压施加，蜂鸣器buz停止发声，第一pwm信号决定蜂鸣器buz的发声频率，即决定蜂鸣器buz的音调。

控制模块300发送第一pwm信号同时向电压调整模块200发送第二pwm信号，以通过电压调整模块200调整蜂鸣器buz两端的电压，具体地，当蜂鸣器buz两端的电压减小时，蜂鸣器buz音量降低；当蜂鸣器buz两端的电压增加时，蜂鸣器buz音量升高。

因此，本发明实施例中提出的蜂鸣器的音量调节装置，控制模块300通过第三电阻r3发送第一pwm波形，控制蜂鸣器发声与停止发声，同时控制模块300根据目标音量向电压调整模块200发送第二pwm信号，以使电压调整模块200调整输入至蜂鸣器buz的电压实现音量调节，满足用户的不同环境下的音量需求，为用户使用蜂鸣器带来了方便。

下面结合图2对本发明实施例的电压调整模块200进行详细描述。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，电压调整模块200包括：第二通断电路201、第一电容c1和第四电阻r4。

其中，第二通断电路201的控制端与控制模块300相连，第二通断电路输入端201与第一电源vcc相连；第一电容c1的正极分别与蜂鸣器buz的第一端和第二通断电路201的输出端相连，第一电容c1的负极接地，用于为蜂鸣器buz供电；第四电阻r4的第一端与第一电容c1的正极相连，第四电阻的r4第二端接地。

具体地，控制模块300用于向第二通断电路201发送第二pwm信号，调节第一电源vcc对第一电容c1充电的时间，从而调节第一电容c1的输出电压，实现调整输入蜂鸣器buz的电压。第一电容c1的电压调节范围为0-vcc。

可选地，如图2所示，第二通断电路201包括：第五电阻r5、第六电阻r6、第三开关tr3、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9和第五开关q1。

第五电阻r5的第一端与控制模块300相连；第六电阻r6的第一端与第五电阻r5的第二端相连，第六电阻r6的第二端接地；第三开关tr3的控制端与第六电阻r6的第一端相连，第三开关tr3的第二端接地；第七电阻r7的第一端与第三开关tr3的第一端相连；第八电阻r8的第一端与第七电阻r7的第二端相连；第九电阻r9的第一端与第一电源vcc相连，第九电阻r9的第二端与第八电阻r8的第二端相连；第五开关q1第一端与第九电阻r9的第二端相连，第五开关q1的第二端与第一电容c1的正极相连，第五开关q1的控制端与第七电阻r7的第二端相连。

其中，第三开关tr3为开关三极管。第三开关tr3可为npn型三极管，三极管的集电极为第三开关tr3的第一端，三极管的发射极为第三开关tr3的第二端，三极管的基极为第三开关tr3的控制端。第五开关q1为场效应晶体管。场效应晶体管的漏极为第五开关q1的第一端，场效应晶体管的源极为第五开关q1的第二端，场效应晶体管的栅极为第五开关q1的控制端。

具体地，控制模块300输出的第二pwm信号例如通过第二pwm信号的高低电平信号控制第三开关tr3的导通与关闭。更具体地，当控制模块输出的第二pwm信号为高电平信号时，第三开关tr3导通，第五开关q1导通，第一电源vcc为第一电容c1充电，当控制模块300输出的第二pwm信号为低电平信号时，第三开关tr3关闭，第五开关q1关闭，第一电容c1为蜂鸣器提供电压。通过调整第二pwm信号的占空比变化，改变三开关tr3的导通时间，进而改变第一电容c1的充电时间后，第一电容c1的电压也发生变化，对应的蜂鸣器buz的电压也发生变化，蜂鸣器buz的音量对应的变化。

可选地，如图2所示，电压调整模块200还包括：第三通断电路202，第二电容c2、第十电阻r10、第十一电阻r11和第四通断电路203。

其中，第三通断电路202的控制端与控制模块300相连；第二电容c2正极与第十电阻r10的第一端,第二电容c2负极与第三通断电路202的输出端相连，并且接地；第十电阻r10的第二端与蜂鸣器buz的第一端相连；第十一电阻r11的第一端与蜂鸣器buz的第一端相连；第四通断电路203的输入端与第一电容c1的正极相连，第四通断电路203的输出端与第十一电阻r11的另一端相连，第四通断电路203的控制端与第三通断电路202的输入端相连；

控制模块300还用于向第三通断电路202发送第三pwm信号，具体的，控制模块202通过第三pwm信号控制第三通断电路202导通，在第三通断电路202导通时，第四通断电路203导通，第一电容c1向蜂鸣器输入电压，同时为第二电容c2充电，在第三通断电路202关闭时，第四通断电路202关闭，第二电容c2向蜂鸣器buz供电，产生尾音。

可选地，如图2所示，第三通断电路202包括：第十二电阻r12、第十三电阻r13和第二开关tr2。

其中，第十二电阻r12的第一端与控制模块300相连；第十三电阻r13的第一端与第十二电阻r12的第二端相连，第十三电阻r13的第二端接地；第二开关tr2的控制端与第十三电阻r13的第一端相连，第二开关tr2的第一端与第四通断电路203相连，第二开关tr2的第二端接地。

具体地，第二开关tr2为开关三极管。第二开关tr2可为npn型三极管，三极管的集电极为第二开关tr2的第一端，三极管的发射极为第二开关tr2的第二端，三极管的基极为第二开关tr2的控制端。

可选地，如图2所示，第四通断电路203包括：第十四电阻r14、第十五电阻r15和第一开关tr1。

其中，第十四电阻r14的第一端与第一电容c1的正极相连；第十五电阻r15的第一端与第二开关tr2相连，第十五电阻r15的第二端与第十四电阻r14的第二端相连；第一开关tr1的控制端与第十四电阻r14的第二端相连，第一开关tr1的第一端与第十四电阻r14的第一端相连，第一开关tr1的第二端与第十一电阻r11的第二端相连。

其中，第一开关tr1为开关三极管。第三开关tr1可为pnp型三极管，三极管的集电极为第一开关tr1的第一端，三极管的发射极为第一开关tr1的第二端，三极管的基极为第一开关tr1的控制端。

具体实施时，控制模块300输出第三pwm信号控制第二开关tr2的导通和截止。例如，控制模块300输出的第三pwm信号是高电平时，第二开关tr2导通，第一开关tr1导通，第一电容c1为蜂鸣器buz提供输入电压，并通过第二开关tr1为第二电容c2充电。控制模块300输出的第三pwm信号是低电平时，第二开关tr2关闭，第二开关tr1关闭，第二电容c2为蜂鸣器buz提供输入电压,产生尾音。可通过控制模块调节第三pwm信号的占空比，调节第二电容c2的充电电压，实现对尾音的音量进行控制，保证尾间电压不随第一电容c1的电压变化，完整保持设定音调输出。

可选地，如图2所示，装置还包括第二电源vdd，第二电源vdd与控制模块300相连，用于为控制模块300供电。

可选地，如图2所示，控制模块300为单片机。单片机ic1中含有若干个引脚，vdd引脚、buz_p引脚、buz_f引脚、buzv引脚和gnd引脚。

其中，vdd引脚接第二电源vdd，buz_p引脚与第十二电阻r12的第一端连接；buz_f引脚与第二电阻r2的第一端连接，buz_v引脚与第五电阻r5的第一端连接；gnd引脚接地。

本发明的又一种实施例提供了一种蜂鸣器的发声调节方法，其中，蜂鸣器的发声调节装置包括音乐蜂鸣器，如图3所示，方法包括：

步骤400：获取发声指令；

获取输入的发声指令，发声指令可以为用户根据发声需求输入该发声调节装置的，也可以是安装有该发声调节装置的家电中预设后发送给该发声调节装置的，其中，该发声指令包括待发出声音的音调、音量和发声时长等信息。

步骤500：根据发声指令，确定蜂鸣器待发出的声音的音调和音量。

根据发声指令分别确定所述蜂鸣器待发出的声音的音调和音量。

步骤600：根据所述音调，产生第一pwm信号以控制所述蜂鸣器发出所述音调；根据所述音量，产生第二pwm信号以控制所述蜂鸣器发出所述音量。

具体的，当发声指令中包括了用户预先设置的音调和音量时，则根据所确认的音调，使该发声调节装置中的控制模块产生第一pwm信号以通过电路控制蜂鸣器发出所述音调的声音；

根据所确定的音量，使该发声调节装置中的控制模块产生第二pwm信号以通过电路控制蜂鸣器发出所述音量的声音；当发声指令中不包括用户预先设置的音调和音量时，则根据装置内默认的音调和音量来控制蜂鸣器发出声音的音调和音量。

步骤700：根据发声指令确定第三pwm信号以控制所述蜂鸣器产生尾音。

根据发声指令确定发声时长，当蜂鸣器发出声音的时间长度到达该发声时长时，使该发声调节装置中的控制模块产生第三pwm信号以通过电路控制蜂鸣器产生尾音。

具体实施时，根据需要产生的声音单片机ic1的buz_f引脚输出第一pwm信号，控制音乐蜂鸣器音调；根据用户设置音量输入条件，ic的buz_v引脚启动输出第二pwm信号，调整第一电容c1两端电压值，可控范围0～vcc；根据需要产生的声音ic1的buz_p引脚控制第二开关tr2开启，将第一电容c1电压提供给蜂鸣器发声，并同时向第二电容c2充电；第二开关tr2关断时第一电容c1的电压将被切断，改由第二电容c2向蜂鸣器buzz提供电源，产生尾音；上述过程不断重复，即可产生音量可调的和弦音乐。

本发明实施例还提供了一种家用电器。如图4所示，家用电器1包括上述实施例所述的蜂鸣器的发声调整装置10。相关技术特征可以参见蜂鸣器的发声调整装置的实施例，此外不再赘述。家用电器包括不限于电饭煲、电压力锅、空调、冰箱等设置有蜂鸣器的电器设备。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。