道路交通声学定向广播系统的控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及特定声学广播系统领域，特别涉及一种道路交通声学定向广播系统的控制电路。


背景技术：

2.随着道路上行驶的车辆数目不断持续地增加，道路交通安全得到人们越来越多的关注。道路语音播报系统是一种最直接有效的道路安全信息提示手段。在实际生活中，道路交通一般是双向并排或者多向交叉的行驶，仅依靠简单的语音播报系统，极易造成道路上的驾驶员及行人接收错误，产生信息传递混淆甚至错误，导致严重的交通安全后果，所以亟待设计并研制新型道路定向语音广播系统，实现定向精准作用范围内的声广播。


技术实现要素：

3.实用新型目的：本实用新型的目的是提出一种道路交通声学定向广播系统的控制电路，通过对多个扬声器阵列分别单独进行驱动，实现对多个特定方向特定区域进行精准的定向广播，适用于道路交通等复杂场合，避免不同道路不同距离的驾驶员和行人接收错误的语音播报信息。
4.技术方案：本实用新型所述的道路交通声学定向广播系统的控制电路，包括核心控制电路、语音信号处理电路、多个扬声器阵列、多个阵列驱动电路及电源电路，多个所述扬声器阵列的朝向互不相同，所述扬声器阵列与所述阵列驱动电路一一对应电性连接，所述语音信号处理电路及多个所述阵列驱动电路分别与所述核心控制电路电性连接，所述电源电路用于为所述核心控制电路、所述语音信号处理电路、所述扬声器阵列及所述阵列驱动电路供电。
5.进一步的，所述语音信号处理电路包括语音输入电路、语音信号处理模块、编译码器、数据通信模块，所述语音输入电路的输入端连接麦克风，所述语音输入电路的输出端连接编译码器，所述编译码器与所述语音信号处理模块电性连接，所述语音信号处理模块与所述数据通信模块电性连接，所述数据通信模块与所述核心控制电路电性连接。
6.进一步的，所述语音信号处理电路还包括语音输出电路，所述语音输出电路的输入端与所述编译码器电性连接，所述语音输出电路的输出端用于连接监听设备。
7.进一步的，所述语音输入电路的输入端设有截止频率为4khz的低通滤波器。
8.进一步的，所述语音输出电路的输出端设有截止频率为4khz的低通滤波器。
9.进一步的，所述语音信号处理电路还包括偏置电路，所述偏置电路用于为所述语音输出电路提供偏置电压。
10.进一步的，所述语音信号处理电路还包括隔离变压器，所述电源电路通过所述隔离变压器为所述语音信号处理电路供电。
11.进一步的，还包括多个阻抗匹配电路，所述阵列驱动电路通过所述阻抗匹配电路与所述扬声器阵列电性连接。
12.进一步的，所述核心控制电路包括fpga处理器、对外接口电路及数字电源，所述对外接口电路与所述fpga处理器电性连接，所述数字电源与所述电源电路电性连接，所述数字电源用于为所述fpga处理器和所述对外接口电路供电。
13.有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：通过对多个扬声器阵列分别进行独立的驱动，配合将扬声器阵列设置朝向不同的道路或角度，可以实现对多个特定方向特定区域进行精准的定向广播，避免道路之间语音广播信息混淆，带来交通安全隐患。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例的控制电路的原理框图；
15.图2为本实用新型实施例的语音信号处理电路的原理框图；
16.图3为本实用新型实施例的语音输入电路的原理图；
17.图4为本实用新型实施例的语音输出电路的原理图；
18.图5为本实用新型实施例的偏置电压电路的原理图。
具体实施方式
19.下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。
20.参照图1，根据本发明实施例的道路交通声学定向广播系统的控制电路，包括核心控制电路及与其电性连接的语音信号处理电路及多个阵列驱动电路，每个阵列驱动电路分别驱动一个由多个扬声器组成的扬声器阵列，各扬声器阵列朝向不同。还包括用于为核心控制电路、语音信号处理电路、阵列驱动电路和扬声器阵列供电的电源电路。
21.根据上述技术方案的道路交通声学定向广播系统的控制电路，多个扬声器阵列独立驱动，可以各自独立工作。将多个扬声器阵列的方向与不同车道方向保持一致，或者设置各扬声器阵列的朝向角度不同，配合独立的驱动电路，即可实现对不同道路，或者不同远近距离的行人或者车辆定向广播特定的信息，适合道路交通等复杂的场景，避免不同道路上的行人或驾驶员接收到相同的广播信息造成信息传递混淆甚至错误，导致交通安全后果。上述技术方案可以提高道路广播信息的精确程度，使各道路上的行人和驾驶员接收到有关其所在道路的正确预警信息，避免不同道路的广播信息混淆。
22.参照图2，实际中，语音信号处理电路包括语音输入电路、语音信号处理模块、编译码器和数据通信模块。语音输入电路的输入端与麦克风电性连接，输出端连接编译码器，编译码器连接语音信号处理模块，语音信号处理模块连接数据通信模块，数据通信模块与核心控制电路电性连接。麦克风将采集的声音转化为电信号后由语音输入电路进行滤波放大后送到编译码器进行编码，再经过语音信号处理模块进行调制，最后再经过数据通信模块送到核心控制电路。为了便于监听采集的语音，语音信号处理电路还包括语音输出电路，语音输出电路的输入端连接编译码器，语音输出电路的输出端可以连接小型音响或者监听耳机等监听设备。
23.参照图3，在本实施例中，为了减少环境中高频噪声的影响，且由于人的语音信号频率最高为3.4khz左右，语音输入电路的放大电路的输入端设有由电阻r38和电容c47并联而成的截止频率为4khz的低通滤波器，滤除环境中的高频噪声，提高接收的语音质量。同时放大电路设计有两个输入端，且输入端与放大电路之间设有光耦，可以通过光耦控制工作
模式在发射工况和监听工况之间切换。
24.参照图4，在本实施例中，语音输出电路包括两路放大电路，可以输出双声道语音信号，同时为了保证放出语音信号的质量，语音输出电路的输出端也设有截止频率为4khz的低通滤波器。为了保证语音输出电路输出的波形不失真，放大电路需要一个1.65v的直流偏置电压，所以语音信号处理模块还包括一个偏置电路。在本实施例中，偏置电路采用射极跟随电路，如图5所示，可以减小前后电路之间的影响提高电路带负载能力。同时本实施例中选用的编译码器pcm3500芯片的vcom引脚也可以输出1.65v的偏置电压，实际使用时可以选择两者之一，方便调试。
25.同时为了防止电源波动对信号产生干扰，语音信号处理电路还包括隔离变压器，电源电路通过隔离变压器为语音信号处理电路进行供电。
26.参照图1，为了调整负载功率并抑制信号反射，各阵列驱动电路与各扬声器阵列之间均设有阻抗匹配电路。核心控制电路包括fpga处理器及其对外接口电路，以及一个与电源电路电性连接的数字电源，用于为fpga处理器和对外接口电路供电。可以理解的是，阻抗匹配电路和阵列驱动电路的具体结构为本领域内的公知常识，在此不对其进行赘述。


技术特征：
1.一种道路交通声学定向广播系统的控制电路，其特征在于，包括核心控制电路、语音信号处理电路、多个扬声器阵列、多个阵列驱动电路及电源电路，多个所述扬声器阵列的朝向互不相同，所述扬声器阵列与所述阵列驱动电路一一对应电性连接，所述语音信号处理电路及多个所述阵列驱动电路分别与所述核心控制电路电性连接，所述电源电路用于为所述核心控制电路、所述语音信号处理电路、所述扬声器阵列及所述阵列驱动电路供电。2.根据权利要求1所述的道路交通声学定向广播系统的控制电路，其特征在于，所述语音信号处理电路包括语音输入电路、语音信号处理模块、编译码器、数据通信模块，所述语音输入电路的输入端连接麦克风，所述语音输入电路的输出端连接编译码器，所述编译码器与所述语音信号处理模块电性连接，所述语音信号处理模块与所述数据通信模块电性连接，所述数据通信模块与所述核心控制电路电性连接。3.根据权利要求2所述的道路交通声学定向广播系统的控制电路，其特征在于，所述语音信号处理电路还包括语音输出电路，所述语音输出电路的输入端与所述编译码器电性连接，所述语音输出电路的输出端用于连接监听设备。4.根据权利要求2所述的道路交通声学定向广播系统的控制电路，其特征在于，所述语音输入电路的输入端设有截止频率为4khz的低通滤波器。5.根据权利要求3所述的道路交通声学定向广播系统的控制电路，其特征在于，所述语音输出电路的输出端设有截止频率为4khz的低通滤波器。6.根据权利要求3所述的道路交通声学定向广播系统的控制电路，其特征在于，所述语音信号处理电路还包括偏置电路，所述偏置电路用于为所述语音输出电路提供偏置电压。7.根据权利要求2所述的道路交通声学定向广播系统的控制电路，其特征在于，所述语音信号处理电路还包括隔离变压器，所述电源电路通过所述隔离变压器为所述语音信号处理电路供电。8.根据权利要求1所述的道路交通声学定向广播系统的控制电路，其特征在于，还包括多个阻抗匹配电路，所述阵列驱动电路通过所述阻抗匹配电路与所述扬声器阵列电性连接。9.根据权利要求1所述的道路交通声学定向广播系统的控制电路，其特征在于，所述核心控制电路包括fpga处理器、对外接口电路及数字电源，所述对外接口电路与所述fpga处理器电性连接，所述数字电源与所述电源电路电性连接，所述数字电源用于为所述fpga处理器和所述对外接口电路供电。

技术总结
本实用新型公开了一种道路交通声学定向广播系统的控制电路，包括核心控制电路、语音信号处理电路、多个扬声器阵列、多个阵列驱动电路及电源电路。多个扬声器阵列的朝向互不相同，扬声器阵列与阵列驱动电路一一对应电性连接，语音信号处理电路及阵列驱动电路分别与核心控制电路电性连接。电源电路用于为核心控制电路、语音信号处理电路、扬声器阵列及阵列驱动电路供电。上述控制电路，通过对多个扬声器阵列分别进行独立的驱动，配合将扬声器阵列设置朝向不同的道路或角度，可以实现对多个特定方向特定区域进行精准的定向广播，避免道路之间语音广播信息混淆，带来交通安全隐患。带来交通安全隐患。带来交通安全隐患。


技术研发人员：张友文 马悦展 马林 王彪 王东
受保护的技术使用者：南京江科瑞声科技有限公司
技术研发日：2022.02.16
技术公布日：2022/8/5