專利名稱：數(shù)字式多音階音頻感應控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數(shù)字式多音階音頻感應控制裝置，尤其涉及一種按照接收信號的頻率或強弱，輸出數(shù)字信號來驅動多樣負載，程序化地、靈活地控制多樣負載運作。
背景技術：
對于電氣設備或是可以由電子信號控制其運作的設備或裝置，可以利用自動控制、手動或聲控等方式對其進行驅動操控，所述聲控方式主要是把聲源所產生的振動轉換為音頻信號，利用此音頻信號來控制對象的運作。所述聲控方式已應用在多種利用外部聲源或內置聲源提供所需音頻信號的裝置中，其中最常見的是用于控制燈光的啟、閉，或控制玩具等產生移動、實現(xiàn)設定的動作或產生一定時間的扭動等運作功能。所述已被揭示的聲控技術中，事實上多數(shù)僅適用于控制對象進行啟動或關閉(停止)而已，多屬單調性或單功能式的運作控制，無法使受控物隨感應或輸入的不同頻率或強弱的音頻信號，而程序化地、靈活地產生不同的反應，例如隨音樂的節(jié)拍或音頻的強弱或頻率變化，而程序化地、靈活地驅動所連接的燈光、馬達等多樣負載，產生不同效果的燈光亮、滅、閃爍或馬達轉動等運作。
圖6為公知的一種多功能燈源控制裝置的電路方框圖。所述裝置包括電流調整器4、負載5、運算處理單元11、光耦合單元12、聲源接收單元21、第一靈敏度調整單元23、音樂存儲元件31以及第二靈敏度調整單元33。
在公知技術中，聲源接收單元21用來接收模擬外部信號，并進一步通過第一靈敏度調整單元23調整音頻信號，而后輸出到光耦合單元12與負載5，第一靈敏度調整單元23對每一個驅動負載5的音頻信號的靈敏度，采用同步統(tǒng)一調整。
音樂存儲元件31可采用音樂1C配置，通過連接的播音組件對記憶音樂進行播音，并將此音樂同時作為驅動負載5的音頻信號。由音樂存儲元件31所輸出的記憶音樂信號，可進一步通過第二靈敏度調整單元33調整音頻信號，而后輸出到光耦合單元12與負載5，第二靈敏度調整單元33為對每一個驅動負載5的音頻信號的靈敏度，采用同步統(tǒng)一調整。
在公知技術中，電流調整器4與運算處理單元11為電連接，用來提高模擬外部信號模式下的靈敏度。運算處理單元11用來切換控制信號。
由于公知技術是用模擬信號來驅動負載5，因此無法在感應外部音頻信號時而程序化地、靈活地控制多樣負載運作。且所述公知技術并沒有對接收的外部音頻信號作分頻處理，因此無法使負載隨不同頻率做多樣化的反應。
本實用新型的內容本實用新型的主要目的，在于解決現(xiàn)有技術中存在的缺陷。本實用新型先將接收的模擬信號進行放大及分頻處理，并將模擬信號改變成數(shù)字信號后輸出，從而在感應外部音頻信號時能夠程序化地、靈活地控制多樣負載運作。
為了實現(xiàn)所述目的，本實用新型提供一種數(shù)字式多音階音頻感應控制裝置，所述裝置包括聲源接收單元、信號處理單元、驅動單元及負載。所述聲源接收單元用來接收及輸出模擬信號，信號處理單元對所述模擬信號進行放大及分頻處理，而后將其轉換成數(shù)字信號輸出，所述驅動單元根據(jù)接收的數(shù)字信號輸出相應的驅動信號，從而程序化地、靈活地控制多樣負載運作。
附圖的簡要說明圖1為本實用新型的一種數(shù)字式多音階音頻感應控制裝置一較佳實施例的電路方框圖；圖2為本實用新型的一種數(shù)字式多音階音頻感應控制裝置一較佳實施例的操作流程圖；圖3、圖4為本實用新型的一種數(shù)字式多音階音頻感應控制裝置一較佳實施例的電路架構圖；圖5為本實用新型另一實施例的電路架構圖；圖6為公知的一種多功能燈源控制裝置的電路方框圖。
附圖中，各標號所代表的部件列表如下5、900-負載 4-電流調整器11-運算處理單元 12-光耦合單元21、100-聲源接收單元 23-第一靈敏度調整單元31-音樂存儲元件 33-第二靈敏度調整單元102-信號處理單元 200-帶通濾波器300-第二放大器 400-電壓比較器500-微處理器 600-驅動單元700-靈敏度調整單元 800-第一放大器1000-第一準位調整器 1100-第二準位調整器具體實施方式
有關本實用新型的技術內容及詳細說明，現(xiàn)配合
如下圖1、圖3、圖4為本實用新型一具體實施例的結構設計，并用發(fā)光組件或馬達為連接的負載進行說明。如圖所示，本實施例的數(shù)字式多音階音頻感應控制裝置，提供一種利用不同頻率或強弱的聲源音頻信號，用數(shù)字方式驅動所連接的多樣負載，使其隨音頻信號的不同頻率或強弱而受不同控制，或直接由運算處理單元自行輸出驅動信號的裝置；本較佳實施例的數(shù)字式多音階音頻感應控制裝置主要是具有音頻驅動功能的裝置。
在本實施例中，聲源接收單元100用來接收及輸出模擬外部信號。信號處理單元102與聲源接收單元100電連接，對模擬信號進行放大及分頻處理，并作模擬數(shù)字轉換后，輸出數(shù)字信號。
信號處理單元102包括第一放大器800、靈敏度調整單元700、帶通濾波器200、第二放大器300、電壓比較器400、第一準位調整器1000、第二準位調整器1100與微處理器500。
第一放大器800與聲源接收單元100及靈敏度調整單元700電連接，并對從聲源接收單元100接收的模擬信號進行放大處理，而后輸出。
靈敏度調整單元700(如圖3所示)為一分壓計(Potentiometer)，與第一放大器800電連接，靈敏度調整單元700對第一放大器800接收的模擬信號進行靈敏度調整。
帶通濾波器200與第一放大器800電連接，并將已作過放大處理及靈敏度調整的模擬信號進行濾波及分頻處理，而后輸出。帶通濾波器可將接收的信號按頻率分為一組或一組以上的不同頻率的信號。
第二放大器300與帶通濾波器200電連接，并對已作過濾波及分頻處理的模擬信號進行再次放大處理，而后輸出。
電壓比較器400與第二放大器300電連接，并將已作過再次放大處理的模擬信號與參考電壓進行電壓比較，而后輸出數(shù)字信號。
第一準位調整器1000與第二放大器300電連接，調整經第二放大器300放大后的信號的準位。
第二準位調整器1100與電壓比較器400電連接，調整輸入電壓比較器400的參考電壓的準位。
微處理器500與電壓比較器400及驅動單元600電連接，并將電壓比較器400輸出的數(shù)字信號作進階數(shù)字信號處理，而后輸出。
在本實用新型的較佳實施例中，微處理器500可以采用微處理單元(MPU)配置使用，由此進行數(shù)字信號的進階數(shù)字處理與運算。在其他具體實施例結構中，微處理器500當然也可以配置單芯片(micro-Chip)，而獲得與配置MPU的微處理器500相同的處理功能。
驅動單元600與微處理器500電連接，并根據(jù)接收的數(shù)字信號輸出相應的驅動信號。負載900與驅動單元600電連接，并根據(jù)驅動信號的控制進行運作。
在本實用新型中，微處理器500可做多種模式的切換。
圖2為本實用新型的一較佳實施例的一種數(shù)字式多音階音頻感應控制裝置的操作流程圖。其中，第一模式為裝置按照外部信號工作的模式，第二模式為裝置按照內部信號工作的模式。
在本實施例中，微處理器500會不間斷的判斷裝置是否按照第一模式進行工作(5202)。當判斷得知裝置按照第一模式進行工作時，微處理器500則接收已數(shù)字化的外部信號(5204)；將接收的已數(shù)字化的外部信號進行進階數(shù)字處理后，再輸出進階數(shù)字外部信號至驅動單元600(5208)。然后，在步驟5210中，判斷裝置工作的模式是否有改變，當判斷得知裝置工作的模式已改變時，則回到步驟5202；反之，若判斷得知裝置所處的模式未改變時，則回到步驟5206。
其中，選擇裝置的工作模式可以是使用者通過微處理器500的外部中斷(External Interrupt)輸入腳用手動進行切換。
當在步驟5202中的判斷結果為裝置不是按照第一模式進行工作時，則由微處理器500輸出數(shù)字內建信號(5212)；接著，判斷是否為第一模式(5214)。當判斷得知裝置按照第一模式進行工作時，則不輸出數(shù)字內建信號，并回到步驟5204；反之，當判斷得知裝置不是按照第一模式工作時，則輸出數(shù)字內建信號(5216)。6)。
本實用新型的聲源接收單元100可以采用麥克風或任何可以收集聲音的組件。
本實用新型的負載900可采用發(fā)光構件、馬達等或采用設定的電壓及電流規(guī)格內的任何交流電源起動設備。
本實用新型的靈敏度調整單元700除可為分壓計(Potentiometer)外，還可為固定電阻(如圖5所示)。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此即限制本實用新型的專利范圍，凡是運用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構變換，直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利范圍內。
權利要求1.一種數(shù)字式多音階音頻感應控制裝置，其特征在于包括聲源接收單元，用來接收及輸出模擬外部信號；信號處理單元，與所述聲源接收單元電連接，用來對所述模擬外部信號作放大及分頻處理，并作模擬數(shù)字轉換，而后輸出已數(shù)字化的外部信號；驅動單元，與所述信號處理單元電連接，根據(jù)接收的已數(shù)字化的外部信號輸出相應的驅動信號；負載，與所述驅動單元電連接，在所述驅動信號的控制下運作。
2.如權利要求1所述的數(shù)字式多音階音頻感應控制裝置，其特征在于所述信號處理單元包括靈敏度調整單元，與第一放大器電連接，對第一放大器所接收的模擬外部信號進行靈敏度調整；第一放大器，與所述聲源接收單元及所述靈敏度調整單元電連接，用來對所述模擬外部信號進行放大，而后輸出；帶通濾波器，與所述第一放大器電連接，用來對已經過放大及靈敏度調整的所述模擬外部信號進行濾波及分頻處理，而后輸出；第二放大器，與所述帶通濾波器電連接，用來對已經過濾波及分頻處理后的所述模擬外部信號進行再次放大，而后輸出；第一準位調整器，與所述第二放大器電連接，調整經第二放大器放大后的信號的準位；第二準位調整器，與電壓比較器電連接，調整輸入電壓比較器的參考電壓的準位；電壓比較器與所述第二放大器、第二準位調整器及微處理器電連接，并對經第二放大器放大后的模擬信號與參考電壓進行電壓比較，而后輸出數(shù)字信號；微處理器，與所述電壓比較器及所述驅動單元電連接，用來將經過所述電壓比較器數(shù)字化的外部信號做進階數(shù)字處理，而后輸出。
3.如權利要求2所述的數(shù)字式多音階音頻感應控制裝置，其特征在于所述微處理器采用微處理單元、單芯片的任一種配置。
4.如權利要求2所述的數(shù)字式多音階音頻感應控制裝置，其特征在于靈敏度調整單元為分壓計或固定電阻的任一種。
5.如權利要求1所述的數(shù)字式多音階音頻感應控制裝置，其特征在于所述負載為發(fā)光構件、馬達的任一種。
6.如權利要求1所述的數(shù)字式多音階音頻感應控制裝置，其特征在于所述負載為設定的電壓及電流規(guī)格內的任何交流電源起動設備。
7.如權利要求1所述的數(shù)字式多音階音頻感應控制裝置，其特征在于所述信號處理單元控制交流及直流負載驅動器。
專利摘要一種數(shù)字式多音階音頻感應控制裝置，該裝置包括聲源接收單元、信號處理單元、驅動單元及多樣負載，該聲源接收單元用來接收及輸出模擬信號，經信號處理單元對該模擬信號作放大及分頻處理，轉換成數(shù)字信號后輸出，該驅動單元根據(jù)接收的數(shù)字信號輸出相應的驅動信號，從而程序化地、靈活地控制多樣負載運作。
文檔編號H03K17/94GK2826833SQ20052000167
公開日2006年10月11日 申請日期2005年1月27日 優(yōu)先權日2005年1月27日
發(fā)明者曾俊超 申請人:曾俊超