一種控制音頻包絡(luò)線邊沿波形的電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及音頻信號包絡(luò)線制作技術(shù)，尤其涉及一種控制音頻包絡(luò)線邊沿波形的電路。
【背景技術(shù)】
[0002]醫(yī)療器械報警系統(tǒng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從觸發(fā)聲音報警的醫(yī)學(xué)條件到聲音報警的頻率和波形都進(jìn)行了詳盡的描述。在醫(yī)用報警儀器發(fā)生警報時，醫(yī)護(hù)人員期望能從聲音報警中推斷出報警的緊急程度、報警的性質(zhì)、甚至報警的原因，以便于采取相應(yīng)的措施應(yīng)對突發(fā)情況。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定都要求音頻信號具有梯度形式，即要求聲音報警信號具有上升沿及下降沿。如何制作報警音的上升沿與下降沿是一個待解決的問題?，F(xiàn)有技術(shù)中對聲音報警信號上升沿及下降沿梯度的控制會采用集成電路芯片(如DAC轉(zhuǎn)換芯片等)，該種方式存在硬件成本較高，電路較復(fù)雜的弊端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的由此產(chǎn)生，提出一種控制音頻包絡(luò)線邊沿波形的電路。有效地解決了醫(yī)用報警音的上升及下降沿梯度的問題，使輸出的音頻信號包絡(luò)波形更加柔和、細(xì)膩，更符合人耳聽覺特性，具有制作方便簡單、硬件成本低、硬件重復(fù)再用率高的特點。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種控制音頻包絡(luò)線邊沿波形的電路，包括穩(wěn)壓器單元、數(shù)字電位器單元、控制和報警音輸出單元，所述的穩(wěn)壓器單元產(chǎn)生穩(wěn)定的直流電提供給數(shù)字電位器單元和控制單元，所述的數(shù)字電位器單元受控于控制單元，控制單元分別將連接于數(shù)字電位器單元的CS端拉到低電平，將連接于數(shù)字電位器單元的U/D端拉到高電平，并輸向數(shù)字電位器單元的INC端脈沖，脈沖的輸入速度和時間需與上升階梯波保持一致，在產(chǎn)生上升沿波形后，將連接于數(shù)字電位器單元的U/D端拉到低電平，并輸向數(shù)字電位器單元的INC端脈沖，脈沖的輸入速度和時間需與下降階梯波保持一致，產(chǎn)生下降邊沿的波形。
[0005]本發(fā)明所述的數(shù)字電位器單元由外部接口部分、控制和存儲部分、半導(dǎo)體電阻部分和輸出緩沖部分組成，該數(shù)字電位器單元的CS端是數(shù)字電位器片選端、U/D端是數(shù)字電位器控制內(nèi)部抽頭向上或向下移動的方向控制端，INC端是數(shù)字電位器控制內(nèi)部抽頭向上或向下移動一個檔位的控制端，數(shù)字電位器單元的中間抽頭能夠在上升或下降上受控變化。
[0006]本發(fā)明所述的控制單元為單片機(jī)或者是DSP數(shù)字信號處理器或者是MCU微控制單元，其通過控制數(shù)字電位器單元的中間抽頭，由數(shù)字電位器單元的中間抽頭輸出呈現(xiàn)階梯上升或下降變化的波形邊沿，這種呈現(xiàn)階梯上升或下降變化的波形邊沿經(jīng)由位于輸出的電容器C2平波后，使得產(chǎn)生的上升沿或下降沿產(chǎn)生線性變化。
[0007]本發(fā)明通過采用包含穩(wěn)壓器單元、數(shù)字電位器單元和控制單元的技術(shù)方案，有效地解決了醫(yī)用報警音的上升及下降沿梯度的問題。設(shè)置的穩(wěn)壓器單元將外部提供的直流電壓變換成數(shù)字電位器單元和控制單元需要的穩(wěn)定的直流電壓并供應(yīng)給數(shù)字電位器單元和控制單元，控制單元通過控制數(shù)字電位器的外部三個接口引腳(分別為:CS端，U/D端和INC端)的中間抽頭，當(dāng)需要上升沿的波形時只需按照上升階梯波的形式相應(yīng)順次將中間抽頭向上調(diào)高即可實現(xiàn)，但要產(chǎn)生下降沿的波形必需在產(chǎn)生了上升沿的波形之后進(jìn)行即按照下降階梯波的形式相應(yīng)順次將中間抽頭向下調(diào)高即可實現(xiàn)。有效地解決了醫(yī)用報警音的上升及下降沿梯度的問題。同時，能夠使輸出的音頻信號包絡(luò)波形更加柔和、細(xì)膩，更符合人耳聽覺特性，所述電路具有實現(xiàn)方法簡單、硬件成本低、硬件重復(fù)再用率高和滿足新標(biāo)準(zhǔn)所需效率高費用低的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0009]圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
[0010]圖3為本發(fā)明的脈沖數(shù)波形圖。
[0011]圖4為本發(fā)明報警音輸出波形示意圖。
【具體實施方式】
[0012]結(jié)合附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不局限以下實施例。
[0013]如圖1結(jié)合圖2所示:本實施例所述的控制音頻包絡(luò)線邊沿波形的電路包括穩(wěn)壓器單元001、數(shù)字電位器單元002、控制單元003和報警音輸出單元，所述穩(wěn)壓器單元001采用的是公知的穩(wěn)壓器，其對輸入直流經(jīng)過穩(wěn)壓后產(chǎn)生所要求的穩(wěn)定直流(+9V)，分別給數(shù)字電位器單元002和控制單元003提供穩(wěn)定直流電壓。
[0014]所述的數(shù)字電位器單元002采用的是公知產(chǎn)品(CATALYS公司CAT5111)，其由外部接口部分、控制和存儲部分、半導(dǎo)體電阻部分和輸出緩沖部分組成，帶有100個抽頭非易失性電位器，數(shù)字電位器單元002的CS端是數(shù)字電位器片選端、U/D端是數(shù)字電位器控制內(nèi)部抽頭向上或向下移動的方向控制端，INC端是數(shù)字電位器控制內(nèi)部抽頭向上或向下移動一個檔位的控制端。數(shù)字電位器單元002的中間抽頭能夠在兩個方向(指上升或下降)上受控變化。僅當(dāng)數(shù)字電位器單元002的CS端為低電平和U/D端為低電平時，INC端每產(chǎn)生一個脈沖能使報警音輸出端降低VCC/100電壓；僅當(dāng)數(shù)字電位器單元002的CS端為低電平和U/D端為高電平時，INC端每產(chǎn)生一個脈沖能使報警音輸出端增加VCC/100電壓；
所述控制單元003可以是單片機(jī)或者是DSP (數(shù)字信號處理器)或者是MCU (微控制單元)等微控制器，但是不局限這些。其通過控制數(shù)字電位器單元002的中間抽頭，即根據(jù)階梯波規(guī)律進(jìn)行相應(yīng)變化。當(dāng)需要上升沿的波形時只需按照上升階梯波的形式相應(yīng)順次將中間抽頭向上調(diào)高即可實現(xiàn)，但要產(chǎn)生下降沿的波形必需在產(chǎn)生了上升沿的波形之后進(jìn)行即按照下降階梯波的形式相應(yīng)順次將中間抽頭向下調(diào)高即可實現(xiàn)。如:控制單元003控制輸入信號在某一方向漸次線性上升或下降變化后，經(jīng)由數(shù)字電位器單元002的中間抽頭輸出呈現(xiàn)階梯上升或下降變化的波形邊沿，這種呈現(xiàn)階梯上升或下降變化的波形邊沿經(jīng)由位于輸出的電容器C2平波后，使得產(chǎn)生的上升沿或下降沿產(chǎn)生線性變化，從而滿足報警音輸出的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，這種邊沿報警音輸出更符合人耳聽覺特性也更加柔和、諧波含量豐富、細(xì)膩。如圖3輸出的報警音的時序波形圖。
[0015]本實施例使用時，如圖2所示:首先，穩(wěn)壓器單元001接受外部直流電源輸入(t匕如:直流9V)經(jīng)過穩(wěn)壓器單元001穩(wěn)壓產(chǎn)生穩(wěn)定5V直流，這穩(wěn)定5V直流通過布線分別提供給數(shù)字電位器單元002和控制單元003，接著，數(shù)字電位器單元002受控于控制單元003，控制單元003分別將連接于數(shù)字電位器單元002的CS端拉到低電平，將連接于數(shù)字電位器單元002的U/D端拉到高電平，并輸向數(shù)字電位器單元002的INC端脈沖，脈沖的輸入速度和時間必需和上升階梯波保持一致，這樣產(chǎn)生上升邊沿的波形；在產(chǎn)生上升沿波形后，將連接于數(shù)字電位器單元002的U/D端拉到低電平，并輸向數(shù)字電位器單元002的INC端脈沖，脈沖的輸入速度和時間必需和下降階梯波保持一致，這樣產(chǎn)生下降邊沿的波形。
[0016]圖4是產(chǎn)生圖3輸出結(jié)果的INC端輸入脈沖數(shù)的波形顯示。操作過程如下:準(zhǔn)備狀態(tài):數(shù)字電位器單元002的CS端為低電平和U/D端為高電平時，INC端為低電平。
[0017]I) INC端產(chǎn)生第一個脈沖并保持如圖4的左邊標(biāo)有I的區(qū)段，則報警音輸出端增加VCC/100電壓；
2)INC端產(chǎn)生第二個脈沖并保持如圖4的左邊標(biāo)有2的區(qū)段，則報警音輸出端再增加VCC/100 電壓；
3)INC端產(chǎn)生第三個脈沖并保持如圖4的左邊標(biāo)有3的區(qū)段，則報警音輸出端再增加VCC/100 電壓；
4)INC端產(chǎn)生第四個脈沖并保持如圖4的左邊標(biāo)有4的區(qū)段，則報警音輸出端再增加VCC/100 電壓；
5)INC端產(chǎn)生第五個脈沖并保持如圖4的左邊標(biāo)有5的區(qū)段，則報警音輸出端再增加VCC/100 電壓；
注意:以下U/D端為低電平并保持；
6)INC端產(chǎn)生第一個脈沖并保持如圖4的右邊標(biāo)有6的區(qū)段，則報警音輸出端降低VCC/100 電壓；
2)INC端產(chǎn)生第二個脈沖并保持如圖4的右邊標(biāo)有7的區(qū)段，則報警音輸出端再降低VCC/100 電壓；
3)INC端產(chǎn)生第三個脈沖并保持如圖4的右邊標(biāo)有8的區(qū)段，則報警音輸出端再降低VCC/100 電壓；
4)INC端產(chǎn)生第四個脈沖并保持如圖4的右邊標(biāo)有9的區(qū)段，則報警音輸出端再降低VCC/100 電壓；
說明:在上述1)~5)并在區(qū)段1~4產(chǎn)生了圖4的左邊上升沿波形；
在區(qū)段5產(chǎn)生了圖4的波形上平頂部分；
在6) ~9)并在區(qū)段6~9產(chǎn)生了圖4的右邊下降沿波形。
【主權(quán)項】
1.一種控制音頻包絡(luò)線邊沿波形的電路，其特征是:包括穩(wěn)壓器單元(001)、數(shù)字電位器單元(002)、控制(003)和報警音輸出單元，所述的穩(wěn)壓器單元產(chǎn)生穩(wěn)定的直流電提供給數(shù)字電位器單元和控制單元，所述的數(shù)字電位器單元(002)受控于控制單元(003)，控制單元分別將連接于數(shù)字電位器單元的CS端拉到低電平，將連接于數(shù)字電位器單元的U/D端拉到高電平，并輸向數(shù)字電位器單元的INC端脈沖，脈沖的輸入速度和時間需與上升階梯波保持一致，在產(chǎn)生上升沿波形后，將連接于數(shù)字電位器單元的U/D端拉到低電平，并輸向數(shù)字電位器單元的INC端脈沖，脈沖的輸入速度和時間需與下降階梯波保持一致，產(chǎn)生下降邊沿的波形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1控制音頻包絡(luò)線邊沿波形的電路，其特征是:所述的數(shù)字電位器單元(002)由外部接口部分、控制和存儲部分、半導(dǎo)體電阻部分和輸出緩沖部分組成，該數(shù)字電位器單元的CS端是數(shù)字電位器片選端、U/D端是數(shù)字電位器控制內(nèi)部抽頭向上或向下移動的方向控制端，INC端是數(shù)字電位器控制內(nèi)部抽頭向上或向下移動一個檔位的控制端，數(shù)字電位器單元的中間抽頭能夠在上升或下降上受控變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1控制音頻包絡(luò)線邊沿波形的電路，其特征是:所述的控制單元(003)為單片機(jī)或者是DSP數(shù)字信號處理器或者是MCU微控制單元，其通過控制數(shù)字電位器單元(002)的中間抽頭，由數(shù)字電位器單元(002)的中間抽頭輸出呈現(xiàn)階梯上升或下降變化的波形邊沿，這種呈現(xiàn)階梯上升或下降變化的波形邊沿經(jīng)由位于輸出的電容器C2平波后，使得產(chǎn)生的上升沿或下降沿產(chǎn)生線性變化。
【專利摘要】本發(fā)明公開的一種控制音頻包絡(luò)線邊沿波形的電路由穩(wěn)壓器單元產(chǎn)生穩(wěn)定的直流電提供給數(shù)字電位器單元和控制單元，所述的數(shù)字電位器單元受控于控制單元，控制單元分別將連接于數(shù)字電位器單元的CS端拉到低電平，將連接于數(shù)字電位器單元的U/D端拉到高電平，并輸向數(shù)字電位器單元的INC端脈沖，脈沖的輸入速度和時間需與上升階梯波保持一致，在產(chǎn)生上升沿波形后，將連接于數(shù)字電位器單元的U/D端拉到低電平，并輸向數(shù)字電位器單元的INC端脈沖，脈沖的輸入速度和時間需與下降階梯波保持一致，產(chǎn)生下降邊沿的波形。解決了醫(yī)用報警音的上升及下降沿梯度的問題,使輸出的音頻信號包絡(luò)波形更加柔和、細(xì)膩，更符合人耳聽覺特性。
【IPC分類】H03K3-017
【公開號】CN104539268
【申請?zhí)枴緾N201510025001
【發(fā)明人】葛苒, 王勇, 王社峰, 郜時興
【申請人】河南輝瑞生物醫(yī)電技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月19日