專利名稱：利用手機監(jiān)測環(huán)境噪音的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種利用手機監(jiān)測環(huán)境噪音的方法及裝置，特別是指一種在手機中預(yù)設(shè)有一分貝值對照表及一監(jiān)測環(huán)境噪音軟件，并利用該手機的中央處理單元、放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、輸出元件，進(jìn)行監(jiān)測環(huán)境噪音的方法及裝置。
所以，人們希望能有一些方便有效的儀器，可隨時監(jiān)測周圍的環(huán)境噪音的分貝值，以便了解是否此噪音的分貝值過大，會對身體造成危害。
在許多的公共場所，比如馬路、廣場、機場...等處，都可看到有大型的環(huán)境噪音的監(jiān)測裝置，用以實時監(jiān)控當(dāng)?shù)氐脑胍魻顩r，但是，目前市場上幾乎很少有簡單實用且攜帶方便的監(jiān)測環(huán)境噪音產(chǎn)品，供普通大眾使用。
其中一個很重要的原因是如果單單為了監(jiān)測環(huán)境噪音，而去設(shè)計一個獨立的民用產(chǎn)品，并且為了顯示所測分貝值，往往要用到液晶或其他發(fā)光元件，用以顯示所測得分貝值，因而在該產(chǎn)品的電路中，必須要安裝有中央處理單元(CPU)、液晶顯示器(LCD)或發(fā)光二極管(LED)...等。另外，在該電路中必須包含一模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，用以將該產(chǎn)品所收到的聲音的物理能量轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，使該電路設(shè)計將會相當(dāng)復(fù)雜，勢必會造成軟硬件資源的很大浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于鑒于傳統(tǒng)監(jiān)測環(huán)境噪音產(chǎn)品單價高的特點，發(fā)明人經(jīng)過長久努力研究與實驗，終于開發(fā)設(shè)計出本發(fā)明的一種利用手機監(jiān)測環(huán)境噪音的方法及裝置，一種利用手機監(jiān)測環(huán)境噪音的方法，其是利用一手機的中央處理單元，通過讀取該于機內(nèi)預(yù)設(shè)的一監(jiān)測環(huán)境噪音軟件，將該手機的操控界面轉(zhuǎn)換成監(jiān)測環(huán)境噪音模式，此時，即可利用該手機的一麥克風(fēng)，進(jìn)行環(huán)境噪音采樣，使該麥克風(fēng)所接收的信號，通過該手機的一放大器進(jìn)行放大，然后，在通過該手機的一模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，以使該中央處理單元可根據(jù)該數(shù)字值，自該分貝值對照表中查出匹配的一分貝值，再由該手機的輸出元件輸出。
進(jìn)一步，所述的監(jiān)測環(huán)境噪音軟件內(nèi)還包括有一音源能量衰減計算方程式，使該中央處理單元自該分貝值對照表中查出一分貝值后，可根據(jù)該分貝值及輸入的距離值，利用該音源能量衰減計算方程式進(jìn)行運算，以將運算結(jié)果的預(yù)估分貝值由該手機的輸出元件輸出。
所述的手機內(nèi)還預(yù)設(shè)有一距離值與預(yù)估分貝值對照表，該距離值與預(yù)估分貝值對照表中是包括有若干個分貝值，若干個匹配該分貝值的不同距離值及匹配該距離值的預(yù)估分貝值，使該中央處理單元自該分貝值對照表中查出一分貝值后，可根據(jù)該分貝值及被輸入的距離值，利用該距離值與預(yù)估分貝值對照表查出預(yù)估分貝值，再由該手機的輸出元件輸出。
所述的距離值與預(yù)估分貝值對照表的預(yù)估分貝值，是可通過音源能量衰減計算方程式進(jìn)行各分貝值的運算，將所得的預(yù)估分貝值存儲在該距離值與預(yù)估分貝值對照表中，以使該中央處理單元可根據(jù)被輸入的距離值，換算出特定位置的預(yù)估分貝值。
所述的距離值與預(yù)估分貝值對照表的預(yù)估分貝值，可通過事先反復(fù)實驗后，將所得的預(yù)估分貝值，儲存在該距離值與預(yù)估分貝值，換算出特定位置的預(yù)估分貝值。
一種利用手機監(jiān)測環(huán)境噪音的裝置，包括一手機，該手機的殼體內(nèi)設(shè)有一控制電路；一全向麥克風(fēng)，該全向麥克風(fēng)設(shè)在該控制電路上，作為監(jiān)測環(huán)境噪音的聲音探測器，對各個方位的噪音進(jìn)行監(jiān)測，以將所感應(yīng)到的噪音轉(zhuǎn)換成一電壓信號；一可編程增益放大器，該可編程增益放大器是設(shè)在控制電路上，并與該全向麥克風(fēng)相連接，以對該全向麥克風(fēng)所傳來的該電壓信號進(jìn)行運算放大，使來自該全向麥克風(fēng)的微弱電壓信號被放大；一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器是設(shè)在該控制電路上，并與該可編程增益放大器相連接，用以將該被放大的電壓信號轉(zhuǎn)換成一數(shù)字值；一存儲元件，該存儲元件用以儲存可令該手機動作的多個程序指令，該程序指令中包括一分貝值對照表及一監(jiān)測環(huán)境噪音軟件；一中央處理單元，該中央處理單元是設(shè)在該控制電路上，該中央處理單元可依存儲元件內(nèi)所儲存的該程序指令，執(zhí)行對該移動電話上各元件的操控處理，以令該中央處理單元可依該模數(shù)轉(zhuǎn)換器所轉(zhuǎn)換的數(shù)字值，自該分貝值對照表中查找出與其相匹配的一分貝值；一輸出元件，該輸出元件是與該中央處理單元相連接，以使該分貝值可由該輸出元件輸出。
進(jìn)一步，所述的輸出元件可為該手機的顯示器。
所述的輸出元件可為該手機的揚聲器。
所述的可編程增益放大器的增益系數(shù)可在實驗中調(diào)試不同的增益系數(shù)，以確定其最佳值。


圖1是本發(fā)明的各元件處理的流程2是本發(fā)明的監(jiān)測環(huán)境噪音的流程圖由于，在一般傳統(tǒng)手機，為使收受話的聲音及無線信號能正確地被傳輸，各種模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號及利用各種操控界面，進(jìn)行操控，故在傳統(tǒng)手機的機體內(nèi)所設(shè)的控制電路上皆設(shè)有中央處理單元、放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲元件...等電子元件，該手機的各個操控的程序指令是安裝在該存儲元件中，使該中央處理單元依該存儲元件內(nèi)所儲存的該程序指令，執(zhí)行對該移動電話各元件的操控管理，以使該手機可正常作動，完成撥接電話、收發(fā)短消息...等功能，并可由一顯示器上顯示各種操控界面，而利用麥克風(fēng)、揚聲器進(jìn)行收、受話更是無論任何手機所必備；由上述可知，本發(fā)明的麥克風(fēng)、放大器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器、輸出元件仍可運用傳統(tǒng)手段的麥克風(fēng)、放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、顯示器、揚聲器，而該分貝值對照表以及監(jiān)測環(huán)境噪音軟件則可安裝在傳統(tǒng)的存儲元件內(nèi)，如此，本發(fā)明將可在完全為增加任何硬件的狀態(tài)下完成，充分利用手機的現(xiàn)有資源，提高手機的實用性。
由于可能在實際的測試中，需要測定并非手機所在地的分貝值，而是預(yù)估鄰近該手機的一特定地點的分貝值，此時必須要根據(jù)實際或預(yù)估的距離值，補償距離遠(yuǎn)近造成的能量衰減損耗，來確定預(yù)估分貝值，所以，在本發(fā)明的一較佳實施例中，如圖2所示，該監(jiān)測環(huán)境噪音軟件內(nèi)包含有一音源能量衰減計算程式(序)，使該中央處理單元自該分貝值對照表中查找出一分貝值后，可根據(jù)該分貝值及被輸入的距離值，利用該音源能量衰減計算方程式進(jìn)行運算，以將計算出的預(yù)估分貝值，由該手機的輸出元件輸出。由于該音源能量衰減計算方程式，是一般自然原理的運用，并非本發(fā)明所專有，且已廣泛應(yīng)用在各種領(lǐng)域內(nèi)，早已為大眾所周知，故在此不予以贅述。
在本發(fā)明的另一較佳實施例中，該手機內(nèi)還預(yù)設(shè)有一距離值與預(yù)估分貝值對照表，該距離值與預(yù)估分貝值對照表中包括有若干個分貝值、若干個匹配該分貝值的不同距離值及匹配該等距離值的預(yù)估分貝值，使該中央處理單元在該分貝值對照表中查出一分貝值后，可根據(jù)該分貝值及被輸入的距離值，利用該距離值與預(yù)估分貝值對照表及被輸入之距離值，利用該距離值與預(yù)估分貝值對照表查出預(yù)估分貝值，再由該手機的輸出元件輸出。在該另一較佳實施例中，該距離值與預(yù)估分貝值對照表的預(yù)估分貝值，是可通過音源能量衰減計算方程式，或通過事先反復(fù)實驗后，將所得的預(yù)估分貝值存儲在該距離值與預(yù)估分貝值對照表中，以便供實際使用時，根據(jù)用戶輸入的距離，來換算出特定位置的預(yù)估分貝值。
在該實施例中，該輸出元件可為該手機的顯示器或揚聲器，使該分貝值及預(yù)估值，可由該顯示器顯示數(shù)值，或由該揚聲器輸出聲音報知。以該顯示器為例，該手機所處位置的噪音所測得的分貝值為60dB，在該顯示器上可顯示為60dB/0m；若是測得特定位置距離該手機20M與預(yù)估分貝值為70dB時，其顯示該特定位置的預(yù)估分貝值，則可根據(jù)對所測得分貝值及輸入之距離值進(jìn)行處理，以顯示出預(yù)估分貝值70dB/20m；或者是同時將各個特定位置(手機至噪音源范圍內(nèi))的預(yù)估分貝值都在該顯示器上顯示出來，如60dB/0m、61dB/2m，65dB/10m...70dB/20m(但是，該預(yù)估分貝值只限于手機與聲源的直線路徑及其鄰近區(qū)域，若偏差太遠(yuǎn)，則應(yīng)視聲源及手機的具體位置而定)。
由于為能通過本發(fā)明的方法，進(jìn)行監(jiān)測環(huán)境噪音，能獲得一較正確的分貝值，在本發(fā)明的利用手機監(jiān)測環(huán)境噪音的裝置，如圖1所示，可利用該手機的麥克風(fēng)作監(jiān)測環(huán)境噪音的聲音探測器，由于可能要監(jiān)測較小的噪音，因而對于麥克風(fēng)的選擇以及機構(gòu)的配合，是實現(xiàn)本發(fā)明的方法中比較關(guān)鍵的地方，這直接影響所測分貝值的精度，所以，首先，應(yīng)盡可能選用高靈敏度的麥克風(fēng)，以提高對微弱噪音的感應(yīng)能力，同時該麥克風(fēng)最好也具有較高的精度，以減少測量誤差；其二，為了使所測的分貝值，能真實地反映周邊各個方位的噪音，因而不能選用單向麥克風(fēng)(Unique-Directional Microphone)，而應(yīng)該用能對各個方位的噪音進(jìn)行監(jiān)測的全向麥克風(fēng)(Omni-Directional Microphone)；其三，該麥克風(fēng)所能接收的頻率響應(yīng)(Frequency Response)范圍要盡可能寬，幅度要平坦，用以可精準(zhǔn)地監(jiān)測噪音。
另，對于來自該手機麥克風(fēng)的微弱的電壓信號放大，是以一可編程增益放大器(Progammable Gain Amplifier，以下簡稱PGA)來完成，該PGA能否準(zhǔn)確地將信號放大也是相當(dāng)關(guān)鍵的一步，它將直接影響到所測分貝值的精度。所以，首先該PGA必須是能精密運算所接收的信號，并具有低漂移、低噪音、高共模抑制比以及寬頻帶等特點；同時，如何合理地選擇增益系數(shù)是可在實驗中調(diào)試不同的增益系數(shù)，以確定其最佳值。
此外，該手機的中央處理單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲元件及輸出元件，對于監(jiān)測環(huán)境噪音，以獲得一較正確的分貝值影響不大。所以，可沿用傳統(tǒng)手機的中央處理單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及輸出元件。
以上所述，僅為本發(fā)明最佳之一具體實施例，但本發(fā)明的構(gòu)造特征不限于此，任何熟悉該項技藝者在本發(fā)明領(lǐng)域內(nèi)，可輕易想到的變化及修飾，皆可涵蓋在本案的專利范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用手機監(jiān)測環(huán)境噪音的方法，該方法是在一手機內(nèi)預(yù)設(shè)有一分貝值對照表以及一監(jiān)測環(huán)境噪音軟件，該分貝值對照表中包括有多個數(shù)字值及匹配該數(shù)字值的分貝值，使該手機的中央處理單元，將依照下列步驟，進(jìn)行監(jiān)測環(huán)境噪音首先，通過讀取該監(jiān)測環(huán)境噪音軟件，以使該手機的操控界面轉(zhuǎn)換成監(jiān)測環(huán)境噪音模式；接著，利用該手機上所設(shè)的麥克風(fēng)進(jìn)行環(huán)境噪音采樣；接著，通過該手機的一放大器，對該麥克風(fēng)對噪音所感應(yīng)的電壓信號，進(jìn)行信號放大；再，通過該手機的一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將該被放大的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字值；接著，根據(jù)該數(shù)字值，自該分貝值對照表中查出匹配的分貝值；然后，將該分貝值傳送到手機的輸出元件輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的利用手機監(jiān)測環(huán)境噪音的方法，其特征是，所述的監(jiān)測環(huán)境噪音軟件內(nèi)還包括有一音源能量衰減計算方程式，使該中央處理單元自該分貝值對照表中查出一分貝值后，可根據(jù)該分貝值及輸入的距離值，利用該音源能量衰減計算方程式進(jìn)行運算，以將運算結(jié)果的預(yù)估分貝值由該手機的輸出元件輸出。
3.如權(quán)利要求1所述的利用手機監(jiān)測環(huán)境噪音的方法，其特征是，所述的手機內(nèi)還預(yù)設(shè)有一距離值與預(yù)估分貝值對照表，該距離值與預(yù)估分貝值對照表中是包括有若干個分貝值，若干個匹配該分貝值的不同距離值及匹配該距離值的預(yù)估分貝值，使該中央處理單元自該分貝值對照表中查出一分貝值后，可根據(jù)該分貝值及被輸入的距離值，利用該距離值與預(yù)估分貝值對照表查出預(yù)估分貝值，再由該手機的輸出元件輸出。
4.如權(quán)利要求3所述的利用手機監(jiān)測環(huán)境噪音的方法，其特征是，所述的距離值與預(yù)估分貝值對照表的預(yù)估分貝值，是可通過音源能量衰減計算方程式進(jìn)行各分貝值的運算，將所得的預(yù)估分貝值存儲在該距離值與預(yù)估分貝值對照表中，以使該中央處理單元可根據(jù)被輸入的距離值，換算出特定位置的預(yù)估分貝值。
5.如權(quán)利要求3所述的利用手機監(jiān)測環(huán)境噪音的方法，其特征是，所述的距離值與預(yù)估分貝值對照表的預(yù)估分貝值，可通過事先反復(fù)實驗后，將所得的預(yù)估分貝值，存儲在該距離值與預(yù)估分貝值，換算出特定位置的預(yù)估分貝值。
6.一種利用手機監(jiān)測環(huán)境噪音的裝置，其特征是，包括一手機，該手機的殼體內(nèi)設(shè)有一控制電路；一全向麥克風(fēng)，該全向麥克風(fēng)設(shè)在該控制電路上，作為監(jiān)測環(huán)境噪音的聲音探測器，對各個方位的噪音進(jìn)行監(jiān)測，以將所感應(yīng)到的噪音轉(zhuǎn)換成一電壓信號；一可編程增益放大器，該可編程增益放大器是設(shè)在控制電路上，并與該全向麥克風(fēng)相連接，以對該全向麥克風(fēng)所傳來的該電壓信號進(jìn)行運算放大，使來自該全向麥克風(fēng)的微弱電壓信號被放大；一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器是設(shè)在該控制電路上，并與該可編程增益放大器相連接，用以將該被放大的電壓信號轉(zhuǎn)換成一數(shù)字值；一存儲元件，該存儲元件用以儲存可令該手機動作的多個程序指令，該程序指令中包括一分貝值對照表及一監(jiān)測環(huán)境噪音軟件；一中央處理單元，該中央處理單元是設(shè)在該控制電路上，該中央處理單元可依存儲元件內(nèi)所儲存的該程序指令，執(zhí)行對該移動電話上各元件的操控處理，以使該中央處理單元可依該模數(shù)轉(zhuǎn)換器所轉(zhuǎn)換的數(shù)字值，自該分貝值對照表中查找出與其相匹配的一分貝值；一輸出元件，該輸出元件是與該中央處理單元相連接，以使該分貝值可由該輸出元件輸出。
7.如權(quán)利要求6所述的利用手機監(jiān)測環(huán)境噪音的裝置，其特征是，所述的輸出元件可為該手機的顯示器。
8.如權(quán)利要求6所述的利用手機監(jiān)測環(huán)境噪音的裝置，其特征是，所述的輸出元件可為該手機的揚聲器。
9.如權(quán)利要求6所述的利用手機監(jiān)測環(huán)境噪音的裝置，其特征是，所述的可編程增益放大器的增益系數(shù)可在實驗中調(diào)試不同的增益系數(shù)，以確定其最佳值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用手機檢測環(huán)境噪音的方法及裝置，即利用一手機的中央處理單元讀取其內(nèi)預(yù)設(shè)的一監(jiān)測環(huán)境噪音軟件，使該手機的操控界面轉(zhuǎn)換成監(jiān)測環(huán)境噪音模式，再利用其所設(shè)的麥克風(fēng)，進(jìn)行環(huán)境噪音采樣，使該麥克風(fēng)將所接收的信號，通過該手機的一放大器進(jìn)行放大，接著，再通過該手機的一模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，以使該中央處理單元可根據(jù)該數(shù)字值，從其內(nèi)部預(yù)設(shè)的一分貝值對照表中，查找出所匹配的一分貝值，再將該分貝值傳送到該手機的一輸出元件輸出，使該手機的使用者可由該輸出元件獲知噪音的分貝值。
文檔編號H04B1/38GK1431474SQ0211051
公開日2003年7月23日 申請日期2002年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月9日
發(fā)明者何代水, 朱鵬程, 朱一岷 申請人:英華達(dá)(上海)電子有限公司