專利名稱：駕駛員無障礙接聽手機車載定向音束傳音系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是駕駛員無障礙接聽手機車載定向音束傳音系統(tǒng)，屬于車載通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，駕駛員在汽車行駛過程中接聽手機是一件很麻煩，又可能危及交通安全的事情。如何在確保行車安全的前提下正常接聽手機是許多汽車駕駛員所迫切希望解決的技術(shù)問題。目前已經(jīng)有一些技術(shù)手段能基本解決這一問題，1.如采用手機的耳機接聽裝置和藍牙接聽裝置，但是采用這兩種接聽裝置同時帶來了生理不舒適的問題，畢竟需要在耳朵上放置一個耳機或類似裝置；2.車載手機系統(tǒng)，但是采用這種接聽裝置不能滿足通話人的私密性要求，即車上的人都可以聽到所接聽的電話內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種同時滿足駕駛員舒適度和私密性的無障礙接聽手機車載定向音束傳音系統(tǒng)。它既能夠克服上述存在的需要在耳朵上放置一個耳機或類似裝置的缺陷，取消放置在人體部位上的一切附屬裝置(如藍牙耳機)，又能滿足通話人的私密性要求，即除駕駛員外車上其他人都聽不到所接聽的電話內(nèi)容。它基于如下基本工作原理手機通話的基本聲源系統(tǒng)包括兩部分a.聲源收集和處理系統(tǒng)，這部分工作由定向麥克風完成；b.發(fā)聲裝置，這部分工作由小功率揚聲器完成。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案其結(jié)構(gòu)包括前臺聲源收集裝置(可安裝在方向盤的中間位置，也可以固定在駕駛員前方的儀表臺上)和定向音束傳音揚聲器(可安裝在駕駛椅兩側(cè)靠近左右耳高程位置，或車內(nèi)其他可安裝位置)以及后臺定向音束傳音控制器(可安裝在駕駛椅的背面，或車內(nèi)其他可安裝位置)。
本發(fā)明的優(yōu)點設(shè)計定向傳音(音束)系統(tǒng)，取消放置在人體部位上的一切附屬裝置，確保通話內(nèi)容的私密性；從形體學的角度設(shè)計系統(tǒng)，大大增加可操作性和使用舒適度；引入背景噪聲采集裝置，實現(xiàn)對定向揚聲器的增益的自動調(diào)節(jié)控制，實現(xiàn)最佳的接聽效果。


圖1前臺聲源收集裝置組成框2后臺定向音束傳音控制器組成框3平板式定向揚聲器工作原理示意4反射式定向揚聲器工作原理示意中的1是電源模塊(充電接口和充電電池)、2是定向麥克風、3是無線發(fā)射電路(現(xiàn)有技術(shù))、4是聲源信號處理與輸出電路(現(xiàn)有技術(shù))、5是小功率無線接收電路(現(xiàn)有技術(shù))、6是手機耳機插孔語音輸出信號處理電路(現(xiàn)有技術(shù))、7是定向揚聲器增益控制與信號輸出電路(現(xiàn)有技術(shù))、8是定向揚聲器信號輸出接口、9是與手機的耳機插孔實現(xiàn)對接的接口裝置、10是充電接口、11是電源模塊(充電接口和充電電池)、12是背景噪聲采集電路(現(xiàn)有技術(shù))、13是接左定向揚聲器、14是接右定向揚聲器、15是背景噪聲麥克風、16是第一吸聲材料、17是定向發(fā)聲腔、18是吸聲材料、19是聲源、20拋物面焦點、21是聲波反射拋物面。
具體實施例方式
駕駛員無障礙接聽手機車載定向音束傳音系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括(可安裝在方向盤的中間位置，也可以固定在駕駛員前方的儀表臺上)的前臺聲源收集裝置和(可安裝在駕駛椅兩側(cè)靠近左右耳高程位置，或車內(nèi)其他可安裝位置)的定向音束傳音揚聲器以及(可安裝在駕駛椅的背面，或車內(nèi)其他可安裝位置)的后臺定向音束傳音控制器。
前臺聲源收集裝置將收集到的聲音處理后通過有線連接或無線發(fā)射的方向以模擬的方式或者數(shù)字的方式傳送給后臺定向音束傳音控制器，無線傳送的時候可以采用信息加密技術(shù)，這樣可以防止遠距離竊聽通話；揚聲器和后臺定向音束傳音控制器之間采用有線方式連接，最好是屏蔽電纜。
對照附圖1，所述的前臺聲源收集裝置在外形上擬設(shè)計成一個裝飾品，放置在前方位置，它主要包括a.定向麥克風(市場上通用的電子產(chǎn)品)；b.小功率無線發(fā)射電路(采用現(xiàn)有的無繩電話模塊)；c.“接通”按鈕；d.電源模塊(通用的直流3V電源含充電電池和充電接口)。其中電源模塊的電源輸出端分別與定向麥克風、小功率無線發(fā)射電路的電源輸入端相接，分別向定向麥克風、小功率無線發(fā)射電路供電，定向麥克風的信號輸出端與小功率無線發(fā)射電路的信號輸入端相接，“接通”按鈕接小功率無線發(fā)射電路。
對照附圖2，所述的后臺定向音束傳音控制器主要包括a.與手機的耳機插孔實現(xiàn)對接的接口裝置；b.背景噪聲采集電路(采用現(xiàn)有技術(shù)中的電話回聲抑制電路)，用于音質(zhì)處理和自動調(diào)節(jié)定向揚聲器的增益；c.定向揚聲器的增益控制電路；d.手機耳機插孔語音輸出信號處理電路；e.小功率無線接收電路，用于實現(xiàn)與前臺聲源收集裝置的無線通信；f.收集的聲源信號處理與輸出電路；g.電源模塊，其中背景噪聲采集電路的信號輸出端接定向音束傳音揚聲器的增益控制電路的信號輸入端；小功率無線接收電路、收集的聲源信號處理與輸出電路、手機耳機插孔語音輸出信號處理電路、定向音束傳音揚聲器的增益控制電路、收集的聲源信號處理與輸出電路串接。
對照附圖3、4，所述的定向音束傳音揚聲器作為手機的發(fā)聲裝置放置在駕駛椅兩側(cè)靠近左右耳的高程位置。為更好地適應(yīng)不同駕駛?cè)藛T的體形特征，定向音束傳音揚聲器擬采用球面形鉸鏈定位以方便駕駛員對其進行適當?shù)目臻g位置調(diào)節(jié)。采用定向音束傳音揚聲器可以確保發(fā)聲裝置的發(fā)聲區(qū)域不隨意擴散，這樣能保證手機接聽的私密性。定向音束傳音揚聲器是將聲音以音束的方式定向發(fā)射到一個固定的方位。它可選擇如平板式、反射式、超聲波等定向音束傳音揚聲器。
所述的平板式定向音束傳音揚聲器聲源被放置在一個適當長度的定向發(fā)聲腔體，非選定區(qū)域的聲波將被吸聲材料吸收，只有選定區(qū)域的聲波能正常傳輸，從而獲得定向發(fā)聲的效果。平板式定向揚聲器的工作原理簡單、結(jié)構(gòu)設(shè)計也很容易，但是聲波的能量損失較大，影響發(fā)聲效率。
所述的反射式定向揚聲器聲源被放置一個特殊設(shè)計的定向發(fā)聲腔體內(nèi)，聲源的定位點與反射拋物面的焦點設(shè)計吻合，這樣聲源經(jīng)拋物面反射后基本被約束在一個圓柱體區(qū)域內(nèi)，經(jīng)圓柱形腔體后能實現(xiàn)定向發(fā)聲功能，在圓柱形腔體內(nèi)非選定區(qū)域的聲波將被吸聲材料吸收，只有選定區(qū)域的聲波能正常傳輸，從而獲得定向發(fā)聲的效果。反射式定向揚聲器的工作原理比較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度較大，但是聲波的能量損失比較小，發(fā)聲效率較高。
本發(fā)明的工作過程當駕駛員聽到手機鈴聲后，按一下設(shè)置在前臺聲源收集裝置(放置在方向盤的中心位置)上的“接通”按鈕，前臺聲源收集裝置和后臺的定向音束傳音控制器同時啟動工作，由前臺聲源收集裝置收集駕駛員的發(fā)聲聲源信息，經(jīng)前臺的小功率無線發(fā)射電路傳輸給后臺定向音束傳音控制器，后臺定向音束傳音控制器將該信號進行語音處理后通過接口裝置經(jīng)手機的耳機插孔輸入給手機，完成手機的聲源收集功能。由手機輸出的語音信號經(jīng)接口裝置輸出給定向音束傳音控制器，定向音束傳音控制器對該語音信號進行適當?shù)囊糍|(zhì)處理，然后經(jīng)由定向揚聲器輸出，定向傳輸?shù)今{駛員的左右耳，定向音束傳音控制器根據(jù)采集到的背景噪聲強度自動調(diào)節(jié)揚聲器增益使得駕駛員聽到的通話信息免受車廂內(nèi)噪聲的影響，從而完成手機的定向發(fā)聲功能。
車載定向音束傳音系統(tǒng)的安裝方式從方便實用的角度考慮，車載定向傳音(音束)系統(tǒng)可以設(shè)計成如下兩種形式a.分體式；b.整體式。
a.分體式采用專門的安裝固件將前臺聲源收集裝置安裝在方向盤上，將手機放置袋和后臺定向音束傳音控制器放置在駕駛椅的背面，將定向揚聲器分別放置在駕駛椅的左右側(cè)靠近人耳高程位置。
b.整體式與汽車生產(chǎn)廠家或配件生產(chǎn)廠家聯(lián)手將前臺聲源收集裝置直接設(shè)置在方向盤部件內(nèi)，構(gòu)成一個新型方向盤，將手機放置袋、后臺定向傳音(音束)控制器以及定向揚聲器直接設(shè)計在駕駛椅的適當位置，形成一個新的整體。這樣更美觀并更節(jié)省生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
1.駕駛員無障礙接聽手機車載定向音束傳音系統(tǒng)，其特征是包括前臺聲源收集裝置和定向音束傳音揚聲器以及后臺定向音束傳音控制器，其中前臺聲源收集裝置將收集到的聲音處理后通過有線連接或無線發(fā)射的方向以模擬的方式或者數(shù)字的方式傳送給后臺定向音束傳音控制器，定向音束傳音揚聲器和后臺定向音束傳音控制器之間采用有線方式連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的駕駛員無障礙接聽手機車載定向音束傳音系統(tǒng)，其特征是前臺聲源收集裝置中的電源模塊的電源輸出端分別與定向麥克風、小功率無線發(fā)射電路的電源輸入端相接，向定向麥克風、小功率無線發(fā)射電路供電；定向麥克風的信號輸出端與小功率無線發(fā)射電路的信號輸入端相接，“接通”按鈕接小功率無線發(fā)射電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的駕駛員無障礙接聽手機車載定向音束傳音系統(tǒng)，其特征是后臺定向音束傳音控制器中的背景噪聲采集電路的信號輸出端接定向揚聲器的增益控制電路的信號輸入端；小功率無線接收電路、收集的聲源信號處理與輸出電路、手機耳機插孔語音輸出信號處理電路、定向揚聲器的增益控制電路、收集的聲源信號處理與輸出電路串接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的駕駛員無障礙接聽手機車載定向音束傳音系統(tǒng)，其特征是采用定向音束傳音揚聲器可以確保發(fā)聲裝置的發(fā)聲區(qū)域不隨意擴散，這樣能保證手機接聽的私密性；定向音束傳音揚聲器將聲音以音束的方式定向發(fā)射到一個固定的方位；它可選擇如平板式、反射式、超聲波等定向音束傳音揚聲器。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是駕駛員無障礙接聽手機車載定向傳音音束系統(tǒng)，其特征是包括前臺聲源收集裝置和定向音束傳音揚聲器以及后臺定向音束傳音控制器，其中前臺聲源收集裝置將收集到的聲音處理后通過有線連接或無線發(fā)射的方向以模擬的方式或者數(shù)字的方式傳送給后臺定向音束傳音控制器，定向音束傳音揚聲器和后臺定向音束傳音控制器之間采用有線方式連接。本發(fā)明的優(yōu)點設(shè)計駕駛員無障礙接聽手機車載定向音束傳音系統(tǒng)，實現(xiàn)無附件的手機接聽功能；確保通話內(nèi)容的私密性；從形體學的角度設(shè)計系統(tǒng)，大大增加可操作性和使用舒適度；引入背景噪聲采集裝置，實現(xiàn)對定向揚聲器的增益的自動調(diào)節(jié)控制，使接聽效果最佳。
文檔編號H04M1/60GK1835642SQ20061003842
公開日2006年9月20日 申請日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月21日
發(fā)明者袁家斌 申請人:袁家斌