基于声场感知的低功耗声学接近报警装置和报警方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于声场感知的低功耗声学接近报警装置和报警方法，所示报警装置包括：扬声器、声压传感器、前置放大器、相位校正单元、功率放大器；所述声压传感器安装于扬声器的振动膜上，用于获取扬声器振动膜的机械振动；所述声压传感器的输出信号连接前置放大器的输入端，前置放大器输出的信号经相位校正单元校正后，作为功率放大器的输入，所述功率放大器的输出端连接扬声器的输入；所述前置放大器的增益A和相位校正单元的相位偏移量△p的值为：使报警装置不产生自激的情况下增益A取最大值。该装置在无目标接近时无需发出探测声波，因此功耗极低，可用于对功耗敏感，需要长时间监测的场合。

【技术实现步骤摘要】
基于声场感知的低功耗声学接近报警装置和报警方法
本专利技术属于声学目标探测
，具体涉及一种基于声场感知的接近报警装置和报警方法。
技术介绍
接近报警装置通常用于解决设备周围需要保持安全范围的应用场景，当有其他物体进入安全范围时进行报警。声学接近报警系统，是利用目标对声传播的影响，实现对入侵目标的探测，同时当目标靠近时能够发出强声波，以对入侵目标起到警示和驱赶作用。可用于警戒不明入侵者，避免造成不必要的伤害和损失。目前常用的声学接近报警装置，是通过不断地发出探测声波来探测目标，功耗较大。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术中存在的问题，本专利技术公开了一种基于声场感知的低功耗声学接近报警装置法，该装置在无目标接近时无需发出探测声波，因此功耗极低，可用于对功耗敏感，需要长时间监测的场合。技术方案：本专利技术一方面公开了一种基于声场感知的低功耗声学接近报警装置，包括：扬声器、声压传感器、前置放大器、相位校正单元、功率放大器；所述声压传感器安装于扬声器的振动膜上，用于获取扬声器振动膜的机械振动；所述声压传感器的输出信号连接前置放大器的输入端，前置放大器输出的信号经相位校正单元校正后，作为功率放大器的输入，所述功率放大器的输出端连接扬声器的输入；所述前置放大器的增益A和相位校正单元的相位偏移量△p的值为：使报警装置不产生自激的情况下增益A取最大值。所述声压传感器为INV9206型声压传感器。另一方面，本专利技术公开了利用上述报警装置的报警方法，包括以下步骤：S11、将所述前置放大器的增益A设为最大值；S12、调节所述相位校正单元的相位偏移量△p，使sin(△p)·A＝1；S13、当有目标靠近所述报警装置时，声场的反馈给所述报警装置增加相位偏移p′，使sin(△p+p′)·A>1，所述报警装置自激发出报警声。利用上述报警装置的报警方法还可以采用以下步骤：S21、增大前置放大器的增益A，使所述报警装置形成自激；S22、调节所述相位校正单元的相位偏移量△p，使所述报警装置形成负反馈，不产生自激；S23、反复进行步骤S21和S22，直至所述前置放大器增益达到最大其所述报警装置不产生自激，此时sin(△p)·A＝1；S24、当有目标靠近所述报警装置时，声场的反馈给所述报警装置增加相位偏移p′，使sin(△p+p′)·A>1，所述报警装置自激发出报警声。所述步骤S21中前置放大器的增益每次增大ΔA，ΔA为一个较小的常数。有益效果：与现有技术相比，本专利技术公开的报警装置具有以下优点：1、使用声波作为探测波，由于声波的穿透性强，适用面广，只要有物质的地方，声波均可在里面传播，该套声学接近报警装置具有广阔的应用前景；2、本专利技术公开的声学接近报警装置不需要单独发出探测声波，通过对环境的微小变动感知实现目标接近报警功能，功耗低，隐蔽性强；3、该报警装置利用声场的自激反馈实现报警，与外界噪声无关，不受外界噪声干扰；4、多套报警装置便于组网形成目标监测网络。附图说明图1为本专利技术公开的低功耗声学接近报警装置的组成示意图；图2为实施例二中报警方法的流程图；图3为实施例三中报警方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术。实施例一：本专利技术公开了一种基于声场感知的低功耗声学接近报警装置，如图1所示，包括：扬声器1、声压传感器2、前置放大器3、相位校正单元4、功率放大器5；其中声压传感器2安装于扬声器1的振动膜上，用于获取扬声器振动膜的机械振动；声压传感器2的输出信号连接前置放大器3的输入端，前置放大器3输出的信号经相位校正单元4校正后，作为功率放大器5的输入，功率放大器5的输出端连接扬声器1的输入；所述前置放大器的增益A和相位校正单元的相位偏移量△p的值为：使报警装置不产生自激的情况下增益A取最大值。在这种情况下，sin(△p)·A＝1，报警装置不发生自激，且△p是一个较小的量。当有目标靠近时，声场的反馈给报警装置造成额外的相位偏移p′，p′>>△p，使sin(△p+p′)·A>1，所述报警装置自激，发出报警声。为了提高探测的精确性，本实施例中声压传感器采用高精度的INV9206型声压传感器。实施例二：采用实施例一中的低功耗声学接近报警装置的报警方法，如图2所示，包括以下步骤：S11、将所述前置放大器的增益A设为最大值；S12、调节所述相位校正单元的相位偏移量△p，使sin(△p)·A＝1，此时且△p是一个较小的量；S13、当有目标靠近所述报警装置时，声场的反馈给所述报警装置增加相位偏移p′，p′>>△p，使sin(△p+p′)·A>1，所述报警装置自激发出报警声。实施例三：采用实施例一中的低功耗声学接近报警装置的报警方法，如图3所示，包括以下步骤：S21、增大前置放大器的增益A，使所述报警装置形成自激；S22、调节所述相位校正单元的相位偏移量△p，使所述报警装置形成负反馈，不产生自激；S23、反复进行步骤S21和S22，直至所述前置放大器增益达到最大其所述报警装置不产生自激，此时sin(△p)·A＝1，且△p是一个较小的量；为了便于调节，步骤S21中前置放大器的增益每次增大ΔA，ΔA为一个较小的常数。S24、当有目标靠近所述报警装置时，声场的反馈给所述报警装置增加相位偏移p′，p′>>△p，使sin(△p+p′)·A>1，报警装置自激发出报警声。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于声场感知的低功耗声学接近报警装置，其特征在于，包括：扬声器、声压传感器、前置放大器、相位校正单元、功率放大器；/n所述声压传感器安装于扬声器的振动膜上，用于获取扬声器振动膜的机械振动；所述声压传感器的输出信号连接前置放大器的输入端，前置放大器输出的信号经相位校正单元校正后，作为功率放大器的输入，所述功率放大器的输出端连接扬声器的输入；/n所述前置放大器的增益A和相位校正单元的相位偏移量△p的值为：使报警装置不产生自激的情况下增益A取最大值。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于声场感知的低功耗声学接近报警装置，其特征在于，包括：扬声器、声压传感器、前置放大器、相位校正单元、功率放大器；
所述声压传感器安装于扬声器的振动膜上，用于获取扬声器振动膜的机械振动；所述声压传感器的输出信号连接前置放大器的输入端，前置放大器输出的信号经相位校正单元校正后，作为功率放大器的输入，所述功率放大器的输出端连接扬声器的输入；
所述前置放大器的增益A和相位校正单元的相位偏移量△p的值为：使报警装置不产生自激的情况下增益A取最大值。


2.根据权利要求1所述的低功耗声学接近报警装置，其特征在于，所述声压传感器为INV9206型声压传感器。


3.根据权利要求1所述的低功耗声学接近报警装置的报警方法，其特征在于，包括以下步骤：
S11、将所述前置放大器的增益A设为最大值；
S12、调节所述相位校正单元的相位偏移量△p，使sin(△p)·A＝1；
S13、当有目标靠近所述报警装置时，声场的反馈给所述报警...

【专利技术属性】
技术研发人员：何呈，尚靖翔，李婷，靳宇航，张森，郭家煜，胡天杨，
申请(专利权)人：江苏科技大学，上海宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32