一種發(fā)聲裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及可聽的信號裝置或器件領域，具體而言，涉及一種發(fā)聲裝置及方法。
【背景技術】
[0002]隨著電梯的普及，愿意乘坐電梯的人數遠遠大于上下樓梯的人數，除了是不想花時間、費體力以外，主要還是因為覺得爬樓梯非?？菰铩⒎ξ?，尤其在一些大型的娛樂公共場所，由于人多等原因人們更傾向于乘坐電梯。
[0003]但是，目前中國是世界上第二位能源生產國和消費國。能源供應的增長，為經濟社會發(fā)展提供了重要的支撐，同時能源消費的快速增長，也給中國帶來了很大的考驗，全球一半的能量由建筑物消耗。電梯作為市政建設中重要的配套設施，其耗能尤為引人關注。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)聲裝置，以有效提高爬樓梯的趣味性，以便使人們傾向選擇爬樓梯而不選擇乘坐電梯。
[0005]第一方面，本發(fā)明提供的一種發(fā)聲裝置，應用于音樂臺階，所述發(fā)聲裝置包括:供電模塊、信號采集模塊、主控模塊和語音輸出模塊，所述信號采集模塊與所述主控模塊連接，所述語音輸出模塊與所述主控模塊連接，所述供電模塊分別與所述信號采集模塊、所述主控模塊和所述語音輸出模塊連接，所述信號采集模塊安裝在所述音樂臺階的臺階處；
[0006]所述信號采集模塊用于采集觸發(fā)信號，所述觸發(fā)信號包括人經過臺階時產生的感應信號；
[0007]所述主控模塊用于當獲取所述信號采集模塊采集的觸發(fā)信號時，發(fā)送語音播放指令至所述語音輸出模塊，觸發(fā)所述語音輸出模塊播放音樂。
[0008]結合第一方面，本發(fā)明實施例還提供了第一方面的第一種可能實施方式，其中，所述主控模塊包括:信號處理子模塊和語音輸出控制子模塊，所述信號處理子模塊與所述語音輸出控制子模塊連接，所述信號采集模塊與所述信號處理子模塊連接，所述語音輸出控制子模塊與所述語音輸出模塊連接；
[0009]所述信號處理子模塊，用于將所述信號采集模塊采集的觸發(fā)信號的電壓值轉換為與所述主控模塊的脈沖電平相匹配的控制信號；
[0010]所述語音輸出控制子模塊，用于當接收到所述控制信號時，發(fā)送語音播放指令至所述語音輸出模塊，觸發(fā)所述語音輸出模塊播放音樂。
[0011]結合第一方面的第一種可能實施方式，本發(fā)明實施例還提供了第一方面的第二種可能實施方式，其中，所述信號采集模塊包括紅外線對射式光電開關，所述紅外線對射式光電開關包括紅外發(fā)射模塊和紅外接收模塊，在所述音樂臺階的每層樓梯的兩側對應安裝紅外發(fā)射模塊和紅外接收模塊，所述紅外接收模塊與所述信號處理子模塊連接。
[0012]結合第一方面的第二種可能實施方式，本發(fā)明實施例還提供了第一方面的第三種可能實施方式，其中，所述信號處理子模塊包括光電耦合器，所述紅外接收模塊與所述光電耦合器的發(fā)光二極管負極端連接，所述光電耦合器的發(fā)光二極管正極端與所述供電模塊連接，所述光電耦合器的光敏三極管的集電極與所述語音輸出控制子模塊連接，所述光電耦合器的光敏三極管的發(fā)射極接地。
[0013]結合第一方面的第三種可能實施方式，本發(fā)明實施例還提供了第一方面的第四種可能實施方式，其中，所述語音輸出控制子模塊包括語音單片機，所述語音單片機的輸入口與所述光電耦合器的光敏三極管的集電極連接。
[0014]結合第一方面的第四種可能實施方式，本發(fā)明實施例還提供了第一方面的第五種可能實施方式，其中，所述語音輸出控制子模塊還包括第一電阻和第一發(fā)光二極管，所述供電模塊與所述語音單片機的電源端連接，所述第一電阻的一端與所述語音單片機的電源端連接，所述第一電阻的另一端與所述第一發(fā)光二極管的正極端連接，所述第一發(fā)光二極管的負極端與所述語音單片機的語音播放忙信號輸出端連接。
[0015]結合第一方面的第五種可能實施方式，本發(fā)明實施例還提供了第一方面的第六種可能實施方式，其中，所述語音輸出控制子模塊還包括濾波器，所述語音單片機的音頻輸出腳與所述濾波器連接，所述濾波器與所述語音輸出模塊連接；
[0016]其中，所述濾波器包括第二電阻、第一電容和第一極性電容，所述語音單片機的音頻輸出腳分別與所述第二電阻的一端、所述第一電容的一端和所述第一極性電容的正極端連接，所述第一極性電容的負極端與所述語音輸出模塊的輸入端連接，所述第二電阻的另一端和所述第一電容的另一端均與所述語音輸出模塊的接地端連接。
[0017]結合第一方面的第六種可能實施方式，本發(fā)明實施例還提供了第一方面的第七種可能實施方式，其中，所述語音輸出控制子模塊還包括按鍵開關，所述按鍵開關包括兩個觸點，所述按鍵開關的一觸點接地，所述按鍵開關的另一觸點與所述語音單片機的復位端連接。
[0018]結合第一方面的第七種可能實施方式，本發(fā)明實施例還提供了第一方面的第八種可能實施方式，其中，所述供電模塊包括第一供電子模塊、第二供電子模塊和第三供電子模塊，所述第一供電子模塊輸出12V電壓，所述第二供電子模塊輸出5V電壓，所述第三供電子模塊輸出3.3V電壓，所述第一供電子模塊與所述紅外線對射式光電開關連接，用于為所述紅外線對射式光電開關供電，所述第二供電子模塊與所述光電耦合器的發(fā)光二極管正極端連接，所述第三供電子模塊與所述語音單片機的電源端連接，用于為所述語音單片機供電。
[0019]第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種發(fā)聲方法，應用于音樂臺階，所述發(fā)聲裝置包括:供電模塊、信號采集模塊、主控模塊和語音輸出模塊，所述供電模塊分別與所述信號采集模塊、所述主控模塊和所述語音輸出模塊連接，所述信號采集模塊安裝在所述音樂臺階的臺階處，所述方法包括:
[0020]所述信號采集模塊采集觸發(fā)信號，所述觸發(fā)信號包括人經過臺階時產生的感應信號;
[0021]所述主控模塊獲取所述信號采集模塊采集的觸發(fā)信號，發(fā)送語音播放指令至所述語音輸出模塊，觸發(fā)所述語音輸出模塊播放音樂。
[0022]本發(fā)明實施例通過安裝在所述臺階處的信號采集模塊檢測是否有人經過臺階，當檢測到有人經過時，所述信號采集模塊將采集的信號轉換為電信號發(fā)送至所述主控模塊，觸發(fā)所述主控模塊控制所述語音輸出模塊輸出語音信號。與現(xiàn)有技術的枯燥無味的階梯相比，本發(fā)明實施例通過將所述發(fā)聲裝置安裝在現(xiàn)有的階梯上，當人們經過樓梯的階梯時，發(fā)出語音信號，所述語音信號可以是具有優(yōu)美旋律的音樂，有效提高了爬樓梯的趣味性，以便使人們傾向選擇爬樓梯而不選擇乘坐電梯的。
[0023]進一步，所述信號采集模塊為紅外線對射式光電開關，在所述音樂臺階的每層樓梯的兩側對應安裝紅外發(fā)射模塊和紅外接收模塊，因此，在每一個臺階的兩側對應安裝一個紅外發(fā)射模塊和一個紅外接收模塊，所述紅外發(fā)射模塊發(fā)出的紅外線由所述紅外接收模塊接收。本發(fā)明實施例為避免所述紅外線對射式光電開關的安裝位置不當，例如，某臺階的紅外線對射式光電開關安裝位置過高，當未踩在該臺階上而直接跨過該臺階時，所述紅外線對射式光電開關仍然檢測到有人經過，所述紅外線對射式光電開關的紅外發(fā)射模塊和紅外接收模塊之間的紅外光被擋住，使所述語音輸出模塊播放語音，因此，容易造成音樂臺階的語音播放混亂。為此，本發(fā)明實施例中，所述紅外線對射式光電開關的安裝位置較低，使所述紅外發(fā)射模塊和所述紅外接收模塊之間的紅外線照射在人踩在臺階上時的腳部位置。有效減少了例如未踩在該臺階上而直接跨過該臺階時，所述音樂臺階誤播放音樂的情況發(fā)生。
[0024]進一步，由于所述紅外線對射式光電開關的輸出電壓過高，通常情況下為10V，所述主控模塊的工作電壓小于所述紅外線對射式光電開關的輸出電壓，通常情況下，所述主控模塊的工作電壓為2.8V到5.5V之間，所述紅外線對射式光電開關的輸出電壓無法與所述主控模塊的工作電壓匹配。為此，本發(fā)明實施例通過所述光電耦合器的特性，在所述紅外發(fā)射模塊和所述紅外接收模塊之間的紅外線被擋住時，所述紅外接收模塊的輸出電壓為低電平，從而使所述光電耦合器內部的發(fā)光二極管的負極端電平被拉低，進而使所述光電耦合器內部的發(fā)光二極管被點亮，使所述光電親合器內部的光敏三極管導通，使所述語音輸出控制子模塊的輸入端被拉低，進而觸發(fā)所述語音輸出模塊播放音樂。
[0025]另外，所述光電耦合器能夠實現(xiàn)所述信號采集模塊與所述語音輸出控制子模塊之間的電隔離，有效提高了所述發(fā)聲裝置的電絕緣能力和抗干擾能力。
[0026]進一步，本發(fā)明實施例通過所述第一發(fā)光二極管指示所述語音輸出模塊處于語音播放狀態(tài)。其中，當所述光電耦合器內的光敏三極管導通時，產生的負脈沖使所述語音單片機進入播放音樂狀態(tài)，所