專利名稱：基于網(wǎng)絡(luò)控制的定向聲音廣告系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及聲音定向傳播技術(shù)，特別涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)控制的定向聲音廣告 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的戶外廣告音頻播放系統(tǒng)都是采用的全向性的音頻播放方式，在實(shí)踐過程 中，其存在以下問題1.聲音指向性較差，有的廣告系統(tǒng)因?yàn)榭刂撇划?dāng)，容易產(chǎn)生噪音擾民的問題，干擾 附近居民的正常生活，不僅達(dá)不到廣告的目的，而且還會(huì)招致受眾的反感；2.網(wǎng)絡(luò)控制性不強(qiáng)，通常這樣的廣告都是通過1臺(tái)控制裝置操作幾個(gè)音頻播放裝 置進(jìn)行廣告播放，其控制的覆蓋范圍小、可控播放裝置少、功能單一、內(nèi)容切換速度慢；有鑒于此，有必要設(shè)計(jì)出一種利用了先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍控制 覆蓋?，F(xiàn)設(shè)計(jì)出了對(duì)數(shù)量眾多的播放裝置進(jìn)行控制的直音音頻廣告播放系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實(shí) 現(xiàn)聲音的定向播放，不會(huì)對(duì)定向區(qū)域以外的人群產(chǎn)生干擾。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種基于網(wǎng)絡(luò)控制的定向聲音廣告系統(tǒng)，充 分利用了 3G網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，通過多級(jí)服務(wù)器架構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)上千臺(tái)聲音播放單元的網(wǎng)絡(luò) 控制，同時(shí)利用了定向聲波衰減小、傳輸距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，具有定向性好、結(jié)構(gòu)緊湊、控制方便 的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的基于網(wǎng)絡(luò)控制的定向聲音廣告系統(tǒng)包括定向聲音工作單元、網(wǎng)絡(luò)接 入模塊和服務(wù)器，每一定向聲音工作單元通過網(wǎng)絡(luò)接入模塊與互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)連接，并得到固 定的IP地址，所述服務(wù)器接入互聯(lián)網(wǎng)，通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)定向聲音單元實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制。進(jìn)一步，所述系統(tǒng)采用多級(jí)服務(wù)器架構(gòu)，其最上層的服務(wù)器為主服務(wù)器，下層的服 務(wù)器通過交換機(jī)與其所屬的上層服務(wù)器相聯(lián)接并受其控制，處于最下層的服務(wù)器接入互聯(lián) 網(wǎng)且每一最下層的服務(wù)器通過對(duì)應(yīng)IP地址的方式連接至多個(gè)定向聲音工作單元，并根據(jù) 其所屬的上層服務(wù)器的控制命令對(duì)其連接的定向聲音工作單元進(jìn)行管理；進(jìn)一步，所述定向聲音工作單元包括外存儲(chǔ)器、音頻輸出單元、定向聲音發(fā)射單元 和帶MP3播放功能的微控制器，所述網(wǎng)絡(luò)接入模塊、音頻輸出單元和外存儲(chǔ)器分別與微控 制器的對(duì)應(yīng)端口相聯(lián)接，所述音頻輸出單元的信號(hào)輸出端與定向聲音發(fā)射單元的信號(hào)輸入 端相聯(lián)接；進(jìn)一步，所述系統(tǒng)還包括電源單元，所述電源單元的供電輸出端分別與外存儲(chǔ)器、 音頻輸出單元、定向聲音發(fā)射單元和微控制器的供電輸入端相聯(lián)接，所述電源單元的控制 端口與微控制器的對(duì)應(yīng)端口相聯(lián)接并受其控制；進(jìn)一步，所述定向聲音發(fā)射單元包括語音信號(hào)控制單元、調(diào)制處理單元、功率放大單元、阻抗匹配單元和超聲波換能器，所述語音信號(hào)控制單元的信號(hào)輸入端與音頻輸出單 元的聲音輸出端相聯(lián)接，語音信號(hào)控制單元的信號(hào)輸出端與調(diào)制處理單元的信號(hào)輸入端相 聯(lián)接，調(diào)制處理單元的信號(hào)輸出端與功率放大單元的信號(hào)輸入端相聯(lián)接，功率放大單元的 信號(hào)輸出端與阻抗匹配單元的信號(hào)輸入端相聯(lián)接，阻抗匹配單元的信號(hào)輸出端與超聲波換 能器的信號(hào)輸入端相聯(lián)接；進(jìn)一步，所述超聲波換能器為壓電超聲波換能器；進(jìn)一步，所述定向聲音發(fā)射單元還包括本振信號(hào)源，所述本振信號(hào)源的信號(hào)輸出 端與調(diào)制處理單元的載波輸入端相聯(lián)接。本實(shí)用新型的有益效果是1.本實(shí)用新型充分利用了 3G網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，定向聲音工作單元通過網(wǎng)絡(luò)接入模 塊與3G基站連接，接入到互聯(lián)網(wǎng)中，由于每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入模塊在連上網(wǎng)絡(luò)后就能得到唯一的 一個(gè)IP地址，從而在控制端上采用上網(wǎng)的主服務(wù)器就可以訪問控制對(duì)應(yīng)地址的每一個(gè)工 作單元，其控制范圍大、控制的工作單元數(shù)量眾多，有效地克服了傳統(tǒng)模式控制覆蓋范圍 小、可控播放裝置少、功能單一、內(nèi)容切換速度慢的缺陷；2.本實(shí)用新型還可以通過主服務(wù)器和下級(jí)服務(wù)器的設(shè)置，采用多級(jí)服務(wù)器管理方 式，克服了一臺(tái)服務(wù)器主機(jī)在時(shí)效上、網(wǎng)絡(luò)帶寬上存在的瓶頸，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)上千臺(tái)聲音播放 單元的網(wǎng)絡(luò)控制，進(jìn)一步增大了控制數(shù)量；3.本實(shí)用新型還利用了定向聲波衰減小、傳輸距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，能將語音信號(hào)通過 調(diào)制、放大和匹配與阻抗變換后，通過超聲波換能器輸出定向的調(diào)制超聲波信號(hào)，利用空氣 的非線性效應(yīng)，該聲音只在超聲波行進(jìn)的指定區(qū)域可以聽見，并且由于聲音的集中性，不會(huì) 產(chǎn)生不同區(qū)域之間的聲音串?dāng)_，即實(shí)現(xiàn)“直音”效果，并且不會(huì)干擾其他區(qū)域的正常活動(dòng)。本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡 述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或 者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說 明書和權(quán)利要求書來實(shí)現(xiàn)和獲得。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用 新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中圖1為本實(shí)用新型的控制連接示意圖；圖2為定向聲音工作單元的連接示意圖；圖3為定向聲音發(fā)射單元的連接示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí) 施例僅為了說明本實(shí)用新型，而不是為了限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。如圖1所示，本實(shí)用新型的基于網(wǎng)絡(luò)控制的定向聲音廣告系統(tǒng)包括定向聲音工作 單元1、網(wǎng)絡(luò)接入模塊2、主服務(wù)器3和二級(jí)服務(wù)器4，每一定向聲音工作單元1通過網(wǎng)絡(luò)接 入模塊2進(jìn)行與互聯(lián)網(wǎng)的無線連接，并得到固定的IP地址，主服務(wù)器3通過交換機(jī)與二級(jí)服務(wù)器4的控制輸入端相聯(lián)接，二級(jí)服務(wù)器4的控制輸出端接入互聯(lián)網(wǎng)，每一服務(wù)器通過對(duì) 應(yīng)IP地址的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)一定數(shù)量定向聲音工作單元1的管理，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制。本實(shí)施例中， 網(wǎng)絡(luò)接入模塊選用3G無線模塊，可以通過3G技術(shù)實(shí)現(xiàn)定向聲音工作單元與互聯(lián)網(wǎng)的無線 連接，另外，本系統(tǒng)只采用了二級(jí)服務(wù)器架構(gòu)，理論上，還可以根據(jù)所要控制的定向聲音工 作單元的多少對(duì)服務(wù)器的架構(gòu)方式進(jìn)行調(diào)整(如三級(jí)、四級(jí)架構(gòu)等)，以滿足大數(shù)量級(jí)控制 的需要。如圖2所示 ，定向聲音工作單元1包括外存儲(chǔ)器11、音頻輸出單元12、定向聲音發(fā) 射單元13和帶MP3播放功能的微控制器14，網(wǎng)絡(luò)接入模塊2、音頻輸出單元12和外存儲(chǔ)器 11分別與微控制器14的對(duì)應(yīng)端口相聯(lián)接，音頻輸出單元12的信號(hào)輸出端與定向聲音發(fā)射 單元13的信號(hào)輸入端相聯(lián)接。本實(shí)施例中，外存儲(chǔ)器11采用FLASH ROM，微控制器選用AT89C51SND1單片機(jī)，該 單片機(jī)是ATMEL公司推出的一款用于MP3播放的51系列MCU，它在ATM9C51的基礎(chǔ)上進(jìn)行 功能的擴(kuò)展，與通常的51系列單片機(jī)相比，其主要的功能特點(diǎn)表現(xiàn)在硬件MP3解碼模塊； 可編程輸出音頻信號(hào)；兩通道ADC輸入；USB2. 1控制器；44個(gè)1/0，包括鍵盤輸入、SPI接口， 多媒體卡接口等，用于本實(shí)用新型的系統(tǒng)非常適合。本系統(tǒng)還包括電源單元5，電源單元5的供電輸出端分別與外存儲(chǔ)器11、音頻輸出 單元12、定向聲音發(fā)射單元13和微控制器14的供電輸入端相聯(lián)接，電源單元5的控制端口 與微控制器14的對(duì)應(yīng)端口相聯(lián)接并受其控制。如圖3所示，所述定向聲音發(fā)射單元13包括語音信號(hào)控制單元130、調(diào)制處理單元 131、功率放大單元132、阻抗匹配單元133和超聲波換能器134，所述語音信號(hào)控制單元130 的信號(hào)輸入端與音頻輸出單元12的聲音輸出端相聯(lián)接，語音信號(hào)控制單元130的信號(hào)輸出 端與調(diào)制處理單元131的信號(hào)輸入端相聯(lián)接，調(diào)制處理單元131的信號(hào)輸出端與功率放大 單元132的信號(hào)輸入端相聯(lián)接，功率放大單元132的信號(hào)輸出端與阻抗匹配單元133的信 號(hào)輸入端相聯(lián)接，阻抗匹配單元133的信號(hào)輸出端與超聲波換能器134的信號(hào)輸入端相聯(lián) 接。本實(shí)施例中，超聲波換能器還可以選用壓電超聲波換能器。定向聲音發(fā)射單元13 還包括本振信號(hào)源135，本振信號(hào)源135的信號(hào)輸出端與調(diào)制處理單元131的載波輸入端相 聯(lián)接，用于輸入載波進(jìn)行信號(hào)調(diào)制。本實(shí)用新型的系統(tǒng)在工作時(shí)，微控制器控制網(wǎng)絡(luò)接入模塊接入3G網(wǎng)絡(luò)獲得IP地 址，通過向固定IP地址的主服務(wù)器發(fā)送播放請(qǐng)求，主服務(wù)器收到播放請(qǐng)求后，通過互聯(lián)網(wǎng) 把要播放的MP3文件通過網(wǎng)絡(luò)接入模塊傳輸?shù)紽LASH ROM中，并傳回播放時(shí)間表，完成后網(wǎng) 絡(luò)接入模塊處于休眠狀態(tài)。微處理器解析播放時(shí)間表，把MP3文件進(jìn)行解碼，送音頻輸出單 元處理后輸出廣告音頻信號(hào)，該音頻信號(hào)經(jīng)聲音定向發(fā)射單元處理后定向播放出去。微處 理器在播放中根據(jù)播放時(shí)間表監(jiān)控播放系統(tǒng)，如出出現(xiàn)異常，啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入模塊發(fā)回主機(jī) 故障代碼，警示主機(jī)該工作單元出錯(cuò)，同時(shí)根據(jù)時(shí)間表控制供電系統(tǒng)，實(shí)時(shí)開啟關(guān)閉對(duì)應(yīng)的 工作模塊，實(shí)現(xiàn)電能的優(yōu)化利用。本實(shí)用新型的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)特別適合于公交站臺(tái)上進(jìn)行定向聲音廣告系統(tǒng)的布置，其 廣告終端容量可以擴(kuò)展到3000個(gè)以上，每個(gè)站臺(tái)的聲音廣告系統(tǒng)與中央控制系統(tǒng)無線連 接，中心機(jī)房控制監(jiān)測(cè)各個(gè)廣告站臺(tái)廣告情況，采用遠(yuǎn)程無線方式實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)廣告播放、時(shí)間控制、廣告語音實(shí)時(shí)更新，廣告系統(tǒng)錯(cuò)誤報(bào)警等功能，通過采用聲音定向傳播技術(shù)還能夠 使聲音的播放集中在一個(gè)固定的區(qū)域內(nèi)，不會(huì)對(duì)周邊群眾的生活產(chǎn)生噪音干擾，不僅廣告 針對(duì)性得到加強(qiáng)，同時(shí)對(duì)于建設(shè)文明社會(huì)具有重要的意義。 最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參 照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本 實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng) 涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求基于網(wǎng)絡(luò)控制的定向聲音廣告系統(tǒng)，其特征在于包括至少一個(gè)定向聲音工作單元(1)、網(wǎng)絡(luò)接入模塊(2)和服務(wù)器，每一定向聲音工作單元(1)通過網(wǎng)絡(luò)接入模塊(2)與互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)連接，并得到固定的IP地址，所述服務(wù)器接入互聯(lián)網(wǎng)，通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)定向聲音單元(1)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)控制的定向聲音廣告系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng) 采用多級(jí)服務(wù)器架構(gòu)，其最上層的服務(wù)器為主服務(wù)器(3)，下層的服務(wù)器通過交換機(jī)與其所 屬的上層服務(wù)器相聯(lián)接并受其控制，處于最下層的服務(wù)器(4)接入互聯(lián)網(wǎng)且每一最下層的 服務(wù)器(4)通過對(duì)應(yīng)IP地址的方式連接至多個(gè)定向聲音工作單元，并根據(jù)其所屬的上層服 務(wù)器的控制命令對(duì)其連接的定向聲音工作單元(1)進(jìn)行管理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于網(wǎng)絡(luò)控制的定向聲音廣告系統(tǒng)，其特征在于所述 定向聲音工作單元(1)包括外存儲(chǔ)器(11)、音頻輸出單元(12)、定向聲音發(fā)射單元(13)和 帶MP3播放功能的微控制器(14)，所述網(wǎng)絡(luò)接入模塊(2)、音頻輸出單元(12)和外存儲(chǔ)器(II)分別與微控制器(14)的對(duì)應(yīng)端口相聯(lián)接，所述音頻輸出單元(12)的信號(hào)輸出端與定 向聲音發(fā)射單元(13)的信號(hào)輸入端相聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于網(wǎng)絡(luò)控制的定向聲音廣告系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng) 還包括電源單元(5)，所述電源單元(5)的供電輸出端分別與外存儲(chǔ)器(11)、音頻輸出單元 (12)、定向聲音發(fā)射單元(13)和微控制器(14)的供電輸入端相聯(lián)接，所述電源單元(5)的 控制端口與微控制器(14)的對(duì)應(yīng)端口相聯(lián)接并受其控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于網(wǎng)絡(luò)控制的定向聲音廣告系統(tǒng)，其特征在于所述定 向聲音發(fā)射單元(13)包括語音信號(hào)控制單元(130)、調(diào)制處理單元(131)、功率放大單元 (132)、阻抗匹配單元(133)和超聲波換能器(134)，所述語音信號(hào)控制單元(130)的信號(hào)輸 入端與音頻輸出單元(12)的聲音輸出端相聯(lián)接，語音信號(hào)控制單元(130)的信號(hào)輸出端與 調(diào)制處理單元(131)的信號(hào)輸入端相聯(lián)接，調(diào)制處理單元(131)的信號(hào)輸出端與功率放大 單元(132)的信號(hào)輸入端相聯(lián)接，功率放大單元(132)的信號(hào)輸出端與阻抗匹配單元(133) 的信號(hào)輸入端相聯(lián)接，阻抗匹配單元(133)的信號(hào)輸出端與超聲波換能器(134)的信號(hào)輸 入端相聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于網(wǎng)絡(luò)控制的定向聲音廣告系統(tǒng)，其特征在于所述超聲 波換能器(134)為壓電超聲波換能器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于網(wǎng)絡(luò)控制的定向聲音廣告系統(tǒng)，其特征在于所述定向 聲音發(fā)射單元(13)還包括本振信號(hào)源(135)，所述本振信號(hào)源(135)的信號(hào)輸出端與調(diào)制 處理單元(131)的載波輸入端相聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于網(wǎng)絡(luò)控制的定向聲音廣告系統(tǒng)，包括定向聲音工作單元、網(wǎng)絡(luò)接入模塊和服務(wù)器，每一定向聲音工作單元通過網(wǎng)絡(luò)接入模塊無線的與互聯(lián)網(wǎng)連接，并得到固定的IP地址，所述服務(wù)器接入互聯(lián)網(wǎng)，通過對(duì)定向聲音單元實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制，作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述系統(tǒng)采用多級(jí)服務(wù)器架構(gòu)，下層的服務(wù)器通過交換機(jī)與其所屬的上層服務(wù)器相聯(lián)接并受其控制，處于最下層的服務(wù)器入互聯(lián)網(wǎng)且連接至多個(gè)定向聲音工作單元，本實(shí)用新型充分利用了網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，其控制范圍大、控制的工作單元數(shù)量眾多，有效地克服了傳統(tǒng)模式控制覆蓋范圍小、可控播放裝置少、功能單一、內(nèi)容切換速度慢的缺陷。
文檔編號(hào)G09F25/00GK201733327SQ201020226419
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月13日
發(fā)明者張奔牛, 鄭博仁 申請(qǐng)人:重慶交通大學(xué)