數(shù)字語音驅(qū)鳥器陣列聲場聚焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　驅(qū)鳥器陣列分布設(shè)計(jì)

　　揚(yáng)聲器的安放位置應(yīng)該能夠使聲場覆蓋區(qū)內(nèi)的任何位置，合理的揚(yáng)聲器位置設(shè)計(jì)能夠有效地控制揚(yáng)聲器的聲場分布和滿足投射距離的聲壓級要求，也有利于形成聲音聚焦區(qū)，達(dá)到更好的驅(qū)鳥效果。根據(jù)揚(yáng)聲器的最大供聲距離L和指向角a，確定了單個(gè)播放器的有效覆蓋面積：

　　考慮到設(shè)備總成本最小化，而單個(gè)驅(qū)鳥器成本固定，則需要確定最小的揚(yáng)聲器數(shù)量。該值與防治區(qū)域總面積，單個(gè)揚(yáng)聲器有效面積及播放器空間分布緊密相關(guān)，從而建立目標(biāo)函數(shù)關(guān)系式：

　　這里N為揚(yáng)聲器數(shù)量;S為防治區(qū)域總面積;s為單個(gè)揚(yáng)聲器有效面積;xi，yi為第i個(gè)揚(yáng)聲器在防治區(qū)域內(nèi)坐標(biāo)分布。對目標(biāo)函數(shù)求解來獲得理論上的位置分布情況，為實(shí)際驅(qū)鳥器陣列的布置提供基礎(chǔ)參考。

　　驅(qū)鳥器陣列系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)

　　數(shù)字語音驅(qū)鳥器陣列系統(tǒng)由微控制器、地址發(fā)生器、存儲(chǔ)器、DAC、功率放大器、揚(yáng)聲器組成。微控制器完成語音聲音鏈的時(shí)延差計(jì)算、相位加權(quán)調(diào)整、播放及各模塊同步控制。地址發(fā)生器由兩個(gè)12位計(jì)算器組成，用于產(chǎn)生語音存儲(chǔ)芯片的地址信號，地址發(fā)生器的計(jì)數(shù)時(shí)鐘由微控制器提供。存儲(chǔ)器中預(yù)先存儲(chǔ)用于驅(qū)趕害鳥的數(shù)字語音信號。DAC轉(zhuǎn)換器將數(shù)字語音信號轉(zhuǎn)化為模擬信號，經(jīng)功率放大器放大后，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器陣列工作。微控制器選用Microchip公司的PIC18F6527，該控制器接口模塊豐富，可以滿足系統(tǒng)的功能要求。語音存儲(chǔ)器為AMD公司的AM29F032B，容量為32Mbit，存儲(chǔ)處理好的驅(qū)趕聲音數(shù)字信號。DAC采用8位的AD557，實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換。后級功率放大器為National Semiconductor公司的LM4950，可驅(qū)動(dòng)7.5W的揚(yáng)聲器。由于整個(gè)硬件系統(tǒng)采用低功耗、模塊化設(shè)計(jì)，具有休眠功能，系統(tǒng)使用方便，維護(hù)簡單。目前，該系統(tǒng)已完成實(shí)驗(yàn)室調(diào)試。