1.本发明涉及喇叭控制技术领域，更具体地说，本发明涉及分布式阵列喇叭单元不均衡发声控制调节方法。
背景技术：2.当喇叭工作时，通过电流较大，所以产生的电火花极易将按钮开关的触点接触表面烧坏，造成触点表面氧化生锈，导致接触不良，造成喇叭发音低哑、不响等故障，在喇叭电路中安装喇叭继电器，能有效地克服上述缺点，继电器的工作过程，按下喇叭按钮开关时，只有较小的电流通过继电器的磁场线圈，使铁芯产生磁场，将活动触点臂吸下与定触点闭合，喇叭的电路接通，喇叭鸣响，松开喇叭开关按钮后，继电器磁场线圈电流中断，铁芯磁场消失，活动触点在复位弹簧的作用下复位，与定触点分开，切断了喇叭电路，喇叭鸣叫停止。
3.传统方法中，采用将pio卡插入目标角度控制机的方法，来控制微波开关，但是随着喇叭天线数量的不断增多，会使得目标角度控制机的操作非常复杂，传统的导引头外场试验方法，由于周期长、试验费用高、保密性差，易受环境和气候因素的影响，难以满足现代引导头设备的需求。
技术实现要素：4.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了分布式阵列喇叭单元不均衡发声控制调节方法，本发明所要解决的技术问题是：传统的导引头外场试验方法，由于周期长、试验费用高、保密性差，易受环境和气候因素的影响，难以满足现代引导头设备需求的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：分布式阵列喇叭单元不均衡发声控制调节方法，包括以下步骤：
6.1)、单元设置：通过将喇叭单元阵列分为微波单元和毫米波单元，均采用三元组天线阵列设计，其中微波分为a、b、c三个支路，其中a支路253个喇叭天线，b支路和c支路256个喇叭天线。
7.整个喇叭阵列分为象限、小区、小组以及喇叭编号，每一个支路的喇叭区域分配具体情况如下：
8.象限：整个阵列分为4个大的象限，每一个象限，b、c分别布置64个喇叭。
9.小区：每个象限分为4个小区，每一个小区，b、c支路分别布置16个喇叭。
10.小组：1个小组包括16个喇叭。
11.喇叭：每4个喇叭由一个sp4t开关控制。
12.由于a支路只有253个喇叭，但是在实际编号中还是按照256处理，将空缺编号跳过。
13.采用上位机发送指令，下位机解析传送，最后由控制机箱控制每个喇叭的开关以及移相、衰减状态。
14.其中，
15.上位机：实现喇叭开关的界面化操作，并将指令发送到下位机。
16.下位机：实现阵列控制指令的实时计算，实现阵列控制指令1ms定时更新的实时性，并将控制指令通过rs485接口实时发送给差分收发机箱。
17.差分收发机箱：接收通用控制板传输过来的阵列控制指令，完成阵列控制指令的分发，同时，根据回传指令选择，完成自检回传数据帧的上传。
18.控制机箱：接收上位机传输过来的阵列控制指令，根据ttl控制板的id号，产生对应阵列控制机箱的ttl控制指令，包括毫米波一级、二级机箱，精位控制机箱，微波二级、三级机箱。
19.2)、单元软件设置：指令帧：发送阵列控制指令，用于实现整个阵列的控制，3种类型的数据帧，全部有如下几个部分组成：帧头，用于标识阵列控制指令的开始，帧类型，整个数据帧包括，自检帧(oxaa)、控制指令(oxff)、复位帧(0x55)。
20.回传id：在自检模式下，用于标识需要回传控制定制的控制机箱，其标号从1-28。
21.数据帧净荷：阵列控制指令，用于控制精位控制机柜、毫米波一级开关机柜、毫米波二级开关机柜、微波二级开关机柜、微波三级开关机柜等。帧尾：用于表示阵列控制指令的结束。
22.在3种数据帧中，指令帧最为重要，每一组指令帧包含0
×
30个控制对象，每个控制对象由32位数据组成，其中高8位为地址位，其他位各有不同定义，主要有：衰减移相控制，微波单元控制，频段切换，毫米波单元控制以及干扰通道控制。
23.上位机软件具有良好的操作界面，可对多个通道的不同支路同时进行设置。
24.作为本发明的进一步方案：包括以下控制步骤：
25.s1、系统控制
26.(1)通过核心rs485收发板和ttl控制板，rs485板的主要功能是上位机控制指令的接收和分发，上位机回传指令的接收和回传选择，ttl控制板主要是实现rs485控制指令的接受和ttl控制命令的产生，整个阵列控制系统将rs485收发板和ttl控制板做成一块板卡(阵列控制板)，通过不同配置实现rs485收发板和ttl控制板的功能。
27.(2)阵列控制板主要包括1片fpga和12个矩形连接器，12个矩形连接器定义为ttl和rs485两种接口信号，ttl控制板主要包括10个ttl控制输出端口和2个rs485从端口，其通过rs485从端口接收上游设备传输过来的控制指令，通过ttl端口将控制命令输出，rs485控制板主要包括10个rs485主端口和2个rs485从端口，其主要功能是通过从端口接收上游传输过来指令，并将指令通过主rs485端口发送出去，同时，当rs485从端口接收到回传指令时，其需要根据回传指令选择回传的rs485主端口数据。
28.s3、fpga在现代控制系统中越来越占据核心控制位置，而本设计中，整个阵列控制板也采用fpga作为核心，用其实现阵列控制板的所有接口，其需要的管脚数为：
29.14
×
2(rs485端口)+50
×
10(ttl控制管脚)＝528。
30.s2、喇叭调节：
31.(1)对于筒形喇叭，可先旋松锁紧螺母，再旋松调整螺母，并转动衔铁，减小铁芯与衔铁间的间隙，反之增大间隙，则音调降低，衔铁与铁芯的间隙一般为0.5-1.5mm，间隙过小会发生碰撞出现噪声，间隙过大，则会吸不动衔铁，调整时要注意衔铁与铁芯四周间隙要一致，不能歪斜。
32.盆形喇叭的调整方法是先松开锁紧螺母，再旋下铁芯，改变上、下铁芯间的间隙，即可调整音调的高低。
33.(2)喇叭的音量取决于膜片的振动幅度，振动幅度越大，喇叭音量越大，反之则喇叭音量越小，膜片的振动幅度与喇叭线圈中通过的电流大小有关，简形喇叭需增大音量时，可先松开锁紧螺母，再旋松调整螺母，使触点间的预加压力增大，触点间预加压力增大后，触点闭合时间增长，通过喇叭线圈的电流便相应增大，铁芯吸力增强，膜片振动幅度增大，所以音量也相应增大，反之喇叭音量就减小。
34.盆形电喇叭其音量的大小是通过旋转调整螺钉来改变触点的接触压力。
35.进一步的：当喇叭音调不正常时，应以调整衔铁和铁芯间的间隙为主，当喇叭音量不正常时，应以调节触点压力、改变喇叭线圈电流为主，两种调整方法相互影响，因此需反复调整，相互兼顾，此外喇叭触点应保持清洁，其接触面积不低于80％。
36.进一步的：故障现象诊断：
37.按下喇叭按钮开关时，喇叭无声响，喇叭保险丝随即熔断。
38.故障诊断与排除方法
39.故障现象表明，高低音喇叭中的一只已短路，用功率为21w，电压与该车相同的车灯灯泡作试灯，拔下两只喇叭开关按钮接线柱引线插座，用试灯一端接喇叭开关按钮接线柱，另一端搭铁，如果喇叭有“吱吱”声响，试灯微亮，表明这只喇叭正常，如果喇叭无声，且试灯亮度正常，表明这只喇叭短路，需进行检修或更换。
40.按下喇叭按钮开关时，喇叭声音较低或单音，夜间行车时，前照灯亮度变暗，松牙按钮开关后，亮度恢复正常。
41.故障诊断与排除方法
42.在发电机与蓄电池工作正常时，可以认为喇叭耗电量过大，原因是喇叭触点烧结，铁芯间隙过大，任意拆下一只喇叭接线柱上.的引线插座，按下喇叭按钮开关，若喇叭的音量过小或有“嗒嗒”声，表明此只喇叭有障碍，若发音正常，表明被拆引线插座的电喇叭有故障。
43.本发明的有益效果在于：本发明通过采用fpga心进行控制，仿真结果验证设计正确，且通过对控制以及调节的方式进行整理修正，同时可以根据所选用的喇叭型号整体对音质和音响进行控制，使得该调节方法在使用的过程中可以更加全面的对喇叭进行控制，避免喇叭出现发声不均衡的情况，同时避免出现因同时控制多个喇叭而导致对喇叭的调节变得繁琐，避免因周期长、试验费用高、保密性差，易受环境和气候因素的影响，进而降低了该调节方法对导头设备的需求，从而降低了调整以及控制喇叭所需的成本。
具体实施方式
44.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.实施例1：
46.分布式阵列喇叭单元不均衡发声控制调节方法，包括以下步骤：
47.1)、单元设置：通过将喇叭单元阵列分为微波单元和毫米波单元，均采用三元组天线阵列设计，其中微波分为a、b、c三个支路，其中a支路253个喇叭天线，b支路和c支路256个喇叭天线。
48.整个喇叭阵列分为象限、小区、小组以及喇叭编号，每一个支路的喇叭区域分配具体情况如下：
49.象限：整个阵列分为4个大的象限，每一个象限，b、c分别布置64个喇叭。
50.小区：每个象限分为4个小区，每一个小区，b、c支路分别布置16个喇叭。
51.小组：1个小组包括16个喇叭。
52.喇叭：每4个喇叭由一个sp4t开关控制。
53.由于a支路只有253个喇叭，但是在实际编号中还是按照256处理，将空缺编号跳过。
54.采用上位机发送指令，下位机解析传送，最后由控制机箱控制每个喇叭的开关以及移相、衰减状态。
55.其中，
56.上位机：实现喇叭开关的界面化操作，并将指令发送到下位机。
57.下位机：实现阵列控制指令的实时计算，实现阵列控制指令1ms定时更新的实时性，并将控制指令通过rs485接口实时发送给差分收发机箱。
58.差分收发机箱：接收通用控制板传输过来的阵列控制指令，完成阵列控制指令的分发，同时，根据回传指令选择，完成自检回传数据帧的上传。
59.控制机箱：接收上位机传输过来的阵列控制指令，根据ttl控制板的id号，产生对应阵列控制机箱的ttl控制指令，包括毫米波一级、二级机箱，精位控制机箱，微波二级、三级机箱。
60.2)、单元软件设置：指令帧：发送阵列控制指令，用于实现整个阵列的控制，3种类型的数据帧，全部有如下几个部分组成：帧头，用于表示阵列控制指令的开始，帧类型，整个数据帧包括，自检帧(oxaa)、控制指令(oxff)、复位帧(0x55)。
61.回传id：在自检模式下，用于标识需要回传控制定制的控制机箱，其标号从1-28。
62.数据帧净荷：阵列控制指令，用于控制精位控制机柜、毫米波一级开关机柜、毫米波二级开关机柜、微波二级开关机柜、微波三级开关机柜等。帧尾：用于表示阵列控制指令的结束。
63.在3种数据帧中，指令帧最为重要，每一组指令帧包含0
×
30个控制对象，每个控制对象由32位数据组成，其中高8位为地址位，其他位各有不同定义，主要有：衰减移相控制，微波单元控制，频段切换，毫米波单元控制以及干扰通道控制。
64.上位机软件具有良好的操作界面，可对多个通道的不同支路同时进行设置。
65.通过采用fpga心进行控制，仿真结果验证设计正确，且通过对控制以及调节的方式进行整理修正，同时可以根据所选用的喇叭型号整体对音质和音响进行控制，使得该调节方法在使用的过程中可以更加全面的对喇叭进行控制，避免喇叭出现发声不均衡的情况，同时避免出现因同时控制多个喇叭而导致对喇叭的调节变得繁琐，避免因周期长、试验费用高、保密性差，易受环境和气候因素的影响，进而降低了该调节方法对导头设备的需求，从而降低了调整以及控制喇叭所需的成本。
66.分布式阵列喇叭单元不均衡发声控制调节方法，包括以下控制步骤：
67.s1、系统控制
68.(1)通过核心rs485收发板和ttl控制板，rs485板的主要功能是上位机控制指令的接收和分发，上位机回传指令的接收和回传选择，ttl控制板主要是实现rs485控制指令的接受和ttl控制命令的产生，整个阵列控制系统将rs485收发板和ttl控制板做成一块板卡(阵列控制板)，通过不同配置实现rs485收发板和ttl控制板的功能。
69.(2)阵列控制板主要包括1片fpga和12个矩形连接器，12个矩形连接器定义为ttl和rs485两种接口信号，ttl控制板主要包括10个ttl控制输出端口和2个rs485从端口，其通过rs485从端口接收上游设备传输过来的控制指令，通过ttl端口将控制命令输出，rs485控制板主要包括10个rs485主端口和2个rs485从端口，其主要功能是通过从端口接收上游传输过来指令，并将指令通过主rs485端口发送出去，同时，当rs485从端口接收到回传指令时，其需要根据回传指令选择回传的rs485主端口数据。
70.s3、fpga在现代控制系统中越来越占据核心控制位置，而本设计中，整个阵列控制板也采用fpga作为核心，用其实现阵列控制板的所有接口，其需要的管脚数为：
71.14
×
2(rs485端口)+50
×
10(ttl控制管脚)＝528。
72.s2、喇叭调节：
73.(1)对于筒形喇叭，可先旋松锁紧螺母，再旋松调整螺母，并转动衔铁，减小铁芯与衔铁间的间隙，反之增大间隙，则音调降低，衔铁与铁芯的间隙一般为0.5-1.5mm，间隙过小会发生碰撞出现噪声，间隙过大，则会吸不动衔铁，调整时要注意衔铁与铁芯四周间隙要一致，不能歪斜。
74.盆形喇叭的调整方法是先松开锁紧螺母，再旋下铁芯，改变上、下铁芯间的间隙，即可调整音调的高低。
75.(2)喇叭的音量取决于膜片的振动幅度，振动幅度越大，喇叭音量越大，反之则喇叭音量越小，膜片的振动幅度与喇叭线圈中通过的电流大小有关，简形喇叭需增大音量时，可先松开锁紧螺母，再旋松调整螺母，使触点间的预加压力增大，触点间预加压力增大后，触点闭合时间增长，通过喇叭线圈的电流便相应增大，铁芯吸力增强，膜片振动幅度增大，所以音量也相应增大，反之喇叭音量就减小。
76.实施例2：
77.分布式阵列喇叭单元不均衡发声控制调节方法，包括以下控制步骤：
78.s1、系统控制
79.(1)通过核心rs485收发板和ttl控制板，rs485板的主要功能是上位机控制指令的接收和分发，上位机回传指令的接收和回传选择，ttl控制板主要是实现rs485控制指令的接受和ttl控制命令的产生，整个阵列控制系统将rs485收发板和ttl控制板做成一块板卡(阵列控制板)，通过不同配置实现rs485收发板和ttl控制板的功能。
80.(2)阵列控制板主要包括1片fpga和12个矩形连接器，12个矩形连接器定义为ttl和rs485两种接口信号，ttl控制板主要包括10个ttl控制输出端口和2个rs485从端口，其通过rs485从端口接收上游设备传输过来的控制指令，通过ttl端口将控制命令输出，rs485控制板主要包括10个rs485主端口和2个rs485从端口，其主要功能是通过从端口接收上游传输过来指令，并将指令通过主rs485端口发送出去，同时，当rs485从端口接收到回传指令
时，其需要根据回传指令选择回传的rs485主端口数据。
81.s3、fpga在现代控制系统中越来越占据核心控制位置，而本设计中，整个阵列控制板也采用fpga作为核心，用其实现阵列控制板的所有接口，其需要的管脚数为：
82.14
×
2(rs485端口)+50
×
10(ttl控制管脚)＝528。
83.s2、喇叭调节：
84.(1)对于筒形喇叭，可先旋松锁紧螺母，再旋松调整螺母，并转动衔铁，减小铁芯与衔铁间的间隙，反之增大间隙，则音调降低，衔铁与铁芯的间隙一般为0.5-1.5mm，间隙过小会发生碰撞出现噪声，间隙过大，则会吸不动衔铁，调整时要注意衔铁与铁芯四周间隙要一致，不能歪斜。
85.盆形喇叭的调整方法是先松开锁紧螺母，再旋下铁芯，改变上、下铁芯间的间隙，即可调整音调的高低。
86.(2)喇叭的音量取决于膜片的振动幅度，振动幅度越大，喇叭音量越大，反之则喇叭音量越小，膜片的振动幅度与喇叭线圈中通过的电流大小有关，简形喇叭需增大音量时，可先松开锁紧螺母，再旋松调整螺母，使触点间的预加压力增大，触点间预加压力增大后，触点闭合时间增长，通过喇叭线圈的电流便相应增大，铁芯吸力增强，膜片振动幅度增大，所以音量也相应增大，反之喇叭音量就减小。
87.盆形电喇叭其音量的大小是通过旋转调整螺钉来改变触点的接触压力。
88.当喇叭音调不正常时，应以调整衔铁和铁芯间的间隙为主，当喇叭音量不正常时，应以调节触点压力、改变喇叭线圈电流为主，两种调整方法相互影响，因此需反复调整，相互兼顾，此外喇叭触点应保持清洁，其接触面积不低于80％。
89.最后应说明的几点是：虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明的基础上，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
技术特征：1.分布式阵列喇叭单元不均衡发声控制调节方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、单元设置：通过将喇叭单元阵列分为微波单元和毫米波单元，均采用三元组天线阵列设计，其中微波分为a、b、c三个支路，其中a支路253个喇叭天线，b支路和c支路256个喇叭天线；整个喇叭阵列分为象限、小区、小组以及喇叭编号，每一个支路的喇叭区域分配具体情况如下：象限：整个阵列分为4个大的象限，每一个象限，b、c分别布置64个喇叭；小区：每个象限分为4个小区，每一个小区，b、c支路分别布置16个喇叭；小组：1个小组包括16个喇叭；喇叭：每4个喇叭由一个sp4t开关控制；由于a支路只有253个喇叭，但是在实际编号中还是按照256处理，将空缺编号跳过；采用上位机发送指令，下位机解析传送，最后由控制机箱控制每个喇叭的开关以及移相、衰减状态；其中，上位机：实现喇叭开关的界面化操作，并将指令发送到下位机；下位机：实现阵列控制指令的实时计算，实现阵列控制指令1ms定时更新的实时性，并将控制指令通过rs485接口实时发送给差分收发机箱；差分收发机箱：接收通用控制板传输过来的阵列控制指令，完成阵列控制指令的分发，同时，根据回传指令选择，完成自检回传数据帧的上传；控制机箱：接收上位机传输过来的阵列控制指令，根据ttl控制板的id号，产生对应阵列控制机箱的ttl控制指令，包括毫米波一级、二级机箱，精位控制机箱，微波二级、三级机箱；2)、单元软件设置：指令帧：发送阵列控制指令，用于实现整个阵列的控制，3种类型的数据帧，全部有如下几个部分组成：帧头，用于标识阵列控制指令的开始；帧类型，整个数据帧包括，自检帧(oxaa)、控制指令(oxff)、复位帧(0x55)；回传id：在自检模式下，用于标识需要回传控制定制的控制机箱，其标号从1-28；数据帧净荷：阵列控制指令，用于控制精位控制机柜、毫米波一级开关机柜、毫米波二级开关机柜、微波二级开关机柜、微波三级开关机柜等，帧尾：用于标识阵列控制指令的结束；在3种数据帧中，指令帧最为重要，每一组指令帧包含0
×
30个控制对象，每个控制对象由32位数据组成，其中高8位为地址位，其他位各有不同定义，主要有：衰减移相控制，微波单元控制，频段切换，毫米波单元控制以及干扰通道控制；上位机软件具有良好的操作界面，可对多个通道的不同支路同时进行设置。2.根据权利要求1所述的分布式阵列喇叭单元不均衡发声控制调节方法，其特征在于，包括以下控制步骤：s1、系统控制(1)通过核心rs485收发板和ttl控制板，rs485板的主要功能是上位机控制指令的接收和分发，上位机回传指令的接收和回传选择，ttl控制板主要是实现rs485控制指令的接受
和ttl控制命令的产生，整个阵列控制系统将rs485收发板和ttl控制板做成一块板卡(阵列控制板)，通过不同配置实现rs485收发板和ttl控制板的功能；(2)阵列控制板主要包括1片fpga和12个矩形连接器，12个矩形连接器定义为ttl和rs485两种接口信号，ttl控制板主要包括10个ttl控制输出端口和2个rs485从端口，其通过rs485从端口接收上游设备传输过来的控制指令，通过ttl端口将控制命令输出，rs485控制板主要包括10个rs485主端口和2个rs485从端口，其主要功能是通过从端口接收上游传输过来指令，并将指令通过主rs485端口发送出去，同时，当rs485从端口接收到回传指令时，其需要根据回传指令选择回传的rs485主端口数据；s3、fpga在现代控制系统中越来越占据核心控制位置，而本设计中，整个阵列控制板也采用fpga作为核心，用其实现阵列控制板的所有接口，其需要的管脚数为：14
×
2(rs485端口)+50
×
10(ttl控制管脚)＝528。s2、喇叭调节：(1)对于筒形喇叭，可先旋松锁紧螺母，再旋松调整螺母，并转动衔铁，减小铁芯与衔铁间的间隙，反之增大间隙，则音调降低，衔铁与铁芯的间隙一般为0.5-1.5mm，间隙过小会发生碰撞出现噪声，间隙过大，则会吸不动衔铁，调整时要注意衔铁与铁芯四周间隙要一致，不能歪斜；盆形喇叭的调整方法是先松开锁紧螺母，再旋下铁芯，改变上、下铁芯间的间隙，即可调整音调的高低；(2)喇叭的音量取决于膜片的振动幅度，振动幅度越大，喇叭音量越大，反之则喇叭音量越小，膜片的振动幅度与喇叭线圈中通过的电流大小有关，简形喇叭需增大音量时，可先松开锁紧螺母，再旋松调整螺母，使触点间的预加压力增大，触点间预加压力增大后，触点闭合时间增长，通过喇叭线圈的电流便相应增大，铁芯吸力增强，膜片振动幅度增大，所以音量也相应增大，反之喇叭音量就减小；盆形电喇叭其音量的大小是通过旋转调整螺钉来改变触点的接触压力。
技术总结本发明公开了分布式阵列喇叭单元不均衡发声控制调节方法，具体涉及喇叭控制技术领域，通过将喇叭单元阵列分为微波单元和毫米波单元，均采用三元组天线阵列设计。通过采用FPGA心进行控制，仿真结果验证设计正确，且通过对控制以及调节的方式进行整理修正，同时可以根据所选用的喇叭型号整体对音质和音响进行控制，使得该调节方法在使用的过程中可以更加全面的对喇叭进行控制，避免喇叭出现发声不均衡的情况，同时避免出现因同时控制多个喇叭而导致对喇叭的调节变得繁琐，避免因周期长、试验费用高、保密性差，易受环境和气候因素的影响，进而降低了该调节方法对导头设备的需求，从而降低了调整以及控制喇叭所需的成本。从而降低了调整以及控制喇叭所需的成本。
技术研发人员：吴晓涛 黄俊锋
受保护的技术使用者：珠海清大声光电工程技术研发中心
技术研发日：2022.07.06
技术公布日：2022/11/1
