數字語(yǔ)音驅鳥(niǎo)器陣列聲場(chǎng)聚焦系統設計

　　驅鳥(niǎo)器陣列分布設計

　　揚聲器的安放位置應該能夠使聲場(chǎng)覆蓋區內的任何位置，合理的揚聲器位置設計能夠有效地控制揚聲器的聲場(chǎng)分布和滿(mǎn)足投射距離的聲壓級要求，也有利于形成聲音聚焦區，達到更好的驅鳥(niǎo)效果。根據揚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：

　　考慮到設備總成本最小化，而單個(gè)驅鳥(niǎo)器成本固定，則需要確定最小的揚聲器數量。該值與防治區域總面積，單個(gè)揚聲器有效面積及播放器空間分布緊密相關(guān)，從而建立目標函數關(guān)系式：

　　這里N為揚聲器數量;S為防治區域總面積;s為單個(gè)揚聲器有效面積;xi，yi為第i個(gè)揚聲器在防治區域內坐標分布。對目標函數求解來(lái)獲得理論上的位置分布情況，為實(shí)際驅鳥(niǎo)器陣列的布置提供基礎參考。

　　驅鳥(niǎo)器陣列系統硬件實(shí)現

　　數字語(yǔ)音驅鳥(niǎo)器陣列系統由微控制器、地址發(fā)生器、存儲器、DAC、功率放大器、揚聲器組成。微控制器完成語(yǔ)音聲音鏈的時(shí)延差計算、相位加權調整、播放及各模塊同步控制。地址發(fā)生器由兩個(gè)12位計算器組成，用于產(chǎn)生語(yǔ)音存儲芯片的地址信號，地址發(fā)生器的計數時(shí)鐘由微控制器提供。存儲器中預先存儲用于驅趕害鳥(niǎo)的數字語(yǔ)音信號。DAC轉換器將數字語(yǔ)音信號轉化為模擬信號，經(jīng)功率放大器放大后，驅動(dòng)揚聲器陣列工作。微控制器選用Microchip公司的PIC18F6527，該控制器接口模塊豐富，可以滿(mǎn)足系統的功能要求。語(yǔ)音存儲器為AMD公司的AM29F032B，容量為32Mbit，存儲處理好的驅趕聲音數字信號。DAC采用8位的AD557，實(shí)現數模轉換。后級功率放大器為National Semiconductor公司的LM4950，可驅動(dòng)7.5W的揚聲器。由于整個(gè)硬件系統采用低功耗、模塊化設計，具有休眠功能，系統使用方便，維護簡(jiǎn)單。目前，該系統已完成實(shí)驗室調試。