一种基于环境噪音智能调节音量的过街声响提示装置的制作方法

本实用新型涉及涉及交通指示技术领域，具体涉及一种基于环境噪音智能调节音量的过街声响提示装置。

背景技术：

随着道路交通迅速发展的今天，越来越人性化的交通管理模式不断的呈现在我们眼前，过街声响提示装置(盲人钟)就是当中的典范，是现代社会文明出行的一种标志。过街声响提示装置时刻提醒和引导人们安全通过红绿灯路口，尤其是视力障碍人士。过街声响提示装置通过声效文件辨别红绿灯，当发出“嗒、嗒、嗒”的声音时，表示绿灯亮，提示人们抓紧时间过街，当发出“滴、滴、滴”的声音时，表示红灯亮，提示人们等待过街。

现有市场上，过街声响提示装置的音量调节有以下两种方案：

1、通过过街声响提示装置内部时钟的时间和管理人员预先手动对各个时间段设置的音量，以查表的方式来确定过街声响提示装置的输出音量。

2、过街声响提示装置内部针对白天和晚上分别设置两个音量，使用时，通过光敏元件判断当前处于白天还是晚上，根据判断结果输出对应的音量。

以上两个方案，一是未考虑到路面交通噪音会有一定的突发性和偶然性，二是管理人员设置的时段音量不尽合理，最终导致过街声响提示装置的音量输出不尽合理，造成提示音量太大而干扰人们的正常生活或者路面噪音太大，提示音量太小，起不到提醒作用。特别是部分设置于靠近居民区的过街声响提示装置，甚至因扰民而遭到居民投诉甚至破坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：为解决过街声响提示装置因未考虑路面交通噪音导致提示作用小的问题，提供了一种基于环境噪音智能调节音量的过街声响提示装置。通过在过街声响提示装置中引入环境噪音智能检测，并根据环境噪音音量自动调节自身音量输出，实现了过街声响提示装置提醒和引导功能。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于环境噪音智能调节音量的过街声响提示装置，包括持续为装置提供电能的电源输入单元及与电源输入单元连接的电源转换单元、红绿灯信号采集单元，所述电源转换单元连接有用于采集路面交通声音的麦克风信号采集单元、用于将路面交通声音处理成调制信号的麦克风信号处理单元、双MOS对管驱动单元、将调制信号转换成驱动双MOS对管的驱动信号的麦克风信号转换单元、CPU控制单元，所述双MOS对管驱动单元连接有提醒单元，所述CPU控制单元连接麦克风信号处理单元、麦克风信号转换单元、红绿灯信号采集单元。

进一步地，所述电源输入单元包括连接器CON，连接器CON的引脚1、引脚2连接电源转换单元，连接器CON的引脚6、引脚8连接红绿灯信号采集单元，连接器CON的引脚3连接GND。

进一步地，所述电源转换单元包括三极管Q5、Q6、Q7和由二极管D13、D14、D15、D16组成的电桥DB1，三极管Q5的引脚2分别连接电容C16、ux-端，三极管Q5的引脚1分别连接电容C15、电阻R15、稳压二极管Z1正极，三极管Q5的引脚3、电阻R15的另一端共同连接后连接-V电压，稳压二极管Z1负极分别连接稳压二极管Z2正极、电容C17、麦克风信号处理单元，稳压二极管Z2负极、电容C16、C15、C17的另一端均连接GND；三极管Q6的引脚2分别连接电容C18、C10、+5V电压，三极管Q6的引脚1分别连接电容C24、稳压二极管Z3负极、稳压二极管Z4正极，三极管Q6的引脚3连接三极管Q7的引脚3；三极管Q7的引脚3还连接+V电压、电阻R34，三极管Q7的引脚1分别连接电阻R34的的另一端、电容C23、稳压二极管Z4负极，三极管Q7的引脚2分别连接电容C21、ux+端，稳压二极管Z3正极、电容C10、C18、C21、C23、C24的另一端均连接GND；二极管D13、D14的负极共同连接至电解电容C1正极，二极管D15、D16的正极共同连接至电解电容C7负极，二极管D13正极、二极管D16负极共同连接至连接器CON的引脚2，二极管D14正极、二极管D15负极共同连接至连接器CON的引脚1，电解电容C1负极、电解电容C7正极均连接GND。

进一步地，所述CPU控制单元包括单片机U2、ISP编程接口，单片机U2的引脚1、ISP编程接口的引脚2均连接+5V电压，单片机U2的引脚4连接ISP编程接口的引脚1，单片机U2的引脚12连接ISP编程接口的引脚5，单片机U2的引脚13连接ISP编程接口的引脚4，单片机U2的引脚14、ISP编程接口的引脚3均连接GND。

进一步地，所述麦克风信号采集单元包括麦克风接口MIC，麦克风接口MIC的引脚2分别连接电容C39、电阻R59，电阻R59的另一端分别连接电解电容C19正极、电容C22、电阻R31，麦克风接口MIC的引脚1、电解电容C19负极、电容C22的另一端均连接GND，电阻R31连接+5V电压；电容C39的另一端分别连接放大器U7A的同相输入端、电阻R60，放大器U7A的引脚4连接电容C40后连接GND，放大器U7A的引脚11连接电容C41后连接GND，电阻R60的另一端连接GND，放大器U7A的反相输入端分别连接电阻R65、R58、电容C45，电阻R58的另一端连接滑动电阻器RV1后连接GND；放大器U7A的输出端、电容C45、电阻R65的另一端共同连接至电阻R50，电阻R50的另一端分别连接电阻R43、放大器U7D的同相输入端，电阻R43的另一端连接摇头开关SW的引脚1，摇头开关SW的引脚2连接GND，摇头开关SW的引脚3连接电阻R54，电阻R54的另一端分别连接电容C36、电阻R52、放大器U7D的反相输入端，放大器U7D的反相输入端连接电阻R51后连接GND，放大器U7D的输出端、电容C36、电阻R52的另一端共同连接电容C33，电容C33的另一端分别连接电阻R61、电容C42、C37，电容C37的另一端分别连接电阻R55、放大器U7C的反相输入端，放大器U7C的输出端、电阻R55、电容C42的另一端共同连接至电阻R62，放大器U7C的同相输入端、电阻R61的另一端均连接GND；电阻R62的另一端分别连接电容C43、电阻R66、R67，电阻R67的另一端分别连接电容C46、放大器U7B的反相输入端，放大器U7B的输出端、电阻R66、电容C46的另一端共同连接后连接放大器U8A的同相输入端，放大器U7B的同相输入端、电容C43的另一端均连接GND；放大器U8A的反相输入端分别连接电阻R69、R68、二极管D11负极，放大器U8A的输出端连接二极管D10正极，放大器U8A的引脚4连接电容C48后连接GND，放大器U8A的引脚11连接电容C44后连接GND，电阻R68的另一端分别连接电容C47、放大器U8D的同相输入端，电阻R69、电容C47的另一端均连接GND，放大器U8D的反相输入端分别连接电阻R63、R64，电阻R63的另一端连接麦克风信号处理单元，放大器U8D的输出端连接二极管D10正极，电阻R64的另一端连接电阻R57，电阻R57的另一端连接麦克风信号处理单元，电阻R57、R64、二极管D10负极共同连接后连接电阻R53、R56、放大器U8C的同相输入端，电阻R53的另一端连接+5V电压，电阻R56的另一端连接GND；放大器U8C的反相输入端与其输出端共同连接后连接电阻R49，电阻R49的另一端连接红绿灯信号采集单元和麦克风信号处理单元，+5V电压还连接电容C34、C35，电容C34、C35的另一端均连接GND。

进一步地，所述麦克风信号处理单元包括与麦克风信号采集单元连接的放大器U1B，放大器U1B的输出端连接电阻R16后分别连接二极管D1负极、二极管D2正极、电阻R17，二极管D1正极连接GND，二极管D2负极连接+5V电压，电阻R17的另一端连接分别连接二极管D5负极、电阻R20，二极管D5正极、电阻R20的另一端共同连接后连接二极管D6正极、电容C14、模拟开关U6的引脚12，电容C14的另一端连接GND，二极管D6负极连接单片机U2的引脚7、模拟开关U5的引脚6；模拟开关U6的引脚11连接电阻R49，模拟开关U6的引脚4分别连接电阻R41、二极管D8正极，二极管D8负极分别连接电阻R32、单片机U2的引脚6、模拟开关U5的引脚10，电阻R32的另一端分别连接电阻R33、跳帽的引脚1，跳帽的引脚2、电阻R41的另一端均连接+5V电压，电阻R33的另一端、模拟开关U6的引脚1、引脚3、引脚7均连接GND，模拟开关U6的引脚9、引脚14均连接+5V电压；模拟开关U6的引脚5、引脚6、引脚13连接模拟开关U5的引脚9和单片机U2的引脚10，模拟开关U6的引脚10分别连接电容C32、放大器U8B的同相输入端，电容C32的另一端连接GND，放大器U8B的反相输入端与其输出端共同连接后连接模拟开关U4的引脚12，模拟开关U4的引脚9连接模拟开关U6的引脚4，模拟开关U4的引脚11连接单片机U2的引脚9，模拟开关U4的引脚10连接单片机U2的引脚5，模拟开关U4的引脚4连接放大器U3C的同相输入端，放大器U3C的反相输入端连接电阻R25后连接放大器U3D的反相输入端、电阻R26，放大器U3C的输出端连接其反相输入端并连接模拟开关U4的引脚2，放大器U3D的同相输入端连接GND，电阻R26的另一端、放大器U3D的输出端共同连接后连接模拟开关U4的引脚1，模拟开关U4的引脚14连接电阻R42后分别连接电容C28、模拟开关U4的引脚5，电容C28的另一端、模拟开关U4的引脚6、引脚8、引脚13均连接GND，模拟开关U4的引脚3、引脚16均连接+5V电压；模拟开关U4的引脚15连接模拟开关U5的引脚3，模拟开关U5的引脚1、引脚2共同连接后连接模拟开关U5的引脚15、引脚12，模拟开关U5的引脚7分别连接电容C38、模拟开关U4的引脚7、电源转换单元，电容C38的另一端、模拟开关U5的引脚8共同连接后连接GND，模拟开关U5的引脚16连接+5V电压；模拟开关U5的引脚5分别连接电阻R45、电阻R46，电阻R46的另一端分别连接电阻R37、电容C30，电阻R37的另一端分别连接电容C25、放大器U3A的同相输入端，放大器U3A的反相输入端分别连接电阻R35、R36，电阻R36、放大器U3A的输出端共同连接后连接电容C29，电容C29的另一端分别连接电阻R44、模拟开关U5的引脚14，放大器U3A的引脚11连接ux-端，放大器U3A的引脚4连接ux+端，电阻R45、R35、R44及电容C30、C25的另一端均连接GND；模拟开关U5的引脚4分别连接电阻R48、R47，电阻R47的另一端分别连接电阻R38、电容C31，电阻R38的另一端分别连接电容C26、放大器U3B的同相输入端，放大器U3B的反相输入端分别连接电阻R29、R30，电阻R30、放大器U3B的输出端共同连接后连接电容C27，电容C27的另一端分别连接电阻R39、模拟开关U5的引脚11，电阻R48、R29、R39及电容C31、C26的另一端均连接GND；模拟开关U5的引脚13连接麦克风信号转换单元。

进一步地，所述麦克风信号转换单元包括与麦克风信号处理单元连接的电阻R11，电阻R11的另一端分别连接放大器U1A的同相输入端、并联连接的电阻R13和电容C12，电阻R13和电容C12的另一端均连接GND；放大器U1A的引脚4连接电容C13后连接GND，放大器U1A的引脚11连接电容C9后连接GND，放大器U1A的反相输入端及输出端共同连接电阻R14，电阻R14的另一端分别连接电容C8、放大器U1D的反相输入端，放大器U1D的同相输入端分别连接并联连接的电容C6和电阻R10、并联连接的电容C5和电阻R9，电容C6和电阻R10的另一端共同连接后连接双MOS对管驱动单元，电容C5和电阻R9的另一端共同连接后连接GND，电容C8的另一端、放大器U1D的输出端共同连接后连接双MOS对管驱动单元。

进一步地，所述双MOS对管驱动单元包括与麦克风信号转换单元连接的电阻R4、R6，电阻R4的另一端分别连接电容C2、三极管Q2的引脚2，电容C2、电阻R6的另一端共同连接后连接三极管Q3的引脚2；三极管Q2的引脚1分别连接电阻R5、电容C4，电阻R5的另一端连接+5V电压，电容C4的另一端连接GND；三极管Q2的引脚3连接电阻R3，电阻R3的另一端分别连接电阻R2和MOS对管V1的引脚1、三极管Q1的引脚3，电阻R2的另一端连接+V电压；MOS对管V1的引脚3、三极管Q1的引脚1、引脚2共同连接后连接+V电压；三极管Q3的引脚1连接GND，三极管Q3的引脚3连接电阻R7后分别连接电阻R8、三极管Q4的引脚3、MOS对管V2的引脚1，电阻R8的另一端连接-V电压；三极管Q4的引脚1、引脚2、MOS对管V2的引脚3共同连接后连接-V电压，MOS对管V2的引脚2、MOS对管V1的引脚2共同连接后连接麦克风信号转换单元、电容C3、热敏电阻P1，电容C3的另一端连接电阻R1后连接GND，热敏电阻P1的另一端连接提醒单元。

进一步地，所述红绿灯信号采集单元包括与麦克风信号采集单元连接的放大器U1C，放大器U1C的输出端连接电阻R18，电阻R18的另一端分别连接二极管D3负极、电阻R19、二极管D4正极，二极管D3正极连接GND，二极管D4负极连接+5V电压，电阻R19的另一端连接单片机U2的引脚8；放大器U1C的同相输入端同时连接光电耦合器U9的引脚2、麦克风信号处理单元，光电耦合器U9的引脚2连接二极管D12正极，光电耦合器U9的引脚1分别连接电容C20、电阻R27、电阻R21，电容C20、电阻R27的另一端共同连接二极管D12正极，二极管D12负极连接连接器CON的引脚6，电阻R21的另一端连接二极管D7负极，二极管D7正极连接连接器CON的引脚8，光电耦合器U9的引脚4连接+5V电压，光电耦合器U9的引脚3分别连接电容C11、电阻R12，电容C11、电阻R12的另一端共同连接至GND。

进一步地，所述提醒单元包括扬声器SPK，扬声器SPK的引脚1连接双MOS对管驱动单元和连接器CON的引脚4，扬声器SPK的引脚2连接GND。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，电源转换单元将为过街声响提示装置持续提供稳定持续的电能的主电源整流后转化为±27V、±9V、±5V的稳定电压输出，+27V、-27V电压为驱动扬声器SPK的P沟道MOS对管和N沟道MOS对管的源极供电，±9V电压给电路中各个集成运算放大器提供双电源供电，+5V电压给CPU控制单元和麦克风信号转换单元供电，-5V电压给麦克风信号转换单元提供参考电压。将麦克风通过软接触安装在过街声响提示装置壳体上，将扬声器SPK安装在斑马线旁的立柱上，麦克风采集到的噪音信号经过电容耦合后，经过放大器放大，第一级放大器放大倍数通过滑动电阻器调节，之后经过一个三档摇头开关SW调节放大倍数的第二级放大器，再经过后续信号调理放大电路，最终形成0V到5V的噪音音量指标，噪音越大，电压越高。当红绿灯为红灯时，由CPU控制单元控制的麦克风信号处理单元将CPU输出的1KHz左右的方波信号源的幅值调制为噪音音量指标频率为1KHz的方波信号，将紧随1KHz方波之后的145Hz左右的方波信号，经过正弦波发生器电路转化为频率145Hz左右的正弦波，两段波形前后衔接，形成红灯目标调制信号。当红绿灯为绿灯时，由CPU控制单元控制的麦克风信号处理单元将CPU输出的1300Hz逐渐降低频率到700Hz的方波信号源，调制为幅值为噪音音量指标阻尼衰减的方波信号，再经过正弦波发生器电路转化为类似于阻尼振荡的电压波形；将紧随类阻尼振荡的电压波形之后的145Hz左右的方波信号，经过正弦波发生器的转化为频率145Hz左右的正弦波，两段波形前后衔接，形成绿灯目标调制信号。麦克风信号转换单元将产生的红灯目标调制信号和绿灯目标调制信号转化为对应的驱动P沟道MOS对管和N沟道MOS对管的驱动信号。红灯时，扬声器SPK基于驱动信号，产生跟随噪音音量变化的低频提示音和低强度的震动触感；绿灯时，扬声器SPK基于驱动信号，产生绿灯前极短时间内噪音相当的高频提示音和高强度的震动触感。通过在过街声响提示装置中引入环境噪音智能检测，根据环境噪音音量调节扬声器音量的输出，同时，增加发声部件以振动的方式提示视力障碍人士红绿灯状态，实现了过街声响提示装置提醒和引导功能。并且，基于环境噪音检测来调节音量输出的方式，包括但不限于过街声响提示装置，也可以为其它道路交通安全设施，实用性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型的电路结构图；

图2是本实用新型的电源输入单元的电路图；

图3是本实用新型的电源转换单元的电路图；

图4是本实用新型的CPU控制单元的电路图；

图5是本实用新型的麦克风信号采集单元的电路图；

图6是本实用新型的麦克风信号处理单元的电路图；

图7是本实用新型的双MOS对管驱动单元和提醒单元的电路图；

图8是本实用新型的麦克风信号转换单元的电路图；

图9是本实用新型的红绿灯信号采集单元的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本发明较佳实施例提供的一种基于环境噪音智能调节音量的过街声响提示装置，包括持续为装置提供电能的电源输入单元及与电源输入单元连接的电源转换单元、红绿灯信号采集单元，电源转换单元连接有用于采集路面交通声音的麦克风信号采集单元、用于将路面交通声音处理成调制信号的麦克风信号处理单元、双MOS对管驱动单元、将调制信号转换成驱动双MOS对管的驱动信号的麦克风信号转换单元、CPU控制单元，双MOS对管驱动单元连接有提醒单元，CPU控制单元连接麦克风信号处理单元、红绿灯信号采集单元。

如图2所示，电源输入单元包括：与主电源连接的连接器CON，连接器CON的引脚1、引脚2连接电源转换单元，连接器CON的引脚6、引脚8连接红绿灯信号采集单元，连接器CON的引脚3连接GND。其中，主电源可为输入AC85V-AC265V、输出DC54V±6V的开关电源，也可为工频变压器，其作用为给过街声响提示装置提供稳定持续的电能。

如图3所示，电源转换单元包括：三极管Q5、Q6、Q7和由二极管D13、D14、D15、D16组成的电桥DB1，三极管Q5的引脚2分别连接电容C16、ux-端，三极管Q5的引脚1分别连接电容C15、电阻R15、稳压二极管Z1正极，三极管Q5的引脚3、电阻R15的另一端共同连接后连接-V电压，稳压二极管Z1负极分别连接稳压二极管Z2正极、电容C17、模拟开关U4的引脚7、模拟开关U5的引脚7，稳压二极管Z2负极、电容C16、C15、C17的另一端均连接GND；三极管Q6的引脚2分别连接电容C18、C10、+5V电压，三极管Q6的引脚1分别连接电容C24、稳压二极管Z3负极、稳压二极管Z4正极，三极管Q6的引脚3连接三极管Q7的引脚3；三极管Q7的引脚3还连接+V电压、电阻R34，三极管Q7的引脚1分别连接电阻R34的的另一端、电容C23、稳压二极管Z4负极，三极管Q7的引脚2分别连接电容C21、ux+端，稳压二极管Z3正极、电容C10、C18、C21、C23、C24的另一端均连接GND；二极管D13、D14的负极共同连接至电解电容C1正极，二极管D15、D16的正极共同连接至电解电容C7负极，二极管D13正极、二极管D16负极共同连接至连接器CON的引脚2，二极管D14正极、二极管D15负极共同连接至连接器CON的引脚1，电解电容C1负极、电解电容C7正极均连接GND。电源转换单元将主电源整流后转化为±27V、±9V、±5V的稳定电压输出，+27V、-27V电压为驱动扬声器SPK的P沟道MOS对管和N沟道MOS对管的源极供电，±9V电压给各个电路中各个集成运算放大器提供双电源供电，+5V电压给CPU控制单元和麦克风信号转换单元供电，-5V电压给麦克风信号转换单元提供参考电压。

如图4所示，CPU控制单元包括：单片机U2、ISP编程接口，单片机U2的引脚1、ISP编程接口的引脚2均连接+5V电压，单片机U2的引脚4连接ISP编程接口的引脚1，单片机U2的引脚12连接ISP编程接口的引脚5，单片机U2的引脚13连接ISP编程接口的引脚4，单片机U2的引脚14、ISP编程接口的引脚3均连接GND。CPU控制单元通过红绿灯信号采集单元采集结果判断当前红绿灯的状态，通过输出特定频率的方波信号给麦克风信号处理单元提供信号源，并通过引脚在特定时刻输出高低电平信号，控制麦克风信号处理单元中的模拟开关的通断状态实现调制信号源波形。

如图5所示，麦克风信号采集单元包括：麦克风接口MIC，麦克风接口MIC的引脚2分别连接电容C39、电阻R59，电阻R59的另一端分别连接电解电容C19正极、电容C22、电阻R31，麦克风接口MIC的引脚1、电解电容C19负极、电容C22的另一端均连接GND，电阻R31连接+5V电压；电容C39的另一端分别连接放大器U7A的同相输入端、电阻R60，放大器U7A的引脚4连接电容C40后连接GND，放大器U7A的引脚11连接电容C41后连接GND，电阻R60的另一端连接GND，放大器U7A的反相输入端分别连接电阻R65、R58、电容C45，电阻R58的另一端连接滑动电阻器RV1后连接GND；放大器U7A的输出端、电容C45、电阻R65的另一端共同连接至电阻R50，电阻R50的另一端分别连接电阻R43、放大器U7D的同相输入端，电阻R43的另一端连接摇头开关SW的引脚1，摇头开关SW的引脚2连接GND，摇头开关SW的引脚3连接电阻R54，电阻R54的另一端分别连接电容C36、电阻R52、放大器U7D的反相输入端，放大器U7D的反相输入端连接电阻R51后连接GND，放大器U7D的输出端、电容C36、电阻R52的另一端共同连接电容C33，电容C33的另一端分别连接电阻R61、电容C42、C37，电容C37的另一端分别连接电阻R55、放大器U7C的反相输入端，放大器U7C的输出端、电阻R55、电容C42的另一端共同连接至电阻R62，放大器U7C的同相输入端、电阻R61的另一端均连接GND；电阻R62的另一端分别连接电容C43、电阻R66、R67，电阻R67的另一端分别连接电容C46、放大器U7B的反相输入端，放大器U7B的输出端、电阻R66、电容C46的另一端共同连接后连接放大器U8A的同相输入端，放大器U7B的同相输入端、电容C43的另一端均连接GND；放大器U8A的反相输入端分别连接电阻R69、R68、二极管D11负极，放大器U8A的输出端连接二极管D10正极，放大器U8A的引脚4连接电容C48后连接GND，放大器U8A的引脚11连接电容C44后连接GND，电阻R68的另一端分别连接电容C47、放大器U8D的同相输入端，电阻R69、电容C47的另一端均连接GND，放大器U8D的反相输入端分别连接电阻R63、R64，电阻R63的另一端连接模拟开关U6的引脚2，放大器U8D的输出端连接二极管D10正极，电阻R64的另一端连接电阻R57，电阻R57的另一端连接模拟开关U6的引脚8，电阻R57、R64、二极管D10负极共同连接后连接电阻R53、R56、放大器U8C的同相输入端，电阻R53的另一端连接+5V电压，电阻R56的另一端连接GND；放大器U8C的反相输入端与其输出端共同连接后连接电阻R49，电阻R49的另一端连接二极管D9后连接电阻R40、三极管Q8的引脚2，电阻R40的另一端连接+5V电压，三极管Q8的引脚3连接GND，三极管Q8的引脚1分别连接电阻R22、R23，电阻R22的另一端分别连接电阻R28、放大器U1B的同相输入端，电阻R28的另一端连接GND，电阻R23的另一端分别连接电阻R24、放大器U1C的反相输入端，电阻R24的另一端连接+5V电压。麦克风采集到的噪音信号经电容耦合后，经过放大器放大，第一级放大器U7A放大倍数通过滑动电阻器RV1调节，之后经过一个三档摇头开关SW调节放大倍数的第二级放大器U7D，再经过后续信号调理放大电路，最终形成0V到5V的电压信号，噪音越大，电压越高。

如图6所示，麦克风信号处理单元包括：与麦克风信号采集单元连接的放大器U1B，放大器U1B的输出端连接电阻R16后分别连接二极管D1负极、二极管D2正极、电阻R17，二极管D1正极连接GND，二极管D2负极连接+5V电压，电阻R17的另一端连接分别连接二极管D5负极、电阻R20，二极管D5正极、电阻R20的另一端共同连接后连接二极管D6正极、电容C14、模拟开关U6的引脚12，电容C14的另一端连接GND，二极管D6负极连接单片机U2的引脚7、模拟开关U5的引脚6；模拟开关U6的引脚11连接电阻R49，模拟开关U6的引脚4分别连接电阻R41、二极管D8正极，二极管D8负极分别连接电阻R32、单片机U2的引脚6、模拟开关U5的引脚10，电阻R32的另一端分别连接电阻R33、跳帽的引脚1，跳帽的引脚2、电阻R41的另一端均连接+5V电压，电阻R33的另一端、模拟开关U6的引脚1、引脚3、引脚7均连接GND，模拟开关U6的引脚9、引脚14均连接+5V电压；模拟开关U6的引脚5、引脚6、引脚13连接模拟开关U5的引脚9和单片机U2的引脚10，模拟开关U6的引脚10分别连接电容C32、放大器U8B的同相输入端，电容C32的另一端连接GND，放大器U8B的反相输入端与其输出端共同连接后连接模拟开关U4的引脚12，模拟开关U4的引脚9连接模拟开关U6的引脚4，模拟开关U4的引脚11连接单片机U2的引脚9，模拟开关U4的引脚10连接单片机U2的引脚5，模拟开关U4的引脚4连接放大器U3C的同相输入端，放大器U3C的反相输入端连接电阻R25后连接放大器U3D的反相输入端、电阻R26，放大器U3C的输出端连接其反相输入端并连接模拟开关U4的引脚2，放大器U3D的同相输入端连接GND，电阻R26的另一端、放大器U3D的输出端共同连接后连接模拟开关U4的引脚1，模拟开关U4的引脚14连接电阻R42后分别连接电容C28、模拟开关U4的引脚5，电容C28的另一端、模拟开关U4的引脚6、引脚8、引脚13均连接GND，模拟开关U4的引脚3、引脚16均连接+5V电压；模拟开关U4的引脚15连接模拟开关U5的引脚3，模拟开关U5的引脚1、引脚2共同连接后连接模拟开关U5的引脚15、引脚12，模拟开关U5的引脚7分别连接电容C38、模拟开关U4的引脚7、稳压二极管Z1负极，电容C38的另一端、模拟开关U5的引脚8共同连接后连接GND，模拟开关U5的引脚16连接+5V电压；模拟开关U5的引脚5分别连接电阻R45、电阻R46，电阻R46的另一端分别连接电阻R37、电容C30，电阻R37的另一端分别连接电容C25、放大器U3A的同相输入端，放大器U3A的反相输入端分别连接电阻R35、R36，电阻R36、放大器U3A的输出端共同连接后连接电容C29，电容C29的另一端分别连接电阻R44、模拟开关U5的引脚14，放大器U3A的引脚11连接ux-端，放大器U3A的引脚4连接ux+端，电阻R45、R35、R44及电容C30、C25的另一端均连接GND；模拟开关U5的引脚4分别连接电阻R48、R47，电阻R47的另一端分别连接电阻R38、电容C31，电阻R38的另一端分别连接电容C26、放大器U3B的同相输入端，放大器U3B的反相输入端分别连接电阻R29、R30，电阻R30、放大器U3B的输出端共同连接后连接电容C27，电容C27的另一端分别连接电阻R39、模拟开关U5的引脚11，电阻R48、R29、R39及电容C31、C26的另一端均连接GND；模拟开关U5的引脚13连接电阻R11。麦克风信号处理单元将CPU输出的1KHz左右的方波信号源的幅值调制为噪音音量指标频率为1KHz的方波信号，将紧随1KHz方波之后的145Hz左右的方波信号，经过正弦波发生器电路转化为频率145Hz左右的正弦波，两段波形前后衔接，形成红灯目标调制信号。当红绿灯为绿灯时，由CPU控制单元控制的麦克风信号处理单元将CPU输出的1300Hz逐渐降低频率到700Hz的方波信号源，调制为幅值为噪音音量指标阻尼衰减的方波信号，再经过正弦波发生器电路转化为类似于阻尼振荡的电压波形；将紧随类阻尼振荡的电压波形之后的145Hz左右的方波信号，经过正弦波发生器的转化为频率145Hz左右的正弦波，两段波形前后衔接，形成绿灯目标调制信号。

如图7所示，双MOS对管驱动单元包括：放大器U1D的输出端与电容C8共同连接后连接的电阻R4、R6，电阻R4的另一端分别连接电容C2、三极管Q2的引脚2，电容C2、电阻R6的另一端共同连接后连接三极管Q3的引脚2；三极管Q2的引脚1分别连接电阻R5、电容C4，电阻R5的另一端连接+5V电压，电容C4的另一端连接GND；三极管Q2的引脚3连接电阻R3，电阻R3的另一端分别连接电阻R2和MOS对管V1的引脚1、三极管Q1的引脚3，电阻R2的另一端连接+V电压；MOS对管V1的引脚3、三极管Q1的引脚1、引脚2共同连接后连接+V电压；三极管Q3的引脚1连接GND，三极管Q3的引脚3连接电阻R7后分别连接电阻R8、三极管Q4的引脚3、MOS对管V2的引脚1，电阻R8的另一端连接-V电压；三极管Q4的引脚1、引脚2、MOS对管V2的引脚3共同连接后连接-V电压，MOS对管V2的引脚2、MOS对管V1的引脚2共同连接后连接麦克风信号转换单元、电容C3、热敏电阻P1，电容C3的另一端连接电阻R1后连接GND，热敏电阻P1的另一端连接扬声器SPK的引脚1。

如图8所示，麦克风信号转换单元包括：与麦克风信号处理单元连接的电阻R11，电阻R11的另一端分别连接放大器U1A的同相输入端、并联连接的电阻R13和电容C12，电阻R13和电容C12的另一端均连接GND；放大器U1A的引脚4连接电容C13后连接GND，放大器U1A的引脚11连接电容C9后连接GND，放大器U1A的反相输入端及输出端共同连接电阻R14，电阻R14的另一端分别连接电容C8、放大器U1D的反相输入端，放大器U1D的同相输入端分别连接并联连接的电容C6和电阻R10、并联连接的电容C5和电阻R9，电容C6和电阻R10的另一端共同连接后连接双MOS对管驱动单元，电容C5和电阻R9的另一端共同连接后连接GND，电容C8的另一端、放大器U1D的输出端共同连接后连接电阻R4、R6。麦克风信号转换单元将产生的红灯目标调制信号和绿灯目标调制信号转化为对应的驱动P沟道MOS对管和N沟道MOS对管的驱动信号。同时，麦克风信号转换单元引入驱动扬声器SPK的交变信号(即驱动信号)作为负反馈的信号源，有效抑制了扬声器SPK驱动信号的电压值，避免了扬声器SPK的电压过大而损坏扬声器。

如图9所示，红绿灯信号采集单元包括：与麦克风信号采集单元连接的放大器U1C，放大器U1C的输出端连接电阻R18，电阻R18的另一端分别连接二极管D3负极、电阻R19、二极管D4正极，二极管D3正极连接GND，二极管D4负极连接+5V电压，电阻R19的另一端连接单片机U2的引脚8；放大器U1C的同相输入端同时连接光电耦合器U9的引脚2、放大器U1B的反相输入端，光电耦合器U9的引脚2连接二极管D12正极，光电耦合器U9的引脚1分别连接电容C20、电阻R27、电阻R21，电容C20、电阻R27的另一端共同连接二极管D12正极，二极管D12负极连接连接器CON的引脚6，电阻R21的另一端连接二极管D7负极，二极管D7正极连接连接器CON的引脚8，光电耦合器U9的引脚4连接+5V电压，光电耦合器U9的引脚3分别连接电容C11、电阻R12，电容C11、电阻R12的另一端共同连接至GND。红绿灯信号采集单元将红绿灯信号转化为CPU控制单元能识别到的低电压信号，其主要部件可采用低功率工频变压器与电阻电容网络，亦可采用光电耦合器与电阻电容网络组成的信号转化电路。

提醒单元包括：扬声器SPK，扬声器SPK的引脚1连接双MOS对管驱动单元和连接器CON的引脚4，扬声器SPK的引脚2连接GND。其中，扬声器SPK安装在斑马线旁的立柱上，红灯时，扬声器SPK基于驱动信号，产生跟随噪音音量变化的低频提示音和低强度的震动触感；绿灯时，扬声器SPK基于驱动信号，产生绿灯前极短时间内噪音相当的高频提示音和高强度的震动触感。

本实施例中，单片机U2的型号为PIC16F1823，模拟开关U4的型号为74HC4053，模拟开关U5的型号为74HC4052，模拟开关U6的型号为74HC4066，光电耦合器U9的型号为PC817系列。电源转换单元将为过街声响提示装置持续提供稳定持续的电能的主电源整流后转化为±27V、±9V、±5V的稳定电压输出，+27V、-27V电压为驱动扬声器SPK的P沟道MOS对管和N沟道MOS对管的源极供电，±9V电压给电路中各个集成运算放大器提供双电源供电，+5V电压给CPU控制单元和麦克风信号转换单元供电，-5V电压给麦克风信号转换单元提供参考电压。将麦克风通过软接触安装在过街声响提示装置壳体上，将扬声器SPK安装在斑马线旁的立柱上，麦克风采集到的噪音信号经过电容耦合后，经过放大器放大，第一级放大器U7A放大倍数通过滑动电阻器RV1调节，之后经过一个三档摇头开关SW调节放大倍数的第二级放大器U7D，再经过后续信号调理放大电路，最终形成0V到5V的噪音音量指标，噪音越大，电压越高。当红绿灯为红灯时，由CPU控制单元控制的麦克风信号处理单元将CPU输出的1KHz左右的方波信号源的幅值调制为噪音音量指标频率为1KHz的方波信号，将紧随1KHz方波之后的145Hz左右的方波信号，经过正弦波发生器电路转化为频率145Hz左右的正弦波，两段波形前后衔接，形成红灯目标调制信号。在红绿灯为绿灯前的极短的时间内，噪音电平被锁存在电容C1中，再将其电压值通过跟随器给电容C2快速充电，控制模拟开关切断电容C2充电回路，再通过电阻泄放电容C2所存电荷。当红绿灯为绿灯时，由CPU控制单元控制的麦克风信号处理单元将CPU输出的1300Hz逐渐降低频率到700Hz的方波信号源，调制为幅值为噪音音量指标阻尼衰减的方波信号，再经过正弦波发生器电路转化为类似于阻尼振荡的电压波形；将紧随类阻尼振荡的电压波形之后的145Hz左右的方波信号，经过正弦波发生器的转化为频率145Hz左右的正弦波，两段波形前后衔接，形成绿灯目标调制信号。麦克风信号转换单元将产生的红灯目标调制信号和绿灯目标调制信号转化为对应的驱动P沟道MOS对管和N沟道MOS对管的驱动信号。红灯时，扬声器SPK基于驱动信号，产生跟随噪音音量变化的低频提示音和低强度的震动触感；绿灯时，扬声器SPK基于驱动信号，产生绿灯前极短时间内噪音相当的高频提示音和高强度的震动触感。环境噪音音量越大，驱动信号越大，通过听觉和触觉，多样化提醒行人当前红绿灯的状态。通过在过街声响提示装置中引入环境噪音智能检测，根据环境噪音音量调节扬声器音量的输出，同时增加发声部件以振动的方式提示视力障碍人士红绿灯状态，实现了过街声响提示装置提醒和引导功能。并且，基于环境噪音检测来调节音量输出的方式，包括但不限于过街声响提示装置，也可以为其它道路交通安全设施，实用性高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。