自制车载收音机音量随手机信号自动调节装置

张 铭，凌振宝

（吉林大学仪器科学与电气工程学院，吉林 长春 130026）

车载收音机作为一个良好的媒介，深受驾驶员和乘客的喜爱，其不仅给旅途增加了乐趣，还能减轻疲劳感。但是有的时候，它也会对用户造成干扰。例如较大的收音机音量可能使车内乘客听不到手机铃声而漏接重要电话和短信，而且当乘客在此环境中使用手机进行通话时，如果不进行手动调节收音机音量，会影响通话品质，如果频繁地调节收音机音量，会分散驾驶员的注意力，造成安全隐患，所以设计一种能感应手机信号并自动调节车载收音机音量的装置具有重要意义。

目前，有人设计了车用音响音量随环境噪声大小自动调节器，可以随环境噪声大小进行自动调节车用音响音量，避免驾驶员人工频繁地调节音响音量大小。但是该调节器会把车内乘客手机信号当作环境噪声，所以有手机信号时反而自动将音响音量调大，从而可能使车内乘客听不到手机铃声而漏接重要电话和短信，而且会影响通话品质。

本文介绍一种车载收音机音量随手机信号自动调节的装置，当有电话或短信时，该装置接收到手机的射频信号，会自动将车载收音机音量调小，以免乘客漏接电话，并提高通话品质；当挂断电话后，即手机的射频信号消失时，自动恢复车载收音机原有的音量大小。自制车载收音机音量随手机信号自动调节装置的实物图如图1所示。该装置具有设计简单、体积小、成本低、安装方便等优点。

1 系统总体设计

系统总体结构框图如图2所示，主要由手机天线、感应与放大电路、比较电路、MCU主控电路和数字电位器组成。

待机状态下的手机在接收到基站发来的呼叫信号后，将会发出应答信号，此时手机的天线会有短暂的射频信号送出，当挂断电话后，该射频信号会逐渐消失。所以设计感应与放大电路用来接收射频信号，将信号进行放大，放大后的信号通过一个电容接到比较电路的同相输入端，此时比较电路输出相应的高低电平，MCU主控电路检测到比较器输出端电压的相应变化后，通过内部控制程序，调整数字电位器的分压比，控制车载收音机音量的大小。

2 硬件电路设计与实现

2.1 电路原理

待机状态下的手机在接收到基站发来的呼叫信号后，将会发出应答信号，此时手机的天线会有短暂的射频信号送出，当挂断电话后，该射频信号会逐渐消失。基于此原理，设计的车载收音机音量随手机信号自动调节装置原理图如图3所示。

在图3中，T1在偏置电阻R1和R2的作用下处于临界导通状态。

当无手机信号，即天线W没有接收到射频信号时，电感L1中不产生感应电流，此时T1的集电极为高电平，使PNP管T2截止，所以在R7中无电流流过，C2两端无电压，即比较器同相端电压低于反相端电压。此时比较器输出为低电平，MCU不执行中断服务程序，不对输入音频信号进行衰减，即不调节车载收音机音量的大小。

当有手机信号时，即天线W接收到射频信号后，在电感L1中产生感应电流。感应电流经C1送到T1放大，使处于临界状态的T1导通，此时T1集电极为低电平，PNP管T2导通，所以在R7中有电流流过，并通过R7对电容C2充电，使比较器同相端电压高于反相端电压。此时比较器输出为高电平，P1.0引脚上升沿触发中断，使MCU执行中断服务程序，控制数字电位器增大其分压比，对输入音频信号进行衰减，从而自动将车载收音机音量调小。

当手机挂断后，射频信号消失，感应电流也随之消失，T1的集电极恢复为高电平，PNP管T2恢复为截止状态，C2上的电压通过R6放电，比较器同相端电压低于反相端电压，此时比较器的输出由高电平变为低电平，MCU检测到P1.0引脚低电平后，通过内部控制程序，降低数字电位器的分压比，使音量逐渐恢复为原来的大小。

2.2 参数选择

在供电电压为3.3V的情况下，为了使T1处于临界导通状态，即Ube=0.7V，选择R1=3.7kΩ，R2=1kΩ。

R5为限流电阻，为了使流经R3的电流不至于太大而烧坏三极管T1，又能为T2提供足够大的基极偏置电流，在此选择R3=500Ω，即IR3=6.6mA。

R7既为限流电阻，又为充电电阻，设充电时间常数为t1=10ms，R7=500Ω，则C2==2μF。

R6为放电电阻，为了使有手机信号时，通过R7对C2充电的速度远大于电容C2通过R6放电的速度，选取R7=10kΩ，此时放电时间常数t2=R7×C2=200ms。

3 软件设计与实现

MCU主控电路采用51单片机，数字电位器采用AD376。设置P1.0为输入，且单片机的P2.0、P2.1、P2.2分别与AD376的SCLK、SDATA、CS相连接，通过SCI总线方式控制AD376的分压比，使输入的音频信号在AD376分压后输出。

当无手机射频信号时，MCU不执行中断服务程序，不对输入音频信号进行衰减，即不调节车载收音机音量的大小。当有手机射频信号时，P1.0引脚上升沿触发中断，使MCU执行中断服务程序，控制数字电位器增大其分压比，对输入的音频信号进行衰减，从而自动将车载收音机音量调小。当手机射频信号消失时，MCU检测到P1.0引脚低电平后，通过内部控制程序，降低数字电位器的分压比，使音量逐渐恢复为原来的大小。

主程序流程如图4所示，中断服务程序流程如图5所示。

4 安装方法与适用范围

安装时，先将原来车载收音机左声道 （右声道）输出端与车载音响左声道（右声道）输入端连接的插头拔下，再将车载收音机左声道 （右声道）输出端连接到该自制车载收音机音量随手机信号自动调节装置的左声道 （右声道）输入端，将该装置的左声道 （右声道）输出端连接到车载音响的左声道 （右声道）输入端，即可实现感应手机信号并自动调节收音机音量大小的功能。

该自制车载收音机音量随手机信号自动调节装置适用于各种车型，只需按照上述的安装方法进行安装即可，无需调试，安装方便。

5 结束语

该自制车载收音机音量随手机信号自动调节装置能感应手机信号，并自动调节车载收音机音量大小，避免驾驶员因频繁的手动调节车载收音机音量而分散注意力甚至造成安全隐患，避免车内用手机的乘客因为车载收音机音量过大而漏接电话，还能提高通话品质。由于该装置具有设计简单、体积小、成本低、无需调试、安装方便等优点，所以特别适合自制。

［1］林植平，陈云，倪瑛，等.车用音响音量随环境噪声大小自动调节器［P］.中国专利:101141118，2008-03-12.

［2］何明炜.数字式音量电位［J］.实用电子文摘， 1995 （4）:81.

［3］贺贵腾.汽车音响的自动音量调整电路［J］.电声技术，1997 （6）:14-18.