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TWI858030B - 用於提供緊急聲音警報的系統與方法、同步系統與同步方法 - Google Patents

用於提供緊急聲音警報的系統與方法、同步系統與同步方法 Download PDF

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TWI858030B
TWI858030B TW109108222A TW109108222A TWI858030B TW I858030 B TWI858030 B TW I858030B TW 109108222 A TW109108222 A TW 109108222A TW 109108222 A TW109108222 A TW 109108222A TW I858030 B TWI858030 B TW I858030B
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布蘭登 康隆
大衛 多恩菲爾德
迦勒 加勒特
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美商惠倫工程股份有限公司
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Abstract

一種用於提供緊急警報的系統、方法和儲存介質，其包括：以一個或多個處理器從連接到該一個或多個的處理器的記憶體中讀取對應於一緊急發聲器的音調資訊和音量級別資訊，及以一個或多個處理器，根據該音調資訊和音量級別資訊來控制該緊急發聲器的一輸出聲音。該音調資訊包括在一預定時間內的頻率變化數據，該音量級別資訊包括在該預定時間內的音量級別變化數據。

Description

用於提供緊急聲音警報的系統與方法、同步系統與同步方法
本發明請關於一種用於音量大小調整和緊急聲音的音調同步的系統和方法。
對於緊急狀況救援服務的市場需求而言，如何能夠在不同情況與所在之處使用警報器以符合不同音量級別規範乃是需克服的主要課題。此外，由於警報器可對救急車輛附近的駕駛者提供救急車輛正在靠近的警告，以使救急車輛能夠安全地通過。因此，警報器的音量不僅要能可調整地來符合規範，還要能在使警報的效果最大化的情況下，例如向盡可能多的人、車通知救急車輛的存在，來產生警報器的緊急聲響。
在一方面，本發明提供一種用於提供一緊急聲音警報的系統，該系統包括一個或多個連接到記憶體的處理器，該處理器配置為從記憶體中讀取對應於一緊急發聲器的音調資訊和音量級別資訊及根據該音調資訊和音量級別資訊來控制該緊急發聲器的一輸出聲音。該記憶體儲存包括在一預定時間內的頻 率變化數據的該音調資訊和包括在該預定時間內的音量級別變化數據的該音量級別資訊。
另一方面，本發明提供一種用於提供一緊急聲音警報的方法，該方法包括以一個或多個處理器從連接到該一個或多個的處理器的記憶體中讀取對應於一緊急發聲器的音調資訊和音量級別資訊，及以一個或多個處理器，根據該音調資訊和音量級別資訊來控制該緊急發聲器的一輸出聲音。該音調資訊包括在一預定時間內的頻率變化數據，該音量級別資訊包括在該預定時間內的音量級別變化數據。
又一方面，本發明提供一種具有電腦可讀程式指令的電腦可讀儲存介質。該電腦可讀程式指令由至少一處理器讀取並執行，以執行用於提供一緊急聲音警報的一方法。該方法包括從一記憶體中讀取對應於一緊急發聲器的音調資訊和音量級別資訊，及根據該音調資訊和音量級別資訊來控制該緊急發聲器的一輸出聲音。該音調資訊包括在一預定時間內的頻率變化數據，該音量級別資訊包括在該預定時間內的音量級別變化數據。
又一方面，本發明提供一種同步系統。該系統包括一第一節點、一第二節點與一個或多個處理器。該第一節點配置為從至少一個記憶體中讀取與該第一緊急發聲器相對應的第一音調資訊和第一音量級別資訊，及根據該第一音調資訊和第一音量級別資訊生成具有一電壓準位的一第一音調訊號。該第二節點配置為從該至少一個記憶體中讀取與該第二緊急發聲器相對應的第二音調資訊和第二音量級別資訊，及根據該第二音調資訊和第二音量級別資訊生成具有一電壓準位的一第二音調訊號。該一個或多個處理器，配置為與該第一音調訊號和該第二音調訊號進行同步。該第一音調資訊和該第二音調資訊中的每一 個包括在一預定時間內的頻率變化數據，該第一音量級別資訊和該第二音量級別資訊中的每一個包括在該預定時間內的音量級別變化數據。
又一方面，本發明提供一種同步方法。該方法包括由包括一第一緊急發聲器的一第一節點，從連接的至少一個記憶體中讀取與該第一緊急發聲器對應的第一音調資訊和第一音量級別資訊；該第一節點根據該第一音調資訊和該第一音量級別資訊生成具有一電壓準位的一第一音調訊號；由包括一第二緊急發聲器的一第二節點，從該至少一個記憶體中讀取與該第二緊急發聲器對應的第二音調資訊和第二音量級別資訊；該第二節點根據該第二音調資訊和該第二音量級別資訊生成具有一電壓準位的一第二音調訊號；及透過一個或多個處理器使該第一音調訊號和該第二音調訊號同步。每個第一音調資訊與第二音調資訊包括在一預定時間內的頻率變化數據，每個第一音量級別資訊與第二音量級別資訊包括再一預定時間內的音量級別變化的數據。
又一方面，本發明提供一種具有電腦可讀程式指令的電腦可讀儲存介質。該電腦可讀程式指令由至少一處理器讀取並執行，以執行一同步方法。該方法包括從連接的至少一個記憶體中讀取與該第一緊急發聲器對應的第一音調資訊和第一音量級別資訊；根據該第一音調資訊和該第一音量級別資訊生成具有一電壓準位的一第一音調訊號；從該至少一個記憶體中讀取與該第二緊急發聲器對應的第二音調資訊和第二音量級別資訊；據該第二音調資訊和該第二音量級別資訊生成具有一電壓準位的一第二音調訊號；及同步該第一音調訊號和該第二音調訊號。每個第一音調資訊與第二音調資訊包括在一預定時間內的頻率變化數據，每個第一音量級別資訊與第二音量級別資訊包括再一預定時間內的音量級別變化的數據。
10:節點
10a:系統
10b:節點
13:控制區域網路匯流排網路
15:主節點
15a:主節點
20:節點
110:處理器
111:音調訊號
120:數位類比轉換器
121:模擬訊號
130:擴大器
140:揚聲器
141:緊急聲音
150:記憶體
152:音調資訊
154:音量級別資訊
300:對映表
600:節點
4000:電腦系統
4010:處理器
4020:I/O裝置
4030:記憶體系統
4040:顯示裝置
4050:網路配接器
4060:匯流排
6000:系統
6100:第一節點
6110:處理器
6111:第一音調訊號
6120:計時器
6130:通訊裝置
6140:記憶體
6142:音調資訊
6144:音量級別資訊
6200:第二節點
6210:處理器
6211:第二音調訊號
6220:計時器
6230:通訊裝置
6240:記憶體
6242:音調資訊
6244:音量級別資訊
6300:訊號混合器
6301:混合音調訊號
6400:數位類比轉換器
6500:擴大器
6600:揚聲器
6601:緊急聲音
7100:第一節點
7110:第一多工器
7111:第一音調訊號
7112:常規連接埠
7113:輔助連接埠
7120:擴大器
7130:揚聲器
7131:緊急聲音
7200:第二節點
7220:擴大器
7230:揚聲器
7300:處理部
7310:處理器
7320:記憶體
7321:緊急聲音
7330:數位類比轉換器
7331:類比音調訊號
透過以下附圖的具體描述，本發明的各種目的、特徵、方面以及優點將變得更加顯而易見。
圖1描繪了本發明的示例性實施例中，與警報器相關的節點與主節點之間的同步的視圖；圖2A是本發明的示例性實施例中，用於從節點輸出緊急聲響的方法的視圖；圖2B是本發明的示例性實施例中，說明與圖2A的方法相關聯的示例系統的方塊圖；圖3是本發明的示例性實施例中，示出節點(或警報器)、音調、頻率變化和音量級別變化之間的對映表的視圖；圖4A是本發明的示例性實施例中，示出根據圖3的對映表的音調資訊頻率變化的視圖；圖4B是本發明的示例性實施例中，示出根據圖3的對映表的音量級別資訊的音量級別變化的視圖；圖4C是本發明的示例性實施例中，示出用於確定音調時間的示例時序圖的視圖；圖5是本發明的示例性實施例中，示出將由每個節點來執行以將其本地時間與主節點的全域時間同步的示例演算法的視圖；圖6A是本發明的示例性實施例中，用於緊急聲音輸出方法的視圖；圖6B是本發明的示例性實施例中，說明與圖6A的方法相關的示例系統的方塊圖； 圖7A是本發明的示例性實施例中，說明與圖7B的方法相關的示例系統的方塊圖；圖7B是本發明的示例性實施例中，示出用於緊急聲音輸出方法的視圖；圖8為本發明的示例性實施方式中計算系統的方塊圖；及圖9描繪了本發明的示例性實施例中，示出用於對警報器進行同步以防止音調中可聽見的跳位的示例演算法的視圖。
透過參考本發明結合附圖的詳細描述，能夠更容易的理解本發明，所述附圖構成本發明的一部分。可理解的是，本發明不限於本文描述和/或示出的特定裝置、方法、條件或參數。並且，本文所使用的術語僅出於示例的目的而描述特定實施例的目的，無意於限制所請求的公開發明內容。
此外，除非上下文另有明確規定對特定數值的引用至少包括該特定值之外，說明書中與請求項中單數形式的“一”和“該”可為複數。其範圍可以在本文中表示為從“大概”或“大約”一個特定值和/或到“大概”或“大約”另一特定值。當表達如此範圍時，另一實施例包括從一個特定值和/或到另一特定值。
用語“至少一個”、“一個或多個”和“和/或”是一種開放式表達，在實際操作中既可以是連接詞也可以是反意連接詞。例如，每種說法中“A、B和C中的至少一個”、“A、B或C中的至少一個”、“A、B和C中的一個或多個”、“一個或多個A、B或C”和“A、B和/或C”表示單獨的A、單獨的B、單獨的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起或A、B和C一起。
圖1描繪了本發明的示例性實施例中，與警報器相關的節點10和節點20與主節點15之間的同步的視圖。
參閱圖1，主節點15可包括一內部計時器(未示出)，該內部計時器全域地同步節點。主節點15是車輛中的主機盒，該主機盒透過例如控制區域網路(CAN)匯流排網路13與每個節點10或20通訊。
應注意的是，本發明的節點與警報器相關聯。例如，警報器可位於節點之中，或以某些方面來說，警報器並不位於節點之中，而是由屬於該節點的處理單元(例如，圖2B的處理器110)來控制。再者，例如，警報器也可以是節點本身。為了描述之便，僅假設警報器位於每個節點之中或是節點本身。然而，本發明的實施例並不限於此。
此外，節點(例如10和20)可位於一車輛之中，或在某些方面來說可位於兩個或多個車輛之中。為了描述之便，於此僅說明節點位於一車輛中的情況。然而，本發明的實施例並不限於此。
每個節點10和20透過例如CAN匯流排網路13與主節點15進行通訊，該CAN匯流排網路13可使主節點15與節點10和20在沒有主機的情況下進行通訊。
以下將對本發明進行詳細敘述以解決以下三個技術問題：(a)單一警報器的音調和音量的控制；(b)多個警報器之間的同步-音調同步；及(c)異步模式下的音調同步
單一警報器的音調和音量的控制
本節將描述用於控制單一警報器的音調和音量的方法或系統。
圖2A是本發明的示例性實施例中，用於從節點輸出緊急聲響的方法的視圖。圖2B是本發明的示例性實施例中，說明與圖2A的方法相關聯的示例系統的方塊圖。
參閱圖2A與圖2B，系統10a包括一處理器110、一記憶體150、一數位類比轉換器(DAC)120和一擴大器130。該記憶體150包括音調資訊152和音量級別資訊154。
在步驟S210中，處理器110讀取音調資訊152和音量級別資訊154以產生一聲音141，其中系統10a的一節點以音調資訊152和音量級別資訊154為主要根據。一音調，以在特定時間內排列的一個或多個頻率列表來定義。因此，音調資訊152與預定時間(例如1秒)內的頻率變化相關聯。此外，音量級別資訊154與相同預定時間內的音量級別變化相關聯。該些預定時間可獨立於音量和頻率的定義，並且可與以頻率列表定義的任何音調相關聯，該些預定時間或可為脈衝碼調變(PCM)/MP3數據，可於爾後本地製作於裝置上，或爾後下載到裝置上。如此可在無需事先知道撥放內容或週期的情況下，對音調的高低變化加以定義，並且可在撥放時找出此關聯性。
參閱圖3，其為節點(或警報器)、音調、頻率變化和音量級別變化之間的一對映表300。例如，對於某節點SR1來說，可預設音調1，並且可將音調1的頻率變化定義為[f1s,f1e]，其中fls和fle表示預定時間內的起始頻率和終止頻率。進一步參考圖3，其示出了與節點SR1相關聯的音調1的示例頻率變化和音量級別變化。該預定時間始於t1，結束於t1+Tp，其中Tp是預定時間的一持續時間。如圖4A所示，當關於節點SR1的音調1被讀取時，頻率可從f1s線性變化到f1e。僅作為示例，當頻率變化定義為[1kHz,2kHz]，從 節點SR1輸出的聲音(或音調訊號)的頻率會從1kHz線性增加至2kHz。儘管為了描述的目的而在本發明中示出並描述了一個頻率段，然而本發明的實施例並不限於此。例如，頻率表可由單一頻率段，或三個或更多頻率段組成，其中任兩者之間線性地升降，且不可頻率跳位；然而音量表可頻率跳位，因為音量表是由起始音量和終止音量成對定義的。例如，前個頻率段中的終止頻率可做為下個頻率段中的開起始頻率。
預定時間區段Tp可被劃分為多個時間點。在每個時間點，處理器110可讀取對應的頻率和音量級別。
此外，參閱圖2B，3和4B，音量級別變化可定義為[v11s,v11e][v12s,v12e]，其中每組括號代表一個音量區段。儘管為了說明之便而在本發明中示出並描述了兩個音量區段，然而本發明的實施例並不限於此。例如，音量級別變化可包括單一音量區段，或三個或更多的音量區段。進一步參閱圖4A和圖4B，其示出了與節點SR1相關聯的音調1的示例頻率變化和音量級別變化，而預定時間區段起始於ta，結束於ta+Tp。對於示例音量級別變化[v11s,v11e][v12s,v12e]，音量級別在Tp的前半段會從v11s上升到vl1e，然後在後半段從v12s上升到v12e。
包括節點SR2的其他節點也適用於與上述說明類似的描述。因此，為了簡單起見，將省略重覆描述。
如圖3所示，音量級別變化數據可與任何音調相關聯(或對映任何音調)，即便其為預定義的音調或是將被記錄於動態音調上，而定義了音量級別變化數據的預定時間區段Tp也會相應地更新。
此外，由於在預定時段Tp的音量級別變化數據的區段是成對定義的，故音調訊號的音量級別可以離散的方式變化，而無需平順的升降，為達此其目標水準需要許多步驟，如圖4B所示。然而，音調訊號的頻率列表可能不會在一個以上的區段中成對定義。例如，若在預定時間區段T內在單一區段[0,20Hz]中定義了音調訊號的頻率，頻率會從0Hz線性上升到20Hz，而頻率之間將不可瞬時跳位。因此，為了解決此問題，可定義多個音調以使頻率之間可瞬時跳位。例如，可以在第一預定時間區段內將一個音調定義為[0,0]，在第一預定時間區段後的第二預定時間區段定義另一音調為[10Hz,10Hz]。如此，頻率可彼此依次放置，可即時地從0跳位到10Hz。
參閱圖2A，於步驟S220中，處理器110根據音調資訊152和音量級別資訊154生成音調訊號111。對於預定時段Tp的多個時間點中的每個時間點，音調訊號111具有對應的頻率和音量級別。因此，音調訊號111將具有如圖3的對映表300中所定義的頻率變化和音量級別變化。此外，對於每個預定時間區段Tp，音調訊號111具有重覆的態樣。
於步驟S230中，處理器110根據音調訊號111產生聲音(波)。在一實施例中，音調訊號111可以是數位訊號。系統10a還包括將數位音調訊號111轉換為類比訊號121的DAC 120。轉換後的類比訊號121可提供給擴大器130和揚聲器140，以產生緊急聲音141。
多個警報器之間的同步-音調同步
本節將提供一種時間上全域同步警報來同步多個警報的方法或系統。例如，參閱圖6A，其示出了一種用於同步兩個節點6100和6200並合成所期望的聲音的方法，該聲音的頻率和音量級別可符合預設要求或用於使該聲音 能夠更加地引起其他駕駛者的注意。於本發明中，術語”同步節點”(或警報器)可理解為“分別從節點(或警報器)輸出的同步音調”。圖6B描繪出與圖6A的方法相關聯的系統6000的方塊圖。
參閱圖6B，該第一節點6100包括一處理器6110、連接到該處理器6110的一記憶體6140、一通訊裝置6130和一計時器6120。此外，該第二節點6200包括一處理器6210、連接到該處理器6210的一記憶體6240、一通訊裝置6230和一計時器6220。
為了便於說明，儘管在圖6B中示出了每個節點具有其自己的處理器和記憶體，但本發明的實施例並不限於此。例如，可具有處理器(未示出)和記憶體(未示出)，其中的每一個用來控制或執行與節點6100和6200中的每個節點相關聯的處理作業。例如，圖6B的每個節點的操作與圖2B的節點10a的操作大致相同，除了該些節點之間需要時間同步以使最終輸出聲音的音調同步之外。因此，為了簡單起見，將省略相關的重覆描述。
參閱圖6A，第一節點6100的處理器6110從記憶體6140讀取音調資訊6142和音量級別資訊6144(S610)。音調資訊6142和音量級別資訊6144均對應於第一節點6100(例如，特別是與第一節點6100相關聯的警報器)。此外，處理器6110根據音調資訊6142和音量級別資訊6144生成一第一音調訊號6111(S620)。
繼續參閱圖6A，第二節點6200的處理器6210從記憶體6240中讀取音調資訊6242和音量級別資訊6244(S630)。音調資訊6242和音量級別資訊6244均對應於第二節點6200(例如，特別是與第二節點6200相關聯的警報 器)。此外，處理器6210根據音調資訊6242和音量級別資訊6244生成一第二音調訊號6211(S640)。
繼續參閱圖6A，在步驟S650中，使用但不限於一訊號混合器6300的韌體實施方式來將兩個音調訊號6111和6211混合以生成混合音調訊號6301。混合音調訊號6301是生成緊急聲音6601的基礎，該緊急聲音6601符合預設需求並可引起其他駕駛者的注意。當音調訊號6111和6211混合時，其中的一相位移φ是一個根據例如相位輸入(例如φ=0)或相位輸出(例如φ=π)來控制每個節點生成的最終輸出聲音的各個方面的重要因素。於本發明中，“混合音調訊號”可被理解為“添加、疊加或相乘音調訊號”。因此，為了精確控制相位偏移φ，節點6100和6200中的每個節點將會及時同步到參考節點(例如，主節點600)的全域時間，該全域時間將通過以下方法獲得。
此外，在步驟S660中，混合音調訊號6301將提供給DAC 6400、擴大器6500和揚聲器660以生成緊急聲音6601。所獲取的全域時間可用於同步音調以及同步圖3中對映表300所定義對應的可變音量級別。
僅作為示例，透過具有全域時間戳記的音調時間(例如，預定時區段Tp)的模數，可找出應透過揚聲器播放的相應頻率和相關的音量級別(例如，圖6B的6600)。此外，可根據圖3的對映表300確定的音量級別來調整每個節點(或警報器)的輸出音量級別。因此，當混合(或相乘)音調訊號時，可在音調時間內進行動態音量調整(例如，可以對預定的時間音調進行調整)。例如，透過將每次的電壓乘以1/音調數，來將動態調整的多個音調同相混合在一起。這可使其向其他駕駛者發出聲音，如同有多輛車正從遠處駛來一樣。此外，例如，混合音調訊號(例如，圖6B的6301)可以透過以在各音調 訊號(例如，圖6B的6111和6211)的所有混合和動態縮放之後得到的電壓準位來進行全域縮放調整，也可透過將得到的電壓準位映射到數位訊號(例如，由0到255位元定義)來進行全域縮放，該數位訊號對應於未縮放調整的混合音調訊號的峰值音量級別的百分比。縮放調整的混合音調訊號可輸出到依序設置的DAC 6400、擴大器6500和揚聲器6600。這可使系統將緊急聲音的輸出音量設置為符合相關法規規範中定義的預設音量要求，也使系統可在規範的範圍內更改音量。
此外，僅作為示例，最終的音量級別可透過CAN匯流排提供，並可是最終的混合音調訊號所根據的一數值。當動態建立一音調時，與該音調相關聯的時間點在建立該音調之前為不可知。因此，在音調建立之後，可以音量強度列表替換動態音調的時間並進行縮放調整。此外，在不使用音量強度列表的情況下，可在一段時間內混合和/或動態縮放結果音調訊號後，對其進行縮放調整。
參閱圖6A，在步驟S610至S660之前，節點6100和6200各自根據從主節點600發送的一對同步訊息來執行與全域時間tg的時間同步。主節點600經由CAN匯流排網路與每個節點進行通訊。
圖5是本發明的示例性實施例中，示出將由每個節點來執行以將其本地時間與主節點15的全域時間tg同步的示例演算法的視圖。
參閱圖5，對於節點之間的時間同步，主節點15a將第一同步訊息201發送到某個節點10b(例如，節點6100或6200)。主節點15a在t1時發送第一同步訊息201。
接著，節點10b使用通訊裝置(例如6130)接收第一同步消息201，並在使用計時器(例如6120)接收第一同步訊息2時獲取第一接收時間tr1。時間差△t11可理解為在節點10b與主節點15a之間的信道的傳播時間。然後，根據主機的內部時脈，在tr2時發送第二訊息，該第二訊息包含t1的發送完成時間，並且處理器會確定該發送完成時間與從屬裝置的第一接收時間tr1之間的時間差△t11。然後，節點10b將時間差△t11與其目前內部時間相加來確定全域時間tg。例如，節點10b可以將第二接收時間tr2替換為t_local+△t11(例如tg=t_local+△t11)。
前述時間同步方法可應用於每個節點6100和6200，因此每個節點的本地時間將同步到主節點的全域時間tg。一旦每個節點都設置為與全域時間tg同步，全域時間可能不會被其他緊急訊號單元(如燈條)以上述方法修改。例如，燈條的頻率或強度變化可以同步的全域時間為基準。使用全域時間的時間同步使系統能夠立即地對以擴大器(例如6500)播放的混合音調(類比)訊號或方波6301(例如方波)的頻率和音量進行跳位，以將音調全域地重新同步到以相同模式和相位播放的其他警報器。如此可使相同長度的發光模式與閃光模式同步，從而更加醒目。
或者，可以藉由減少警報器節點(例如600)的內部計時器(例如80微秒計時器)的再啟動時間，使警報器可趕上並追隨主節點的全域時間。例如，如果每個節點都以一預定時間(例如幾毫秒)落後於主節點的全域時間，藉由更頻繁地運行實時操作系統(RTOS)中的線程，可以減少該節點計時器的再啟動時間，以使該節點能夠順利地趕上。此外，可進一步使用比例積分微 分(PID)控制器來增強此功能，從而根據節點的本地時間是遠還是近於全域時間來加快或減慢追趕。
參閱圖5和圖6B，在一實施例中，可根據從系統過電以來經歷的時間長度，使用主節點(例如600)的內部計時器來獲取各個同步消息201和202中所包含的發送時間t1和t2。在另一實施例中，傳輸時間t1和t2可從包含全球定位系統(GPS)模組的節點獲得，該模組追踪並中繼GPS時間，該時間從1980年1月5日至2019年1月6日的午夜開始計算，這在任何允許兩個或多個系統(例如Whelen的產品)之間的節點(或警報器)全域地同步的GPS模組上都是相同的。
在一實施例中，一旦全域時間在所有節點上被同步並被追踪，音調的時間tint可以透過以下公式(1)來確定：Tint=(degreeOfPhase/360×timeOfTone)+(currentGobalAbsoluteTime Mod timeOfTone)...公式(1)音調tint中的時間是音調週期中音調目前應定位的位置，以類比其重覆模式(主機盒啟動後)。degreeOfPhase表示全域時間為零時，音調的播放原本的單位為度的相位。currentGlobalAbsoluteTime代表目前的全域時間。“Mod”代表模數運算子。timeOfTone是音調週期所存在的時間區段。例如，如果在degreeOfPhase為零的狀態下播放音調，當全域時間為零時，該音調將從該時間點的起始處開始。此外，如果該音於degreeOfPhase為180時播放，則該音調將從全域時間為零的週期的一半處開始。因此，由於根據相同的全域時間(例如，零)和相同的重覆週期時間基礎，以此為週期的任何音調或態樣(例如timeOfTone)將彼此同步以找出應從何處進入該態樣。
圖4C是本發明的示例性實施例中，示出用於確定音調時間tint的示例時序圖的視圖。例如，參閱圖4C，音調週期(例如timeOfTone)每1000毫秒重複一次，當全域時間為零時，該音調在degreeOfPhase為零的狀態下播放，而全域時間為2600毫秒。
異步模式下的音調同步
本節參考了圖7A和7B，以描述用於以異步模式來同步的多個警報器的示例方法或系統。例如，在圖7A的節點7100和7200無法使用全域時間戳記的方法進行同步的情況下，如上一節的圖5、6A和6B中所述，從一節點7100輸出的音調訊號7111可被輸出到另一節點7200的輔助輸入，其可使節點7100和7200在各個節點上本地生成的音調之間快速切換。此外，從節點7100通過輔助輸入接收音調訊號7111的節點7200可配置為選擇性地將音調訊號輸出到依序設置的擴大器7220和揚聲器7230。
參閱圖7A和7B，同步系統7000可以與處理器7310、連接到處理器7310的記憶體7320、DAC 7330、包括第一多工器7110、擴大器7120和揚聲器7130的第一節點7100，以及包括第二多工器7210、擴大器7220和揚聲器7230的第二節點7200相關聯地描述。
在步驟S710中，第一節點7100以處理器7310產生具有單一音調或混合多個音調的音調訊號7111。與參考圖2B描述的類似，處理器7310讀取對應於第一節點7100的音調資訊和音量級別資訊，並將數位音調訊號提供給DAC 7330，而DAC 7330可將數位音調訊號轉換為類比音調訊號7331。DAC 7330的輸出類比音調訊號7331則是提供給第一多工器7110。例如，由DAC 7330提供的類比音調訊號7331是正弦波還是方波取決於，例如類比音調訊號 是由單一音調還是由多個音調構成。在一實施例中，第一多工器7110可以是電氣開關，並且可配置為將正弦波或方波中的一個選擇性地輸出至其輔助輸出。為了簡單起見，於此將正弦波和方波統稱為(類比)音調訊號(例如7331)。
此外，第一多工器7110還將音調訊號7111透過常規連接埠7112提供給依序設置的擴大器7120和揚聲器7130，並透過輔助連接埠7113提供給第二多工器7210(S720)。
再者，於步驟S740中，第二多工器7210從第一多工器7110接收音調訊號7111，並將所接收的音調訊號7111透過常規端口提供給依序設置的擴大器7220和揚聲器7230，並提供給與節點7100和7200同步的另一節點(未示出)的輸入埠。
在第一節點7100中，透過常規連接埠7112輸出的音調訊號7111為使用擴大器7120和揚聲器7130產生緊急聲音7131的基礎(S730)。同樣地，在第二節點7200中，透過常規連接埠輸出的音調訊號7111為使用擴大器7220和揚聲器7230產生緊急聲音7321的基礎(S760)。應注意的是，緊急聲音7131和7321在時間(或相位)和/或音調上是同步的。
儘管在圖7A中已示出和詳細描述出，第一節點7100包括第一多工器7110、擴大器7120和揚聲器7130；第二節點7200包括第二多工器7210、擴大器7220和揚聲器7230；而包括處理器7310、記憶體7320和DAC 7330的處理部7300與節點7100和7200中的每個節點分離。然而，該些設置僅是為了描述而配置的示例，因此本發明的實施例不限於此。例如，處理部7300可以是第一節點7100的一部分。而擴大器7120和7220(或揚聲器7130和7230) 可以由單一擴大器(或單一揚聲器)實施，而第一和第二節點7100和7200可共享該單一擴大器(或單一揚聲器)。
當各個節點生成的音調(或音調訊號)無法同步時，本節所描述的異步模式同步方法將會十分有用，其至少因為音調在擴大器處沒有一恆定或已知的長度，或音調在起始時僅發出一次訊息，並僅不斷重覆音調的後半部。透過從一個節點(例如，圖7A的7100)的輔助輸出到下一節點(例如，圖7A的7200)的輔助輸入，並將之串聯，如此能夠在節點之間同步該些音調。然後，選擇輔助輸出並在每個節點上分別播放，從而能產生中間處無相位偏移或者由於硬體電容之故產生的微小相移的相同的音調。
關於圖2B的處理器110、圖6B的6110和6210以及圖7A的7310，至少一個處理器可用m4微控制器來實現，其中該微控制器可進行浮點計算。此外，實時操作系統(RTOS)可用於及時將計算時間分配給節點中的適當進程。
關於圖2B的擴大器130、圖6B的6500以及圖7A的7120和7220，至少一個擴大器可以用D類擴大器來實現，以改變音調訊號的音量級別。如此可使擴大器具有更高的能量效率，而非以散失熱量的形式輸出晶體管上的大量能量。因此，這也將大幅降低對變壓器的需求，從而降低成本。
這是由於AB類擴大器的效率低落所致，尤其是和輸入類比音調訊號一起作用時。每個AB類擴大器的大量輸出功率可能會以熱量的形式散逸到輸出晶體管。
在一實施例中，當將上述全域同步與在正弦波查找表中偏差相位的功能結合使用時，可以將其用於消除噪音，而正弦波查找表是合適頻率和音量 級別數值的基礎。例如，如果擴大器輸出一相位為0度的1kHz頻率的正弦波，則座艙揚聲器可以輸出相位為180度的相同頻率的正弦波。因此，座艙揚聲器輸出的正弦波可以抵消擴大器輸出的正弦波。在2019年3月7日提交的“緊急響應車輛的噪音消除的系統和方法”的美國專利申請第16/295,236號中公開了有關車輛的噪音消除的示例實施例，其通過引用將其全部公開內容併入本文。
圖8為本發明的示例性實施方式中計算系統4000的方塊圖。
參閱圖8，電腦系統4000可作為執行以下內容的平台：上述關於圖2B的系統10a、圖6B的6000和圖7A的7000中的至少一個描述的功能或操作，和/或執行參考圖2A、圖6A和圖7B所描述的方法。
參閱圖8，電腦系統4000可包括處理器4010、I/O裝置4020、記憶體系統4030、顯示裝置4040和/或網路配接器4050。
處理器4010可以通過匯流排4060驅動I/O裝置4020、記憶體系統4030、顯示裝置4040和/或通過匯流排4060的網路配接器4050。
電腦系統4000可以包括用於執行以下操作的程式模組：上述關於圖1的噪音消除系統150中的至少一個描述的功能或操作，和/或執行參考圖7所描述的方法。例如，程式模組可包括用於執行特定任務或實現特定抽象數據類型的常式、程式、物件、組件、邏輯、數據結構等。電腦系統4000的處理器(例如4010)可以執行寫入於程式模組中的指令以執行：上述關於圖2B的系統10a、圖6B的6000和圖7A的7000中的至少一個描述的功能或操作，和/或執行參考圖2A、圖6A和圖7B所描述的方法。程式模組可程式化至處理器的積體電路中(例如4010)。在一示例性實施例中，程式模組可以儲存在記憶體系統(例如4030)中或遠端電腦系統儲存介質中。
電腦系統4000可以包括各種電腦系統可讀介質。此類介質可以是可由電腦系統存取的任何可用介質(例如4000)，並可包括易失性和非易失性介質、可移和非可移介質。
記憶體系統(例如4030)可包括易失性儲存器形式的電腦系統可讀介質，例如RAM和/或快取記憶體或其他介質。電腦系統(例如4000)可以進一步包括其他可移/不可移，易失性/非易失性電腦系統儲存介質。
電腦系統(例如4000)可透過網路配接器(例如4050)與一個或多個裝置進行通訊。網路配接器可支援根據網際網路(Internet)、區域網路(LAN)、廣域網路(WAN)等的有線通訊系統、或可支援根據碼分多工存取(CDMA)、全球行動通訊系統(GSM)、寬頻CDMA、CDMA-2000、時分多工存取(TDMA)、長期演進技術(LTE)、FirstNet、無線LAN、藍牙、Zig Bee等無線通訊系統。
圖9描繪了本發明的示例性實施例中，示出用於對警報器進行同步以防止音調中可聽見的跳位的示例演算法的視圖。對於本實施例來說，優選地使用警報器以防止音調的可聽見的跳位，但其也可應用於需要同步的其他組件，例如燈光。
使用PID控制器進行同步，而並非使用上述指定方法立即跳到新的時間戳記時，需要使用三個連續的同步訊息901-903，而非兩個(參見圖5)。這乃是由於在使用前需要對PID控制器進行調整，從而使在不同的溫度範圍和主節點與外部節點之間的偏差範圍內使用具有不同編號的同一PID控制器。前兩個同步訊息和執行的過程與圖5中所描述的相同。也就是說，使用兩個同步訊息901和902來計算全域時間tg，即，tg=t2+△t11。
一旦將此差異添加到節點10c的內部時脈，並且兩個裝置(15c和10c)理論地在該時間上完美同步，根據兩個節點(15c和10c)上振盪器之間的 運行速率差異，主節點15c仍會出現緩慢偏差。為了防止在警報器跳位中更容易察覺到的進一步的跳位，必須使用PID控制器以消除運行速度的差異。
因此，需要再發送一條訊息，以檢視最初從屬節點與主節點的時間差，並和其與主節點時脈於下一條同步訊息之後的時間差進行比較。主節點15c向節點10c(例如，節點6100或6200)發送第三同步訊息903。主節點15c發送第三同步訊息903，其包括第二發送完成訊息tr2。第三同步訊息903在節點10c接收，並記錄接收時間tr3。
例如，如果時間差最初是50毫秒，而在一條同步訊息之後是55毫秒，如此說明偏差以5ms的速率發生。PID控制器不一定是要將此5毫秒的差異消除，但可對跳位後發生的連續5ms偏差進行調整。因此，P，I和D值可以根據此偏差的百分比進行調整，以減慢或加快節點10c中的時脈，使裝置同步而不會突然跳位。此外，可以預先設置一最大允許偏差，一但超過時，將觸新跳位的需求，以及此後所需進行的新的調整，以使PID控制器能夠對新的偏差進行補償，這些通常是由於溫度變化或其他一些外部因素所引起的。然後，使用PID控制器和用於調整的數值將節點10c中該時脈的自動再啟動登錄時間(例如1毫秒)進行更改，以使其加速或減慢。如此，外部裝置所測得的當下發生的頻率與原本的1毫秒會有些微差異。然而，節點10c的內部任務資訊仍將這段時間視為似乎以1ms的速度發生，實時地對任務減慢或加速以進行補償。
一種將本地節點同步至全域時間的方法，包括：以一個或多個處理器，接收一第一時間，一主節點在該第一時間發送包括該第一時間的一第一同步訊息；以一個或多個處理器，確定一第二時間，該本地節點在該第二時間接收該第一同步訊息；以一個或多個處理器，確定該第一時間和該第二時間之間的一時間差；以一個或多個處理器，接收一第三時間，該主節點在該第三時間發送包括該第三時間的一第二同步訊息的；以一個或多個處理器，確定一第四 時間，該本地節點在該第四時間接收該第二同步訊息；以一個或多個處理器，以將該第一時間差與該第三時間相加以確定該全域時間。
承上，更包含：以一個或多個處理器，接收一第五時間，該主節點在該第五時間發送該第三同步訊息；以一個或多個處理器，確定一第六時間，該本地節點在該第六時間接收該第三同步訊息；以一個或多個處理器，確定該第五時間和該第六時間之間的一時間差異；根據該第五時間與該第六時間的該時間差的百分比，調整一比例積分微分控制器的值；根據該比例積分微分控制器的該調整值調整一受控裝置的一時脈。
承上，更包括：確定該調整值是否超過一預設值；當該調整值超過該預設值時重設該全域時間。
本公開的示例性實施例可以包括系統，方法和/或非暫時性電腦可讀儲存介質。非暫時性電腦可讀儲存介質(例如，記憶體系統4030)，其具有可使處理器執行本發明各方面的電腦可讀程式指令。
電腦可讀儲存介質可以是有形裝置，其可保留和儲存由指令執行裝置使用的指令。電腦可讀儲存介質可以是，例如，但不限於電子儲存裝置、磁性儲存裝置、光學儲存裝置、電磁儲存裝置、半導體儲存裝置或由前述任何裝置組成的合適組合。電腦可讀儲存介質更具體示例的非窮舉包括：可攜式計電腦磁片、硬碟、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、可抹除可程式唯讀記憶體(EEPROM或快閃記憶體)、靜態隨機存取記憶體(SRAM)、可攜式光碟唯讀記憶體(CD-ROM)、數位光碟(DVD)、記憶棒、軟碟等、機械式編碼裝置(例如其上記錄了指令的打孔卡片或凹槽中的凸起結構)、以及由任何前述元件組成的適當組合。如本文所用的，電腦可讀儲存介質不應被理解為本身是瞬時訊號，例如無線電波或其他自由傳播的電磁 波，透過波導或其他傳輸介質傳播的電磁波(例如，透過光纖電纜傳送的光脈衝)或透過電線傳輸的電子訊號。
本文所述的電腦可讀程式指令可以從電腦可讀儲存介質下載到電腦系統4000或經由網路下載到外部電腦或外部儲存裝置。該網路包括銅傳輸電纜、光纖、無線傳輸、路由器、防火牆、交換器、閘道電腦和/或邊緣伺服器。每個計算/處理裝置中的網路配接卡(例如4050)或網路接口從網路接收電腦可讀程式指令後，將電腦可讀程式指令轉發以將之儲存至電腦系統內的電腦可讀儲存介質中。
用於執行本發明的操作的電腦可讀程式指令可以是組譯器指令、指令集架構(ISA)指令、機器指令、機器相關指令、微指令、韌體指令、狀態設定數據或用一種或多種程式語言任意組合編寫的原始碼或目標碼，其包括目標導向的程式設計語言，例如Smalltalk、C++等、以及常規的程式設計語言，例如“C”程式設計語言或類似的程式設計語言。電腦可讀程式指令可完全於用戶電腦執行、部分於用戶電腦執行、作為獨立套裝軟體執行、部分於用戶電腦並且部分於遠端電腦執行、或完全於遠端電腦或伺服器執行。在下列情況下，遠端電腦可以透過任何類型的網路(包括LAN或WAN)連結到電腦系統(例如4000)，或者與外部電腦建立連結(例如，使用網際網路服務供應商的網際網路服務)。在示例性實施例中，電子電路包括例如可程式化的邏輯電路、現場可程式閘陣列(FPGA)或可程式化邏輯陣列(PLA)，其可透過利用地腦可讀程式指令的狀態資訊來將電子電路個人化，以便執行本發明中的各實施例。
根據以上所述方法，系統(或裝置)和電腦程式產品(或電腦可讀介質)的流程圖和/或方塊圖描述了本發明的各個方面。可理解的是，流程圖圖 示和/或方塊圖的每個方框以及流程圖圖示和/或方塊圖中的方框的組合可由電腦可讀程式指令來加以實現。
該些電腦可讀程式指令可提供給通用電腦、專用電腦或其他可程式化數據處理裝置的處理器以生產機器，使得該指令可經由電腦處理器執行或其他可程式化數據處理裝置，建立用於實現流程圖和/或方塊圖中的一個或多個方框中指定的功能/動作的裝置。該些電腦可讀程式指令也可以儲存在電腦可讀儲存介質中，該介質可以引導電腦，可程式化數據處理裝置和/或其他裝置以特定方式執行功能。因此，具有儲存在其中的指令的電腦可讀儲存介質包括製品，該製品包括實現流程圖和/或方塊圖的方框中指定的功能/動作的指令。
電腦可讀程式指令也可以被載入至電腦，其他可程式化數據處理裝置或其他裝置上，以使得在電腦，其他可程式化裝置或其他裝置上執行一系列操作步驟以產生由電腦實現的程式。如此可使在電腦，其他可程式化裝置或其他裝置上執行的指令實現流程圖和/或方塊圖中指定的功能/動作。
圖式中的流程圖和方塊圖顯示了根據本發明的各種實施例的系統，方法和電腦程式產品可能實現的架構，功能與操作。就這一點而言，流程圖或方塊圖中的每個方框可表示指令的模組、區段或部分，其包括用於實現指定的邏輯功能的一個或多個可執行的指令。在一些替代實施方式中，方框中所述的功能可能不會依照圖中標示的順序發生。例如，根據功能，實際上，可基本上同時執行連續兩個方框，或者有時可以相反的順序執行這些方框。應注意的是，方塊圖和/或流程圖的每個方框以及方塊圖和/或流程圖中方框的組合可透過根據特殊用途硬體的系統來加以實現，該系統用以執行指定的功能或動作，或執行特殊用途的硬體和電腦指令的組合。
所附申請專利範圍中的所有方法或步驟加上功能元件(若有)的相應結構，材料，動作和等同物旨在包括具體請求的用於與其他要求專利保護的 元件組合地執行功能的任何結構，材料或動作。有關本發明，已由文字說明與圖式呈現，但並非意圖將本公開完全或限於所公開的形式。在不脫離本公開的範圍和精神的情況下，修改和變化對於本領域具有通常知識者將是可預見的。本說明書中挑選並說明了適當的實施例，最佳地闡述了本發明的原理和實際應用，並使本領域其他具有通常知識者能夠理解本發明的多個適於預期特定用途的不同實施例的內容。
對於本領域具有通常知識者顯而易見的是，在不脫離本文的發明構思之情況下，在已經描述之外的修改是可能的。因此，除了所附之申請專利範圍的範圍之外，本發明並不限於所描述和示出的確切形式和細節。
10:節點
15:主節點
20:節點

Claims (19)

  1. 一種用於提供一緊急聲音警報的系統，包括：連接到記憶體的一個或多個處理器，其配置為：從該記憶體中讀取對應於與一車輛關聯的一緊急發聲器的音調資訊和音量級別資訊；根據該音調資訊和該音量級別資訊來控制該緊急發聲器的一輸出聲音；及該記憶體儲存包括在一預定時間內的頻率變化數據的該音調資訊和包括在該預定時間內的音量級別變化數據的該音量級別資訊；其中，透過混合至少兩個音調來提供該輸出聲音，並且每個音量級別資訊是該輸出聲音所基於的縮放級別；以及其中，該音量級別資訊透過一控制區域網路(Controller Area Network，CAN)匯流排以數位碼的方式提供，並且每個數位碼與該輸出聲音縮放的百分比相關聯。
  2. 如請求項1所述之系統，其中該一個或多個處理器更配置為：讀取與該預定時間內的一時間點相對應的一頻率和一音量級別；及於該時間點，根據所讀取的頻率和該音量級別控制該輸出聲音。
  3. 如請求項1所述之系統，其中，提供該音量級別變化數據以符合一預設的需求。
  4. 一種用於提供一緊急聲音警報的方法，包括： 以一個或多個處理器從連接到該一個或多個的處理器的記憶體中讀取對應於與一車輛關聯的一緊急發聲器的音調資訊和音量級別資訊；及以該一個或多個處理器，根據該音調資訊和該音量級別資訊來控制該緊急發聲器的一輸出聲音；其中，該音調資訊包括在一預定時間內的頻率變化數據，該音量級別資訊包括在該預定時間內的音量級別變化數據；其中，透過混合至少兩個音調來提供該輸出聲音，並且每個音量級別資訊是該輸出聲音所基於的縮放級別；以及其中，該音量級別資訊透過一控制區域網路(Controller Area Network，CAN)匯流排以數位碼的方式提供，並且每個數位碼與該輸出聲音縮放的百分比相關聯。
  5. 一種同步系統，包括：一第一節點，包括一個或多個處理器，該第一節點的該一個或多個處理器包括一第一緊急發聲器，其配置為：從至少一個記憶體中讀取與該第一緊急發聲器相對應的第一音調資訊和第一音量級別資訊；根據該第一音調資訊和該第一音量級別資訊生成具有一電壓準位的一第一音調訊號；一第二節點，包括一個或多個處理器，該第二節點的該一個或多個處理器包括一第二緊急發聲器，其配置為：從該至少一個記憶體中讀取與該第二緊急發聲器相對應的第二音調資訊和第二音量級別資訊； 根據該第二音調資訊和該第二音量級別資訊生成具有一電壓準位的一第二音調訊號；及該第一節點的該一個或多個處理器與該第二節點的該一個或多個處理器，配置為將該第一音調訊號和該第二音調訊號進行同步；其中，該第一音調資訊和該第二音調資訊中的每一個包括在一預定時間內的頻率變化數據，該第一音量級別資訊和該第二音量級別資訊中的每一個包括在該預定時間內的音量級別變化數據；其中，該第一節點的該一個或多個處理器與該第二節點的該一個或多個處理器還被配置為透過將該第一音調訊號和該第二音調訊號之間的一相位偏移設為相同以使該第一音調訊號和該第二音調訊號彼此同步；其中，為了使該第一音調訊號和該第二音調訊號達成同步，該第一節點和該第二節點各自根據從一主節點發送的一個或多個同步訊息來確定一全域時間；其中，該第一節點更配置為：接收一第一時間，該主節點在該第一時間發送包括該第一時間的一第一同步訊息；確定一第二時間，該第一節點在該第二時間接收該第一同步訊息；確定該第一時間和該第二時間之間的一時間差；接收一第三時間，該主節點在該第三時間發送包括該第三時間的一第二同步訊息； 確定一第四時間，該第一節點在該第四時間接收該第二同步訊息；及將該時間差與該第三時間相加以確定該全域時間；其中，該第二節點更配置為：接收一第五時間，該主節點在該第五時間發送包括該第一時間的該第一同步訊息；確定一第六時間，該第二節點在該第六時間接收該第一同步訊息；確定該第一時間和該第六時間之間的一第二時間差；接收一第七時間，該主節點在該第七時間發送包括該第三時間的該第二同步訊息；確定一第八時間，該第二節點在該第八時間接收該第二同步訊息；及將該第二時間差與該第七時間相加以確定一第二全域時間。
  6. 如請求項5所述之系統，其中該第一節點更配置為：根據該全域時間，確定欲讀取的該第一音調資訊和該第一音量級別資訊的一第一個別時間點；從與該第一個別時間點相對應的該第一音調資訊中讀取一第一個別頻率；從與該第一個別時間點對應的該第一音量級別資訊中讀取一第一個別音量級別；及透過一個處理器根據該第一個別頻率和該第一個別音量級別，生成與該第一個別時間點相對應的該第一音調訊號； 其中，該第二節點更配置為：根據該全域時間，確定欲讀取該第二音調資訊和該第二音量級別資訊的一第二個別時間點；從與該第二個別時間點對應的該第二音調資訊中讀取一第二個別頻率；從該第二音量級別資訊讀取一第二個別音量級別；及透過一個處理器根據該第二個別頻率和該第二個別音量級別，生成與該第二個別時間點對應的該第二音調訊號。
  7. 如請求項5所述之系統，其中該第一音調訊號和該第二音調訊號均為數位訊號；其中，該第一節點更包括：一第一數位類比轉換器，其配置為將該數位第一音調訊號轉換為一類比第一音調訊號；及一第一揚聲器，其配置為根據該類比第一音調訊號生成一第一聲波；其中，該第二節點更包括：一第二數位類比轉換器，其配置為將該數位第二音調訊號轉換為一類比第二音調訊號；及一第二揚聲器，其配置為根據該類比第二音調訊號生成一第二聲波。
  8. 如請求項5所述之系統，其中，該第一音調訊號和該第二音調訊號均為數位訊號； 其中，該第一節點的該一個或多個處理器與該第二節點的該一個或多個處理器配置為生成該數位第一與第二音調訊號；該系統更包括：一訊號混合器，其配置為混合該數位第一和第二音調訊號；一數位類比轉換器，其配置為將混合的數位音調訊號轉換為一類比音調訊號；一揚聲器，其配置為根據該類比音調訊號生成一聲波；一第二揚聲器，其配置為根據一類比第二音調訊號生成一第二聲波。
  9. 如請求項5所述之系統，其中該第一音量級別資訊包括成對定義的一個或多個音量級別區段。
  10. 如請求項5所述之系統，其中，在該預定時間內定義的該第一音調資訊的頻率變化會在每個預定時間內週期性地重覆。
  11. 一種同步方法，包括：由包括一個或多個處理器的一第一節點，從連接的至少一個記憶體中讀取與一第一緊急發聲器對應的第一音調資訊和第一音量級別資訊，該第一節點的該一個或多個處理器包括該第一緊急發聲器；該第一節點根據該第一音調資訊和該第一音量級別資訊生成具有一電壓準位的一第一音調訊號；由包括一個或多個處理器的一第二節點，從該至少一個記憶體中讀取與一第二緊急發聲器對應的第二音調資訊和第二 音量級別資訊，該第二節點的該一個或多個處理器包括該第二緊急發聲器；該第二節點根據該第二音調資訊和該第二音量級別資訊生成具有一電壓準位的一第二音調訊號；及透過該第一節點的該一個或多個處理器與該第二節點的該一個或多個處理器將該第一音調訊號和該第二音調訊號之間的一相位偏移設為相同以使該第一音調訊號和該第二音調訊號同步；其中，該第一音調資訊和該第二音調資訊中的每一個包括在一預定時間內的頻率變化數據，該第一音量級別資訊和該第二音量級別資訊中的每一個包括在該預定時間內的音量級別變化數據；其中，為了使該第一音調訊號和該第二音調訊號達成同步，該第一節點和該第二節點各自根據從一主節點發送的一個或多個同步訊息來確定一全域時間；其中，該第一節點更配置為：接收一第一時間，該主節點在該第一時間發送包括該第一時間的一第一同步訊息；確定一第二時間，該第一節點在該第二時間接收該第一同步訊息；確定該第一時間和該第二時間之間的一時間差；接收一第三時間，該主節點在該第三時間發送包括該第三時間的一第二同步訊息； 確定一第四時間，該第一節點在該第四時間接收該第二同步訊息；及將該時間差與該第三時間相加以確定該全域時間；其中，該第二節點更配置為：接收一第五時間，該主節點在該第五時間發送包括該第一時間的該第一同步訊息；確定一第六時間，該第二節點在該第六時間接收該第一同步訊息；確定該第一時間和該第六時間之間的一第二時間差；接收一第七時間，該主節點在該第七時間發送包括該第三時間的該第二同步訊息；確定一第八時間，該第二節點在該第八時間接收該第二同步訊息；及將該第二時間差與該第七時間相加以確定一第二全域時間。
  12. 一種用於提供一緊急聲音警報的系統，包括：與記憶體連接的一個或多個處理器，其配置為：透過一控制區域網路匯流排讀取與一緊急發聲器對應的音調資訊；根據音量級別資訊調整包括至少兩個音調的一合成音調訊號的輸出大小；及根據調整後的該合成音調訊號控制該緊急發聲器的一輸出聲音； 其中，該音調資訊包括在一預定時間內或一非預定時間內的頻率水平(frequency level)變化數據，該音量級別資訊包括合成音量級別數據；其中，透過混合該至少兩個音調來提供該合成音調訊號，並且每個合成音量級別是該合成音調訊號所基於的縮放級別；以及其中，該合成音量級別透過該控制區域網路匯流排以數位碼的方式提供，並且每個數位碼與該合成音調訊號縮放的百分比相關聯。
  13. 一種同步系統，包括：包括一第一緊急發聲器的一第一節點，其配置為：生成具有一電壓準位的一第一音調訊號；將生成的該第一音調訊號輸出到一第二節點；透過一個或多個處理器根據該第一音調訊號生成一第一聲波；及包括一第二緊急發聲器的該第二節點，其配置為：從該第一節點接收該第一音調訊號；透過一個或多個處理器根據所接收的該第一音調訊號生成一第二聲波；其中，該第一聲波的音調和相位與該第二聲波同步；其中，該第一節點的該一個或多個處理器與該第二節點的該一個或多個處理器還被配置為透過將該第一聲波和該第二 聲波之間的一相位偏移設為相同以使該第一聲波和該第二聲波彼此同步；其中，為了使該第一聲波和該第二聲波達成同步，該第一節點和該第二節點各自根據從一主節點發送的一個或多個同步訊息來確定一全域時間；其中，該第一節點更配置為：接收一第一時間，該主節點在該第一時間發送包括該第一時間的一第一同步訊息；確定一第二時間，該第一節點在該第二時間接收該第一同步訊息；確定該第一時間和該第二時間之間的一時間差；接收一第三時間，該主節點在該第三時間發送包括該第三時間的一第二同步訊息；確定一第四時間，該第一節點在該第四時間接收該第二同步訊息；及將該時間差與該第三時間相加以確定該全域時間。
  14. 如請求項13所述之系統，其中，該第一音調訊號與一對映表中定義的一預定時間內與頻率和音量級別的變化相關。
  15. 如請求項13所述之系統，其中該第一節點包括：一第一多工器，其配置為：接收由連接至記憶體的一個或多個處理器生成的該第一音調訊號； 透過該第一多工器的一第一輸出埠和一第二輸出埠中至少一個輸出該第一音調訊號；及連接至該第一輸出埠的一第一發聲器，其配置為生成該第一聲波；其中，該第一音調訊號透過該第二輸出埠輸出到該第二節點的一輸入埠。
  16. 如請求項13所述之系統，其中該第二節點包括：一第二多工器，其配置為：通過一輸入埠接收該第一音調訊號；透過該第二多工器的一第三輸出埠和一第四輸出埠中至少一個輸出所接收的該第一音調訊號；及連接至該第三輸出埠的一第二發聲器，其配置為生成該第二聲波；其中，該第一音調訊號透過該第四輸出埠輸出到一另一節點的一輸入埠。
  17. 如請求項13所述之系統，其中，該第一音調訊號是由該第一節點的該一個或多個處理器讀取該記憶體中與該第一緊急發聲器對應的第一音調資訊和第一音量級別資訊所產生；其中，該第一音調資訊包括一預定時間內的頻率變化數據，且該第一音量級別資訊包括該預定時間內的音量級別變化數據。
  18. 如請求項13所述之系統，更包括： 至少一個移相器，其位於以下至少之一位置中：一第一輸出埠和該第一緊急發聲器之間的一路徑；一第三輸出埠和該第二緊急發聲器之間的一路徑。
  19. 一種同步方法，包括：包括一個或多個處理器的一第一節點生成具有一電壓準位的一第一音調訊號，該第一節點的該一個或多個處理器包括一第一緊急發聲器；該第一節點將生成的該第一音調訊號輸出到一第二節點；該第一節點透過其包括的該一個或多個處理器根據該第一音調訊號生成一第一聲波；包括一個或多個處理器的該第二節點從該第一節點接收該第一音調訊號，該第二節點的該一個或多個處理器包括一第二緊急發聲器；及該第二節點透過其包括的該一個或多個處理器根據所接收的該第一音調訊號生成一第二聲波；其中，該第一聲波的音調和相位與該第二聲波同步；其中，該第一節點的該一個或多個處理器與該第二節點的該一個或多個處理器還被配置為透過將該第一聲波和該第二聲波之間的一相位偏移設為相同以使該第一聲波和該第二聲波彼此同步； 其中，為了使該第一聲波和該第二聲波達成同步，該第一節點和該第二節點各自根據從一主節點發送的一個或多個同步訊息來確定一全域時間；其中，該第一節點更配置為：接收一第一時間，該主節點在該第一時間發送包括該第一時間的一第一同步訊息；確定一第二時間，該第一節點在該第二時間接收該第一同步訊息；確定該第一時間和該第二時間之間的一時間差；接收一第三時間，該主節點在該第三時間發送包括該第三時間的一第二同步訊息；確定一第四時間，該第一節點在該第四時間接收該第二同步訊息；及將該時間差與該第三時間相加以確定該全域時間。
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