CN108124220A - 一种室外用音箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种室外用音箱，所述音箱包括播放器和接收器，所述播放器和所述接收器通过蓝牙进行通信；所述接收器用于接收播放用数据；所述播放器包括：音频信号生成单元，用于根据接收器接收的播放用数据生成音频信号；载波生成单元，用于生成载波信号；调制单元，用于将音频信号调制到载波信号中；播放单元，用于根据所述调制单元的调制结果发声。本发明通过超声换能器阵列发生，能够产生定向性较好的声波，从而使得目标受众听到的音量较大，还会使得非目标受众免受噪音污染。

Description

一种室外用音箱

技术领域

本发明涉及音响或音箱领域，尤其涉及一种室外用音箱。

背景技术

通常情况下，室外环境空旷，从而导致应用于室外环境的音响的音量衰减很快，不利于声音的定向传播，这不仅使得目标受众听到的音量较小，还会使得非目标受众受到噪音污染。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种室外用音箱。

本发明是以如下技术方案实现的：

一种室外用音箱，所述音箱包括播放器和接收器，所述播放器和所述接收器通过蓝牙进行通信；所述接收器用于接收播放用数据；

所述播放器包括：

音频信号生成单元，用于根据接收器接收的播放用数据生成音频信号；

载波生成单元，用于生成载波信号；

调制单元，用于将音频信号调制到载波信号中；

播放单元，用于根据所述调制单元的调制结果发声。

进一步地，所述播放单元为超声换能器阵列，所述超声换能器阵列中的超声换能器为中心频率为40±1kHz的400ST/100超声换能器。

进一步地，所述超声换能器阵列为线性阵列、圆形阵列或矩阵阵列。

进一步地，所述超声换能器阵列为同心圆阵列，所述同心圆阵列中的每个超声换能器的直径均为15mm，所述同心圆阵列的外圆直接为10cm，内圆直径为7cm。

进一步地，所述音频信号生成单元由音频信号输出器和低通滤波器构成，所述音频信号输出器的输出端与所述低通滤波器的输入端连接。

进一步地，所述载波生成单元由超声波发生器构成，所述超声波发生器通过单片机编程实现；

所述调制单元利用单片机对声音信号进行超声调制，以使得得到的调制结果在空气中通过非线性自解调即可得到具有指向性的声音信号。

进一步地，所述调制单元使用的调制方法为截断双边带调制、平方根截断双边带调制、近似平方根调制、单边带调制中的任意一种。

进一步地，所述调制单元与所述播放单元之间设置有依次连通的带通滤波器和功率放大器；

所述带通滤波器用于得到载波频率附近的有用信号，所述带通滤波器为二阶有源带通滤波器，所述二阶有源带通滤波器的中心频率为40kHz，品质因数为1.25，通带频率为35～85kHz；

所述功率放大器为高性能低噪声双运算放大器集成电路。

本发明的有益效果是：

本发明提供的室外用音箱，其具有如下有益效果：

室外用音箱通过超声换能器阵列发生，能够产生定向性较好的声波，从而使得目标受众听到的音量较大，还会使得非目标受众免受噪音污染。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种室外用音箱示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明实施例一种室外用音箱，如图1所示，所述音箱包括播放器和接收器，所述播放器和所述接收器通过蓝牙进行通信；所述接收器用于接收播放用数据；

所述播放器包括：

音频信号生成单元，用于根据接收器接收的播放用数据生成音频信号；

载波生成单元，用于生成载波信号；

调制单元，用于将音频信号调制到载波信号中；

播放单元，用于根据所述调制单元的调制结果发声。

进一步地，所述播放单元为超声换能器阵列，所述超声换能器阵列中的超声换能器为中心频率为40±1kHz的400ST/100超声换能器。

具体地，所述超声换能器阵列为线性阵列、圆形阵列或矩阵阵列。

在一个可行的实施方式中，所述超声换能器阵列为同心圆阵列，所述同心圆阵列中的每个超声换能器的直径均为15mm，所述同心圆阵列的外圆直接为10cm，内圆直径为7cm。

所述音频信号生成单元由音频信号输出器和低通滤波器构成，所述音频信号输出器的输出端与所述低通滤波器的输入端连接。

所述载波生成单元由超声波发生器构成，所述超声波发生器通过单片机编程实现；

所述调制单元利用单片机对声音信号进行超声调制，以使得得到的调制结果在空气中通过非线性自解调即可得到具有指向性的声音信号。

具体地，所述调制单元使用的调制方法为截断双边带调制、平方根截断双边带调制、近似平方根调制、单边带调制中的任意一种。

具体地，所述调制单元与所述播放单元之间设置有依次连通的带通滤波器和功率放大器；

所述带通滤波器用于得到载波频率附近的有用信号，所述带通滤波器为二阶有源带通滤波器，所述二阶有源带通滤波器的中心频率为40kHz，品质因数为1.25，通带频率为35～85kHz；

所述功率放大器为高性能低噪声双运算放大器集成电路，也可以是采用失真度小的AB类功率放大器作为超声功率放大器。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如本发明的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本发明的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者系统程序(如计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，也可以在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是，上述实施例是对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或者步骤等。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。

Claims (8)

1.一种室外用音箱，其特征在于：

所述音箱包括播放器和接收器，所述播放器和所述接收器通过蓝牙进行通信；所述接收器用于接收播放用数据；

所述播放器包括：

音频信号生成单元，用于根据接收器接收的播放用数据生成音频信号；

载波生成单元，用于生成载波信号；

调制单元，用于将音频信号调制到载波信号中；

播放单元，用于根据所述调制单元的调制结果发声。

2.根据权利要求1所述的一种室外用音箱，其特征在于：

所述播放单元为超声换能器阵列，所述超声换能器阵列中的超声换能器为中心频率为40±1kHz的400ST/100超声换能器。

3.根据权利要求2所述的一种室外用音箱，其特征在于：

所述超声换能器阵列为线性阵列、圆形阵列或矩阵阵列。

4.根据权利要求2所述的一种室外用音箱，其特征在于：

所述超声换能器阵列为同心圆阵列，所述同心圆阵列中的每个超声换能器的直径均为15mm，所述同心圆阵列的外圆直接为10cm，内圆直径为7cm。

5.根据权利要求1所述的一种室外用音箱，其特征在于：

所述音频信号生成单元由音频信号输出器和低通滤波器构成，所述音频信号输出器的输出端与所述低通滤波器的输入端连接。

6.根据权利要求1所述的一种室外用音箱，其特征在于：

所述载波生成单元由超声波发生器构成，所述超声波发生器通过单片机编程实现；

所述调制单元利用单片机对声音信号进行超声调制，以使得得到的调制结果在空气中通过非线性自解调即可得到具有指向性的声音信号。

7.根据权利要求6所述的一种室外用音箱，其特征在于：

所述调制单元使用的调制方法为截断双边带调制、平方根截断双边带调制、近似平方根调制、单边带调制中的任意一种。

8.根据权利要求4所述的一种室外用音箱，其特征在于：

所述调制单元与所述播放单元之间设置有依次连通的带通滤波器和功率放大器；

所述带通滤波器用于得到载波频率附近的有用信号，所述带通滤波器为二阶有源带通滤波器，所述二阶有源带通滤波器的中心频率为40kHz，品质因数为1.25，通带频率为35～85kHz；

所述功率放大器为高性能低噪声双运算放大器集成电路。