CN108322872A - 一种具有指纹识别功能的扬声器组件及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种扬声器组件，该扬声器组件包括扬声器、超声波指纹识别单元、声音传输声腔，所述声音传输声腔包括多个声波通道。本发明将指纹识别集成到终端设备的扬声器组件中，通过在扬声器组件的外放音响处进行指纹识别，减少了终端设备的组件，用户操作更加方便，有利于移动设备的全屏化和减薄，并减少了终端设备按键的使用；将扬声器组件的声波通道细化，既有利于声音传播，又可实现高精度的指纹识别，提高指纹识别效率，结合指纹识别更加私密和安全。

Description

一种具有指纹识别功能的扬声器组件及终端设备

技术领域

本发明涉及终端技术领域。更具体地，涉及一种具有指纹识别功能的扬声器组件及终端设备。

背景技术

随着指纹识别技术的发展，使其广泛应用于电子产品中，如手机、平板电脑、门禁系统中，以简化解锁或交易支付等操作，并且安全性高。目前指纹识别技术包括光学式指纹识别、电容式指纹识别和超声波指纹识别，其中超声波指纹识别具有识别精度高的优点，并且不受油、污、水的干扰，能直接感测到手指的真皮层。

目前常见的例如移动设备的终端设备都能实现指纹识别，常见的实现方式，一是通过主页键实现例如电容式、光学式、超声波式的主页键，二是通过集成到屏幕中，通过电容、光学、超声波等方式实现。常见的移动终端设备如图1所示，包括屏幕侧的正面和与其相对的背面。正面设置有听筒或称为拾音器和主页键，背面设置有闪光灯、摄像头和音响或称为扬声器，正面的主页键实现指纹识别功能。将指纹识别功能集成到主页键的常规方法，在目前增加屏占比，减少正面功能键的趋势下，影响了屏幕的屏占比的进一步增大。而将指纹识别集成到屏幕中不仅会增加屏幕厚度，位于屏幕中的指纹识别组件会影响屏幕光学透过率。

因此，需要提供一种具有指纹识别功能的扬声器组件及具有增加的屏占比的终端设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有指纹识别功能的扬声器组件及具有增大的屏占比的终端设备。目前移动设备的扬声器组件，除了用于音频播放，在使用过程中利用率较低，本发明通过将指纹识别功能集成到移动设备的扬声器组件中，将空间上实现外放音响的扬声器组件与指纹识别单元复用，可以减少位于移动设备正面的组件和功能的数量，有利于移动设备的进一步减薄和全屏化。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种扬声器组件，该扬声器组件包括扬声器、超声波指纹识别单元、声音传输声腔，所述声音传输声腔包括多个声波通道。

进一步地，超声波指纹识别单元包括超声波发射单元和超声波接收单元，所述超声波发射单元用于发射超声波信号，发射的超声波信号经手指反射后由所述超声波接收单元接收。

进一步地，超声波发射单元和超声波接收单元分别位于扬声器的相对两侧。

进一步地，所述扬声器组件进一步包括与所述声波通道连通的多个指纹识别声波通道，所述声波通道位于所述指纹识别声波通道远离所述扬声器的一侧。

进一步地，一个声波通道可与多个指纹识别声波通道连通。

一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括壳体和容置在壳体内的至少一组如上述的扬声器组件，所述壳体在所述终端设备上形成有开口并与所述至少一组扬声器组件的声波通道连通，所述终端设备还包括存储有至少一个手指指纹信息的存储器，所述指纹信息对应控制指令。

进一步地，所述终端设备包括一组扬声器组件，扬声器组件的声音传输声腔包括一组或多组声波通道，所述存储器存储有一个或多个手指指纹信息，不同指纹信息对应相同或不同的控制指令。

优选地，所述终端设备包括两组或三组扬声器组件，所述存储器存储有两个手指或三个手指指纹信息，不同指纹信息对应相同或不同的控制指令。

一种如上所述终端设备的指纹识别方法，该方法包括：

超声波发射单元发射超声波信号，

发射的超声波信号经位于壳体外声波通道处的手指反射后由超声波接收单元接收。

进一步地，该方法包括对接收的超声波进行处理，识别指纹信息。

进一步地，该方法进一步包括将识别出的指纹信息与所述终端设备存储的指纹信息进行比对，以得到与指纹信息相对应的控制指令。

本发明的有益效果如下：

本发明所述技术方案将指纹识别单元集成到终端设备的扬声器组件中，通过终端设备的外放音响处进行指纹识别，具有如下优点：

1、指纹识别单元功能集成到扬声器组件，通过将手指放置在外放音响也即终端设备壳体对应扬声器组件声波通道的开孔位置实现指纹识别，减少了终端设备占用空间的组件个数；

2、在扬声器组件的声音传输声腔设置与声波通道连通的指纹识别通道可将声波通道细化，既有利于声音传播，又可实现高精度的指纹识别；

3、将指纹识别功能设置在移动设备背面，使用户操作更加方便，有利于移动设备的全屏化和进一步减薄；

4、减少了对移动设备按键的使用，使指纹识别功能更加私密和安全。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；

图1为现有技术中指纹识别单元在移动设备中的位置示意图；

图2为本发明的一个实施例提供的终端设备示意图；

图3为图2所示实施例的终端设备指纹识别方式示意图；

图4为本发明的一个实施例提供的扬声器组件结构示意图；

图5为本发明的另一个实施例提供的扬声器组件结构示意图；

图6为本发明的再一个实施例提供的扬声器组件结构示意图；

图7为本发明的一个实施例提供的终端设备示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

图2示出根据本发明一个实施例的一种例如移动设备的终端设备，该移动设备在其与正面相对的背面包括闪光灯、摄像头和外放音响，即壳体在终端设备上形成的开口，并与扬声器组件的声波通道连通。本发明的扬声器组件包括指纹识别单元，通过将指纹识别单元集成到移动设备的扬声器组件中，指纹识别超声波复用与传输音频的声波通道传输，用户可将手指特别是例如食指、中指或无名指置于外放音响处进行指纹识别，如图3所示。以这种设置，减少了移动设备的分立组件的个数，并使用户更加方便操作，有利于移动设备正面的全屏化和减薄化。

如图4所示的扬声器组件，该扬声器组件包括扬声器2、超声波指纹识别单元1、声音传输声腔3，所述声音传输声腔3包括多个声波通道31。扬声器2产生的音频声波通过声音传输声腔3传播至声波通道31，超声波指纹识别单元1包括超声波发射单元11和超声波接收单元12，超声波指纹识别单元1发射和接收的指纹识别超声波对传播音频的声波通道31复用，指纹识别超声波利用声波通道31传输，用户将手指置于扬声器组件声波通道31的壳体4的开孔位置实现指纹识别，克减少在终端设备外表面的功能键或功能单元的个数，减少了终端设备的组件个数。在扬声器组件结合在终端设备中的情况下，可在终端设备的壳体上形成开口用做扬声器组件的声波通道。超声波发射单元11、扬声器2、超声波接收单元12可根据位置排布需要设于扬声器组件内，利用扬声器组件声音传输声腔实现传输声波的目的，在如图4的实施例中，超声波发射单元11和超声波接收单元12分别设于扬声器的相对两侧。

图5示出根据本发明一个实施例的一种扬声器组件，包括：超声波指纹识别单元1、扬声器2和声音传输声腔3，声音传输声腔3进一步包括与声波通道31连通的多个指纹识别声波通道32，所述声波通道31位于所述指纹识别声波通道32外侧。指纹识别声波通道32用于超声波指纹识别单元1的超声波信号的传输。在图5实施例中，每个声波通道可与多个指纹识别声波通道连通。超声波指纹识别单元1包括超声波发射单元11和超声波接收单元12，超声波发射单元11用于发射超声波信号，发射的超声波信号经手指反射后由所述超声波接收单元12接收。

超声波接收单元12末端与指纹接触面之间为扬声器组件的声腔3，由于将超声波指纹识别单元1集成到扬声器组件中，并将常规的声腔分隔包括多个指纹识别声波通道32，一个声波通道31与多个指纹识别声波通道32连接，图5中多个指纹识别声波通道32连通到一个声波通道31中，超声波信号通过对应的指纹识别声波通道32传输至同一个声波通道31，并与音频声波信号共同通过声波通道传输。本实施例将外放音响的声音通道细化，即有利于声音传播，又可实现高精度的指纹识别。

如图6所示，本发明另一种信号传输方案为：将声波通道31进一步细化，每个声波通道31与每个指纹识别声波通道31重合且一一对应，指纹识别声波通道32复用为声波通道31，每个超声波信号与每个音频声波信通过对应的声波通道31传输。本实施例中，将声波通道3细化为与指纹识别声波通道32对应，使得指纹识别更为精确迅速，同时防止扬声器发出的声音失真，具有立体感。

本发明如图3所示的终端设备，可结合图4、图5、或图6的扬声器组件，终端设备包括壳体4和容置在壳体内的至少一组上述实施例提供的扬声器组件，至少一组扬声器组件的声波通道31在壳体4形成有开口。终端设备还包括存储有至少一个手指指纹信息的存储器，各指纹信息对应各种控制指令。

当终端设备中容置一组扬声器组件时，如图3所示，结合图4、图5、图6，扬声器组件的声音传输声腔包括一组声波通道，在设备壳体4上形成集中的一组开口或称一组外部音响。设备存储器存储有一个或多个手指指纹信息，不同指纹信息对应相同或不同的控制指令。如食指与扬声器外表面接触时根据识别的食指指纹信息与存储器存储的指纹信息进行匹配，控制终端设备解锁；中指与扬声器外表面接触时根据识别的中指指纹信息与存储器存储的指纹信息进行匹配，控制终端设备显示桌面，相当于“home键”；无名指与扬声器外表面接触时根据识别的无名指指纹信息与存储器存储的指纹信息进行匹配，控制终端设备的音量调节；大拇指与扬声器外表面接触时根据识别的大拇指指纹信息与存储器存储的指纹信息进行匹配，激活终端设备的拍照功能。

作为另一个实施例，也可以将一组扬声器组件的声音传输声腔内设置多组声波通道，每组声波通道在壳体上形成一组外部音响，用于分别对应一个手指指纹信息。

作为另一个实施例，如图7所示，在终端设备中可上设置多组上述的扬声器组件，每组扬声器组件中都包括一个扬声器(音响)、一个指纹识别单元、一组声波通道，每组声波通道在壳体上对应一组外部音响，设置多组扬声器组件和外部音响可改善播放音质并可便于用户用不同手指实现不同控制功能，提供良好的用户体验。终端设备的存储器存储有多个手指指纹信息，对应的指令可相同或不同，如扬声器组件存储食指的指纹，当食指与扬声器组件接触时，可触发终端设备解锁功能；扬声器组件存储的也是食指的指纹，当食指与扬声器组件接触时，可控制终端设备显示桌面，也可存储其他手指指纹完成该指令；扬声器组件内则设置有触发音量调节命令的指纹信息。

本发明将指纹识别集成到终端设备的扬声器组件中，通过在扬声器组件的外放音响处进行指纹识别，减少了终端设备的组件，用户操作更加方便，有利于移动设备的全屏化和减薄，并减少了终端设备按键的使用；将扬声器组件的声波通道细化，既有利于声音传播，又可实现高精度的指纹识别，提高指纹识别效率，结合指纹识别更加私密和安全。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (11)

1.一种扬声器组件，其特征在于，该扬声器组件包括扬声器、超声波指纹识别单元、声音传输声腔，所述声音传输声腔包括多个声波通道。

2.根据权利要求1所述的扬声器组件，其特征在于，所述超声波指纹识别单元包括超声波发射单元和超声波接收单元，所述超声波发射单元用于发射超声波信号，发射的超声波信号经手指反射后由所述超声波接收单元接收。

3.根据权利要求2所述的扬声器组件，其特征在于，所述超声波发射单元和超声波接收单元分别位于扬声器的相对两侧。

4.根据权利要求1所述的扬声器组件，其特征在于，所述扬声器组件进一步包括与所述声波通道连通的多个指纹识别声波通道，所述声波通道位于所述指纹识别声波通道远离所述扬声器的一侧。

5.根据权利要求4所述的扬声器组件，其特征在于，一个声波通道可与多个指纹识别声波通道连通。

6.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括壳体和容置在壳体内的至少一组根据权利要求1-5任一所述的扬声器组件，所述壳体在所述终端设备上形成有开口并与所述至少一组扬声器组件的声波通道连通，所述终端设备还包括存储有至少一个手指指纹信息的存储器，所述指纹信息对应控制指令。

7.根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备包括一组扬声器组件，扬声器组件的声音传输声腔包括一组或多组声波通道，所述存储器存储有一个或多个手指指纹信息，不同指纹信息对应相同或不同的控制指令。

8.根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备包括两组或三组扬声器组件，所述存储器存储有两个或三个手指指纹信息，不同指纹信息对应相同或不同的控制指令。

9.一种根据权利要求6所述的终端设备的指纹识别方法，其特征在于，该方法包括：

超声波发射单元发射超声波信号；

发射的超声波信号经位于壳体外声波通道处的手指反射后由超声波接收单元接收。

10.根据权利要求9所述的终端设备的指纹识别方法，其特征在于，该方法包括：对接收的超声波进行处理，识别指纹信息。

11.根据权利要求10所述的终端设备的指纹识别方法，其特征在于，该方法进一步包括将识别出的指纹信息与所述终端设备存储的指纹信息进行比对，以得到与指纹信息相对应的控制指令。