CN111327989A - 音箱及其麦克风结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于音箱技术领域，旨在提供一种音箱及其麦克风结构，包括至少两个麦克风单体，相邻的两麦克风单体之间的横向中心距离为80mm‑120mm；麦克风单体包括底盖、上盖和声信号转换组件，底盖的顶端开设有第一凹槽，侧壁上开设有与第一凹槽相通的连通孔；上盖的底端开设有第二凹槽，顶端开设有与第二凹槽连通的第一音孔，于上盖盖合于底盖上时第二凹槽和第一凹槽共同形成密闭的容腔；声信号转换组件的一端间隙设置于第一凹槽内，另一端密封设置于第二凹槽内，并根据第一音孔接收声波的振动频率能自适应调整与底盖间的距离。该音箱及其麦克风结构通过采用阵列式语音识别结构和密封腔体结构，回声减小，语音识别力提高。

Description

音箱及其麦克风结构

技术领域

本发明属于音箱技术领域，更具体地说，是涉及一种音箱及其麦克风结构。

背景技术

音箱作为一种声音播放设备，通常包括有扬声器，用以将音频信号进行放大处理后将声音辐射出来供人们聆听。麦克风是一种将拾取的声音信号转换为电信号用来传声的设备。具体地，由声音的振动传到麦克风的振膜上，推动里边的磁铁形成变化的电流，从而将声音信号转化为电信号。为使音箱的功能多样化，越来越多的集成有麦克风(Microphone，MIC)的音箱投入使用。

然而，将麦克风和扬声器集成在一个主体上后，扬声器播放出的声音有部分会返回到麦克风中，被麦克风再次拾取，导致麦克风的回音较大，故此，麦克风易受扬声器发声的影响而难以清晰地拾取声源发出的声音，有时还易造成啸叫现象，即音箱会放出持续、不断加强的相同频率的声音。

发明内容

本发明的目的在于提供一种麦克风结构，用以解决与扬声器集成后的麦克风语音识别率低、回声大的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种麦克风结构，该麦克风结构包括至少两个麦克风单体；

所述麦克风单体包括：

底盖，顶端开设有第一凹槽，侧壁上开设有与所述第一凹槽相通的连通孔；

上盖，底端开设有第二凹槽，顶端开设有与所述第二凹槽连通的第一音孔，盖合于所述底盖上，其中，所述第二凹槽和所述第一凹槽共同形成密闭的容腔；以及，

声信号转换组件，一端间隙设置于所述第一凹槽内，另一端密封设置于所述第二凹槽内；

其中，于所述第一音孔的轴向方向上，所述声信号转换组件根据所述第一音孔接收声波的振动频率能自适应调整与所述底盖间的距离；相邻的两所述麦克风单体之间的横向中心距离为80mm-120mm。

进一步地，所述第二凹槽包括：

第一槽孔；和，

第二槽孔，与所述第一音孔相通，大小小于所述第一槽孔的大小；

所述声信号转换组件包括：

接收部，密封设置于所述第二槽孔内；和，

振动部，容纳于所述第一槽孔和所述第一凹槽内。

进一步地，所述麦克风单体还包括设置在所述接收部的端部上用以防止所述第一音孔和所述第二槽孔导通的第一垫圈，所述第一垫圈上开设有与所述第一音孔相通的第二音孔。

进一步地，所述麦克风单体还包括设置于所述第一凹槽内、支撑所述振动部的第一垫片。

进一步地，所述上盖的顶端开设有防水槽，所述第一音孔开设于所述防水槽的槽底上；所述麦克风单体还包括防水件，所述防水件设置于所述防水槽内以盖住所述第一音孔。

进一步地，所述麦克风单体还包括套设在所述上盖的端部上的第二垫圈；所述第二垫圈开设有与所述第一音孔相通的第三音孔。

进一步地，各所述麦克风单体的语音识别距离范围为2m-4m。

本发明的目的还在于提供一种音箱，所述音箱包括：

主壳，开设有腔体，腔壁上开设有与所述腔体连通的安装孔；

扬声器，一端安装于所述安装孔内，另一端收容在所述腔体内；

麦克风结构，为上述的麦克风结构，各所述麦克风单体设置于所述主壳上，所述底盖的所述连通孔与所述腔体连通。

进一步地，所述音箱还包括无线通讯模块，各所述麦克风单体通过所述无线通讯模块与对应的所述扬声器无线连接。

进一步地，所述麦克风单体的拾音位置与对应的所述扬声器的发声位置之间的距离为40mm-120mm。

本发明提供的音箱及其麦克风结构，包括至少两个麦克风单体，其中，相邻的两麦克风单体之间的横向中心距离为80mm-120mm，以此形成特有的阵列式语音识别结构，在减少各麦克风单体之间的相互干扰的前提下，提高语音识别力和唤醒率；另外，因声信号转换组件的另一端密封设置在第二凹槽内，因而底盖的连通孔与上盖的第一音孔没有导通，即整个麦克风单体为一密封的腔体结构，由此消除扬声器发声时对麦克风拾取信号的影响，故，该音箱及其麦克风结构的回声减小，语音识别力提高。

附图说明

为更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。

图1是本发明实施例中麦克风结构中麦克风单体的立体结构示意图；

图2是图1中麦克风单体的侧视图；

图3是图1中麦克风单体的立体爆炸示意图；

图4是本发明实施例麦克风结构中麦克风单体去掉第一垫圈、防水网和第二垫片后的立体剖视图；

图5是本发明实施例中麦克风单体的底盖的立体结构示意图；

图6是本发明实施例中麦克风单体的顶盖的立体剖视图；

图7是本发明实施例中音箱的外观结构示意图；

图8是本发明实施例中音箱的立体爆炸示意图；

图9是本发明实施例中音箱去掉外壳后的立体结构示意图；

图10是图9中音箱的剖视图；

图11是图10中A处的局部放大图；

图12是本发明实施例中音箱去掉外壳和网罩后的主视图；

图13是本发明实施例中音箱去掉外壳和网罩后的俯视图；

图14是本发明实施例中声源、音箱中麦克风单体和扬声器之间的位置关系示意图。

其中，附图中的标号如下：

10-声源、20-音箱、21-主壳、21a-腔体、21b-安装孔、22-扬声器、23-麦克风结构、23a-麦克风单体、23b-容腔、24-网罩、24a-进音孔、24b-出音孔组、25-电路板、26-按键；

100-底盖、110-第一凹槽、120-连通孔、130-密封槽；

200-上盖、210-第二凹槽、211-第一槽孔、212-第二槽孔、220-防水槽、221-第一音孔；

300-声信号转换组件、310-接收部、320-振动部；

400-第一垫圈、410-第二音孔；500-第一垫片；

600-防水件、700-第二垫圈、710-第三音孔；800-第二垫片。

具体实施方式

为使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，进一步对本发明作详细说明。其中，本发明具体实施例的附图中相同或相似的标号表示相同或相似的元件，或者具有相同或类似功能的元件。应当理解地，下面所描述的具体实施例旨在用于解释本发明，并不用于限定本发明。

需说明的是，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅为便于描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。总之，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以下结合附图对本发明提供的一种麦克风结构的实现进行详细地描述。

需说明的是，该麦克风结构，可用在智能音箱中，还可用到非智能音箱中，还可用在耳机、声音播放器等其它合适的电子产品中。为方便介绍，以下将以音箱20为例进行描述。

如图12和图13所示，该麦克风结构包括至少两个麦克风单体23a。这样，通过设置多个麦克风单体形成阵列式的语音识别结构，以在不同位置区域接收声源10发出的音频信号，可以理解地，通过各麦克风单体23a接收的声波的相位差异对声波进行过滤，即可最大限度地将环境背景中的声音清除掉，包括音箱20中集成的扬声器22发出的声音，而只剩下声源10发出的声波，故而语音识别能力得到提升，对应地，唤醒率也提高。

如图13所示，为减少麦克风单体23a之间的相互干扰，进一步提高麦克风结构23的语音识别能力及唤醒率，相邻的两麦克风单体23a之间的横向中心距离L为80mm-120mm。具体在本实施例中，麦克风单体23a设置有两个，也即，该麦克风结构23为双麦克风语音识别结构。另外，通常，两麦克风单体23a处于同一平面上，且该平面相对于地面有一夹角。

如图1至图3所示，麦克风单体23a包括底盖100、上盖200以及声信号转换组件300。其中，如图4和图5所示，底盖100的顶端开设有第一凹槽110，底盖100的侧壁上开设有连通孔120，连通孔120与第一凹槽110相通。如图4和图6所示，上盖200的底端开设有第二凹槽210，对应地，上盖200的顶端开设有第一音孔221，第一音孔221与第二凹槽210连通。另外，当上盖200盖合于底盖100上时，第二凹槽210和第一凹槽110共同形成密闭的容腔23b。需说明的是，底盖100的顶端还开设有密封槽130，这样，上盖200与底盖100盖合时，可以通过在密封槽130内设置密封圈以实现上盖200和底盖100间的密封。

如图4和图11所示，声信号转换组件300的一端间隙设置于第一凹槽110内，另一端密封设置于第二凹槽210内。于第一音孔221的轴向方向上，声信号转换组件300根据第一音孔221接收声波的振动频率能自适应调整与底盖100间的距离。具体在本实施例中，为利于声信号转换组件300能更顺畅地将音频信号转换为电信号，声信号转换组件300的靠近底盖100的一端在第一凹槽110的深度方向和宽度方向上均间隙设置于第一凹槽110内。

由上可以理解地，连通孔120、第一凹槽110和第二凹槽210形成一个连通空间，在该空间内声信号转换组件300可以依靠与底盖100间的距离来调节内部电容，从而将接收的声源10音频信号转换为电信号，传递到相应的电路上进行信号处理。因声信号转换组件300的靠近第一音孔221的一端密封设置于第二凹槽210内，故此，第一音孔221与第二凹槽210不导通，也即，第一音孔221和底盖100的连通孔120不导通，这样，麦克风单体23a即可形成一个密封的腔体结构，从而利于减少高频的衰减，提高低语音的清晰度，防止发生啸叫现象。

需说明的是，具体在本实施例中，为提高麦克风结构23的抗干扰能力，以及有效利用有限的腔体结构，麦克风单体23a采用高灵敏度的数字麦克风，以将模拟音频信号转换为数字信号进行处理和传输。另外，如图14所示，各麦克风单体23a的语音识别距离L1的范围为2m-4m。

总体上，该麦克风结构23通过采用密封腔体结构和麦克风阵列式语音识别结构，消除了声源10外的声音对麦克风清晰、准确地拾取信号的影响，从而利于做到最小的回声和最高的语音识别力和唤醒率。

进一步地，作为本发明提供的麦克风结构23的一种具体实施方式，如图6所示，上盖200的第二凹槽210包括第一槽孔211和第二槽孔212。为方便将声源10的声波传递到声信号转换组件300，第二槽孔212与第一音孔221相通。再如图6所示，第二槽孔212的大小小于第一槽孔211的大小，这样，利于简化上盖200的结构，使整个麦克风结构23更加紧凑，以及更利于实现将声信号转换组件300密封在第二凹槽210内。

如图3和图4所示，声信号转换组件300包括接收部310和振动部320。其中，接收部310密封设置于第二槽孔212内。具体地，接收部310主要用来接收声源10发出的音频信号，为确保第二槽孔212和第一音孔221不导通，通常，接收部310抵顶在上盖200的内侧壁上，以完全将第一音孔221和第二槽孔212密封隔离。对应地，振动部320容纳于第一槽孔211和第一凹槽110内。具体地，振动部320的顶端抵顶在第一槽孔211的内侧底壁上，底端伸到第一凹槽110内，由此，在接收声波发生振动时，振动部320集中在第一槽孔211和第一凹槽110形成的腔体21a内发生位移而形成电容变化，这样，利于确保声信号转换组件300在密封容腔内的相对位置，进而保证接收部310的牢固密封。

需说明的是，如图3所示，接收部310凸设在振动部320上。接收部310和振动部320的横截面形状可以为多边形、四边形、轴对称六边形等合适的结构，这样利于确保声信号转换组件300在发生振动而产生位移时，不会整体发生周向转动，确保接收部310能牢固地密封，以及利于提高整个麦克风结构23的结构稳定性。对应地，第一槽孔211和第二槽孔212的孔形状也可以为多边形、四边形、轴对称六边形等合适的结构。通常，为简化结构，接收部310适配于第二槽孔212，振动部320适配于第一槽孔211。

进一步地，作为本发明提供的麦克风结构23的一种具体实施方式，如图6所示，如图3所示，为防止第一音孔221和第二槽孔212导通，以及将声信号转换组件300的接收部310密封设置在第二槽孔212内，麦克风单体23a还包括第一垫圈400，第一垫圈400设置在接收部310的端部上。具体地，如图4所示，第一垫圈400直接设置在接收部310的端部上，位于接收部310的端部和第二槽孔212的槽底之间。如图11所示，为更好地实现接收部310的密封设置，确保第二槽孔212和第一音孔221不导通，第一垫圈400还可套设在接收部310的端部上，与第二槽孔212的孔壁相抵接。

具体在本实施例中，第一垫圈400可以为硅胶垫圈，当然，还可为其它合适的垫圈。可以理解地，通过设置第一垫圈400，还可减缓音箱20在播放声音时引起的整机的振动，从而减缓麦克风结构23中声信号转换组件300的振动，进而进一步减小麦克风结构23产生啸叫的机率。

另外，为将声源10发出的音频信号更顺畅地传递到声信号转换组件300，如图3所示，第一垫圈400上开设有第二音孔410，其中，第二音孔410与第一音孔221相通。通常，为提高防水性能，以及减少啸叫现象的发生，第二音孔410和第一音孔221错开设置，也即并没有完全相对设置。

进一步地，作为本发明提供的麦克风结构23的一种具体实施方式，如图3所示，麦克风单体23a还包括第一垫片500。如图4和图11所示，第一垫片500设置于底盖100的第一凹槽110内，且第一垫片500支撑着声信号转换组件300的振动部320，也即，第一垫片500的两端分别抵接在振动部320和第一凹槽110的槽底上。这样，在音箱20发声时，即可减缓整机的振动，进而减缓声信号转换组件300和底盖100的振动，从而进一步减缓麦克风结构23产生啸叫的机率。

通常，如图1至图3所示，为减缓麦克风单体23a与音箱20的主壳21间的振动，麦克风单体23a还包括第二垫片800。其中，如图2和图11所示，第二垫片800设置于底盖100的底端上。

需说明的是，为确保结构的稳定性，通常，第一垫片500的横截面形状与第一凹槽110的槽孔形状相同，第一垫片500的大小略小于第一凹槽110的槽孔大小。另外，第一垫片500和第二垫片800可以由乙烯-醋酸乙烯共聚物(简称为EVA)及其制成的橡塑发泡材料等橡塑制品成型而成，具有缓冲、抗震等优点。当然，实际上，第一垫片500和第二垫片800还可采用其它合适材料制成的垫片。

进一步地，作为本发明提供的麦克风结构23的一种具体实施方式，如图3、图4和图6所示，为对第一音孔221进行防水防尘，上盖200的顶端开设有防水槽220，其中，第一音孔221开设于防水槽220的槽底上。对应地，如图3和图11所示，麦克风单体23a还包括防水件600，其中，防水件600设置于防水槽220内以盖住第一音孔221。

进一步地，作为本发明提供的麦克风结构23的一种具体实施方式，如图3所示，麦克风单体23a还包括第二垫圈700，为使在安装麦克风结构23的位置处上盖200与音箱20的网罩24能实现密封，减缓麦克风结构23的振动，第二垫圈700套设在上盖200的端部上，具体地，第二垫圈700的两端分别抵顶在上盖200和网罩24上，显然，这样可以保证防水件600的牢固安装，进一步减少麦克风结构23发生啸叫的机率。

另外，如图3和图11所示，第二垫圈700开设有第三音孔710，其中，第三音孔710与第一音孔221相通。可以理解地，麦克风结构23中，声源10的声波顺次经过第三音孔710、第一音孔221和第二音孔410被传递到声信号转换组件300中。

本发明还提供一种音箱20，如图8、图10和图12所示，该音箱20包括主壳21、扬声器22以及上述的麦克风结构23。如图8和图10所示，主壳21开设有腔体21a，主壳21的腔壁上开设有与腔体21a连通的安装孔21b。扬声器22的一端安装于安装孔21b内，另一端收容在腔体21a内。如图11和图13所示，各麦克风单体23a设置于主壳21上，底盖100的连通孔120与主壳21的腔体21a连通。可以理解地，音箱20通过采用上述的麦克风结构23，具体地，该麦克风结构23采用阵列式语音识别结构和密封减震腔体结构，以此在有限的空间内，能有效地减小扬声器22对麦克风单体23a的影响，避免麦克风单体23a发生啸叫的现象，减小回声，清晰地识别声源10发出的音频信号，以及唤醒率得到提高。如图14所示，麦克风单体23a的拾音位置与对应的扬声器22的发声位置之间的距离L2为40mm-120mm。这样，便于麦克风结构23更加清晰地拾取声源10发出的音频信号，音箱20的唤醒率更高。

需说明的是，为保护扬声器22，以及扩大扬声器22发出声音的辐射范围，如图8所示，音箱20还包括网罩24，网罩24上开设有出音孔组24b。如图9所示，网罩24上还开设有至少两个进音孔24a，其中，各进音孔24a与各第三音孔710对应并相通，也即，声源10的声波依次经进音孔24a、第三音孔710、第一音孔221和第二音孔410传递到声信号转换组件300中。

进一步地，作为本发明提供的音箱20的一种具体实施方式，为实现音箱20中各电子元件间的信号连接，音箱20还包括无线通讯模块(图未示)，其中，各麦克风单体23a通过无线通讯模块与对应的扬声器22无线连接。具体地，无线通讯模块可以为蓝牙连接模块或红外连接模块，当然，还可以为其它合适的无线模块。也即，例如该音箱20可以通过蓝牙等与手机等智能终端实现互联。

如图8所示，音箱20的主壳21内通常设置有电路板25，其中，电路板25上可以设置有音箱功放模块、麦克风数字处理模块、麦克风音频解码模块、蓝牙模块、充电管理模块、按键模块、USB端口和音频插座等。如图7和图9所示，音箱20的外壳上设置有按键26，其中，按键26可以包括电源开关键、音量调节键、功能键、录音键、蓝牙按键等，具体可根据实际需要而定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.麦克风结构，其特征在于，所述麦克风结构包括至少两个麦克风单体；

所述麦克风单体包括：

底盖，顶端开设有第一凹槽，侧壁上开设有与所述第一凹槽相通的连通孔；

上盖，底端开设有第二凹槽，顶端开设有与所述第二凹槽连通的第一音孔，盖合于所述底盖上，其中，所述第二凹槽和所述第一凹槽共同形成密闭的容腔；以及，

声信号转换组件，一端间隙设置于所述第一凹槽内，另一端密封设置于所述第二凹槽内；

其中，于所述第一音孔的轴向方向上，所述声信号转换组件根据所述第一音孔接收声波的振动频率能自适应调整与所述底盖间的距离；相邻的两所述麦克风单体之间的横向中心距离为80mm-120mm。

2.根据权利要求1所述的麦克风结构，其特征在于，所述第二凹槽包括：

第一槽孔；和，

第二槽孔，与所述第一音孔相通，大小小于所述第一槽孔的大小；

所述声信号转换组件包括：

接收部，密封设置于所述第二槽孔内；和，

振动部，容纳于所述第一槽孔和所述第一凹槽内。

3.根据权利要求2所述的麦克风结构，其特征在于，所述麦克风单体还包括设置在所述接收部的端部上用以防止所述第一音孔和所述第二槽孔导通的第一垫圈，所述第一垫圈上开设有与所述第一音孔相通的第二音孔。

4.根据权利要求2所述的麦克风结构，其特征在于，所述麦克风单体还包括设置于所述第一凹槽内、支撑所述振动部的第一垫片。

5.根据权利要求1所述的麦克风结构，其特征在于，所述上盖的顶端开设有防水槽，所述第一音孔开设于所述防水槽的槽底上；所述麦克风单体还包括防水件，所述防水件设置于所述防水槽内以盖住所述第一音孔。

6.根据权利要求2所述的麦克风结构，其特征在于，所述麦克风单体还包括套设在所述上盖的端部上的第二垫圈；所述第二垫圈开设有与所述第一音孔相通的第三音孔。

7.根据权利要求1所述的麦克风结构，其特征在于，各所述麦克风单体的语音识别距离范围为2m-4m。

8.音箱，其特征在于，所述音箱包括：

主壳，开设有腔体，腔壁上开设有与所述腔体连通的安装孔；

扬声器，一端安装于所述安装孔内，另一端收容在所述腔体内；

麦克风结构，为根据权利要求1至7任一项所述的麦克风结构，各所述麦克风单体设置于所述主壳上，所述底盖的所述连通孔与所述腔体连通。

9.根据权利要求8所述的音箱，其特征在于，所述音箱还包括无线通讯模块，各所述麦克风单体通过所述无线通讯模块与对应的所述扬声器无线连接。

10.根据权利要求8所述的音箱，其特征在于，所述麦克风单体的拾音位置与对应的所述扬声器的发声位置之间的距离为40mm-120mm。

Images