CN114697691B - 一体式音视频交互设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及音视频交互设备的技术领域，本申请提供一种一体式音视频交互设备。本申请所提供的一体式音视频交互设备包括：底座，以及设于底座上的支撑框架；所述支撑框架上设置有显示屏和配置多组扬声器的音响系统，分别用于播放视频画面和音频信息；所述显示屏和音响系统连接集成音视频处理功能的电路板，所述电路板包括相互隔离设计的主板模块和效果器；所述主板模块连接所述显示屏的驱动电路，所述效果器连接所述音响系统；所述主板模块集成电视机和点唱机功能，用于同屏幕数字接口驱动所述显示屏显示。本申请所提供的方案有助于达到期望的音效效果。

Description

一体式音视频交互设备

技术领域

本申请涉及音视频交互设备的技术领域，具体而言，本申请涉及一体式音视频交互设备。

背景技术

随着娱乐生活的越来越丰富，日常生活中的听觉享受也备受关注。为了更好地实现听觉享受，在一些娱乐场所中，如KTV，会议室、餐厅等等场景当中，一般都是配置多种音频设备和视频播放设备，以实现音视频交互使用功能。

但是，上述每个场景中均需要根据使用需要布置各种各样的设备，如点歌机、电视机、音箱和扩音器等等，现场安装复杂、麻烦。而且用户在使用这些设备时，需要一定的专业知识才能够有效调节，操作繁杂；而且每个设备都有各自电源供电和连接线路，现场造成线路混乱的问题，不利于在上述各种场景中使用，并达到期望的音效效果。

发明内容

针对上述现有的音响设备的零散组合所造成的音效不能统一控制和调节的问题，本申请提供了一种一体式音视频交互设备。

第一方面，本申请所提供的一体式音视频交互设备，其包括：底座，以及设于底座上的支撑框架；

所述支撑框架上设置有显示屏和配置多组扬声器的音响系统，分别用于播放视频画面和音频信息；

所述显示屏和音响系统连接集成音视频处理功能的电路板，所述电路板包括相互隔离设计的主板模块和效果器；

所述主板模块连接所述显示屏的驱动电路，所述效果器连接所述音响系统；

所述主板模块集成电视机和点唱机功能，用于同屏幕数字接口驱动所述显示屏显示；

所述主板模块接收输入的音频信号，通过隔离后传输到效果器，所述效果器对音频信号进行处理后，通过所述音响系统进行播放；

所述显示屏、音响系统和所述电路板内置独立的供电模块，各个供电模块由电源系统进行供电。

在第一方面的可选实施例中，所述底座为移动式设计；

所述支撑框架包括安装在底座上的两根支撑柱；所述音响系统包括第一音箱和第二音箱；

在所述支撑柱中部设置所述显示屏，在所述支撑柱底部和顶部分别设置所述第一音箱和第二音箱。

在第一方面的可选实施例中，所述第一音箱内置有多个不同工作频率的扬声器；

所述主板模块上设置有多个音频信号的输出通道，每个所述音频信号输出通道输出特定频率的音频信号至相应的扬声器；

所述扬声器在是所述第一音箱内按照设定的间距和相对位置进行排列布置，且各个所述扬声器按照设定的发射角度进行设置；

各个所述扬声器在所述主板模块的控制下进行播放音频信号，所述扬声器通过所述排列布置和发射角度的相互作用下，在距离所述一体式音视频交互设备前侧的一设定位置区域产生特定频率特性范围的叠加声场。

在第一方面的可选实施例中，所述第一音箱包括两组扬声器组合；其中，每个扬声器组合包括至少一个高频扬声器和一个中低频扬声器；

所述两组扬声器组合以设定的中心距离分别安装在所述第一音箱的左右两侧；其中，所述两组扬声器组合分别形成左声道和右声道。

在第一方面的可选实施例中，所述第一音箱安装在一体式音视频交互设备的支撑框架的第一设定高度上；

所述中心距离的取值满足：所述两组扬声器组合在所述设定位置区域的第一高度位置处产生特定频率特性范围的叠加声场。

在第一方面的可选实施例中，所述中心距离的取值满足如下关系：

L＝2*R*tanα

其中，L为所述两组扬声器组合的中心距离，α为立体声收听角度，R为所述第一音箱到所述设定位置区域的距离。

在第一方面的可选实施例中，所述第一音箱到所述设定位置区域的距离R的取值满足如下关系：

且

其中，H为所述第一音箱的第一设定高度，h为第一高度，D为一体式音视频交互设备的到所述设定位置区域的距离，β为最大声轴俯角。

在第一方面的可选实施例中，所述的一体式音视频交互设备还包括：

所述第二音箱内置低频扬声器，所述低频扬声器形成低频声道；

其中，所述第二设定高度小于第一设定高度；

所述低频扬声器与所在的水平面之间形成设定范围仰角，以使得在所述设定位置区域内，所述低频扬声器的低频音效与所述两组扬声器组合的特定频率的声场形成叠加声场。

在第一方面的可选实施例中，所述的一体式音视频交互设备，所述电源系统包括高压电源板；所述高压电源板包括：连接电源线的干扰抑制电路，一分多的分线器；

其中，所述干扰抑制电路匹配所述主板模块和功放板的敏感频率；

所述干扰抑制电路的输出端连接所述分线器；

所述主板模块和功放板上分别设有开关电源电路；

所述主板模块和功放板通过开关电源电路分别连接所述分线器的一个输出端，所述分线器每个输出端对应一路子电源；

所述干扰抑制电路用于对电源信号中与主板模块和功放板的音频敏感频段相对应的电源噪声进行抑制；所述开关电源电路用于对子电源进行降压和滤除该子电源中的干扰噪声。

在第一方面的可选实施例中，所述高压电源板还包括：连接电源线的待机电源电路、控制电路和电源开关；

所述待机电源电路通过所述控制电路连接所述电源开关，所述电源开关连接在电源线与干扰抑制电路之间；

所述待机电源电路输出电源至控制电路，所述控制电路输出控制信号至所述电源开关；其中，所述电源开关包括手动控制开关、自动定时开关、远程网络控制开关的一种或多种。

在第一方面的可选实施例中，所述主板模块上设有音频信号输入接口、视频信号输出接口以及至少一个源端数据接口；

所述音频输入接口连接麦克风或者外部声音源，所述视频信号输出接口连接显示屏，所述源端数据接口通过多芯线缆连接所述功放板的末端数据接口；

所述高压电源板连接所述主板模块、功放板和显示屏，所述功放板连接至少一个音箱的扬声器；

所述主板模块集成电视机和点歌机功能，用于向所述显示屏输出视频信号并驱动显示屏进行显示，以及向所述功放板输出控制信号和音频信号；

所述功放板，用于执行所述控制信号对应的操作以及对所述音频信号进行放大处理，并驱动所述音箱的扬声器播放音频信号。

在第一方面的可选实施例中，所述音响系统包括功放板；所述功放板上设有用于上下电控制的功放控制电路；

所述功放板的开关电源电路还连接功放电源开关；

所述功放控制电路连接所述功放电源开关；

所述功放控制电路包括：延时电路、检测比较电路、放电电路和执行电路；其中，所述延时电路连接电源，所述延时电路通过执行电路连接至功放设备；所述检测比较电路连接电源和放电电路；所述放电电路连接延时电路；

上电时，所述延时电路通过充电方式进行延时启动，在充电完成后触发所述执行电路输出控制信号开启功放设备，对功放设备进行上电保护；

在掉电时，所述检测比较电路快速检测到电源的电压降低，启动放电电路对延时电路进行放电；所述延时电路在放电完成后触发所述执行电路输出保护信号关闭功放设备，对功放设备进行掉电保护。

在第一方面的可选实施例中，所述主板模块还连接直播摄像头、AI摄像头和拾音器；

所述直播摄像头用于拍摄设定空间范围内的视频流传输至主板模块；

所述拾音器用于利用AI算法定向说话的用户，并拾取用户的说话内容得到音频流传输至主板模块；

所述主板模块用于将所述视频流和音频流合成音视频文件，通过网络发送至后台服务器；

所述后台服务器用于将所述音视频文件传输到其他音视频一体机上，以进行本音视频一体机与其他音视频一体机之间进行实时音视频互动和直播；

所述AI摄像头，用于拍摄设定空间范围内的用户图像画面；

所述AI摄像头通过AI处理模块连接主板模块；

所述AI处理模块通过AI算法将所述用户图像画面转换成用户信息和/或肢体运动信息；

所述主板模块，用于依据所述用户信息对用户脸部识别定位，控制所述直播摄像头的拍摄角度和焦距；或者依据所述肢体运动信息与用户进行体感互动游戏。

在第一方面的可选实施例中，所述的一体式音视频交互设备，还包括：触摸屏幕，所述触摸屏幕与所述主板模块连接；

所述触摸屏幕用于接收用户的触控操作，生成触控数据，发送至所述主板模块，通过所述主板模块向所述一体式音视频交互设备的其他部分输出控制指令。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

在本申请的实施例中所提供的一体式音视频交互设备，能够根据音频源的分类，并且对音频源的解码得到各个特定频率的音频信号组合，根据设定的扬声器的排列布置和发射角度，在设定位置区域中产生特定的叠加声场，可以使得在该设定位置区域内能够最大程度还原音频源的设计播放效果，或者达到某种期望的音效效果。

本申请所提供的结合了音频装置和显示屏所形成的一体化一体式音视频交互设备，形成了一小型的音视频娱乐系统，能够方便移动至不同的场所实现娱乐功能，而且，该一体式音视频交互设备实现对电连接进行一体化统筹，有助于解决使用现场造成线路混乱的问题。

进一步的，本申请通过独立的高压电源板、主板模块以及至少一个功放板；主板模块上设有音频信号输入接口、视频信号输出接口以及至少一个源端数据接口，源端数据接口通过多芯线缆连接所述功放板；该技术方案中，各个板卡和线路的硬件集成度高，电路布线简单，而且减少了线缆内部的地环效应对音频信号的干扰，具有更好的音频播放效果，可以适应多场景应用的现场部署。

进一步的，功放板上设置上下电控制的功放控制电路，可以对功放板进行静音处理和关断处理，避免开关机时产生的冲击信号对功放板和扬声器的影响，保护了功放板和扬声器的安全。

进一步的，通过直播摄像头、AI摄像头、拾音器、扫码器、网络通讯模块等实现了联网直播功能，用户可以利用音视频一体机设备进行直播互动，对音视频一体机设备进行远程控制，与其他音视频一体机设备进行互动等，提升了用户使用体验。而且通过外围设备接口连接外围设备，便于通过外围设备来输入相关信息，对音视频一体机设备进行控制等，提升音视频一体机设备使用便利性。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过实践了解到。

附图说明

上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请的一个实施例所提供的一体式音视频交互设备的示意图；

图2为本申请所提供的实施例的第一音箱与人的位置关系俯视图；

图3为本申请所提供的实施例的第一音箱与人的位置关系侧视图；

图4为本申请所提供的一个实施例中的第一减震结构的剖面结构示意图；

图5为本申请所提供的一个实施例中的麦克风放置结构的剖面结构示意图；

图6为本申请一个实施例所提供的音视频一体机设备电路的结构示意图；

图7为本申请另一个实施例所提供的音视频一体机设备电路的结构示意图；

图8为本申请一个实施例所提供的多芯线缆连接示意图；

图9为本申请一个实施例所提供的功放控制电路结构示意图；

图10为本申请所提供的功放控制电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和示例性实施例对本申请作进一步地描述，其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本申请的特征是不必要的，则将其省略。

参照图1，图1为本申请的一个实施例所提供的一体式音视频交互设备的示意图。

本申请的一个实施例所提供的一体式音视频交互设备100。该一体式音视频交互设备100包括底座，以及设于底座上的支撑框架；所述支撑框架上设置有显示屏和配置多组扬声器的音响系统，分别用于播放视频画面和音频信息；所述显示屏和音响系统连接集成音视频处理功能的电路板，所述电路板包括相互隔离设计的主板模块和效果器；所述主板模块连接所述显示屏的驱动电路，所述效果器连接所述音响系统；所述主板模块集成电视机和点唱机功能，用于同屏幕数字接口驱动所述显示屏显示；所述主板模块接收输入的音频信号，通过隔离后传输到效果器，所述效果器对音频信号进行处理后，通过所述音响系统进行播放；所述显示屏、音响系统和所述电路板内置独立的供电模块，各个供电模块由电源系统进行供电。

本申请所提供的一体化一体式音视频交互设备100，形成了一小型的音视频娱乐系统，能够方便移动至不同的场所实现娱乐功能，而且，该一体式音视频交互设备100便于实现对电连接进行一体化统筹，有助于解决使用现场造成线路混乱的问题。

所述底座为移动式设计；所述支撑框架包括安装在底座上的两根支撑柱；所述音响系统包括第一音箱和第二音箱；在所述支撑柱中部设置所述显示屏，在所述支撑柱底部和顶部分别设置所述第一音箱和第二音箱。

该和第一音箱10所构成在所述第一音箱10内置多个扬声器，每个扬声器对应特定的工作频率，多个扬声器之间可具备各自的工作频率。对于不同的工作频率，主板模块对应设置不同的输出通道。主板模块对所接收的音频信号并解码后得到各个特定频率的音频信号，并向对应的工作频率的扬声器输出特定频率的音频信号。

参照图1，图1为本申请的一个实施例所提供的一体式音视频交互设备的示意图。

所有扬声器按照设定的间距和相对位置在第一音箱10内进行排列布置，并且，每个扬声器按照各自设定的发射角度进行设置，使得第一音箱10中的扬声器所播放的音频信号能够在一体式音视频交互设备100的前侧的一设定位置区域进行叠加，形成叠加声场。该叠加声场具备所有输出音效的特定频率，并具备特定的辐射范围。

本申请所提供的音响设备能够将多个与主板模块连接的不同工作频率扬声器，按照设定的排列布置和发射角度进行设置，使得该音响设备在一体式音视频交互设备100前侧的设定位置区域内产生具有特定频率和特定范围的叠加声场，从而，根据该申请的技术方案所提供的音响设备能够通过各个扬声器的排列布置和发射角度的一次性的组合调节，在设定位置区域内获取特定频率的叠加声场，避免了需要对不同的音响装置进行分别控制和调节的困难。

在该第一音箱10内设置了两组扬声器组合11。一组扬声器组合11可以包括多个不同工作频率的扬声器，在本实施例中，每组组扬声器组合11包括至少一个高频扬声器12和一个中低频扬声器13。

在本实施例中，将两组扬声器组合11的中心的距离命名为中心距离。而该两组扬声器组合11以设定的中心距离分别设置在该第一音箱10的左右两侧。而且，该两组扬声器组合11的扬声器的排列布置呈镜面对称，每组扬声器组合11中的各个扬声器从主板模块对应的通道中获取对应工作频率的音频信号，分别形成左声道和右声道，并根据设定的发射角度向设定位置区域产生特定频率的叠加声场。在本申请的实施例中，能够根据音频源的分类，并且对音频源的解码得到各个特定频率的音频信号组合，根据设定的扬声器的排列布置和发射角度，在设定位置区域中产生特定的叠加声场，可以使得在该设定位置区域内能够最大程度还原音频源的设计播放效果，或者达到某种期望的音效效果。

对于同一声道，即左声道或右声道，将高频扬声器12和中低频扬声器13相互靠紧，从而获取更好地轴向响应以及水平方向和垂直方向的指向性响应。

对于本实施例中的高频扬声器12设置声波扩散体(图未示)，其中，该声波扩散体的水平方向角度为90°～150°，垂直方向角度为60°～120°，且该高频扬声器12的中轴为0°，使得频率响应偏差保持在5DB波动范围内。

该第一音箱10设置为开口音箱，且所述第一音箱10还设置前导式倒相管14，所述前导式倒相管14设置在中低频扬声器13的内侧位置。该倒相管14与中低频扬声器13为同一朝向。且左右声道各配1-2根倒相管14。当一个声道只有一根倒相管14时，每个倒相管14开口尺寸为2～3.5英寸。若一个声道只有两根倒相管14时，每个倒相管14开口尺寸为1～2英寸，且两个倒相管14的中心距离为60-150mm。

对于上述提到的第一音箱10，安装在一体式音视频交互设备100的支撑框架20的第一设定高度上。该第一设定高度的设计目的，是使得第一音箱10内的扬声器能够根据设定的发射角度，所播放音频信号在设定位置区域内形成设计的叠加声场，得到预期的音效。

在该第一设定高度的条件下，两组扬声器组合11之间的中心距离的取值满足：该第一音箱10的左右两侧的两组扬声器组合11在所设定位置区域内的第一高度位置处产生特定频率特定范围的叠加声场。

为了能够更清楚地说明上述对第一音箱10位置所要满足的设定关系，在以下的具体描述中，将该第一音箱10所播放的音频信号的接收对象为人，而该第一高度位置为人的耳朵位置。

对于人的耳朵对声音的一般接收的频段范围在20～20KHZ，而对应该第一音箱10而言，由于其内置高频扬声器12和中低频扬声器13，人对该第一音箱10的接收音频的范围在80～20KHZ之间。而且，由于两组扬声器组合11形成了左声道和右声道，对于在设定位置区域的人而言能够收听到立体声音效。对于能够接收到立体声音效有对应立体声区域。根据反复测试得到，能够接受到该立体声区域范围是分别位于左声道和右声道的扬声器，即第一音箱10中的两组扬声器组合11的中心的两侧的立体声收听角度的范围。

参照图2-3，图2为本申请所提供的实施例的第一音箱与人的位置关系俯视图；图3为本申请所提供的实施例的第一音箱10与人的位置关系侧视图。

如图2，为了使得第一音箱10中的两组扬声器组合11所播放的音频信号能够被位于Y点所在的设定位置区域的人的耳朵所听到，该两组扬声器组合11的中心距离与立体声收听角度和第一音箱10到所述设定位置区域的距离具有空间关系。

具体地，该中心距离的取值满足如下关系：

L＝2*R*tanα (1)

其中，L为所述两组扬声器组合11的中心距离，α为立体声收听角度，R为所述第一音箱10到所述设定位置区域的距离。

在本实施例中，由于该音频信号的形成是分别由处于第一音箱10的左右两侧的两组扬声器组合11发出，即该两组扬声器组合11为非共点扬声器，用于不用频段重放时，辐射点是在垂直或者水平方向分隔开的。即当左声道高频扬声器12位于左侧，若高频扬声器12与中低频扬声器13在同一平面，这种方式的零延迟平面ZDP轴偏离聆听，向右指向聆听者左耳。而与左声道呈镜面布置的右声道，当右声道高频扬声器12位于右侧，若高频扬声器12单元与中低频扬声器13在同一平面，这种方式的零延迟平面ZDP轴偏离聆听，向左指向聆听者右耳，从而能够实现更好地立体声重放效果。

当一体式音视频交互设备100的到所述设定位置区域的距离为2米时，该ZDP轴的偏离角度为10.5°，即立体声收听角度为10.5°。此时，位于第一音箱10的中轴上的设定位置区域的左右两侧所接收到的音频信号能够实现零延迟的效果，更好实现立体声重放效果。

对于第一音箱10到所述设定位置区域的距离R，则是根据第一音箱10的第一设定高度与第一高度之间的高度关系，以及安装该第一音箱10的一体式音视频交互设备100与位于设定位置关系的人之间的距离所确定的。

具体地，第一音箱10到所述设定位置区域的距离R的取值满足如下关系：

其中，H为所述第一音箱10的第一设定高度，h为第一高度，D为一体式音视频交互设备100的到所述设定位置区域的距离。

在本实施例中，为了配合一体式音视频交互设备100中的其他装置的设置，将该第一音箱10与位于设定位置区域中的人的角度，在本实施例中，该角度为声轴角度≤15°。而且，第一音箱10的第一设定高度H高于第一高度h，该第一音箱10的发射角度向下倾斜，该第一音箱10所播放的音频信号能够覆盖更大的区域范围。此时，该声轴角度为声轴俯角。

因此，该第一音箱10到所述设定位置区域的距离R的取值中所对应的第一音箱10的第一设定高度与第一高度之间的高度差，以及一体式音视频交互设备100的到所述设定位置区域的距离之间的位置关系满足如下关系：

其中，β为最大声轴俯角。

在本申请的实施例中，该第一高度设定为1-1.75米之间。若该第一高度的对象为成人站立时的高度，如图3中人像A的耳朵高度，则该第一高度的范围为1.5-1.75米之间，若成人坐立时的高度，如图3中人像B的耳朵高度，或者对象为儿童时，则该第一高度的范围为1.2-1.5米之间。将设定位置区域预设为距离一体式音视频交互设备100前侧的2-5米的范围。该第一音箱10的第一设定高度在1.7-2.2米之间，该第一设定高度可以根据该音响设备所在的空间的楼顶的高度进行调整，尽量降低楼顶对该音响设备所播放的声音所造成的回音程度。

当第一高度为最小值时，对应的声轴俯角为最大值。根据上述对第一高度的最小设定值为1.2米时，所对应的声轴俯角为最大声轴俯角15°。

以设定位置区域的最小距离值2米作为临界值，该声轴俯角15°。根据上述公式(3)，得到的第一音箱10的高度为1.74米，满足第一设定高度的范围。

进一步根据上述公式(2)，得到对应的第一音箱10到所述设定位置区域的距离R的取值为2.07米。

根据上述公式(1)，其中，立体声收听角度取ZDP轴的偏离角度为10.5°，最终得到第一音箱10的两组扬声器组合11的中心距离的取值为0.77米。

根据对该两组扬声器组合11的中心距离进行调整后，对于上述设定的距离一体式音视频交互设备100前侧的2-5米的设定位置区域范围内，两组扬声器组合11的两个高频扬声器12之间的间距为0.8m-1.4m，两个中低频扬声器13之间的间距为0.4m-1m。而上述得到的两组扬声器组合11的中心距离符合能够符合上述对两组扬声器组合11的两个高频扬声器12之间和两个中低频扬声器13之间的间距设定。因此，根据本实施例对音响设备中的第一音箱10的两组扬声器组合11的排列布置和发射角度的设置，能够在距离所述一体式音视频交互设备100前侧的一设定位置区域产生特定频率特性范围的叠加声场。

其中，在该实施例中，该扬声器的发射角度是根据立体声收听角度和声轴俯角，得到的声轴的角度，即声波传播方向的轴线角度。

本申请所提供的一体式音视频交互设备100，还包括检测装置和角度调整装置(图未示)。在本实施例中，该检测装置设置在第一音箱10上，向第一音箱10所在的一体式音视频交互设备100前侧区域发射检测信号，通过遮挡区域的反射，生成反射信号，并反馈至主板模块。在本实施例中，可以通过对反射信号的解析和识别，确认该遮挡区域是否为检测对象。若是，通过主板模块计算得到检测对象的位置参数。该位置参数可以包括检测对象的高度和与一体式音视频交互设备100的实测距离。

在本实施例中，该检测装置可以是摄像装置30，图1中的位于第一音箱10上方的摄像装置30，通过对一体式音视频交互设备100的前侧区域摄像，接收到的检测图像所生成的反射信号，对检测图像的原始背景上的其他图像进行识别，确认是否存在检测对象。若有，则通过对所确认的检测对象的景深和大小的参数计算得到对应的检测对象的高度和/或与一体式音视频交互设备100的实测距离等参数。

该检测装置也可以是红外检测装置(图未示)。通过对一体式音视频交互设备100的前侧区域发射检测红外光，该检测红外光经过前侧区域的遮挡后，形成反射信号，并反馈至主板模块。主板模块通过对检测红外光的发出时间与反射信号的接收时间的差值，经过计算得到对应的遮挡区域与该一体式音视频交互设备100的距离。而该检测红外光可以是包含多束发射光线，通过反射信号，计算该遮挡区域的轮廓，并通过识别得到该遮挡区域是否为检测对象。如果是，则根据反射信号进行计算，得到对应的检测对象的高度和/或与一体式音视频交互设备100的实测距离。

该检测装置还可以包括摄像装置30和红外检测装置。具体的执行过程可以是，通过对一体式音视频交互设备100的前侧区域摄像，接收到的检测图像所生成的反射信号，对检测图像的原始背景上的其他图像进行识别，确认是否存在检测对象。若有，则触发红外检测装置获取一体式音视频交互设备100的前侧区域的检测对象的高度和实测距离。

在此基础上，本实施例中的第一音箱10内还设置扬声器组合11连接的角度调整装置。根据该检测对象的实测距离，确认该检测对象是否处于设定位置区域。如果是，所述主板模块根据所获取的遮挡区域的高度向角度调整装置输出控制信号，将调整第一音箱10中的扬声器组合11的发射角度。以使得两组扬声器组合11能够在设定位置区域的第一高度位置处产生特定频率特定频率特性范围的叠加声场。

基于上述的实施例的音响设备的设计思想，若该遮挡区域是人，则可以将该遮挡区域预设为人的形状，并通过识别将人与其他遮挡区域进行区分，得到在设定位置区域每个人的高度，并求取所有人的平均高度。根据该平均高度输出控制信号至该角度调整装置，从而达到调整扬声器组合11的发射角度。

本申请提供的一体式音视频交互设备还可以包括距离调节装置。该距离调节装置主要是用于调整第一音箱10内的两组扬声器组合11之间的中心距离，直至两组扬声器组合11所重叠区域位于该设定位置区域的范围内，产生特定频率特性范围的叠加声场。本实施例能够确保在设定位置区域的范围内能够接收到两组扬声器组合11所发出的叠加声场。

在此基础上，每组扬声器组合11在120°的辐射范围内，在第一音箱10中，将每组扬声器组合11的辐射范围调整至其辐射范围为一体式音视频交互设备100前侧区域，并使得该一体式音视频交互设备100前侧的辐射范围的夹角在120°的范围内，此时，每组扬声器组合11的正向前方，该两组扬声器组合11之间的中心轴与第一音箱10的前侧面板的中心轴重合。由于两组扬声器组合11所重叠区域的中轴与两组扬声器组合11之间的中心轴重合，该两组扬声器组合11所重叠区域的中轴为该设定位置区域的中轴。因此，设定位置区域的中轴与所述第一音箱10的前侧面板的中心轴重合。该前导式倒相管14的作用是将向后发射的低频声波与向前发射的低频声波进行叠加，以增加中低频的输出声压，使得低频声波加强，在听觉上收听到的低频声音显得更为醇厚。

对于人的耳朵对声音的一般接收的频段范围在20～20KHZ，而对应该第一音箱10而言，由于其内置高频扬声器12和中低频扬声器13，人对该第一音箱10的接收音频的范围在80～20KHZ之间。

所述第二音箱40设置在第二设定高度。在该第二音箱40内设置有低频扬声器41，该低频扬声器41形成低频声道。其中，该第二设定高度小于第一设定高度。在本实施例中，该低频扬声器41处于一体式音视频交互设备100的底部区域，并与其水平面形成仰角。其中，该仰角在设定大小范围内，使得第二音箱40的辐射区域与第一音箱10中的两组扬声器组合11的对应的设定位置区域重叠，在该设定位置区域内产生特定的频率特性范围的叠加声场。在本实施例中，该第二音箱40的仰角为20°。

在本实施例中，该低频扬声器41的接收频率范围设定在20～80HZ之间，因此，能够在一体式音视频交互设备100前侧的设定位置区域内形成20～20KHZ的范围的音频信号。

在上述的第一音箱10与第二音箱40之间设置第三音箱50。在该第三音箱50设置中央声道扬声器51。该中央声道扬声器51对应主板模块设置的对白输出的单声道，从该中央声道扬声器51从所述单声道获取并播放对白音频信号。

上述的第一音箱10、第二音箱40和第三音箱50中各自的扬声器，分别对应主板模块设置有各个音频信号的输出通道，并根据各个扬声器的位置设置形成对对应的声道，并向一体式音视频交互设备100前侧的设定位置区域输出特定频率特性范围的叠加声场。

但是，在音效播放的过程中，所输出的音频信号是变化的。该变化包括经过主板模块解析的音频信号是否包括对应的频段和声道。如果包括，则根据对应的频段和声道，向对应的扬声器进行音频输出。

而且，对于上述的第一音箱10、第二音箱40和第三音箱50的有效电声容积是与其对应的工作频率和服务区域的整体容积大小。如在本实施例中，服务区域的整体容积的长度为3-5m，宽度为2-3米，高度为3米，则对应的服务区域的整体容为18-45平方米之间，第一音箱10有效电声容积为8L～16L，在本实施例中为10L；而第二音箱40可以包括单只8寸的低频扬声器41，对应的有效电声容积为30L～45L之间；若包括两只8寸的低频扬声器41，对应的有效电声容积为45L～90L之间。第二音箱40可以包括单只10寸的低频扬声器41，对应的有效电声容积为35L～55L之间，若包括两只10寸的低频扬声器41，对应的有效电声容积为60L～120L之间。可以根据服务区域的变化，使用的不同低频扬声器41的组合。

在本申请所提供一体式音视频交互设备100还包括减震结构。该减震结构是用于对上述的第一音箱10和第二音箱40，甚至包括第三音箱50固定在一体式音视频交互设备100的支撑框架20上的，在本实施例中，该减震结构将音箱固定在支撑框架20的两侧支撑柱21上。

参照图4，图4为本申请所提供的一个实施例中的第一减震结构的剖面结构示意图。

该第一减震结构60包括第一软性减震圈套61、第一螺栓62和第一螺母63；其中，所述第一软性减震圈套61固定在所述支撑柱21的固定孔上，所述第一螺栓62分别依次穿过所述第一软性减震圈套61和所述音箱的外壁，将音箱固定在设定位置上。并通过第一螺母拴紧于该第一螺栓62的末端，将音箱固定在所述支撑柱21上。

在上述所提供的音响设备的基础上，本申请还提供一种一体式音视频交互设备100。如图1所述，该一体式音视频交互设备100可以包括上述任一实施例所提供的音响设备，以及位于第一音箱10的正下方的显示屏70，该显示屏70和第一音箱10分别垂直于地面的中轴线重合。位于该第一音箱10两端的扬声器组合11关于该中轴线对称设置。在本实施例中，该显示屏70固定在支撑框架20的支撑柱21上，与第一音箱10和/或第二音箱40、第三音箱50形成一体化的一体式音视频交互设备100。

在本实施例中，在显示屏70下方，还设置通信接入模块71，在该通信接入模块71上设置接入码72，如二维码，用于为终端提供连接该一体式音视频交互设备100的通信路径，如通过终端扫该接入码72，能够向该扫码的终端推送该一体式音视频交互设备100对应的公众号、小程序或应用程序，以供登入该一体式音视频交互设备100对应的数据库。若该终端已预置对应的链接路径，则根据终端的账户信息直接登入该一体式音视频交互设备100的控制系统。

在该一体式音视频交互设备100，还包括分离于该一体式音视频交互设备100的环绕音箱(图未示)，该环绕音箱内置环绕音效喇叭，该环绕音效喇叭对应主板模块设置的后中声场声道，从而形成一套全音频段的视听系统，能够满足各种音视频的使用需求。

参照图5，图5为本申请所提供的一个实施例中的麦克风放置结构的剖面结构示意图。

在该一体式音视频交互设备100上还包括语音输入模块80。在本实施例中，该语音输入模块80包括麦克风81和麦克风放置结构82。该麦克风放置结构82包括挂架主体84。在本实施例中，该挂架主体84为半包围的圆筒状，用于该麦克风81插设在其中。

该挂架主体84的外侧设置固定部86，所述固定部86突出设置在挂架主体84的外壁。该固定部86通过第二螺栓87将挂架主体84固定在支撑柱21的设定位置，该第二螺栓87依次穿设于支撑柱21和固定部86。在第二螺栓87穿设于支撑柱21的位置上开设有葫芦孔22，以便该第二螺栓87更容易穿过支撑柱21。

进一步，该麦克风放置结构82还包括第二减震结构83，该第二减震结构83设置在于所述固定部86和所述支撑柱21之间。

该第二减震结构83包括：套设于挂架主体84上边缘的上软性减震套85a和下边缘的下软性减震套85b，以及插销组件88。在本实施例中，该固定部86为凸型结构件，其两侧的突出部分别嵌套于该上软性减震套85a和下软性减震套85b内。该插销组件88包括插销88a、插销手柄88b和插销弹簧88c。该插销88a通过支撑柱21上的插孔23，依次穿设于支撑柱21和固定部86，并安装于靠近下软性减震套85b的一端。在本实施例中，该固定部86安装插销88a的部位呈凹型状。该插销88a插设于固定部86的中段部露出，并且，该插销手柄88b套设在该露出的中段部，用于拧紧该插销88a，使该插销88a的末端抵于固定部86的凹槽中。该插销88a抵于固定部86凹槽的一端为凹型状，在该凹型状与固定部86的凹槽之间设置插销弹簧88c，该插销弹簧88c抵制于固定部86和插销88a之间，用于抵消挂架主体84向支撑柱21带来的作用力。

当麦克风81从挂架主体84抽出或放回至挂架主体84中，通过该上软性减震套85a和下软性减震套85b的设置，对麦克风81与挂架主体84之间起到了缓冲的作用，降低了麦克风81与挂架主体84发生相对运动的过程中，麦克风81对挂架主体84的作用力。进一步地，麦克风81对挂架主体84的作用力通过位于插销88a末端的插销弹簧88c的抵消作用，减少了固定部86对支撑柱21的作用力，从而能够进一步减少麦克风81与挂架主体84发生相对运动的过程中，麦克风81对挂架主体84的作用力。

该麦克风放置结构82可以根据设计需求调整挂架主体84的长度，以及其内壁的形状，以对应于麦克风81不同部位的外轮廓，如对应麦克风的颈部位置的外轮廓，形成颈部挂置式的麦克风放置结构82；若对应麦克风的尾部位置的外轮廓，则形成尾部插入式的麦克风放置结构82。

本申请的技术方案，主要是音视频一体机设备的电路设计，通过提供一种集成度高的电路，同时可以使得布线更加简单，并提升音频信号质量。本申请的电路中高压电源板通过电源插头连接在电源线(一般是交流220V)的路上。

参考图6，图6为本申请一个实施例所提供的音视频一体机设备电路的结构示意图。

所述电源系统包括高压电源板；所述高压电源板包括：连接电源线的干扰抑制电路，一分多的分线器。

其中，所述干扰抑制电路匹配所述主板模块和功放板的敏感频率；

所述干扰抑制电路的输出端连接所述分线器；

所述主板模块和功放板上分别设有开关电源电路；

所述主板模块和功放板通过开关电源电路分别连接所述分线器的一个输出端，所述分线器每个输出端对应一路子电源；

所述干扰抑制电路用于对电源信号中与主板模块和功放板的音频敏感频段相对应的电源噪声进行抑制；所述开关电源电路用于对子电源进行降压和滤除该子电源中的干扰噪声。

在一个实施例中，一体式音视频交互设备的电路的源端数据接口包括多组引线接口；多芯线缆至少包括一组电源线、一组音频信号线和一组通讯线。

对于工作状态信息，可以是正常状态、短路保护、过载保护、过压保护等等；具体的，功放板在运行过程中产生的工作状态相关信息都可以通过RS485总线传输到主板模块，主板模块可以对这些信息进行处理后显示出来，或者通过网络传输到后台服务器，然后发送给用户的终端设备进查看和监控，提升了监控智能化程度。

对于控制信息，可以是电源管理指令、调节音量指令、设备参数设置指令等等；具体的，主板模块可以在功放板不工作时，通过I2C总线下发指令关闭功放板的电源，节省能耗，另外也可以通过I2C总线下发音量调节指令等等，以实现远程控制功能。

隔离电路可以包括连接电源输入接口的光电耦合器；连接音频输入接口的第一数字隔离芯片；连接RS485总线通讯输入接口的第二数字隔离芯片；以及连接I2C总线的通讯输入接口的第三数字隔离芯片；通过隔离电路，给每个接口设置隔离功能，从而减少了主板模块与功放板直接的干扰传输，提升了音频信号质量；通过第一数字隔离芯片、第二数字隔离芯片和第三数字隔离芯片，能够对各组接口传输数字信号进行有效隔离保护，提升了数字信号传输质量。

在本实施例中，电源线可以通过光电耦合器进行隔离，有效抑制了功放板的干扰信号影响主板模块的音频信号；特别是功放板中，在音频设备开关机时会产生冲击信号，为了避免冲击信号的影响，为此可以设计上电延时保护和掉电静音保护；其中，主板模块输出的电源信号可以作为控制信号被功放板进行检查，利用光电耦合器是否导通来确定是否上电和掉电；由此可以更好保护功放板。

在一个实施例中，主板模块包括核心板，以及连接核心板的数字信号处理板和模拟信号处理板；其中，核心板内置在一个腔体中，屏蔽外部干扰。

本实施例的技术方案，源端数据接口设计多组引线接口，多芯线缆至少包括一组电源线、一组音频信号线和一组通讯线；可以在电源控制、音频传输以及相互通讯功能的基础上降低了布线复杂度；通过屏蔽处理，可以避免不同电路板直接的干扰，提升音频信号质量。

进一步的，高压电源板还可以包括：连接电源线的待机电源电路、控制电路和电源开关；待机电源电路通过控制电路连接电源开关，电源开关连接在电源线与干扰抑制电路之间。

待机电源电路输出电源至控制电路，控制电路输出控制信号至电源开关；其中，电源开关包括手动控制开关、自动定时开关、远程网络控制开关(利用连接控制电路的IOT远程控制模块进行远程控制)的一种或多种。

本实施例的技术方案，高压电源板上设计了干扰抑制电路，匹配功放板的敏感频率，能够过滤电源干扰，而且通过电源开关可以进行远程控制，提升了应用效果。

在一个实施例中，如图6，功放板上分别设有用于上下电控制的功放控制电路；功放板的开关电源电路还连接功放电源开关；功放控制电路连接功放电源开关。

下面阐述音视频一体机设备电路的更多实施例。

参考图7，图7为本申请另一个实施例所提供的音视频一体机设备电路的结构示意图。该电路主要包括：高压电源板，主板模块以及至少一个功放板；其中，主板模块上设有音频信号输入接口、视频信号输出接口以及至少一个源端数据接口。

音频输入接口连接麦克风或者外部声音源，视频信号输出接口连接显示屏，源端数据接口通过多芯线缆连接功放板；高压电源板连接主板模块、功放板和显示屏，向主板模块、功放板和显示屏输出电源，功放板连接至少一个音箱的扬声器。

主板模块集成电视机和点歌机功能，用于向显示屏输出视频信号并驱动显示屏进行显示，以及向功放板输出控制信号和音频信号；功放板用于执行控制信号对应的操作以及对音频信号进行放大处理，并驱动音箱的扬声器播放音频信号，并驱动音箱的扬声器播放音频信号。

作为实施例，如图7，功放板可以包括：全频功放板和低音功放板；其中，全频功放板设于全频音箱上，低音功放板设于低频音箱上。

本实施例的技术方案，通过独立的高压电源板、主板模块以及至少一个功放板，其中，引线接口包括电源接口、音频接口和通讯接口。主板模块上设有音频信号输入接口、视频信号输出接口以及至少一个源端数据接口，源端数据接口通过多芯线缆连接功放板；该技术方案中，各个板卡和线路的硬件集成度高，电路布线简单，而且减少了线缆内部的地环效应对音频信号的干扰，具有更好的音频播放效果，可以适应多场景应用的现场部署。

参考图8，图8为本申请一个实施例所提供的多芯线缆连接示意图，该连接结构中，主板模块上设有源端数据接口、功放板上设有末端数据接口和隔离电路。多芯线缆可以采用USB3.0线缆，共设计了4组接口，分别对应了电源线(引线1和2)，RS485总线(引线3和4)，SPDIF音频线(引线5和6)和I2C总线(引线7和8)，引线9是通讯线的地线。主机系统和功放系统上的接口设计为USB接口，这样在实际应用中可以简化布线难度和连接难度，通过常用的USB线即可实现多组功能接口的连接，在降低布线复杂度的同时，也降低了线缆内部的地环效应，减少了对音频信号的干扰，提升了音频播放效果。

主板模块将I2S音频信号转换成SPDIF音频信号，通过音频输出接口传输至音频输入接口；功放板用于将音频输入接口接收的SPDIF音频信号转换成I2S音频信号，并进行DAC(数模转换)转换处理。主板模块通过将I2S音频信号转换成SPDIF音频信号进行传输到功放板的功放板，功放板先将SPDIF音频信号转换成I2S音频信号，然后通过DAC转换处理输出到扬声器进行播放，由此可以提高了音频信号传输距离和抗干扰能力。

功放板可以通过RS485总线的通讯输出接口-通讯输入接口将工作状态信息反馈至主板模块；主板模块对工作状态信息进行状态显示和/或状态管理。主板模块可以通过I2C总线的通讯输出接口-通讯输入接口向功放板发送控制信息；功放板接收控制信息并执行相应的操作。

需要说明的是，除了RS485总线和I2C总线外，也可以采用其他总线或者通讯线来实现相应功能，如IIC，SPI等，在此不做限定。

对于功放控制电路，参考图9，图9为本申请一个实施例所提供的功放控制电路结构示意图，可以包括延时电路、检测比较电路、放电电路和执行电路；其中，延时电路连接电源，延时电路通过执行电路连接至功放，检测比较电路连接电源和放电电路，放电电路连接延时电路。

上电时，延时电路通过充电方式进行延时启动，在充电完成后触发执行电路输出控制信号开启功放，对功放进行上电保护；在掉电时，检测比较电路快速检测到电源的电压降低，启动放电电路对延时电路进行放电，延时电路在放电完成后触发执行电路输出保护信号关闭功放，对功放进行掉电保护。

本实施例的技术方案，功放板上设置上下电控制的功放控制电路，可以对功放板进行静音处理和关断处理，避免开关机时产生的冲击信号对功放板和扬声器的影响，保护了功放板和扬声器的安全。

参考图10，图10为本申请所提供的功放控制电路的电路图，该电路图中，检测比较电路包括：三极管Q2，储能电容C6，二极管D3和二极管D4；二极管D4连接在电源与三极管Q2的发射极之间，储能电容C6连接三极管Q2的发射极；二极管D3通过电阻R5连接在所述三极管Q2的基极，三极管Q2的基极通过电阻R5和电阻R2接地，三极管Q2的集电极输出检测信号。隔离电路包括光电耦合器，光电耦合器的一个输出端4连接二极管D3，另一个输出端3通过电阻R5连接三极管Q2的基极。延时电路包括电阻R3和储能电容C1；放电电路包括电阻R7和三极管Q3；执行电路包括电阻R6、电阻R9和三极管Q1。

在具体工作中：

上电时，由于三极管Q1的通过上拉电阻R6连接至电源STANDBY POWER，上电时三极管Q1处于截止状态，此时输出端POWER ON输出高电平信号至功放，关闭功放及扬声器；同时，电源STANDBY POWER通过二极管D3、光电耦合器U1、电阻R3后对储能电容C1进行缓慢充电，并通过电阻R4后对储能电容C3进行缓慢充电，储能电容C1和C3充满电后，通过电阻R9向三极管Q1的基极提供电压；当电压达到一定值时，三极管Q1导通，此时输出端POWER ON输出低电平信号至功放，开始功放及扬声器；由此实现了延时启动功放及扬声器的功能，在开机上电时能够对功放及扬声器提供保护。

掉电时(如关机操作、意外断电等)，储能电容C6向三极管Q2的发射极提供电压，三极管Q2的基极电压下降，在三极管Q2的基极与集电极产生电压差时，三极管Q2导通，三极管Q2的集电极输出高电平信号至三极管Q3的基极，三极管Q3导通，由于三极管Q3的发射极接地，储能电容C1和C3通过三极管Q3快速放电，在放电后，三极管Q1的基极的电压快速下降，此时，三极管Q1讯速进入截止状态，对应的，输出端POWER ON输出高电平信号至功放，快速关闭功放及扬声器；从而避免了电源掉电电压会缓慢下降导致来不及检测的情况，保证了在冲击信号到达功放和扬声器之前对功放及扬声器完全断电，从而达到保护功放及扬声器的作用。

在一个实施例中，如图2，主板模块还连接网络通讯模块，网络通讯模块通过网络连接至后台服务器。网络通讯模块用于接收后台服务器转发的输入信息和向后台服务器上传输出信息；其中，输入信息包括控制信息、数据信息、音频信息和视频信息中的至少一种；输出信息包括设备状态信息、数据信息、音频信息和视频信息中的至少一种。

主板模块通过网络通讯模块支持多种设备连接；比如互动平板，通过主机系统的WIFI热点无线连接，实现控制、画面拓展、功能互动；比如移动终端，通过APP扫设备屏幕上的二维码，实现公众号、小程序、APP的移动端控制、功能互动等。

在一个实施例中，如图2，主板模块还连接直播摄像头、AI摄像头、拾音器、扫码器等等；直播摄像头用于拍摄设定空间范围内的视频流传输至主板模块；拾音器用于利用AI算法定向说话的用户，并拾取用户的说话内容得到音频流传输至主板模块；主板模块用于将所述视频流和音频流合成音视频文件，通过网络发送至后台服务器；后台服务器用于将所述音视频文件传输到其他音视频一体机上，以进行本音视频一体机与其他音视频一体机之间进行实时音视频互动和直播。

AI摄像头，用于拍摄设定空间范围内的用户图像画面；AI摄像头通过AI处理模块连接主板模块，AI处理模块通过AI算法将所述用户图像画面转换成用户信息和/或肢体运动信息；主板模块，用于依据所述用户信息对用户脸部识别定位，控制所述直播摄像头的拍摄角度和焦距；或者依据所述肢体运动信息与用户进行体感互动游戏。

具体的，直播摄像头主要是用于拍摄图像，而AI摄像头更多是用于定位，测距，和测角度；例如，用户在屏幕前直播跳舞，通过AI摄像头能够识别出来具体距离、位置、角度，然后控制直播摄像头转动相应角度和焦距取拍摄用户进行直播；矩阵拾音器也是具有AI运算功能，识别声音方向，进行定位用户。

本实施例的技术方案，通过直播摄像头、AI摄像头、拾音器、扫码器、网络通讯模块等实现了物联网功能，用户可以利用音视频一体机设备进行直播互动，对音视频一体机设备进行远程控制，与其他音视频一体机设备进行互动等，提升了用户使用体验。

在一个实施例中，如图6，主板模块上还设有外围设备接口，用于连接外围设备和/或提供电源；主板模块用于接收外围设备输入的设备控制信号、点歌信息、音频信号或者视频信号中的至少一种；以及对设备控制信号、点歌信息、音频信号或者视频信号进行执行或处理。

主板模块通过外围设备接口支持多种外部显示设备的连接：比如触控显示屏，通过TYPE-C单线缆或视频信号、电源两根线缆与主板模块连接，实现触摸控制和画面拓展功能。

本实施例的技术方案，通过外围设备接口连接外围设备，便于通过外围设备来输入相关信息，对音视频一体机设备进行控制等，提升音视频一体机设备使用便利性。

在一个实施例中，该一体式音视频交互设备还包括触摸屏幕。该触摸屏幕与主板模块连接。该触摸屏幕用于接收用户的触控操作，生成触控指令，发送至主板模块，通过所述主板模块向所述一体式音视频交互设备的其他部分输出控制指令。在本实施例中，利用如USB数据线将该触摸屏幕连接至主板模块上。当用户通过该触摸屏幕进行触控操作或如利用电子白板技术演示时，生成相应的触控指令或演示数据，通过数据线发送至主板模块上。通过电连接，该主板模块向该一体式音视频交互设备的其他部分发出对应的控制指令。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (13)

1.一种一体式音视频交互设备，其特征在于，包括：底座，以及设于底座上的支撑框架；

所述支撑框架上设置有显示屏和配置多组扬声器的音响系统，分别用于播放视频画面和音频信息；

所述显示屏和音响系统连接集成音视频处理功能的电路板，所述电路板包括相互隔离设计的主板模块和效果器；

所述主板模块连接所述显示屏的驱动电路，所述效果器连接所述音响系统；

所述主板模块集成电视机和点唱机功能，用于同屏幕数字接口驱动所述显示屏显示；

所述主板模块接收输入的音频信号，通过隔离后传输到效果器，所述效果器对音频信号进行处理后，通过所述音响系统进行播放；

所述显示屏、音响系统和所述电路板内置独立的供电模块，各个供电模块由电源系统进行供电；

其中，所述音响系统包括功放板；所述功放板上设有用于上下电控制的功放控制电路；

所述功放板的开关电源电路还连接功放电源开关；

所述功放控制电路连接所述功放电源开关；

所述功放控制电路包括：延时电路、检测比较电路、放电电路和执行电路；其中，所述延时电路连接电源，所述延时电路通过执行电路连接至功放设备；所述检测比较电路连接电源和放电电路；所述放电电路连接延时电路；

上电时，所述延时电路通过充电方式进行延时启动，在充电完成后触发所述执行电路输出控制信号开启功放设备，对功放设备进行上电保护；

在掉电时，所述检测比较电路快速检测到电源的电压降低，启动放电电路对延时电路进行放电；所述延时电路在放电完成后触发所述执行电路输出保护信号关闭功放设备，对功放设备进行掉电保护；

所述检测比较电路包括：三极管、储能电容、第一二极管、第二二极管；所述第二二极管的阳极与电源STANDBY POWER连接；所述第二二极管的阴极、所述储能电容与所述三极管的发射极连接；所述第一二极管的阴极与主板电源的一端连接，主板电源的另一端与所述三极管的基极连接，所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阳极、电源STANDBY POWER连接；所述三极管的集电极向所述放电电路输出检测信号。

2.根据权利要求1所述的一体式音视频交互设备，其特征在于，所述底座为移动式设计；

所述支撑框架包括安装在底座上的两根支撑柱；所述音响系统包括第一音箱和第二音箱；

在所述支撑柱中部设置所述显示屏，在所述支撑柱底部和顶部分别设置所述第一音箱和第二音箱。

3.根据权利要求2所述的一体式音视频交互设备，其特征在于，所述第一音箱内置有多个不同工作频率的扬声器；

所述主板模块上设置有多个音频信号的输出通道，每个所述音频信号输出通道输出特定频率的音频信号至相应的扬声器；

所述扬声器在是所述第一音箱内按照设定的间距和相对位置进行排列布置，且各个所述扬声器按照设定的发射角度进行设置；

各个所述扬声器在所述主板模块的控制下进行播放音频信号，所述扬声器通过所述排列布置和发射角度的相互作用下，在距离所述一体式音视频交互设备前侧的一设定位置区域产生特定频率特性范围的叠加声场。

4.根据权利要求3所述的一体式音视频交互设备，其特征在于，所述第一音箱包括两组扬声器组合；其中，每个扬声器组合包括至少一个高频扬声器和一个中低频扬声器；

所述两组扬声器组合以设定的中心距离分别安装在所述第一音箱的左右两侧；其中，所述两组扬声器组合分别形成左声道和右声道。

5.根据权利要求4所述的一体式音视频交互设备，其特征在于，所述第一音箱安装在一体式音视频交互设备的支撑框架的第一设定高度上；

所述中心距离的取值满足：所述两组扬声器组合在所述设定位置区域的第一高度位置处产生特定频率特性范围的叠加声场。

6.根据权利要求5所述的一体式音视频交互设备，其特征在于，所述中心距离的取值满足如下关系：

L＝2*R*tanα

其中，L为所述两组扬声器组合的中心距离，α为立体声收听角度，R为所述第一音箱到所述设定位置区域的距离。

7.根据权利要求6所述的一体式音视频交互设备，其特征在于，所述第一音箱到所述设定位置区域的距离R的取值满足如下关系：

且

其中，H为所述第一音箱的第一设定高度，h为第一高度，D为一体式音视频交互设备的到所述设定位置区域的距离，β为最大声轴俯角。

8.根据权利要求4所述的一体式音视频交互设备，其特征在于，还包括：

所述第二音箱内置低频扬声器，所述低频扬声器形成低频声道；

其中，所述第二音箱的第二设定高度小于第一设定高度；

所述低频扬声器与所在的水平面之间形成设定范围仰角，以使得在所述设定位置区域内，所述低频扬声器的低频音效与所述两组扬声器组合的特定频率的声场形成叠加声场。

9.根据权利要求1所述的一体式音视频交互设备，所述电源系统包括高压电源板；所述高压电源板包括：连接电源线的干扰抑制电路，一分多的分线器；

其中，所述干扰抑制电路匹配所述主板模块和功放板的敏感频率；

所述干扰抑制电路的输出端连接所述分线器；

所述主板模块和功放板上分别设有开关电源电路；

所述主板模块和功放板通过开关电源电路分别连接所述分线器的一个输出端，所述分线器每个输出端对应一路子电源；

所述干扰抑制电路用于对电源信号中与主板模块和功放板的音频敏感频段相对应的电源噪声进行抑制；所述开关电源电路用于对子电源进行降压和滤除该子电源中的干扰噪声。

10.根据权利要求9所述的一体式音视频交互设备，所述高压电源板还包括：连接电源线的待机电源电路、控制电路和电源开关；

所述待机电源电路通过所述控制电路连接所述电源开关，所述电源开关连接在电源线与干扰抑制电路之间；

所述待机电源电路输出电源至控制电路，所述控制电路输出控制信号至所述电源开关；其中，所述电源开关包括手动控制开关、自动定时开关、远程网络控制开关的一种或多种。

11.根据权利要求9所述的一体式音视频交互设备，所述主板模块上设有音频信号输入接口、视视频信号输出接口以及至少一个源端数据接口；

所述音频信号输入接口连接麦克风或者外部声音源，所述视频信号输出接口连接显示屏，所述源端数据接口通过多芯线缆连接所述功放板的末端数据接口；

所述高压电源板连接所述主板模块、功放板和显示屏，所述功放板连接至少一个音箱的扬声器；

所述主板模块集成电视机和点歌机功能，用于向所述显示屏输出视频信号并驱动显示屏进行显示，以及向所述功放板输出控制信号和音频信号；

所述功放板，用于执行所述控制信号对应的操作以及对所述音频信号进行放大处理，并驱动所述音箱的扬声器播放音频信号。

12.根据权利要求9所述的一体式音视频交互设备，其特征在于，所述主板模块还连接直播摄像头、AI摄像头和拾音器；

所述直播摄像头用于拍摄设定空间范围内的视频流传输至主板模块；

所述拾音器用于利用AI算法定向说话的用户，并拾取用户的说话内容得到音频流传输至主板模块；

所述主板模块用于将所述视频流和音频流合成音视频文件，通过网络发送至后台服务器；

所述后台服务器用于将所述音视频文件传输到其他音视频一体机上，以进行本音视频一体机与其他音视频一体机之间进行实时音视频互动和直播；

所述AI摄像头，用于拍摄设定空间范围内的用户图像画面；

所述AI摄像头通过AI处理模块连接主板模块；

所述AI处理模块通过AI算法将所述用户图像画面转换成用户信息和/或肢体运动信息；

所述主板模块，用于依据所述用户信息对用户脸部识别定位，控制所述直播摄像头的拍摄角度和焦距；或者依据所述肢体运动信息与用户进行体感互动游戏。

13.根据权利要求9所述的一体式音视频交互设备，其特征在于，还包括：触摸屏幕，所述触摸屏幕与所述主板模块连接；

所述触摸屏幕用于接收用户的触控操作，生成触控数据，发送至所述主板模块，通过所述主板模块向所述一体式音视频交互设备的其他部分输出控制指令。