CN207677970U - 一种适用于音箱使用的模块化壳体及音箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于音箱使用的模块化壳体及音箱，所述壳体包括主音箱壳体以及若干功能模块；所述主音箱壳体内部形成有若干用以容纳并插接任一功能模块的凹槽且所述凹槽内部至少被设置有第一电气接插装置以及第一物理紧固装置；所述功能模块至少被设置有内部封装有集成电路的封装外壳且在所述封装外壳上设置有与所述第一电气接插装置相匹配以构成电气连接结构的第二电气接插装置以及与所述第一物理紧固装置相匹配以构成功能模块固定结构的第二物理紧固装置。本实用新型能够灵活增减、更换功能和提升性能，并实现了功能模块可通用共享、一箱多用的模块化音箱壳体及智能音箱，满足了音箱行业和音箱市场的共同需求。

Description

一种适用于音箱使用的模块化壳体及音箱

技术领域

本实用新型涉及一种模块化音箱，具体的说是一种功能可更换、增减的模块化音箱壳体及音箱。

背景技术

现有技术中，音箱的构造大多由箱体、喇叭、电源、功放、音频解码、控制、输入输出等电子模块及电气接插装置被固定在音箱壳体或内部所组成，这就存在功能难以更换和增减的弊端，进而使得传统音箱的生产厂商，需要为不同需求的人设计研发很多不同功能和性能的音箱产品，不仅产品难以定位，同时研发成本也较高。其次，使用传统音箱的人，也不能在需要时，自行随时增减、更换音箱的功能和提升性能。同时传统音箱在某一部件损坏时，也只能维修和整体更换。因此可以说，传统音箱的寿命，往往受限于整体中寿命最短的部分。同时，由于传统音箱，不同型号之间几乎没有兼容性，造成闲置和只有部分损坏的音箱不能形成资源共享。因此，有必要寻求一种能够灵活增减、更换功能和可提升性能，并实现功能模块可通用共享、一箱多用的模块化音箱壳体及智能音箱，以满足音箱行业和音箱市场的共同需求。

发明内容

鉴于已有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是要提供一种功能可更换、增减的模块化音箱壳体。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种适用于音箱使用的模块化壳体，其特征在于：包括主音箱壳体以及若干可插拔连接于所述主音箱壳体内的功能模块；

所述主音箱壳体内部形成有若干用以容纳并插接任一所述功能模块的凹槽且所述凹槽内部至少被设置有第一电气接插装置以及第一物理紧固装置；

所述功能模块至少被设置有内部封装有集成电路的封装外壳且在所述封装外壳上设置有与所述第一电气接插装置相匹配以构成电气连接结构的第二电气接插装置以及与所述第一物理紧固装置相匹配以构成功能模块固定结构的第二物理紧固装置。

进一步的，各所述功能模块所能实现的功能依据以内部所封装的集成电路的类型而定。

进一步的，所述类型至少包括模拟信号输入模块、数字信号输入模块、数字解码模块、数模转换模块、蓝牙收发模块、无线模块、电源模块、电池模块、前级信号放大模块、后级功率放大模块、音箱间传输模块、USB解码模块、状态显示模块、光影模块、控制模块、智能显控终端模块、智能设备对接模块、表头模块、音区补充模块、信号控制模块。

进一步的，所述功能模块至少包括一种或者几种下述类型的通用电气接插口，所述通用电气接插口包括数据存储卡插槽、3.5mm音频插口、USB插口等、同轴信号接头、光纤接口、网络接口、莲花座、航空插头座、接线端子、制式连接器以及用户自定义接口。

进一步的，所述主音箱壳体所对应的中控集成电路采用嵌入式微处理器、CPLD芯片、FPGA芯片、MCU芯片中的任意一种或几种组合。

进一步的，所述主音箱壳体所对应的中控集成电路电连接所述主音箱壳体上设置的电声换能器件。

进一步的，所述第一电气接插装置、第二电气接插装置所构成的电气连接结构为金属针脚与插孔、子母连接端子、排线与排线座子或者金手指连接器中的任意一种结构；所述第一物理紧固装置、第二物理紧固装置所构成的功能模块固定结构为插针与插槽紧固结构、卡扣紧固结构、螺丝紧固结构、子母对插紧固结构中的任意一种结构。

本实用新型的另一目的是要提供一种具有上述模块化音箱壳体的音箱。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型有效解决了不同型号传统音箱之间几乎没有兼容性，造成闲置和只有部分损坏的音箱不能形成资源共享的弊端，设计了一种能够灵活增减、更换功能并提升性能，实现功能模块可通用共享、一箱多用的模块化音箱壳体及音箱，极大满足了音箱行业和音箱市场的共同需求。

附图说明

图1为本实用新型所述适用于音箱的模块化壳体及智能音箱结构示意图；

图2为本实用新型所述功能模块的侧剖图；

图3为本实用新型所对应的电气连接结构示意例图；

图4为本实用新型所对应的电气原理示意例图；

图5本实用新型所述功能模块所对应的电气管脚定义示例图。

图中：1、主音箱壳体，2、凹槽，3、第一电气接插装置，4、第一物理紧固装置，5、功能模块，6、封装外壳，7、第二电气接插装置，8、第二物理紧固装置，9、通用电气接插口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。

基于现有技术存在的缺陷，本实用新型提供了一种适用于音箱使用的模块化壳体，如图1-图3所示实例，所述模块化壳体，其包括主音箱壳体1以及若干可插拔连接于所述主音箱壳体内的功能模块5；所述主音箱壳体内部形成有若干用以容纳并插接任一所述功能模块的凹槽且所述凹槽内部至少被设置有第一电气接插装置以及第一物理紧固装置；所述功能模块至少被设置有内部封装有集成电路的封装外壳且在所述封装外壳上设置有与所述第一电气接插装置相匹配以构成电气连接结构的第二电气接插装置以及与所述第一物理紧固装置相匹配以构成功能模块固定结构的第二物理紧固装置。具体的功能模块5可插入凹槽2中，并且第一电气接插装置3与第二电气接插装置7形成电气连接，第一物理紧固装置4与第二物理紧固装置8形成物理紧固连接；当选择将不同功能的功能模块5插入主音箱壳体1的各凹槽2内时，可通过主音箱壳体1内的中控集成电路形成电气连接，以传输或处理电力、信号等；此时音箱壳体可实现完整的音箱功能；且在此基础上，可以更换、增减相同功能或不同功能的功能模块，从而达到了减少研发成本，一箱多用，可增减和更换功能，提升性能，延长音箱寿命，资源共享的益处。

进一步的，所述功能模块5内部封装有集成电路、电池或其他电气特性器件，所述集成电路、电池或其他电气特性器件的电气管脚均与第二电气接插装置7连接；且不同功能的功能模块5内部封装有不同功能的集成电路以实现各种独立功能即各所述功能模块所能实现的功能依据以内部所封装的集成电路的类型而定；每一具体所述功能模块所能实现的功能可以采用下述市面上现有的集成电路模块，如模拟信号输入模块、数字信号输入模块、数字解码模块、数模转换模块、蓝牙收发模块、无线模块、电源模块、电池模块、前级信号放大模块、后级功率放大模块、音箱间传输模块、USB解码模块、状态显示模块、光影模块、控制模块、智能显控终端模块、智能设备对接模块、表头模块、音区补充模块、信号控制模块等。更进一步的，如图2所示：所述功能模块5的封装外壳6，可以是塑料、金属、木头等刚性材料，其集成电路必要的外接引脚与封装外壳6上面的第二电气接插装置7电连接。

进一步的，所述功能模块上可设置有与所述功能模块内部集成电路相连的通用电气接插口9，其至少包括一种或者几种下述类型的通用电气接插口，如可包括minSD插槽、3.5mm音频插口、USB插口等、同轴信号接头、光纤接口、网络接口、莲花座、航空插头座、接线端子、制式连接器以及用户自定义接口。

进一步的，所述主音箱壳体1内部有可连接和协调各种功能模块5的中控模块即所述主音箱壳体对应的集成电路，其与各凹槽2内的第一电气接插装置3相连；所述主音箱壳体所对应的主控集成电路采用嵌入式微处理器、CPLD芯片、FPGA芯片、MCU芯片中的任意一种或几种组合。

进一步的，所述主音箱壳体所对应的中控集成电路电连接所述主音箱壳体上设置的电声换能器件，电声换能器件可以是喇叭。

进一步的，所述第一电气接插装置、第二电气接插装置所构成的电气连接结构为金属针脚与插孔、子母连接端子、排线与排线座子、金手指连接器、其他制式连接器或自定义连接器等形式中任意一种结构；所述第一物理紧固装置、第二物理紧固装置所构成的功能模块固定结构为插针与插槽紧固结构、卡扣紧固结构、螺丝紧固结构、子母对插紧固结构、制式紧固装置或自定义紧固装置等形式中的任意一种结构。

本实用新型的另一目的是要提供一种具有上述模块化音箱壳体的音箱。

下面以具体实例对本实用新型所述方案作以具体说明：

实例1：在主音箱壳体若干凹槽内插入若干功能模块，如具有蓝牙收发功能电路的功能模块-1、具有电池电路的功能模块-2以及具有功率放大功能电路的功能模块-3。功能模块-2通过电气连接结构将电力传输给需要的集成电路或功能模块。其中功能模块-1接收外部蓝牙信号，将接收到的蓝牙数字信号解码转换为音频模拟信号，音频模拟信号通过电气连接结构进入壳体内的电子核心模块即所述主音箱壳体所对应的嵌入式微处理器，电子核心模块将模拟信号处理传输到功能模块-3的电气连接结构，功能模块-3从电气连接结构接受模拟信号进行功率放大，再将功率放大的信号通过电气连接结构传输给喇叭，喇叭放出声音；这种组合便形成了一个便携式蓝牙音箱。

实例2：可将功能模块-2更换为功能模块-4即具有电源功能的模块，功能模块-4有接入市电的电源插头，内部有降压和整流滤波功能的集成电路，将转换后的合适直流电通过电气接插装置传输给需要的部分。同理，将功能模块-1更换为功能模块-5即具有模拟信号输入功能的模块，便可由功能模块-5的输入接口从外部接收音频的模拟信号。功能模块-5将音频信号从电气连接结构经电子核心模块调度，或直接传输给功能模块-4，信号在功能模块-4进行功率放大，传输给喇叭；这样便形成了一个传统的家用桌面音箱。

进一步，构成功能模块-4的内部主要芯片，可以由不同型号及外部电路组成。例如，由LM1875芯片为核心的集成电路的功率放大模块和以LM1876芯片为核心的集成电路的功率放大模块，二者具有通用的电源输入接口和信号传输口。当一种以LM1875芯片为核心的功率放大集成电路的功能模块-4与其他功能模块所组成的模块化音箱，需要更换功率放大模块时，可以将其拔出。然后换为以LM1876芯片为核心的功率放大集成电路的模块插入。这样就完成了一次简单的模块更换或升级。而换下的LM1875芯片核心的功率放大模块即功能模块-4，同样可以用在其他模块化音箱壳体中，形成了资源共享。

在实际使用中，一般使得若干功能模块的第二电气接插装置的电气管脚定义不变；各功能模块内部集成电路根据定义和需求连接功能模块的第二电气接插装置的电气管脚，即保证各功能模块的互换和直替。

如图3-图5，上述功率放大功能模块，内部电源调整电路连接第二电气接插电气装置中电源和GND的电气管脚，为该模块提供合适的电力；第二电气接插装置的电源和GND管脚功能，由另一电源功能模块提供。电源功能模块从外部取电，经过具有电源功能的功能模块的电路处理(如整流、滤波、稳压等)，将合适的电压通过电气接插装置，给整个音箱供电。

功率放大模块内部的功率放大电路从电源调整电路取电，并连接第二电气接插装置中的Lout1、Rout1、Lout2、Rout2电气管脚，功率放大电路从Lout1、Rout1电气管脚接收模拟音频信号，该模拟音频信号同样由另一功能模块通过第二电气接插装置引入，并连接至中控集成电路中，经过分配和调度引出；功率放大电路将该信号进行功率放大后，从第二电气接插装置的Lout2、Rout2电气管脚输出，通过电气接插装置，信号进入主音箱壳体中的中控集成电路，中控集成电路进一步处理、分配或调度该信号输出给喇叭。由此组成一个完整的传统有源音箱。由于电气接插装置的管脚定义相同，可直接替换其他性能或功能的功能模块。同理，通过中控集成电路其他功能模块以处理、调度和协调更多不同功能的功能模块中的电力、信号等，可实现模块的增减和更换。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种适用于音箱使用的模块化壳体，其特征在于：包括主音箱壳体以及若干可插拔连接于所述主音箱壳体内的功能模块；

所述主音箱壳体内部形成有若干用以容纳并插接任一所述功能模块的凹槽且所述凹槽内部至少被设置有第一电气接插装置以及第一物理紧固装置；

所述功能模块至少被设置有内部封装有集成电路的封装外壳且在所述封装外壳上设置有与所述第一电气接插装置相匹配以构成电气连接结构的第二电气接插装置以及与所述第一物理紧固装置相匹配以构成功能模块固定结构的第二物理紧固装置。

2.根据权利要求1所述的模块化壳体，其特征在于：

所述第一电气接插装置、第二电气接插装置所构成的电气连接结构为金属针脚与插孔、子母连接端子、排线与排线座子或者金手指连接器中的任意一种结构；所述第一物理紧固装置、第二物理紧固装置所构成的功能模块固定结构为插针与插槽紧固结构、卡扣紧固结构、螺丝紧固结构、子母对插紧固结构中的任意一种结构。

3.一种音箱，其特征在于：具有权利要求1-2任意一项所述的模块化音箱壳体。