CN208190894U - 一种音箱设备及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开一种音箱设备及系统，音箱设备包括：扬声器；与所述扬声器连接，用于对接收到的音频流信息进行格式转换并将转换后的所述音频流信息发送至所述扬声器的信号处理器；以及与所述信号处理器连接，用于与外部设备进行远程通信，并将接收自所述外部设备的所述音频流信息发送至所述信号处理器的远程通信单元。本实用新型实施例提供的技术方案，可实现音箱设备与外部设备进行远距离通信。

Description

一种音箱设备及系统

技术领域

本实用新型实施例属于音箱设备技术领域，具体地说，涉及一种音箱设备及系统。

背景技术

随着智能化物联时代的到来，越来越多的设备通过无线通信技术实现了互联。通常情况下，大多数设备都是与其他设备间进行短距离通信。例如，现有技术中的音箱设备就能够通过无线通讯功能与其他设备进行短距离通信。音箱是指可将音频信号变换为声音的一种设备，其作用是把音频电能转换成相应的声能，并把它辐射到空间去。相较于如手机、平板电脑等上的扬声器模块的播放功率，音箱设备的功率较大，功率范围可在几瓦到上千瓦不等。可根据使用环境大小、需要播放声音的大小，选择使用不同功率的音箱设备。

目前，所使用的音箱设备仅仅可通过蓝牙、Wi-Fi(Wireless-Fidelity，无线保真)等技术实现与其他设备(如手机、平板电脑等)的短距离无线互联。但是，蓝牙及Wi-Fi技术的传输距离有限，无法实现远距离通讯。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种音箱设备及系统，以实现音箱设备与外部设备的远程通信。

为解决现有技术中的技术问题，本实用新型实施例提供了一种音箱设备，包括：

扬声器；

与所述扬声器连接，用于对接收到的音频流信息进行格式转换并将转换后的所述音频流信息发送至所述扬声器的信号处理器；以及

与所述信号处理器连接，用于与外部设备进行远程通信，并将接收自所述外部设备的所述音频流信息发送至所述信号处理器的远程通信单元。

可选地，还包括：与所述信号处理器和所述远程通信单元通信连接，用于根据所述远程通信单元接收自所述外部设备发出的第一信息，控制所述信号处理器作出相应响应；和/或根据所述远程通信单元接收自所述外部设备发出的第二信息向所述外部设备反馈应答响应的控制器。

可选地，还包括：分别与所述控制器及所述信号处理器通信连接，用于与所述外部设备进行近程通信，并将接收自所述外部设备的所述音频流信息发送至所述信号处理器的近程通信单元。

可选地，还包括：存储器；

所述存储器与所述近程通信单元连接。

可选地，所述信号处理器包括：与所述控制器、所述近程通信单元及所述远程通信单元连接，用于在所述控制器、所述近程通信单元和所述远程通信单元中的任两个或多个传输的多路所述音频流信息时，从多路所述音频流信息中选择一路所述音频流信息的选通单元；以及

与所述选通单元及所述扬声器连接，用于对所述选通单元选出的一路音频流信息进行格式转换并将转换后的音频流信息发送至所述扬声器的转换单元。

可选地，还包括：外设控制单元；

所述外设控制单元与所述控制器连接。

可选地，还包括功率放大器；

所述信号处理器通过所述功率放大器与所述扬声器连接。

可选地，所述远程通信单元包括基于蜂窝的窄带物联网模组。

相应地，本实用新型实施例还包括一种音箱设备系统，包括如上述所述的音箱设备、终端设备及服务端设备；其中，

所述终端设备与所述服务端设备远程通信连接；

所述服务端设备通过所述音箱设备的远程通信单元与所述音箱设备远程通信连接。另外，可选地，在所述音箱设备包括近程通信单元时，所述终端设备通过所述近程通信单元与所述音箱设备近程通信连接。

本实用新型实施例提供的技术方案，通过设置远程通信单元，可实现外部设备与音箱设备的远距离通信，远程通信单元将接收自外部设备的音频流信息发送至信号处理器，信号处理器对接收到的音频流信息进行格式转换并将转换后的音频流信息发送至扬声器，以由扬声器播出，实现了外部设备与音箱设备的远程通信，方便用户使用，解决了现有技术中音箱设备只能近距通信的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型实施例的一些实施例，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他的附图。

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本实用新型实施例的一部分，本实用新型实施例的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型实施例，并不构成对本实用新型实施例的不当限定。

在附图中：

图1为本实用新型实施例的音箱设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的控制模组的运行流程示意图；

图3为本实用新型实施例的音箱设备系统的结构示意图。

附图标记说明

10：扬声器；11：信号处理器；12：远程通信单元；13：功率放大器；14：控制器；15：近程通信单元；16：存储器；17：外设控制单元；18：电池和/或供电电路；

20：音箱设备；30：终端设备；40：服务端设备。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型实施例保护的范围。

在本实用新型的说明书、权利要求书及上述附图中描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行。操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。

发明人在实现本实用新型的过程中发现，现有音箱设备只能进行近距离通信，传输距离有限。

因此，为解决现有技术中的缺陷，本实用新型实施例提供一种音箱设备及系统，可有实现音箱设备与外部设备进行远程通信。

以下将配合附图及实施例来详细说明本实用新型实施例的实施方式，藉此对本实用新型实施例如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施，以下结合附图对本实用新型的结构做进一步说明。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型实施例的限制，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。

实施例1

图1为本实用新型实施例的音箱设备的结构示意图，如图1所示。

本实用新型实施例提供了一种音箱设备，包括：

扬声器10。

与扬声器10连接，用于将接收到的音频流信息进行格式转换并将转换后的音频流信息发送至扬声器10的信号处理器11。以及

与信号处理器11连接，用于与外部设备进行远程通信，并将接收自外部设备的音频流信息发送至信号处理器11的远程通信单元12。

其中，外部设备包括但不限于电脑、手机、遥控器、互联网客户端设备及云端设备等。音箱设备可通过远程通信单元12与外部设备进行远程通信，以便外部设备对音箱设备能进行相应的操作。

这里需要说明的是：远程通信是指在连接的系统间通过使用模拟或数字信号调制技术进行的声音、数据、传真、图象、音频、视频和其它信息的电子传输，通讯距离长，覆盖距离以KM为单位的通讯技术。

本实用新型实施例提供的技术方案，通过设置远程通信单元12，可实现外部设备与音箱设备的远距离通信，远程通信单元12将接收自外部设备的音频流信息发送至信号处理器11，信号处理器11对接收到的音频流信息进行格式转换并将转换后的音频流信息发送至扬声器10，以便扬声器10进行播出，实现了外部设备与音箱设备的远程通信，方便用户使用，解决了现有技术中音箱设备只能近距通信的问题。

下面对本实用新型实施例提供的音箱设备做进一步详细的介绍。

继续参见图1，本实用新型实施例中，为了保证扬声器10在播放音频流信息时具有良好的播放效果，音箱设备还包括功率放大器13。信号处理器11通过功率放大器13与扬声器10连接。信号处理器11将接收到的音频流信息转换格式后，发送至功率放大器13，功率放大器13对转换后的音频流信息进行放大处理，并将放大后的音频流信息通过扬声器10外放播出。

本实用新型实施例中，音箱设备还包括与信号处理器11和远程通信单元12通信连接，用于根据远程通信单元12接收自外部设备发出的第一信息，控制信号处理器11作出相应响应；和/或根据远程通信单元12接收自外部设备发出的第二信息向外部设备反馈应答响应的控制器14。

其中，控制器14包括MCU(Micro Controller Unit，微处理器)，远程通信单元12包括基于蜂窝的窄带物联网模组。基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet ofThings，NB-IoT)，能长时间远距离传输通讯。NB-IoT具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。外部设备及音箱设备可通过NB-IoT模组实现远距离通讯。NB-IoT模组与控制器通过可通过UART(通用异步收发传输器，UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter)进行连接。通过远程通信单元12可实现音箱设备与外部设备的远程交互功能。

根据接收到自外部设备发出的通信信息的不同，控制器14可做出相应的响应。例如，外部设备通过NB-IoT模组向音箱设备发送的第一信息，如音频流信息，控制器14可控制信号处理器11连通信号处理器11与NB-IoT模组之间的通路，以便信号处理器11将音频流信息转换格式后，发送至扬声器10，转换格式后的音频流信息通过扬声器10播出。

再例如，外部设备通过NB-IoT模组向音箱设备发送的第二信息，如音量调节等请求信息，控制器14根据请求信息响应完成后，通过NB-IoT模组将调节信息反馈至外部设备。

音箱设备除了可进行远程通信外，还可进行近程通信。具体地，音箱设备还包括：分别与控制器14及信号处理器11通信连接，用于与外部设备进行近程通信，并将接收自外部设备的音频流信息发送至信号处理器11的近程通信单元15。

本实用新型实施例中，近程通信单元15包括但不限于蓝牙芯片、Wi-Fi芯片及红外通讯芯片等。其中，近程通信也称为短距离通信，是指通讯距离短，覆盖距离一般在几十米或两百米之内；无线发射器的发射功率低，一般小于100mw；无需申请无线频道；高频操作，工作频段一般以GHZ为单位的通讯技术。

近程通信单元15可实现音箱设备与外部设备的近程交互功能。以蓝牙芯片为例，手机与音箱设备进行蓝牙连接配对后，手机可控制音箱设备进行播放音乐等功能。例如，手机可通过蓝牙芯片向音箱设备发出的通信信息中包含有音频流信息时，控制器14可控制信号处理器11连通蓝牙芯片与信号处理器11之间的通路，以便信号处理器11将音频流信息转换格式后，发送至扬声器10，转换格式后的音频流信息通过扬声器10播出。或者，手机通过蓝牙芯片对音箱设备做相应的控制。

继续参见图1，本实用新型实施例中，音箱设备还包括存储器16。存储器16与近程通信单元15连接。存储器16用于存储音频流信息及其他信息，例如，当近程通信单元15为蓝牙芯片时，存储器16可用于存储蓝牙配对信息。

在本实用新型的一些可实现的实施例中，存储器16还可以与远程通信单元12连接。外部设备与音箱设备实现远程通信后，用户通过外部设备可以修改存储器16内存储的信息，如缓存的音乐、提示音及其他信息等。

通过远程通信单元12和近程通信单元15，用户可以根据外部设备与音箱设备距离的远近，自由选择通讯方式与音箱设备进行通信。例如，近距离时，外部设备可以与音箱设备的近程通信单元15进行近距离通讯，如通过蓝牙连接，或者通过WiFi连接，实现播放音乐，对音箱设备进行控制等。远距离时，外部设备可以与音箱设备的远程通信单元12进行远距离通讯，来实现播放音乐，对音箱设备进行控制等。

为了实现音箱设备的低功耗，本实用新型实施例中，远程通信单元12为NB-IoT模组，近程通信单元15为蓝牙芯片。其中，蓝牙芯片具有待机时间长、可快速连接和低峰值的发送和接收特性，有利于音箱设备的超长时间待机。NB-IoT模组具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点，能长时间远距离传输通讯。通过远程通信单元12及近程通信单元15可使音箱设备随时随地与外部设备连接，实现音箱设备在智慧城市及智能家居的布局。

本实施例提供的音箱设备使用于如下场景更能体现出其具有远程通讯功能的必要性。举例来说，多个音箱设备被设置在各个路线上，在火灾或者大面积突发事件时，火警除了可以通过事件区域内的音箱设备对着事件区域实现广播，还可以通过路线上的音箱设备沿途进行广播，以便安排疏通路线。还可以在事件区域周边的通路上进行指示，例如，前方多少米有火情，请从侧方通道疏散，能更有效地疏散救援。

下面对本实用新型实施例中的信号处理器11进行介绍。

本实用新型实施例中，信号处理器11用于接收远程通信单元12和/或近程通信单元15发送的音频流信息，并将接收的音频流信息转化为I2S(Inter—IC Sound)格式的音频流信息并输出至扬声器10外放播出。当音箱设备设置有功率放大器13时，信号处理器11将转化格式后的音频流信息输出至功率放大器13，功率放大器13对I2S格式的音频流信息进行放大处理，并将放大后的音频流信息通过扬声器10外放播出。

需要说明的是，控制器14也可以向信号处理器11发送音频流信息。当信号处理器11接收到多路音频流信息时，即为控制器14、远程通信单元12及近程通信单元15中的至少两个向信号处理器11传输音频流信息时，控制器14控制信号处理器11从中选择一路音频流信息进行相应的格式转换，即为从接收的多路音频流信息中选择一路音频流信息进行相应的格式转换。或者，控制器14、远程通信单元12及近程通信单元15中的至少两个向信号处理器11传输音频流信息时，信号处理器11根据预置的选通优先级或随机从中选择一路音频流信息进行相应的格式转换。当然，信号处理器11还可以通过其他方式来选择需进行格式转换的音频流信息，本实用新型对此不做限制。

即本实施例提供的技术方案中，信号处理器11包括：选通单元及转换单元。其中，

选通单元与控制器14、近程通信单元15及远程通信单元12连接，用于在控制器14、近程通信单元15和远程通信单元12中的任两个或多个传输的多路音频流信息时，从多路音频流信息中选择一路音频流信息接收。

转换单元与选通单元及扬声器10连接，用于对通过选通单元选出的一路音频流信息进行格式转换并将转换后的音频流信息发送至扬声器10。

选通单元的具体工作方式包括以下三种：

一种实现方式是，控制器14控制选通单元从多路音频流信息中选择一路。例如，远程通信单元12和近程通信单元15同时发送了音频流信息，控制器14向选通单元发送选通指令，选通单元选择选通指令指向的一路。

另一种实现方式，选通单元预先配置了选通优先级。例如，当远程通信单元12、近程通信单元15和控制器14通过发送了音频流信息时，选通单元按照预置的选通优先级(如优先级为控制器14、远程通信单元12及近程通信单元15)，优先选择控制器发送的音频流信息。

又一种实现方式，选通单元随机选通。例如，当远程通信单元12、近程通信单元15和控制器14通过发送了音频信息时，选通单元随机选择一路。

其中，控制器14可采用如下方式控制信号处理器11从同时传输音频流信息的多路中选择一路：

1、根据预先设定的程序，控制信号处理器11进行选通。程序可为用户根据实际需求预先设定的程序。

2、控制器14随机选择出一路，并向选通单元发送相应的选通指令。

这里需要补充的是：若控制器14、远程通信单元12及近程通信单元15在短时间内分别向信号处理器11传输音频信息时，信号处理器11可根据接收到的先后顺序，顺次对各路音频流信息进行格式转换。

继续参见图1，进一步的，本实用新型实施例提供的音箱设备还包括外设控制单元17。外设控制单元17与控制器14连接。

具体地，外设控制单元17可包括按键和/或显示器等。用户可通过按键和/或显示器向控制器输出控制指令，以便控制器14根据控制指令控制扬声器10或远程通信单元12或近程通信单元15或存储器16进行响应。例如，用户可通过按键和/或显示器控制音箱设备调取存储器16内的音乐进行播放，控制远程通信单元12或近程通信单元15开启或者关闭等。外设控制单元17还包括提示功能，例如，外设控制单元17还包括指示灯，在用户输出控制指令时，通过指示灯提示用户设备是否进行响应，通过显示器显示执行结果等。

控制器14的一个作用是实现音箱设备中各个部件之间的通讯和控制，参见图2，控制器14为MCU，工作流程如下：

步骤1、MCU进行初始化并开始运行。

步骤2、采用多线程模式进行任务轮询。

例如，图2所示，任务线程1为外设控制单元17通信，任务线程2为NB-IoT通信，任务线程3为蓝牙通信，任务线程4为信号处理器11通信等等。

步骤3、轮询过程中是否接收到某一任务线程发出的控制信息，若是，则中断轮询，根据控制信息，控制器14作出相应的响应；否则，继续任务轮询。

本实用新型实施例中，音箱设备还包括用于为音箱设备供电的电池和/或供电电路18。当音箱设备携带电池时，可作为便携式设备随身携带。当不带电池时，通过供电电路转由市电供电或其他方式供电。

实施例2

相应地，参见图3，本实用新型实施例还提供了一种音箱设备系统，包括如实施例1中的音箱设备20、终端设备30及服务端设备40。

终端设备30与服务端设备40远程通信连接。

服务端设备40通过音箱设备的20的远程通信单元12与音箱设备20远程通信连接。

终端设备20包括但不限于电脑、手机、遥控器及客户端设备等，终端设备20通过服务端设备40与远程通信单元12进行远程通讯。即为，终端设备20与服务端设备40建立通信连接，而服务端设备40与远程通信单元12建立通信连接，使得终端设备20通过服务端设备40与远程通信单元12建立通信连接。

示例性的，终端设备20为手机，服务端设备40为云端服务端设备，手机通过云端服务端设备与音箱设备30中的远程通信单元12进行通讯后，手机可以向音箱设备20发出播放音乐的信息，音箱设备20进行播放音乐。或者手机可以向音箱设备20发出查询音箱设备20位置的信息，远程通信单元12将查询音箱设备20位置的信息发送至控制器14，控制器14将存储器16内音箱设备20的位置信息通过远程通信单元12反馈至手机。或者，手机向音箱设备20发出查询音箱设备20位置的信息，远程通信单元12将其与通信连接的基站之间的通信协议中的位置信息直接反馈至手机。

音箱设备20除了可进行远程通讯外，还可进行近程通讯，在音箱设备20包括近程通信单元15时。终端设备30通过近程通信单元15与音箱设备20进行近程通讯。

通过音箱设备20的远程通信单元12及近程通信单元15，用户可以根据音箱设备20位置的远近，自由选择通讯方式与音箱设备20进行通讯。例如，近距离时，用户与音箱设备20可以通过近程通信单元15进行通讯，如通过蓝牙连接，或者通过WiFi连接，实现播放音乐，对音箱设备进行控制等。远距离时，用户可通过NB-IoT来实现控制音箱设备20，如进行位置查询及播放等功能。

实施例2中的音箱设备的技术特征与实施例1中的音箱设备的特征可相互参考，此处不一一赘述。

综上所述，本实用新型实施例提供的技术方案，具有以下有益效果：

1、通过设置远程通信单元可实现音箱设备与外部设备的远距离的通讯，方便用户的使用，解决了现有技术中音箱设备只能近距通讯的问题；

2、通过设置近程通信单元可实现音箱设备的近距离的通讯，音箱设备同时具备远距通讯和近距通讯功能，且设备的功耗低；

3、音箱设备不受通讯距离的约束，可大范围进行设置，适用的范围广。

需要说明的是，虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本实用新型的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属于本实用新型的保护范围。

本实用新型实施例的示例旨在简明地说明本实用新型实施例的技术特点，使得本领域技术人员能够直观了解本实用新型实施例的技术特点，并不作为本实用新型实施例的不当限定。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

上述说明示出并描述了本实用新型实施例的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型实施例并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型实施例的精神和范围，则都应在本实用新型实施例所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种音箱设备，其特征在于，包括：

扬声器；

与所述扬声器连接，用于对接收到的音频流信息进行格式转换并将转换后的所述音频流信息发送至所述扬声器的信号处理器；以及

与所述信号处理器连接，用于与外部设备进行远程通信，并将接收自所述外部设备的所述音频流信息发送至所述信号处理器的远程通信单元。

2.根据权利要求1所述的音箱设备，其特征在于，还包括：

与所述信号处理器和所述远程通信单元通信连接，用于根据所述远程通信单元接收自所述外部设备发出的第一信息，控制所述信号处理器作出相应响应；和/或根据所述远程通信单元接收自所述外部设备发出的第二信息向所述外部设备反馈应答响应的控制器。

3.根据权利要求2所述的音箱设备，其特征在于，还包括：

分别与所述控制器及所述信号处理器通信连接，用于与所述外部设备进行近程通信，并将接收自所述外部设备的所述音频流信息发送至所述信号处理器的近程通信单元。

4.根据权利要求3所述的音箱设备，其特征在于，还包括：存储器；

所述存储器与所述近程通信单元连接。

5.根据权利要求3所述的音箱设备，其特征在于，所述信号处理器包括：

与所述控制器、所述近程通信单元及所述远程通信单元连接，用于在所述控制器、所述近程通信单元和所述远程通信单元中的任两个或多个传输的多路所述音频流信息时，从多路所述音频流信息中选择一路所述音频流信息的选通单元；以及

与所述选通单元及所述扬声器连接，用于对所述选通单元选出的一路音频流信息进行格式转换并将转换后的音频流信息发送至所述扬声器的转换单元。

6.根据权利要求2所述的音箱设备，其特征在于，还包括：外设控制单元；

所述外设控制单元与所述控制器连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的音箱设备，其特征在于，还包括功率放大器；

所述信号处理器通过所述功率放大器与所述扬声器连接。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的音箱设备，其特征在于，所述远程通信单元包括基于蜂窝的窄带物联网模组。

9.一种音箱设备系统，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一所述的音箱设备、终端设备及服务端设备；其中，

所述终端设备与所述服务端设备远程通信连接；

所述服务端设备通过所述音箱设备的远程通信单元与所述音箱设备远程通信连接。

10.根据权利要求9所述的音箱设备系统，其特征在于，在所述音箱设备包括近程通信单元时，所述终端设备通过所述近程通信单元与所述音箱设备近程通信连接。