CN211240031U - 智能降噪有源音箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能降噪有源音箱，包括机壳及安装于机壳的喇叭、电源组件、线路板和散热装置，喇叭和电源组件分别与线路板电连接，散热装置安装于线路板的背面，线路板的正面集成有信号输入模块、数字音频处理模块、DAC、降噪模块、功放模块以及用于对上述模块进行控制的控制模块，数字音频处理模块包括缩放单元，信号输入模块、数字音频处理模块、DAC、降噪模块和功放模块按照信号流向依次设置，经过数字音频处理模块处理的数字信号依次经缩放单元、DAC和降噪模块传输至功放模块；控制模块用于检测经过数字音频处理模块处理的数字信号电平。本实用新型能自动降噪，且散热效果更好。

Description

智能降噪有源音箱

技术领域

本实用新型涉及音箱设备技术领域，尤指一种智能降噪有源音箱。

背景技术

音响系统包括3个环节：音源、功率放大器和音箱，而音箱是整个音响系统的终端，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。故音箱是音响系统极其重要的组成部分，因为它担负着把电信号转变成声信号供人的耳朵直接聆听这么一个关键任务。而智能有源音箱一般是指集成了数字音频处理模块和功放模块的音箱，将功放做在音箱内部，可直接与音源连接并正常工作。其中，数字音频处理模块用于对输入音箱的音频信号进行各种音效处理，例如静音、延时、EQ均衡、增益、极性控制等，该模块的核心器件是DSP处理器(Digital Signal Processor，也称为数字信号处理器)。由于DSP处理器只能处理数字信号，如果输入音频信号为模拟音频信号，则需要先通过ADC(Analog to DigitalConverter，模数转换器)将模拟音频信号转换成数字信号。数字信号经过DSP处理器进行各种设定的信号处理步骤后，再通过DAC(Digital to Analog Converter，数模转换器)转换成模拟信号传输至下一个音箱模块，例如功放模块、喇叭模块等(由一个或多个独立的喇叭单元组成)。

然而由于DAC自身的特性，经过DAC转换输出的模拟信号会带有一定量的本底噪音，这个本底噪音的大小是大致固定的，只和DAC自身相关，和输入音箱的数字音频信号或集成该DAC的器件无关。虽然普通情况下听众一般不易察觉这个噪音的存在，但是这个噪音毕竟还是存在的，功放模块会把这个噪音连同有效音频信号一起放大输出。当输入音箱的音频信号音量(电平)过小时，经喇叭单元还原出声音的噪音将会变得明显起来，严重时甚至会影响音箱的扩音效果和音响系统整体声效；除此之外，由于智能有源音箱内部集成了太多功能模块，在长时间的使用就会出现发热的现象，如果热量得不到散发，就会影响音箱的使用寿命或者使用效果。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种智能降噪有源音箱，能自动降噪，且散热效果更好。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种智能降噪有源音箱，包括机壳及安装于机壳的喇叭、电源组件、线路板和散热装置，所述散热装置安装于线路板的背面，所述喇叭和电源组件分别与线路板电连接，所述线路板的正面集成有信号输入模块、数字音频处理模块、DAC、降噪模块、功放模块以及用于对上述模块进行控制的控制模块，所述数字音频处理模块包括缩放单元，所述信号输入模块、数字音频处理模块、DAC、降噪模块和功放模块按照信号流向依次设置，经过数字音频处理模块处理的数字信号依次经缩放单元、DAC和降噪模块传输至功放模块；

所述控制模块用于检测经过数字音频处理模块处理的数字信号电平；当检测到的信号电平低于预设阀值时，控制模块控制缩放单元按预设倍数放大信号电平、并同时控制降噪模块按该预设倍数缩小信号电平；当检测到的信号电平高于阀值时，控制模块控制缩放单元和降噪模块按原信号电平大小输出。

作为一种优选方案，所述散热装置包括散热底座和若干个散热鳍片，所述散热底座的正面与线路板的背面连接，所述散热鳍片均匀设置于散热底座的背面。

作为一种优选方案，所述散热鳍片一端与散热底座连接、其另一端与机壳连接，所述机壳开设有散热孔，所述散热孔的位置与散热鳍片的间隙相对应。

作为一种优选方案，所述控制模块包括降噪控制模块，所述降噪控制模块包括：

信号电平检测模块，用于检测数字音频处理模块处理的数字信号电平；

降噪执行模块，用于判断信号电平检测模块检测到电平是否低于预设阀值，若低于阀值则控制所述缩放单元按预设倍数放大信号电平，并同时控制降噪模块按该预设倍数缩小信号电平；若高于阀值则控制所述缩放单元和所述降噪模块按原信号电平大小输出。

作为一种优选方案，所述降噪控制模块还包括降噪状态反馈模块，所述降噪状态反馈模块用于当降噪控制模块检测到的信号电平小于预设阀值时，将音量过小提示和/或将该状态信息反馈给用户。

作为一种优选方案，所述机壳嵌设有指示灯，所述指示灯与线路板的降噪控制模块电连接，指示灯用于将音量过小提示和/或将该状态信息反馈给用户。

作为一种优选方案，所述降噪模块包括切换单元、直通通道和缩放通道，所述直通通道和缩放通道并联连接于切换单元和功放模块，所述缩放通道上设有用于按预设倍数对信号电平进行缩小的电平缩放单元，所述切换单元与降噪控制模块连接，所述切换单元用于接收DAC输出的模拟信号、并根据降噪控制模块的控制信号选择通过直通通道或缩放通道将该模拟信号传输至功放模块。

本实用新型的有益效果在于：

与现有技术相比，本实用新型通过控制模块检测传输给DAC的数字信号电平大小，当检测出信号电平过小时，在DAC前端将传输给DAC的数字信号电平放大一定倍数，并在DAC的后端将经过DAC转换输出的模拟信号电平以原放大的倍数进行缩小，此时有效信号的电平恢复到了原来水平，而DAC的本底噪音却被缩小了数倍，由此达到降噪的目的；

另外，本实用新型通过在线路板的背面设置有散热装置，线路板产生的热量通过散热装置进行散热，避免了热量的聚集，散热效果好。

附图说明

图1是本实用新型的剖面结构示意图。

图2是本实用新型的控制模块原理图。

图3是本实用新型的降噪控制模块原理图。

附图标号说明：1-机壳；2-喇叭；3-线路板；4-散热底座；5-散热鳍片；6-散热孔；7-指示灯。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-3所示，本实用新型关于智能降噪有源音箱，包括机壳1及安装于机壳1的喇叭2、电源组件、线路板3和散热装置，所述散热装置安装于线路板3的背面，所述喇叭2和电源组件分别与线路板3电连接，所述线路板3的正面集成有信号输入模块、数字音频处理模块、DAC、降噪模块、功放模块以及用于对上述模块进行控制的控制模块，所述数字音频处理模块包括缩放单元，所述控制模块包括降噪控制模块，所述信号输入模块、数字音频处理模块、DAC、降噪模块和功放模块按照信号流向依次设置，经过数字音频处理模块处理的数字信号依次经缩放单元、DAC和降噪模块传输至功放模块；

所述控制模块用于检测经过数字音频处理模块处理的数字信号电平；当检测到的信号电平低于预设阀值时，控制模块控制缩放单元按预设倍数放大信号电平、并同时控制降噪模块按该预设倍数缩小信号电平；当检测到的信号电平高于阀值时，控制模块控制缩放单元和降噪模块按原信号电平大小输出。

与现有技术相比，本实用新型通过控制模块检测传输给DAC的数字信号电平大小，当检测出信号电平过小时，在DAC前端将传输给DAC的数字信号电平放大一定倍数，并在DAC的后端将经过DAC转换输出的模拟信号电平以原放大的倍数进行缩小，此时有效信号的电平恢复到了原来水平，而DAC的本底噪音却被缩小了数倍，由此达到降噪的目的；另外，本实用新型通过在线路板3的背面设置有散热装置，线路板3产生的热量通过散热装置进行散热，避免了热量的聚集，散热效果好。

为了提高音箱的散热性能，所述散热装置包括散热底座4和若干个散热鳍片5，所述散热底座4的正面与线路板3的背面连接，所述散热鳍片5均匀设置于散热底座4的背面，线路板3产生的热量能通过散热底座4再传导至散热鳍片5进行散热。进一步地，当所述散热鳍片5一端与散热底座4连接时，其另一端与机壳1连接，所述机壳1开设有散热孔6，所述散热孔6的位置与散热鳍片5的间隙相对应。散热孔6的设置既保证了机壳1的密闭性，另一方面也能带走散热鳍片5的热量，保持散热鳍片5与外界的气流交流。

具体地，所述控制模块包括降噪控制模块、第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块，所述降噪控制模块用于检测经过数字音频处理模块处理的数字信号电平，所述第一控制模块用于控制所述信号输入模块，所述第二控制模块用于控制数字音频处理模块，所述第三控制模块用于控制功放模块。

所述降噪控制模块包括：

信号电平检测模块，用于检测数字音频处理模块处理的数字信号电平；

降噪执行模块，用于判断信号电平检测模块检测到电平是否低于预设阀值，若低于阀值则控制所述缩放单元按预设倍数放大信号电平，并同时控制降噪模块按该预设倍数缩小信号电平；若高于阀值则控制所述缩放单元和所述降噪模块按原信号电平大小输出。

除此之外，所述降噪控制模块还包括降噪状态反馈模块，所述机壳1嵌设有指示灯7，所述指示灯7与线路板3的降噪控制模块电连接，所述降噪状态反馈模块用于当降噪控制模块检测到的信号电平小于预设阀值时，通过指示灯7将音量过小提示和/或将该状态信息反馈给用户。

所述降噪模块包括切换单元、直通通道和缩放通道，所述直通通道和缩放通道并联连接于切换单元和功放模块，所述缩放通道上设有用于按预设倍数对信号电平进行缩小的电平缩放单元，所述切换单元与降噪控制模块连接，所述切换单元用于接收DAC输出的模拟信号、并根据降噪控制模块的控制信号选择通过直通通道或缩放通道将该模拟信号传输至功放模块。

以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.智能降噪有源音箱，包括机壳及安装于机壳的喇叭、电源组件和线路板，所述喇叭和电源组件分别与线路板电连接，所述线路板的正面集成有信号输入模块、数字音频处理模块、DAC、功放模块以及用于对上述模块进行控制的控制模块，所述信号输入模块、数字音频处理模块、DAC和功放模块按照信号流向依次设置，经过数字音频处理模块处理的数字信号经DAC转换成模拟信号后输出至功放模块，其特征在于：

还包括散热装置，所述散热装置安装于线路板的背面，用于对线路板进行散热；

所述线路板的正面还集成有降噪模块，所述数字音频处理模块包括缩放单元，经过数字音频处理模块处理的数字信号依次经缩放单元、DAC和降噪模块传输至功放模块；

所述控制模块用于检测经过数字音频处理模块处理的数字信号电平；当检测到的信号电平低于预设阀值时，控制模块控制缩放单元按预设倍数放大信号电平、并同时控制降噪模块按该预设倍数缩小信号电平；当检测到的信号电平高于阀值时，控制模块控制缩放单元和降噪模块按原信号电平大小输出。

2.根据权利要求1所述的智能降噪有源音箱，其特征在于：所述散热装置包括散热底座和若干个散热鳍片，所述散热底座的正面与线路板的背面连接，所述散热鳍片均匀设置于散热底座的背面。

3.根据权利要求2所述的智能降噪有源音箱，其特征在于：所述散热鳍片一端与散热底座连接、其另一端与机壳连接，所述机壳开设有散热孔，所述散热孔的位置与散热鳍片的间隙相对应。

4.根据权利要求1所述的智能降噪有源音箱，其特征在于：所述控制模块包括降噪控制模块，所述降噪控制模块包括：

信号电平检测模块，用于检测数字音频处理模块处理的数字信号电平；

降噪执行模块，用于判断信号电平检测模块检测到电平是否低于预设阀值，若低于阀值则控制所述缩放单元按预设倍数放大信号电平，并同时控制降噪模块按该预设倍数缩小信号电平；若高于阀值则控制所述缩放单元和所述降噪模块按原信号电平大小输出。

5.根据权利要求4所述的智能降噪有源音箱，其特征在于：所述降噪控制模块还包括降噪状态反馈模块，所述降噪状态反馈模块用于当降噪控制模块检测到的信号电平小于预设阀值时，将音量过小提示和/或将该状态信息反馈给用户。

6.根据权利要求5所述的智能降噪有源音箱，其特征在于：所述机壳嵌设有指示灯，所述指示灯与线路板的降噪控制模块电连接，指示灯用于将音量过小提示和/或将该状态信息反馈给用户。

7.根据权利要求4所述的智能降噪有源音箱，其特征在于：所述降噪模块包括切换单元、直通通道和缩放通道，所述直通通道和缩放通道并联连接于切换单元和功放模块，所述缩放通道上设有用于按预设倍数对信号电平进行缩小的电平缩放单元，所述切换单元与降噪控制模块连接，所述切换单元用于接收DAC输出的模拟信号、并根据降噪控制模块的控制信号选择通过直通通道或缩放通道将该模拟信号传输至功放模块。

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