CN217011167U - 一种智能音频超指向播放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种智能音频超指向播放装置，该装置包括一体式设置的用于存储音频数据和下发操控指令的控制模块、用于音频播放的播放模块、用于监控扬声器工作状态的扬声器监控模块，所述控制模块通过无线或有线的方式与播放模块连接；所述播放模块包括超指向扬声器单元，所述扬声器监控模块设置在所述超指向扬声器单元一侧，所述扬声器监控模块的输出端与所述控制模块的输入端连接。该装置可实现现场音频数据的录入和播放顺序更改，使操作更具个性化，同时将声音定向在特定的区域进行播放，避免对周围住宅区的噪音污染，另外通过扬声器监控模块对扬声器的工作状态进行监控以及调整。

Description

一种智能音频超指向播放装置

技术领域

本实用新型涉及频播放装置技术领域，尤其涉及一种智能音频超指向播放装置。

背景技术

现有生活的会议演讲、音乐播放等场景中，音响是一个必不可少的电子设备。随着生活质量的提升，人们越来越中意在茶余饭后的空闲时间内进行广场舞等集体休闲活动，使用音响的扩音功能进行舞蹈的伴奏。但是现在的广场舞音频播放装置存在以下问题：(1)因为广场舞人群较大、人数较多，为了满足声音覆盖范围广泛的需求，通常会选择功率较大的音频播放装置，大功率音频播放装置会对周围的居民住宅区形成噪音污染；(2)现有的广场舞音频播放装置多采用USB接口的方式将音频数据传输至功放单元中，需提前存储歌曲和编排顺序，无法现场录入音频数据和选择歌曲的播放顺序，无法个性化操作；(3)现有的音频播放装置无法根据功放、扩音设备的工作状态进行实时的参数调整。

实用新型内容

鉴于以上现有技术存在的问题，本实用新型提出一种智能音频超指向播放装置，主要解决现有技术中大功率音频播放装置会造成噪音污染，且无法个性化操作的问题。

为了实现上述目的及其他目的，本实用新型采用的技术方案如下。

一种智能音频超指向播放装置，所述装置包括一体式设置的用于存储音频数据和下发操控指令的控制模块、用于音频播放的播放模块、用于监控扬声器工作状态的扬声器监控模块，所述控制模块通过无线或有线的方式与播放模块连接；

所述播放模块包括超指向扬声器单元，所述扬声器监控模块设置在所述超指向扬声器单元一侧，所述扬声器监控模块的输出端与所述控制模块的输入端连接。

可选地，所述超指向扬声器单元包括解析子单元、处理子单元、功放子单元和超指向扬声器子单元；

所述解析子单元的输出端与所述处理子单元的输入端连接，所述处理子单元的输出端与所述功放子单元的输入端连接，所述功放子单元的输出端与所述超指向扬声器子单元的输入端连接。

可选地，所述功放子单元和超指向扬声器子单元为多个，所述多个功放子单元分别与所述多个超指向扬声器子单元一一对应电连接。

可选地，所述解析子单元为微处理器，所述处理子单元为数字音频数据处理器，所述功放子单元为功率放大器，所述超指向扬声器子单元为超指向扬声器阵列；

控制模块通过有线或无线的方式与所述微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端与所述数字音频数据处理器的输入端连接。

可选地，所述扬声器监控模块设置在所述超指向扬声器子单元的一侧。

可选地，所述扬声器监控模块包括温度传感器、功率传感器、压力传感器。

可选地，所述智能音频超指向播放装置还包括降噪模块，所述降噪模块包括环境噪音获取单元、滤波单元、环境噪音分析单元，所述环境噪音获取单元的输出端与所述滤波单元的输入端连接，所述滤波单元的输出端与所述环境噪音分析单元的输入端连接，所述环境噪音分析单元的输出端与所述超指向扬声器单元的输入端连接。

可选地，所述控制模块包括用于存储音频数据的音频控制单元、用于下发操控指令的系统状态控制单元；

所述音频控制单元与系统状态控制单元连接；

所述音频控制单元和系统状态控制单元分别通过有线或无线的方式与所述播放模块连接。

可选地，所述控制模块通过光纤、网线、总线、同轴电缆与所述播放模块连接；

或所述控制模块通过无线网、wifi、蓝牙、zigbee、lora与所述播放模块连接。

可选地，所述控制模块通过有线或无线的方式与终端连接，所述终端包括手机、电脑、服务器、多媒体设备。

如上所述，本实用新型一种智能音频超指向播放装置，具有以下有益效果。

该智能音频超指向播放装置一体式设计，方便携带；通过控制模块实时存储音频数据，并根据用户的操作向播放模块下发操作指令，可实现现场音频数据的录入和播放顺序更改，使操作更具个性化；本装置中的超指向扬声器单元将声音定向在特定的区域内进行播放，避免对周围住宅区的噪音污染；扬声器监控模块对工作中的超指向扬声器单元进行监控，获取工作参数并进行调整，使播放装置的性能更加优秀。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的智能音频超指向播放装置的结构示意图。

图中，100-控制模块，200-播放模块，300-扬声器监控模块，210-超指向扬声器单元，211-解析子单元，212-处理子单元，213-功放子单元，214-超指向扬声器子单元。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，本实用新型提供一种智能音频超指向播放装置，包括一体式设置的控制模块100、播放模块200、扬声器监控模块300，本实施例中的控制模块100用于事先存储音频数据或实时接收音频数据并存储，然后根据用户的操作下发操控指令；播放模块200用于接收音频数据、操控指令，然后对音频数据进行播放；控制模块100可通过有线或无线的方式与播放模块200连接。

播放模块200包括超指向扬声器单元210，扬声器监控模块300安装在超指向扬声器单元210的一侧，扬声器监控模块300的输出端与控制模块的输入端连接。

本实用新型中的智能音频超指向播放装置可提前录入音频数据也可实时录入音频数据，通过人机交互终端向控制模块下发操控指令，实现现场音频数据的录入和播放顺序更改，使操作更具个性化；超指向扬声器单元210可控制声音在特定的区域进行播放，以避免对周围住宅区的居民形成噪音污染，扬声器监控模块300能实时对扬声器的工作状态进行监控并将监控数据反馈至控制模块中进行处理，以对超指向扬声器单元进行调控，确保正常运行。

图1中，超指向扬声器单元210包括解析子单元211、处理子单元212、功放子单元213和超指向扬声器子单元214，解析子单元211的输出端与处理子单元212的输入端连接，处理子单元212的输出端与功放子单元213的输入端连接，功放子单元213的输出端与超指向扬声器子单元214的输入端连接。解析子单元211对音频数据和操控指令进行解析并将解析后的数据传输至处理子单元212中；处理子单元212对音频数据进行解码、对声场进行计算和控制；功放子单元213接收模拟音频信号并放大，然后将放大后的信号发送给超指向扬声器子单元214；超指向扬声器子单元214接收放大后的信号，超指向输出声音。

超指向扬声器子单元214传播的声波发散角很小，具有很高的指向性。超指向扬声器子单元214基于高频率高强度的超声波在空气介质中传播时会产生非线性效应，以此来控制声波的定向传播。

具体地，功放子单元213和超指向扬声器子单元214为多个，多个功放子单元213分别与多个超指向扬声器子单元214一一对应电连接。

扬声器监控模块300安装在超指向扬声器子单元214的一侧，扬声器监控模块300的输出端连接控制模块100的输入端。扬声器监控模块300获取超指向扬声器子单元214的状态数据，并且还能够根据超指向扬声器子单元214的状态数据得到功放子单元213的功放数据，然后将超指向扬声器子单元214的状态数据和功放子单元213的功放数据传输至控制模块100中进行处理，形成的反馈回路能够实时对功放子单元213和超指向扬声器子单元214进行调整。

在一实施例中，解析子单元211为微处理器，处理子单元212为数字音频数据处理器，功放子单元213为功率放大器，超指向扬声器子单元214为超指向扬声器阵列；控制模块100通过有线或无线的方式与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端与数字音频数据处理器的输入端连接。本实施例中的超指向扬声器子单元214可将现有技术中或市场上常见的超指向扬声器组合成一个超指向扬声器阵列，超指向扬声器的组件主要包括壳体、超声换能器和电路板，超声换能器安装在电路板上，电路板安装在壳体内。

具体地，微处理器解析音频数据和操控数据，然后将解析后的数据传输至数字音频数据处理器中。同时，微处理器在接收控制模块100传输来的音频数据后还能够对其进行缓存。

另外，控制模块100接收扬声器监控模块300获取的监控信号，对功放子单元213和超指向扬声器子单元214的工作状态进行分析，然后下发下一级操控指令。控制模块100中还包括模数转换电路，模数转换电路的输入端与扬声器监控模块300的输出端相连接，模数转换电路将扬声器监控模块300输出的模拟信号转换为数字信号，然后通过处理器对数字信号进行分析处理，以得到超指向扬声器子单元214和功放子单元213的工作状态信息。

在一实施例中，扬声器监控模块300可为温度传感器、功率传感器、压力传感器中的一种或几种结合，温度传感器能够得到超指向扬声器子单元214在工作时的温度信息，功率传感器和压力传感器能够得到超指向扬声器子单元214在工作时的功放信息。

在一实施例中，播放模块200还包括降噪模块，降噪模块包括环境噪音获取单元、滤波单元、环境噪音分析单元，本实施例中环境噪音获取单元可为噪声传感器，噪声传感器获取环境噪声的波形等信息；滤波单元为滤波电路，将噪声传感器获取的环境噪声波形等信息通过滤波电路进行预处理；环境噪声分析单元为控制电路，具体可以为根据阈值范围内噪声的幅值、频率分析获得反相声波参数的控制电路或处理芯片。环境噪音获取单元的输出端与所述滤波单元的输入端连接，滤波单元的输出端与环境噪音分析单元的输入端连接，环境噪音分析单元的输出端与超指向扬声器单元210的输入端连接。环境噪声获取单元获取环境中的噪音声波，将噪音声波通过滤波单元过滤后传输到环境噪声分析单元，环境噪声分析单元分析噪声声波得到需发送的反相声波的参数，然后将反相声波参数传输到超指向扬声器单元210中，超指向扬声器单元210通过播放特定频率的反相声波来抵消噪音的干扰。本实施例中，超指向扬声器子单元214中除了含有超指向扬声器阵列，还含有普通的扬声器阵列，普通的扬声器阵列可输出反相声波。

在一实施例中，控制模块100包括用于存储音频数据的音频控制单元、用于下发操控指令的系统状态控制单元，本实施例中音频控制单元可为非易失性存储器存储器，系统状态控制单元可为微处理器；音频控制单元与系统状态控制单元连接；音频控制单元和系统状态控制单元分别通过有线或无线的方式与播放模块200连接。音频控制单元存储音频数据，然后通过有线或无线的方式实时将数据传输至播放模块200；或者音频控制单元将音频数据通过有线或无线的方式传输到播放模块200中进行存储，然后系统状态控制单元下发操控指令，控制播放模块200对音频数据进行播放以及控制播放的顺序。

在一实施例中，控制模块100通过光纤、网线、总线、同轴电缆与播放模块200连接，该方式为有线传输；或者控制模块100通过无线网、wifi、蓝牙、zigbee、lora与播放模块200连接，该方式为无线传输。具体地，控制模块100也通过有线或无线的方式与终端连接，终端包括手机、电脑、服务器、多媒体设备，通过终端能够实时传输音频数据、下发操控指令。

本实施例中的智能音频超指向播放装置为一体式设计，并且通过人机交互的方式控制音频数据的播放，所以就不能使用常规的音频数据线进行数据的传输，常规的音频数据线无法实现操控数据的快速传输，并且无线传输模块能够简化播放装置的规模，安装更加方便。

综上所述，本实用新型一种智能音频超指向播放装置，通过终端实时下载传输音频数据以及下发操控指令，控制模块100实时存储音频数据，并根据用户的操作和反馈的扬声器监控数据向播放模块200下发操作指令和音频数据，可实现现场音频数据的录入、播放顺序更改、扬声设备的自适应调节，使操作更具个性化的同时还能保证功放和扬声器件的正常工作；扬声器监控模块300实时获取功放子单元213和超指向扬声器子单元214的工作状态数据，通过处理子单元212分析处理以进一步调控；降噪模块获取环境噪音并对环境噪音进行分析，再通过扬声器发送反向声波以抵消噪声，实现降噪。本装置中的超指向扬声器子单元214将声音定向在特定的区域进行播放，避免对周围住宅区的噪音污染。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种智能音频超指向播放装置，其特征在于：

所述装置包括一体式设置的用于存储音频数据和下发操控指令的控制模块、用于音频播放的播放模块、用于监控扬声器工作状态的扬声器监控模块，所述控制模块通过无线或有线的方式与播放模块连接；

所述播放模块包括超指向扬声器单元，所述扬声器监控模块设置在所述超指向扬声器单元一侧，所述扬声器监控模块的输出端与所述控制模块的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的智能音频超指向播放装置，其特征在于：

所述超指向扬声器单元包括解析子单元、处理子单元、功放子单元和超指向扬声器子单元；

所述解析子单元的输出端与所述处理子单元的输入端连接，所述处理子单元的输出端与所述功放子单元的输入端连接，所述功放子单元的输出端与所述超指向扬声器子单元的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的智能音频超指向播放装置，其特征在于：

所述功放子单元和超指向扬声器子单元为多个，所述多个功放子单元分别与所述多个超指向扬声器子单元一一对应电连接。

4.根据权利要求2所述的智能音频超指向播放装置，其特征在于：

所述解析子单元为微处理器，所述处理子单元为数字音频数据处理器，所述功放子单元为功率放大器，所述超指向扬声器子单元为超指向扬声器阵列；

控制模块通过有线或无线的方式与所述微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端与所述数字音频数据处理器的输入端连接。

5.根据权利要求2所述的智能音频超指向播放装置，其特征在于：

所述扬声器监控模块设置在所述超指向扬声器子单元的一侧。

6.根据权利要求1所述的智能音频超指向播放装置，其特征在于：

所述扬声器监控模块包括温度传感器、功率传感器、压力传感器。

7.根据权利要求1所述的智能音频超指向播放装置，其特征在于：

所述智能音频超指向播放装置还包括降噪模块，所述降噪模块包括环境噪音获取单元、滤波单元、环境噪音分析单元，所述环境噪音获取单元的输出端与所述滤波单元的输入端连接，所述滤波单元的输出端与所述环境噪音分析单元的输入端连接，所述环境噪音分析单元的输出端与所述超指向扬声器单元的输入端连接。

8.根据权利要求1所述的智能音频超指向播放装置，其特征在于：

所述控制模块包括用于存储音频数据的音频控制单元、用于下发操控指令的系统状态控制单元；

所述音频控制单元与系统状态控制单元连接；

所述音频控制单元和系统状态控制单元分别通过有线或无线的方式与所述播放模块连接。

9.根据权利要求1所述的智能音频超指向播放装置，其特征在于：

所述控制模块通过光纤、网线、总线、同轴电缆与所述播放模块连接；

或所述控制模块通过无线网、wifi、蓝牙、zigbee、lora与所述播放模块连接。

10.根据权利要求1所述的智能音频超指向播放装置，其特征在于：

所述控制模块通过有线或无线的方式与终端连接，所述终端包括手机、电脑、服务器、多媒体设备。

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