CN217428279U - 一种定向对讲系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种定向对讲系统，包括内机以及与内机通信连接的外机，外机包括第一壳体以及设于第一壳体内的外机发声单元，第一壳体设有倾斜设置的出声面，外机发声单元用于定向发出内机所传输的声音信号，且外机发声单元朝向出声面设置。本实用新型的定向对讲系统中，外机的外机发声单元被设置为定向发声单元，能够定向发出声音，从而使得声音的传播被局限在一定的区域内，避免了全向传播的声音之间的互相干扰，有效的降低了环境噪音的产生，同时对话的私密性更好。

Description

一种定向对讲系统

技术领域

本实用新型涉及声学技术领域，尤其涉及一种定向对讲系统。

背景技术

目前，在银行、邮局、售票厅的窗口等都普遍使用对讲机实现工作人员与其他人员的联系，从技术上来讲，对讲机可以分为模拟对讲机和数字对讲机。数字对讲机以其系统集成功能强大、频率利用率高、功耗小、加密功能强大等优点已逐步取代了模拟对讲机的使用。传统扬声器技术经过长期的发展，在灵敏度、保真度等方面的技术都已经非常成熟，但是当前对讲机上所发出声音的传播方向是全向的，声音太小会容易听不见，声音太大不仅会影响和妨碍周围的人的工作，而且会造成涉密信息泄露，存在极大的安全隐患。

另外，现有银行对讲机外机的摆放高度通常是固定的，无法进行调节，不同身高的客户使用较为不便，一定程度上限制了客户群体的适用范围。而且，现有对讲机发出的声音频段是适用于普通人群的，对于一些老年人则不太适用。

因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种定向对讲系统，其具有更好的私密性，不易产生噪音，且适用群体更为广泛。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提出了一种定向对讲系统，包括：

内机；以及，

外机，与所述内机通信连接，所述外机包括第一壳体以及设于所述第一壳体内的外机发声单元，所述第一壳体设置有倾斜设置的出声面，所述外机发声单元用于定向发出所述内机传输的声音信号，且所述外机发声单元朝向所述出声面设置。

进一步地，所述第一壳体包括相连的前壳和后壳，所述出声面设于所述前壳的前端面，且所述出声面上端向着靠近所述后壳所在的方向倾斜。

进一步地，所述内机包括内机拾音单元、与所述内机拾音单元电连接的信号处理单元以及与所述信号处理单元电连接的功放单元，所述外机发声单元与所述功放单元电连接，所述内机拾音单元拾取的声音信号依次经所述信号处理单元进行超声波调制和所述功放单元放大后由所述外机发声单元定向发出。

进一步地，所述内机包括与所述功放单元电连接的内机发声单元，所述外机还包括与所述信号处理单元电连接的外机拾音单元，所述外机拾音单元拾取的声音信号依次经过所述信号处理单元和所述功放单元后由所述内机发声单元发出。

进一步地，所述信号处理单元包括第一信号处理单元和第二信号处理单元，所述内机拾音单元和所述外机拾音单元均与所述第一信号处理单元的输入端相连，所述第一信号处理单元的输出端与所述第二信号处理单元的输入端以及所述功放单元的输入端相连，所述第二信号处理单元的输出端与所述功放单元的输入端相连。

进一步地，所述外机包括设于所述第一壳体内的第一电路板，所述外机拾音单元和外机发声单元均设于所述第一电路板上，所述外机发声单元包括多个设于所述第一电路板上的压电换能器。

进一步地，所述出声面设置有多个通孔，所述外机还包括外面板和透声布，所述透声布设置于所述出声面上且遮盖所述通孔，所述外面板封装于所述透声布外，且其上设置有透声孔，所述透声孔的外形尺寸大于所述压电换能器的外形尺寸。

进一步地，所述内机还包括第二壳体及位于所述第二壳体内的第二电路板，所述信号处理单元、功放单元和内机发声单元均设于所述第二电路板上，所述内机拾音单元与所述第二电路板电连接且至少部分位于所述第二壳体外。

进一步地，所述内机包括与所述信号处理单元和所述功放单元均电连接的控制单元，所述控制单元控制所述信号处理单元产生助听信号，所述助听信号由所述功放单元放大后通过所述外机发声单元定向输出。

进一步地，所述的定向对讲系统还包括摄像机，所述摄像机与所述外机拾音单元通信连接，所述外机拾音单元采集的声音信号传输至所述摄像机。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.本实用新型的定向对讲系统中，外机的外机发声单元被设置为定向发声单元，能够定向发出声音，从而使得声音的传播被局限在一定的区域内，避免了全向传播的声音之间的互相干扰，有效的降低了环境噪音的产生，同时对话的私密性更好，另外，通过将出声面设置成倾斜设置的，能够使得出声面更方便的朝向使用者，增大了出声面的声音覆盖范围，使其发出的声音更便于为使用者听到，同时能够适应不同身高的使用者。

3.作为一种改进，控制单元能够控制信号处理单元产生助听信号，从而可以将声音信号调整至适于老年人或者其他听力不佳的使用者收听的声音频段，更为人性化，进一步增加了适用群体的广泛性。

附图说明

图1是本实用新型一种实施方式的内机的立体示意图。

图2是本实用新型一种实施方式的外机的立体示意图。

图3是本实用新型一种实施方式的定向对讲系统的模块框图。

图4是本实用新型图2所示的外机的爆炸图。

图5是本实用新型一种实施方式的前壳与第一电路板安装的示意图。

图6是本实用新型一种实施方式的第一电路板与导向柱相连的剖视图。

图7是本实用新型中一种实施方式的外机设于柜台上的声音区域的示意图。

图8是本实用新型中一种实施方式的外机设于使用者上方时声音区域的示意图。

图9是图1所示的内机的爆炸图。

图10是本实用新型一种实施方式的内机的爆炸图，其中内机拾音单元为方形麦克风。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如图1至图3所示，本案实施例提供了一种定向对讲系统，包括内机1和外机2，外机2与内机1通信连接，两者可以通过有线连接的方式或者无线连接的方式相连，例如可通过5芯航空接头246(标号见图4和图9)有线连接或者通过蓝牙无线连接。

外机2包括第一壳体24以及设于第一壳体24内的外机发声单元21，第一壳体24设置有倾斜设置的出声面243，外机发声单元21为定向发声单元，用于定向发出内机1传输的声音信号，且外机发声单元21朝向出声面243设置。

内机1和外机2通常分开设置，以银行柜台为例，内机1和外机2分别设置于柜台窗口的内外侧，内机1位于工作人员侧，外机2位于客户侧。内机1接收的声音能够传递至外机2，并由外机发声单元21发出，通过将外机发声单元21设置成定向发声的形式，能够使得声音的传播局限在一定的方向和区域，而区域外的人无法或者难以听到声音，这样，可以有效的降低由于声音全向传播导致的噪声影响，也利于防止私密信息为他人听到，安全性更高。

进一步地，由于外机2的出声面243是倾斜设置的，在外机2安装完毕后，出声面243更容易朝向使用者头部所在的方位，更便于使用者听到外机2发出的声音。同时，由于倾斜的出声面243具有更大的覆盖范围，因此对不同身高的使用者的适应性好，适用的群体更为广泛。

作为一种优选的实施方式，内机1包括内机拾音单元11、与内机拾音单元11通信连接的信号处理单元12以及与信号处理单元12电连接的功放单元13。外机发声单元21与功放单元13电连接。内机拾音单元11用于拾取声音信号，其例如可以是麦克风，内机拾音单元11拾取的声音信号依次经信号处理单元12进行超声波调制和功放单元13放大后由外机发声单元21发出，由于声音信号经过信号处理单元12进行超声波调制，所以其具有更好的方向性，能够定向传播。

进一步地，内机1包括与功放单元13通信连接的内机发声单元14，外机2包括与信号处理单元12通信连接的外机拾音单元22，功放单元13和内机发声单元14之间以及信号处理单元12和外机拾音单元22之间的通信连接方式均优选为通过电路有线连接。

内机发声单元14可以是普通的扬声器，也可以是定向发声单元，在内机发声单元14为定向发声单元的情况下，在柜台内侧也能够具有降噪和提高私密性的效果。外机拾音单元22例如可以是麦克风，其能够将声波转换成电信号进行传输。外机拾音单元22拾取的声音信号依次通过信号处理单元12处理(例如进行前置放大、高低通滤波、回音消除等处理)和功放单元13放大后由内机发声单元14发出。这样，客户在柜台外的声音能够传递至柜台内侧发出，从而为工作人员清晰的听到，使得双方能够更为方便的交流。

作为一种优选的实施方式，参考图3，信号处理单元12包括第一信号处理单元121和第二信号处理单元122。其中，第一信号处理单元121的输入端与内机拾音单元11和外机拾音单元22相连，内机拾音单元11和外机拾音单元22接收的声音信号都能够传输给第一信号处理单元121。第一信号处理单元121的输出端与第二信号处理单元122的输入端以及功放单元13的输入端均相连，经第一信号处理单元121处理后的信号，能够选择性的传输至第二信号处理单元122或者功放单元13。第二信号处理单元122的输出端与功放单元13的输入端相连，经第二信号处理单元122处理的信号，能够输入至功放单元13，之后由功放单元13输出至外机发声单元22或者内机发声单元11发出。

第一信号处理单元121用于对信号进行处理，例如进行内机拾音单元11和外机拾音单元22的信号采集、信号合并输出、信号的EQ调节，高低通滤波算法设置等处理，第二信号处理单元122用于对信号进行超声波调制处理。具体而言，外机拾音单元22将接收到的外部声音信号输出给第一信号处理单元121，经第一信号处理单元121处理后经功放单元13输出给内机发声单元14，由内机发声单元14发声。而内机拾音单元11将接收到的内部声音信号输出给第一信号处理单元121，经第一信号处理单元121处理后传输给第二信号处理单元122进行超声波调制，之后将超声波调制信号发送给功放单元13，经功放单元13放大后输出至外机发声单元21，由外机发声单元21定向发出声音。

由于内机1和外机2的声音处理和传递能够共用第一信号处理单元121和功放单元13，因此能够节省电气部件，结构更为简单紧凑。

进一步地，内机1还包括控制单元15，控制单元15与信号处理单元12和功放单元13均电连接，以对两者进行控制。在一种优选的实施方式中，控制单元15为单片机。

作为一种优选的实施方式，控制单元15内存储有助听指令，在助听模式下，其能够将助听指令发送给信号处理单元12，由信号处理单元12产生助听信号，例如可以是适用于老人使用频段的助听信号，该助听信号是将正常声音信号在某些频段进行EQ调制后得到的适用于老人使用频段的声音信号，助听信号经功放单元13放大后由外机发声单元22定向发声。这样，工作人员的声音能够被调整至适于老人听觉频段的声音，更便于为老人所听到，更为人性化。当然，助听信号还可以是适用于其他听力不佳者的助听信号。

作为一种优选的实施方式，参考图4，外机2包括第一电路板23，外机拾音单元22和外机发声单元21均设于第一电路板23上，这样，两者可以集成于第一电路板23上整体进行安装，装配更为方便。外机发声单元21包括多个设于同一表面上的压电换能器211，超声波调制信号通过压电换能器211定向发出。

作为一种优选的实施方式，多个压电换能器211按阵列排布，例如，参考图4，外机发声单元21包括多排压电换能器211，相邻两排压电换能器211错位设置，优选呈等边三角形阵列排布。

如图2和图4所示，作为一种优选的实施方式，第一壳体24包括相互连接的前壳241和后壳242，前壳241和后壳242之间形成收容第一电路板23的收容空间。为了使得外机2发出的声音能够更好的被对应的人员听到，出声面243设置于前壳241的前端面上，其上端向靠近后壳242所在的方向倾斜设置，即出声面243的上端较其下端更为靠近后壳242。外机发声单元21朝向出声面243设置，以将声音更为直接的通过出声面243发出，减少声音能量的损耗。

出声面243设有连通第一壳体24内部和外部的通孔245，通孔245与外机发声单元21相对设置，使得外机发声单元21发出的声音能够通过通孔245顺畅的发出。

为了使得外机2具有更好的防尘效果，参考图4，外机2还包括封住通孔245的透声布26以及封装于透声布26外侧的外面板25。透声布26连接于出声面243上，并且封住通孔245，能够防止外部的灰尘等脏污通过通孔245进入外机2内，提高外机2使用的可靠性和使用寿命，实施时，透声布26可采用EPTFE防水透气材质，具体由聚丙烯面料加高分子透气膜加聚丙烯面料通过热熔胶层压面成，当然不限于这种材质。外面板25与前壳241相连，并将透声布26压紧在出声面243上，在外面板25上设置有与第一电路板23上的压电换能器211的位置相对应的透声孔251，透声孔251外形尺寸大于或略大于压电换能器211的外形尺寸，以提高产品的透声率。通过设置外面板25，能够提高透声布26处的结构强度，且更为美观。

第一电路板23可通过如下结构与前壳241相连，参考图5和图6，前壳241包括自其出声面243的相对侧向着后壳242延伸的一根或多根导向柱4，导向柱4设有用于支撑第一电路板23的限位面40以及设于限位面40上的定位凸台41，在定位凸台41上还设置有螺纹孔410，第一电路板23设置有与定位凸台41适配的定位孔230。限位面40与出声面243平行设置，当第一电路板23与导向柱4相连时，定位凸台41与定位孔230配接，第一电路板23通过定位凸台230定位，同时第一电路板23由限位面40限位，使得第一电路板23与出声面243相平行，这样，外机发声单元22发出的声音的方向与出声面243基本垂直，其指向性更好，更便于从透声孔251传出。进一步地，外机2还包括间隔套5，间隔套5包括位于其两端的前端面50和后端面51，后端面51中心开设有贯穿至前端面50的中心孔52，前端面50相对后端面51倾斜设置，倾斜的角度与出声面243倾斜的角度一致。在安装第一电路板23时，间隔套5的前端面50与第一电路板23贴合，通过螺栓53穿过中心孔52与螺纹孔410螺接，能够将第一电路板23锁紧固定在导向柱4上，完成与前壳241的连接。

参考图7，图7示出了外机2设置于柜台60台面上的情形。此时，其出声面243向着斜上方倾斜，外机2发出的声音具有一定的区域性，图7中以虚线示出了该区域6，位于该区域6内的使用者都能够清晰的听到声音，因此，其对使用者身高的适应性好，不同身高的使用者都能够清晰的听到外机2发出的声音。类似的，参考图8，当外机2设置于柜台60上方高于使用者的位置时，其出声面243向着斜下方倾斜，此时，其声音区域6同样可以涵盖不同身高的使用者，适应性好。作为一种优选的实施方式，出声面243与外机2的底面247之间的夹角为30度，在该角度下，外机2对大部分使用者都能够适用。

如图1和图9所示，作为一种优选的实施方式，内机1还包括第二壳体16和收容于第二壳体16内的第二电路板17。信号处理单元12、功放单元13和内机发声单元14均设于第二电路板17上，以使得各电气部件能够集成设置在第二电路板17上整体进行安装，安装更为方便。内机拾音单元11与第二电路板17相连且至少部分位于第二壳体16外部，例如，内机发声单元14可以为图9所示的鹅颈麦克风或者图10所示的方形麦克风，其自第二壳体16向着上方伸出，以便于接收工作人员的语音。

第二壳体16包括相互连接的上壳161和下壳162，上壳161和下壳162配合形成收容第二电路板17的容纳空间。优选的，第二壳体16还包括与上壳161相连的内机面板163，安装孔(例如用于上壳161和下壳162连接的安装孔以及用于上壳161和第二电路板17相连的安装孔等)均外露于上壳161且由内机面板163遮盖，从而提高整体的美观性。

在内机1上还可以设置功能插件，例如电源开关、导光柱、主机音量调节按钮、外机音量调节按钮、助听模式控制按钮等。

作为一种优选的实施方式，定向对讲系统还包括摄像机，摄像机与外机拾音单元22通信连接，外机拾音单元22采集的声音信号传输至摄像机，以使得摄像机拍摄画面的同时能够同步记录声音，保证证据的完整性。优选的，摄像机和外机拾音单元22通过模拟线相连，以降低声音信号的延迟，确保音视频同步。

本实用新型至少具备如下优点：

1.本实用新型的定向对讲系统中，外机的外机发声单元被设置为定向发声单元，能够定向发出声音，从而使得声音的传播被局限在一定的区域内，避免了全向传播的声音之间的互相干扰，有效的降低了环境噪音的产生，同时对话的私密性更好，另外，通过将出声面设置成倾斜设置的，能够使得出声面更方便的朝向使用者，增大了出声面的声音覆盖范围，使其发出的声音更便于为使用者听到，同时能够适应不同身高的使用者。

3.作为一种改进，控制单元能够控制信号处理单元产生助听信号，从而可以将声音信号调整至适于老年人或者其他听力不佳的使用者收听的声音频段，更为人性化，进一步增加了适用群体的广泛性。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，其它基于本实用新型构思的前提下做出的任何改进都视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种定向对讲系统，其特征在于，包括：

内机(1)；以及，

外机(2)，与所述内机(1)通信连接，所述外机(2)包括第一壳体(24)以及设于所述第一壳体(24)内的外机发声单元(21)，所述第一壳体(24)设置有倾斜设置的出声面(243)，所述外机发声单元(21)用于定向发出所述内机(1)传输的声音信号，且所述外机发声单元(21)朝向所述出声面(243)设置。

2.根据权利要求1所述的定向对讲系统，其特征在于，所述第一壳体(24)包括相连的前壳(241)和后壳(242)，所述出声面(243)设于所述前壳(241)的前端面，且所述出声面(243)上端向着靠近所述后壳(242)所在的方向倾斜。

3.根据权利要求1所述的定向对讲系统，其特征在于，所述内机(1)包括内机拾音单元(11)、与所述内机拾音单元(11)电连接的信号处理单元(12)以及与所述信号处理单元(12)电连接的功放单元(13)，所述外机发声单元(21)与所述功放单元(13)电连接，所述内机拾音单元(11)拾取的声音信号依次经所述信号处理单元(12)进行超声波调制和所述功放单元(13)放大后由所述外机发声单元(21)定向发出。

4.根据权利要求3所述的定向对讲系统，其特征在于，所述内机(1)包括与所述功放单元(13)电连接的内机发声单元(14)，所述外机(2)还包括与所述信号处理单元(12)电连接的外机拾音单元(22)，所述外机拾音单元(22)拾取的声音信号依次经过所述信号处理单元(12)和所述功放单元(13)后由所述内机发声单元(14)发出。

5.根据权利要求4所述的定向对讲系统，其特征在于，所述信号处理单元(12)包括第一信号处理单元(121)和第二信号处理单元(122)，所述内机拾音单元(11)和所述外机拾音单元(22)均与所述第一信号处理单元(121)的输入端相连，所述第一信号处理单元(121)的输出端与所述第二信号处理单元(122)的输入端以及所述功放单元(13)的输入端相连，所述第二信号处理单元(122)的输出端与所述功放单元(13)的输入端相连。

6.根据权利要求4所述的定向对讲系统，其特征在于，所述外机(2)包括设于所述第一壳体(24)内的第一电路板(23)，所述外机拾音单元(22)和外机发声单元(21)均设于所述第一电路板(23)上，所述外机发声单元(21)包括多个设于所述第一电路板(23)上的压电换能器(211)。

7.根据权利要求6所述的定向对讲系统，其特征在于，所述出声面(243)设置有多个通孔(245)，所述外机(2)还包括外面板(25)和透声布(26)，所述透声布(26)设置于所述出声面(243)上且遮盖所述通孔(245)，所述外面板(25)封装于所述透声布(26)外，且其上设置有透声孔(251)，所述透声孔(251)的外形尺寸大于所述压电换能器(211)的外形尺寸。

8.根据权利要求4所述的定向对讲系统，其特征在于，所述内机(1)还包括第二壳体(16)及位于所述第二壳体(16)内的第二电路板(17)，所述信号处理单元(12)、功放单元(13)和内机发声单元(14)均设于所述第二电路板(17)上，所述内机拾音单元(11)与所述第二电路板(17)电连接且至少部分位于所述第二壳体(16)外。

9.根据权利要求3至8任一项所述的定向对讲系统，其特征在于，所述内机(1)包括与所述信号处理单元(12)和所述功放单元(13)均电连接的控制单元(15)，所述控制单元(15)控制所述信号处理单元(12)产生助听信号，所述助听信号由所述功放单元(13)放大后通过所述外机发声单元(21)定向输出。

10.根据权利要求4至8任一项所述的定向对讲系统，其特征在于，其还包括摄像机(3)，所述摄像机(3)与所述外机拾音单元(22)通信连接，所述外机拾音单元(22)采集的声音信号传输至所述摄像机(3)。

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