CN217770159U - 一种广播终端设备及音频广播系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种广播终端设备及音频广播系统，涉及音频处理技术领域，该音频播放器可以对采集到的音频进行消回音处理，以实现广播终端设备的对讲功能。该广播终端设备用于与广播主机设备通信，该广播终端设备包括音频播放组件、音频采集组件、通信组件以及控制组件；音频播放组件与通信组件电连接，音频采集组件和通信组件分别与控制组件电连接；通信组件用于接收广播主机设备发送的第一音频信号，以及向广播主机设备发送第二音频信号，第二音频信号为用户输入的音频信号；音频播放组件用于播放第一音频信号；音频采集组件用于采集广播终端设备的放置现场的第三音频信号；控制组件用于对第三音频信号进行回音消除处理，以得到第二音频信号。

Description

一种广播终端设备及音频广播系统

技术领域

本申请涉及音频播放技术领域，尤其涉及一种广播终端设备及音频广播系统。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，网络音箱/音柱作为数字化通信技术的产品之一也在进入市场中。网络音箱/音柱是指基于网络来传输的广播终端设备，其可以利用例如局域网、以太网、广域网等数字网络，将数字信号转化为音频信号。目前，网络音箱/音柱已经逐渐普及化，例如，学校的教室中安装的悬挂式网络音箱等。

目前，网络音箱/音柱仅用于播放音频。在一些需要通过网络音箱/音柱与广播主机设备实现对讲场景中，例如，疾控中心与隔离病房之间的对讲，小区门口的安保人员或访客与小区住户之间的对讲等，现有的网络音箱/音柱则无法满足上述对讲需求。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种广播终端设备及音频广播系统，该音频播放器可以对采集到的音频进行消回音处理，以实现广播终端设备的对讲功能。

第一方面，本申请实施例提供了一种广播终端设备，该广播终端设备用于与广播主机设备通信，该广播终端设备包括音频播放组件、音频采集组件、通信组件以及控制组件；音频播放组件与通信组件电连接，音频采集组件和通信组件分别与控制组件电连接；通信组件用于接收广播主机设备发送的第一音频信号，以及向广播主机设备发送第二音频信号，第二音频信号为用户输入的音频信号；音频播放组件用于播放第一音频信号；音频采集组件用于采集广播终端设备的放置现场的第三音频信号，第三音频信号包括第一音频信号和第二音频信号；控制组件用于对第三音频信号进行回音消除处理，以得到第二音频信号。

基于本申请提供的广播终端设备，至少可以产生以下有益效果：通过回音消除技术，可以在向广播主机设备发送音频消息时，将现场采集到的音频中自身播放的音频进行消除处理，从而实现回音消除，以使得用户可以通过该广播终端设备与广播主机设备正常进行对话，以提升用户的使用体验。

在一种可能的实现方式中，上述广播终端设备中的音频采集组件包括一个麦克风。

在另一种可能的实现方式中，上述广播终端设备中的音频采集组件包括多个麦克风，这多个麦克风设置于该广播终端设备的不同位置。

需要说明的是，若上述广播终端设备中包括多个麦克风，可以将这多个麦克风设置于该广播终端设备的放置现场的多个方向、多个位置，从而，在用户所处的位置与该音频采集设备较远时，该设备的一个麦克风也可以清晰地采集到用户输入的音频，如此，提升该设备可采集音频的范围。

在另一种可能的实现方式中，上述音频播放组件包括广播扬声器和/或对讲扬声器。

在又一种可能的实现方式中，上述广播终端设备还包括二线制接口。

需要说明的是，设置二线制接口使得上述广播终端设备可以采用二线制传输方式，也即通过两条线路进行供电、供网。如此，在安装使用该广播终端设备时，无需重新布置特定的供电线路和宽带线路，该接口便于利用现有的线路环境来满足该广播终端设备的供电、供网需求，安装便捷、且无需消耗过多能源。

在又一种可能的实现方式中，上述广播终端设备还包括24伏直流电供电接口、220伏交流电供电接口、太阳能供电接口、标准有源以太网POE接口、无线通信Wi-Fi接口、标准插座RJ45接口以及第四代移动通信4G/第五代移动通信5G接口中的一项或多项。

需要说明的是，在该实现方式中，上述广播终端设备可以设置多种类型的供电、供网接口，如此，在不同的使用环境中，可以利用该广播终端设备中的不同接口来实现供电与供网，例如在环境较为恶劣，不便于部署供电电路时，可以采用太阳能供电接口来实现供电。

在又一种可能的实现方式中，上述广播终端设备还包括蓝牙接口和/或3.5毫米输入接口。

在又一种可能的实现方式中，上述广播终端设备还包括设置于该广播终端设备的外壳上的太阳能板，该太阳能板与上述太阳能供电接口电连接。如此，在供电环境较差时，可以利用太阳能，以拓宽该广播终端设备的使用环境。

第二方面，本申请还提供一种音频广播系统，该系统包括广播主机设备和上述一个或多个上述第一方面提供的广播终端设备。

附图说明

图1为本申请实施例提供的音频广播系统的一种组成结构示意图；

图2为本申请实施例提供的广播终端设备的一种组成结构示意图；

图3为本申请实施例提供的广播终端设备的另一种组成结构示意图；

图4为本申请实施例提供的广播终端设备的一种结构示意图。

附图标记：100-广播终端设备；200-广播主机设备；10-音频播放组件；11-广播扬声器；12-对讲扬声器；20-音频采集组件；21-麦克风；22-麦克风；23-蓝牙接口；24-3.5毫米输入接口；30-通信组件；31-二线制接口；32-标准POE接口；33-Wi-Fi接口；34-RJ45 接口；35-4G/5G网络接口；40-控制组件；50-拍摄组件；61-24V直流供电接口；62-220V 供电接口；63-太阳能供电接口。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，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；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申请中的具体含义。

如背景技术所述，现有的广播终端设备(例如网络音箱、网络音柱等产品)，通常只具备广播发声功能，而不具备对讲功能。其中，广播发声功能具体是指：由广播主机设备(又称为广播平台或广播中心端)向广播终端设备进行单向的音频输出。对讲功能是指：广播主机设备与广播终端设备进行双向的音频信号传输，也即广播主机设备可以向广播终端设备传输音频信号，广播终端设备也可以向广播主机设备发送音频信号，从而使得处于广播终端设备的用户和处于广播终端设备的用户之间可以实现语音对讲。由于广播终端设备的音频输出功率往往较大，因此广播终端设备在为实现对讲功能而录制用户的讲话音频时，广播终端设备输出的音频音量可能远大于其麦克风采集到的用户讲话的音量。从而，在广播终端设备与广播主机设备对讲时，广播终端设备可能会将采集到的用户讲话的音频和自身播放的音频发送给广播主机设备，如此，在对讲过程中会产生回声现象，从而使得广播终端设备与广播主机设备无法实现对讲。

针对上述问题，现有技术中提供的一种解决方法是在广播终端侧设置一个对讲设备，该对讲设备与广播主机设备之间可以互相传输音频信号，以满足用户的对讲需求。但是，每一个广播终端侧都需要再设置一个对讲设备，这样成本较高。

鉴于此，本申请实施例提供了一种广播终端设备，该广播终端设备可以对采集到的现场音频进行消回音处理，从而使得广播终端设备可以与广播主机设备实现对讲。

如图1所示，本申请实施例提供一种包括上述广播终端设备的音频广播系统。其中，该系统包括一个或多个广播终端设备100以及广播主机设备200。广播终端设备100与广播主机设备200之间可以通过有线或无线的方式连接。应理解，无线连接例如是无线通信技术 (Wi-Fi)连接等；有线连接例如是光纤连接等，对此不作限定。

其中，广播主机设备200为上述音频广播系统的控制中心，广播主机设备200可以对整个广播系统进行实时管理。示例性的，当广播主机设备200作为广播发起方时，广播主机设备200可以通过广播主机设备200与音频播放设备100之间的通信连接，向广播终端设备100 (也即广播接收方)广播终端设备传输音频信号，以使得广播终端设备100可以向用户广播接收到的音频信号。

在实际使用中，广播终端设备100可以安装于需要接收广播主机设备200广播的音频信号的区域，并向处于该区域的用户播放接收到的音频信号。例如，当广播主机设备200是学校的广播主机设备时，广播终端设备100可以安装于学校的各个教室，则安装于各个教室的广播终端设备100可以向师生播放从广播主机设备200接收到的通知信息、上下课铃声等音频信号。再例如，当广播主机设备200是医院护士站的广播主机设备时，广播终端设备100 可以安装于各个病房，则安装于各个病房的广播终端设备100可以播放从广播主机设备200 接收到的即时通知、舒缓音乐等音频信号。

此外，在广播主机设备200控制广播终端设备100实现发声功能时，广播主机设备200 可以控制每个广播终端设备100播放不同的内容。具体的，广播主机设备200可以根据每一个广播终端设备100的安装位置，进行分区广播。示例性的，在上述音频广播系统为数字化网络系统时，广播主机设备200可以根据每个广播终端设备100的网络IP地址，向不同位置的广播终端设备100发送不同的音频信号，从而使得不同位置广播终端设备100播放不同的内容。示例性的，以工厂内部的广播系统为例，用户可以通过设置于广播控制室的广播主机设备200控制安装于不同生产车间的100可以播放不同的操作技能、产品知识等信息。

图2为本申请实施例提供的一种广播终端设备100的组成示意图。其中，该广播终端设备100包括音频播放组件10、音频采集组件20、通信组件30以及控制组件40。其中，音频播放组件10与通信组件30电连接，音频采集组件20和通信组件30分别与控制组件40电连接。

音频播放组件10可以用于接收上述音频广播系统中广播主机设备100广播的音频信息，并将接收到的音频信号由电信号转换为声音信号进行播放广播终端设备。音频播放组件10可以是任意能够将电信号转变为声音信号的换能器件，例如按照换能原理该换能器件可以是电动式(即动圈式)扬声器、静电式(即电容式)扬声器、电磁式(即舌簧式)扬声器、压电式(即晶体式)扬声器等，或者按应用频率范围该换能器件可以是低频扬声器、中频扬声器、高频扬声器等。此外，音频播放组件10还可以是包括上述多种类型扬声器的组合扬声器，对此不作限定。

可选的，如图2所示，音频播放组件10还可以与控制组件30电连接。用于播放控制组件10处理之后的音频信号。

可选的，按照具体实现功能，音频播放组件10可以为广播扬声器和/或对讲扬声器。

示例性的，在上述广播终端设备100实现广播发声功能时，广播终端设备100采用广播扬声器播放音频信息，在上述广播终端设备100实现对讲功能时，广播终端设备100可以采用对讲扬声器播放音频。

音频采集组件20用于采集上述广播终端设备100的放置现场的音频信号。通常情况下，音频采集组件20可以采集到用户向所述广播终端设备100输入的音频信号之外，还可以采集到该广播终端设备100自身播放的音频信号。

可选的，上述音频采集组件20包括一个或多个麦克风。示例性的，如图3所示，该音频广播组件20包括麦克风21和麦克风22。在实际使用中，可以将麦克风21和麦克风22设置于该广播终端设备的放置现场的不同方向、不同位置，从而，可以提升上述广播终端设备100 采集音频的范围。

可选的，上述音频采集组件20还可以包括外接音频输入装置。如图3所示，该广播终端设备100包括蓝牙接口23和3.5毫米输入接口24，以连接外接音频输入装置。

通信组件30可以用于实现广播终端设备100与广播主机设备200之间的通信。通信组件 30可以是模块、电路、收发器或者任何能够实现通信的装置。在上述音频广播系统中，广播终端设备100可以通过该通信组件30接收到广播主机设备200广播的音频信号，并播放接收到的音频信号。

控制组件40可以是中央处理器(central processing unit，CPU)，通用处理器网络处理器 (network processor，NP)、数字信号处理器(digital signal processing，DSP)、微处理器、微控制器、可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或它们的任意组合。

可选的，在上述音频广播系统中，广播终端设备100与广播主机设备200之间的对话流程可以由广播主机设备200发起，也可以由广播终端设备100发起。

在一种可能的实现方式中，广播主机设备200可以向音频广播系统中的任一广播终端设备100发送对讲指令，以指示该广播终端设备100进入对讲流程。例如，在小区服务人员需要和该小区的住户沟通交流时，可以通过广播主机设备200与该住户家中的广播终端设备100 实现对讲。

可选的，该对讲过程可以具体实现为以下步骤：

S11、广播主机设备200向该广播终端设备100发送对讲指令。其中，该对讲指令可以包括广播主机设备200侧的用户输入的第一音频信号。

可选的，广播主机设备200侧的用户可以选择需要对讲的广播终端设备100，广播主机设备200进而根据该广播终端设备100的标识，例如IP地址等，向该终端设备100发送对讲指令。

S12、广播终端设备100接收并播放第一音频信号。

例如，广播终端设备100通过通信组件100接收该对讲指令，并指示音频播放组件10播放上述第一音频信号。

S13、广播终端设备100采集包括第二音频信号的第三音频信号，第二音频信号为广播终端设备100侧的用户输入的音频信号。第三音频信号包括上述第一音频信号和该第二音频信号。

具体的，广播终端设备100中的控制组件40根据该对讲指令，控制音频采集组件20采集该广播终端设备100的放置现场的第三音频信号。并对采集到的第三音频信号进行回音消除处理，得到第二音频信号。

具体的，控制组件40可以对比第三音频信号与第一音频信号，去除第三音频信号中与第一音频信号相匹配的部分，则可以得到播终端设备100侧的用户输入的第二音频信号。

S14、广播终端设备100向广播主机设备200发送该第二音频信号。

例如，广播终端设备100中的控制组件40控制通信组件30向广播主机设备200发送该第二音频信号。

S15、广播主机设备200接收并播放第二音频信号。

在另一种可能的实现方式中，上述音频广播系统中的任一广播终端设备100可以向广播主机设备200发送对话请求，以指示该广播主机设备200进入对讲流程。例如，位于广播终端设备100侧在发生紧急情况，需要求助时，可以通过该广播终端设备100和关闭主机200 实现对讲。

可选的，该对讲过程可以具体实现为以下步骤：

S21、广播终端设备100向广播主机设备200发送对讲请求。

具体的，广播终端设备100的音频采集组件20在用户输入的音频中，识别出预设关键词时，可以指示控制组件40发起对讲流程。从而，控制组件40控制通信组件30向广播主机设备200发送对话请求。

其中，上述预设关键词可以包括“呼叫主机”等类似的关键词。并且，上述对讲请求可以包括采集该广播终端设备100的第四音频信号以及该广播终端设备100的标识。

S22、广播主机设备200可以根据该对讲请求，采集广播主机设备200侧用户输入的第五音频信号。

其中，广播主机设备200可以根据该广播终端设备100的标识，确定该广播终端设备100 的安装位置，并与该设备进行连接，以实现对讲功能。

S23、广播主机设备200向广播终端设备100发送第五音频信号；

S24、广播终端设备100接收并播放第五音频信号，以及采集该广播终端设备100的放置现场的第六音频信号。

第六音频包括第五音频信号以及广播终端设备100侧的用户输入的第七音频信号。广播终端设备100对第六音频信号进行回音消除处理，得到第七音频信号。

然后，广播终端设备100可以向广播主机设备200发送第七音频信号。

可选的，如图3所示，该广播终端设备100还可以包括拍摄组件50。实例性的，该拍摄组件50可以为可旋转摄像头。如此，在上述对讲的过程中，广播终端设备100还可以通过拍摄组件50拍摄放置现场的图像、视频信息，并发送给广播主机设备200，以使得广播主机设备200端的用户可以更加清楚的了解广播终端设备100端的用户的具体情况与具体需求。

基于本申请提供的广播终端设备，至少可以产生以下有益效果：通过回音消除技术，可以在向广播主机设备发送音频消息时，将现场采集到的音频中自身播放的音频进行消除处理，从而实现回音消除，以使得用户可以通过该广播终端设备与广播主机设备正常进行对话，以提升用户的使用体验。

在一些实施例中，如图3所示，上述广播终端设备100还包括二线制接口31。

需要说明的是，设置二线制接口31使得上述广播终端设备可以采用二线制传输方式，二线制传输方式也即通过两条线路实现供电、供网的方式。如此，在安装使用该广播终端设备时，无需重新布置特定的供电线路和宽带线路，该接口便于利用现有的线路环境来满足该广播终端设备的供电、供网需求，安装便捷、且无需消耗过多能源。

可选的，如图3所示，上述广播终端设备100还包括24伏直流供电接口61、220伏交流电供电接口62、太阳能供电接口63、标准有源以太网(power over ethernet，POE)接口32、 Wi-Fi接口33以及标准插座(registered jack45，RJ45)接口34。

其中，上述通信组件30可以包括二线制接口31、标准POE接口32、Wi-Fi接口33以及RJ45接口34中的一项或多项。

需要说明的是，在该实现方式中，上述广播终端设备可以设置多种类型的供电、供网接口，如此，在不同的使用环境中，可以利用该广播终端设备中的不同接口来实现供电与供网。

其中，24伏直流供电接口61可以连接如干电池、蓄电池、直流发电机等直流电源。并且，220伏是我国居民最常用的标准电压的有效值，从而220伏供电接口62可以适用于可以进行常规供电的安装换将中。

示例性的，在广播终端设备100的安装环境较好时，广播终端设备100可以采用常规的供电供网方式，例如通过24伏直流供电接口61或220伏供电接口62来实现该广播终端设备 100的供电以及采用RJ45接口34或Wi-Fi接口33来实现该广播终端设备100的供网。

此外，通过标准POE接口32，可以实现广播终端设备100的POE(power overethernet) 供电供网。POE也被称为基于局域网的供电系统(power over lan,POL)或有源以太网(Active Ethernet)，有时也被简称为以太网供电，是指利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范，其还保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。

示例性的，在用户需要将广播终端设备100的供电与供网线路统一设置时，可以通过标准POE接口32或二线制接口31来实现该广播终端设备100的供电与供网。

此外，在用户需要广播终端设备100的供电与供网线路统一且安装环境不利于设置新线路，需要利用原有线路时，可以通过标二线制接口31来实现该广播终端设备100的供电与供网。

可选的，广播终端设备100还包括设置于广播终端设备的外壳上的太阳能板。如此，在环境较为恶劣，不便于部署供电电路时，可以采用太阳能供电接口63来实现供电。

示例性的，音频播放设备100的壳体可由太阳能板构成。这样可利用太阳能板发电及储电，以满足不便供电的现场环境中的使用需求。示例性的，如图4所示，以音频播放设备100 为长方体为例，除不易受到光照的底面A外，该长方体的其余5个面的壳体均可以为太阳能板设计，如此，可以使得太阳能板与光源接触面积更大，进而在不同的时间点均能持续光电转换，可以更快地产生电量。

可选的，如图3所示，该广播终端设备100还包括第四代移动通信(4th generationmobile communication technology,4G)/第五代移动通信(5th generation mobilecommunication technology,5G)网络接口35。

如此，在环境较为恶劣，不便于部署供网线路时，可以采用4G/5G网络接口35来实现供电网。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种广播终端设备，其特征在于，所述广播终端设备用于与广播主机设备通信，所述广播终端设备包括音频播放组件、音频采集组件、通信组件以及控制组件；所述音频播放组件与所述通信组件电连接，所述音频采集组件和所述通信组件分别与所述控制组件电连接；

所述通信组件，用于接收广播主机设备发送的第一音频信号，以及向所述广播主机设备发送第二音频信号，所述第二音频信号为用户输入的音频信号；

所述音频播放组件，用于播放所述第一音频信号；

所述音频采集组件，用于采集所述广播终端设备的放置现场的第三音频信号，所述第三音频信号包括所述第一音频信号和所述第二音频信号；

所述控制组件，用于对所述第三音频信号进行回音消除处理，以得到所述第二音频信号。

2.根据权利要求1所述的广播终端设备，其特征在于，所述音频采集组件包括一个麦克风。

3.根据权利要求1所述的广播终端设备，其特征在于，所述音频采集组件包括多个麦克风，所述多个麦克风设置于所述广播终端设备的不同位置。

4.根据权利要求1所述的广播终端设备，其特征在于，所述音频播放组件包括广播扬声器和/或对讲扬声器。

5.根据权利要求1至4任一项所述的广播终端设备，其特征在于，所述广播终端设备还包括二线制接口。

6.根据权利要求1至4任一项所述的广播终端设备，其特征在于，所述广播终端设备还包括24伏直流电供电接口、220伏交流电供电接口、太阳能供电接口、标准有源以太网POE接口、无线通信Wi-Fi接口、标准插座RJ45接口以及第四代移动通信4G/第五代移动通信5G接口中的一项或多项。

7.根据权利要求1至4任一项所述的广播终端设备，其特征在于，所述广播终端设备还包括蓝牙接口和/或3.5毫米输入接口。

8.根据权利要求6所述的广播终端设备，其特征在于，所述广播终端设备还包括设置于所述广播终端设备的外壳上的太阳能板，所述太阳能板与所述太阳能供电接口电连接。

9.一种音频广播系统，其特征在于，所述系统包括广播主机设备和一个或多个上述权利要求1至8任一项所述的广播终端设备，所述广播终端设备与广播主机设备有线连接或无线连接。

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