CN217789840U - 一种音箱和脖挂音箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子设备技术领域，特别涉及一种音箱和脖挂音箱，音箱包括音箱外壳以及设于音箱外壳内的扬声器和麦克风阵列，扬声器与麦克风阵列分别设于音箱外壳内长度方向上相对的两端；麦克风阵列包括至少一个参考麦克风单元与至少一个通话麦克风单元，参考麦克风单元与通话麦克风单元分别收取来自不同方向的声音，本实用新型通过将两个麦克风单元设置在特定的位置，分别收取来自不同方向的声音，可以最大化地消除在使用该音箱进行通话时的杂音，只留下使用者发出的声音传递给通话对方，保证了通话质量。本实用新型还提供一种可以挂在使用者脖子上使用的脖挂音箱，具有与上述音箱相同的有益效果。

Description

一种音箱和脖挂音箱

【技术领域】

本实用新型涉及电子设备技术领域，特别涉及一种音箱和脖挂音箱。

【背景技术】

音箱指可将音频信号变换为声音的一种设备。通俗地讲，就是指音箱主机箱体或低音炮箱体内自带功率放大器，对音频信号进行放大处理后由音箱本身回放出声音，使其声音变大。因此音箱的喇叭是外放式的，在通话时，对方说话的声音是外放出来的，而外放出来的声音容易通过麦克又传回给对方，造成对方听到回音，从而影响通话质量。

【实用新型内容】

为解决消除音箱外放式通话造成的回音影响通话质量的问题，本实用新型提供了一种音箱和脖挂音箱。

本实用新型解决技术问题的方案是提供一种音箱，包括音箱外壳以及设于音箱外壳内的扬声器和麦克风阵列，所述扬声器与所述麦克风阵列分别设于所述音箱外壳内长度方向上相对的两端；所述麦克风阵列包括至少一个参考麦克风单元与至少一个通话麦克风单元，所述参考麦克风单元与所述通话麦克风单元分别收取来自不同方向的声音。

优选地，所述音箱内还设有电路板，所述麦克风阵列设于所述电路板上；所述参考麦克风单元设于所述电路板上靠近所述扬声器一端，所述通话麦克风单元设于所述电路板上远离所述扬声器一端。

优选地，所述音箱内还设有与所述麦克风阵列信号连接的处理模块，所述处理模块包括依次信号连接的回音消除器和降噪处理器。

优选地，所述音箱外壳上对应所述参考麦克风单元与所述通话麦克风单元分别开设第一收声孔与第二收声孔，所述第一收声孔与所述第二收声孔朝向不同的方向。

优选地，所述电路板上还设有导向管，所述导向管用于控制所述麦克风阵列收取声音的方向；所述导向管与所述麦克风阵列对应设置且所述电路板位于所述导向管与所述麦克风阵列之间；所述导向管分别为与所述参考麦克风单元对应的第一导向管以及与所述通话麦克风单元对应的第二导向管。

优选地，所述第一导向管朝向所述第一收声孔的方向，所述第二导向管朝向所述第二收声孔的方向。

优选地，所述第一导向管内形成与所述第一收声孔对应的第一导声孔，所述第二导向管内均形成与所述第二收声孔对应的第二导声孔。

优选地，所述第一导向管远离所述参考麦克风单元一侧与所述第二导向管远离所述通话麦克风单元一侧均为斜面，用于增加所述第一导声孔与所述第二导声孔入口的横截面。

本实用新型为解决技术问题还提供一种脖挂音箱，用于挂在使用者的脖子上佩戴使用，包括脖挂组件、连接组件以及通过所述连接组件分别设置在所述脖挂组件两端的两个音箱，两个音箱中至少一个为上述的音箱。

优选地，所述脖挂音箱佩戴时所述音箱外壳靠近使用者嘴部一侧设有与所述通话麦克风单元对应的第二收声孔。

与现有技术相比，本实用新型的音箱和脖挂音箱具有以下优点：

1、本实用新型的音箱包括音箱外壳以及设于音箱外壳内的扬声器和麦克风阵列，扬声器与麦克风阵列分别设于音箱外壳内长度方向上相对的两端；麦克风阵列包括至少一个参考麦克风单元与至少一个通话麦克风单元，参考麦克风单元与通话麦克风单元分别收取来自不同方向的声音。可以理解地，参考麦克风单元主要用于收取回音，本方案中的回音指的是通话对方传过来的声音通过扬声器发出后又通过使用者的麦克风收声传回给对方的声音；通话麦克风单元主要用于通话时收取使用者发出的声音，但是也会收集到少量的环境噪声和回声。这些通话时麦克风收取的除使用者发出的声音之外的声音均称为杂音，本实用新型通过将参考麦克风单元与通话麦克风单元设置在特定的位置使两者收取的声音来自不同的方向，进而在使用该音箱进行通话时可以使通话麦克风单元最大化地收取使用者发出的声音，使参考麦克风单元最大化地收取回音，然后通过处理后可以最大化地消除回音，只留下通话时使用者的声音通过通话麦克风单元传递给通话对方，从而实现消除回音的效果，保证了通话质量。

2、本实用新型为解决技术问题还提供一种脖挂音箱，包括脖挂组件、连接组件以及通过连接组件分别设置在脖挂组件两端的两个音箱，两个音箱中至少一个为上述的音箱。可以理解地，脖挂音箱可以挂在使用者的脖子上携带使用，出门携带非常方便，同时还具有与上述音箱相同的有益效果，在此不做赘述。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型第一实施例提供的音箱的爆炸图。

图2是本实用新型第一实施例提供的音箱之电路板的俯视图。

图3是本实用新型第一实施例提供的音箱之电路板的立体示意图。

图4是本实用新型第一实施例提供的音箱之处理模块的原理图。

图5是本实用新型第一实施例提供的音箱之调试麦克风阵列位置及收声孔朝向的步骤流程图。

图6是本实用新型第一实施例提供的音箱的立体示意图。

图7是本实用新型第二实施例提供的脖挂音箱的立体示意图。

附图标识说明：

1、音箱；2、脖挂音箱；

10、音箱外壳；11、扬声器；12、电路板；13、电源；20、脖挂组件；21、连接组件；

101、第一收声孔；102、第二收声孔；121、参考麦克风单元；122、通话麦克风单元；123、第一导向管；124、第二导向管；125、处理模块；126、声音入口面；

1230、第一导声孔；1240、第二导声孔。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据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和图2，本实用新型第一实施例提供一种音箱1，包括音箱外壳10以及设于音箱外壳10内的扬声器11和电路板12，扬声器11与电路板12分别设于音箱外壳10内长度方向上相对的两端；电路板12上设有信号连接的麦克风阵列和处理模块125。可以理解地，将扬声器11与电路板12分别设于音箱外壳10内长度方向上相对的两端，最大程度地扩大扬声器11和电路板12之间的距离，从而扩大扬声器11和麦克风阵列之间的距离，在物理上最大化地避免扬声器11发出的声音被麦克风收取，从而可以在一定程度上消除回音。

可以理解地，物理上的位置关系并不能完全消除通话中的回音，因此需要进一步结合音箱1内部设置的消除回音的装置来保证通话质量。

请参阅图1至图3，为了更好地消除音箱1在通话中产生的回音，进一步地，麦克风阵列包括至少一个主要用于收取通话时扬声器发出的声音的参考麦克风单元121与至少一个主要用于通话时使用者发出的声音的通话麦克风单元122。然后通过处理模块125与麦克风阵列之间的信号连接，将参考麦克风单元121与通话麦克风单元122收取到的杂音通过处理模块125进行消除，留下通话时使用者发出的声音传递给对方，进而消除了通话回音，保证通话质量，提升通话上行效果。

可以理解地，杂音主要包括通话时麦克风收取的扬声器11发出的声音和环境噪音，回音指通话对方传过来的声音通过扬声器发出后又通过使用者的麦克风收声传回给对方的声音；因此消除通话时麦克风收取的扬声器11发出的声音即消除回音。

可以理解地，为了使参考麦克风单元121最大化地收取扬声器11发出的声音，参考麦克风单元121设于电路板12上靠近扬声器11一端；为了使通话麦克风单元122更少地收取到扬声器11发出的声音，通话麦克风单元122设于电路板12上远离扬声器11一端。

可以理解地，本实用新型通过将参考麦克风单元121与通话麦克风单元122设置在特定的位置，使参考麦克风单元121与通话麦克风单元122分别收取来自不同方向的声音，进而使参考麦克风单元121最大化地收取回音，使通话麦克风单元122最大化地收取使用者发出的声音，最小化地收取回音；从而经处理模块125处理后可以最大程度地消除回音，只保留通话时使用者发出的声音传递给对方，提高了通话质量。

可选地，参考麦克风单元121与通话麦克风单元122的数量不做限制，可以根据实际需求调整。

请继续参阅图1至图3，进一步地，为了收取通话中产生的声音，音箱外壳10上对应参考麦克风单元121与通话麦克风单元122分别开设第一收声孔101与第二收声孔102，第一收声孔101与第二收声孔102朝向不同的方向。

可以理解地，将第一收声孔101与第二收声孔102朝向不同的方向设置，有利于第一收声孔101与第二收声孔102收取不同声音。

可以理解地，收声孔的数量及位置应对应麦克风单元的数量及位置设置。

进一步地，为了使麦克风阵列能够简单高效地收取不同方向声音，电路板12上还设有用于控制麦克风阵列收取声音的方向的导向管，导向管与麦克风阵列对应设置，且导向管与麦克风阵列分别设于电路板12相反的两侧如图3所示。具体地，导向管分别为与参考麦克风单元121对应的第一导向管123以及与通话麦克风单元122对应的第二导向管124。

可以理解地，导向管的作用是将收声孔收取的声音传递到对应的麦克风单元，因此进一步地，第一导向管123朝向第一收声孔101的方向，第二导向管124朝向第二收声孔102的方向。

可以理解地，收声孔收取的声音通过导向管内形成的导声孔传递到对应的麦克风单元，因此第一导向管123内形成与第一收声孔101对应的第一导声孔1230，第二导向管124内形成与第二收声孔102对应的第二导声孔1240。

可以理解地，电路板12上应当在导向管与麦克风单元之间开设通孔以使导声孔内的声音能够顺利进入麦克风单元。

可选地，导向管与麦克风单元也可以设置在电路板12的同一侧，只要将导向管与麦克风单元对应设置能够令收声孔收取的声音通过对应的导向管进入对应的麦克风单元即可。

可以理解地，各收声孔收取的声音通过对应的导向管形成的导声孔进入各麦克风单元，因此只需要改变各导向管的朝向就可以分别收取不同方向的声音，各导向管通过弯曲等方式就可以朝向不同的方向，无需刻意设置各麦克风单元的方向，结构简单、操作更容易，可以降低成本、提高生产效率。

进一步地，导向管可以由硅胶密封形成，也可以采用其他密封性好的材料。

进一步地，请参阅图3，为了提高麦克风阵列收取声音的效率，第一导向管123远离参考麦克风单元121一侧与第二导向管124远离通话麦克风单元122一侧均为斜面即导向管的声音入口面126设置为斜面，将声音入口面126设置为斜面可以增加各导声孔入口的横截面，进而提高各导向管收取声音的效率，从而提高麦克风阵列收取声音的效率。此外，声音入口面126设置为斜面还可以通过改变导声孔的位置即可改变导声孔的朝向。

进一步地，为了清楚地了解音箱消除杂音的原理，请参阅图1至图4，其中，图4的INPUT为对方发出的声音，OUTPUT为使用者发出的声音，AMP为放大器，ADC为模/数转换器，DAC为数/摸转换器，gain为增益器，AEC为回声消除器，NR为降噪处理器，DSP为数字信号处理器。

具体地，处理模块125包括放大器、摸/数转换器、数/摸转换器、增益器、回声消除器、降噪处理器以及数字信号处理器。

可以理解地，处理模块125主要通过依次信号连接的回音消除器和降噪处理器来消除杂音，参考麦克风单元121和通话麦克风单元122收取的扬声器11发出的声音即回音以及其他噪音，依次通过回声消除器和降噪处理器之后即被消除，只剩下通话时使用者发出的声音通过通话麦克风单元122传递给对方。

可以理解地，回音消除器通过将线路上两个方向传输的信号完全混在一起，本端发信号的回波即成为本端接收信号的干扰信号，利用自适应滤波器抵消回波以达到较好的接收信号质量。自适应滤波器内设有自适应算法，自适应算法可以在处理和分析过程中，根据处理数据的数据特征自动调整处理方法、处理顺序、处理参数、边界条件或约束条件，使其与所处理数据的统计分布特征、结构特征相适应，以取得最佳的处理效果。因此，参考麦克风单元121收取的声音以及通话麦克风单元122收取的声音通过回音消除器后即可消除回音。

进一步地，为了进一步提升杂音消除效果，参考麦克风单元121收取的声音以及通话麦克风单元122收取的声音通过回音消除器后还会通过降噪处理器。降噪处理器会把两个麦克风单元收回的相同信号当作噪声，然后直接去除掉，剩下的就是干净的人声，进一步消除回音。同时，降噪处理器还可以消除两个麦克风单元收取的环境噪音等其他杂音，更进一步提升通话上行效果。

具体地，本实用新型处理模块125中回音消除器中采用的算法是回声消除算法，可以为双mic降噪算法，实际中也可以根据需求采用其他的算法。

可以理解地，由于麦克风阵列的位置以及各收声孔的朝向与处理模块125消除回音的效果息息相关，因此，本实用新型第一实施例提供的音箱1可以通过处理模块125内的算法调试出麦克风阵列的最佳位置以及各收声孔的最佳朝向。

具体步骤如图5所示：

S1：测试扬声器11到参考麦克风单元121的传递函数；

S2：测试扬声器11到通话麦克风单元122的传递函数；

S3：根据传递函数差异调试回声消除算法参数；

S4：对比实际测试通话回声消除效果判断是否达到预期；

S5：重新调整麦克风阵列位置以及各收声孔朝向后返回S2。

可以理解地，若S4中通过对比发现回声消除效果达到预期，说明麦克风单元的位置以及各收声孔的朝向较为合适，则完成调试；若S4中通过对比发现回声消除效果未达到预期则执行S5，直到S4中通过对比发现回声消除效果达到预期效果为止。

具体地，S4的对比可以为主观的通话效果对比以及通话录音回声消除效果的对比。

进一步地，请参阅图6，通过调试发现第一收声孔101与第二收声孔102朝向不同的方向且两者之间的夹角α范围在60-90度时，第一收声孔101与第二收声孔102的位置较为合适，可以达到更好的回音消除效果。

可以理解地，本实用新型第一实施例提供的音箱1可以与终端建立通信连接，如通过蓝牙等方式与手机建立通信连接等进而实现通过音箱1进行通话的功能。

请参阅图1、图3和图7，本实用新型第二实施例提供一种脖挂音箱2，包括脖挂组件20、连接组件21以及通过连接组件21分别设置在脖挂组件20两端的两个音箱，两个音箱中至少一个为上述的音箱1。

进一步地，为了让通话麦克风单元122更好地收取通话时使用者发出的声音，第二收声孔102设于脖挂音箱2佩戴时音箱外壳10靠近使用者嘴部一侧。

可以理解地，本实用新型第二实施例提供的脖挂音箱2可以通过脖挂组件20挂在使用者的脖子上，携带十分方便，尤其是在外出的时候携带十分方便，如户外运动时、通勤路上、郊游等场景使用脖挂音箱2十分方便。除此之外，脖挂音箱2还具有与上述音箱1相同的有益效果，在此不做赘述。

综上所述，本实用新型提供的音箱1和脖挂音箱2通过将麦克风阵列设置在恰当的位置，以及将各麦克风单元对应的收声孔朝向最佳的方向，再结合处理模块125，最大程度地消除了通话中的回音以及环境噪声等杂音，提升了通话上行效果。

与现有技术相比，本实用新型的音箱和脖挂音箱具有以下优点：

1、本实用新型的音箱包括音箱外壳以及设于音箱外壳内的扬声器和麦克风阵列，扬声器与麦克风阵列分别设于音箱外壳内长度方向上相对的两端；麦克风阵列包括至少一个参考麦克风单元与至少一个通话麦克风单元，参考麦克风单元与通话麦克风单元分别收取来自不同方向的声音。可以理解地，参考麦克风单元主要用于收取回音，本方案中的回音指的是通话对方传过来的声音通过扬声器发出后又通过使用者的麦克风收声传回给对方的声音；通话麦克风单元主要用于通话时收取使用者发出的声音，但是也会收集到少量的环境噪声和回声。这些通话时麦克风收取的除使用者发出的声音之外的声音均称为杂音，本实用新型通过将参考麦克风单元与通话麦克风单元设置在特定的位置使两者收取的声音来自不同的方向，进而在使用该音箱进行通话时可以使通话麦克风单元最大化地收取使用者发出的声音，使参考麦克风单元最大化地收取回音，然后通过处理后可以最大化地消除回音，只留下通话时使用者的声音通过通话麦克风单元传递给通话对方，从而实现消除回音的效果，保证了通话质量。

2、本实用新型为解决技术问题还提供一种脖挂音箱，包括脖挂组件、连接组件以及通过连接组件分别设置在脖挂组件两端的两个音箱，两个音箱中至少一个为上述的音箱。可以理解地，脖挂音箱可以挂在使用者的脖子上携带使用，出门携带非常方便，同时还具有与上述音箱相同的有益效果，在此不做赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种音箱，其特征在于：包括音箱外壳以及设于音箱外壳内的扬声器和麦克风阵列，所述扬声器与所述麦克风阵列分别设于所述音箱外壳内长度方向上相对的两端；所述麦克风阵列包括至少一个参考麦克风单元与至少一个通话麦克风单元，所述参考麦克风单元与所述通话麦克风单元分别收取来自不同方向的声音。

2.如权利要求1所述的音箱，其特征在于：所述音箱内还设有电路板，所述麦克风阵列设于所述电路板上；所述参考麦克风单元设于所述电路板上靠近所述扬声器一端，所述通话麦克风单元设于所述电路板上远离所述扬声器一端。

3.如权利要求1所述的音箱，其特征在于：所述音箱内还设有与所述麦克风阵列信号连接的处理模块，所述处理模块包括依次信号连接的回音消除器和降噪处理器。

4.如权利要求2所述的音箱，其特征在于：所述音箱外壳上对应所述参考麦克风单元与所述通话麦克风单元分别开设第一收声孔与第二收声孔，所述第一收声孔与所述第二收声孔朝向不同的方向。

5.如权利要求4所述的音箱，其特征在于：所述电路板上还设有用于控制所述麦克风阵列收取声音的方向的导向管；所述导向管与所述麦克风阵列对应设置；所述导向管分别为与所述参考麦克风单元对应的第一导向管以及与所述通话麦克风单元对应的第二导向管。

6.如权利要求5所述的音箱，其特征在于：所述第一导向管朝向所述第一收声孔的方向，所述第二导向管朝向所述第二收声孔的方向。

7.如权利要求5所述的音箱，其特征在于：所述第一导向管内形成与所述第一收声孔对应的第一导声孔，所述第二导向管内形成与所述第二收声孔对应的第二导声孔。

8.如权利要求7所述的音箱，其特征在于：所述第一导向管远离所述参考麦克风单元一侧与所述第二导向管远离所述通话麦克风单元一侧均为斜面，用于增加所述第一导声孔与所述第二导声孔入口的横截面。

9.一种脖挂音箱，用于挂在使用者的脖子上佩戴使用，其特征在于：包括脖挂组件、连接组件以及通过所述连接组件分别设置在所述脖挂组件两端的两个音箱，两个音箱中至少一个为如权利要求1-8任一项所述的音箱。

10.如权利要求9所述的脖挂音箱，其特征在于：所述脖挂音箱佩戴时所述音箱外壳靠近使用者嘴部一侧设有与所述通话麦克风单元对应的第二收声孔。

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