CN107799111A - 一种保护壳组件和声波消除方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种保护壳组件和声波消除方法，其中保护壳组件包括：壳本体、蓄电池、电能输出接口、声波采集装置、处理器和声波输出装置，所述声波采集装置和所述声波输出装置均设置于所述壳本体上，所述声波采集装置和所述声波输出装置均与所述处理器电性连接；蓄电池设置于壳本体内，为电子设备、处理器、所述声波采集装置和所述声波输出装置供电。这样，处理器控制声波输出装置输出与第一声波的相位相反的第二声波，以消除所述电子设备所处环境的第一声波，有效解决电子设备的语音功能容易受环境噪声影响导致收发语音的清晰度较低的技术问题，以及电子设备的移动充电问题，提高电子设备移动充电的便捷度和收发语音的清晰度。

Description

一种保护壳组件和声波消除方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种保护壳组件和声波消除方法。

背景技术

随着通信技术的发展，电子设备的功能越来越强大，用户对电子设备的语音收发功能的要求也越来越高。用户在公共场合使用电子设备的语音功能时，电子设备收发的语音容易受环境中存在的噪声影响，导致用户通过电子设备收听和发出的语音的清晰度较低。电子设备在使用过程中，电量消耗较大，多通过固定充电装置或者移动充电装置为电子设备供电。固定充电装置限制用户只能在固定地点为电子设备充电，移动充电装置不方便用户随身携带。可见，现有的电子设备存在语音功能容易受环境噪声影响导致收发语音的清晰度较低，且电子设备的充电操作较为繁琐的技术问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种保护壳组件和声波消除方法，以解决现有电子设备存在语音功能容易受环境噪声影响导致收发语音的清晰度较低，且电子设备的充电操作较为繁琐的技术问题。

为了达到上述目的，本发明实施例提供的具体方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种保护壳组件，包括：壳本体、蓄电池、电能输出接口、声波采集装置、处理器和声波输出装置，所述声波采集装置和所述声波输出装置均设置于所述壳本体上，所述声波采集装置和所述声波输出装置均与所述处理器电性连接；

所述蓄电池设置于所述壳本体内，所述蓄电池与所述电能输出接口、所述处理器、所述声波采集装置和所述声波输出装置均电性连接；

所述蓄电池用于为所述电子设备、处理器、所述声波采集装置和所述声波输出装置供电；

所述声波采集装置用于采集所述电子设备所处环境的第一声波；

所述处理器用于控制所述声波输出装置输出第二声波，其中，所述第二声波的相位与所述第一声波的相位相反。

第二方面，本发明实施例提供了一种声波消除方法，应用于第一方面所述的保护壳组件，方法包括：

所述保护壳组件的处理器获取所述保护壳组件的声波采集装置采集的第一声波；

所述处理器控制所述保护壳组件的声波输出装置输出第二声波，其中，所述第二声波的相位与所述第一声波的相位相反。

本发明实施例中，保护壳组件应用于电子设备，保护壳组件包括壳本体、设置于所述壳本体内的蓄电池和电能输出接口，以及设置于所述壳本体上的声波采集装置、处理器和声波输出装置，所应用的电子设备设置于壳本体的内腔中，由所述蓄电池通过电能输出接口供电。声波采集装置采集电子设备所处环境的第一声波，处理器控制声波输出装置输出与第一声波的相位相反的第二声波，以消除所述电子设备所处环境的第一声波，为电子设备提供移动充电功能，且有效解决电子设备的语音功能容易受环境噪声影响导致收发语音的清晰度较低的技术问题，提高电子设备的充电便捷度和收发语音的清晰度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种保护壳组件的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的保护壳组件所涉及的声波消除的原理示意图；

图3为本发明实施例提供的保护壳组件的结构示意图之一；

图4为本发明实施例提供的保护壳组件的结构示意图之二；

图5为本发明实施例提供的一种声波消除方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，图1为本发明实施例提供的保护壳组件的结构示意图。如图1所示，一种保护壳组件100，套设于电子设备，为电子设备提供移动充电功能，且保护电子设备消除环境噪声的干扰。所述保护壳组件100包括壳本体101、声波采集装置102、处理器(图中未示出)、声波输出装置103、蓄电池104和电能输出接口(图中未示出)。

所述声波采集装置102、所述处理器和所述声波输出装置103均设置于所述壳本体101上。所述声波采集装置102和所述声波输出装置103均与所述处理器电性连接。

所述壳本体101为一侧开口的腔体结构，所述壳本体101的内腔可以用于容纳所要保护的电子设备。所述壳本体101可以为方形结构的壳本体101，所述方形结构的壳本体101可以包括壳端面和用于围合所述壳端面的四条边的四个侧面，四个侧面围合所述壳端面设置，形成一侧开口的壳本体101，所述壳端面朝向所述壳本体101的开口设置。需要使用所述保护壳组件100保护电子设备时，可以将电子设备通过所述开口放置进所述壳本体101的内腔中，所述电子设备的端面和侧面，分别与所述壳本体101的端面和侧面贴合。

所述声波采集装置102设置于所述壳本体101上，用于采集所述电子设备所处环境的第一声波，主要是收集环境中传输到所述壳本体101的噪声。在一种实施方式中，所述声波采集装置102可以为压电薄膜传感器，所述压电薄膜传感器与所述处理器电性连接。压电薄膜传感器采集环境的第一声波，将所采集的第一声波转换为电信号。

所述压电薄膜传感器采集所述第一声波的过程可以为：当所述第一声波达到所述压电薄膜传感器，压电薄膜传感器的压电薄膜感受第一声波而振动，产生压力，将所产生的压力变为相应的电信号，并将所产生的电信号传输至所述处理器，即为实现了采集环境中第一声波的目的。优选的，所述压电薄膜传感器还可以为聚偏氟乙烯(Polyvinylidenefluoride，简称PVDF)压电薄膜传感器，以使得压电薄膜可以在很宽的声波频段内都具有较好的线性响应特性，可以采集更宽频段的声波信号，以匹配人类对声波的识别频段，即20赫兹至20000赫兹。用于采集环境中第一声波的声波采集装置102还可以为压电陶瓷传感器，可以将多个压电陶瓷传感器串联，逐级放大所采集的声波信号，以提高采集声波的灵敏度。其他能实现环境中第一声波的声波信号采集的方案均可适用于本实施例，在此不作限定。

所述处理器作为保护壳组件100的主要控制部件，根据声波相消原理进行主动降噪。声波一般为纵波，声波传播时，带动介质沿声波传播方向振动。声波在传输过程中，若遇到另一个与之相位相反的声波，即可消除一部分声波能量。若另一声波的频率和振幅与当前声波均相同，且相位相反，则两个声波叠加就可以完全当前声波。如图2所示，若想要消除所述第一声波(如图中S1所示)，则可以叠加一个与第一声波的相位相反的第二声波(如图中S2所示)，也可以控制所述第二声波与所述第一声波的振幅和频率均相同，且相位相反，以达到较好的声波消除效果。

所述处理器接收所述声波采集装置102采集的所述第一声波对应的第一电信号，对所述第一电信号进行分解，得出第一声波的第一参数。处理器根据所述第一参数，计算得出消除所述第一声波所需要的第二声波的第二参数，并根据所述第二参数生成对应的第二电信号至声波输出装置103，以控制所述声波输出装置103根据所述第二电信号输出所述第二声波，使得所述第二声波与所述第一声波相抵消，以实现所述保护壳本体101的声波消除功能。

所述声波输出装置103用于根据所述处理器输出的第二电信号，输出对应所述第二电信号的第二声波，以达到声波消除目的。所述声波输出装置103可以包括至少一个麦克风，所述至少一个麦克风与所述处理器电性连接，受处理器控制输出第二声波。

在一种实施方式中，所述声波输出装置103可以为四个麦克风，所述四个麦克风分别设置于所述壳本体101的四个边角位置。四个麦克风可以分别用于抵消所述壳本体101的四个方向的噪声，已达到更好的声波消除效果。

在上述实施例的基础上，所述声波采集装置102可以覆盖在所述壳本体101的壳端面的外表面，用于采集达到所述壳本体101的整个外表面的第一声波，此时所述第一声波可以包含多个噪声。所述声波采集装置102将所感应到的多个噪声转换为对应位置的压电薄膜的振动产生的压力，转换为第一电信号。所述处理器根据所述第一电信号，直接控制所述声波输出装置103的四个麦克风均输出相同的第二信号，以抵消每个麦克风所处方向的噪声。

在上述实施例的基础上，所述处理器还可以建立基准坐标系，包括横轴和纵轴，可以设定声波输出装置103中，第一麦克风和第二麦克风均沿横轴输出声波，第三麦克风和第四麦克风均沿纵轴输出声波。处理器可以将所采集的第一声波分解为对应横轴的第一子声波和对应纵轴的第二子声波，相应地，所述第二声波可以分为对应横轴的第三子声波和对应纵轴的第四子声波。所述处理器可以控制所述第一麦克风和所述第二麦克风输出第三子声波，以抵消横轴方向的第一子声波。控制所述第三麦克风和所述第四麦克风输出所述第四子声波，以抵消纵轴方向的第二子声波。其他能实现控制多个麦克风输出声波以消除所接收的多个噪声的方案均可适用于本实施例，在此不做限定。由多个麦克风同时进行噪声消除，可以达到更好的立体空间的声波消除效果，进一步提高电子设备收发语音的清晰度。

在上述实施例的基础上，如图1、图3和图4所示，所述保护壳组件100还包括蓄电池104和电能输出接口，为电子设备提供移动充电功能。所述蓄电池104设置于所述壳本体101内，既不影响所述壳本体101与所述电子设备的贴合，又使得所述壳本体101可以对蓄电池104起到一定的保护作用。考虑到蓄电池104的尺寸和厚度均较大，优选设置于所述壳本体101的中间区域，以使所述壳本体101的尺寸和重量分布更为均匀。

所述蓄电池104与所述电能输出接口连接，所述电能输出接口的自由端可以设置于所述壳本体101的壳端面的内表面或者外表面。可以通过所述电能输出接口实现对所述蓄电池104的充放电。蓄电池104可以通过电能输出接口连接到电子设备的供电端，为电子设备充电。保护壳组件100在保护电子设备的同时，还可以为电子设备充电，增加了用户体验。

在上述实施例的基础上，所述保护壳组件100的声波采集装置102、声波输出装置103和处理器还可以与所述蓄电池104连接，以使所述蓄电池104为所述声波采集装置102、所述声波输出装置103和所述处理器提供电能，以支持所述保护壳组件100的声波消除功能。在其他实施方式，也可以将所述声波采集装置102、所述声波输出装置103和所述处理器连接到所述电子设备，由所述电子设备为之供电。其他能实现为保护壳组件100的声波采集装置102、声波输出装置103和处理器供电的方案均可适用于本实施例，在此不做限定。

在上述实施例的基础上，所述声波输出装置103可以为四个麦克风，以达到更好的立体空间的声波消除效果。考虑到所述蓄电池104设置于所述壳本体101的中间位置，环绕所述蓄电池104的边角位置未设置其他部件，导致壳本体101的空间利用率较低。因此可以将四个麦克风分别设置于所述壳本体101内环绕所述蓄电池104的四个边角位置。利用壳本体101的空闲位置设置四个麦克风，在实现立体空间声波消除的前提下，不增加壳本体101的尺寸，提高了壳本体101的空间利用率。

上述本发明实施例提供的保护壳组件，壳本体上设置的声波采集装置采集到达所述壳本体的第一声波，处理器控制声波输出装置输出第二声波，使得所述第二声波与所述第一声波叠加后消除所述第一声波，达到消除第一声波的目的。所述保护壳组件增设蓄电池，为电子设备提供移动充电功能，增加保护壳组件的用途。声波采集装置覆盖在壳本体的外表面采集第一声波，采集范围更广。将蓄电池设置于所述壳本体的中间位置，用于实现声波消除的声波输出装置设置于蓄电池的周围空闲位置，提高了空间利用率，优化立体空间的噪声消除效果。所述保护壳组件所应用的材料来源广且成本低，方便使用和推广。

请参见图5，图5为本发明实施例提供的一种声波消除方法的流程示意图，应用于保护壳组件。如图1、图3和图4所示，所述保护壳组件100包括：壳本体101、声波采集装置102、处理器、声波输出装置103、蓄电池104和电能输出接口，所述蓄电池104设置于所述壳本体101内，所述蓄电池104通过电能输出接口为所述电子设备供电。所述声波采集装置102、所述处理器和所述声波输出装置103均设置于所述壳本体101上。如图5所示，一种声波消除方法，包括：

步骤501、所述保护壳组件的处理器获取所述保护壳组件的声波采集装置采集的第一声波。

所述声波采集装置102设置于所述壳本体101上，用于采集所述电子设备所处环境的第一声波，主要是收集环境中传输到所述壳本体101的噪声。在一种实施方式中，所述声波采集装置102可以为压电薄膜传感器，所述压电薄膜传感器与所述处理器电性连接。压电薄膜传感器采集环境的第一声波，将所采集的第一声波转换为电信号。

所述处理器作为保护壳组件100的主要控制部件，根据声波相消原理进行主动降噪。声波一般为纵波，声波传播时，带动介质沿声波传播方向振动。声波在传输过程中，若遇到另一个与之相位相反的声波，即可消除一部分声波能量。若另一声波的频率和振幅与当前声波均相同，且相位相反，则两个声波叠加就可以完全当前声波。若想要消除所述第一声波，则可以叠加一个与第一声波的相位相反的第二声波，也可以控制所述第二声波与所述第一声波的振幅和频率均相同，且相位相反，以达到较好的声波消除效果。

所述处理器接收所述声波采集装置102采集的所述第一声波对应的第一电信号，对所述第一电信号进行分解，得出第一声波的第一参数。

步骤502、所述处理器控制所述保护壳组件的声波输出装置输出第二声波。

处理器根据所述第一参数，计算得出消除所述第一声波所需要的第二声波的第二参数，并根据所述第二参数生成对应的第二电信号至声波输出装置103，以控制所述声波输出装置103根据所述第二电信号输出所述第二声波，使得所述第二声波与所述第一声波相抵消，以实现所述保护壳本体101的声波消除功能。

所述声波输出装置103用于根据所述处理器输出的第二电信号，输出对应所述第二电信号的第二声波，以达到声波消除目的。所述声波输出装置103可以包括至少一个麦克风，所述至少一个麦克风与所述处理器电性连接，受处理器控制输出第二声波。

上述本发明实施例提供的声波消除方法，声波采集装置采集电子设备所处环境的第一声波，处理器控制声波输出装置输出与第一声波的相位相反的第二声波，以消除所述电子设备所处环境的第一声波，有效解决电子设备的语音功能容易受环境噪声影响导致收发语音的清晰度较低的技术问题，提高电子设备收发语音的清晰度。本发明实施例提供的声波消除方法的具体实施过程可以参见上述实施例提供的保护壳组件的具体实施过程，在此不再一一赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的电子设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或距离检测可以是通过一些接口，电子设备或单元的间接耦合或距离检测，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种保护壳组件，套设于电子设备，其特征在于，包括壳本体、蓄电池、电能输出接口、声波采集装置、处理器和声波输出装置，所述声波采集装置和所述声波输出装置均设置于所述壳本体上，所述声波采集装置和所述声波输出装置均与所述处理器电性连接；

所述蓄电池设置于所述壳本体内，所述蓄电池与所述电能输出接口、所述处理器、所述声波采集装置和所述声波输出装置均电性连接；

所述蓄电池用于为所述电子设备、所述处理器、所述声波采集装置和所述声波输出装置供电；

所述声波采集装置用于采集所述电子设备所处环境的第一声波；

所述处理器用于控制所述声波输出装置输出第二声波，其中，所述第二声波的相位与所述第一声波的相位相反。

2.根据权利要求1所述的保护壳组件，其特征在于，所述声波采集装置包括压电薄膜传感器，所述压电薄膜传感器与所述处理器电性连接。

3.根据权利要求2所述的保护壳组件，其特征在于，所述压电薄膜传感器为聚偏氟乙烯压电薄膜传感器。

4.根据权利要求3所述的保护壳组件，其特征在于，所述声波采集装置覆盖在所述壳本体的外表面上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的保护壳组件，其特征在于，所述声波输出装置包括至少一个麦克风。

6.根据权利要求5所述的保护壳组件，其特征在于，所述声波输出装置包括四个麦克风，所述四个麦克风分别设置于所述壳本体的四个边角位置。

7.根据权利要求6所述的保护壳组件，其特征在于，所述蓄电池设置于所述壳本体内的中间位置，所述四个麦克风分别设置于所述壳本体内环绕所述蓄电池的四个边角位置。

8.一种声波消除方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7中任一项所述的保护壳组件，所述声波消除方法包括：

所述保护壳组件的处理器获取所述保护壳组件的声波采集装置采集的第一声波；

所述处理器控制所述保护壳组件的声波输出装置输出第二声波，其中，所述第二声波的相位与所述第一声波的相位相反。