CN204669601U - 一种全无线高保真音响*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种全无线高保真音响***，音乐盒子和至少一个音箱，其中，音乐盒子中包括：无线音频接收器、音频处理器和第一无线音频传输器；其中，无线音频接收器与第一接收天线、音频处理器和第一无线音频传输器连接，音频处理器与第一无线音频传输器的连接，第一无线音频传输器与发射天线连接；音箱中包括：第二无线音频传输器、功率放大器和扬声器，其中，第二无线音频传输器与第二接收天线和功率放大器连接，功率放大器与扬声器连接。该***中的音乐盒子与每个音箱之间通过专用数字无线通信的方式连接，这样使得每个音箱之间完全同步，且不易受到外界的无线信号干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种全新的无线音响***。
背景技术
音响***是指用传声器把原发声场声音的声波信号转换为电信号，并按一定的要求将电信号通过一些电子设备的处理，最终用扬声器将电信号再转换为声波信号重放，这一从传声器到扬声器的整个构成就是音响***。
在传统音响***中，较为普遍的是音乐源发生器(CD、DVD、MP3、电视等)与音箱之间采用有线的方式进行连接，用户想要将音乐推送到音箱中较为不便；再有，音响***内部都是采用有线的方式与音箱进行连接，如功放与音箱的连接、有源音箱之间的互相连接等，同样给用于带来了不便，另外，在使用环境中，音箱连线影响美观，而假若铺设暗线又会固定了音箱使用位置，增加了使用复杂度。
当然，目前音乐源发生器与音箱之间也有通过无线蓝牙的播放方式进行连接的，但是蓝牙是有损传输，对音质有影响；另外，蓝牙控制范围比较小，移动性不够。近来，通过WiFi(WIreless-Fidelity，无线保真)播放音乐的方式逐渐流行，这种方式克服了蓝牙的缺点，音质和移动性上均有较大提升，如Sonos(搜诺思)公司的Play系列产品。对于音响***内部的连接，目前有一些产品中采用的是FM(Frequency Modulation，频率调制)调频的方式进行连接，但这种方式对音质损失较大，且易受到干扰。
Sonos公司申请的专利US 8843228和US 7571014公开了一个基于WiFi的无线音乐***，其音源输入基于WiFi网络且***内各音箱之间也基于WiFi网络进行互联。但是在该专利中存在以下问题：1).由于音箱之间基于WiFi网络实现同步，而对于网络同步来说，如基于NTP(Net TimeProtocol，网络时间协议)协议，其同步精度在毫秒级，且对于WiFi无线网络，其通信方式是时分双工模式(Time Division Duplexing)，同步精度不够；且各音箱之间的同步存在一定误差，对于立体声，特别是多声道环绕立体声(如5.1，7.1)应用，会造成声场定位偏移，影响音乐播放效果。如，WiFi网络的同步精度在+/-5ms，对声音来讲，意味着空间近2米的偏差。2).因为其***内各音箱是基于WiFi网络互联，需要走大量连续的数据信号，容易受到路由器性能，以及使用场合WiFi无线环境的影响，造成无线音乐***在播放过程中的不稳定性。因此，一种能够解决上述问题的音响***成为了一种需求。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型旨在提供一种全无线高保真音响***，该***中的音乐盒子与每个音箱之间通过专用数字无线通信的方式连接，这样使得每个音箱之间完全同步，且不易受到外界的无线信号干扰。
该全无线高保真音响***包括：音乐盒子和至少一个音箱，所述音乐盒子与每个所述音箱之间通过专用数字无线通信的方式连接；其中，
所述音乐盒子中包括：用于接收第一音频信号并对其进行解码为第二音频信号的无线音频接收器、用于对所述第二音频信号进行处理得到第三音频信号的音频处理器以及用于对所述第三音频信号进行变频得到射频信号并发送出去的第一无线音频传输器；其中，所述无线音频接收器的输入端与第一接收天线连接、输出端分别与所述音频处理器和所述第一无线音频传输器的输入端连接，所述音频处理器的输出端与所述第一无线音频传输器的输入端连接，所述第一无线音频传输器的输出端与发射天线连接；
所述音箱中包括：用于接收所述第一无线音频传输器发送的射频信号并将其进行变频还原得到所述第三音频信号的第二无线音频传输器、用于对所述第三音频信号进行功率放大得到第四音频信号的功率放大器以及用于接收所述第四音频信号并进行发声的扬声器，其中，所述第二无线音频传输器的输入端与第二接收天线连接、输出端与所述功率放大器的输入端连接，所述功率放大器的输出端与所述扬声器的输入端连接。
在本技术方案中，无线音频接收器通过第一接收天线接收第一音频信号，即音乐源通过无线Wifi(Wireless-Fidelity，无线保真)的方式获得，大大加强了用户的便利性和***的移动性能；再有，音乐盒子通过专用无线通信的方式将接收到的音频信号发送至各个音箱中，由于专有的同步及相关协议保障了各个音箱之间的完全同步。
优选地，所述音乐盒子中还包括一电源适配器，分别与所述无线音频接收器、音频处理器以及第一无线音频传输器连接并为其供电。
在本技术方案中，该电源适配器将110～220V的电压转换为5V的直流输出，分别为无线音频接收器、音频处理器以及第一无线音频传输器供电，当然，也可以使用其他型号的电源适配器，根据无线音频接收器、音频处理器以及第一无线音频传输器所需电源决定。
优选地，所述音乐盒子中还包括分别与所述音频处理器和电源适配器连接的蓝牙信号接收器或同轴音频接口或SPDIF接口(Sony/Philips DigitalInterface Format是SONY、PHILIPS数字音频接口的简称)或模拟音频接口。
在本技术方案中，在音乐盒子中设置上述接口或蓝牙接收器(内置在音乐盒子中的蓝牙接收模块)，这样，音乐盒子除了通过无线Wifi获取音乐信号，还可以通过蓝牙或同轴音频线或SPDIF线或模拟音频线进行接收，这样用户可以根据实际情况进行自由选择，***选择性多，灵活方便。
优选地，所述全无线高保真音响***中包括多个音箱，且每个所述音箱分别与所述音乐盒子连接。
在本技术方案中，我们在***中设置多个音箱，这样音乐盒子与多个音箱中形成无线形式一对多的形式输出，这样本实用新型提供的全无线高保真音响***就能通过多个音箱进行组合输出如2.0(双声道输出的立体声)，5.1(中央声道，前置左、右声道、后置左、右环绕声道)，7.1(在5.1的主音箱与后环绕音响中间加入环绕音响)这些音乐形态。
优选地，所述音箱中还包括一微型处理器，分别与所述第二音频传输器和所述功率放大器连接并对其进行配置。
优选地，所述音箱中还包括一电源转换器，其分别与所述第二音频传输器、所述功率放大器、所述微型处理器以及所述扬声器连接并为其供电。
在本技术方案中，该电源转换器将110～220V电源分别转换为3.3V和24V的直流输出，其中，3.3V的直流输出为第二音频传输器、功率放大器、微型处理器供电，24V的直流输出为扬声器供电。
优选地，所述功率放大器为D类功率放大器。
优选地，所述第一无线音频传输器和所述第二无线音频传输器匹配设置。
在本技术方案中，第一无线音频传输器和第二音频传输器分别用于音乐盒子中的射频信号的发送和第二音箱中的射频信号的接收，因此，为了实现本实用新型音乐盒子和音箱之间的通信，该第一无线音频传输器和第二无线音频传输器中应该匹配设置，即其内部使用相同型号的芯片。
优选地，所述全无线高保真音响***中还包括一用于对所述音乐盒子进行控制的服务器端，所述服务器端通过Wifi或蓝牙或同轴音频线或SPDIF线或模拟音频线与所述音乐盒子进行通信。
在本技术方案中，我们在全无线高保真音响***中设置服务器端，这样，不仅可以通过服务器端对音乐盒子和每个音箱进行控制，同时可以推送第一音频信号至音乐盒子中。具体来说，这里我们说的服务器端可以是移动终端(如安装了相应应用程序的手机、平板等)或安装了相应应用程序的PC(PersonalComputer，个人电脑)机或云服务器等。
本实用新型提供的全无线高保真音响***，至少能够带来以下一种有益效果：
1.在本实用新型中，在音乐盒子中设置了无线音频接收器，这样音乐盒子通过无线连接的方式获取第一音频信号，大大提高了用户使用音响***的便利性，同时提高了音响***的移动性能；再有，用户可以通过WiFi直接连到互联网，这样用户可以随时获得网络上的音乐源，简单方便；最后，由于WiFi通道带宽较宽，所以可以获得高保真高品质的音乐源数据。
2.在本实用新型中，由于音乐盒子和每个音响之间是采用专用数字无线通信方式进行通信，使得各音箱之间实现完全同步；且该专用数字无线通信方式，与WiFi、蓝牙等常用无线环境不冲突，不容易受到干扰，更不会像FM一样受到其他信号干扰；再有，使用该专用数字无线通信方式传输速率高，如24bit/96kHz以上，可以做到高保真音频数据传输，保证整个***的高保真性能，且音箱可以方便的进行无线部署，不受相关连线条件约束。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1为本实用新型中全无线高保真音响***中第一具体实施例结构示意图；
图2为本实用新型中音乐盒子内部结构示意图；
图3为本实用新型中每个音响中内部结构示意图；
图4为本实用新型中全无线高保真音响***中第二具体实施例结构示意图。
附图标记：
100.音乐盒子，110.无线音频接收器，120.音频处理器，
130.第一无线音频传输器，200.音响，210.第二音频传输器，
220.功率放大器，230.扬声器，300.服务器端，
A.第一接收天线，B.发射天线，C.第二接收天线。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。如图1所示为本实用新型提供的全无线高保真音响***中第一具体实施例的结构示意图，从图中可以看出，在该无线保真音响***中包括音乐盒子100和至少一个音箱200，且该音乐盒子100与每个音箱200之间通过专用数字无线通信的方式连接。要说明的是，在本实用新型中，该音乐盒子100可以通过无线Wifi的方式，从服务器、互联网、移动端(手机、平板等)等音乐源获取音频数据(即下述的第一音频信号)，并对其进行相关的数字信号处理，最后再通过专用无线数字通信方式将上述音频数据(即下述经过变频得到的射频信号)高保真的发送到每个音箱200中，具体来说，在这个过程中，音乐盒子100可以通过SPDIF(Sony/Philips Digital Interface Format，数字音频接口)、以太网或蓝牙等方式获取上述音频数据(第一音频信号)，在这里我们不作具体限定。相对应地，在每个音箱200中，首先其高保真的的接收音乐盒子100发送过来的音频数据之后，随即对接收到的音频数据进行处理和功率放大，最后通过扬声器230输出声音，要说明的是，在本实用新型中，当包括多个音箱(音箱1、音箱2……音箱n)时，不同的音箱200中可以播放完全一样的音乐数据，也可以播放不同声道输出的音乐数据，从而组成一个音响***，如通过多个音箱的组合输出常见的2.0(双声道输出的立体声)、2.1(双声道输出，外加一个低音炮)、5.1(中央声道，前置左、右声道、后置左、右环绕声道)、7.1(在5.1的主音箱与后环绕音响中间加入环绕音响)等形态。在本实用新型中，我们对音乐盒子100的音频数据输入方式、音箱200播放音频输出的形态等都不做具体限定，只要其能实现本实用新型的目的，都包括在本实用新型新型的内容中。
具体来说，如图2所示，音乐盒子100中包括：无线音频接收器110、音频处理器120和第一无线音频传输器130，其中，无线音频接收器110的输入端与第一接收天线A连接、输出端分别与音频处理器120和第一无线音频传输器130的输入端连接，音频处理器120的输出端与第一无线音频传输器130的输入端连接，第一无线音频传输器130的输出端与发射天线B连接。该音乐盒子100在工作过程中，首先无线音频接收器110通过第一接收天线A接收第一音频信号并对该第一音频信号进行控制和解码得到第二音频信号，并将该第二音频信号发送至音频处理器120；音频处理器120接收到第二音频信号之后，随即对第二音频信号进行处理生成第三音频信号；最后，第一无线音频传输器130接收该第三音频信号，并通过内部处理将第三音频信号变频到无线射频频段生成射频信号，进而通过发射天线B将将该射频信号发送出去。在具体实施例中，无线音频接收器110可以使用型号为MT7620A的无线智能芯片、音频处理器120可以使用型号为CS493263的DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)芯片、第一无线音频传输器130可以使用型号为CC8520的无线音频芯片来实现本实用新型的目的，且芯片型号为MT7620A的无线音频接收器110通过接口I2S将第二音频信号发送至芯片型号为CS493263的音频处理器120，该芯片型号为CS493263的音频处理器120同样的通过接口I2S将第三音频信号发送至芯片型号为CC8520的第一无线音频传输器130。具体来说，在该实施例中，芯片型号为MT7620A的无线音频接收器110实现的功能包括：1)作为无线Wifi接收第一音频信号和命令的通道，2)利用该芯片内部的处理器完成DLNA(Digital Living Network Alliance，数字生活网络联盟)、Airplay等播放协议，3)完成对第一音频信号的解码播放，4)芯片对型号为CC8520的第一无线音频传输器130通过I2C接口进行相关配置；芯片型号为CS493263的音频处理器120对第二音频信号进行的处理具体包括均衡处理、声道平衡、滤波、音量控制、Dolby(杜比)等；芯片型号为CC8520的第一无线音频输出器130相比现有的WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网)解决方案来说，具有更低的时延，能够实现音频与视频的最佳同步。要说明的是，在其他实施例中还可以采用其他的芯片来实现本实用新型的目的，在这里我们对其不作具体限定。当然，在音乐盒子100中还包括了电源适配器，其用于将输入电压为110～220V的电压转换为5V的直流输出，并分别为无线音频接收器110、音频处理器120和第一无线音频传输器130进行供电。
如图3所示，音箱200中包括：第二无线音频传输器210、功率放大器220和扬声器230，其中，第二无线音频传输器210的输入端与第二接收天线C连接、输出端与功率放大器220的输入端连接，功率放大器220的输出端与扬声器230的输入端连接。在工作过程中，第二无线音频传输器210接收音乐盒子100中的第一无线音频传输器130发送的射频信号，并将该射频信号通过内部的变频处理原得到第三音频信号再输出到功率放大器220；功率放大器220接收到该第三音频信号并对其进行功率放大处理之后得到第四音频信号且将其发送至扬声器230，以驱动扬声器230发声播放出该第四音频信号。在具体实施例中，上述的第二无线音频传输器210可以使用型号为CC8520的无线音频芯片、功率放大器220可以使用D类放大器来实现上述目的，且第二无线音频传输器210通过接口I2S将第三音频信号发送至功率放大器220，这里我们同样对第二无线音频传输器210和功率放大器220的具体形式不做限定，只要其能实现本实用新型的目的，都包括在本实用新型的内容中。
进一步来说，在本实用新型中，音箱200中还包括一微型处理器，该微型处理器分别与第二无线音频传输器210和功率放大器220连接，并分别对第二无线音频传输器210和功率放大器220进行配置，在具体实施例中，可以使用型号为STM32F103的微型处理芯片来实现上述目的，且该芯片型号为STM32F103的微型处理分别通过接口I2C与芯片型号为CC8520的第二无线音频传输器210和为D类运放的运算放大器220连接。再有，音箱200中还包括一电源转换器，其分别与第二无线音频传输器210、功率放大器220、微型处理器以及扬声器230连接并为其供电，在具体实施例中，该电源转换器将110～220V电压转换为3.3V和24V的电压，其中，3.3V的电压分别为第二无线音频传输器210、功率放大器220以及微型处理器供电，24V电压为扬声器230供电。
如图2所示为本实用新型提供的全无线高保真音响***中第二具体实施例的结构示意图，从图中可以看出，第二具体实施例是在第一具体实施例的基础上添加了服务器端300，且该服务器端300用于分别对音乐盒子和每个音箱进行控制(如播放/暂停，选择音源等)，同时该服务器端300还用于推送上述第一音频信号至音乐盒子中，这里说的第一音频信号可以是歌曲等。进一步来说，该服务器端300通过无线Wifi(通过上述无线音频接收器)或蓝牙(通过内置的蓝牙接收器)或同轴音频线(通过同轴音频接口)或SPDIF线(通过SPDIF接口)或模拟音频线(通过音乐盒子中的模拟音频接口)与音乐盒子进行通信。具体来说，在本实施例中，这里我们说的服务器端300可以是移动终端(如安装了相应应用程序的手机、平板等)或安装了相应应用程序的PC(PersonalComputer，个人电脑)机或云服务器等；如果音乐盒子与服务器端300通过无线Wifi进行通信，则在服务器端300中包括与音乐盒子中相应的无线音频发射器；若音乐盒子与服务器端300通过蓝牙信号进行通信，则服务器端300中包括蓝牙信号发射器；若音乐盒子与服务器端300通过同轴音频线或SPDIF线或模拟音频线与音乐盒子连接，则在服务器端300包括相应的接口。
综上所述，在本实用新型中，在音乐盒子100中设置了无线音频接收器110，这样音乐盒子100通过无线连接的方式获取第一音频信号，大大提高了用户使用音响***的便利性，同时提高了音响***的移动性能；且由于音乐盒子100和每个音响之间是采用专用数字无线通信方式进行通信，使得各音箱200之间实现完全同步；且该专用数字无线通信方式，与WiFi、蓝牙等常用无线环境不冲突，不容易受到干扰，更不会像FM一样受到其他信号干扰，即本实用新型提供的无线高保真***很好的解决了现有的音响***中存在的问题。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种全无线高保真音响***，其特征在于，所述全无线高保真音响***包括：音乐盒子和至少一个音箱，所述音乐盒子与每个所述音箱之间通过专用数字无线通信的方式连接；其中，
所述音乐盒子中包括：用于接收第一音频信号并对其进行解码为第二音频信号的无线音频接收器、用于对所述第二音频信号进行处理得到第三音频信号的音频处理器以及用于对所述第三音频信号进行变频得到射频信号并发送出去的第一无线音频传输器；其中，所述无线音频接收器的输入端与第一接收天线连接、输出端分别与所述音频处理器和所述第一无线音频传输器的输入端连接，所述音频处理器的输出端与所述第一无线音频传输器的输入端连接，所述第一无线音频传输器的输出端与发射天线连接；
所述音箱中包括：用于接收所述第一无线音频传输器发送的射频信号并将其进行变频还原得到所述第三音频信号的第二无线音频传输器、用于对所述第三音频信号进行功率放大得到第四音频信号的功率放大器以及用于接收所述第四音频信号并进行发声的扬声器，其中，所述第二无线音频传输器的输入端与第二接收天线连接、输出端与所述功率放大器的输入端连接，所述功率放大器的输出端与所述扬声器的输入端连接。
2.如权利要求1所述的全无线高保真音响***，其特征在于：所述音乐盒子中还包括一电源适配器，分别与所述无线音频接收器、音频处理器以及第一无线音频传输器连接并为其供电。
3.如权利要求2所述的全无线高保真音响***，其特征在于：所述音乐盒子中还包括分别与所述音频处理器和电源适配器连接的蓝牙信号接收器或同轴音频接口或SPDIF接口或模拟音频接口。
4.如权利要求1所述的全无线高保真音响***，其特征在于：所述全无线高保真音响***中包括多个音箱，且每个所述音箱分别与所述音乐盒子连接。
5.如权利要求4所述的全无线高保真音响***，其特征在于：所述音箱中还包括一微型处理器，分别与所述第二音频传输器和所述功率放大器连接并对其进行配置。
6.如权利要求5所述的全无线高保真音响***，其特征在于：所述音箱中还包括一电源转换器，其分别与所述第二音频传输器、所述功率放大器、所述微型处理器以及所述扬声器连接并为其供电。
7.如权利要求6所述的全无线高保真音响***，其特征在于：所述功率放大器为D类功率放大器。
8.如权利要求7所述的全无线高保真音响***，其特征在于：所述第一无线音频传输器和所述第二无线音频传输器匹配设置。
9.如权利要求1-8中任意一项所述的全无线高保真音响***，其特征在于：所述全无线高保真音响***中还包括一用于对所述音乐盒子进行控制的服务器端，所述服务器端通过无线Wifi或蓝牙或同轴音频线或SPDIF线或模拟音频线与所述音乐盒子进行通信。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200109 Address after: 201899 room j2332, building 1, no.2222, Huancheng Road, Juyuan New District, Jiading District, Shanghai Patentee after: Shanghai Wudi Union Technology Co.,Ltd. Address before: 201203, 23 building, Menara Citibank, No. 33, garden stone bridge, Shanghai, Pudong New Area Patentee before: SHANGHAI ACE MART INTELLIGENT TECHNOLOGY CO.,LTD. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200825 Address after: Room 1611, 16 / F, building 1, No. 811, Pingcheng Road, Juyuan New District, Jiading District, Shanghai, 201899 Patentee after: Shanghai Huadiao Technology Co.,Ltd. Address before: 201899 room j2332, building 1, no.2222, Huancheng Road, Juyuan New District, Jiading District, Shanghai Patentee before: Shanghai Wudi Union Technology Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210615 Address after: 201800 room 321, 3 / F, building 8, 55 Huiyuan Road, Jiading District, Shanghai Patentee after: Shanghai Wudi Union Technology Co.,Ltd. Address before: 201899 room 1611, 16 / F, building 1, No. 811, Pingcheng Road, Juyuan New District, Jiading District, Shanghai Patentee before: Shanghai Huadiao Technology Co.,Ltd. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150923 |