CN213638082U - 会议用扩声器及会议用扩声*** - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种会议用扩声器及会议用扩声***，应用于电子装置技术领域，该会议用扩声器包括：电源、音频扬声模块、超声波扬声模块以及切换开关；其中，切换开关包括联动的第一开关和第二开关；第一开关在第一工作状态下导通音频扬声模块中的音频功率放大器与电源的正极的连接，在第二工作状态下导通超声波扬声模块中的信号处理模块与电源的正极的连接；第二开关在第一工作状态下导通音频功率放大器与超声波扬声模块中的超声波扬声器的连接，在第二工作状态下断开音频功率放大器与超声波扬声器的连接。本申请具有超声波音频调制和音频广播两种模式，可适用于机要会议、普通会议等多种不同类型的会议的需要。

Description

会议用扩声器及会议用扩声***

技术领域

本实用新型属于电子装置技术领域，尤其涉及一种会议用扩声器及会议用扩声***。

背景技术

如图1所示，现有的扩音设备通常由麦克风、放大器以及普通喇叭组成。一方面，由于人声经由麦克风、放大器以及普通喇叭发出后，会再度回到麦克风，再放大，再回到麦克风，如此往复循环，形成正反馈，从而最终导致该扩音设备在使用时，会经常发生刺耳的啸叫的问题，同时伴有回音或混响以及声音不清晰的问题。另一方面，由于声音会透过门窗户传出去，因此也存在一定的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种会议用扩声器及会议用扩声***，具有超声波音频调制和音频广播两种模式，可适用于机要会议、普通会议等多种不同类型的会议的需要。

本实用新型实施例一方面提供了一种会议用扩声器，包括：电源，音频扬声模块，超声波扬声模块以及切换开关；

所述音频扬声模块包括：音频放大器、音频功率放大器和音频扬声器，其中，所述音频放大器的输入端电性连接麦克风，所述音频放大器的输出端电性连接所述音频功率放大器的输入端，所述音频功率放大器的输出端电性连接所述音频扬声器的输入端；

所述超声波扬声模块包括：信号处理模块和超声波扬声器，其中，所述信号处理模块包括：超声波发生器、混合调制器和超声波功率放大器；

其中，所述混合调制器的输入端电性连接所述超声波发生器的输出端和所述音频放大器的输出端，所述混合调制器的输出端电性连接所述超声波功率放大器的输入端，所述超声波功率放大器的输出端电性连接所述超声波扬声器的输入端；

所述音频放大器还与所述电源的正极电性连接，所述音频功率放大器、所述音频扬声器和所述超声波扬声器还与所述电源的负极电性连接；

所述切换开关包括联动的第一开关和第二开关；

其中，所述第一开关在第一工作状态下导通所述音频功率放大器与所述电源的正极的连接，在第二工作状态下导通所述信号处理模块与所述电源的正极的连接；

所述第二开关在所述第一工作状态下导通所述音频功率放大器与所述超声波扬声器的连接，在所述第二工作状态下断开所述音频功率放大器与所述超声波扬声器的连接。

可选的，所述会议用扩声器还包括：具有多个通孔的外壳；

所述电源，所述音频扬声模块，所述超声波扬声模块以及所述切换开关安装在所述外壳中。

可选的，所述会议用扩声器还包括：分频电容；

所述分频电容设置在所述第二开关与所述超声波扬声器之间。

可选的，所述会议用扩声器还包括：开关按钮；

所述开关按钮设置在所述外壳上，并电性连接所述切换开关。

可选的，所述会议用扩声器还包括：信号接收模块和控制芯片；

所述信号接收模块与所述控制芯片电性连接，所述控制芯片还与所述切换开关电性连接。

可选的，所述信号接收模块安装在所述外壳中或所述外壳上，所述控制芯片安装在所述外壳中。

本实用新型实施例一方面还提供了一种会议用扩声***，包括：支架、固定板、多个旋转马达、多个转轴以及多个上述实施例中提供的会议用扩声器；

其中，所述支架固定在所述固定板上，多个所述会议用扩声器通过多个所述转轴可旋转地固定在所述支架上；

多个所述旋转马达分别连接多个所述转轴，用于驱动各自连接的所述转轴带动多个所述会议用扩声器分别旋转。

可选的，所述会议用扩声***包括6个所述会议用扩声器，各所述会议用扩声器的指向角分别为30度，6个所述会议用扩声器共同构成指向角小于180 度的合成矩阵；或者，

所述会议用扩声***包括9个所述会议用扩声器，各所述会议用扩声器的指向角分别为20度，9个所述会议用扩声器共同构成指向角小于180度且大于 160度的合成矩阵。

可选的，所述固定板包括第一固定板和第二固定板，所述支架为中空的长方体支架；

所述长方体支架固定在所述第一固定板和所述第二固定板之间；

各所述会议用扩声器通过各所述转轴可旋转地固定在所述长方体支架的空腔内，各所述旋转马达设置在各所述会议用扩声器的上端。

可选的，所述会议用扩声***还包括：主控芯片和信号接收器；

所述信号接收器与所述主控芯片电性连接，所述主控芯片还与各所述旋转马达电性连接。

从上述本实用新型各实施例可知，本实用新型提供的会议用扩声器及会议用扩声***具有以下技术效果：

1、通过将音频扬声模块与超声波扬声模块集成在一个扩声器中，并利用联动开关控制切换该扩声器的不同工作模式，既可以降低制造成本，提高工作效率，又可以适用于机要会议和普通会议广播等多种不同类型的会议的需要，从而具有适用范围广的优点；

2、通过利用超声波扬声模块输出超声波载波形式的音频信号，由于超声波载波指向性强，音频声波只会沿着超声波扬声器的指向角的范围传播，会议室内不存在声反射，因此，既可避免会议室内的声电反馈造成的啸叫，消除回音和混响，又可使得输出的声音信号具有指向性强、清晰度高、保密性高等优点。

附图说明

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。

图1是现有技术中扩音设备的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的会议用扩声器的外观示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的会议用扩声器的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的会议用扩声器的工作原理示意图；

图5是本实用新型一实施例提供的会议用扩声***的结构示意图；

图6是图5所示会议用扩声***中会议用扩声器与支架的连接结构示意图。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图2、图3和图4，图2是本实用新型一实施例提供的会议用扩声器的外观示意图，图3是本实用新型一实施例提供的会议用扩声器的结构示意图，图4是本实用新型一实施例提供的会议用扩声器的工作原理示意图。如图2至图4所示，会议用扩声器1包括：电源10，音频扬声模块20，超声波扬声模块30以及切换开关(图中未标示)。

其中，电源10可以但不限于包括：可充电电源，由工频变压器和整流滤波构成的工频电源，使用SPM系列开关电源驱动模块的开环式开关电源以及开关稳压电源(型号如DNC－450A)等电源中的任一种或几种的组合。优选的，电源10为直流工作电源。

音频扬声模块20包括：音频放大器21、音频功率放大器22和音频扬声器 23。音频放大器21的输入端电性连接麦克风MIC，音频放大器21的输出端电性连接音频功率放大器22的输入端，音频功率放大器22的输出端电性连接音频扬声器23的输入端。本申请所采用的音频扬声器是常用的可播放20-20000Hz (赫兹)音频的普通扬声器。

具体的，音频扬声模块20用于将通过麦克风拾取的声音，以人耳能听到的频率(例如：20-20000Hz)进行播放。音频放大器21用于对麦克风拾取的小信号进行处理放大，然后送入音频功率放大器22进行功率放大。音频功率放大器 22是对音频放大器21输出的信号进行功率放大的单元电路，用于向音频扬声器23提供大功率的电信号进而转换成高分贝的高声音信号。于一实际应用例中，可采用例如型号为NE5532的音频放大器，型号为TDA1514A的音频功率放大器，型号为JLT0850，阻抗为8欧姆，功率为50W的大功率扬声器。

超声波扬声模块30包括：信号处理模块31和超声波扬声器32。信号处理模块31包括：超声波发生器311、混合调制器312和超声波放大器313。混合调制器312的输入端电性连接超声波发生器311的输出端和音频放大器21的输出端，混合调制器313的输出端电性连接超声波功率放大器313的输入端，超声波功率放大器313的输出端电性连接超声波扬声器31的输入端。

具体的，超声波扬声模块30用于输出超声波载波，其工作原理是利用超声波发生器产生两束经过特殊处理的超声波束，当这两个波束同时作用在人耳的鼓膜上时就可以因相互作用而产生听觉。超声波发生器311用于产生超声波。混合调制器312用于将音频放大器21输出的音频信号与超声波发生器311产生的超声波进行混合调制以及放大，以得到超声波音频混合调制信号。超声波功率放大器313用于将超声波音频混合调制信号进行功率放大。超声波扬声器32 用于播放20000Hz以上人耳听不到的超声波或者超声波音频调制波。

可以理解的，超声波发生器311、混合调制器312、超声波放大器313以及超声波扬声器32是声学领域的常用元器件，本申请不对其结构做具体限定。作为举例，于一实际应用例中，例如可采用型号为NE555IC的超声波发生器，型号为AD835的混合调制器，型号为MOSFET的超声波功率放大器，型号为 YD2550的超声波扬声器。

音频放大器21还与电源10的正极+电性连接，音频功率放大器22、音频扬声器23以及超声波扬声器32还与电源10的负极-电性连接。

可以理解的，音频扬声器23和超声波扬声器32可以是单个的扬声器，也可以是多个扬声器构成的扬声器阵列。

上述切换开关具体包括联动的第一开关k1、第二开关k2以及***控制电路(图中未示出)。联动，即控制2个以上触点开关同时动作。第一开关k1 为单刀双掷开关，第二开关k2为单刀单掷开关。本申请中的切换开关为业内常用开关，既可以是虚拟开关，也可以是物理开关。在实际应用中，既可以采用手动的模式通过开关按键切换联动开关，也可以采用电子的、遥控的切换开关，本申请不做具体限定。

具体的，如图4所示，第一开关K1的不动端设置在电源10和音频放大器 21之间，第一开关K1的动端在第二工作状态下导通超声波扬声模块30的信号处理模块31与电源10的正极+的连接，在第一工作状态下导通音频功率放大器 22与电源10的正极+的连接。第二开关k2的不动端设置在超声波功率放大器 313和超声波扬声器32之间，第二开关k2的动端在第二工作状态下断开音频功率放大器22与超声波扬声器32的连接，在第一工作状态下导通音频功率放大器22与超声波扬声器32的连接。

结合图4，本申请提供的会议用扩声器1的工作原理是：

当切换开关处于第一工作状态时，第一开关k1的动端位于图4中的左侧，第一开关k1的AB连通，音频功率放大器22通过第一开关k1得电，进入工作状态。同时，第二开关K2的ABC连通，将超声波扬声器32接入音频功率放大器22，此时，会议用扩声器1进入音频广播模式。麦克风采集的电信号依次经由音频放大器21、音频功率放大器22放大处理后，被同时传输给音频扬声器23和超声波扬声器33，然后再分别由音频扬声器23和超声波扬声器33调制后输出。在音频广播模式下，只要声波可及的范围内的听众都可以听得到会议用扩声器1输出的声音。于本实施例中，在音频广播模式下，通过利用超声波扬声器高频特性好的优点，使用超声波扬声器起到一个优质高频扬声器的作用，从而可弥补音频扬声器高音不足的缺点。

当切换开关处于第二工作状态时，第一开关k1的动端位于图4中的右侧，第一开关k1的BC连通，接通超声波扬声模块30的信号处理模块31与电源 10的正极+的连接，超声波功率放大器32进入工作状态。同时，第二开关K2 断开音频功率放大器22与超声波扬声器32的连接，此时，会议用扩声器1进入超声波音频调制模式，输出的是超声波载波形式的音频信号。麦克风采集的电信号先经由音频放大器21放大后进入混合调制器312，以与超声波发生器311 产生的超声波进行混合调制。然后，混合调制后的信号进入超声波功率放大器313进行功率放大，最后再由超声波扬声器32输出，此时输出的是超声调制声波。由于超声波具有很强的指向性，调制波只有到达指向角度覆盖范围内的听众个体的时候，听众个体才会听到，因此具有较强的信息保密性。

可选的，为进一步提升音频播放的高音效果，如图4所示，会议用扩声器 1还包括分频电容40。分频电容40设置在第二开关k2与超声波扬声器32之间，串联在超声波扬声器32上。分频电容40可以串联在超声波扬声器32的正端或负端，优选为串联在超声波扬声器32的正端。优选的，分频电容40为2μF(微法)的电容。

分频电容40用于在当切换开关处于第一工作状态时，将经由音频放大器 21、音频功率放大器22放大处理后的声音信号分频为高频信号和低频信号，分频后的高频信号进入超声波扬声器32，也就是说，在音频广播模式下，超声波扬声器32只接收和输出高频信号，从而可避免低频信号进入超声波扬声器32 后形成噪声，因此可进一步提升音频播放的高音效果。

可选的，于本申请其他一实施例中，如图2所示，会议用扩声器1还包括：具有多个通孔的外壳50。电源10、音频扬声模块30、超声波扬声模块30以及切换开关安装在外壳50中。外壳50用于保护电源10、音频扬声模块30、超声波扬声模块30以及切换开关，并起到防尘的作用。

可选的，于本申请其他一实施例中，会议用扩声器1还包括：拾音模块(图 2和图3中未示出)。该拾音模块具体例如可以是麦克风或者其他类似的拾音器。该拾音模块，与音频放大器21的输入端和超声波放大器31的输入端电性连接，用于拾取音频信号并将拾取的音频信号输入音频放大器21和超声波放大器31。麦克风等拾音器为本领域的通用设备，本申请对其结构不做具体限定。

可选的，于本申请其他一实施例中，如图2所示，会议用扩声器1还包括：开关按钮60。开关按钮60设置在外壳50上，并电性连接切换开关。开关按钮 60为本领域通用的物理按钮，本申请不对其结构做具体限定。用户通过按压开关按钮60可实现手动控制切换切换开关处于第一工作状态或第二工作状态。

可选的，于本申请其他一实施例中，会议用扩声器1还包括：信号接收模块和控制芯片(图中未示出)。该信号接收模块与该控制芯片电性连接，该控制芯片还与切换开关电性连接。其中，该信号接收模块例如可以但不限于包括：红外线信号接收器、蓝牙信号接收器、近场通信(Near Field Communication， NFC)信号接收器等。该信号接收模块用于接收外部遥控信号并传输给该控制芯片，该控制芯片用于根据该外部遥控信号控制切换切换开关处于第一工作状态或第二工作状态。在实际应用中，可采用目前业内通用的小型或微型红外线信号接收器、蓝牙信号接收器、或NFC信号接收器作为该信号接收模块，采用型号为ATMEGA8A-AU的单片机作为该控制芯片。

可选的，该信号接收模块安装在外壳50中或外壳50上，该控制芯片安装在外壳50中。

可以理解的，本实施例中涉及的安装，具体可以采用螺丝、胶水或焊接等常用方式进行安装，本申请不做具体限定。

本实施例中，通过将音频扬声模块与超声波扬声模块集成在一个扩声器中，并利用联动开关控制切换该扩声器的不同工作模式，一方面，降低了制造成本，提高了工作效率，另一方面，由于可以适用于机要会议和普通会议广播等多种不同类型的会议的需要，因此具有适用范围广的特点，再一方面，通过利用超声波扬声模块输出超声波载波形式的音频信号，由于超声波载波指向性强，音频声波只会沿着超声波扬声器的指向角的范围传播，会议室内不存在声反射，因此，既可避免会议室内的声电反馈造成的啸叫，消除回音和混响，又可使得输出的声音信号具有指向性强、清晰度高、保密性高等优点。

参见图5，本实用新型一实施例提供的会议用扩声***的结构示意图。如图 5所示，该会议用扩声***包括：支架2、固定板3、多个旋转马达4、多个转轴5 以及多个上述图2至图4所示实施例中提供的会议用扩声器1。

具体的，支架2固定在固定板3上，多个会议用扩声器1通过多个转轴5可旋转地固定在支架2上。固定方式具体例如可以但不限于包括：螺丝、轴承、焊接、固定胶等方式。多个旋转马达4分别连接多个转轴5，用于驱动各自连接的转轴5 带动对应的会议用扩声器1旋转。可选的，会议用扩声器1、旋转马达4、转轴5 一一对应。

可以理解的，旋转马达4和转轴5是业内的常用元部件，在实际应用中，例如可采用型号为ZGB37RG12V24VZYTD520的旋转马达，本申请不做具体限定。

可选的，于本申请其他一实施例中，该会议用扩声***可包括6个会议用扩声器1。各会议用扩声器1的指向角分别为30度，6个会议用扩声器1共同构成一个指向角小于180度的合成矩阵，从而可以满足横向听众180度范围内任意角度的聆听需求。

可选的，于本申请其他一实施例中，该会议用扩声***可包括9个会议用扩声器1，9个会议用扩声器1共同构成一个指向角小于180度且大于160度的矩阵，从而可满足横向听众的聆听需求。各会议用扩声器1的指向角分别为20度，误差±0.3度。

各会议用扩声器1在超声波音频调制模式下的输出频率优选为45KHz(千赫兹)。

进一步的，固定板3包括第一固定板3A和第二固定板3B，支架2为中空的长方体支架或框型支架。长方体支架固定在第一固定板3A和第二固定板3B之间。如图5和图6所示，各会议用扩声器1通过各转轴5可旋转地固定在长方体支架的空腔内，各旋转马达4设置在各会议用扩声器1的上端，并固定在支架2的顶部。各会议用扩声器1之间的间距可以相等也可以不等，优选为相等。

可选的，于本申请其他一实施例中，该会议用扩声***还包括：与各旋转马达4电性连接的多通道遥控接收模块和/或旋转控制按钮(图中未示出)。该多通道遥控接收模块，用于根据接收的遥控信号，控制对应的旋转马达4驱动对应的转轴5旋转，从而调整会议用扩声器1的水平指向角度。该多通道遥控接收模块，例如可以是多通道遥控接收器或多通道遥控接收机，具体例如可以是型号为TWH9238的多通道无线电遥控接收机。该旋转控制按钮为业内通用的物理按钮，可安装在支架2或固定板3上。用户可通过按压该旋转控制按钮，控制旋转马达4驱动对应的转轴5旋转，从而调整会议用扩声器1的水平指向角度。

进一步的，该会议用扩声***还包括***电源(图中未示出)。该***电源与该多通道遥控接收模块以及旋转马达4电性连接，用于为该多通道遥控接收模块以及旋转马达4提供电力支持。具体的，该***电源可以但不限于包括：可充电电源，由工频变压器和整流滤波构成的工频电源，使用SPM系列开关电源驱动模块的开环式开关电源以及开关稳压电源(型号如DNC－450A)等电源中的任一种或几种的组合。

在实际使用当中，会议用扩声器1的形态具体例如可以是扬声器音箱。扬声器音箱矩阵的每一个音箱的水平指向角度，要根据实际使用的环境要求进行微调，本申请采用遥控控制低速马达驱动转轴微调6个音箱的旋转角度，从而实现会议扩声指向角度可变可调。6个音箱的上端安装有一个角度旋转马达。分别连接到6通道遥控接收机上。

本实施例中，第一方面，通过将音频扬声模块与超声波扬声模块集成在一个扩声器中，并利用联动开关控制切换该扩声器的不同工作模式，既降低了制造成本，提高了工作效率，又可以适用于机要会议和普通会议广播等多种不同类型的会议的需要，因此具有适用范围广的特点；第二方面，通过利用超声波扬声模块输出超声波载波形式的音频信号，既可避免会议室内的声电反馈造成的啸叫，消除回音和混响，又具有指向性强、清晰度高、保密性高等特点；第三方面，通过设置角度可调整的扩声器矩阵，在满足横向听众180度范围内任意角度的聆听需求的同时，还提高了设备控制的便捷性和灵活性。

以上为对本实用新型所提供的会议用扩声器及会议用扩声***的描述。

Claims (10)

1.一种会议用扩声器，其特征在于，包括：电源、音频扬声模块、超声波扬声模块以及切换开关；

所述音频扬声模块包括：音频放大器、音频功率放大器和音频扬声器，其中，所述音频放大器的输入端电性连接麦克风，所述音频放大器的输出端电性连接所述音频功率放大器的输入端，所述音频功率放大器的输出端电性连接所述音频扬声器的输入端；

所述超声波扬声模块包括：信号处理模块和超声波扬声器，其中，所述信号处理模块包括：超声波发生器、混合调制器和超声波功率放大器；

其中，所述混合调制器的输入端电性连接所述超声波发生器的输出端和所述音频放大器的输出端，所述混合调制器的输出端电性连接所述超声波功率放大器的输入端，所述超声波功率放大器的输出端电性连接所述超声波扬声器的输入端；

所述音频放大器还与所述电源的正极电性连接，所述音频功率放大器、所述音频扬声器和所述超声波扬声器还与所述电源的负极电性连接；

所述切换开关包括联动的第一开关和第二开关；

其中，所述第一开关在第一工作状态下导通所述音频功率放大器与所述电源的正极的连接，在第二工作状态下导通所述信号处理模块与所述电源的正极的连接；

所述第二开关在所述第一工作状态下导通所述音频功率放大器与所述超声波扬声器的连接，在所述第二工作状态下断开所述音频功率放大器与所述超声波扬声器的连接。

2.如权利要求1所述的会议用扩声器，其特征在于，所述会议用扩声器还包括：具有多个通孔的外壳；

所述电源，所述音频扬声模块，所述超声波扬声模块以及所述切换开关安装在所述外壳中。

3.如权利要求1所述的会议用扩声器，其特征在于，所述会议用扩声器还包括：分频电容；

所述分频电容设置在所述第二开关与所述超声波扬声器之间。

4.如权利要求2所述的会议用扩声器，其特征在于，所述会议用扩声器还包括：开关按钮；

所述开关按钮设置在所述外壳上，并电性连接所述切换开关。

5.如权利要求2所述的会议用扩声器，其特征在于，所述会议用扩声器还包括：信号接收模块和控制芯片；

所述信号接收模块与所述控制芯片电性连接，所述控制芯片还与所述切换开关电性连接。

6.如权利要求5所述的会议用扩声器，其特征在于，所述信号接收模块安装在所述外壳中或所述外壳上，所述控制芯片安装在所述外壳中。

7.一种会议用扩声***，其特征在于，包括：支架、固定板、多个旋转马达、多个转轴以及多个如权利要求1至6中的任一项所述的会议用扩声器；

其中，所述支架固定在所述固定板上，多个所述会议用扩声器通过多个所述转轴可旋转地固定在所述支架上；

多个所述旋转马达分别连接多个所述转轴，用于驱动各自连接的所述转轴带动多个所述会议用扩声器分别旋转。

8.如权利要求7所述的会议用扩声***，其特征在于，所述会议用扩声***包括6个所述会议用扩声器，各所述会议用扩声器的指向角分别为30度，6个所述会议用扩声器共同构成指向角小于180度的合成矩阵；或者，

所述会议用扩声***包括9个所述会议用扩声器，各所述会议用扩声器的指向角分别为20度，9个所述会议用扩声器共同构成指向角小于180度且大于160度的合成矩阵。

9.如权利要求7或8所述的会议用扩声***，其特征在于，所述固定板包括第一固定板和第二固定板，所述支架为中空的长方体支架；

所述长方体支架固定在所述第一固定板和所述第二固定板之间；

各所述会议用扩声器通过各所述转轴可旋转地固定在所述长方体支架的空腔内，各所述旋转马达设置在各所述会议用扩声器的上端。

10.如权利要求7或8所述的会议用扩声***，其特征在于，所述会议用扩声***还包括：与各所述旋转马达电性连接的多通道遥控接收模块和/或旋转控制按钮。

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