CN216774955U - 交互式无线音箱 - Google Patents

Abstract

交互式无线音箱，包括壳体、感应输入模块、语音输入模块、控制芯片和音频组件；感应输入模块设置于壳体上，其配置为检测触控输入操作并生成播放触控信号；语音输入模块与感应输入模块对应设置，语音输入模块配置为检测语音输入信号并生成播放声控信号，语音输入模块包括至少一个麦克风；控制芯片分别与感应输入模块和语音输入模块耦接以接收播放触控信号或播放声控信号；音频组件包括扬声器；音频组件与控制芯片耦接；音频组件配置为接收控制芯片输出的播放驱动信号以驱动扬声器工作。本实用新型提供交互式无线音箱和用户之间不依赖中继设备的多种交互方式，用户可以选择通过触控、声控或音频终端与无线音箱交互，智能程度高。

Description

交互式无线音箱

技术领域

本实用新型属于电子设备技术领域，尤其涉及一种交互式无线音箱。

背景技术

无线音箱配置有独立的处理装置和通信接口，通过无线网络与音频终端(例如智能手机)连接，在连接完成后交互式无线音箱与音频终端进行通信，播放音频终端输出的音频文件。

无线音箱产品的外观设计通常基于提供给用户的体验来进行工业设计。在上述集成化设计的基础上，工业设计都比较简单，交互手段单一。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中交互式无线音箱在集成化设计的基础上，工业设计比较简单，与用户交互手段单一的问题，设计并提供一种交互式无线音箱。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

交互式无线音箱，包括壳体，还包括：感应输入模块，所述感应输入模块设置于所述壳体上，所述感应输入模块配置为检测触控输入操作并生成播放触控信号；语音输入模块，所述语音输入模块与所述感应输入模块对应设置，所述语音输入模块配置为检测语音输入信号并生成播放声控信号，所述语音输入模块包括至少一个麦克风；控制芯片，所述控制芯片分别与所述感应输入模块和所述语音输入模块耦接以接收所述播放触控信号或播放声控信号；和音频组件，所述音频组件包括扬声器；所述音频组件与所述控制芯片耦接；所述音频组件配置为接收所述控制芯片输出的播放驱动信号以驱动扬声器工作。

为实现多种触控输入操作的检测，所述感应输入模块包括：顶盖，所述顶盖配置为承载触控输入操作；感应单元，所述感应单元包括呈阵列分布的多个像素区域；所述感应单元对应设置于所述顶盖下方并被所述顶盖覆盖；所述感应单元配置为检测触控输入操作对应像素区域的电容变化；和基板，所述感应单元设置于所述基板上。

为实现对多种触控输入操作的准确检测同时使得感应输入模块与壳体外观一体融合，所述感应单元包括：像素区域环，所述像素区域环设置有一个或多个，所述像素区域环由呈环形阵列分布的多个像素区域围成；和中心像素矩阵，所述中心像素矩阵由邻接阵列分布的多个像素区域围成，所述中心像素矩阵形成于所述像素区域环内侧。

在一种优选的实施方式中，所述像素区域环包括：第一像素区域环，所述第一像素区域环沿所述感应单元的外边缘设置；第二像素区域环，所述第二像素区域环设置于所述第一像素区域环内侧，所述第二像素区域环与所述第一像素区域环邻接设置；和第三像素区域环，所述第三像素区域环设置于所述第二像素区域环内侧，所述第三像素区域环与所述第二像素区域环邻接设置；所述中心像素矩阵形成于所述第三像素区域环内侧，所述第一像素区域环、第二像素区域环、第三像素区域环和中心像素矩阵共同组成所述感应单元。

为便于布线，所述像素区域具有像素引出端，所述像素引出端沿所述感应单元的外边缘分布。

为提高电路的抗干扰性能，还包括：连接器，所述连接器上设置有呈多行间隔分布的多个接线端子，所述接线端子与所述像素引出端或接地端耦接，位于每一行外侧两端的接线端子包地。

为提高电路的稳定性，所述连接器与所述像素引出端通过柔性电路板连接。

为提供壳体更多的工业设计空间，所述顶盖和基板由透明材料制成，所述感应输入模块的外侧设置有保护膜，所述保护膜覆盖至少部分所述感应输入模块。

优选的，所述感应输入模块设置在所述壳体顶端；所述壳体上还设置有供电接口。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型所提供的交互式无线音箱，在不设置按键的前提下，提供交互式无线音箱和用户之间不依赖中继设备的多种交互方式，用户可以选择通过触控、声控或音频终端与无线音箱交互，智能程度高。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。

图1为本实用新型所提供的交互式无线音箱一种实施例的电路原理示意框图

图2为本实用新型所提供的交互式无线音箱一种实施例非使用状态的俯视图；

图3为本实用新型所提供的交互式无线音箱一种实施例使用状态的俯视图；

图4为本实用新型所提供的交互式无线音箱中感应输入模块一种具体实施例的内部结构示意图；

图5为如图4所示的感应输入模块中感应单元一种具体实施例的结构示意图；

图6为图5中A处的局部放大示意图；

图7为连接器的结构示意图；

图8为本实用新型所提供的交互式无线音箱的结构示意图；

图9为本实用新型所提供的交互式无线音箱中语音输入模块一种具体实施例的结构示意图。

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，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

下面详细描述本实用新型的实施例，具体实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。此外，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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。此外，术语“耦接”可以是实现信号传输的电性连接的方式，“耦接”可以是直接的电性连接，也可以通过中间媒介间接的电性连接。

为解决现有技术中无线音箱在集成化设计的基础上，工业设计比较简单，交互手段单一的问题，设计并提供一种交互式无线音箱。交互式无线音箱1包括壳体10。如图1所示，交互式无线音箱1包括感应输入模块11和语音输入模块100，其中感应输入模块11提供用户与交互式无线音箱1之间的触控交互途径，感应输入模块11配置为检测触控输入操作并生成与之对应的播放触控信号；而语音输入模块100提供用户与交互式无线音箱1之间的语音交互途径，语音输入模块100配置为检测语音输入信号并生成与之对应播放声控信号。触控输入操作可以是由用户手部生成的，也可以是由触控笔生成的，语音输入模块100包括至少一个麦克风。根据壳体提供的工业设计空间，感应输入模块11可以设置一个或多个，与之对应的，语音输入模块100也可以设置一个或多个。以下以设置一个感应输入模块11以及一个语音输入模块100为例进行具体实施例的详细介绍。壳体10中设置有主板(图中未示出)，主板上搭载有控制芯片200。控制芯片200可以是中央处理器(Central ProcessingUnit,CPU)或者***级芯片(System on Chip,SoC)。中央处理器(Central ProcessingUnit,CPU)或者***级芯片(System on Chip,SoC)配套设置有相应的通信接口以及音频信号处理电路，实现与音频终端的通信连接接收音频文件并实现音频信号处理。主板上通常还搭载有开关电源电路，开关电源电路配置为将基准电压转换为所需求的供电电压或供电电流，为下游芯片供电。开关电源电路的输入端可以与交互式无线音箱11壳体10中内置的电池耦接，或者通过设置在壳体10上的供电接口22(如图8所示)与市电电源耦接。音频终端为电子设备，包括手机、平板电脑、笔记本电脑、个人数码助理、可穿戴设备等。本申请各实施例不对音频终端的物理形式做任何特殊限制。

用户通过感应输入模块11进行交互的对象包括音频组件300。音频组件300与控制芯片200耦接，其配置为接收控制芯片200输出的播放驱动信号以驱动扬声器工作。音频组件300包括扬声器。从原理角度，扬声器中包括振动组件。振动组件的主要元器件为音圈，即扬声器中通过电流的线圈。一旦音圈受力运动，即切割扬声器中的磁力线，从而在音圈内产生感应电动势，进一步产生驱动力，驱动振膜发生振动，向周围辐射声波。因此，通过不同的播放驱动信号即可以调节扬声器中通过的电流，即可以实现驱动扬声器执行不同的播放操作，例如音量增、音量减、播放、暂停、快进等。控制芯片200对播放声控信号的解析可以由其内部的语音识别模块实现。语音识别模块可以选用市售的产品,具有声源定位和降噪功能，不是本实用新型的保护重点，在此不再赘述。

本实用新型所提供的交互式无线音箱，在不设置按键的前提下，提供交互式无线音箱和用户之间不依赖中继设备的多种交互方式，用户可以选择通过触控、声控或音频终端与无线音箱交互，智能程度高。

参见图2对感应输入模块11的内部结构进行介绍。感应输入模块11主要由顶盖12、感应单元14和基板15组成。其中顶盖12优选嵌入至壳体10中并与壳体10的外表面平齐，顶盖12配置为承载触控输入操作。与顶盖12配套的感应单元14设置于顶盖12下方，顶盖12覆盖感应单元14。感应单元14由呈阵列分布的多个像素区域组成。设置在顶盖12下方的感应单元14配置为检测触控输入操作对应的像素区域的电容变化，从而生成对应的播放触控信号，控制芯片200进一步根据不同的播放触控信号生成不同的播放驱动信号。感应单元14设置于基板15上。在使用状态下，感应输入模块11可以呈图2的显示状态，具有若干个触控输入操作引导图标，当检测到触控输入操作对应的像素区域的变化时，即输出相应的播放触控信号至中央处理器(Central Processing Unit,CPU)或者***级芯片(System on Chip,SoC)，可以执行例如音量增、音量减、播放、暂停、快进等交互操作。

如图2、图3和图8所示，交互式无线音箱1的壳体10优选设计为大致的圆柱状，利于扬声器的设计和声道分布，也可以在不依赖辅助支撑装置的前提下摆放使用。与之匹配的，感应输入模块11设置在壳体10顶端，顶盖12与壳体10的上端面21保持平齐。顶盖12优选由硬质透明材料制成，例如塑料、玻璃等。基板15则优选为透明聚对苯二甲酸类塑料板(Polyethylene terephthalate，PET板，也称聚酯板)。感应单元14可以构造成一层设计为电路图案的导电液体，例如银，也可以是常见的有一定透光度的压电材料或者压阻材料，透明的基板15对感应单元14进行支撑，配合硬质透明材料制成的顶盖12，使得感应输入模块11整体具有理想的透明度，在外形上更为美观，可以匹配壳体10不同的工业设计外观，也可以按照用户需求定制不同的外观图案、纹理、色彩等。顶盖12和感应单元14之间可以通过粘贴层13固定，粘贴层13由具有一定弹性的粘性材料制成，不影响感应单元14对于触控输入操作的检测。感应输入模块11的整体或者局部可以根据需求包覆保护膜16。保护膜16可以如图3所示，设置在基板15的下方将感应输入模块11与交互式无线音箱1中的其它零部件隔离，降低感应输入模块11在使用过程中的损伤概率，延长设备的使用寿命。感应输入模块11中不设置接地层，整体厚度显著降低，适配小型的无线音箱(例如高度在10cm左右的音箱)。

从电路设计角度，感应输入模块11整体设计为圆形，可以与圆形的壳体的顶端面21设计匹配，也可以集成在其它形状的壳体中。感应单元14包括像素区域环和中心像素矩阵。像素区域环设置有一个或多个，其可以是圆环也可以是矩形环。如图5和图6所示，优选设计第一像素区域环、第二像素区域环和第三像素区域环。每一个像素区域环均由呈环形阵列分布的多个像素区域围成。如图4所示，在优选的实施方式中，第一像素区域环沿感应单元14的外边缘设置，由D0至D19共20个像素区域围成。第二像素区域环设置于第一像素区域环内侧，由C0至C15共16个像素区域围成，第二像素区域环与第一像素区域环邻接设置。第三像素区域环设置于第二像素区域环内侧，由B0至B11共12个像素区域围成。第三像素区域环内侧设置有中心像素矩阵，中心像素矩阵由邻接阵列分布的四个像素区域A0至A3围成。第一像素区域环、第二像素区域环、第三像素区域环和中心像素矩阵共同组成圆形的感应单元14，其中设置有共计52个像素区域，排列组合可以实现多种触控输入操作的检测，同时与圆形壳体的顶端设计匹配。在这种设计中，除第一像素区域环之外，其它位置的像素区域均维持标准均匀的矩形，由于触控输入操作引导图标(如图3所示)通常设置于相对靠近的中心位置，与边界具有一定的间距，内侧标准均匀的矩形像素区域可以确保对触控输入操作的采样检测准确。在加工时，优选可以采用8行8列的矩形像素区域作为基础，进行去四角圆形布局设计，以降低加工难度。在需要检测更多种类的触控输入操作的场景中，也可以设置更多个像素区域环，或者在每一个像素区域环中设置更多个像素区域。

与圆形的感应输入模块适配，音频组件400包括呈环形阵列分布的多个麦克风。如图9所示，在一种优选的实施例中，音频组件400包括呈环形阵列等间距分布的六个麦克风(MIC1、MIC2、MIC3、MIC4、MIC5和MIC6)。六个麦克风沿感应输入模块的直径方向(D-D)对称设置，可以捕捉360度，3-5米范围内的语音信号。

如图7所示，在电路连接方面，每一个像素区域均配套设置有像素引出端17。第一像素区域环、第二像素区域环、第三像素区域环和中心像素矩阵中每一个像素区域的像素引出端17均引出并沿感应单元14的外边缘分布，像素引出端17优选沿感应单元14的直径对称分布，以便于电路布局和接线。交互式无线音箱1还包括连接器18。连接器18上设置有多个接线端子19。接线端子19与像素引出端17或接地端一一对应耦接。连接器18可采用金手指设计，连接器18上的多个接线端子19呈多行间隔分布于连接器18上。如图7所示，连接器18上设置两行共计64个接线端子，靠上一行对应偶数编号的接线端子(接线端子2至60)，靠下的一行除两端最外侧的接线端子62和63外，对应基数编号的多个接线端子1至61)。接线端子和像素区域一种可选的连接路径如表1所示。为提高电路的EMI抗干扰性能，位于每一行外侧两端的接线端子(2、60、62和63)包线设计。连接器18与像素引出端17优选通过柔性电路板连接。

表1

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.交互式无线音箱，包括壳体，其特征在于，还包括：

感应输入模块，所述感应输入模块设置于所述壳体上，所述感应输入模块配置为检测触控输入操作并生成播放触控信号；

语音输入模块，所述语音输入模块与所述感应输入模块对应设置，所述语音输入模块配置为检测语音输入信号并生成播放声控信号，所述语音输入模块包括至少一个麦克风；

控制芯片，所述控制芯片分别与所述感应输入模块和所述语音输入模块耦接以接收所述播放触控信号或播放声控信号；和

音频组件，所述音频组件包括扬声器；所述音频组件与所述控制芯片耦接；所述音频组件配置为接收所述控制芯片输出的播放驱动信号以驱动扬声器工作。

2.根据权利要求1所述的交互式无线音箱，其特征在于，

所述感应输入模块包括：

顶盖，所述顶盖配置为承载触控输入操作；

感应单元，所述感应单元包括呈阵列分布的多个像素区域；所述感应单元对应设置于所述顶盖下方并被所述顶盖覆盖；所述感应单元配置为检测触控输入操作对应像素区域的电容变化；和

基板，所述感应单元设置于所述基板上。

3.根据权利要求2所述的交互式无线音箱，其特征在于，

所述感应单元包括：

像素区域环，所述像素区域环设置有一个或多个，所述像素区域环由呈环形阵列分布的多个像素区域围成；和

中心像素矩阵，所述中心像素矩阵由邻接阵列分布的多个像素区域围成，所述中心像素矩阵形成于所述像素区域环内侧。

4.根据权利要求3所述的交互式无线音箱，其特征在于，

所述像素区域环包括：

第一像素区域环，所述第一像素区域环沿所述感应单元的外边缘设置；

第二像素区域环，所述第二像素区域环设置于所述第一像素区域环内侧，所述第二像素区域环与所述第一像素区域环邻接设置；和

第三像素区域环，所述第三像素区域环设置于所述第二像素区域环内侧，所述第三像素区域环与所述第二像素区域环邻接设置；

所述中心像素矩阵形成于所述第三像素区域环内侧，所述第一像素区域环、第二像素区域环、第三像素区域环和中心像素矩阵共同组成所述感应单元。

5.根据权利要求2所述的交互式无线音箱，其特征在于，

所述像素区域具有像素引出端，所述像素引出端沿所述感应单元的外边缘分布。

6.根据权利要求5所述的交互式无线音箱，其特征在于，

还包括：连接器，所述连接器上设置有呈多行间隔分布的多个接线端子，所述接线端子与所述像素引出端或接地端耦接，位于每一行外侧两端的接线端子包地。

7.根据权利要求6所述的交互式无线音箱，其特征在于，

所述连接器与所述像素引出端通过柔性电路板连接。

8.根据权利要求2所述的交互式无线音箱，其特征在于，

所述顶盖和基板由透明材料制成，所述感应输入模块的外侧设置有保护膜，所述保护膜覆盖至少部分所述感应输入模块。

9.根据权利要求1所述的交互式无线音箱，其特征在于，

所述感应输入模块设置在所述壳体顶端；所述壳体上还设置有供电接口。

10.根据权利要求1至9任一项所述的交互式无线音箱，其特征在于，

所述语音输入模块包括多个麦克风，多个麦克风呈等间距环形阵列分布。

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