声音采集组件及智能设备的制作方法

专利2022-06-29  139


本发明涉及,尤其涉及一种声音采集组件及智能设备。



背景技术:

传声器阵列,可以获得足够的声音数据,结合不同的信号处理算法以实现物联网智能硬件的各种功能,如近场收声、远场收声、声源定位、语音增强、盲源分离等;不同的算法对传声器阵列的形式和单元间距都有不同的要求,不同的传声器阵列也有不同的优点与缺陷,同时传声器种类也对获取声音数据有着直接的影响。

目前,大量使用的传声器阵列类型有二元阵、三元阵、四元阵、六元阵,分别应用在智能音箱等领域。如果采用不同的算法,就需要匹配不同的传声器阵列、调整传声器的位置;实现不同的功能,也需要不同的传声器阵列设计,现有上述二元阵、三元阵、四元阵、六元阵的传声器阵列分别设计,如同一智能设备需要用到二元阵、三元阵、四元阵、六元阵的传声器阵列中的两种或两种以上时,需要配备多个传声器阵列,缺乏通用性和可变性,不利于产品的成本控制,且不利于产品的小型化设计。



技术实现要素:

针对上述技术问题,本发明实施例提供了一种声音采集组件及智能设备。

本发明实施例的第一方面提供一种声音采集组件,所述声音采集组件包括固定架、支杆以及传声器,其中,所述支杆和所述传声器分别包括八个,八个所述支杆呈放射状安装在所述固定架上,且八个所述支杆共面设置,八个所述传声器对应安装在八个所述支杆上,且八个所述传声器沿同一圆周排布;

其中,相邻两个支杆之间形成的八个夹角中,其中四个夹角的大小为30度,另外四个夹角的大小为60度,且四个30度的夹角两两相对设置,四个60度的夹角两两相对设置;

任意两个传声器之间相配合,使得所述声音采集组件形成二元阵的声音采集器;两两之间夹角为120度的三个传声器之间相配合,使得所述声音采集组件形成三元阵的声音采集器;两两之间夹角为90度的四个传声器之间相配合,使得所述声音采集组件形成四元阵的声音采集器;两两之间夹角为60度的六个传声器之间相配合,使得所述声音采集组件形成六元阵的声音采集器。

可选地,所述传声器滑动连接在所述支杆上。

可选地,每个支杆上均套设有滑套,所述传声器安装在所述滑套上。

可选地,所述支杆滑动连接在所述固定架上,以使得所述支杆能够沿着所述固定架的预设方向滑动。

可选地,所述固定架为主轴,所述支杆能够沿着所述主轴的轴向滑动。

可选地,所述固定架设有导槽,所述支杆的一端滑动连接在所述导槽中。

可选地,八个所述支杆为相互独立的结构,所述导槽包括八个,八个所述导槽相互平行,且所述导槽沿着所述预设方向延伸,所述支杆的一端滑动连接在对应的导槽中。

可选地,八个所述支杆上与所述固定件相连的一端通过一连接部固定连接,以形成一整体结构,所述连接部套设在所述固定架上,并与所述导槽滑动连接。

可选地,所述导槽包括至少两个,至少两个所述导槽相互平行,且所述导槽沿着所述预设方向延伸,所述连接部滑动连接在所述导槽中。

本发明实施例的第二方面一种智能设备,所述智能设备包括:

壳体;

本发明实施例的第一方面所述的声音采集组件,其中,所述声音采集组件的固定架安装在所述壳体上。

本发明实施例提供的技术方案中,通过将八个传声器沿同一圆心放射状排列,且传声器之间的夹角的排布方式,实现了在同一声音采集组件上实现二元阵、三元阵、四元阵、六元阵的声音采集功能,这种可变化的传声器阵列设计,适用于采用不同算法、不同阵型、不同传声器的物联网智能硬件,以满足近场收声、远场收声、声源定位、语音增强、盲源分离等技术要求,通用性、可变性强,且有利于成本的控制以及产品小型化设计。

附图说明

图1为本发明一实施例中的声音采集组件的结构示意图;

图2为本发明一实施例中的传声器与支杆的配合关系示意图;

图3为本发明一实施例中的传声器的移动方式示意图。

附图标记:1:固定架;2:支杆;3:传声器;31:第一传声器;32:第二传声器;33:第三传声器;34:第四传声器;35:第五传声器;36:第六传声器;37:第七传声器;38:第八传声器。

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,所描述的实施例仅仅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。

需要说明的是,在不冲突的情况下,下述实施例可以进行组合。

本发明实施例提供一种声音采集组件,请参见图1,所述声音采集组件可以包括固定架1、支杆2以及传声器3,其中,支杆2和传声器3分别包括八个,八个支杆2呈放射状安装在固定架1上,且八个支杆2共面设置。八个传声器3对应安装在八个支杆2上,且八个传声器3沿同一圆周排布。

本实施例中,相邻两个支杆2之间形成的八个夹角中,其中四个夹角的大小为30度,另外四个夹角的大小为60度,且四个30度的夹角两两相对设置,四个60度的夹角两两相对设置。

本实施例的任意两个传声器3之间相配合,使得声音采集组件形成二元阵的声音采集器;两两之间夹角为120度的三个传声器3之间相配合,使得声音采集组件形成三元阵的声音采集器;两两之间夹角为90度的四个传声器3之间相配合,使得声音采集组件形成四元阵的声音采集器;两两之间夹角为60度的六个传声器3之间相配合,使得声音采集组件形成六元阵的声音采集器。

具体地,请参见图1,八个传声器3分别为第一传声器31、第二传声器32、第三传声器33、第四传声器34、第五传声器35、第六传声器36、第七传声器37以及第八传声器38。其中,第一传感器与第二传感器的夹角、第一传感器与第八传感器的夹角、第四传声器34与第五传声器35的夹角、第五传声器35与第六传声器36的夹角均为30度,第二传声器32与第三传声器33的夹角、第三传声器33与第四传声器34的夹角、第六传声器36与第七传声器37的夹角以及第七传声器37与第八传声器38的夹角均为60度。

其中,第一传声器31、第二传声器32、第三传声器33、第四传声器34、第五传声器35、第六传声器36、第七传声器37以及第八传声器38中任何两个传声器都可以匹配成为二元阵;第二传声器32、第四传声器34和第七传声器37可以匹配为三元阵,第三传声器33、第六传声器36和第八传声器38可以匹配为三元阵;第一传声器31、第三传声器33、第五传声器35和第七传声器37可以匹配为四元阵;第二传声器32、第三传声器33、第四传声器34、第六传声器36、第七传声器37和第八传声器38可以匹配为六元阵。

本发明实施例的声音采集组件,通过将八个传声器3沿同一圆心(也即阵列中心)放射状排列,且传声器3之间的夹角的排布方式,实现了在同一声音采集组件上实现二元阵、三元阵、四元阵、六元阵的声音采集功能,这种可变化的传声器3阵列设计,适用于采用不同算法、不同阵型、不同传声器3的物联网智能硬件,以满足近场收声、远场收声、声源定位、语音增强、盲源分离等技术要求,通用性、可变性强,且有利于成本的控制以及产品小型化设计。

其中,八个传声器3种类可以根据需要进行选择,可选地,八个传声器3为同一类型的传声器;可选地,八个传声器3中至少部分不相同。

传声器3与阵列中心点的径向距离可以调整,也可以固定。本实施例中,为满足不同的硬件尺寸、算法以及功能,传声器3与阵列中心点的径向距离可以调整,例如,在一些实施例中,传声器3滑动连接在支杆2上。

可以根据需要设计传声器3与支杆2的滑动结构,例如,可选地,每个支杆2上均套设有滑套,传声器3安装在滑套上。当然,也可以采用其他滑动结构,如沿着支杆2的轴向设置滑槽,传声器3与滑槽滑动连接。

进一步地,本实施例的支杆2滑动连接在固定架1上,以使得支杆2能够沿着固定架1的预设方向滑动。可选地,固定架1为主轴,支杆2能够沿着主轴的轴向滑动。本实施例的传声器3与阵列中心平面的轴向距离可以调整,以满足不同的硬件尺寸、算法以及功能。

支杆2与固定架1之间可以采用不同的结构实现滑动,例如,在一些实施例中,固定架1设有导槽,支杆2的一端滑动连接在导槽中。应当理解地,也可以采用其他滑动结构来实现支杆2与固定架1的滑动连接。

八个支杆2可以为相互独立的结构,也可以为一整体结构。可选地,在一实施例中,八个支杆2为相互独立的结构,导槽包括八个,八个导槽相互平行,且导槽沿着预设方向延伸,支杆2的一端滑动连接在对应的导槽中。当固定架1为主轴时,八个导槽的延伸方向与主轴的轴向相平行。

在另一实施例中,八个支杆2上与固定件相连的一端通过一连接部固定连接,以形成一整体结构。本实施例中,连接部套设在固定架1上,并且,连接部与导槽滑动连接。导槽可以包括一个,也可以包括多个。为了使得连接部与固定架1的滑动更加稳定,可选地,导槽包括至少两个,至少两个导槽相互平行,且导槽沿着预设方向延伸,连接部滑动连接在导槽中。当固定架1为主轴时,至少两个导槽的延伸方向与主轴的轴向相平行。

本发明实施例还一种智能设备,所述智能设备可以包括壳体以及上述实施例的声音采集组件,其中,声音采集组件的固定架1安装在壳体上。

所述智能设备可以包括智能音箱,也可以包括其他需要采集声音的设备。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。


技术特征:

1.一种声音采集组件,其特征在于,所述声音采集组件包括固定架(1)、支杆(2)以及传声器(3),其中,所述支杆(2)和所述传声器(3)分别包括八个,八个所述支杆(2)呈放射状安装在所述固定架(1)上,且八个所述支杆(2)共面设置,八个所述传声器(3)对应安装在八个所述支杆(2)上,且八个所述传声器(3)沿同一圆周排布;

其中,相邻两个支杆(2)之间形成的八个夹角中,其中四个夹角的大小为30度,另外四个夹角的大小为60度,且四个30度的夹角两两相对设置,四个60度的夹角两两相对设置;

任意两个传声器(3)之间相配合,使得所述声音采集组件形成二元阵的声音采集器;两两之间夹角为120度的三个传声器(3)之间相配合,使得所述声音采集组件形成三元阵的声音采集器;两两之间夹角为90度的四个传声器(3)之间相配合,使得所述声音采集组件形成四元阵的声音采集器;两两之间夹角为60度的六个传声器(3)之间相配合,使得所述声音采集组件形成六元阵的声音采集器。

2.根据权利要求1所述的声音采集组件,其特征在于,所述传声器(3)滑动连接在所述支杆(2)上。

3.根据权利要求2所述的声音采集组件,其特征在于,每个支杆(2)上均套设有滑套,所述传声器(3)安装在所述滑套上。

4.根据权利要求1所述的声音采集组件,其特征在于,所述支杆(2)滑动连接在所述固定架(1)上,以使得所述支杆(2)能够沿着所述固定架(1)的预设方向滑动。

5.根据权利要求4所述的声音采集组件,其特征在于,所述固定架(1)为主轴,所述支杆(2)能够沿着所述主轴的轴向滑动。

6.根据权利要求4所述的声音采集组件,其特征在于,所述固定架(1)设有导槽,所述支杆(2)的一端滑动连接在所述导槽中。

7.根据权利要求6所述的声音采集组件,其特征在于,八个所述支杆(2)为相互独立的结构,所述导槽包括八个,八个所述导槽相互平行,且所述导槽沿着所述预设方向延伸,所述支杆(2)的一端滑动连接在对应的导槽中。

8.根据权利要求6所述的声音采集组件,其特征在于,八个所述支杆(2)上与所述固定件相连的一端通过一连接部固定连接,以形成一整体结构,所述连接部套设在所述固定架(1)上,并与所述导槽滑动连接。

9.根据权利要求8所述的声音采集组件,其特征在于,所述导槽包括至少两个,至少两个所述导槽相互平行,且所述导槽沿着所述预设方向延伸,所述连接部滑动连接在所述导槽中。

10.一种智能设备,其特征在于,所述智能设备包括:

壳体;

如权利要求1至9任一项所述的声音采集组件,其中,所述声音采集组件的固定架(1)安装在所述壳体上。

技术总结
本发明公开了一种声音采集组件及智能设备,声音采集组件包括固定架、支杆以及传声器,八个传声器对应安装在八个支杆上,八个传声器沿同一圆周排布;相邻两个支杆之间形成的八个夹角中四个夹角的大小为30度,另外四个夹角的大小为60度,四个30度的夹角两两相对设置,四个60度的夹角两两相对设置;任意两个传声器之间相配合,使声音采集组件形成二元阵的声音采集器;两两之间夹角为120度的三个传声器之间相配合,使声音采集组件形成三元阵的声音采集器;两两之间夹角为90度的四个传声器之间相配合,使声音采集组件形成四元阵的声音采集器;两两之间夹角为60度的六个传声器之间相配合,使声音采集组件形成六元阵的声音采集器。

技术研发人员:张晴晴;沈苏;杨金富;罗磊;马光谦;汪洋
受保护的技术使用者:北京爱数智慧科技有限公司
技术研发日:2020.01.21
技术公布日:2020.06.09

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