一种用于扩展语音控制范围的音响的制作方法

本实用新型涉及到音响领域，具体涉及到一种用于扩展语音控制范围的音响。

背景技术：

Alexa是亚马逊公司推出的个人虚拟助手，可以接收语音命令并进行处理。目前，有且只有一款集成有Alexa语音控制功能的音响，该音响名为Echo。

在Echo音响推出之后，许多商家也推出了具有类似功能的音响。这类音响大部分都通过语音命令进行控制，基于语音命令进行音响自身的控制或与音响连接的外围设备的控制。由于语音控制需要在一定的范围内才能发挥作用，在较为复杂和面积较大的室内环境中，不能有效的进行语音控制；而增加音响的数量虽然可行，但基于成本问题，不利于普及。

因此，为了在成本较低的情况下，扩展该类音响的语音控制范围，需要一种制造成本较低的、有利于扩展该类音响语音控制范围的音响。

技术实现要素：

为了克服所述问题，本实用新型实施例公开一种用于扩展语音控制范围的音响，通过定时器触发开关的设计，使用外部电路在音乐播放和语音输入功能间进行切换，并将语音数据基于无线方式发送至主音箱进行处理，大大减低了中央处理器成本和电路的设计成本，具有良好的实用性；通过设置该音响，可以较低的成本达到扩展语音控制范围的目的，具有良好的经济性。

本实用新型公开的一种用于扩展语音控制范围的音响，用于具有语音控制功能的音响的语音控制范围扩展，包括盒状的外壳、固定在所述外壳一侧板上的喇叭单元、设置在外壳上的语音按钮和麦克风、安装于所述外壳内腔底部的蓄电池、固定于所述蓄电池上的电路板；

电路板上布置有电源管理电路、无线模块、中央处理器、数模转换电路、功放模块、计时器；

所述电源管理电路分别与所述蓄电池、中央处理器、无线模块、数模转换电路、功放电路、计时器连接；

所述中央处理器分别与无线模块、数模转换电路连接，并经过一常开开关与麦克风连接；所述数模转换电路与所述功放电路连接，所述功放电路与所述喇叭单元之间具有两种连接线路，受一单刀双掷开关控制，其中一路上接有用于降低喇叭单元播放音量的阻抗；

所述语音按钮连接于所述计时器并用于触发所述计时器；所述计时器具有两路输出端，分别于所述常开开关和所述单刀双掷开关的控制端相连接；当所述计时器处于休眠状态时，所述常开开关断开，所述单刀双掷开关接入无阻抗的连接线路上；当所述计时器处于激活状态时，所述常开开关断开，所述单刀双掷开关接入有阻抗的连接线路上。

所述音响还包括天线板，所述天线板固定于所述外壳内壁上。

所述电路板上还设有滤波器，所述滤波器设置于所述麦克风和所述常开开关之间。

所述电路板上还焊有用于蓄电池充电的USB充电接口，所述USB充电接口与所述电源管理电路连接。

本实用新型提供的用于扩展语音控制范围的音响，一方面，由于只需要执行简单的音频数据播放和语音数据的转发等功能，不需要进行语音分析、语音处理、控制外围设备等功能，另一方面，关于语音输入、去噪、滤波等功能通过外围电路的设计即可实现，所以中央处理器的性能要求较低，编程难度较低，可选用成本较低的STM32等单片机及其配套电路即可完成对应功能，有效降低了音响的成本，具有良好的经济效益，用户只需配备一个ECHO主音响或类似的具有语音控制功能的主音响用于处理语音数据，然后通过多个本实用新型实施例提供的用于扩展Alexa语音控制范围的音响进行扩展，即可实现家庭使用环境的全范围覆盖，具有良好的实用性。

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，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它的附图。

图1示出了本实用新型实施例的用于扩展语音控制范围的音响的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例的用于扩展语音控制范围的音响的线路连接结构示意图。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供的一种用于扩展语音控制范围的音响，包括

外壳1：本实用新型实施例的音响的外壳为盒状，前面板上安装有喇叭单元2，顶板上安装有语音按钮7，侧板上安装有麦克风5；

蓄电池4：蓄电池4安装于外壳1的内腔底部，用于电路板的供电；

电路板3：电路板上布置有电源管理电路、无线模块、中央处理器及配套电路、数模转换电路、功放模块、计时器；

天线板6：天线板6用于增大无线信号的接收范围和强度；天线板6与电路板3上的无线模块连接；

本实用新型实施例提供的用于扩展语音控制范围的音响通过蓄电池进行供电，蓄电池需要充电时，电流经焊在电路板3上的USB充电接口8输入至电路板3上，然后经电源管理电路处理后，冲入蓄电池5内。

该音响在正常工作时，蓄电池5输出电流，经电源管理电路处理后，分配至中央处理器、无线模块、数模转换电路、功放电路、计时器上。

图2示出了本实用新型实施例的电路原理图，其中，供电部分在图中未示出。天线板连接于无线模块上，用于协助无线模块收发数据；其中，音频数据基于无线模块进行接收，然后从无线模块传送至中央处理器，中央处理器将音频数据转发至数模转换电路，将数字音频数据转化为模拟音频数据，然后经功放电路放大后，输出至喇叭单元进行播放；

当需要使用语音控制时，按下语音按钮，触发计时器开始工作，计时器在设定的时间内，会向两个输出端持续输出控制信号，例如计时器休眠状态时，两个输出端控制信号为0，计时器处于激活状态时，两个输出端控制信号为1；麦克风用于捕捉语音数据，并将语音数据经滤波器发送至中央控制器，该滤波器用于过滤掉背景杂音和从喇叭单元发出的音乐声，选型时主要考虑对人声频率范围加权并削弱低强度的环境杂音和音乐杂音；滤波器和中央控制器之间接入一个常开开关，具体电路中，可以选用三极管及其他开关电路替代；该常开开关的控制端连接于计时器的一路输出端上，在接收到计时器休眠时发出的控制信号为断开状态，接收到计时器激活时发出的控制信号为闭合状态；

功放电路和喇叭单元之间设置有两路通道，并通过单刀双掷开关进行选择，其中一路通道中接入一个阻抗，该阻抗主要用于降低喇叭单元的播放音量，以避免使用者在进行语音控制时，喇叭单元过大的播放声音会影响麦克风语音数据的捕捉；该单刀双掷开关可用三极管或具有单刀双掷开关功能的开关电路进行替代，在接收到计时器休眠时发出的控制信号时，喇叭单元与功放电路直接连接，在接收到计时器激活时发出的控制信号时，喇叭单元经阻抗与功放电路连接。

结合图1和图2，具体实施中，当该用于扩展语音控制范围的音响处于播放音乐状态时，基于无线模块从无线信号中获取音频数据，音频数据经中央控制器转发至数模转换电路后，经数模转换电路的转换和功放电路的放大后，通过喇叭单元播放；当使用者按下语音按钮时，触发计时器开始工作，在计时器预设时间内，喇叭单元的播放音量因电路中接入了阻抗而变小，麦克风经滤波器后与中央控制器连接，并将语音数据经中央控制器转发至无线模块，基于无线模块发送给Echo音响；计时器经过预设时间后关闭，进入休眠状态，该音响恢复至音乐播放状态。

本实用新型实施例提供的用于扩展语音控制范围的音响，一方面，由于只需要执行简单的音频数据播放和语音数据的转发等功能，不需要进行语音分析、语音处理、控制外围设备等功能，另一方面，关于语音输入、去噪、滤波等功能通过外围电路的设计即可实现，所以中央处理器的性能要求较低，编程难度较低，可选用成本较低的STM32等单片机及其配套电路即可完成对应功能，有效降低了音响的成本，具有良好的经济效益，用户只需配备一个ECHO 主音响或类似的具有语音控制功能的主音响用于处理语音数据，然后通过多个本实用新型实施例提供的用于扩展Alexa语音控制范围的音响进行扩展，即可实现家庭使用环境的全范围覆盖，具有良好的实用性。

以上对本实用新型实施例所提供的一种用于扩展Alexa语音控制范围的音响进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。