一种带触摸屏和麦克风阵列的键盘及电子设备的制作方法

本发明涉及电子设备及其配件技术领域，尤指一种带触摸屏和麦克风阵列的键盘及一种电子设备。

背景技术：

随着人工智能与在线教育的快速发展，ai自动批改作业，生成学生精准的知识图谱，为个性化自适应教学提供基础数据支撑，这将成为引领新的ai+教学的发展趋势，ai+教学模式有望实现真正的教育公平。作业数字化是ai自适应教学的基础，目前好未来、学霸君、松鼠ai等在线教育公司采用点阵数码笔实现作业数字化，但是点阵数码笔只是将学生手写作业的笔迹转换成数字化轨迹进行记录和保存，还需要通过手写识别软件对轨迹进行识别，才能实现作业数字化。手写笔迹数字化到作业数字化，中间必须经过笔迹识别，由于存在识别错误率，因此校对和纠错是必不可少的工作。与点阵数码笔相比，键盘输入+语音输入能显著提升作业数字化效率，然而现有的电脑键盘无法快速输入数理化公式以及常用的希腊字母、集合符号、几何证明符号、逻辑符号和函数运算符号。用鼠标点击特殊符号表的方式插入特殊符号虽然可行，但是输入效率太低，用户体验也不好，不能提升学生作业数字化的效率。随着人工智能技术在手写识别和语音识别领域取得显著突破，科大讯飞、微软给出了90％以上识别率的语音输入法，汉王科技、法国myscript公司都给出了具有90％以上识别率的手写输入法，极大提升了数理化公式数字化输入效率，学生们可以更加自然流畅的语音+手写方式完成人机交互。尽管ai极大提升了语音识别和手写识别软件识别率，但不可能达到百分之百正确识别，键盘鼠标在纠错过程中依然发挥着不可替代的作用。另外，由于桌面空间有限，键盘、鼠标、手写板在桌面的空间分配，以及纠错过程中双手在手写板/笔和键盘、鼠标之间频繁切换就成了用户痛点。传统的手写板仅具有笔迹输入功能，不具备笔迹显示功能，缺少笔端的视觉反馈，用户在板上书写的笔迹不是在笔端显示，而是在显示屏上显示，这种笔屏分离的书写体验很差，不利于精准书写。带胆固醇液晶屏的可视手写板虽然可以显示手写笔迹，但不支持局部涂改，无法实现myscript交互墨水的功能。数理化公式、逻辑框图、设计草图等比普通文字具有更复杂的结构，只有精准书写，软件才能保持较高的识别率。语音识别需要采用麦克风拾音，单麦克风只能近场拾音，双麦克风阵列和四麦克风阵列可以实现远场拾音，并且具有定向拾音和降噪功能。由于键盘没有喇叭和风扇等震动单元，与智能音箱、笔记本电脑等智能终端相比，节省了避免喇叭、风扇等震动单元声音干扰设计而带来的费用支出，键盘成为麦克风阵列的最佳载体。总之，需要对电脑键盘进行优化，将物理键盘与触摸屏虚拟键盘加以结合，并使手写板具备笔端的视觉反馈且支持myscript交互墨水功能，改进桌面空间的利用效率，使双手可以在键盘、鼠标、手写触摸屏三者之间高效切换，本发明给出的技术方案成功解决了上述问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于，给出带触摸屏和麦克风阵列的键盘及电子设备，解决现有技术中存在的问题，从而更加适于实用，获得更好的用户体验，且具有产业上的利用价值。

依据本发明提出的带触摸屏和麦克风阵列的键盘，包括：

该键盘由物理键盘+触摸屏虚拟键盘组成；

该键盘内置麦克风阵列；

该键盘电容触摸屏上映射希腊字母、集合符号、几何符号、逻辑符号、数理化特殊符号；

本发明的目的及其技术方案还可采用以下技术措施进一步实现。

该键盘由物理键盘+触摸屏虚拟键盘组成，物理键盘采用笔记本电脑的单键区键盘，节省出桌面空间给电容触摸屏；

该键盘内置麦克风阵列，配合语音识别软件实现远场拾音，并具有降噪功能；

该键盘的电容触摸屏上有映射希腊字母、集合符号、几何证明符号、逻辑运算符号的虚拟键盘，通过触摸屏虚拟键盘快速输入数理化特殊符号，提升学生作业数字化的输入效率；

该键盘的连接方式可以是有线方式连接，也可以是无线方式连接，还可以是有线方式和无线方式的双模式连接；

另一方面本发明还提供一种电子设备，包括：

主体装置；

处理器，设置在所述主体装置中；

键盘，所述键盘采用上述带有触摸屏和麦克风阵列的键盘，与所述处理器连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.触摸屏与电容笔或电磁笔配合实现公式手写输入。2.键盘内置麦克风阵列，配合语音识别软件实现远场拾音，并具有降噪功能。3.电容触摸屏上映射希腊字母、集合符号、几何证明符号、逻辑运算符号的虚拟键盘，通过触摸屏虚拟键盘快速输入数理化特殊符号，提升学生作业数字化的输入效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1为本发明的第1个实施例。

图2为本发明的第2个实施例。

图3为本发明所采用的双麦克风阵列波束图。

图4为本发明所采用的四麦克风阵列波束图。

图5为本发明的第3个实施例。

具体实施方式

图1所示为本发明的第1个实施例，由物理键盘+触摸屏虚拟键盘两部分组成，触摸屏虚拟键盘采用液晶电容触摸屏。物理键盘采用普通14吋笔记本电脑单键区键盘，节省出桌面空间给液晶触摸屏，液晶电容触摸屏与主动电容笔配合实现数理化公式手写输入，并经过手写识别软件将手写公式数字化；内置双麦克风阵列，配合语音识别软件实现远场拾音，并具有降噪功能；触摸屏上有映射希腊字母、集合符号、几何证明符号、逻辑运算符号的虚拟键盘，通过触摸屏虚拟键盘快速输入数理化特殊符号，提升学生作业数字化的输入效率；键盘上的触摸屏与电脑的显示屏实现双屏异显、双屏互动，学生作业中的文字和特殊符号都可以采用物理键盘和虚拟键盘输入，或者采用语音识别+键盘纠错输入，数理化公式都可以采用主动电容笔在电容触摸屏上手写输入，采用这样的输入方式，学生作业数字化的效率可以显著提升。

图2所示为本发明的第2个实施例，由物理键盘+触摸屏虚拟键盘两部分组成，触摸屏虚拟键盘采用eink电容触摸屏。物理键盘采用苹果型笔记本电脑单键区键盘，节省出桌面空间给eink触摸屏，eink电容触摸屏与主动电容笔配合实现数理化公式手写输入，并经过手写识别软件将手写公式数字化；内置四麦克风阵列，配合语音识别软件实现远场拾音，并具有降噪功能；物理键盘在内涵九宫格数字小键盘的基础上，映射科学计算器的函数运算符，并实现科学计算器函数运算符号的快速输入，提升学生作业数字化的输入效率；触摸屏上有映射希腊字母、集合符号、几何证明符号、逻辑运算符号的虚拟键盘，通过触摸屏虚拟键盘快速输入数理化特殊符号。提升学生作业数字化的输入效率；键盘上的触摸屏与电脑的显示屏实现双屏异显、双屏互动，学生作业中的文字和特殊符号都可以采用物理键盘和虚拟键盘输入，或者采用语音识别+键盘纠错输入，数理化公式都可以采用主动电容笔在电容触摸屏上手写输入，采用这样的输入方式，学生作业数字化的效率可以显著提升。

图3所示为本发明所采用的双麦克风线性阵列构型和波束图。

图4所示为本发明所采用的四麦克风线性阵列构型和波束图。

图5所示为本发明的第3个实施例，由物理键盘+触摸屏虚拟键盘两部分组成，物理键盘采用13吋笔记本电脑单键区键盘，节省出桌面空间给液晶触摸屏，触摸屏虚拟键盘采用电容触摸屏+电磁屏，液晶触摸屏下方还有一层电磁屏，与电磁笔配合实现数理化公式手写输入，并经过手写识别软件将手写公式数字化；触摸屏上映射希腊字母虚拟键盘，触摸″menu″菜单图标，可以调出集合符号、几何证明符号、逻辑运算符号的虚拟键盘，用触摸屏虚拟键盘输入数理化特殊符号，比用鼠标点击特殊符号表输入特殊符号的效率高得多，用户体验更好，学生作业时的思路不会受到影响，作业数字化的效率明显高于点阵数码笔；键盘上的触摸屏与电脑的显示屏实现双屏异显、双屏互动，学生作业中的文字和特殊符号都可以采用物理键盘和虚拟键盘输入，或者采用语音识别+键盘纠错输入，数理化公式都可以采用电磁笔在触摸屏上手写输入，采用这样的输入方式，学生作业数字化的效率可以显著提升。

以上实施例都是采用单键区笔记本电脑键盘，节省出桌面空间给触摸屏，触摸屏既是虚拟键盘，又是手写屏，与主动电容笔配合实现数理化公式手写输入，键盘上的触摸屏与电脑的显示屏实现双屏异显、双屏互动，学生作业中的文字和特殊符号都可以采用物理键盘和虚拟键盘输入，或者采用语音识别+键盘纠错输入，数理化公式都可以采用电容笔或电磁笔在触摸屏上手写输入，采用这样的输入方式，学生作业数字化的效率可以显著提升。

本发明提供的实施例至少存在如下技术效果：触摸屏上有映射希腊字母、集合符号、几何证明符号、逻辑运算符号的虚拟键盘，通过触摸屏虚拟键盘快速输入数理化特殊符号，提升学生作业数字化的输入效率；键盘上的触摸屏与电脑的显示屏实现双屏异显、双屏互动，学生作业中的文字和特殊符号都可以采用物理键盘和虚拟键盘输入，或者采用语音识别+键盘纠错输入，数理化公式都可以采用电容笔或电磁笔在触摸屏上手写输入，采用这样的输入方式，学生作业数字化的效率可以显著提升。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。