CN208522979U - 一种音频设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种音频设备，该音频设备包括用于与外接设备连接的USB接口，通过该USB接口可以将移动终端连接至音频设备上。当移动终端连接至音频设备上时，移动终端和音频设备之间可以传输音频信号。而且，该音频设备上包括麦克风和扬声器，因此，该音频设备上的麦克风和扬声器可以作为移动终端的麦克风和扬声器的扩展。因此，通过本申请提供的音频设备，为了保证较好的接听效果和录音效果，无需限定用户近距离地靠近移动终端，或者以某一特定手持姿态来手持移动终端。所以，该音频设备能够配合移动终端实现移动终端通话和/或多媒体功能的扩展，从而能够让用户更好地体验到移动终端的通话和/或多媒体功能。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种音频设备。
背景技术
随着电子设备的迅速发展，具有通话和/或多媒体功能的移动终端，例如手机，在人们的生活和工作中扮演着非常重要的角色。移动终端作为一种便携式设备，为用户提供了极大的便利。
受限于移动终端自身的结构空间和成本的局限，移动终端的听筒和话筒的体积较小，为了达到较好的接听效果，用户需要在一定距离内接听移动终端，否则，可能会导致用户无法听清移动终端播放的声音。此外，为了达到较好的录音效果，用户需要以某一特定手持姿势来手持移动终端。
然而，在实际应用中，因某些原因，用户可能无法处于移动终端最佳接听效果的位置或者无法以某种姿势来手持移动终端，例如，利用移动终端作为通讯手段实现电话会议时，因座位的位置限制，用户可能距离移动终端的位置较远。所以，仅利用移动终端自身的部件，有时无法让用户较好地体验到移动终端的通话或多媒体功能。
实用新型内容
有鉴于此，本申请提供了一种音频设备，该音频设备能够配合移动终端实现移动终端通话和/或多媒体功能的扩展，从而能够让用户更好地体验到移动终端的通话和/或多媒体功能。
为了解决上述技术问题，本申请采用了如下技术方案：
一种音频设备，包括：
麦克风、增益放大器、声音处理器、主处理器、USB控制器、USB接口、音频放大器以及扬声器；
其中，所述麦克风用于采集声音信号，将所述声音信号转换为预设格式的音频信号，并将所述音频信号传输至所述增益放大器；
所述增益放大器用于对所述音频信号进行放大增益，并传输至所述声音处理器；
所述声音处理器用于对接收到的音频信号进行处理，以提高音频信号的信噪比，并将处理后的音频信号传输至所述主处理器；
所述主处理器用于对所述麦克风、增益放大器、声音处理器、USB控制器、USB接口、音频放大器以及扬声器进行逻辑控制，将所述处理后的音频信号传输至USB控制器，接收来自USB控制器的音频信号，并将所述来自USB控制器的音频信号传输至音频放大器；
所述音频放大器用于对接收到的音频信号进行放大，并传输至所述扬声器；
所述USB控制器用于实现音频信号和USB信号之间的转换；
所述USB接口用于实现USB控制器与外接设备的连接。
可选地，所述声音处理器具体用于对音频信号进行自动增益控制、频响调整、多频段动态响度控制、噪声消除和/或消除回声，以提高音频信号的信号比，并将处理后的音频信号传输至所述主处理器。
可选地，所述噪声消除包括：麦克风的本体噪声、环境噪声和/或风噪声的处理。
可选地，所述音频设备还包括：
用于为音频设备的各部件工作时提供能源的电池。
可选地，所述音频设备还包括：用于为所述电池充电的充电电路。
可选地，所述USB接口为Type C接口，micro USB接口和闪电接口中的一种。
可选地，所述麦克风为由多个麦克风组成的麦克风阵列。
可选地，所述扬声器为多个。
可选地，所述音频设备用于扩展移动终端的多媒体功能和/或通话功能。
相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：
基于以上技术方案可知，本申请提供的音频设备包括用于与外接设备连接的USB接口，通过该USB接口可以将移动终端连接至音频设备上。当移动终端连接至音频设备上时，移动终端和音频设备之间可以传输音频信号。而且，该音频设备上包括麦克风和扬声器，因此，该音频设备上的麦克风和扬声器可以作为移动终端的麦克风和扬声器的扩展。如此，当移动终端连接至音频设备上后，音频设备上的麦克风和扬声器分别相当于移动终端上的麦克风和扬声器，而且该音频设备上包括声音处理器，其能够对来自麦克风的音频信号进行处理，进而提高其信噪比。因此，通过本申请提供的音频设备，为了保证较好的接听效果和录音效果，无需限定用户近距离地靠近移动终端，或者以某一特定手持姿态来手持移动终端。所以，该音频设备能够配合移动终端实现移动终端通话和/或多媒体功能的扩展，从而能够让用户更好地体验到移动终端的通话和/或多媒体功能。
附图说明
为了清楚地理解本申请的具体实施方式，下面将描述本申请具体实施方式时用到的附图做一简要说明。显而易见地，这些附图仅是本申请的部分实施例。
图1是本申请实施例提供的音频设备结构示意图；
图2是本申请实施例提供的音频设备应用系统示意图。
具体实施方式
基于背景技术可知，目前，仅利用移动终端自身的部件，有时无法让用户较好地体验到移动终端的通话或多媒体功能。
为了解决该上述技术问题，本申请实施例提供了一种能够配合移动终端实现移动终端通话和/或多媒体功能扩展的音频设备，该音频设备能够与移动终端连接。当移动终端连接至音频设备上时，移动终端和音频设备之间可以传输音频信号。而且，该音频设备上包括麦克风和扬声器，因此，该音频设备上的麦克风和扬声器可以作为移动终端的麦克风和扬声器的扩展。如此，当移动终端连接至音频设备上后，音频设备上的麦克风和扬声器分别相当于移动终端上的麦克风和扬声器，而且该音频设备上包括声音处理器，其能够对来自麦克风的音频信号进行处理，进而提高其信噪比。因此，通过本申请提供的音频设备，为了保证较好的接听效果和录音效果，无需限定用户近距离地靠近移动终端，或者以某一特定手持姿态来手持移动终端。所以，该音频设备能够配合移动终端实现移动终端通话和/或多媒体功能的扩展，从而能够让用户更好地体验到移动终端的通话和/或多媒体功能。
为使本申请解决的技术问题、技术方案和技术效果更加清楚、完整，下面结合附图对本申请的具体实施方式进行详细描述。
请参见图1，本申请实施例提供的音频设备10包括以下结构：
麦克风11、增益放大器12、声音处理器13、主处理器14、USB控制器15、USB接口16、音频放大器17以及扬声器18；
其中，麦克风11用于采集语音信号，将语音信号转换为预设格式的音频信号，并将音频信号传输至增益放大器12；
增益放大器12用于对音频信号进行放大增益，并传输至声音处理器13；
声音处理器13用于对接收到的音频信号进行处理，以提高音频信号的信噪比，并将处理后的音频信号传输至主处理器14；
主处理器14用于对麦克风11、增益放大器12、声音处理器13、USB控制器15、USB接16口、音频放大器17以及扬声器18进行逻辑控制，将由声音处理器13处理后的音频信号传输至USB控制器15，接收来自USB控制器15的音频信号，并将来自USB控制器15的音频信号传输至音频放大器17；
音频放大器17用于对接收到的音频信号进行放大，并传输至扬声器18；
USB控制器15用于实现音频信号和USB信号之间的转换；
USB接口16用于实现USB控制器15与外接设备的连接。
此外，为了实现音频设备10的便携性，上述音频设备10中还可以包括为音频设备10中的各部件供电的电池19。作为进一步示例，该电池19可以为充电电池，如此，在该音频设备10中还可以包括与电池19连接的充电电路。
需要说明，作为上述示例的音频设备10的另一种实现方式，也可以不包括电池19，其可以由电源直接为音频设备中的各个部件供电。
在上述音频设备10中，为了实现更好地采集不同位置的语音信号，麦克风11可以包括多个麦克风，更具体地，麦克风11可以为由多个麦克风组成的麦克风阵列。此外，该多个麦克风可以以可拆卸的方式设置在音频设备10上，如此，在实际应用中，可以根据实际应用中的需要放置在不同位置。
作为示例，由麦克风11输出的预设格式的音频信号可以为脉冲密度调制(PulseDensity Modulation，PDM)信号。
增益放大器12可以将PDM音频信号转换成脉冲编码调制(pulse codemodulation，PCM)信号。作为具体示例，增益放大器12可以为可编程增益放大器(programmable grain amplifer，PGA)。
作为具体示例，声音处理器13可以对音频信号进行自动增益控制(automaticgain control，AGC)、频响调整(Equalizer，EQ)、多频段动态响度控制(multi-dynamicrange control，multi-DRC)、噪声消除(noise Reduction，NR)和/或消除回声(echocontrol，EC(EC-REF))，以提高音频信号的信号比。
作为一更具体示例，噪声消除可以具体包括：减弱麦克风的本体噪声、环境噪声和/或风噪声。
消除回声可以具体为利用音频放大器12传输到声音处理器13的回声参考信号对回声进行消除。
主处理器14可以为微控制单元(Micro-controller Unit，MCU)。
作为更具体示例，声音处理器13和主处理器14可以集成在同一芯片上。
USB控制器15也可以理解为对音频信号进行USB的打包和拆包。其中，USB打包是指将音频信号转换成USB信号，USB拆包是指将USB信号转换成音频信号。
USB接口16可以实现音频设备10与外界设备的连接。作为示例，USB接口16可以为Type C接口，也可以为micro USB接口，还可以为lighting接口(闪电接口)。
扬声器18可以包括多个扬声器，以方便用户接听音频设备10播放的声音。
以上为本申请实施例提供的音频设备10的具体实现方式。通过音频设备10上的USB接口16可以实现音频设备10与移动设备的连接。当移动终端连接至音频设备10上时，移动终端和音频设备10之间可以传输音频信号。而且，该音频设备10上包括麦克风和扬声器，因此，该音频设备10上的麦克风和扬声器可以作为移动终端的麦克风和扬声器的扩展。如此，当移动终端连接至音频设备10上后，音频设备10上的麦克风和扬声器分别相当于移动终端上的麦克风和扬声器，而且该音频设备10上包括声音处理器，其能够对来自麦克风的音频信号进行处理，进而提高其信噪比。因此，通过本申请提供的音频设备10，为了保证较好的接听效果和录音效果，无需限定用户近距离地靠近移动终端，或者以某一特定手持姿态来手持移动终端。所以，该音频设备10能够配合移动终端实现移动终端通话和/或多媒体功能的扩展，从而能够让用户更好地体验到移动终端的通话和/或多媒体功能。
下面以手机作为移动终端的示例说明音频设备10的具体应用示例。
请参见图2，本申请实施例提供的音频设备的应用系统包括音频设备10和与音频设备10连接的手机20。
图2所示的音频设备10为图1所示的音频设备10。为了简要起见，在此不再详细描述其具体结构。
下面描述手机20上与本申请相关的一些结构。具体参见图2，在手机20上包括USB接口21、USB控制器22、主动前端(active front end，AFE)23，音频数字信号处理系统(audio digital signal processing，ADSP)24、调制解调器外围子系统软件(Modemperipheral subsystem software，MPSS)25和应用处理器子系统软件(Applicationsprocessor subsystem software，APSS)26；
其中，USB接口21用于与音频设备10上的USB接口16连接，从而实现音频设备10与手机20的连接。作为示例，USB接口21可以为Type C接口，也可以为micro USB接口，还可以为lighting接口(闪电接口)。
USB控制器22用于实现音频信号和USB信号之间的转换；也可以理解为对音频信号进行USB的打包和拆包。
主动前端23为音频前端收发数据的调控路由。
音频数字信号处理系统24用于对音频数值信号进行处理，以得到信噪比较高的音频数值信号。具体到手机上，该音频数值信号包括通话时的通话语音信号和手机上的多媒体设备播放和收集的音频信号。
调制解调器外围子系统软件25用于手机上移动网络包括2G/3G/4G网络的语音通话。其可以包括调试器(modem stack)251和语音服务(voice service)252。
应用处理器子系统软件26用于实现VoIP通话、录音以及多媒体播放功能，该多媒体播放功能可以包括录音机261和播放器262。
在上述应用系统中，音频设备10通过USB接口16和21与手机20相连，可以实现对手机的通话以及多媒体功能进行扩展。
其中，通过音频设备10实现对手机的通话功能的扩展，其对应的工作原理如下：
当进行语音通话时，由音频设备10的麦克风11收集语音信号，将该语音信号转换成PCM信号，并传输至增益放大器12，增益放大器12对PCM信号放大增益，并传输至声音处理器13，声音处理器13对PCM信号进行处理，得到信噪比较高的PCM信号，并将该信噪比较高的PCM信号传输至主处理器14，主处理器14将该信噪比较高的PCM信号传输至USB控制器15，USB控制器15将该信噪比较高的PCM信号转换成USB信号，经由USB接口16和21传输至手机20上；
手机20上的USB控制器22将USB信号拆包，转换成语音信号，经由音频数字信号处理系统24把语音信号传给调制解调器外围子系统软件25，经由天线传给远方通话端；
同时，调制解调器外围子系统软件25接收远方通话端传来的语音信号，经由音频数字信号处理系统24把语音信号传输为USB控制器22，USB控制器22对语音信号进行打包，转换成USB信号，经由USB接口21和16传输至音频设备10上的USB控制器15上，USB控制器15对语音信号进行拆包，转换成语音信号，并传输至主处理器14上，主处理器14将该语音信号传输至音频放大器17，音频放大器17对该语音信号放大处理后，传输至扬声器18上，经由扬声器18播放语音信号。
通过音频设备10实现对手机的多媒体功能的扩展，其对应的工作原理与实现通话功能扩展的工作原理类似，区别在于，在手机端由应用处理器子系统软件26代替调制解调器外围子系统软件25工作，其对应的工作原理如下：
当通过音频设备10进行多媒体录音时，由音频设备10的麦克风11收集语音信号，将该语音信号转换成PCM信号，并传输至增益放大器12，增益放大器12对PCM信号放大增益，并传输至声音处理器13，声音处理器13对PCM信号进行处理，得到信噪比较高的PCM信号，并将该信噪比较高的PCM信号传输至主处理器14，主处理器14将该信噪比较高的PCM信号传输至USB控制器15，USB控制器15将该信噪比较高的PCM信号转换成USB信号，经由USB接口16和USB接口21传输至手机20上；
手机20上的USB控制器22将USB信号拆包，转换成语音信号，经由音频数字信号处理系统24把语音信号传给应用处理器子系统软件26，由应用处理器子系统软件26内的录音机261对语音信号进行录制。
当通过音频设备10播放手机20上的影音时，应用处理器子系统软件26内的播放器262播放影音，生成音频信号，并将该音频信号传输至音频数字信号处理系统24，音频数字信号处理系统24对该音频信号进行处理，得到信噪比较高的音频信号，并将该音频信号传输至USB控制器22，USB控制器22对该音频信号打包，生成USB信号，经由USB接口21和16传输至音频设备10上的USB控制器15，USB控制器15对该USB信号拆包，生成音频信号，将该音频信号传输至主处理器14，主处理器14将该音频信号传输至音频放大器17，音频放大器17对该音频信号放大处理后，传输至扬声器18上，经由扬声器18播放音频信号。
如此，通过以上应用系统，在进行通话、录制声音和播放影音时，用户可以对着音频设备10上的麦克风11讲话，可以通过扬声器18来接听，而音频设备10上的麦克风11和扬声器18不受移动终端结构空间和成本的局限，其体积可以设置的较大，而且数量可以为多个，而且可以根据需要设置在不同位置，如此，方便用户在不同位置和以不同手持手机姿势进行通话，消除了移动终端对用户位置和手持手机姿势的限定。
以上为本申请实施例提供的音频设备的具体实现方式。
Claims (9)
1.一种音频设备，其特征在于，包括：
麦克风、增益放大器、声音处理器、主处理器、USB控制器、USB接口、音频放大器以及扬声器；
其中，所述麦克风用于采集声音信号，将所述声音信号转换为预设格式的音频信号，并将所述音频信号传输至所述增益放大器；
所述增益放大器用于对所述音频信号进行放大增益，并传输至所述声音处理器；
所述声音处理器用于对接收到的音频信号进行处理，以提高音频信号的信噪比，并将处理后的音频信号传输至所述主处理器；
所述主处理器用于对所述麦克风、增益放大器、声音处理器、USB控制器、USB接口、音频放大器以及扬声器进行逻辑控制，将所述处理后的音频信号传输至USB控制器，接收来自USB控制器的音频信号，并将所述来自USB控制器的音频信号传输至音频放大器；
所述音频放大器用于对接收到的音频信号进行放大，并传输至所述扬声器；
所述USB控制器用于实现音频信号和USB信号之间的转换；
所述USB接口用于实现USB控制器与外接设备的连接。
2.根据权利要求1所述的音频设备，其特征在于，所述声音处理器具体用于对音频信号进行自动增益控制、频响调整、多频段动态响度控制、噪声消除和/或消除回声，以提高音频信号的信号比，并将处理后的音频信号传输至所述主处理器。
3.根据权利要求2所述的音频设备，其特征在于，所述噪声消除包括：麦克风的本体噪声、环境噪声和/或风噪声的消除。
4.根据权利要求1-3任一项所述的音频设备，其特征在于，所述音频设备还包括：
用于为音频设备的各部件工作时提供能源的电池。
5.根据权利要求4所述的音频设备，其特征在于，所述音频设备还包括：用于为所述电池充电的充电电路。
6.根据权利要求1所述的音频设备，其特征在于，所述USB接口为Type C接口，microUSB接口和闪电接口中的一种。
7.根据权利要求1所述的音频设备，其特征在于，所述麦克风为由多个麦克风组成的麦克风阵列。
8.根据权利要求1所述的音频设备，其特征在于，所述扬声器为多个。
9.根据权利要求1所述的音频设备，其特征在于，所述音频设备用于扩展移动终端的多媒体功能和/或通话功能。
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Publications (1)
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111816201A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-10-23 | 联想(北京)有限公司 | 一种电子设备及语音信号处理方法 |
| CN113016192A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-06-22 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 插头检测装置、音频处理设备、音频处理系统和插头检测方法 |
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2018
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|---|---|---|---|---|
| CN111816201A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-10-23 | 联想(北京)有限公司 | 一种电子设备及语音信号处理方法 |
| CN111816201B (zh) * | 2020-08-07 | 2024-05-28 | 联想(北京)有限公司 | 一种电子设备及语音信号处理方法 |
| CN113016192A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-06-22 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 插头检测装置、音频处理设备、音频处理系统和插头检测方法 |
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