[实用新型]一种智能定向音箱系统

说明书

本申请提供一种智能定向音箱系统，包括：收音单元，用于接收用户的语音指令；并根据所述语音指令判定用户方位，生成用户的方位信息，将所述方位信息和所述语音指令发送至主控单元；主控单元，用于根据所述方位信息设定播音单元的播音朝向所述用户，根据所述语音指令解析出用户语义，根据所述用户语义确定待播放的声音信号，并将所述待播放的声音信号输出至播音单元；播音单元，用于按照主控单元设定的朝向播放所述声音信号。相较于现有技术，本申请的音箱系统能够产生定向波束，借助于空气的非线性解调作用，可让用户仅在某个方向上听到音箱播放声音，从而避免打扰他人休息，提升用户体验。

技术领域

本申请涉及音箱技术领域，具体涉及一种智能定向音箱系统。

背景技术

随着智能家居的迅猛发展，最为典型的产品形态即为智能音箱。智能音箱以其智能语音交互、音乐播放等核心功能应用，逐渐深入到用户的日常生活中。

目前的智能音箱播放音乐绝大多数都采用全向声场设计，但在某些场景中全向声场反而不适合。如用户在房间内听音乐，隔壁屋或者邻居在休息，全向播放的音乐会打扰他人休息，由此定向声场的需求已越来越迫切。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种智能定向音箱系统，以使用户可以仅在某个方向上听到音乐，从而避免打扰他人休息。

本申请提供一种智能定向音箱系统，包括：

收音单元，用于接收用户的语音指令；并根据所述语音指令判定用户方位，生成用户的方位信息，将所述方位信息和所述语音指令发送至主控单元；

主控单元，用于根据所述方位信息设定播音单元的播音朝向所述用户，根据所述语音指令解析出用户语义，根据所述用户语义确定待播放的声音信号，并将所述待播放的声音信号输出至播音单元；

播音单元，用于按照主控单元设定的朝向播放所述声音信号。

可选的，所述收音单元包括麦克风阵列和语音前处理模块；

所述麦克风阵列包括多个硅麦克风，每个硅麦克风直接与所述语音前处理模块连接；

所述语音前处理模块，用于对所述麦克风阵列采集到的语音指令进行降噪预处理后输出至所述主控单元。

可选的，所述麦克风阵列中的多个硅麦克风呈圆形均匀分布。

可选的，所述麦克风阵列设置于所述音箱系统的顶面位置，收音开孔方向朝上。

可选的，所述语音前处理模块通过I2C接口与所述主控单元进行通信；

所述语音前处理模块，还用于接收所述主控单元发送的回声消除参考信号，以利用该回声消除参考信号在其内部进行回声消除。

可选的，所述播音单元包括超声波发生模块、调制模块、功率放大模块、模拟开关和超声波换能器阵列；

所述超声波发生模块经数据总线与所述主控单元连接，所述超声波发生模块用于产生预设幅度及频率的超声波载波信号，并传递给调制模块；

所述调制模块将所述待播放的声音信号及超声波载波信号调制在一起，输出调制波信号给功率放大模块；

所述功率放大模块对所述调制波信号进行功率放大，并经阻抗匹配及滤波后经模拟开关输出给超声波换能器阵列。

可选的，所述超声波换能器阵列包括多路超声波换能器，每路超声波换能器直接与所述模拟开关连接；

所述模拟开关，还用于根据所述主控单元的控制指令，将所述功率放大模块传递过来的调制波信号转接到至少一路超声波换能器。

可选的，所述多个超声波换能器呈圆形均匀分布。