本实用新型涉及扬声器技术领域，尤其涉及一种智能扬声装置及设有所述智能扬声装置的智能扬声系统。
背景技术：
目前，市面上出现了越来越多的定向扬声器和扬声器阵列产品，以给用户打造全方位的，更清晰、更智能化的声音体验。现有的定向扬声器或扬声器阵列产品一般包括多个扩声单元和对应的控制单元，多个扩声单元分别设置于室内的不同位置，以满足声音全方位的覆盖。然而，多个扩声单元不仅占用较大的空间、功耗较高，且扩声单元不能根据用户位置的改变而自动调整声音输出的方向，以使声音输出的方向始终正对用户。
技术实现要素：
本实用新型提供一种智能扬声装置及设有所述智能扬声装置的智能扬声系统，所述智能扬声系统不仅能自动调节声音输出的方向以始终正对用户，且占用的空间减少，降低功耗。
本实用新型提供的一种智能扬声装置，安装在能自动转动的支撑机构上，所述智能扬声装置包括定向扬声器、人工智能摄像头及控制器，所述控制器电连接于所述支撑机构的驱动件、所述定向扬声器及所述人工智能摄像头，所述人工智能摄像头用于捕捉用户的位置信息后发送信号给所述控制器，所述控制器接收所述信号并控制所述驱动件驱动所述支撑机构转动，以带动所述定向扬声器转动而自动调节其发声方向。
本实用新型还提供的一种智能扬声系统，包括支撑机构及智能扬声装置，所述支撑机构包括转动支架及驱动所述转动支架转动的第一驱动件，所述智能扬声装置设置于所述转动支架，所述第一驱动件电连接于控制器，人工智能摄像头捕捉到用户的位置信息后发送信号给所述控制器，所述控制器接收所述信号并控制所述第一驱动件驱动所述转动支架转动，以带动所述定向扬声器转动自动调节其发声方向正对所述用户。
本实用新型的智能扬声系统包括支撑机构及设置于所述支撑机构的智能扬声装置，所述智能扬声装置包括定向扬声器、人工智能摄像头及控制器，支撑机构设有第一驱动件，所述控制器电连接于所述第一驱动件、所述定向扬声器及所述人工智能摄像头，所述第一驱动件用于驱动所述智能扬声装置转动；使用所述智能扬声系统时，所述人工智能摄像头捕捉到用户的位置信息后发送信号给所述控制器，所述控制器接收所述信号并控制所述第一驱动件驱动所述智能扬声装置转动，以带动所述定向扬声器转动，直至所述定向扬声器的发声方向正对所述用户。且还能根据用户位置的改变同步自动调节所述定向扬声器的发声方向始终正对用户，以确保用户有稳定的收听效果，并提升了所述智能扬声系统的智能化和自动化；另外，仅需一个所述智能扬声系统就能对整个室内空间实现全方位、准备的声音输出，所述智能扬声系统占用空间较少，且功耗较低。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型一些实施方式，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他的附图。
图1是本实用新型的第一实施例中的智能扬声系统的结构示意图；
图2是图1中的智能扬声系统的结构框图；
图3是本实用新型的第二实施例中的智能扬声系统的结构示意图；
图4是本实用新型的第三实施例中的智能扬声系统的结构示意图；
图5是本实用新型的第四实施例中的智能扬声系统的结构示意图。
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付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
此外，以下各实施方式的说明是参考附加的图示，用以例示本实用新型可用以实施的特定实施方式。本实用新型中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本实用新型，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置在……上”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请一并参阅图1及图2，本实用新型的第一实施例中的智能扬声系统100包括支撑机构20及智能扬声装置40，支撑机构20包括底座22、转动地设置于底座22的转动支架24及用于驱动转动支架24转动的第一驱动件26，智能扬声装置40设置于转动支架40上，第一驱动件26设置于底座22中。智能扬声装置40包括安装于转动支架24的壳体41、定向扬声器42、人工智能摄像头44及控制器45，定向扬声器42、人工智能摄像头44及控制器45设置于壳体41。控制器45电连接于第一驱动件26、定向扬声器42及人工智能摄像头44，人工智能摄像头44用于捕捉用户的位置信息后发送信号给控制器45，控制器45用于接收所述信号并控制第一驱动件26驱动支撑机构20的转动支架24转动，以带动定向扬声器42转动而自动调节其发声方向。具体地，人工智能摄像头42捕捉到用户的位置信息后发送信号给控制器45，控制器45接收所述信号并控制第一驱动件26驱动转动支架24相对于基座22转动，以带动定向扬声器42转动而自动调节其发声方向正对所述用户。本实施例中转动支架24相对于基座22转动的第一转动轴心线o1垂直于基座22。
本实用新型的智能扬声系统100的定向扬声器42、人工智能摄像头44及控制器45设置于壳体41，壳体41设置于转动支架24，控制器45电连接于支撑机构20的第一驱动件26、定向扬声器42及人工智能摄像头44，第一驱动件26用于驱动转动支架24转动；在使用智能扬声系统100时，人工智能摄像头42捕捉到用户的位置信息后发送信号给控制器45，控制器45接收所述信号并控制第一驱动件26驱动转动支架24相对于基座22转动，以带动定向扬声器42转动，直至定向扬声器42的发声方向正对所述用户。即本实用新型智能扬声系统100的智能扬声装置40能根据使用用户的位置自动调节定向扬声器42的发声方向正对所述用户，且还能根据用户位置的改变同步自动调节定向扬声器42的发声方向始终正对用户，以确保用户有稳定的收听效果，并提升了智能扬声系统100的智能化和自动化；另外，仅需一个智能扬声系统100就能对整个室内空间实现全方位、准备的声音输出，智能扬声系统100占用空间较少，且功耗较低。
如图1的所示，转动支架24与底座22之间转动连接，第一驱动件26驱动转动支架24相对于底座22沿第一转动轴心线o1转动，以带动智能扬声装置40随转动支架24同步转动。转动支架24相对于底座22的转动角度范围为0度至360度；使用智能扬声系统100时，可以将底座22放置于桌面或摆台上，智能扬声装置40的定向扬声器42的发声方向可以正对智能扬声系统100四周的任意位置上的用户。
在其他实施例中，转动支架24相对于底座22的转动角度范围可以设定为0度至180度；在使用智能扬声系统100时，可以将底座22安装于墙面上，智能扬声装置40的定向扬声器42的发声方向可以正对智能扬声系统100前侧的0度至180度范围任意位置上的用户。
在其他实施例中，转动支架24相对于底座22的转动角度范围也可以设定为0度至90度；使用智能扬声系统100时，可以将底座22安装于墙角处，智能扬声装置40的定向扬声器42的发声方向可以正对智能扬声系统100前侧的0度至90度范围内的用户。
底座22用于将智能扬声系统100定位在墙壁、桌面或摆台等上，即底座22用于定位智能扬声系统100。转动支架24包括转动地连接于底座22的转动杆240及连接于转动杆240远离底座22一端的连接框242，智能扬声装置40设于连接框242，第一驱动件26驱动转动杆240沿第一转动轴心线o1转动以带动连接框240转动。本实施例中，转动杆240的一端转动地设置于底座22，相对的另一端固定连接于连接框240；连接框242包括间隔相对的两个侧板2421及间隔相对的两个端板2423，两个侧板2421与两个端板2423首尾相连接围成矩形框；转动杆240远离底座22的一端固定连接于靠近底座22的侧板2421；优选地，转动杆240远离底座22的一端固定连接于靠近底座22的侧板2421的中部。
在其他实施例中，连接框242也可以是圆形框、椭形框、多边形框等框体。
进一步地，转动支架24与第一驱动件26之间通过第一传动组件27连接，第一驱动件26驱动第一传动组件27以带动转动支架24转动。具体地，第一传动组件27包括驱动齿轮271及啮合于驱动齿轮271的传动齿轮273，第一驱动件26包括驱动轴261，驱动齿轮271固定套接于驱动轴261，传动齿轮273固定套接于转动杆240。本实施例中，第一驱动件26为电连接于控制器45的电机。
如图1所示，壳体41包括连接于转动支架24的背面及背离所述背面的正面412，定向扬声器42及人工智能摄像头44设于壳体41的同侧，具体的，定向扬声器42及人工智能摄像头44设于壳体41的正面412；定向扬声器42与人工智能摄像头44可以间隔设置，也可以相邻设置。本实施例中，定向扬声器42位于人工智能摄像头44的下侧。优选地，定向扬声器42设于壳体41的正面412的中部。定向扬声器42包括若干间隔排列的若干出声孔。壳体41的正面指智能扬声系统100在使用状态下面朝用户的面，壳体41的背面指智能扬声系统100在使用状态下背离用户的面。
本实施例中，壳体41与转动支架24之间可以卡接、螺接、胶接等方式固定连接；
在其他实施例中，壳体41与转动支架24之间也可以可拆卸地连接，用户可以随时从转动支架24取下智能扬声装置40，以方便维修或清洁。
如图1所示，智能扬声装置40还包括设于壳体41的麦克风单元47，麦克风单元47电连接于控制器45，控制器45控制定向扬声器42发声，麦克风单元47接收到定向扬声器42发声后经用户反射回的超声波信号，麦克风单元47发送信号给控制器45，控制器45接收所述麦克风单元47发出的信号并控制定向扬声器42的音量输出大小。优选地，控制器45根据麦克风单元47接收反射回的所述超声波信号得出定向扬声器42与用户的距离，控制器45根据所述距离来调节定向扬声器42的音量输出大小。具体地，麦克风单元47接收反射回的所述超声波信号得出定向扬声器42与用户之间的距离较远，则控制器45控制扬声器42的音量输出越大；反之，麦克风单元47接收反射回的所述超声波信号得出定向扬声器42与用户之间的距离较近，则控制器45控制扬声器42的音量输出越少；以便为用户提供更好的声音体验。
优选地，麦克风单元47与定向扬声器42设于壳体41的同侧。具体地，麦克风单元47设于壳体41的正面412，进一步地，人工智能摄像头44及麦克风单元47位于定向扬声器42相对的两侧，即定向扬声器42位于人工智能摄像头44与麦克风单元47之间。
本实施例中，麦克风单元47的数量为两个，两个麦克风单元47分别位于正面412的底部相对的两侧。
在其他实施例中，麦克风单元47的数量可以为一个，一个麦克风单元47设置于正面412的任意位置；或者麦克风单元47的数量可以为三个，其中一个麦克风单元47设置于正面412一端，另外两个麦克风单元47相互间隔地设置于正面412另一端；或者麦克风单元47的数量可以为四个，其中两个麦克风单元47间隔地设置于正面412一端相对的两侧，另外两个麦克风单元47相互间隔地设置于正面412另一端相对的两侧；或者麦克风单元47的数量也可以为若干个，若干个麦克风单元47相互间隔地设置于正面412。
在其他实施方式中，定向扬声器42、人工智能摄像头44及麦克风单元47在正面412上的排列方式可以任意排列：如人工智能摄像头44位于定向扬声器42与麦克风单元47之间；麦克风单元47位于定向扬声器42与人工智能摄像头44之间；定向扬声器42、人工智能摄像头44及麦克风单元47沿正面的长度方向排列；或者定向扬声器42、人工智能摄像头44及麦克风单元47沿正面的宽度方向排列等。
使用智能扬声系统100时，先将智能扬声系统100的底座22安装于墙壁或放置于桌面或摆台上，开启智能扬声系统100，人工智能摄像头42捕捉到用户的位置信息后发送信号给控制器45，控制器45接收所述信号并经智能分析和计算，以控制第一驱动件26驱动转动支架24相对于底座22转动，定向扬声器42随支撑机构20的转动支架24的转动而同步转动，直至定向扬声器42的发声方向正对所述用户，控制器45控制定向扬声器42发声；同时，控制器45分析麦克风单元47接收到定向扬声器42发声后经所述用户反射回的超声波信号，计算出智能扬声装置40与用户的距离，控制器45根据所述距离控制定向扬声器42的音量输出大小，以便为用户提供优质的声音体验。当用户相对于智能扬声装置40的位置变化时，智能扬声装置40相对于底座22的旋转角度及和定向扬声器42的音量输出大小会按照上述过程重新自动调整，从而确保用户有稳定的收听效果。
请参阅图3，本实用新型的第二实施例中的智能扬声系统100a的结构与第一实施例中的智能扬声系统100相似，不同之处在于：第二实施例中的转动支架24与第一驱动件26之间的第一传动组件27a的结构与第一实施例中的第一传动组件27不同。具体地，第一传动组件27a包括固定套设于转动杆240的齿轮273及啮合于齿轮273的齿条274，即转动支架24与第一驱动件26之间通过齿轮273与齿条274的啮合连接，第一驱动件26驱动齿条274滑动以带动齿轮273转动，使得转动支架24随齿轮273的转动而同步转动。
本实施例中，第一驱动件26设有能旋转的丝杆262，齿条274设有配合于丝杆262的螺孔，齿条274沿垂直于转动杆240与底座22之间的第一转动轴心线o1的方向延伸。若第一驱动件26驱动丝杆262沿第一方向旋转以带动齿条274向靠近第一驱动件26的一端滑动，齿条274带动齿轮273沿逆时钟方向转动，转动支架24及智能扬声装置40一同随齿轮273沿逆时钟方向转动；若第一驱动件26驱动丝杆262沿第二方向旋转以带动齿条274向远离第一驱动件26的一端滑动，齿条274带动齿轮273沿顺时钟方向转动，转动支架24及智能扬声装置40一同随齿轮273沿顺时钟方向转动。
在其他实施例中，转动支架24与第一驱动件26之间的第一传动组件还可以是其他结构，只需满足第一驱动件26通过所述第一传动组件带动转动支架24同步转动即可。
在其他实施例中，转动支架24与第一驱动件26之间的第一传动组件也可以省略，通过第一驱动件26直接驱动转动支架24转动。
请参阅图4，本实用新型的第三实施例中的智能扬声系统100b的结构与第一实施例中的智能扬声系统100相似，不同之处在于：第三实施例中的智能扬声装置40与连接框24之间可转动地连接，智能扬声装置40与连接框24之间的第二转动轴心线o2垂直于转动杆240与底座22之间的第一转动轴心线o1。具体地，支撑机构20还包括电连接于控制器45的第二驱动件28，第二驱动件28设置于连接框24，第二驱动件28用于驱动智能扬声装置40相对于连接框24沿第二转动轴心线o2转动。智能扬声装置40与连接框24之间通过转轴与轴孔的配合转动连接；本实施例中，壳体41相对的两侧分别设有转轴414，两个转轴414的轴心线与第二转动轴心线o2共线，连接框24对应两个转轴414设有轴孔；第二驱动件28驱动转轴414转动以带动智能扬声装置40相对于连接框24转动。
智能扬声装置40与连接框24之间通过第二传动组件29连接，第二驱动件28驱动第二传动组件29带动智能扬声装置40的转动。本实施例中，第二传动组件29包括驱动齿轮291及啮合于驱动齿轮291的传动齿轮293，第二驱动件28包括驱动轴281，驱动齿轮291固定套接于驱动轴281，传动齿轮293固定套接于转轴414。控制器45控制第二驱动件28驱动驱动轴281转动，以带动驱动齿轮291转动；由于驱动齿轮291啮合于传动齿轮293，因此，驱动齿轮291的转动带动驱动齿轮291转动，驱动齿轮291的转动带动转轴414转动，使得智能扬声装置40随转轴414的转动而同步转动。本实施例中，第二驱动件28为电连接于控制器45的电机。
使用智能扬声系统100b时，开启智能扬声系统100，人工智能摄像头42捕捉到用户的位置信息后发送信号给控制器45，控制器45接收所述信号并经智能分析以控制第一驱动件26及第二驱动件29分别驱动转动支架24相对于底座22沿第一转动轴心线o1转动及智能扬声装置40相对于转动支架24第二转动轴心线o2转动，定向扬声器42随转动支架24和壳体41的转动而同步活动，直至定向扬声器42的发声方向正对所述用户，控制器45控制定向扬声器42发声；同时，控制器45分析麦克风单元47接收到定向扬声器42发声后经所述用户反射回的超声波信号，计算出智能扬声装置40与用户的距离，控制器45根据所述距离控制定向扬声器42的音量输出大小，以便为用户提供优质的声音体验。当用户相对于智能扬声装置40的位置变化时，智能扬声装置40相对于底座22的旋转角度、智能扬声装置40相对于转动支架24的旋转角度，及定向扬声器42的音量输出大小会按照上述过程重新自动调整，从而确保用户有稳定的收听效果。
本实施例中，智能扬声装置40相对于转动支架24的转动角度范围可以设定为0度至180度。在其他实施例中，智能扬声装置40相对于转动支架24的转动角度范围也可以设定为0度至90度，或者智能扬声装置40相对于转动支架24的转动角度范围也可以设定为0度至360度。
在其他实施例中，第二传动组件29包括固定套设于转轴414的齿轮及啮合于所述齿轮的齿条，即智能扬声装置40与转动支架24之间通过齿轮与齿条的啮合连接，第二驱动件28驱动所述齿条滑动以带动所述齿轮转动，使得智能扬声装置40随所述齿轮沿第二转动轴心线o2同步转动。
在其他实施例中，智能扬声装置40与第二驱动件28之间的第二传动组件还可以是其他结构，只需满足第二驱动件28通过所述第二传动组件带动智能扬声装置40沿第二转动轴心线o2同步转动即可。
在其他实施例中，智能扬声装置40与第二驱动件28之间的第二传动组件也可以省略，通过第二驱动件28直接驱动智能扬声装置40沿第二转动轴心线o2转动；减少了部件，能降低制造成本。
请参阅图5，本实用新型的第四实施例中的智能扬声系统100c的结构与第一实施例中的智能扬声系统100相似，不同之处在于：第四实施例中的转动支架的结构与第一实施例中的转动支架24的结构不同，具体地：
第四实施例中的转动支架仅包括转动地连接于底座的转动杆240，即在第一实施例中的转动支架24的基础上省略了转动支架24。智能扬声装置40设于转动杆240，即转动杆240的一端转动地连接于基座22，转动杆240相地的另一端固定连接于智能扬声装置40，第一驱动件26驱动转动杆240转动以带动智能扬声装置40同步转动。第四实施例中的智能扬声系统100c相较于第一实施例中的智能扬声系统100省略了转动支架24，不仅节省了制程成本，且减少智能扬声系统100c占用的空间。
以上是本实用新型实施例的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
1.一种智能扬声装置，安装在能自动转动的支撑机构上，其特征在于，所述智能扬声装置包括定向扬声器、人工智能摄像头及控制器，所述控制器电连接于所述支撑机构的驱动件、所述定向扬声器及所述人工智能摄像头，所述人工智能摄像头用于捕捉用户的位置信息后发送信号给所述控制器，所述控制器接收所述信号并控制所述驱动件驱动所述支撑机构转动，以带动所述定向扬声器转动而自动调节其发声方向。
2.根据权利要求1所述的智能扬声装置，其特征在于，所述定向扬声器随所述支撑机构的转动而同步转动，直至所述定向扬声器的发声方向正对所述用户。
3.根据权利要求1所述的智能扬声装置，其特征在于，还包括安装于所述支撑机构的壳体，所述定向扬声器及所述人工智能摄像头设于所述壳体的同侧。
4.根据权利要求3所述的智能扬声装置，其特征在于，还包括设于所述壳体的麦克风单元，所述麦克风单元电连接于所述控制器，所述控制器控制所述定向扬声器发声，所述麦克风单元接收到所述定向扬声器发声后经所述用户反射回的超声波信号并发送信号给所述控制器，所述控制器接收所述麦克风单元发出的信号并控制所述定向扬声器的音量输出大小。
5.根据权利要求4所述的智能扬声装置，其特征在于，所述麦克风单元与所述定向扬声器设于所述壳体的同侧。
6.一种智能扬声系统，其特征在于，包括支撑机构及如权利要求1－5任意一项所述的智能扬声装置，所述支撑机构包括转动支架及驱动所述转动支架转动的第一驱动件，所述智能扬声装置设置于所述转动支架，所述第一驱动件电连接于控制器，人工智能摄像头捕捉到用户的位置信息后发送信号给所述控制器，所述控制器接收所述信号并控制所述第一驱动件驱动所述转动支架转动，以带动所述定向扬声器转动自动调节其发声方向正对所述用户。
7.根据权利要求6所述的智能扬声系统，其特征在于，所述支撑机构还包括底座，所述转动支架与所述底座之间转动连接，所述第一驱动件驱动所述转动支架相对于所述底座转动。
8.根据权利要求7所述的智能扬声系统，其特征在于，所述转动支架与所述第一驱动件之间通过第一传动组件连接，所述第一驱动件驱动所述传动组件以带动所述转动支架转动。
9.根据权利要求8所述的智能扬声系统，其特征在于，所述第一传动组件包括驱动齿轮及啮合于所述驱动齿轮的传动齿轮，所述第一驱动件包括驱动轴，所述驱动齿轮固定套接于所述驱动轴，所述传动齿轮固定于所述转动支架。
10.根据权利要求8所述的智能扬声系统，其特征在于，所述第一传动组件包括设置于所述转动支架与所述第一驱动件之间的齿轮及齿条，所述齿轮啮合于所述齿条，所述齿轮固定于所述转动支架，所述齿条连接于所述第一驱动件，所述第一驱动件驱动所述齿条滑动以带动所述齿轮转动，使得所述转动支架随所述齿轮的转动而同步转动。
11.根据权利要求7所述的智能扬声系统，其特征在于，所述转动支架包括转动地连接于所述底座的转动杆及连接于所述转动杆的连接框，所述智能扬声装置设于所述连接框，所述第一驱动件驱动所述转动杆转动以带动所述连接框转动。
12.根据权利要求11所述的智能扬声系统，其特征在于，所述智能扬声装置与所述连接框之间转动地连接，所述支撑机构还包括第二驱动件，所述第二驱动件驱动所述智能扬声装置相对于所述连接框转动。
13.根据权利要求12所述的智能扬声系统，其特征在于，所述转动杆与所述底座之间的第一转动轴心线垂直于所述智能扬声装置与所述连接框之间的第二转动轴心线。
14.根据权利要求12所述的智能扬声系统，其特征在于，所述智能扬声装置与所述连接框之间通过第二传动组件连接，所述第二驱动件驱动所述第二传动组件以带动所述智能扬声装置的转动。
15.根据权利要求7所述的智能扬声系统，其特征在于，所述转动支架包括转动地连接于所述底座的转动杆，所述智能扬声装置设于所述转动杆，所述第一驱动件驱动所述转动杆转动以带动所述智能扬声装置转动。
技术总结