便携式演唱设备的制作方法

1.本技术涉及音视频设备技术领域，尤其是一种便携式演唱设备。


背景技术：

2.目前随着居家娱乐需求量不断增长，各种演唱设备得到了飞速发展，特别是针对于学前儿童的产品。现有针对学前儿童的产品，主要包括家庭影音系统，如独立播放器、独立功放、独立大音箱和独立电视机等等；音箱麦克风一体机和电视机k歌软件；移动设备(手机、平板等)k歌app 和耳麦一体机或麦克风、音箱一体的k歌设备等等几种形态产品。
3.上述形态的产品中，家庭影音系统产品体积大，占用客厅空间，设备繁多，接线要求高；设备操作难度大，难以适合学前儿童k歌便利使用；音箱麦克风一体机和电视机k歌软件产品，一般需要外接显示设备，而且音箱体积都相对较大，不太适合学前儿童k歌使用；而移动设备k歌app 和耳麦一体机等产品或者麦克风、音箱一体的k歌设备，音质不好，听感体验差，需要用移动设备看歌词，会让儿童习惯于玩手机，不利于儿童教育，长期使用耳机的使用会影响儿童听觉发育，因此也不适合儿童k歌使用。
4.基于此，有必要针对于当前学前儿童使用的演唱设备产品进行改进，以解决这些设备产品无法适用于儿童k歌使用的缺陷。


技术实现要素：

5.针对于上述技术缺陷之一，本技术提供一种便携式演唱设备，以提升用户使用效果。
6.一种便携式演唱设备，包括主机设备和麦克风；
7.其中，所述主机设备包括：主机外壳，设于所述主机外壳上的显示屏和按键模块，以及置于主机外壳内的电路模块和音响单元；
8.所述主机外壳上还设有话筒卡槽，用于收纳所述麦克风；其中，所述麦克风在使用时，从所述话筒卡槽中取出；
9.所述显示屏设于主机外壳的正面上，与所述电路模块连接，用于显示演唱画面内容；
10.所述音响单元与所述电路模块连接，用于播放音频；
11.所述麦克风与电路模块进行通信连接，并进行数据通信。
12.在一个实施例中，所述显示屏位于主机外壳的正面上部；
13.所述按键模块位于主机外壳的正面中部；
14.所述话筒卡槽位于主机外壳的正面下部。
15.在一个实施例中，所述音响单元包括2.1声道的立体声高音音箱和低音音箱；其中，
16.所述立体声高音音箱发射口位于主机外壳的顶部；
17.所述低音音箱的发射口位于主机外壳的正面中部；
18.所述立体声高音音箱包括左声道音箱和右声道音箱。
19.在一个实施例中，所述立体声高音音箱的左声道音箱和右声道音箱分别内置有中高音喇叭单元；
20.其中，所述中高音喇叭单元包括：
21.至少一组朝前发声方向布局的喇叭单元；
22.至少一组朝前和朝上发声方向布局的喇叭单元；
23.或者
24.至少一组朝前、朝上和朝后发声方向布局的喇叭单元。
25.在一个实施例中，所述低音音箱采用密闭式腔体结构设计，其中，所述低音音箱包括内置于密闭式腔体中朝前或朝后布局的低音喇叭单元和无源辐射器；
26.或者
27.所述低音音箱采用倒相式腔体结构设计，其中，所述低音音箱包括朝前或朝后布局的低音喇叭单元以及朝向前方、侧方或后方布局的倒相管。
28.在一个实施例中，所述主机设备还包括：
29.与所述主机外壳装配一体的翻盖外套，以及设于主机外壳背面的可收放的支撑架；其中，
30.所述翻盖外套在闭合状态下呈现书本形态；
31.所述支撑架在打开状态下与主机外壳成一定角度。
32.在一个实施例中，所述按键模块包括功能键盘和控制按键；其中，
33.所述功能键盘包括：快捷选歌数字键、播放暂停键、上一曲键/下一曲键，录音按键、原伴唱键；
34.所述控制按键包括：话筒音量加减键、音乐音量加减键、wifi配对键、电源键。
35.在一个实施例中，所述主机设备还包括：
36.连接所述电路模块的摄像头和接口面板；其中，
37.所述摄像头位于主机外壳的顶部；
38.所述接口面板设于主机外壳的侧边，包括主机充电接口和音频输出接口。
39.在一个实施例中，所述麦克风内置有多个第一磁铁；
40.所述话筒卡槽设有与所述第一磁铁对应的第二磁铁；
41.其中，所述第一磁铁与第二磁铁通过磁吸方式将所述麦克风固定在话筒卡槽中。
42.在一个实施例中，所述麦克风底部设有多个金属触点；
43.所述话筒卡槽的一端设有与所述金属触点对应的多根金属顶针，对应话筒底部设置有金属触点，所述金属顶针通过充电开关连接至电路模块，所述充电开关用于接通或者关闭金属顶针连接至电源管理电路；
44.其中，所述麦克风放入话筒卡槽内，所述金属顶针与所述金属触点对位并接触，通过所述主机设备对所述麦克风进行充电。
45.在一个实施例中，所述充电开关为按压开关；
46.所述按压开关的开关柄伸入话筒卡槽内部；
47.当麦克风从所述话筒卡槽内被取出时，所述开关柄处于最高点，电源管理电路断开与金属顶针的连接；
48.当麦克风放入话筒卡槽内时，所述开关柄被按压到底，电源管理电路接通至金属顶针。
49.在一个实施例中，所述充电开关为霍尔效应开关；
50.所述麦克风底部设有磁铁，所述霍尔效应开关的霍尔元件用于感应所述磁铁的磁场；
51.其中，所述麦克风从所述话筒卡槽内被取出后，霍尔元件处于常开状态，霍尔效应开关断开金属顶针与电源管理电路的连接；所述麦克风放入话筒卡槽内，霍尔元件处于常闭状态，霍尔效应开关将金属顶针接通至电源管理电路。
52.在一个实施例中，所述电路模块包括系统主板，以及设于系统主板上的电源管理电路、无线收发模块、数字音频处理电路、wifi模块以及功放模块；
53.所述系统主板还连接摄像头和接口面板。
54.本技术上述技术方案，具有如下有益效果：
55.设计了一种高度集成，轻便便携的便携式演唱设备，实现了一体化的电声体验，从而解决了儿童教育中对于专用演唱设备的需求，主机设备与麦克风配套使用，在使用时，用户可以将麦克风从话筒卡槽中取出，从而可以进行演唱应用，显示屏可以提供相关内容显示，音响单元可以播放演唱声音；在不使用时，用户可以将麦克风放入到话筒卡槽中进行收纳，从而可以更方便用户使用麦克风，提升用户体验。
56.进一步的，通过磁吸方式将麦克风固定在话筒卡槽中，增加了麦克风收纳的便利性，能够更好地固定麦克风，降低麦克风从主机设备上摔落的风险。
57.进一步的，通过话筒卡槽内设置的充电开关控制充电，在收纳状态下，能够及时地利用对麦克风进行充电，从而保证麦克风的电源充足，增加麦克风的充电便利性，提升使用体验，麦克风没有放置如话筒卡槽内时，关闭电源管理电路，避免使用过程中沾水等情况对触点造成短路现象，提升使用效果。
58.进一步的，可以设置多朝向的喇叭设置，带来更饱满、更沉浸式的听觉体验，在有限的主机内部空间满足优良的k歌声音体验。
59.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
60.本技术上述的和或者或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
61.图1是一个示例的便携式演唱设备打开状态下的立体图；
62.图2是另一个示例的便携式演唱设备打开状态下的立体图；
63.图3是一个示例的便携式演唱设备闭合状态下的立体图；
64.图4是一个示例的便携式演唱设备使用状态下的立体图；
65.图5是一个示例的话筒卡槽与麦克风分离示意图；
66.图6是一个示例的话筒卡槽与麦克风结合示意图
67.图7是金属触与金属顶针分离状态示意图；
68.图8是金属触与金属顶针结合状态示意图；
69.图9是按压开关断开状态示意图；
70.图10是按压开关接通状态示意图；
71.图11是霍尔效应开关接通状态示意图；
72.图12是一个示例的电路模块结构示意图；
73.图13是一个示例的音响单元的电气结构图；
74.图14是一个示例的音箱布局示意图；
75.图15是一个示例的中高音喇叭单元朝前发声方向布局示意图；
76.图16是一个示例的中高音喇叭单元朝前和朝上发声方向布局示意图；
77.图17是一个示例的中高音喇叭单元朝前、朝上和朝后发声方向布局示意图；
78.图18是一个示例的低音音箱的密闭式腔体结构设计示意图；
79.图19是一个示例的低音音箱的倒相式腔体结构设计示意图。
具体实施方式
80.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。
81.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作。
82.参考图1至图4所示，图1是一个示例的便携式演唱设备打开状态下的立体图，图2是另一个示例的便携式演唱设备打开状态下的立体图，图3是一个示例的便携式演唱设备闭合状态下的立体图；图4是一个示例的便携式演唱设备使用状态下的立体图；如图示，本技术提供的便携式演唱设备包括主机设备100和麦克风200，其中主机设备100包括主机外壳11，设于主机外壳11上的显示屏12和按键模块13，以及置于主机外壳11内的电路模块 14和音响单元15；主机外壳11上还设有话筒卡槽101，用于收纳麦克风200。
83.显示屏12设于主机外壳11的正面上，显示屏12与电路模块14连接，用于显示演唱画面内容；音响单元15与电路模块14连接，用于播放音频；麦克风200与电路模块14进行通信连接，一般是采用无线连接，麦克风200 与电路模块14进行数据通信，传输麦克风200采集的话音信号以及麦克风 200上输出到电路模块14的相关控制信息等。
84.上述实施例的技术方案，设计了一种高度集成，轻便便携的便携式演唱设备，实现了一体化的电声体验，从而解决了儿童教育中对于专用演唱设备的需求，主机设备与麦克风配套使用，在使用时，用户可以将麦克风从话筒卡槽中取出，从而可以进行演唱应用，显示屏可以提供相关内容显示，音响单元可以播放演唱声音；在不使用时，用户可以将麦克风放入到话筒卡槽中进行收纳，从而可以更方便用户使用麦克风，提升用户体验。
85.如图1至图4所示，优选的，显示屏12位于主机外壳11的正面上部，按键模块13位于主机外壳11的正面中部，话筒卡槽101位于主机外壳11的正面下部。对于显示屏12，可以采用触摸显示屏12幕，尺寸兼容5-16英寸，优选为7英寸。对于按键模块13，可以包括功能键盘131和控制按键132两种，其中功能键盘131可以包括快捷选歌数字键、播放暂停键、上一曲
键/ 下一曲键，录音按键以及原伴唱键等等，用户可以通过这些功能键盘进行相应功能操作；对于控制按键132，可以包括话筒音量加减键、音乐音量加减键、wifi配对键、电源键等，用户可以通过这些控制按键132来对主机设备 100进行控制。
86.上述实施例的技术方案，通过设置了功能键盘和控制按键，可以使得用户能够快速地进行控制，特别是适应于儿童用户使用。
87.在一个实施例中，如图所示，主机设备100还可以包括与主机外壳11装配一体的翻盖外套16，以及设于主机外壳11背面的可收放的支撑架17；其中翻盖外套16在闭合状态下呈现书本形态，支撑架17在打开状态下与主机外壳11成一定角度，从而可以支撑起主机设备100。对于翻盖外套16，可以采用纸质、皮质、塑料、软胶复合塑料、纸质复合塑料、皮质复合塑料等外套，通过粘接、铆接、螺丝紧固等方式固定在主机外壳11背面，优选的，采用纸质外套，并粘接在主机外壳11的背面。
88.如图所示，翻盖外套16有两处翻折线，通过两处翻折线合起后包裹起主机外壳11，使产品呈现书籍的形态；作为实施例，翻盖外套16与主机可以通过磁吸方式贴合，磁吸组合分可以采用“磁铁+磁铁”、“磁铁+铁片”、“磁铁 +磁片”、“磁片+磁片”等方式，优选的，翻盖外套16端采用铁片，主机外壳 11采用磁铁的组合方式。另外，翻盖外套16表面可以印刷图案，根据纸质、皮质、塑料、软胶采用不同的印刷工艺。
89.进一步的，主机设备100还可以包括连接电路模块14的摄像头141和接口面板142；其中摄像头141用于拍照、视频通话和简单手势识别，如图1 和图2所示，接口面板142设于主机外壳11的侧边，包括主机充电接口和音频输出接口，音频输出接口用于外接耳机或音箱。
90.在一个实施例中，参考图5至图6所示，图5是一个示例的话筒卡槽与麦克风分离示意图，图6是一个示例的话筒卡槽与麦克风结合示意图；麦克风200内置有多个第一磁铁21，话筒卡槽101设有与第一磁铁21对应的第二磁铁102，其中第一磁铁21与第二磁铁102通过磁吸方式将麦克风200固定在话筒卡槽101中。具体的，麦克风200在与话筒卡槽101在相互接触的位置，分别内置了不少于2个磁铁，用于磁吸连接麦克风200与主机设备100；如图所示，第一磁铁21与第二磁铁102的位置为非对称布置，同时卡槽为非对称式造型，即保证麦克风200反方向放置入话筒卡槽101时不能被磁吸固定，确保麦克风200能被正确放置。优选的，话筒卡槽101另一端还可以设计手指坑位，用户可以更加便捷从话筒卡槽101内取出麦克风200。
91.上述实施例的技术方案，通过磁吸方式将麦克风固定在话筒卡槽中，增加了麦克风收纳的便利性，能够更好地固定麦克风，降低麦克风从主机设备上摔落的风险。
92.在一个实施例中，参考图7至图8所示，图7是金属触与金属顶针分离状态示意图，图8是金属触与金属顶针结合状态示意图；麦克风200底部设有多个金属触点22；话筒卡槽101的一端设有与金属触点22对应的多根金属顶针103，对应话筒底部设置有金属触点22，金属顶针103通过充电开关 104连接至电路模块14，金属顶针103通过充电开关104连接至电路模块14，充电开关104用于接通或者关闭金属顶针103连接至电路模块14的电源管理电路148；其中，麦克风200放入话筒卡槽101内，金属顶针103与金属触点22对位并接触，通过主机设备100对麦克风200进行充电。具体的，可以在话筒卡槽101一端设置2-6根的金属顶针103，对应麦克风200的底部设置有相应数量的金属触点22，当麦克风200正确放置在话筒
卡槽101内时，金属顶针103与金属触点22对位接触，完成电路连接，以让主机设备100内的电池电量通过电源管理电路148给麦克风200的电池充电。
93.上述实施例的技术方案，通过话筒卡槽内设置的充电开关控制充电，在收纳状态下，能够及时地利用对麦克风进行充电，从而保证麦克风的电源充足，增加麦克风的充电便利性，提升使用体验，麦克风没有放置如话筒卡槽内时，关闭电源管理电路，避免使用过程中沾水等情况对触点造成短路现象，提升使用效果。
94.对于充电开关104的一个实施例，可以采用按压开关104a，参考图9至图10所示，图9是按压开关断开状态示意图，图10是按压开关接通状态示意图；按压开关104a的开关柄a1伸入话筒卡槽101内部；当麦克风200从话筒卡槽101内被取出时，开关柄a1处于最高点，电源管理电路148断开与金属顶针103的连接；当麦克风200放入话筒卡槽101内时，开关柄a1被按压到底，电源管理电路148接通至金属顶针103。
95.上述实施例的技术方案，采用实体按压开关来控制充电，结构简单，设备成本低，易于实现。
96.对于充电开关104的另一个实施例，可以采用霍尔效应开关104b，参考图11所示，图11是霍尔效应开关接通状态示意图；麦克风200底部设有磁铁b1，霍尔效应开关104b的霍尔元件b2用于感应磁铁b1的磁场；当麦克风200从话筒卡槽101内被取出时，霍尔元件b2处于常开状态，霍尔效应开关104b断开金属顶针103与电源管理电路148的连接；当麦克风200放入话筒卡槽101内时，霍尔元件b2处于常闭状态，霍尔效应开关104b将金属顶针103接通至电源管理电路148。
97.上述实施例的技术方案，采用霍尔效应开关来控制充电，可以避免机械实体开关接触，确保开关使用寿命，减少故障，具有更好的使用稳定性。
98.参考图12所示，图12是一个示例的电路模块结构示意图，包括系统主板140，以及设于系统主板140上的电源管理电路148、无线收发模块149、数字音频处理电路146、wifi模块145以及功放模块147，摄像头141和接口面板142也是连接到系统主板140上。其中，无线收发模块149与麦克风 200进行通信，实现无线数据传输功能，数字音频处理电路146实现数字音频数据处理功能，电源管理电路148实现电源控制与管理功能，功放模块147 实现音箱的功放功能。
99.为了更加清晰本技术的技术方案，下面阐述音响单元的优化实施例方案。
100.在一个实施例中，音响单元15可以采用2.1多声道设计方案，参考图13 所示，图13是一个示例的音响单元的电气结构图，音响单元15可以包括立体声高音音箱151和低音音箱152；优选地，参考图14所示，图14是一个示例的音箱布局示意图，立体声高音音箱151发射口可以位于主机外壳11的顶部，低音音箱152的发射口可以位于主机外壳11的正面中部；而其中立体声高音音箱151可以包括左声道音箱151l和右声道音箱151r。
101.上述实施例的方案，配置了2.1立体声分布式音响系统，音频从系统输出到数字音频处理电路146，一般是采用dsp芯片进行处理，dsp芯片通过算法根据业务需求调节声音频响、音色、音调等参数，输出音频信号至功放，功放将音频信号放大，通过导线输出至左声道音箱、右声道音箱及低音音箱；左右声道音箱与低音音箱为上下布局形式，可以形成更好的音响效果。
102.另外，本技术的技术方案中，也可以采用单箱体的2.1单声道设计方案，在该方案
中，在单个音箱中设置左声道音箱151l、右声道音箱151r和低音音箱152。也可以采用2.0单声道设计方案，在该方案中，在单个音箱中设置左声道音箱151l和右声道音箱151r。还可以采用单箱体单声道，采用一个全频喇叭单元。
103.在一个实施例中，为了提升音响效果，对于立体声高音音箱151的设计方案，本实施例的立体声高音音箱的左声道音箱151l和右声道音箱151r分别内置有中高音喇叭单元(图中立体圆圈所示)；为此，对于中高音喇叭单元设计了如下三种方案，具体包括：
104.(1)中高音喇叭单元包括至少一组朝前发声方向布局的喇叭单元；参考图15所示，图15是一个示例的中高音喇叭单元朝前发声方向布局示意图；如图示，前置的中高音喇叭单元可以向前方发射声音信号。
105.(2)中高音喇叭单元包括至少一组朝前和朝上发声方向布局的喇叭单元；参考图16所示，图16是一个示例的中高音喇叭单元朝前和朝上发声方向布局示意图；如图示，前置和顶置的中高音喇叭单元可以向前方和顶部方向发射声音信号。
106.(3)中高音喇叭单元包括至少一组朝前、朝上和朝后发声方向布局的喇叭单元；参考图17所示，图17是一个示例的中高音喇叭单元朝前、朝上和朝后发声方向布局示意图；如图示，前置、顶置和后置的中高音喇叭单元可以向前方、顶部后后方方向发射声音信号。
107.上述实施例中，中高音喇叭大小可以在0.5～2英寸之间，具体结构选择，可以根据设备成本来选择设计方案。
108.在一个实施例中，对于低音音箱152，可以采用密闭式腔体结构或者倒相式腔体结构设计，具体如下：
109.(1)采用密闭式腔体结构设计的方案中，低音音箱152包括内置于密闭式腔体中朝前或朝后布局的低音喇叭单元152a和无源辐射器152b1。
110.参考图18所示，图18是一个示例的低音音箱的密闭式腔体结构设计示意图；如图示，低音音箱可以采用1-2.5英寸的低音喇叭单元，低音喇叭单元和无源辐射器朝前、朝后均可，具体可以根据需求设定。
111.(2)采用倒相式腔体结构设计的方案中，低音音箱包括朝前或朝后布局的低音喇叭单元152a以及朝向前方、侧方或后方布局的倒相管152b2。
112.参考图19所示，图19是一个示例的低音音箱的倒相式腔体结构设计示意图；如图示，倒相式腔体结构采用低音喇叭单元和倒相管的配置，低音喇叭单元朝前朝后均可，倒相管朝向前方、侧方、后方均可。
113.优选的，综合考虑成本、整机抗震、设备内部结构空间，优选倒相式腔体，喇叭朝前发声，倒相孔在侧方的方案。
114.上述实施例的技术方案，可以设置多朝向的喇叭设置，带来更饱满、更沉浸式的听觉体验，在有限的主机内部空间满足优良的k歌声音体验。
115.以上所述仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。