智能音箱的系统设计（4G智能音箱技术方案开发）

智能音箱的系统设计（4G智能音箱技术方案开发）七、4G智能音箱功能介绍六、4G智能音箱的用途三、4G智能音箱设计要求四、4G智能音箱技术开发方案五、4G智能音箱关键技术

我们在听音乐的时候，一般都是会倾向于使用音箱的，因为如果我们单独听音乐的话，一个是声音会太小，另一个原因就是缺少了那种节奏感，仅仅也就是听而已，而且还不能给我们带来好的听觉享受。但是有了音箱就不一样了，我们可以更好的享受音乐，可以从中找到共鸣，更好的沉浸在音乐中。现在音箱的种类是有很多的，每个人选择音箱的种类也是不一样的。4G智能音箱不仅应用广泛，在很多地方都可以看到4G智能音箱的身影，比如说移动电话、PDA、智能耳机、笔记本电脑等，而且4G智能音箱的操作也是很简便的，只要连接了就可以直接使用。当然4G智能音箱还有传输速度快、传输距离适中等特点，也正是因为4G智能音箱的这些特点，所以4G智能音箱现在也是比较受欢迎的。

目录

一、4G智能音箱方案介绍

二、4G智能音箱的优点

三、4G智能音箱设计要求

四、4G智能音箱技术开发方案

五、4G智能音箱关键技术

六、4G智能音箱的用途

七、4G智能音箱功能介绍

二、4G智能音箱的优点

随着人们对于无线电子产品的青睐，无线音箱逐渐成为年轻人家里必不可少的设备，其中的4G智能音箱是近年来较热门的无线音箱产品，它小巧美观，可以算的上是一家装饰家居的艺术品，放在哪里都很和谐，播放出来的歌曲音质饱满动听。蓝牙连接手机后，可以通过手机控制4G智能音箱。加入AI算法可自主学习，功能更加强大。

1、方便携带

在户外聚会活动时，没有一点音乐怎么能挑起气氛呢，那么小巧精致的4G智能音箱绝就是不能忘带的神器。体积小可拿在手里，挂在书包上、挂在树上等等，完全不占你的地方，绝对的神器无疑。

2、触摸式唤醒

借鉴于触摸式台灯的灵感，音箱上不需要加按键，只需要触摸音箱即可打开音箱，是的音箱的整体简洁大方，符合现代年轻人的极简主义风格;当你离音箱较远时，也可以手机蓝牙唤醒音箱。

3、良好的音质

4G智能音箱采用小口径大磁路设计和先进的DRC动态压缩算法，让大音量也不会出现破音，低频下潜能带来震撼低音效果，声音真实，真正的小身材大音量。

4、增值功能

4G智能音箱还有一些增值功能，比如查天气、打电话、发微信、甚至智能设备都可以通过4G智能音箱控制，这些小功能和服务，是4G智能音箱比其他竞品独有的优势。

实际上，4G智能音箱在刚开始面世的时，存在音质一般、智能不足、远场识别差等问题，但是随着科技的进步，4G智能音箱的方案在不断改进，才有了现在的多功能4G智能音箱。

三、4G智能音箱设计要求

4G智能音箱是音箱升级的产物，是家庭消费者用语音控制的一个智能化设备。譬如：人们可以通过4G智能音箱点歌曲、上网购物或是了解天气预报等。同时，它也可以对智能家居设备进行控制，比如打开窗帘、设置冰箱温度、提前让热水器升温等。而关于这一智能设备要如何开发，则可以从以下4大方面了解：

1、4G智能音箱的控制方式

据了解，传统的非4G智能音箱一般通过遥控器或机身按钮进行控制。而当下4G智能音箱使用的遥控器越来越被看作是备用功能。而常用的控制功能，是通过APP/微信/支付宝小程序进行控制。并且，4G智能音箱同时还兼容手势识别、语音控制、挥手感应等控制方式。

这就意味着，企业在对4G智能音箱解决方案进行开发时，除了要注意微信、支付宝、APP等进行开发外，还应设置手势识别、语音控制能开发功能。

2、4G智能音箱的通信手段

4G智能音箱是通过蓝牙、WIFI、NFC等信息传输方式来传递信息。NFC通常在手机和音箱连接的瞬间连接，简单直接，不会有复杂的使用过程。与此类似，有的4G智能音箱还采用了声波连接的方式，在一定范围内进行传输，质量和蓝牙、WIFI平分秋色，只是WIFI的成本略高，但对于智能开发端的企业，可以抹平这个差价。

3、4G智能音箱的功能开发

从上可知，4G智能音箱的功能包含了集成机音机、播报天气、闹钟等常见功能，除此以外，还具有朗读、智能座机、甚至智能电视机以及智能语音机器人助手等功能。这些功能可以指引4G智能音箱进行语音购物、语音信息查询、语音视频聊天等。

而这意味着，4G智能音箱解决方案的投资人，在对其进行开发时，在功能设置上也不应马虎。

4、4G智能音箱关键性技术

了解项目开发的人都知道，音箱本来就是强调品牌且技术门槛较高的领域。而4G智能音箱是传统音箱的升级，它不仅有基础的技术开发，还将声学设计、无线技术、语音识别、远场拾音、语义分析等众多技术互融在一起。

不仅技术复杂，而且更加依赖音乐内容平台支持。而这一切，都离不开小型便捷与低音增强技术、无线技术及声音对码技术以及远场语音唤醒识别技术等。

四、4G智能音箱技术开发方案

随着音响技术的发展，小体积音响依然具备非常好的音效;通过集成蓝牙芯片可以让音响与手机进行通讯，实现丰富的控制功能;但是目前的小音箱的结构较为普通，类似于收音机的结构，便携性、美观度都存在非常大的不足。

1、4G智能音箱技术实现要素

新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种4G智能音箱，其外形美观，易于携带和摆放;还具备移动电源功能。

新型解决其技术问题所采用的技术方案是：4G智能音箱，包含壳体，壳体的横截面形状为四边形，四边形的上下两个边为对称的弧线形边，左右两个边为直线边;

壳体正面均布设置有喇叭口;壳体背面设置有背面防滑垫;壳体侧面连接有用于穿设使用者手指的挂绳;

壳体顶面为平面，且设置有多个按键;壳体底面为平面，且设置有多个接口;壳体底面还设置有底面防滑垫;

壳体内部设置有控制器、蓝牙芯片、WIFI模块和移动电源模块。

2、新型的优选实施方式和进一步的改进点如下

1)控制器包含MCU;MCU与蓝牙芯片、WIFI模块连接;移动电源模块包含电池模组、LED照明灯、充电接口;LED照明灯内嵌安装在壳体上，电池模组安装在壳体内部，充电接口安装在壳体底面;

MCU还连接有状态显示电路、LED光源控制电路、直流输出电路、USB接口电路、充放电控制电路、电压检测电路;LED光源控制电路与LED照明灯连接;MCU还连接有喇叭模块和显示屏;显示屏设置在壳体顶面。

2)按键包含开关按键、音量加碱按键、播放/暂停按键、模式切换按键;接口包含充电接口、USB接口、SD卡插槽和耳机插口。

3)壳体的横截面四边形的面积由中间向上下两边逐渐减小。

进一步的是：电池模组选用大容量的高分子聚合物锂离子电池;直流输出电路、USB接口电路的输入端，MCU的I/O口连接电压检测电路的输出端，直流输出电路的输出端连接输出接口的输入端，电压检测电路与充放电控制电路的输出端分别连接电池模组的输入端，电源管理模块输入端连接充电接口的输出端，电源管理模块的输出端连接电池模组的输入端。

3、新型与现有技术相比具有以下优点

新型公开的4G智能音箱，包含壳体，壳体的横截面形状为四边形，四边形的上下两个边为对称的弧线形边，左右两个边为直线边;该结构类似于女士手拿包的结构，易于携带，外形美观;

新型的壳体正面均布设置有喇叭口;壳体背面设置有背面防滑垫，背面防滑垫易于摆放和手部抓握;壳体侧面连接有用于穿设使用者手指的挂绳;挂绳结构使得整体造型更加接近女士手拿包结构，同时也能够让手指穿过便于携带;

新型的壳体顶面为平面，且设置有多个按键;壳体底面为平面，且设置有多个接口;壳体底面还设置有底面防滑垫;壳体底面作为摆放时候的底面，通过防滑垫使得摆放更加稳定，底面设置接口易于实现稳定摆放;

新型的壳体内部设置有控制器、蓝牙芯片、WIFI模块和移动电源模块。WIFI模块能够实现无线上网，可以通过现有技术安装APP后实现联网播放音频。

4、4G智能音箱技术特征

1)4G智能音箱，其特征在于：包含壳体，壳体的横截面形状为四边形，四边形的上下两个边为对称的弧线形边，左右两个边为直线边;

壳体正面均布设置有喇叭口;壳体背面设置有背面防滑垫;壳体侧面连接有用于穿设使用者手指的挂绳;

壳体顶面为平面，且设置有多个按键;壳体底面为平面，且设置有多个接口;壳体底面还设置有底面防滑垫;

壳体内部设置有控制器、蓝牙芯片、WIFI模块和移动电源模块。

2)控制器包含MCU;MCU与蓝牙芯片、WIFI模块连接;移动电源模块包含电池模组、LED照明灯、充电接口;LED照明灯内嵌安装在壳体上，电池模组安装在壳体内部，充电接口安装在壳体底面;

MCU还连接有状态显示电路、LED光源控制电路、直流输出电路、USB接口电路、充放电控制电路、电压检测电路;LED光源控制电路与LED照明灯连接;MCU还连接有喇叭模块和显示屏;显示屏设置在壳体顶面。

3)按键包含开关按键、音量加碱按键、播放/暂停按键、模式切换按键;接口包含充电接口、USB接口、SD卡插槽和耳机插口。

4)壳体的横截面四边形的面积由中间向上下两边逐渐减小。

5)4G智能音箱，其特征在于：电池模组选用大容量的高分子聚合物锂离子电池;直流输出电路、USB接口电路的输入端，MCU的I/O口连接电压检测电路的输出端，直流输出电路的输出端连接输出接口的输入端，电压检测电路与充放电控制电路的输出端分别连接电池模组的输入端，电源管理模块输入端连接充电接口的输出端，电源管理模块的输出端连接电池模组的输入端。

5、4G智能音箱技术总结

4G智能音箱，其包含壳体，壳体的横截面形状为四边形，四边形的上下两个边为对称的弧线形边，左右两个边为直线边;壳体正面均布设置有喇叭口;壳体背面设置有背面防滑垫;壳体侧面连接有用于穿设使用者手指的挂绳;壳体顶面为平面，且设置有多个按键;壳体底面为平面，且设置有多个接口;壳体底面还设置有底面防滑垫;壳体内部设置有控制器、蓝牙芯片、WIFI模块和移动电源模块。

五、4G智能音箱关键技术

4G智能音箱是强调品牌且技术门槛较高的领域。它将声学设计、无线技术、语音识别、远场拾音、语义分析等众多技术互融在一起。不仅技术更为复杂，而且更加依赖音乐内容平台的支持。其中，技术就是4G智能音箱的根本。

1、小型便捷与低音增强技术

市面上常见的4G智能音箱都凭借着小巧精致的特点，吸引了不少消费者的注意。而音箱体积的缩小，则给开发人员带来了很大的技术考验。

从技术层面看，要对音箱的小型便捷与低音特点上进行增强，则可以通过以下两大类方法：其一是箱体的结构设计，例如结构上可采用密封式，倒相式、迷宫式、声波管式和多腔谐振式等等。这些结构，需要专业的数据计算确定。而适当的设计可以有效提升音箱的音质和低音效果。

2、无线技术及声音对码技术

4G智能音箱解决方案的技术问题，除了要注意小型便捷与低音外，无线与声音对码技术也是关键性的开发技术，而这两个技术都涉及到声学。

从相关资料了解到：要想对这两项技术进行开发升级，就必须使用声波通讯对码技术。这种技术是利用声波调制技术，将Wifi连接需要的信息通过手机的喇叭发送到4G智能音箱上，然后利用4G智能音箱本身配置的麦克风接收声音信号进行解调获取信息，从而完成配置联网，用户仅仅需要在手机屏幕上输入信息即可。

3、远场语音唤醒和识别技术

目前市面上出现的4G智能音箱品牌众多。而决定其能否长远发展的关键技术还在于远场语音唤醒和识别技术。关于这一技术，可以有主动和被动两种方法。而于开发人员来说，被动方法才是研究的关键。

被动的远场语音唤醒技术又称为麦克风阵列技术，这个技术，对于开发人员来说一直是个技术难点。据了解，结构设计和器件设备是制约麦克风阵列应用的重要因素。这里涉及到技术算法和后台设置，必须要找专业的软件开发人员才能解决这些问题。

六、4G智能音箱的用途

智能音箱不仅仅是音箱，它是新一代的人机交互的入口。它以4G智能音箱的形式集成了播放网络音乐、查询各类信息、语音娱乐互动甚至控制智能家电等功能于一身。依托这些年来人工智能和语音识别技术的高速发展，如今的智能音箱可以对用户的语音指令进行正确且及时的反馈。

1、主要用途

1)共享网络电台

独乐乐不如众乐乐，当我们在聚会时想与大家分享自己收藏的音乐时，你一定会首先想到音箱，而4G智能音箱在这时一定是最好的选择，在室内几乎不受到距离限制。

2)提升游戏体验

起初手机游戏只是为了打发时间而设计，但随着硬件水平的提升，如今的手机游戏已经非常强大，无论从视觉效果、音效还是游戏性等方面都已经达到了很高水平，像Gameloft、Popcap等公司，都有大量优秀的手机或平板电脑平台的游戏。另外如DJMax等音乐游戏，对声音输出的要求会更高。

3)满足影视需求

在线看电影、电视剧也在成为随身设备的重要功能之一，由于在线视频软件使用方便，很多人回到家甚至也不再用电脑看视频，而使用iPad或是手机，一来操作简单，另外一个优势就是无论是蜷缩在沙发中、躺在床上还是坐在书桌前，手机使用起来肯定是比电脑方便得多，这样的随意性显然不适合有线音箱。

2、特殊用途

1)蓝牙音响可以作为车载音响，如放在车上，连接手机蓝牙或者是连接车载蓝牙，随时可以播放音乐，接打电话，无论上班出行还是外出旅游都是不错的选择。

2)蓝牙音响可以作为居家的一个装饰品，他的外观，颜色显得时尚有档次，更符合现代的居家装饰，再加它独有的无线播放音乐，既可以播放音乐陶冶情操又可以装饰提供视觉审美。

3)蓝牙音响还可以做为骑行运动的必备品，在户外难得释放自己的机会，再加上音乐的陶冶更是一种不尽的享受。

4)蓝牙音响还可以作为礼品赠送，作为礼品，蓝牙音响的档次和价值都是不失礼节的选择。

5)蓝牙音响也可以做为儿童早教产品来使用，选择好的蓝牙音响如音响效果，等可以重复播放儿歌，音响的抗摔性还是比较可观的。

6)蓝牙音响也可以做为学习机来使用，它具有重复播放，可插卡等功能，恰好满足学习各种资源的性能。

7)蓝牙音响也可以当做手机来使用，只要连接了手机后，不论是在车上还是在户外、家里都可以一键接打电话。

七、4G智能音箱功能介绍

从目前来看，智能音箱已经拥有非常多的使用体验，在语音交互、远场拾音、智能家庭中控方面已经做的相当出色了。并且，在内容上也非常之丰富，让人们看到了智能音箱在未来的真正价值。

1、语音交互体验：目前国内推出的4G智能音箱也在语音交互方面也进行了更加深入的研究，提升了4G智能音箱对于自然语义的理解。用户可以通过语音来操控4G智能音箱，从最基本的语音点歌，到相对比较复杂的上网购物，语音交互都是4G智能音箱的核心所在。

2、有声资源播放：音箱作为一种播放载体，自然离不开内容的支撑，而对于4G智能音箱来说，内容不再仅仅只是音乐一种，而是包括各类有声资源。

3、智能家居控制4G智能音箱一直被看作是未来的家庭智能控制终端，而这也是各大厂商十分看重的一点。从现阶段的发展情况来看，4G智能音箱已经能够控制基本的智能家居设备，就像一个万能的语音遥控器，可以控制灯光、窗帘、电视、空调、洗衣机、电饭煲等智能家居设备。不过这些功能的实现需要家居设备支持，所以在智能家居设备尚未普及的情况下，4G智能音箱想要成为家中的控制终端还需要很长一段时间。

4、生活O2O服务：生活服务也是4G智能音箱非常重要的一方面功能，可以通过与第三方应用的合作，提供查询周边、餐厅促销信息、路况、火车、机票、酒店等信息。通过自身依靠的强大电商平台，用户通过语音可以在音箱上是实现购物，或者借助第三方应用，实现其他类型的O2O服务。比如：打车、订机票、餐厅、查物流等，可以在不打开。

5、生活小工具：基于家庭的使用场景，4G智能音箱还开发了一些非常实用的小工具。如有些4G智能音箱，它拥有如计算器、单位换算、查限行、星座运势、留言机等小工具，在日常生活中用途还是很多的，而且相比人们常用的智能手机，4G智能音箱只需“动嘴”，自然也会更加方便。

八、4G智能音箱APP开发

4G智能音箱APP其主打海量音乐、语音搜索、家居中控，为用户带来无限畅快的智能化家居体验。用户可以通过全语音操控指定制关键词并激活语音识别，实现在播放音乐过程中能够轻松对音箱进行控制。当然这个功能还是限制于4G智能音箱上，APP的开发是依附于4G智能音箱的，APP的功能则是通过4G智能音箱来体现。

4G智能音箱APP开发功能方案浅析如下：

1、无线连接功能：通过蓝牙技术可以将4G智能音箱与手机APP终端实现无线连接功能，实现对于远程的控制。

2、歌曲点播功能：直接通过4G智能音箱APP或者是4G智能音箱直接通过语音在线点播歌曲，远程无线控制。

3、音乐控制功能：音乐控制主要音量控制、播放时间设置、进度条控制等功能，4G智能音箱与APP的配合使用，控制的模式更加丰富。

4、音乐播放功能：通过其他音乐APP可以在线进行音乐的播放，连接以后其他的音乐APP可以这样播放。

5、电话通讯功能：也就是通过4G智能音箱可以实现电话通讯功能，通过4G智能音箱也可以接电话。

6、精品商城功能：4G智能音箱APP可以带来更多品牌中的商品的在线购买消费，也是一个商家商品的宣传平台。

九、4G智能音箱的特点

4G智能音箱是依靠蓝牙传输协议进行信息传输的音箱，不需要用数据线或音频线连接，换言之这是一种无线音箱，但使用的前提是提供音频的设备也有蓝牙功能，如我们平时用的手机和电脑要看它有没蓝牙模块，更重要的是要能在播放音乐时能进行蓝牙连接。

1、应用广泛

蓝牙技术规格全球统一，移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、汽车、医疗设备、电脑外设等众多设备，只要拥有蓝牙适配器，就能轻松连接蓝牙设备，进行数据传输或语音通信，广泛普及，兼容性好。

2、操作简便

蓝牙技术是一项即时技术，它不要求固定的基础设施，且易于安装和设置，不需要电缆即可实现连接，使用非常方便，只需简单完成配对就可投入使用，操作门槛较低。

3、传输速度较快

相比于红外等其他方式，蓝牙传输协议在速度上有着明显的优势，蓝牙4、0理论最高速度达到24Mbps，更快的速度就可以保证更高的音质，使其有足够的能力承载码率更高的音乐。

4、传输距离适中

蓝牙的传输距离一般在10米以内，正好是一个房间的大小，并可隔墙传输数据，非常适合家居环境使用。

十、4G智能音箱的工作原理

一个简单的4G智能音箱基础包括：电源，扬声器，箱体。具体包括：数据同步接收模块(包含EPROM)，数字模拟转换模块(D/A)，功放模块(前置运放 后级功放)。

普通便携式4G智能音箱是通过3、5mm音频插头直接获得音频信号源，然后通过内部放大电路对音频信号进行放大处理再推动扬声器发声。现在把蓝牙耳机的音频输出端并联在便携式音箱的3、5mm插头上，这样手机便可通过蓝牙将音频信息发送至蓝牙耳机，音箱便可放大由蓝牙耳机发出的音频信号，达到扩音的目的。

十一 、4G智能音箱使用方法

作为一款4G智能音箱，语音识别功能应该是他的最基础功能，目的就是解放我们的双手双脚。在4G智能音箱的使用过程中，主要是通过蓝牙进行连接，然后用户即可通过语音的方式，来控制智能家居、播放音乐等。

1、首先你的电脑必须带有蓝牙模块 如果没有请配置一个USB接口的蓝牙接口。

2、有了蓝牙模块后电脑还必须安装一款蓝牙管理软件 比如IVT BlueSoleil 安装IVT BlueSoleil后把外置蓝牙(如果电脑没有内置蓝牙)插入电脑USB接口

3、打开该软件 打开4G智能音箱电源 双击软件界面中的搜索设备 当找到4G智能音箱

4、设备后 双击搜索服务 会找到蓝牙高质量音频服务 此时可能需要输入连接密码 输入密码后提示连接成功

5、此时会自动把音频设备切换到4G智能音箱 可以使用4G智能音箱播放音乐了。

十二、4G智能音箱发展前景

随着数码科技的发展，越来越多的新技术应用于音响产品，无线音频、数字音频、数字功放、数字音频中心等新技术将推动音箱市场的发展。音箱将由之前单一的回放设备，变为整合多种功能的设备，一些产品甚至可以连接互联网，直接从网上获取音乐文件或收听网络电台。此外，近年来消费者越来越重视音响产品的理念设计以及外观设计，甚至某些消费者对音响产品的需求可能并不仅仅是为了获得好的声音表现，其充当做装饰的意义远远要大于本身的音质。这在运动、户外市场表现尤为明显，这些消费者在购买音响产品的时候首先会关注外观，而不仅仅是它的音质以及是否能够满足自己的聆听需求。