智能家居企业：智能家居企业组织结构图

信息来源：互联网发布时间：2024-12-07

首先说明一下，本人并没做过智能音箱类结构，至于为什么会写有关智能音箱相关的内容，主要原因是想通过自己总结下智能音箱类硬件结构的共性点以及注意点，以便日后能用得上，在写本篇之前，本人也拆解过自己的音箱，但是为了寻找共性，通过网上查询不少资料，

智能家居企业：智能家居企业组织结构图

首先说明一下，本人并没做过智能音箱类结构，至于为什么会写有关智能音箱相关的内容，主要原因是想通过自己总结下智能音箱类硬件结构的共性点以及注意点，以便日后能用得上，在写本篇之前，本人也拆解过自己的音箱，但是为了寻找共性，通过网上查询不少资料，由于资料太杂太泛，看过后也容易忘记，故想亲自一个一个字敲下来加深印象，同时也加强理解。

智能音箱，相信很多人都有，也都用过，加上节前公司抽奖抽中的，本人已经有两个了，实际上两个音箱功能上并没有多大差别，就像不同手机一样，功能都差不多，主要差别在于配置的不同导致的体验不一样比如说，语音方案不一样，可能就体现在唤醒成功率、语音识别、语义理解、拾音距离、降噪能力等的不同；扬声器的排布以及质量不同，所表现出来的音效、音质就不同；当然还有内容的不同，比如这一家的音箱音乐合作方是QQ音乐，另外一家音箱的合作方是网易云音乐，你让它播放同一首歌，两个音箱可能听到的不是同一个人唱的。

在智能音箱之前，已经出现过蓝牙音箱了，然而现在的智能音箱跟以前的蓝牙音箱有什么区别呢？以下是网上的回答：1、首先是连接方式不同，蓝牙音箱内置蓝牙芯片，以蓝牙连接取代传统线材连接的音响设备，通过与手机平板电脑和笔记本等蓝牙播放设备连接，达到方便快捷的目的。

而智能音箱主要是通过WI-FI连接相关设备，也就是说要通过网络联接相关设备　2、功能上不一样，蓝牙音箱采用的是我们非常熟悉的蓝牙无线连接方式，它在使用中需要手机+音箱才能实现音频播放，一旦脱离手机等将无法独立使用。

比如蓝牙音箱与手机对连后，就接管了手机的音频播放，手机的所有声音都会由蓝牙音箱发出来而智能音箱采用的是WI-FI网络连接方式，可完全脱离手机、平板等智能设备后自主播放各种影音，无需依附于任何外在设备，这也是它与蓝牙音箱在使用上最大不同。

此外联上网的智能音箱，可以放歌、听新闻，查询天气，配合其它一些设备，它还可以实现家电的控制，一句话概括就是，智能音箱未来将有无限可能所以智能音箱就是一种具备语音交互，可提供内容服务、互联网服务，以及场景化智能家居控制能力的设备。

由于智能音箱有很大的想象空间，所以国内外巨头都争相进入这个行业卡位。

智能音箱跟蓝牙音箱在结构上的最大差别就是多了语音模块，由于语音模块的硬件结构要求，导致了目前智能音箱的结构形态的差别不大以下是我个人通过脑图的方式总结了智能音箱硬件结构相关的知识点，如看不清可以点击图片放大查看。

由于内容太多，以下我只针对几个方面进行详细介绍01 麦克风阵列麦克风阵列，从字面上，指的是麦克风的排列，也就是说由一定数目的声学传感器(一般是麦克风)组成，用来对声场的空间特性进行采样并处理的系统通俗地讲就是相当于在音箱上加了耳朵，这样音箱就会听到声音、并理解声音、最后进行反馈。

目前市场上成熟的麦克风阵列方案的主要包括：科大讯飞的2麦、4麦和6麦方案，思必驰的6+1麦方案，云知声（科胜讯）的2麦方案，以及声智科技的单麦、2麦阵列、4（+1）麦阵列、6（+1）麦阵列和8（+1）麦阵列方案等。

市场主流的智能音箱一般都有4麦以上，那为什么要这么多个麦，一个不行吗？当然可以，但是效果会很不好，主要是应用场景的不同，方案就不同，单麦方案只要应用在近距离的场景下，如手机语音，如果应用在远距离场景下，这样的场景下会存在大量的噪音、混响以及回声，试想一下，如果只有一个麦，在麦和人的半径距离上，麦接收到声音时差是一样的，音箱就很难分辨谁跟它说话，距离越远效果越差。

如果有多个麦，不同麦就收到声音的时差就不一样了，这时会形成一个波速区域，区域外的视为噪音，并通过算法抑制去除，这样麦克风就可以分辨方向，当然也是有精度范围的，但是，麦越多，定向精度越高这时，又有个问题，如果在同样的距离，不同的方向，2个人同时说话，音箱到底听谁的，所以这里别人发明了一个唤醒的方法，就是每次都需唤醒一次，哪个方向上的人唤醒了音箱，音箱就先听谁的，这也是目前智能音箱的一个缺点：就是不能同时分辨两个以上的人声。

这样的缺点就是每次对话都需要唤醒且只能一对一对话，这样体验就不是很好，所以现在有个叫声纹识别的技术，就是能记住唤醒人的声音，就好像你熟悉的人从你身后叫你，即使你没看到他，你也知道叫你的人是谁这个技术目前还没太成熟，相信会很快推上市场。

一、麦克风阵列在结构设计上的一些要求（以科大讯飞的5麦方案为例，其他方案如6麦、8麦类似，以下参考值均为讯飞官网参考资料）。

1、五麦环形阵列呈圆形布局，其中4个麦均匀分布在圆周，1个麦在圆心，圆直径为54mm；（这个直径跟算法有关系，不可随意更改，这也是市场上智能音箱的麦克风阵列处的外观都差不多的原因之一）2、圆心的麦克风允许高出圆平面、但高度差不超过10mm；

（麦克风阵列处最好是平面，这也是限制ID的原因之一）3、圆平面和水平面之间可以有一定夹角，但夹角不能超过10°；（麦克风阵列处最好是平面，这也是限制ID的原因之一）4、麦克风阵列的零度方向必须和产品的正面朝向保持一致。

二、麦克风阵列结构设计建议：

2 驻极体麦克风安装方式1）面壳安装方式该结构方案麦克风阵列和硅胶套装配后固定于面壳上，通过面壳上的拾音孔进行录音采集。如下图：

2）非面壳安装方式（不建议）所有麦克风在一个开放空间内（如图 17 所示），麦克风本身不需要声腔结构，可以是裸露的。

3 硅麦克风安装方式首先硅麦不同于驻极体麦，硅麦一般贴片的，所以硅麦相对于驻极体麦对ID的限制更加严格，麦的正上方弧面应尽量小，否则孔深太大。

硅麦按进音孔的位置分有两种：一种是上进音，另一种是下进音，其中下进音的对应PCB板子需穿孔。

其两种安装方式如下：

其中 L 表示深度，D 表示开孔直径，结构设计时，需要保证开孔尽量大（D>1mm）,孔深尽量小（L<5mm），建议保证 L/D < 31）为保证密封性，面板与PCB板之间以及硅麦本身都要选用硅胶保护套、密封圈或泡棉密封，推荐poron。

2）为避免麦克风直接硬性接触面板产生震动，采用的硅胶保护套尽量选择较软的。3）为了防止 MIC 音孔被堵，需要安装防尘网。

结构设计时需要避免谐振空腔的出现，如下图：

4 麦克风与扬声器之间的距离要求结构设计时，应保证扬声器发声孔方向和麦克风拾音方向不在同一方向，扬声器和麦克风距离尽量远，扬声器到麦克风的声压不超过 90 分贝（在麦克风处测得），人声音量和扬声器音量强度信噪比不低于-25dB（人声到麦克风的声压约65分贝）。

建议调试步骤：1) 在扬声器最大播音音量下，确保麦克录音不截幅，2) 在扬声器最大播音音量时，距离麦克 3~5 米进行唤醒测试（超过 3 米人声需要适当提高），如果不能正常唤醒，则需调小功放增益，直到能正常唤醒为止。

02 音箱模块首先是方案的确定，音箱方案需同时考虑成本以及音质，在硬件结构上，不同的方案选择不同的扬声器数量与质量，最终的成本会相差很大方案1：多个高音扬声器+低音扬声器采用这种方案的代表厂商有苹果的HomePod和华为的SoundX，这两款都是高端产品，扬声器的品质都不错。

苹果的HomePod

华为的SoundX这两款音箱外形看起来很相似，但是内部布局还是有些差别的，相同点都是实现了360°环绕声，差别在于：1、苹果的HomePod采用1个低音扬声器，且出音方向朝上，这样麦克风阵列为了避免干扰得考虑远离出音方向，苹果的做法是往下移到音箱中部，

但是这种麦克风阵列方式目前只有苹果这么做，估计通过算法优化了高音扬声器是7个均分阵列，但是出音方向是朝下的2.华为的SoundX采用2个低音扬声器，且左右对称摆放，采用的是帝瓦雷（法国高端音响品牌，成立于2007年，总部设于巴黎）的低音增强技术，至于他们为啥合作，看下图，细品！高音扬声器和麦克风阵列都是常规布局方式了，这里不细说了。