CN101578890B - 具有防电磁干扰手段的阵列话筒 - Google Patents

Abstract

一种具有防电磁干扰手段的阵列话筒，包括一电路板、一第一话筒、以及一第二话筒。其中电路板包括一第一层、一第二层、以及一第三层，第二层设置在第一层以及第三层之间。第一层包括一第一屏蔽部，第一屏蔽部具有一固定电位，第三层包括一第二屏蔽部，且第二屏蔽部的电位与第一屏蔽部相同，第二层包括一导电部，导电部在第一屏蔽部以及第二屏蔽部之间延伸。第一话筒设置在电路板的第一层上。第二话筒设置在电路板的第一层上，并且经由电路板的第二层的导电部而电性连接到第一话筒。

Description

具有防电磁干扰手段的阵列话筒

技术领域

本发明关于一种具有防电磁干扰手段的阵列话筒。

背景技术

请参阅图1，图1所示为一常见于各种声音通信装置中所使用的传统话筒100，此话筒100包括一驻极体传感器(Electret Sensor)120以及一集成电路(例如J型场效应晶体管J-channel Field Effect Transisto，J-FET)140，驻极体传感器120以及集成电路140设置在一外壳110中，驻极体传感器120包括一薄膜121以及一背板122，薄膜121以及背板122均永久带电而组成一电容。外来的声波经由外壳110的顶部的开孔112进入后会接触到薄膜121，使薄膜121产生机械振动，此等振动随即被转换成电子信号，而电子信号的电压大小以及频率将对应于声波的变化而发生改变，集成电路140将此电子信号放大，并且产生一输出信号。另外，集成电路140安装在一电路板130上，并且经由外壳110底部的开孔114而电性连接至外部电路(未图示)。外壳110由金属所制成，用以保护集成电路140免受电磁干扰(ElectromagneticInterference，EMI)。

以上叙述的防止电磁干扰(EMI)的手段，并无法提供阵列话筒充分的保护，其一般包括二个以上的话筒设在一电路板之上，外来的电磁波可穿透电路板，然后影响到话筒内部的集成电路。

发明内容

本发明提供一种具有防电磁干扰手段的阵列话筒。本发明的阵列话筒包括一电路板、一第一话筒、以及一第二话筒。其中电路板包括一第一层、一第二层、以及一第三层，第二层设置在第一层以及第三层之间。第一层包括一第一屏蔽部，第一屏蔽部具有一固定电位，第三层包括一第二屏蔽部，且第二屏蔽部的电位与第一屏蔽部相同，第二层包括一导电部，导电部在第一屏蔽部以及第二屏蔽部之间延伸。第一话筒设置在电路板的第一层上。第二话筒设置在电路板的第一层上，并且经由电路板的第二层的导电部而电性连接到第一话筒。

第一话筒可包括一第一屏蔽外壳，电性连接到第一屏蔽部，第二话筒包括一第二屏蔽外壳，也电性连接到第一屏蔽部。

本发明的阵列话筒可还包括另一导电部，穿过第一层、第二层、以及第三层，而电性连接第一屏蔽部以及第二屏蔽部。

第二屏蔽部可接地。

本发明的阵列话筒可还包括另一导电部，电性连接到第一话筒并且穿过第一层、第二层、以及第三层，用以在第一话筒以及一外部电路之间传送信号。

第一话筒可包括一第一屏蔽外壳，在第一屏蔽外壳上设置有一声音开孔。

第一话筒可包括一第一屏蔽外壳，在电路板上设置有一声音开孔，连通至第一屏蔽外壳的内部。

第一话筒可为一指向性话筒。

第一话筒或可为一全向性话筒。

下文特举优选实施例并配合附图做详细说明。

附图说明

本发明可借由阅读随后的详细说明及例子，并参照以下的附图而获得更完整的了解，其中：

图1为一传统话筒的剖面图；

图2A为依据本发明的阵列话筒的第一实施例的剖面图；

图2B为电路板的第一层的立体图；

图2C为电路板的第二层的立体图；

图2D为电路板的第三层的立体图；

图3为依据本发明的阵列话筒的第二实施例的剖面图；

图4为依据本发明的阵列话筒的第三实施例的剖面图；

图5为依据本发明的阵列话筒的第四实施例的剖面图。

具体实施方式

以下说明本发明的最佳实施例。此部分的说明用于说明本发明的原理，并非用于限制本发明。本发明意在请求的权利范围记载于权利要求书之中。

请参阅图2A，图2A为依据本发明的阵列话筒的第一实施例的剖面图，此阵列话筒包括一第一话筒200、一第二话筒200’、以及一电路板270。第一话筒200以及第二话筒200’同时设置在电路板270上，在本实施例中，第一话筒200以及第二话筒200’均为全向性话筒(Omni-directionalMicrophone)。

第一话筒200以及第二话筒200’共同利用一集成电路240来处理声音信号，此集成电路240内含数个模拟数字转换电路(Analog-to-digital Converter，ADC)。电路板270共有三层271、272、273，图2B显示集成电路240所在的第一层271，此集成电路240借由导线235而接地、同时利用导线234得到所需的电力、利用导线233接收时钟信号、经由导线230接收由第一话筒200传来的声音信号(下称第一电子信号)、经由导线231接收由第二话筒200’传来的声音信号(下称第二电子信号)、然后借由导线232送出数据信号。电路板270的详细结构叙述如下：

电路板270包括第一层271、第二层272、以及第三层273，其中第二层272夹在第一层271以及第三层273之间。图2B、2C以及2D显示第一、二以及三层的立体图。请参阅图2B，图2B为电路板270的第一层271的立体图。第一层271具有一绝缘基板2719，在绝缘基板2719的顶面上设置有导电部2712、2715、2716、2717、2718以及第一屏蔽部2711，且导电部2712、2715、2716、2717、2718由第一屏蔽部2711所包围着，须注意所有的导电部2712、2715、2716、2717、2718均与第一屏蔽部2711隔开而电性绝缘。请参阅图2C，图2C为电路板270的第二层272的立体图。第二层272具有一绝缘基板2729，在绝缘基板2729的顶面上设置有多个彼此间隔开的导电部2721、2722。请参阅图2D，图2D为电路板270的第三层273的立体图。第三层273具有一绝缘基板2739，在绝缘基板2739的底面设置有一第二屏蔽部2731以及多个导电部2732、2733、2734，而且彼此间互相隔开而绝缘。

请再参阅图2A，一导电部274穿过第一层271而电性连接第一层271的导电部2712以及第二层272的导电部2721。另一导电部275穿过第一层271而电性连接第一层271的导电部2715以及第二层272的导电部2721。还有一导电部276穿过第一、二、三层271、272、273而电性连接第一层271的导电部2716以及第三层272的导电部2732。另外由图2B、2C、2D可了解，导电部277、278、279由第一层271的顶面开始延伸(图2B)，穿过第一、二、三层271、272、273，然后延伸到第三层273的底面(图2D)，使得第一层271的导电部2717以及第三层273的导电部2733经由导电部277而电性连接，第一层271的导电部2718以及第三层273的导电部2734经由导电部278而电性连接，第一层271的导电部2711以及第三层273的第二屏蔽部2731的接地区2735经由导电部279而电性连接。

第一话筒200包括一第一屏蔽外壳210、一第一驻极体传感器220、以及前述的集成电路240。第一屏蔽外壳210连接到电路板270的第一层271，集成电路240以及第一驻极体传感器220均设置在第一屏蔽外壳210内，而第一驻极体传感器220经由导线230电性连接到集成电路240。第一屏蔽外壳210接触于第一层271的第一屏蔽部2711，并且具有一声音开孔212以接收外界声音。第一驻极体传感器220包括一薄膜221以及一背板222。

第二话筒200’包括一第二屏蔽外壳210’以及一第二驻极体传感器220’。第二屏蔽外壳210’连接到电路板270的第一层271，第二驻极体传感器220’设置在第二屏蔽外壳210’内，而且经由导线230’、导电部2712、274、2721、275、2715、以及导线231而电性连接到集成电路240。另外，第二屏蔽外壳210’接触于第一层271的第一屏蔽部2711，并且具有一声音开孔212’以接收外界声音。第二驻极体传感器220’包括一薄膜221’以及一背板222’。

请再参阅参阅图2B、图2C、以及图2D，在电路板270的第三层273底面上的导电部2734(图2D)连接至一外部电源(未图示)，可将外部电力经由导电部278、2718(图2B)以及导线234而提供给集成电路240。

在操作时，第一驻极体传感器220接收经由声音开孔212进入的声波，然后将声波转换成第一电子信号，再经由导线230传送至集成电路240，同时第二驻极体传感器220’接收经由声音开孔212’进入的声波，然后将声波转换成第二电子信号，再经由导线230’、导电部2712、274、2721、275、2715、以及导线231传送至集成电路240。集成电路240分别经由导线230、231接收第一、二电子信号、同时经由导线233以及导电部2717、277、2733接收外部电路(未图示)传来的时钟信号、经处理后得到一数据信号、再借由导线232以及导电部2716、276、2732而输出至其他外部电路(未图示)。

第一屏蔽外壳210以及第二屏蔽外壳210’经由第一屏蔽部2711而接地，其中第一屏蔽部2711经由导电部279而电性连接至第三层273的第二屏蔽部2731的接地区2735，因此第一屏蔽外壳210、第二屏蔽外壳210’、第一屏蔽部2711、以及第二屏蔽部2731共同组成一防电磁干扰结构，可保护集成电路240、导线230’、231、230、232、以及导电部2712、274、2721、275、2715、2716免受外来电磁波的影响。

请参阅图3，图3为依据本发明的阵列话筒的第二实施例的剖面图，此阵列话筒包括一第一话筒300、一第二话筒300’、以及一电路板370。第一话筒300以及第二话筒300’同时设置在电路板370上，在本实施例中，第一话筒300以及第二话筒300’均为全向性话筒(Omni-directional Microphone)。

电路板370包括一第一层371、一第二层372、以及一第三层373，其中第二层372夹在第一层371以及第三层373之间。另外，在电路板370上设置有多个声音开孔3701、3702，分别连通至第一话筒300以及第二话筒300’的内部。

与先前第一实施例相同，第一屏蔽外壳310、第二屏蔽外壳310’、第一屏蔽部3711、以及第二屏蔽部3731共同组成一防电磁干扰结构，可保护集成电路340、导线330’、331、330、332、以及导电部3712、374、3721、375、3715、3716免受外来电磁波的影响。

请参阅图4，图4为依据本发明的阵列话筒的第三实施例的剖面图，此阵列话筒包括一第一话筒400、一第二话筒400’、以及一电路板470。第一话筒400以及第二话筒400’同时设置在电路板470上，在本实施例中，第一话筒400为全向性话筒(Omni-directional Microphone)，而第二话筒400’为指向性话筒(Uni-directional Microphone)。第二屏蔽外壳410’具有一声音开孔412’。在电路板470上设置有一声音开孔4702，连通至第二话筒400’的内部。

与先前第一、二实施例相同，第一屏蔽外壳410、第二屏蔽外壳410’、第一屏蔽部4711、以及第二屏蔽部4731共同组成一防电磁干扰结构，可保护集成电路440、导线430’、431、430、432、以及导电部4712、474、4721、475、4715、4716免受外来电磁波的影响。

请参阅图5，图5为依据本发明的阵列话筒的第四实施例的剖面图，此阵列话筒包括一第一话筒500、一第二话筒500’、以及一电路板570。

电路板570包括一第一层571、一第二层572、以及一第三层573，其中第二层572夹在第一层571以及第三层573之间。

第一话筒500为指向性话筒(Uni-directional Microphone)，具有一声音开孔512形成于第一屏蔽外壳510之上，以及一声音开孔5701穿过该电路板570以连通第一话筒500的内部。第二话筒500’亦为指向性话筒(Uni-directional Microphone)，具有一声音开孔512’形成于第二屏蔽外壳510’之上，以及一声音开孔5702穿过该电路板570以连通第二话筒500’的内部。

与先前第一、二、三实施例相同，第一屏蔽外壳510、第二屏蔽外壳510’、第一屏蔽部5711、以及第二屏蔽部5731共同组成一防电磁干扰结构，可保护集成电路540、导线530’、531、530、532、以及导电部5712、574、5721、575、5715、5716免受外来电磁波的影响。

在前述的实施例中，集成电路以打线接合(Wire Bond)方式设置在电路板上，然而可以了解到，集成电路也可以球栅阵列(Ball Grid Array，BGA)或其他技术安装在电路板上。此外，集成电路可内含数个J型场效晶体管(J-channel Field Effect Transistor，J-FET)、数个模拟数字转换电路(Analog-to-digital Converter，ADC)、或者至少一数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)。

虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何其所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作任意的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (7)

1.一种阵列话筒，包括：

一电路板，包括一第一层、一第二层、以及一第三层，其中该第二层设置在该第一层以及该第三层之间，该第一层包括一第一屏蔽部，该第一屏蔽部具有一固定电位，该第三层包括一第二屏蔽部，且该第二屏蔽部的电位与该第一屏蔽部相同，该第二层包括一导电部，该导电部在该第一屏蔽部以及该第二屏蔽部之间延伸；

一第一话筒，设置在该电路板的第一层上，该第一话筒包括一第一屏蔽外壳，该第一屏蔽外壳电性连接到该第一屏蔽部；

一第二话筒，设置在该电路板的第一层上，并且经由该电路板的第二层的导电部而电性连接到该第一话筒，该第二话筒包括一第二屏蔽外壳，该第二屏蔽外壳也电性连接到该第一屏蔽部。

2.根据权利要求1所述的阵列话筒，其还包括另一导电部，穿过该第一层、该第二层、以及该第三层，而电性连接该第一屏蔽部以及该第二屏蔽部。

3.根据权利要求2所述的阵列话筒，其中，该第二屏蔽部接地。

4.根据权利要求1所述的阵列话筒，其还包括另一导电部，电性连接到该第一话筒并且穿过该第一层、该第二层、以及该第三层，用以在该第一话筒以及一外部电路之间传送信号。

5.根据权利要求1所述的阵列话筒，其中该第一话筒包括一第一屏蔽外壳，在该第一屏蔽外壳上设置有一声音开孔。

6.根据权利要求1所述的阵列话筒，其中该第一话筒包括一第一屏蔽外壳，在该电路板上设置有一声音开孔，连通至该第一屏蔽外壳的内部。

7.根据权利要求1所述的阵列话筒，其中，该第一话筒为一指向性话筒或是一全向性话筒。

Images