CN103618985A - 骨导式麦克风 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种骨导式麦克风，其包括外壳和收容在外壳内的压电传感组件，外壳包括若干侧壁以及由若干侧壁围成的收容腔，压电传感组件收容在收容腔内，压电传感组件包括位于收容腔内且与其中一侧壁相连的固定柱、与固定柱相连的压电元件以及与压电元件相连的质量块；固定柱具有若干侧面，压电元件具有与外壳的振动方向平行的第一接触面以及与第一接触面相对的第二接触面，第一接触面与固定柱的至少一个侧面相连，质量块与第二接触面相连。由于外壳接收的振动信号直接传递给压电元件，因此避免了接收到的高频振动信号大幅衰减的现象，提高了骨导式麦克风的通话质量。

Description

骨导式麦克风

【技术领域】

本发明涉及一种麦克风，尤其涉及一种骨导式麦克风。

【背景技术】

传统的电容式麦克风主要是以空气为媒介来收取音源发出的声音。但是由于周边环境存在杂音，这些杂音会随着音源发出的声音一并透过空气被电容式麦克风所拾取。因此，电容式麦克风并不适用于嘈杂的环境。此外，在某些场合，例如说话者戴有口罩或全罩式安全帽等的场合，声音在空气中的传播也会受到阻碍，此时，电容式麦克风也不适用。

鉴于此，骨导式麦克风应运而生。骨导式麦克风与电容式麦克风不同的是，骨导式麦克风拾取的是振动信号。当人在讲话时，声带处的振动经由头骨传播至外耳道或者鼻骨，将骨导式麦克风贴于该位置的皮肤表面即可以检测到人说话时的振动信号。而且通过一定的设计，可以将骨导式麦克风的体积缩小至一定范围，在实际应用时，可以将该骨导式麦克风集成到可穿戴电子设备上，将可穿戴电子设备设有骨导式麦克风的位置贴到外耳道或者鼻骨附近的皮肤，就能够配合可穿戴式电子设备实现语音通讯，即使在强噪声的环境下，骨导式麦克风也能够保证通话质量，有效地提高通话的抗空气噪声的能力。

如图1所示，相关技术的骨导式麦克风10包括外壳11、位于所述外壳11内且贴设在外壳11的侧壁上的金属片14、具有两个相对设置的电极面13且其中一个电极面13贴设在金属片14上的压电元件12以及一端与压电元件12的另一个电极面13相连另一端与外壳11的侧壁相连的缓冲物15，电极面13和金属片14上还连接有将电信号接到放大电路中的信号线16，缓冲物15通常为弹簧或者泡棉。因为该缓冲物15会吸收高频声音所产生的原本已相当细微的高频振动，使得高频的声音信号受到严重的衰减，从而使得该骨导式麦克风在高频部分产生严重的失真。

因此，有必要提供一种新型的骨导式麦克风。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种高频部分失真小、输出灵敏度高的骨导式麦克风。

本发明的技术方案如下：一种骨导式麦克风，包括用于接收外部振动信号的外壳和收容在所述外壳内的压电传感组件，所述外壳包括若干侧壁以及由若干所述侧壁围成的收容腔，所述压电传感组件收容在所述收容腔内，所述压电传感组件包括位于所述收容腔内且与其中一所述侧壁相连的固定柱、与所述固定柱相连的压电元件以及与所述压电元件相连的质量块；所述固定柱具有与所述侧壁相连的底面、自所述底面弯折延伸的若干侧面以及与所述底面相对且与若干所述侧面相连的顶面，所述压电元件具有与所述外壳的振动方向平行的第一接触面以及与所述第一接触面相对的第二接触面，所述第一接触面与所述固定柱的至少一个侧面相连，所述质量块与所述第二接触面相连。

优选的，所述固定柱的侧面包括第一外侧面和与所述第一外侧面相对的第二外侧面，所述第一外侧面和所述第二外侧面上均依次固定有所述压电元件和所述质量块。

优选的，所述压电元件还具有与所述第一接触面和第二接触面相连的外表面，所述质量块具有与所述第二接触面相连的连接面以及由所述连接面弯折延伸的若干外侧面，所述压电元件的外表面和所述质量块的外侧面与若干所述侧壁的内表面之间设有间隙，所述间隙内填充有软性材料。

优选的，所述软性材料包括硅胶。

优选的，所述外壳为金属外壳。

优选的，所述固定柱为金属柱。

本发明的有益效果在于：质量块和外壳之间由于外壳接收的振动信号产生的相对运动会直接传递给压电元件，因此避免了接收到的高频振动信号大幅衰减的现象，提高了骨导式麦克风的通话质量。

【附图说明】

图1为相关技术中的骨导式麦克风的骨导式麦克风的结构示意图；

图2为本发明骨导式麦克风的优选实施例的结构示意图；

图3为本发明骨导式麦克风的优选实施例中压电传感组件的结构拆分图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

如图2所示，该骨导式麦克风100包括外壳101和收容在外壳101内的压电传感组件102。外壳101具有若干侧壁（未标号）和由若干侧壁围设形成的收容腔（未标号），压电传感组件102收容于该收容腔内。在本实施例中，外壳101为金属外壳，金属外壳对压电传感组件102起封装作用，且其刚度大，能够有效阻挡空气中声波的传入，减小了对压电传感组件拾取骨导振动的干扰。

压电传感组件102包括位于收容腔内且与外壳101的其中一个侧壁相连的固定柱103、与该固定柱103相连的压电元件104以及与压电元件104相连的质量块105。固定柱103具有与侧壁相连的底面、自底面延伸的若干侧面以及与底面相对且与若干侧面相连的顶面，如图3所示，压电元件104具有第一接触面107以及与第一接触面107相对的第二接触面110，第一接触面107与固定柱103的侧面相连，质量块105与第二接触面110相连。

在本实施例中，压电元件104为压电陶瓷，其第一接触面107和第二接触面110均与外壳101的振动方向平行，当压电陶瓷的第一接触面和第二接触面与外壳的振动方向平行时，压电陶瓷进入切向振动模式，在该模式下，压电电压常数最大，从而可以提高输出的灵敏度，且这种模式的谐振频率高于语音频率范围，因此保证了该频率范围内灵敏度曲线的平坦。固定柱103为金属柱，主要起固定压电元件104的作用，其可以是方柱或者圆柱。如图3所示，在本实施例中，固定柱103为方柱，其侧面包括第一外侧面108和与第一外侧面108相对的第二外侧面109，第一外侧面108和第二外侧面109上均依次固定有压电元件104和质量块105，采用两个压电元件104和两个质量块105分别对称设置在固定柱103的两个相对的侧面上，这样可以增加结构的输出灵敏度。此外，质量块105可以根据需要选用不同的材质，例如金属或合金材料，通过调整质量块的质量大小，能够起到调整骨导式麦克风谐振频率和灵敏度大小的作用。固定柱103、压电元件104和质量块105彼此可以通过银胶粘接，而固定柱103与外壳101则可以通过激光点焊的方式连接。

此外，压电元件104还具有与第一接触面107和第二接触面110相连的外表面111，质量块106具有与第二接触面110相连的连接面113以及由连接面113弯折延伸的若干外侧面112，压电元件104的外表面111和质量块105的外侧面112与若干侧壁的内表面还设有间隙，可以在该间隙内填充软性材料106，例如硅胶等，软性材料可以控制振动系统的阻尼，同时对内部的压电传感组件起到保护作用。

外壳101首先接收来自外部的振动信号，该振动信号传递到固定柱103上，从而带动质量块105振动，质量块105与外壳101的相对运动位移会传递到压电元件104，使压电元件104发生压电效应，从而使压电元件104的第一接触面和第二接触面上产生电荷，且这两个面上产生的电荷符号相反，该电荷经过电路转换后将变成电压信号，在实际运用中，压电元件的第一接触面和第二接触面上会引出引线，从而将正负电信号传至放大电路。由于不存在缓冲件，质量块和外壳之间由于外壳接收的振动信号产生的相对运动会直接传递给压电元件，因此避免了接收到的高频振动信号大幅衰减的现象，提高了骨导式麦克风的通话质量。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种骨导式麦克风，其包括用于接收外部振动信号的外壳和收容在所述外壳内的压电传感组件，所述外壳包括若干侧壁以及由若干所述侧壁围成的收容腔，所述压电传感组件收容在所述收容腔内，其特征在于，所述压电传感组件包括位于所述收容腔内且与其中一所述侧壁相连的固定柱、与所述固定柱相连的压电元件以及与所述压电元件相连的质量块；所述固定柱具有与所述侧壁相连的底面、自所述底面弯折延伸的若干侧面以及与所述底面相对且与若干所述侧面相连的顶面，所述压电元件具有与所述外壳的振动方向平行的第一接触面以及与所述第一接触面相对的第二接触面，所述第一接触面与所述固定柱的至少一个侧面相连，所述质量块与所述第二接触面相连。

2.根据权利要求1所述的骨导式麦克风，其特征在于，所述固定柱的侧面包括第一外侧面和与所述第一外侧面相对的第二外侧面，所述第一外侧面和所述第二外侧面上均依次固定有所述压电元件和所述质量块。

3.根据权利要求1所述的骨导式麦克风，其特征在于，所述压电元件还具有与所述第一接触面和第二接触面相连的外表面，所述质量块具有与所述第二接触面相连的连接面以及与连接面相连由所述连接面弯折延伸的若干外侧面，所述压电元件的外表面和所述质量块的外侧面与若干所述侧壁的内表面之间设有间隙，所述间隙内填充有软性材料。

4.根据权利要求3所述的骨导式麦克风，其特征在于，所述软性材料包括硅胶。

5.根据权利要求1-4任一项所述的骨导式麦克风，其特征在于，所述外壳为金属外壳。

6.根据权利要求5所述的骨导式麦克风，其特征在于，所述固定柱为金属柱。

Images