CN109068250A - 一种麦克风和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种麦克风和电子设备，麦克风包括：壳体；进音孔；封装基板，与壳体围设形成一空腔，进音孔与空腔导通；第一声压传感器，设置于空腔内，用于采集传导至空腔内且声音强度值大于第一强度值的第一声音信号并转换为第一电信号；第二声压传感器，设置于空腔内，用于采集传导至空腔内且声音强度值大于第二强度值的第二声音信号并转换为第二电信号；第一强度值大于第二强度值；芯片，设置于空腔内并分别与第一声压传感器和第二声压传感器电连接，接收第一电信号和第二电信号，根据第一电信号和第二电信号进行降噪处理，得到第三电信号。本发明能通过麦克风自身结构去除异常声音的电信号，并能降低麦克风应用场景要求，降低器件应用成本。

Description

一种麦克风和电子设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种麦克风和电子设备。

背景技术

麦克风作为将声音信号转换为电信号的器件，其在电子设备中应用十分广泛，以手机为例，在需要通话、录音、视频等应用场景中，麦克风是不可或缺的器件。随着电子技术的发展，微电机系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)也广泛应用于麦克风中，例如，以手机为例，现有技术中一般使用硅麦克风(又称MEMS麦克风)来实现手机的声音采集。

硅麦克风应用于电子设备时，其对于应用场景要求高，在其使用过程中不允许有异常声音(如手机内部扬声器或受话器所发出的声音)通过进音孔进入麦克风腔体内，否则将导致麦克风出现杂音、回声等问题。为此，现有技术中，通常会对电子设备的导音通道的密封要求很高，例如使用泡棉或硅胶等对导音通道进行密封，但是，在麦克风生产制造中，尤其是进行大批量生产制造的时候，受结构空间、模具制造以及公差的限制导致导音通道的密封难度大，密封的不良率较高，难以保证密封的一致性。也就是说，现有技术中的硅麦克风存在对电子设备整机内部导音和密封设计要求较高的问题。

发明内容

本发明提供一种麦克风和电子设备，以解决现有技术中的硅麦克风对于电子设备整机内部导音和密封设计要求较高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种麦克风，包括：

壳体；

进音孔；

封装基板，封装基板与壳体围设形成一空腔，进音孔与空腔导通；

第一声压传感器，第一声压传感器设置于空腔内，第一声压传感器用于采集传导至空腔内且声音强度值大于第一强度值的第一声音信号，并将第一声音信号转换为第一电信号；

第二声压传感器，第二声压传感器设置于空腔内，第二声压传感器用于采集传导至空腔内且声音强度值大于第二强度值的第二声音信号，并将第二声音信号转换为第二电信号；第一强度值大于第二强度值；

芯片，芯片设置于空腔内，芯片分别与第一声压传感器和第二声压传感器电连接，用于接收第一电信号和第二电信号，并根据第一电信号和第二电信号进行降噪处理，得到处理后的第三电信号。

第二方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括上述的麦克风。

本发明实施例中，通过第一声压传感器和第二声压传感器分别采集大于不同强度值的声音信号，并转换为相应的第一电信号和第二电信号，然后通过芯片根据第一电信号和第二电信号进行降噪处理，得到处理后的第三电信号，从而使麦克风能够通过自身结构实现去除异常声音的电信号，提升音质，并且，能够降低麦克风的应用场景要求，降低器件应用成本。

附图说明

图1表示本发明实施例提供的麦克风的结构示意图之一；

图2表示本发明实施例提供的麦克风的结构示意图之二；

图3表示本发明实施例提供的芯片的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出的是本发明实施例提供的麦克风的结构示意图之一，图2示出的本发明实施例提供的麦克风的结构示意图之二。

请参见图1和图2，本发明实施例提供一种麦克风，可以包括：

壳体11；

进音孔12；

封装基板13，封装基板13与壳体11围设形成一空腔14，进音孔12与空腔14导通；

第一声压传感器15，第一声压传感器15设置于空腔14内，第一声压传感器15用于采集传导至空腔14内且声音强度值大于第一强度值的第一声音信号，并将第一声音信号转换为第一电信号；

第二声压传感器16，第二声压传感器16设置于空腔14内，第二声压传感器16用于采集传导至空腔14内且声音强度值大于第二强度值的第二声音信号，并将第二声音信号转换为第二电信号；第一强度值大于第二强度值；

芯片17，芯片17设置于空腔14内，芯片17分别与第一声压传感器15和第二声压传感器16电连接，用于接收第一电信号和第二电信号，并根据第一电信号和第二电信号进行降噪处理，得到处理后的第三电信号。

本发明实施例中，第一声压传感器15和第二声压传感器16的振膜敏感度不同，通过具备不同振膜敏感度的两个声压传感器分别对传导至空腔14内的声音信号进行采集，其中，第一声压传感器15的振膜敏感度弱于第二声压传感器16的振膜敏感度，即，第一强度值大于第二强度值。在具体应用中，该麦克风设置于电子设备内，则第一声压传感器15将采集电子设备内部靠近麦克风的器件如扬声器或受话器等传导至空腔14内的声音信号(即第一声音信号)；第二声压传感器16将采集包括电子设备外部以及电子设备内部靠近麦克风的器件传导至空腔14内的声音信号(即第二声音信号)。第一声压传感器15和第二声压传感器16采集到声音信号后，然后各自将声音信号转换为相应的电信号(即第一电信号和第二电信号)，并分别将转换得到的电信号传输至芯片17，芯片17在接收到第一电信号和第二电信号之后，基于第一电信号和第二电信号进行降噪处理，从而去除异常声音的电信号。其中，第一强度值和第二强度值的设置可以根据多组实验数据得到，也可以根据历史经验预先设定。

其中，本发明实施例中，第一声压传感器15和第二声压传感器16可以通过导线连接实现与芯片17之间的电连接。

本发明实施例中，第一声压传感器15和第二声压传感器16可以通过SMT(SurfaceMounted Technology，表面贴装技术)贴片封装于封装基板13上，并且各自分别与封装基板13之间围设形成有音腔19，以使第一声压传感器15和第二声压传感器16能够实现声音信号的采集。

第一声压传感器15和第二声压传感器16均为MEMS声压传感器。其中，每一声压传感器分别包括硅振膜和硅背极板，该硅振膜和硅背极板相对设置，且构成一微型电容器，每一声压传感器与封装基板之间通过支撑件连接，并围设形成有音腔，这样，硅振膜能够感测声压变化，声压传感器能够通过将声压变化转化为电容变化再转化为电信号变化，从而实现声音信号的采集并将声音信号转换为电信号。

本发明实施例中，通过第一声压传感器15和第二声压传感器16大于不同强度值的声音信号，并转换为相应的第一电信号和第二电信号，然后通过芯片17根据第一电信号和第二电信号进行降噪处理，得到处理后的第三电信号，从而能够使麦克风基于第一声压传感器15和第二声压传感器16等自身结构部件实现异常声音的电信号的去除，实现音质提升；并且，在麦克风应用于电子设备时，能够降低对于导音的密封性要求，即可以无需在电子设备内部设计针对麦克风的导音通道(导音构件)，进而能够降低麦克风的应用场景要求，降低器件应用成本。

本发明实施例中，可以通过芯片17对接收第一电信号进行转换处理得到第一电信号的反向电信号，即得到与第一电信号的幅度和频率相等且相位相反的第四电信号，然后将第四电信号与第二电信号进行叠加，实现对异常声音的电信号的消除。具体的，请参见图3，其示出的是本发明实施例提供的芯片的结构示意图，在本发明一个优选的实施例中，芯片17可以包括：接收器171，接收器171分别与第一声压传感器15和第二声压传感器16电连接；处理器172，处理器172与接收器171电连接；接收器171分别接收第一电信号和第二电信号，并将第一电信号和第二电信号传输至处理器172；处理器172将第一电信号转换为第四电信号，并将第二电信号与第四电信号进行叠加，得到第三电信号；其中，第四电信号与第一电信号的幅度和频率相等，且相位相反。

当然，在本发明另外的实施例中，在芯片17接收到第一电信号和第二电信号之后，可以根据第一电信号获取一个与该第一电信号的幅度和频率相等且相位相反的第四电信号，然后，将第二电信号与第四电信号进行叠加，得到第三电信号。

本发明实施例中，如图1和图2所示，该壳体11可以包括：与封装基板13相对设置的第一板体111，以及，围设第一板体111且与封装基板13连接的第二板体112。其中，进音孔12在麦克风上的设置位置可以根据实际结构设计需求进行设置，例如该进音孔12可以根据其设置位置设置为上进音、侧进音或者下进音等多种结构形式。具体的，在本发明优选的一个实施例中，该进音孔12设置为上进音的结构形式，即，该进音孔12开设于第一板体111上；或者，该进音孔12设置为侧进音的结构形式，即，该进音孔12开设于第二板体112上；或者，该进音孔12设置为下进音的结构形式，即，该进音孔12开设于封装基板13上，且进音孔12位于封装基板13上除第一声压传感器15、第二声压传感器16和芯片17之外的位置处。

在本发明一个优选的实施例中，如图2所示，空腔14包括相互分隔的第一空腔141和第二空腔142，第一声压传感器15设置于第一空腔141内，第二声压传感器16设置于第二空腔142内。本发明实施例中，通过空腔14包括的相互分隔的第一空腔141和第二空腔142，并将第一声压传感器15和第二声压传感器16分别设置于第一空腔141和第二空腔142内，能够使第一声压传感器15和第二声压传感器16各自采集的声音信号更为精确。

其中，在一示例中，芯片17可以设置于第一空腔141或第二空腔142内；或者，在另一示例中，该芯片17可以一部分设置于第一空腔141内，另一部分设置于第二空腔142内；或者，在又一示例中，该空腔14还可以第三空腔，芯片17设置于第三空腔内，其中，该示例中，如图2所示，该第三空腔可以位于第一空腔141和第二空腔142之间。

优选的，本发明实施例中，进音孔12可以包括：第一进音孔121和第二进音孔122，第一进音孔121与第一空腔141导通，第二进音孔122与第二空腔142导通。本发明实施例中，通过第一进音孔121将声音传导至第一空腔141内，以便于第一声压传感器15采集声音强度值大于第一强度值的第一声音信号；通过第二进音孔122将声音传导至第二空腔142内，以便于第二声压传感器16采集声音强度值大于第二强度值的第二声音信号；这样，能够实现第一声压传感器15和第二声压传感器16对声音信号的精确采集。

另外，本发明一个优选的实施例中，该麦克风还可以包括：防尘网，防尘网覆盖设置于进音孔12上。具体的，该防尘网的设置方位可以根据实际结构设计需求进行设置，例如，该防尘网可以设置于该进音孔12远离空腔14一侧的开口，或者，该防尘网可以设置于该进音孔12靠近空腔14一侧的开口，或者，该防尘网可以设置于该进音孔12的通孔内的预定位置处，如通孔中部位置。

在本发明一个优选的实施例中，该麦克风还可以包括：射频电路18，射频电路18贴合设置于封装基板13上与壳体11相对的一侧，并与芯片17电连接，射频电路18用于接收第三电信号并输出。本发明实施例中，该射频电路18可以与其他设备(如主板)相连，通过射频电路18接收芯片17处理得到的第三电信号，并将第三电信号输出至其他设备，从而最终实现声音的输出。其中，该射频电路18上设置有引脚181，该射频电路18通过引脚181与其他设备(如主板)电连接。

优选的，本发明实施例中，封装基板13上设置有过孔131，芯片17通过过孔131与射频电路18电连接；通过该过孔131将封装在封装基板13上的芯片17导通电连接至射频电路18，能够为芯片17与射频电路18提供一个最短的连接路径，提升信号传输效率。

本发明实施例提供的麦克风，通过第一声压传感器和第二声压传感器分别采集大于不同强度值的声音信号，并转换为相应的第一电信号和第二电信号，然后通过芯片根据第一电信号和第二电信号进行降噪处理，得到处理后的第三电信号，从而使麦克风能够通过自身结构实现去除异常声音的电信号，提升音质，并且，能够降低麦克风的应用场景要求，降低器件应用成本。

另外，本发明实施例还提供一种电子设备，可以包括上述的麦克风。

本发明实施例中，由于电子设备本体的结构是现有技术，显示模组的结构原理在上述实施例中已进行详细说明，因此，本实施例中对于具体的电子设备的结构不再赘述。

其中，本发明实施例中，该电子设备可以为耳机、手机、平板电脑、智能手表、智能音箱或者智能机器人。当然，该设备并不局限于上述产品设备，其也可以为膝上型电脑(Laptop Computer)或个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等等其他具备麦克风结构的电子设备。

本发明实施例中，该电子设备还可以包括：主板，主板与麦克风的射频电路电连接。本发明实施例中，通过主板与麦克风的射频电路电连接，接收射频电路输出的声音信号。具体，该射频电路上设置有引脚，通过引脚与主板电连接。

本发明实施例中，具备上述麦克风的电子设备，由于麦克风能够通过自身结构实现去除异常声音的电信号，并且能够降低麦克风的应用场景要求，降低器件应用成本，因此，能够降低电子设备内部导音和密封设计要求，进而内部结构的设计难度，简化整机装配设计，降低电子设备的制造成本。

应理解，说明书的描述中，提到的参考术语“一实施例”、“一个实施例”或“一些实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例或示例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一实施例中”、“在一个实施例中”或“在一些实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，在本发明的一个附图或一种实施例中描述的元素、结构或特征可以与一个或多个其它附图或实施例中示出的元素、结构或特征以任意适合的方式相结合。

需要说明的是，在本文中的一个或多个实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在发明实施例中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (12)

1.一种麦克风，其特征在于，包括：

壳体；

进音孔；

封装基板，所述封装基板与所述壳体围设形成一空腔，所述进音孔与所述空腔导通；

第一声压传感器，所述第一声压传感器设置于所述空腔内，所述第一声压传感器用于采集传导至所述空腔内且声音强度值大于第一强度值的第一声音信号，并将所述第一声音信号转换为第一电信号；

第二声压传感器，所述第二声压传感器设置于所述空腔内，所述第二声压传感器用于采集传导至所述空腔内且声音强度值大于第二强度值的第二声音信号，并将所述第二声音信号转换为第二电信号；所述第一强度值大于所述第二强度值；

芯片，所述芯片设置于所述空腔内，所述芯片分别与所述第一声压传感器和所述第二声压传感器电连接，用于接收所述第一电信号和所述第二电信号，并根据所述第一电信号和所述第二电信号进行降噪处理，得到处理后的第三电信号。

2.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述芯片包括：

接收器，所述接收器分别与第一声压传感器和所述第二声压传感器电连接；

处理器，所述处理器与所述接收器电连接；

所述接收器分别接收所述第一电信号和所述第二电信号，并将所述第一电信号和所述第二电信号传输至所述处理器；

所述处理器将所述第一电信号转换为第四电信号，并将所述第二电信号与所述第四电信号进行叠加，得到所述第三电信号；

其中，所述第四电信号与所述第一电信号的幅度和频率相等，且相位相反。

3.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述壳体包括：与所述封装基板相对设置的第一板体，以及，围设所述第一板体且与所述封装基板连接的第二板体。

4.根据权利要求3所述的麦克风，其特征在于，所述进音孔开设于所述第一板体上；

或者，所述进音孔开设于所述第二板体上；

或者，所述进音孔开设于所述封装基板上，且所述进音孔位于所述封装基板上除所述第一声压传感器、所述第二声压传感器和所述芯片之外的位置处。

5.根据权利要求1或4所述的麦克风，其特征在于，所述空腔包括相互分隔的第一空腔和第二空腔，所述第一声压传感器设置于所述第一空腔内，所述第二声压传感器设置于所述第二空腔内。

6.根据权利要求5所述的麦克风，其特征在于，所述进音孔包括：第一进音孔和第二进音孔，所述第一进音孔与所述第一空腔导通，所述第二进音孔与所述第二空腔导通。

7.根据权利要求1或4所述的麦克风，其特征在于，还包括：

防尘网，所述防尘网覆盖设置于所述进音孔上。

8.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，还包括：

射频电路，所述射频电路贴合设置于所述封装基板上与所述壳体相对的一侧，并与所述芯片电连接，所述射频电路用于接收所述第三电信号并输出。

9.根据权利要求8所述的麦克风，其特征在于，所述封装基板上设置有过孔，所述芯片通过所述过孔与所述射频电路电连接。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的麦克风。

11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，还包括：主板，所述主板与所述麦克风的射频电路电连接。

12.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为耳机、手机、平板电脑、智能手表、智能音箱或者智能机器人。