CN112565994A - 用于产生和/或检测声波的音频转换单元 - Google Patents

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CN112565994A CN202011013423.9A CN202011013423A CN112565994A CN 112565994 A CN112565994 A CN 112565994A CN 202011013423 A CN202011013423 A CN 202011013423A CN 112565994 A CN112565994 A CN 112565994A
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Abstract

本发明涉及一种特别是用于入耳式耳机的用于产生和/或检测处于可听波长范围和/或超声波范围内的声波的音频转换单元(1)，具有印制电路板(2)和至少一个布置于其上的MEMS音频转换器(3)，其中所述印制电路板(2)的至少一个连接元件(4)与所述MEMS音频转换器(3)的至少一个接触元件(5)导电连接。根据本发明，所述MEMS音频转换器(3)构建为可表面安装的构件，其借助表面安装而与所述印制电路板(2)连接。本发明还涉及一种制造音频转换单元(1)的方法以及一种发声单元(41)。

Description

用于产生和/或检测声波的音频转换单元
技术领域
本发明涉及一种特别是用于入耳式耳机的用于产生和/或检测处于可听波长范围和/或超声波范围内的声波的音频转换单元，具有印制电路板和至少一个布置于其上的MEMS音频转换器，其中所述载体元件的至少一个连接元件与所述MEMS音频转换器的至少一个接触元件导电连接。
背景技术
DE 10 2014 016 753 A1公开一种布置在印制电路板中的音频转换单元。其缺点在于，这种音频转换单元的制造工艺较为复杂。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种制造方法有所简化的音频转换单元。
本发明用以达成上述目的的解决方案为具有独立权利要求的特征的一种音频转换单元、其制造方法和一种移动设备。
本发明提出一种用于产生和/或检测处于可听波长范围和/或超声波范围内的声波的音频转换单元。这样一来，所述音频转换单元能够作为扬声器和/或麦克风工作。在超声波范围内，声波例如可以应用于测距传感器或接近传感器。所述音频转换单元例如还可以应用于至少部分地置入耳道的入耳式耳机。所述音频转换单元也可以应用于其他发声单元，如智能手机、收音机、电视机、个人电脑等等。
所述音频转换单元包括印制电路板和至少一个布置于其上的MEMS音频转换器。所述印制电路板可以具有电线或导电通路，以便传输电压、电流和/或电信号。所述MEMS音频转换器还用于产生和/或检测处于可听波长范围和/或超声波范围内的声波。所述印制电路板为用于MEMS音频转换器的载体。
所述印制电路板还具有至少一个连接元件，所述MEMS音频转换器还具有至少一个接触元件。此外，该至少一个连接元件与该至少一个接触元件导电连接。在二者均存在多个的情况下，分别有一个连接元件与一个接触元件连接。
根据本发明，所述MEMS音频转换器构建为可表面安装的构件，其借助表面安装而与所述印制电路板连接。所述MEMS音频转换器构建为可表面安装的构件，因而可以借助表面安装将其布置在印制电路板上。这是自动化程度较高的安装方法。这样就能简化并加快音频转换单元的制造工艺。
有利地，所述连接元件与所述接触元件借助材料接合的连接而相互电连接。所述连接元件与所述接触元件也可以焊接在一起，以形成焊接连接。从而建立稳定的导电连接。此外，该材料接合的连接能够将MEMS音频转换器自行或单独保持在印制电路板上。
有利地，所述MEMS音频转换器具有膜片单元，其与所述MEMS音频转换器的转换元件耦合。所述转换元件例如可以包括压电致动器和/或压电层，借助该转换元件就能产生和/或检测偏移。这些偏移通过耦合(如通过耦合元件)而被传递至膜片单元。膜片单元据此而产生声音。所述膜片单元也可以将声波转换成偏移，其被传递至转换元件。该转换元件可以从电信号产生偏移以及/或者从偏移产生电信号。
有利地，所述膜片单元或该膜片单元的一个膜片由耐热的膜片材料构成。例如可以将聚酰亚胺、聚酰胺或硅胶用作耐热的膜片材料。在将MEMS音频转换器焊接至印制电路板的情况下，MEMS音频转换器以及膜片或膜片单元可能升温至300℃乃至更高。借助该耐热的膜片材料就能防止出现损伤。
有利地，所述MEMS音频转换器包括转换器载体，其中所述MEMS音频转换器借助所述转换器载体布置在所述印制电路板上。所述转换器载体可以是载体衬底。所述转换器载体上还可以布置有所述转换元件，特别是压电致动器和/或压电层。作为补充或替代方案，在所述转换器载体上可以布置有所述膜片单元。
作为补充或替代方案，所述转换器载体优选具有第一贯穿通道。通过该第一贯穿通道就能对膜片单元移动或偏移时所产生的压力进行补偿。
有利地，所述至少一个接触元件构建为接触面。这样就能简化MEMS音频转换器的设计方案。
作为补充或替代方案，所述至少一个接触元件布置在所述转换器载体上。这样就无需设置更多构件，从而实现了MEMS音频转换器或音频转换单元的紧凑型结构。该转换器载体例如可以具有该至少一个接触面，后者优选布置在转换器载体的外侧或周侧上。
作为补充或替代方案，所述转换器载体具有用于所述转换元件的电线。借助这些电线就能将电信号传输给转换元件或者从转换元件传输出来。这些电线可以在转换器载体的外表面上和/或内部延伸。
有利地，所述印制电路板具有第二贯穿通道。这个第二贯穿通道可以与MEMS音频转换器的第一贯穿通道同轴布置以及/或者叠合。这样就能通过第一和第二贯穿通道来对膜片单元偏移时所形成的压力进行补偿。第一与第二贯穿通道共同形成一个补偿通道。第一与第二贯穿通道还共同形成与音频转换单元的后容积的连接，其中借助该后容积来确定音频转换单元的声学特性。
有利地，所述印制电路板具有朝向所述MEMS音频转换器的构件侧，所述MEMS音频转换器放置在该构件侧上的接触区域内，使得这些接触元件与这些连接元件进行接触。所述印制电路板本身就可以具有接触区域，因而大量制造音频转换单元非常简单。该接触区域具有接触元件。
有利地，所述音频转换单元具有线路板，所述线路板上布置有带所述MEMS音频转换器的印制电路板。所述线路板可以构建得大于所述印制电路板。由印制电路板与MEMS音频转换器构成的单元布置在该线路板上。所述线路板还包括音频转换单元工作所需的更多电气组件。举例而言，线路板例如可以包括控制单元、特别是无线的接口、能量单元、存储单元、传感器和/或能量接口。
所述线路板可以与印制电路板一样具有若干导电通路。
所述印制电路板优选可以借助间隔件布置在所述线路板上。也可以采用单独一个间隔件。因此，该至少一个间隔件布置在线路板与印制电路板之间。
有利地，在所述印制电路板与所述线路板之间布置有至少一个电气插式连接，以便将电信号传输给MEMS音频转换器以及/或者从MEMS音频转换器传输出来。
作为补充或替代方案，也可以有至少一个间隔件将印制电路板与线路板电连接在一起以便交换电信号。所述间隔件可以是导电的。作为补充或替代方案，在至少一个间隔件中也可以布置有若干导电通路，使得多个导体穿过间隔件。
有利地，所述音频转换单元具有转换器壳体，在所述转换器壳体中至少布置有所述MEMS音频转换器和/或所述印制电路板。借助转换器壳体就能至少为MEMS音频转换器提供防污和防损伤保护。
有利地，所述转换器壳体具有用于将耳元件耦合至所述转换器壳体的第一耦合区域。该耳元件可以由柔性材料，如橡胶构成。所述耳元件可以设置为，在所述音频转换单元应用于入耳式耳机的情况下，耳元件至少部分地被推入耳道。所述耳元件或耳塞可以与耳道相匹配。
作为补充或替代方案，所述转换器壳体具有用于将耳机单元耦合至所述转换器壳体的第二耦合区域。所述耳机单元例如可以具有电池或蓄电池。
有利地，所述转换器壳体具有用于声波的出口。在转换器壳体或音频转换单元应用于入耳式耳机的情况下，该出口对准耳道或鼓膜方向。从而将声波直接传输给耳朵。
为了调整音频转换单元的声学特性，所述转换器壳体优选具有前容积，所述前容积布置在所述出口与所述MEMS音频转换器之间。
有利地，所述转换器壳体具有防尘件和/或防潮件。所述防尘件可以布置在出口的区域内，以及/或者所述防潮件可以布置在前容积与MEMS音频转换器之间的区域内。这样就能防止灰尘和/或水分侵入。
此外，防尘件和/或防潮件可以与转换器壳体粘合在一起。
有利地，所述音频转换单元具有至少一个第二MEMS音频转换器，其中所述两个MEMS音频转换器中的一个可作为扬声器工作，另一个MEMS音频转换器可作为麦克风工作。这样就能同时地产生和检测声波。
有利地，两个MEMS音频转换器并排布置在所述印制电路板上。这样就能节省空间地布置这两个MEMS音频转换器。
作为替代方案，这两个MEMS音频转换器中的一个也可以布置在另一个上。举例而言，将作为麦克风工作的MEMS音频转换器布置在作为扬声器工作的MEMS音频转换器上。
有利地，所述印制电路板具有压力补偿口。压力补偿口可以布置在该至少一个MEMS音频转换器旁边。此外，借助该压力补偿口将前容积与后容积相连。从而对前容积与后容积间的压力进行补偿。
有利地，围绕所述压力补偿口布置有隔挡配置。这样就能防止将印制电路板粘合至转换器壳体上的粘合剂进入压力补偿口从而将该压力补偿口封闭。
本发明还提出一种制造音频转换单元的方法，特别是用于入耳式耳机，且用于产生和/或检测处于可听波长范围和/或超声波范围内的声波。
其中，可以按照如前所述和/或如下所述的至少一项来构建所述音频转换单元。
在所述方法中，将至少一个MEMS音频转换器布置在印制电路板上。
此外在所述方法中，将所述MEMS音频转换器的至少一个连接元件与所述印制电路板的至少一个接触元件电连接在一起。从而在印制电路板与MEMS音频转换器之间形成电连接。
根据本发明，所述至少一个MEMS音频转换器为可表面安装的构件，借助表面安装将所述构件与所述印制电路板连接在一起。借助表面安装就能将MEMS音频转换器自动地放置在印制电路板上。同样可以自动化地建立印制电路板与MEMS音频转换器的电连接。这样就能简化制造方法。
本发明还提出一种发声单元，其具有用于产生和/或检测处于可听波长范围和/或超声波范围内的声波的音频转换单元。所述音频单元例如可以是入耳式耳机、智能手机、电话和/或音乐设备。所述发声单元也可以是另一移动设备。
根据本发明，所述音频转换单元按照如前所述和/或如下所述的至少一项来构建。作为补充或替代方案，可以按照如前所述和/或如下所述的至少一项来构建所述音频转换单元。
此外根据有利方案，所述发声单元具有耳元件，所述耳元件布置在所述音频转换单元的第一耦合区域内。所述耳元件例如为耳塞。所述耳元件构建为柔性的，其例如为橡胶，使其在被送入耳道时能够与耳道相匹配。在此情形下，所述发声单元为入耳式耳机。
作为补充或替代方案，所述发声单元具有耳机单元，所述耳机单元布置在所述音频转换单元的第二耦合区域内。所述耳机单元例如可以具有电池和/或蓄电池。在此情形下，所述发声单元同样为入耳式耳机。
附图说明
本发明的更多优点参阅下文对实施例的描述。其中：
图1为具有印制电路板和MEMS音频转换器的音频转换单元的透视示意图。
图2为具有位于线路板上的印制电路板和MEMS音频转换器的音频转换单元的透视示意图。
图3a为具有转换器壳体的音频转换单元的侧面剖视图。
图3b为图3a的透视剖视图。
图4为具有压力补偿口的音频转换单元的侧面剖视图。
图5为具有印制电路板的某个局部的MEMS音频转换器的侧面剖视图。
图6a、b为分别具有一个第二MEMS音频转换器的音频转换单元的两个侧面剖视图。
图7为入耳式耳机的侧面剖视图。
具体实施方式
图1为具有印制电路板2和MEMS音频转换器3的音频转换单元1的透视示意图。借助MEMS音频转换器3可以产生和/或检测声波。产生声波时，MEMS音频转换器3或音频转换单元1作为扬声器工作。作为补充或替代方案，MEMS音频转换器3或音频转换单元1也可以作为麦克风工作，以便检测声波。
音频转换单元1还可以应用于发声单元41，该发声单元在图7中例如构建为入耳式耳机41。
在本实施例中，印制电路板2还具有至少一个连接元件4。在本文的图1中，为清楚起见仅一个连接元件4用参考符号标示，实际上印制电路板2具有多个连接元件4。如图所示，连接元件4可以构建为连接面。连接元件4，特别是连接面，布置在构件侧7上和/或构件侧处。印制电路板2还具有与构件侧7相对布置的底侧8。
MEMS音频转换器3还具有至少一个接触元件5，其在此构建为接触脚。为清楚起见，此处同样仅一个接触元件5用参考符号标示，实际上MEMS音频转换器3具有多个接触元件5。这些接触元件5如此地布置，使得在MEMS音频转换器3布置在构件侧7上的情况下，分别有一个接触元件5位于连接元件4上。
根据本发明，MEMS音频转换器3构建为可表面安装的构件，其借助表面安装而与印制电路板2连接。由此，每个接触元件5均分配有一个连接元件4，使得二者能够形成一个电连接。
根据本实施例，接触元件5借助焊接连接6与对应的连接元件4连接，从而形成该电连接。此处同样为清楚起见而仅示出了一个接触元件5与一个连接元件4间的焊接连接6。当然，在所有接触元件5与相对应的连接元件4之间均可存在焊接连接6。作为焊接连接6的替代方案，也可以在连接元件4与接触元件5之间形成另一材料接合的连接。该连接是电连接。
借助表面安装就能自动且迅速地将MEMS音频转换器3与印制电路板2连接在一起。
印制电路板2还具有多个导电通路9，其中为清楚起见同样仅有一个导电通路9用参考符号表示。这些导电通路9与连接元件4电连接。此外，导电通路9仅作示意性显示。这些导电通路9可以汇合于一点和/或相互平行。此外，导电通路9还可以穿过印制电路板2延伸至底侧8。
印制电路板2还具有接触区域48，MEMS音频转换器3布置或者可以被布置在该接触区域内。连接元件4优选布置在该接触区域内。
图2为具有位于线路板10上的印制电路板2和MEMS音频转换器3的音频转换单元1的透视示意图。
此外，为简单起见，已在先前的附图中描述的特征及其作用将不再赘述。此外，与先前和/或之后的附图相比，相同的特征或者至少作用类似的特征是用相同的参考符号表示。据此，为清楚起见，部分特征可能会在之后的附图中描述。
印制电路板2和布置于其上的MEMS音频转换器3布置在线路板10上。线路板10大于印制电路板2。这样就能在线路板10上布置音频转换单元1工作所需的更多构件。线路板10同样是主板。
根据本实施例，印制电路板2借助间隔件11布置在线路板10上。这些间隔件将印制电路板2与线路板10隔开。
线路板10具有线路板顶侧14和相对布置的线路板底侧15。印制电路板2布置在线路板顶侧14上。在线路板顶侧14上还布置有若干电子器件12，其中为清楚起见，并非所有电子器件12均用参考符号表示。电子器件12例如可以是控制单元、存储单元、电阻器、线圈、电容器、无线电模块和/或传感器。线路板10还具有示例性示出的导电通路13。借助这些导电通路13来将所有构件电连接在一起。作为补充或替代方案，在线路板底侧15上也可以布置有电子器件12，其在此作示意性显示。线路板10同样可以是PCB(printed circuit board或gedruckte Leiterplatte)。
根据本实施例，印制电路板2和线路板10呈圆形且同轴布置。
为了在印制电路板2与线路板10之间交换电信号，本实施例具有插式连接47。
作为补充或替代方案，也可以通过间隔件11来传输电信号。例如可以通过间隔件将至少一个供电电压传输给MEMS音频转换器3或其他构件。
图3a和3b为具有转换器壳体16的音频转换单元1的侧面剖视图(图3a)和透视图(图3b)。在图3a的剖视图中，切割面以无阴影线方式显示。
此外，为简单起见，已在先前的附图中描述的特征及其作用将不再赘述。此外，与先前和/或之后的附图相比，相同的特征或者至少作用类似的特征是用相同的参考符号表示。据此，为清楚起见，部分特征可能会在之后的附图中描述。
在转换器壳体16中至少布置有MEMS音频转换器3和/或印制电路板2，使得至少MEMS音频转换器3受到保护以免受污物和损伤影响。
图中还示出了线路板10，其中印制电路板2以图2所示(但此处未予绘示的)间隔件11布置在线路板10上。
转换器壳体16具有出口21，声波可以经由该出口从转换器壳体16排出和/或进入转换器壳体16。在音频转换单元1应用于入耳式耳机的情况下，当入耳式耳机被佩戴者佩戴时，出口21朝向耳朵。
在转换器壳体16的与出口21相对布置的一侧上布置有入口26，经由该入口可以将MEMS音频转换器3和/或印制电路板2送入转换器壳体16或者转换器壳体16的内腔27。
内腔27被转换器壳体16和出口21和入口26限定。
根据本实施例，线路板10大于入口26。线路板10封闭入口26。
转换器壳体16还具有第一底座配置22，线路板10可以放置在该第一底座配置上。第一底座配置22包围入口26。
转换器壳体16还具有第二底座配置23，其布置在内腔27的区域内，印制电路板2可以放置在该第二底座配置上。
转换器壳体16还具有第三底座配置24，其布置在内腔27的区域内，防潮件18可以放置在该第三底座配置上。防潮件18布置在出口21与MEMS音频转换器3之间，使得MEMS音频转换器3免受经由出口21进入的水分影响。防潮件18例如可以是膜片，其拦阻水分但允许声波通过。
转换器壳体16还具有第四底座配置25，防尘件17可以放置在该第四底座配置上。借助防尘件17就能防止灰尘和/或污物进入转换器壳体16的内腔27。
在MEMS音频转换器3和/或印制电路板2布置在转换器壳体16中的情况下，二者将内腔27分成前容积19和后容积20。前容积19布置在出口21与MEMS音频转换器3之间。后容积20布置在MEMS音频转换器3与入口26或线路板10之间。此处未予绘示的间隔件11至少部分地布置在后容积20中。
根据图3b所示实施例，转换器壳体16旋转对称地构建。由此，出口21、防尘件17、线路板10、印制电路板2和/或这四个底座配置22-25均呈圆形。内腔27同样是旋转对称的。
转换器壳体16还具有第一耦合区域28。可以将耳元件42布置在第一耦合区域28内。耳元件42优选是柔性的和/或由橡胶构成，使其能够被送入佩戴者的耳道，其中该耳元件与耳道的内轮廓相匹配。借助耳元件42能够在音频转换单元1应用于入耳式耳机时改善入耳式耳机41的佩戴舒适度。
转换器壳体16还具有第一突出部30，其用来防止布置在第一耦合区域28内的耳元件42从转换器壳体16上滑脱。第一突出部30与第一耦合区域28相邻。
转换器壳体16还具有第二耦合区域29。可以将耳机单元43布置在第二耦合区域29内。在音频转换单元1应用于入耳式耳机41中的情况下，耳机单元43包括除了音频转换单元1以外的必要元件。这类元件例如为储能器44、用于为储能器44充电的充电插座，和/或额外的传感器45。
转换器壳体16还具有第二突出部31，其用来防止布置在第二耦合区域29内的耳机单元43从转换器壳体16上滑脱。第二突出部31与第二耦合区域29相邻。
此外，第一和/或第二耦合区域28、29呈圆柱形。
图4为具有压力补偿口32的音频转换单元1的侧面剖视图。切割面同样以无阴影线方式显示。
此外，为简单起见，已在先前的附图中描述的特征及其作用将不再赘述。此外，与先前和/或之后的附图相比，相同的特征或者至少作用类似的特征是用相同的参考符号表示。据此，为清楚起见，部分特征可能会在之后的附图中描述。此外，此前的附图所揭示的特征不再用参考符号表示。
印制电路板2和/或MEMS音频转换器3将内腔27分成前容积19和后容积20。前容积19从印制电路板2和/或MEMS音频转换器3延伸至出口21，也就是说，优选穿过防潮件18。借助压力补偿口32就能对MEMS音频转换器3工作时在前容积与后容积19、20间所产生的压差进行补偿。压力补偿口32的直径可以小于0.5mm。采用这种数量级时，压力补偿口32对声波而言无法通过。但压差能够得以补偿。该压力补偿口32在此布置在印制电路板2中，其中也可以设有多个压力补偿口32。
这些压力补偿口32在此被隔挡配置33包围。借助隔挡配置33就能在印制电路板2与转换器壳体16粘合在一起的情况下防止粘合剂进入压力补偿口32。
图5为具有印制电路板2的某个局部的MEMS音频转换器3的侧面剖视图。此处对MEMS音频转换器3进行详细展示。
此外，为简单起见，已在先前的附图中描述的特征及其作用将不再赘述。此外，与先前和/或之后的附图相比，相同的特征或者至少作用类似的特征是用相同的参考符号表示。据此，为清楚起见，部分特征可能会在之后的附图中描述。此外，此前的附图所揭示的特征不再用参考符号表示。
MEMS音频转换器3包括转换器载体34，其构建为转换器衬底。借助转换器载体34，MEMS音频转换器3放置在印制电路板2上。
在转换器载体34上借助底脚元件38而布置有转换元件35。转换元件35例如可以包括至少一个压电致动器和/或至少一个压电层，使得转换元件35能够将电信号转换成偏移以及/或者将偏移转换成电信号。在将电信号转换成偏移的情况下，MEMS音频转换器3作为扬声器工作。在将偏移转换成电信号的情况下，MEMS音频转换器3作为麦克风工作。这些电信号可以是音频信号。
MEMS音频转换器3还包括膜片单元37，其借助耦合元件36而与转换元件35耦合。这样就能在膜片单元37与转换单元之间交换偏移。
借助膜片单元37就能通过偏移而使得上方空气发生振动，从而产生声波。在此情况下，MEMS音频转换器3作为扬声器工作。相反，声波也可以使得膜片单元37发生振动，从而引起膜片单元37的偏移。这些振动被转换元件35转换成电信号。在此情况下，MEMS音频转换器3作为麦克风工作。借助印制电路板2和/或线路板10就能将音频信号传输给MEMS音频转换器3和/或从MEMS音频转换器传输出来。
上述偏移具有沿升降轴H的方向。转换元件35和膜片单元37同样沿升降轴H发生偏移。
在转换器载体34中还布置有第一贯穿通道39。在印制电路板2中布置有第二贯穿通道40。两个贯穿通道39、40同轴布置且相互叠合。两个贯穿通道39、40形成一个补偿通道。在优选闭合的膜片单元37沿升降轴H偏移的情况下，在转换元件35的朝向印制电路板2的区域上以及/或者在膜片单元37上产生交替的负压与过压。但此举影响了膜片单元37的运动。借助第一和第二贯穿通道39、40就能建立与后容积20的连接，从而减轻负压与过压并使得膜片单元37更好地进行偏移。这两个贯穿通道39、40的作用是改善MEMS音频转换器3的声学效果。
此外，该至少一个接触元件5可以布置在转换器载体34上，该至少一个接触元件优选也可以构建为接触面。该至少一个接触元件5可以布置在MEMS音频转换器3或转换器载体34的外侧或周侧上。通过该至少一个接触面，就能将MEMS音频转换器3直接焊接至印制电路板2。优选地，MEMS音频转换器3或转换器载体34具有多个接触面，它们以与连接元件4匹配的方式布置。
图6a和6b示出在两个不同配置方案中分别具有一个第二MEMS音频转换器3b的音频转换单元1。
此外，为简单起见，已在先前的附图中描述的特征及其作用将不再赘述。此外，与先前和/或之后的附图相比，相同的特征或者至少作用类似的特征是用相同的参考符号表示。据此，为清楚起见，部分特征可能会在之后的附图中描述。此外，此前的附图所揭示的特征不再用参考符号表示。
这两个MEMS音频转换器3a、3b的功能已在图5中描述过。
在音频转换单元1具有两个MEMS音频转换器3a、3b的情况下，一个MEMS音频转换器3a、3b可以作为扬声器工作，另一个MEMS音频转换器3a、3b可以作为麦克风工作。这样就能使得音频转换单元1特别是同时地作为扬声器和麦克风工作。
在图6a中，MEMS音频转换器3b布置在另一MEMS音频转换器3a上。这一点在印制电路板2上几乎不存在空间的情况下是有利的。
在图6b中，两个MEMS音频转换器3a、3b并排布置在印制电路板2上。这一点在高度受限的情况下是有利的。
图7为至少部分显示的入耳式耳机41的侧面剖视图。作为入耳式耳机41，音频转换单元1主要用作扬声器。在此示出的入耳式耳机41是发声单元41的一个例子。音频转换单元1例如也可以布置在另一设备(如智能手机、个人电脑等等)中。
此外，为简单起见，已在先前的附图中描述的特征及其作用将不再赘述。此外，与先前和/或之后的附图相比，相同的特征或者至少作用类似的特征是用相同的参考符号表示。据此，为清楚起见，部分特征可能会在之后的附图中描述。此外，此前的附图所揭示的特征不再用参考符号表示。
该图7中更好地示出了在线路板10的两侧上可能布置有电子器件12a、12b。
根据本实施例，在转换器壳体16的第一耦合区域28内布置有耳元件42。耳元件42与第一耦合区域28和第一突出部30形成形状配合地连接，以免耳元件42从转换器壳体16上滑脱。
耳元件42还具有耳元件开口46，其在本实施例中与出口21同轴。
在第二耦合区域29内，耳机单元43被耦合至转换器壳体16。耳机单元43与第二耦合区域29和第二突出部31形成形状配合地连接，以免耳机单元43从转换器壳体16上滑脱。
根据本实施例，耳机单元43例如具有储能器44和另一传感器45。耳机单元43当然也可以具有更多用于入耳式耳机41的构件。
音频转换单元1已结合入耳式耳机41进行过描述，该音频转换单元1也可以应用于另一移动设备。音频转换单元1也可以应用于智能手机、收音机、电视机等等。入耳式耳机41是移动设备的一个例子。
本发明不局限于所示和描述的实施例。可以采用处于权利要求书范围内的变体，以及将特征加以组合，即便这些特征是在不同的实施例中揭示和描述。
附图标记表
1 音频转换单元
2 印制电路板
3 MEMS音频转换器
4 连接元件
5 接触元件
6 焊接连接
7 构件侧
8 底侧
9 导电通路
10 线路板
11 间隔件
12 电子器件
13 导电通路
14 线路板顶侧
15 线路板底侧
16 转换器壳体
17 防尘件
18 防潮件
19 前容积
20 后容积
21 出口
22 第一底座配置
23 第二底座配置
24 第三底座配置
25 第四底座配置
26 入口
27 内腔
28 第一耦合区域
29 第二耦合区域
30 第一突出部
31 第二突出部
32 压力补偿口
33 隔挡配置
34 转换器载体
35 转换元件
36 耦合元件
37 膜片单元
38 底脚元件
39 第一贯穿通道
40 第二贯穿通道
41 入耳式耳机
42 耳元件
43 耳机单元
44 储能器
45 传感器
46 耳元件开口
47 插式连接
48 接触区域
H 升降轴

Claims (20)

1.一种音频转换单元(1)，用于入耳式耳机，且用于产生和/或检测处于可听波长范围和/或超声波范围内的声波，具有印制电路板(2)和至少一个布置于所述印制电路板上的MEMS音频转换器(3)，其中所述印制电路板(2)的至少一个连接元件(4)与所述MEMS音频转换器(3)的至少一个接触元件(5)导电连接，
其特征在于，
所述MEMS音频转换器(3)构建为可表面安装的构件，所述构件借助表面安装而与所述印制电路板(2)连接。
2.根据权利要求1所述的音频转换单元，其特征在于，所述连接元件(4)与所述接触元件(5)借助材料接合的连接，特别是焊接连接(6)而相互电连接。
3.根据上述权利要求中任一项或多项所述的音频转换单元，其特征在于，所述MEMS音频转换器(3)具有膜片单元(37)，所述膜片单元与所述MEMS音频转换器(3)的转换元件(35)耦合并且优选由耐热的膜片材料构成。
4.根据上述权利要求中任一项或多项所述的音频转换单元，其特征在于，所述MEMS音频转换器(3)包括转换器载体(34)，其中所述MEMS音频转换器(3)借助所述转换器载体(34)布置在所述印制电路板(2)上，以及/或者其中所述转换器载体(34)具有第一贯穿通道(39)。
5.根据上述权利要求中任一项或多项所述的音频转换单元，其特征在于，所述至少一个接触元件(5)构建为接触面，以及/或者所述至少一个接触元件(5)布置在所述转换器载体(34)上，以及/或者所述转换器载体(34)具有用于所述转换元件(35)的电线。
6.根据上述权利要求中任一项或多项所述的音频转换单元，其特征在于，所述印制电路板(2)具有与所述第一贯穿通道(39)同轴和/或叠合的第二贯穿通道(40)。
7.根据上述权利要求中任一项或多项所述的音频转换单元，其特征在于，所述印制电路板(2)具有朝向所述MEMS音频转换器(3)的构件侧(7)，所述MEMS音频转换器(3)放置在所述构件侧上的接触区域(48)内，使得所述接触元件(5)与所述连接元件(4)进行接触。
8.根据上述权利要求中任一项或多项所述的音频转换单元，其特征在于，所述音频转换单元(1)具有线路板(10)，所述线路板上布置有带所述MEMS音频转换器(3)的所述印制电路板(2)，其中所述印制电路板(2)优选借助间隔件(11)布置在所述线路板(10)上。
9.根据上述权利要求中任一项或多项所述的音频转换单元，其特征在于，在所述印制电路板(2)与所述线路板(10)之间布置有至少一个电气插式连接(47)，以及/或者
至少一个间隔件(11)将所述印制电路板(2)与线路板(10)电连接在一起以便交换电信号。
10.根据上述权利要求中任一项或多项所述的音频转换单元，其特征在于，所述音频转换单元(1)具有转换器壳体(16)，在所述转换器壳体中至少布置有所述MEMS音频转换器(3)和/或所述印制电路板(2)。
11.根据上述权利要求中任一项或多项所述的音频转换单元，其特征在于，所述转换器壳体(16)具有用于将耳元件(42)耦合至所述转换器壳体(16)的第一耦合区域(28)，以及/或者
所述转换器壳体(16)具有用于将耳机单元(43)耦合至所述转换器壳体(16)的第二耦合区域(29)。
12.根据上述权利要求中任一项或多项所述的音频转换单元，其特征在于，所述转换器壳体(16)具有用于声波的出口(21)，以及/或者所述转换器壳体(16)具有前容积(19)，所述前容积布置在所述出口(21)与所述MEMS音频转换器(3)之间。
13.根据上述权利要求中任一项或多项所述的音频转换单元，其特征在于，所述转换器壳体(16)具有防尘件(17)和/或防潮件(18)，其中优选地，所述防尘件(17)布置在所述出口(21)的区域内，以及/或者所述防潮件(18)布置在前容积(19)与MEMS音频转换器(3)之间的区域内。
14.根据上述权利要求中任一项或多项所述的音频转换单元，其特征在于，所述防尘件和/或防潮件(17，18)与所述转换器壳体(16)粘合在一起。
15.根据上述权利要求中任一项或多项所述的音频转换单元，其特征在于，所述音频转换单元(1)具有至少一个第二MEMS音频转换器(3a，3b)，其中所述两个MEMS音频转换器(3a，3b)中的一个可作为扬声器工作，另一个可作为麦克风工作。
16.根据上述权利要求中任一项或多项所述的音频转换单元，其特征在于，两个MEMS音频转换器(3a，3b)并排布置在所述印制电路板(2)上，或者
所述两个MEMS音频转换器(3a，3b)中的一个布置在所述另一MEMS音频转换器(3a，3b)上。
17.根据上述权利要求中任一项或多项所述的音频转换单元，其特征在于，所述印制电路板(2)具有压力补偿口(32)，其中优选地围绕所述压力补偿口(32)布置有隔挡配置(33)。
18.一种制造用于入耳式耳机的用于产生和/或检测处于可听波长范围和/或超声波范围内的声波的音频转换单元(1)的方法，其中按照上述权利要求中任一项或多项来构建所述音频转换单元，
其中将至少一个MEMS音频转换器(3)布置在印制电路板(2)上，
并且
其中将所述MEMS音频转换器(3)的至少一个连接元件(4)与所述印制电路板(2)的至少一个接触元件(5)电连接在一起，
其特征在于，
所述至少一个MEMS音频转换器(3)为可表面安装的构件，借助表面安装将所述构件布置在所述印制电路板(2)上。
19.一种发声单元(41)，特别是入耳式耳机，其具有用于产生和/或检测处于可听波长范围和/或超声波范围内的声波的音频转换单元(1)，
其特征在于，
所述音频转换单元(1)是按照上述权利要求中任一项或多项而构建的。
20.根据权利要求19所述的发声单元，其特征在于，所述发声单元(41)具有耳元件(42)，所述耳元件布置在所述音频转换单元(1)的第一耦合区域(28)内，以及/或者所述发声单元(41)具有耳机单元(43)，所述耳机单元布置在所述音频转换单元(1)的第二耦合区域(29)内。
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