CN112954557B - 麦克风和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种麦克风和电子设备。其中，该麦克风包括壳体，所述壳体内部形成容腔，所述壳体还设有连通所述容腔的音孔；电路板，所述电路板设于所述容腔远离所述音孔的一端；环形磁体，所述环形磁体容置于所述容腔内，并与所述容腔的腔壁固定连接；以及振动组件，所述振动组件与所述环形磁体连接，并与所述电路板电连接，所述振动组件的至少部分位于所述环形磁体围合形成的环形空间内侧，所述振动组件朝向所述音孔设置，音频可穿过所述音孔进入所述容腔，并驱动所述振动组件于所述容腔内振动，以使所述振动组件切割磁感线产生电流信号。本发明技术方案旨在提高麦克风的声学性能和使用寿命。

Description

麦克风和电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，特别涉及一种麦克风和应用该麦克风的电子设备。

背景技术

随着汽车智能化的普及，车载电子设备的应用也越来越频繁，其中，在自动驾驶领域，需要麦克风采集环境中的声音以为自动驾驶提供参考依据。驻极体麦克风的体积小，占用的空间小，适合安装于车体。

由于相关技术中的驻极体麦克风包括背极板、电路板、振膜和垫片等结构，背极板储存有电荷，并与垫片、振膜一起形成驻极体麦克风的电容板部分。因此，驻极体麦克风的结构较为复杂。并且在声音输入时，振膜振动，使得背极板、垫片与振膜之间的电容板部分很容易产生电压变化并输出电信号。正是由于这种电压变化灵敏，导致麦克风容易受到噪音的影响。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种麦克风，旨在简化麦克风的结构，提高麦克风的声学性能和使用寿命。

为实现上述目的，本发明提出的麦克风，包括：

壳体，所述壳体内部形成容腔，所述壳体还设有连通所述容腔的音孔；

电路板，所述电路板设于所述容腔远离所述音孔的一端；

环形磁体，所述环形磁体容置于所述容腔内，并与所述容腔的腔壁固定连接；以及

振动组件，所述振动组件与所述环形磁体连接，并与所述电路板电连接，所述振动组件的至少部分位于所述环形磁体围合形成的环形空间内侧，所述振动组件朝向所述音孔设置，音频可穿过所述音孔进入所述容腔，并驱动所述振动组件于所述容腔内振动，以使所述振动组件切割磁感线产生电流信号。

在本发明的一实施例中，所述振动组件包括：

振膜，所述振膜的边缘部分与所述环形磁体的侧壁连接；和

线圈，所述线圈连接于所述振膜背离所述音孔的表面，且所述线圈与所述电路板连接，所述振膜振动以驱动所述线圈振动。

在本发明的一实施例中，所述振膜的边缘部分嵌设于所述环形磁体的侧壁内。

在本发明的一实施例中，所述环形磁体具有朝向所述出音孔方向的第一端面和背离所述出音孔方向的第二端面，所述振膜位于所述第一端面和所述第二端面之间。

在本发明的一实施例中，所述环形磁体具有中心对称面，所述第一端面和所述第二端面沿所述中心对称面对称设置，所述振膜位于所述中心对称面或者靠近所述中心对称面的区域。

在本发明的一实施例中，所述壳体包括：

外壳，所述外壳为一端开口的筒体结构，所述外壳背离筒体开口的端面设有所述音孔；和

内壳，所述内壳呈两端开口的筒状结构，所述内壳插设于所述外壳内，所述内壳的一端与所述端面抵接，所述电路板固定于所述内壳背离所述音孔的一端，所述环形磁体插设于所述内壳，并与所述内壳的内壁面抵接，所述外壳、所述内壳以及所述电路板围合形成所述容腔。

在本发明的一实施例中，所述环形磁体的一端与所述电路板抵接，另一端与所述外壳端面抵接。

在本发明的一实施例中，所述麦克风还包括防尘件，所述防尘件与所述外壳的端面连接，所述防尘件覆盖所述音孔设置。

在本发明的一实施例中，所述外壳远离端面的一端弯折形成有固定扣，所述固定扣与所述电路板背离所述音孔的表面抵接。

本发明还提供了一种电子设备，所述电子设备包括所述麦克风。

本发明技术方案中的麦克风包括设于壳体内的环形磁体和振动组件。其中，振动组件与环形磁体连接并与电路板电连接，振动组件位于环形磁体围合形成的内环空间内侧。工作时，外界的音频穿过音孔进入到容腔的内部，并驱动振动组件于容腔内振动，振动组件在容腔内振动并与环形磁体的磁感线产生电磁感应，以将声波转化为电信号输出。本发明技术方案中，直接使用振动组件切割磁感线，以感应电磁变化产生电流并输出电信号，替代了现有麦克风中使用背极板和垫片等部件感应电压变化而产生的电信号，从而实现简化麦克风的结构，使得麦克风的结构简单，易于生产制造。由于电磁感应产生的电信号不受电压变化的影响，使得该麦克风具有良好的抗噪音性和较高的声学过载点(AOP)，提升了麦克风的声学性能。同时，该麦克风还具有优良的耐候性，延长了麦克风的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明麦克风的剖视图；

图2为本发明麦克风的结构分解图；

图3为本发明麦克风中的音圈的结构示意图。

附图标号说明：

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本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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，除非另有明确的限定。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。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种麦克风100。

参照图1和图2，在本发明的一实施例中，该麦克风100包括：

壳体10，所述壳体10内部形成容腔15，所述壳体10还设有连通所述容腔15的音孔131；

电路板70，所述电路板70设于所述容腔15远离所述音孔131的一端；

环形磁体30，所述环形磁体30容置于所述容腔15内，并与所述容腔15的腔壁固定连接；以及

振动组件50，所述振动组件50与所述环形磁体30连接，并与所述电路板70电连接，所述振动组件50的至少部分位于所述环形磁体30围合形成的环形空间内侧，所述振动组件50朝向所述音孔131设置，音频可穿过所述音孔131进入所述容腔15，并驱动所述振动组件50于所述容腔15内振动，以使所述振动组件50切割磁感线产生电流。

本发明技术方案中的麦克风100包括设于壳体10内的环形磁体30和振动组件50。其中，振动组件50与环形磁体30连接，并与电路板电连接，振动组件位于环形磁体30围合形成的内环空间内侧。工作时，外界的音频穿过音孔131进入到容腔15的内部，并驱动振动组件50于容腔15内振动，振动组件50在容腔15内振动并与环形磁体30的磁感线产生电磁感应的，以将声波转化为电信号输出。本发明技术方案中，直接使用振动组件50切割磁感线，以感应电磁变化产生电流并输出电信号，替代了现有麦克风100中使用背极板(未图示)和垫片(未图示)等部件感应电压变化而产生的电信号，从而实现简化麦克风100的结构，使得麦克风100的结构简单，易于生产制造。由于电磁感应产生的电信号不受电压变化的影响，降低了麦克风100的灵敏度，使得该麦克风100具有良好的抗噪音性，提升了麦克风100的声学性能。同时，该麦克风100还具有优良的耐候性，延长了麦克风100的使用寿命。

需要说明的是，由于本发明实施例中的麦克风100的灵敏度相对低，如此，可以使得该麦克风100适应吵杂的环境，并且在吵杂的环境中也不会拾取太多噪音，从而提升了麦克风100的声学性能。并且，该麦克风的结构简单，且还能承受极高的声压，振动组件50不易破损，能够确保该麦克风100的使用寿命。并且，麦克风100还有具有良好耐候性，不受极端温度和湿度的影响，具有更为广泛的使用范围。

可以理解地，本发明一实施例中的壳体10的形状可以是圆形的，也可以是方形的，还可以是异形结合等，在此不进行限定，环形磁体30的形状与壳体10容腔15相适配设置。壳体10的材质可以是金属材质，例如：不锈钢材料、铝质材料，铝合金材料、铜质材料、铜合金材料、铁质材料、铁合金材料等，以提高壳体10的强度，延长壳体10的使用寿命，同时还使得壳体10具有更好的质感。但是，壳体10的材质也不局限于金属材质，也可是塑料材质，例如：ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic，丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的三元共聚物)、POM(Polyoxymethylene，聚甲醛)、PS(Polystyrene，聚苯乙烯)、PMMA(polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)、PET(polyethylene glycol terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)等，如此，可以降低壳体10的质量，以节约成本。

参照图2和图3，在本发明的一实施例中，所述振动组件50包括：

振膜51，所述振膜51的边缘部分与所述环形磁体30的侧壁连接；和

线圈53，所述线圈53连接于所述振膜51背离所述音孔131的表面，且所述线圈53与所述电路板70连接，所述振膜51振动以驱动所述线圈53振动。

在本发明一实施例的技术方案中，振膜51大致呈平面形状的薄膜结构，振膜51与环形磁体30连接，并将容腔15分隔的呈两个音腔，其中，线圈53位于远离音孔131一侧音腔内。外界的声波从音孔131内部进入容腔15内，并可驱动振膜51振动，振膜51振动并驱动与振膜51连接的线圈53运动，使得线圈53切割磁感线并产生感应电流，从而实现将声波转化为电信号。进一步，线圈53与振膜51可以是通过粘胶固定，也可以是通过其他形式实现与振膜51的固定。线圈53大致呈螺旋状结构，线圈53的螺旋中心线与振膜51的中心线共线设置。如此，可以将振膜51的振动能量更大程度传递至线圈53，减小能量的损失，以得到更好声学效果。

进一步，在本发明的一实施例中，所述振膜51的边缘部分嵌设于所述环形磁体30的侧壁内。可以理解地，振膜51的外边缘部分嵌设于环形磁体30的侧壁内。振膜51的边缘可以是粘贴固定于环形磁体30的表面，也可以是嵌设于环形磁体30的内部，以提高振膜51与环形磁体30固定的可靠性。

进一步，请参照体1，在本发明的一实施例中，所述环形磁体30具有朝向所述出音孔131方向的第一端面和背离所述出音孔131方向的第二端面，所述振膜51位于所述第一端面和所述第二端面之间。

在本发明的一实施例中，环形磁体30为两端的开口的筒体结构，振膜51连接于环形磁体30两端面之间的侧壁上，如此，可以为线圈53的运动提供对应运动空间，使得该麦克风100的结构更为合理。进一步，环形磁体30第一端面(未标示)和第二端面(未标示)还呈对称设置，振膜51大致位于第一端面和第二端面之间的中心对称面上。可以理解地，振膜51可以位于中心对称面上，也可以偏离中心对称面1mm至5mm左右的距离，也就是靠近中心对称面的区域。即，振膜51位于环形磁体30的中部区域设置。如此，振膜51可以将容腔15分隔为两个相同的空间，可以使得声波进入容腔15后，并经过容腔15的腔壁对振膜51进行叠加而产生共鸣，从而使得振膜51整容易振动，产生更好的振动效果，从而获得更好的声学性能。

参照图1和图2，在本发明的一实施例中，所述麦克风100还包括电路板70，所述壳体10包括：

外壳13，所述外壳13为一端开口的筒体结构，所述外壳13背离筒体开口的端面设有所述音孔131；和

内壳11，所述内壳11呈两端开口的筒状结构，所述内壳11插设于所述外壳13内，所述内壳11的一端与所述端面抵接，所述电路板70固定于所述内壳11背离所述音孔的一端，所述环形磁体30插设于所述内壳11，并与所述内壳11的内壁面抵接，所述外壳13、所述内壳11以及所述电路板70围合形成所述容腔15。

在本发明一实施例中的技术方案中，电路板70可以是通过螺钉实现与内壳11的固定连接，也可以通过卡扣等结构实现与内壳11的固定连接。只要能将电路板70与内壳11固定牢固即可，在此不对固定方式进行一一列举。电路板70上设有电子器件以及控制电路等，并还通过引脚与外部电源实现电连接，以为麦克风100的工作提供电能。

外壳13与内壳11的形状相适配，外壳13用于对内壳11以及与内壳11连接的电路板70、振膜51等部件进行支撑和保护，外壳13的形状也可以根据具体使用环境和使用场景进行合理的设置。内壳11为两端开口的筒体结构，内壳11可以对环形磁体30进行支撑和固定，以提高麦克风100的可靠性。可以理解地，内壳11的两端分别与外壳13的端面以及电路板70的表面抵接，以提升结构的可靠性。

进一步，参照图1，在本发明的一实施例中，所述外壳13远离端面的一端弯折形成有固定扣133，所述固定扣133与所述电路板70背离所述音孔131的表面抵接。如此，可以使得外壳13也对电路板70进行固定限位，从而实现更为可靠的结构，进一步提升了麦克风100结构的牢固性。需要说明的是，固定扣133还具有一定弹性，这样既可以方便内壳11、环形磁体30以及电路板70结构的安装，又可以在内壳11、环形磁体30以及电路板70安装后，固定扣133弹性抵持电路板70以及与电路板70连接的内壳11、环形磁体30结构，使得上述结构被牢牢卡持固定于外壳13的内侧，以提升麦克风100结构的可靠性。

进一步，参照图1，在本发明的一实施例中，所述环形磁体30的一端与所述电路板70抵接，另一端与所述外壳13端面抵接。

在本发明一实施例的技术方案中，环形磁铁可以是环形的永磁体，也可以是具有磁性的栅环等，在此不对环形磁体30的形式进行一一列举。环形磁体30具有相对设置的第一端面和第二端面。其中，第一端面与电路板70的表面抵接，第二端面与外壳13的端面的抵接。环形磁铁的侧壁还可以与内壳11的内壁面进行抵接。环形磁铁还可以通过粘胶实现与内环的固定，进一步的提升环形磁体30固定的可靠性。

参照图1，在本发明的一实施例中，所述麦克风100还包括防尘件90，所述防尘件90与所述外壳13的端面连接，所述防尘件90覆盖所述音孔131设置。

在本发明一实施例的技术方案中，防尘件90可以是防尘网，壳体10通过粘胶固定于壳体10的端面设置，以使得防尘网将音孔131覆盖，从而防止灰尘等杂物进入容腔15内。防尘件90可以是防尘罩，防尘罩套设于外壳13的端部，以覆盖音孔131从而达到防尘的目的。防尘件90的材质可以是金属材质，也可以海绵材质等，在此不对防尘件90的材质进行限定。

本发明还提出一种电子设备，该电子设备包括麦克风100，该麦克风100的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种麦克风，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内部形成容腔，所述壳体还设有连通所述容腔的音孔；

电路板，所述电路板设于所述容腔远离所述音孔的一端；

环形磁体，所述环形磁体容置于所述容腔内，并与所述容腔的腔壁固定连接，所述环形磁体形成一个磁回路；以及

振动组件，所述振动组件与所述环形磁体连接，并与所述电路板电连接，所述振动组件的至少部分位于所述环形磁体围合形成的环形空间内侧，所述振动组件朝向所述音孔设置，音频可穿过所述音孔进入所述容腔，并驱动所述振动组件于所述容腔内振动，以使所述振动组件切割所述磁回路内的磁感线产生电流信号；

所述振动组件包括振膜和线圈，所述振膜位于所述环形磁体的两个端面之间，且所述振膜的边缘部分嵌设于所述环形磁体的侧壁；所述线圈连接于所述振膜背离所述音孔的表面，且所述线圈与所述电路板连接，所述振膜振动以驱动所述线圈振动。

2.如权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述环形磁体具有朝向所述音孔方向的第一端面和背离所述音孔方向的第二端面，所述振膜位于所述第一端面和所述第二端面之间。

3.如权利要求2所述的麦克风，其特征在于，所述环形磁体具有中心对称面，所述第一端面和所述第二端面沿所述中心对称面对称设置，所述振膜位于所述中心对称面或者靠近所述中心对称面的区域。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的麦克风，其特征在于，所述壳体包括：

外壳，所述外壳为一端开口的筒体结构，所述外壳背离筒体开口的端面设有所述音孔；和

内壳，所述内壳呈两端开口的筒状结构，所述内壳插设于所述外壳内，所述内壳的一端与所述端面抵接，所述电路板固定于所述内壳背离所述音孔的一端，所述环形磁体插设于所述内壳，并与所述内壳的内壁面抵接，所述外壳、所述内壳以及所述电路板围合形成所述容腔。

5.如权利要求4所述的麦克风，其特征在于，所述环形磁体的一端与所述电路板抵接，另一端与所述外壳端面抵接。

6.如权利要求4所述的麦克风，其特征在于，所述麦克风还包括防尘件，所述防尘件与所述外壳的端面连接，所述防尘件覆盖所述音孔设置。

7.如权利要求4所述的麦克风，其特征在于，所述外壳远离端面的一端弯折形成有固定扣，所述固定扣与所述电路板背离所述音孔的表面抵接。

8.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至7中任意一项所述麦克风。

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