CN113923568A - 一种骨声纹传感器和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种骨声纹传感器和电子设备，骨声纹传感器包括振动组件和声电转换组件，所述振动组件与所述声电转换组件固定连接，所述振动组件拾取振动信号并将所述振动信号传递至所述声电转换组件，所述声电转换组件将所述振动信号转换为电信号，所述振动组件与骨声纹传感器的参考地电连接，以释放所述振动组件上的电荷。本申请通过将骨声纹传感器上的振动组件与参考地连接，使振动组件上的静电电荷能够通过参考地有效转移，避免骨声纹传感器发生静电损伤，提高了产品的可靠性。

Description

一种骨声纹传感器和电子设备

技术领域

本申请属于声传感器技术领域，具体地，涉及一种骨声纹传感器和电子设备。

背景技术

骨声纹传感器是一种利用振膜振动时策动空气流动，并以此来检测流动信号的一种传感器。现有的骨声纹传感器在使用时，用于检测振动的部分会受到静电放电，容易使传感器发生静电损伤，造成传感器输出噪声、降低信噪比等问题，降低了产品的可靠性。

发明内容

本申请旨在提供一种骨声纹传感器和电子设备，解决现有骨声纹传感器用于检测振动的部分会受到静电放电，降低产品可靠性的问题。

第一方面，本申请提供了一种骨声纹传感器，包括：

振动组件和声电转换组件，所述振动组件与所述声电转换组件固定连接，所述振动组件拾取振动信号并将所述振动信号传递至所述声电转换组件，所述声电转换组件将所述振动信号转换为电信号；

其中，所述振动组件与骨声纹传感器的参考地电连接，以释放所述振动组件上的电荷。

可选地，所述振动组件包括第一壳体、支撑部、振膜和质量块，所述振膜的边缘固定设置于所述第一壳体和支撑部之间，所述质量块设置于所述振膜上以使所述质量块悬置，其中，所述质量块和/或所述振膜上设置有导电部，所述质量块和/或所述振膜至少通过所述导电部与参考地连通。

可选地，所述导电部为层结构，所述导电部至少在部分所述振膜和/或部分所述质量块上连续均匀分布。

可选地，所述导电部与所述质量块位于所述振膜的同一侧，所述导电部位于所述质量块上远离所述振膜一侧，和所述质量块的侧壁，以及部分所述振膜上，其中，位于所述振膜上的导电部沿所述振膜外表面延伸至所述振动组件的外侧壁。

可选地，所述骨声纹传感器还包括连接部，所述连接部位于所述振动组件的外侧壁，所述连接部与参考地连接，同时所述连接部至少与所述第一壳体和所述导电部连接。

可选地，所述连接部沿所述振动组件外侧壁的周向方向间隔均匀分布。

可选地，所述连接部沿所述振动组件外侧壁的周向方向呈环形连续分布。

可选地，所述连接部包括凝固的银浆。

可选地，所述骨声纹传感器还包括第一电路板，所述振动组件设置于所述第一电路板一侧，所述声电转换组件设置于所述第一电路板的第二侧，所述振动组件与所述第一电路板上的参考地电连接。

可选地，所述骨声纹传感器还包括第一电路板和屏蔽盖，所述振动组件设置于所述第一电路板上，所述声电转换组件设置于所述振动组件上，所述屏蔽盖设置在所述第一电路板上，所述屏蔽盖与所述第一电路板形成屏蔽空间，所述振动组件和所述声电转换组件位于所述屏蔽空间内；

所述屏蔽盖与所述第一电路板上的参考地连接，所述振动组件与所述屏蔽盖电连接。

第二方面，本申请提供了一种电子设备，包括以上所述的骨声纹传感器。

申请的一个技术效果在于，通过将骨声纹传感器上的振动组件与参考地连接，使振动组件上的静电电荷能够通过参考地有效转移，避免骨声纹传感器发生静电损伤，提高了产品的可靠性。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请提供的一种骨声纹传感器第一实施例的剖面图；

图2是图1的局部放大图；

图3是本申请提供的一种骨声纹传感器第二实施例的剖面图；

图4是图3的局部放大图。

附图标记：

1、第一壳体；2、支撑部；3、振膜；4、质量块；5、导电部；6、连接部；7、第一电路板；8、屏蔽盖。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

第一方面，如图1至图4所示，本申请提供了一种骨声纹传感器，包括振动组件和声电转换组件，所述振动组件与所述声电转换组件固定连接，所述振动组件拾取振动信号并将所述振动信号传递至所述声电转换组件，比如使用者发声等会使骨头产生振动，骨头产生的振动会被使用者佩戴的振动组件接收并传送到声电转换组件，所述声电转换组件将所述振动信号转换为电信号。所述振动组件和所述省点转换组件之间可以密闭设置，这样能够使振动组件产生的振动利用密闭空间的空气传送到声电转换组件，提高了骨声纹传感器的可靠性。

所述振动组件与骨声纹传感器的参考地电连接，以释放所述振动组件上的电荷，比如骨声纹传感器具有电路板，在电路板上具有参考地触点，所述振动组件与参考地触点电连接，能够在骨声纹传感器受到静电放电时，将振动组件上的电荷及时、有效地通过参考地转移，避免在振动组件上积聚静电电荷，避免骨声纹传感器发生静电损伤，确保了骨声纹传感器不会因为静电损伤造成输出噪声、降低信噪比等问题，提升了产品的使用可靠性。

需要说明的是，声电转换组件一般与骨声纹传感器上的电路板连接，而电路板就能够将声电转换组件上积聚的电荷转移，而振动组件设置的位置通常均是利用胶水等固定设置在骨声纹传感器上的绝缘材料上，因此振动组件上积聚的电荷无法转移，这可能会造成振动组件上积聚的电荷会造成骨声纹传感器的静电损伤。

可选地，所述振动组件包括第一壳体1、支撑部2、振膜3和质量块4，所述振膜3的边缘固定设置于所述第一壳体1和支撑部2之间，比如所述支撑部2为环形，所述支撑部2的一侧边涂覆有胶水，所述振膜3的边缘通过胶水固定设置在支撑部2上，然后将所述第一壳体1开口的边缘处与振膜3上设置支撑部2相对的一侧通过胶水粘接，保证振膜3的可靠固定，同时，由于振膜3两侧为第一壳体1和支撑部2，为振膜3振动提供了空间，保证了振膜3能够可靠地振动，所述振膜3可以为带弹性的塑料振动膜片、金属振动膜片或者通过刻蚀工艺形成的振动膜片，能够保证振膜3振动效果即可。所述质量块4设置于所述振膜3上以使所述质量块4悬置，所述质量块4的尺寸小于所述振膜3的尺寸，质量块4能够增加振膜3的重量，能够有效地收集骨振动信号，并且能够有效避免声波的干扰，质量块4可以通过胶水与振膜3固定连接，质量块4可以设置于振膜3的任一面，质量块4的材质以及大小可以根据骨声纹的性能要求进行匹配设置，质量块4的材质优选可以为含铜合金。其中，所述质量块4和/或所述振膜3上设置有导电部5，所述质量块4和/或所述振膜3至少通过所述导电部5与参考地连通，将振动组件的核心部件与参考地连通，能够直接有效地将振动组件的电荷转移到参考地，有效地避免了静电损伤。

进一步地，所述导电部5可以为横跨在振膜3和质量块4上的金属线，同一金属线可以同时连接振膜3和质量块4，然后该金属线可以直接与参考地连接，或者该金属线壳体通过其他部件与参考地连接，其中，所述金属线在所述振膜3和质量块4上对称设置，避免金属线影响振膜3的弹性或者挠性等性能，进而影响振膜3的振动，能够使振膜3可靠的采集骨振动信号。

可选地，所述声电转换组件可以为麦克风装置，比如，所述声电转换组件可以包括ASIC芯片和MEMS芯片，所述振动组件将振动信号传送到MEMS芯片中，MEMS将振动信号转换为电信号，通过ASIC芯片将MEMS芯片转换成的电信号进行处理，实现了声电转换，能够成功地将骨振动信号转换为能够被后端芯片处理的电信号。

可选地，所述导电部5为层结构，也就是说，所述导电部5为覆盖所述振膜3和/或质量块4的平面结构，此时，所述导电部5可以为镀层，所述导电部5的材质可以为镍、铝、金、银、铜、铁等可导电金属材料，所述导电部5至少在部分所述振膜3和/或部分所述质量块4上连续均匀分布，比如所述导电部5均匀覆盖住振膜3的一面，或者所述导电部5均匀的覆盖住质量块4，能够使整个振膜3在振动时振膜3各个部分的振动性能相同，避免了振膜3上分布有导电部5的区域的振动性能弱于振膜3上未分布有导电部5的区域的振动性能，使振动组件能够可靠地收集骨振动信号。

可选地，所述导电部5与所述质量块4位于所述振膜3的同一侧，能够通过同一导电部5将所述振膜3和所述质量块4与参考地电连接，具体地，所述导电部5位于所述质量块4上远离所述振膜3一侧，和所述质量块4的侧壁，以及部分所述振膜3上，也就是说，所述导电部5均匀设置在所述质量块4上远离所述振膜3的一侧，并且所述导电部5经过所述质量块4的侧壁沿所述振膜3延伸，使整个导电部5的连接成一体，简化了导电部5的结构和工艺，同时也能够使振膜3具有均一的性能，提高了振动组件工作的可靠性。其中，位于所述振膜3上的导电部5沿所述振膜3外表面延伸至所述振动组件的外侧壁，便于将延伸至所述振动组件外侧壁的导电部5与参考地连接，便于本申请的骨声纹传感器的制造与安装。所述导电部5和所述质量块4也可以分别位于所述振膜的两侧，比如，所述质量块4位于所述振膜3远离所述第一电路板7的一侧，所述导电部5位于所述振膜3上靠近所述第一电路板7的一侧，此时，所述质量块4的电荷能够传递到振膜3上，然后将传递到振膜3上的电荷和振膜3上本身具有的电荷通过导电部5传送到参考地，进一步地，上述方案中质量块4上的电荷不能通过振膜3有效地传递到所述导电部5上时，也可以再另外设置一导电部5，将质量块4上的电荷直接传送至参考地。

可选地，所述骨声纹传感器还包括连接部6，所述连接部6位于所述振动组件的外侧壁，所述连接部6与参考地连接，同时所述连接部6至少与所述第一壳体1和所述导电部5连接，具体的，所述连接部6与所述第一壳体1、所述导电部5和所述支撑部2连接。所述连接部6起到将振动组件上的各个部件与参考地连通的作用，所述连接部6将振动组件的各个部件与自身连通，汇集振动组件上各个部件的电荷，然后振动组件与参考地连通，将汇集的电荷通过参考地转移，避免了将振动组件上的各个部件分别与参考地连通的麻烦，能够使本申请便于制造和安装。

进一步地，所述连接部6可以为凝固的银浆，由于银具有较佳的导电性能，因此所述连接部6能够可靠有效地将振动组件上积聚的电荷转移至参考地。同时，所述银浆为流体时，能够渗透进第一壳体1和支撑部2之间的缝隙，使导电部5与银浆之间能够具有可靠的电连接，有效地保证了振动组件的重要部件上电荷的转移，为避免骨声纹传感器的静电损伤提供了有利条件。

可选地，所述连接部6沿所述振动组件外侧壁的周向方向间隔均匀分布，比如本申请的骨声纹传感器具有4个连接部6，4个所述连接部6分布在振动组件四角的位置，优选的，所述连接部6在所述振动组件上对称设置，保证电荷转移的均匀性。

可选地，所述连接部6沿所述振动组件外侧壁的周向方向呈环形连续分布，也就是说，所述连接部6围绕所述振动组件侧壁一周设置，能够保证振动组件上电荷转移的可靠性，同时能够使振动组件上各个部件之间连接更加可靠，使本申请的骨声纹传感器整体不易损坏。

可选地，所述骨声纹传感器还包括第一电路板7，所述振动组件设置于所述第一电路板7一侧，所述声电转换组件设置于所述第一电路板7的第二侧，所述振动组件与所述第一电路板7上的参考地电连接。其中，所述振动组件和所述声电转换组件与所述第一电路板7之间胶粘连接，所述第一电路板7上具有参考地焊盘，振动组件与参考地焊盘电连接，所述参考地焊盘的形状可以为圆形、方形、L型，所述参考地焊盘也可以为绕所述第一电路板7设置的环形焊盘。

作为一个具体实施例，如图1所示，所述振动组件设置在所述第一电路板7一侧，具体的，所述支撑部2粘接在所述第一电路板7一侧，在所述支撑部2上依次固定叠加设置振膜3和第一壳体1，并在振膜3上设置有质量块4。所述声电转换装置设置在所述第一电路板7的另一侧，具体的，所述声电转换装置可以包括ASIC芯片、MEMS芯片、支撑架和第二电路板，ASIC芯片、MEMS芯片和支撑架设置在所述第一电路板7的另一侧，所述第一电路板7上与所述MEMS芯片相对的部分开设有第一通孔，所述振膜3、所述支撑部2和所述第一电路板7限定出振动传动空间，所述第一通孔连通所述MEMS芯片和所述振动传动空间，实现将振动传向MEMS芯片，所述第二电路板固定设置在所述支撑架上远离所述第一电路板7的一端，所述第一电路板7、所述支撑架和所述第二电路板共同围设形成容置空间，所述ASIC芯片、MEMS芯片设置在所述容置空间内，所述第一电路板7与所述第二电路板之间通过支撑架的内部走线连通，本申请的骨声纹传感器可以通过所述第二电路板与电子设备电连接。其中，所述第一电路板7上具有参考地焊盘，所述导电部5从质量块4上向振膜3表面延伸，并延伸至所述振动组件的外侧壁，所述连接部6与所述第一壳体1、导电部5和支撑部2连接，并且所述连接部6与第一电路板7上的参考地焊盘连接，实现振动组件与骨声纹传感器的参考地连接。

可选地，所述骨声纹传感器还包括第一电路板7和屏蔽盖8，所述振动组件设置于所述第一电路板7上，所述声电转换组件设置于所述振动组件上，所述振动组件可以粘接设置在所述第一电路板7上，所述声电转换组件可以粘接设置在所述振动组件上远离所述第一电路板7一侧，所述屏蔽盖8设置在所述第一电路板7上，所述屏蔽盖8与所述第一电路板7形成屏蔽空间，所述振动组件和所述声电转换组件位于所述屏蔽空间内，所述屏蔽盖8与所述第一电路板7上的参考地连接，能够使屏蔽盖8屏蔽外界电磁信号的干扰，保证振动组件和声电转换组件的可靠工作，所述振动组件与所述屏蔽盖8电连接，也就是说，所述振动组件可以通过屏蔽盖8实现与骨声纹传感器的参考地电连接，简化了结构，节省了连接部6的材料。

作为一个具体实施例，如图3所示，所述振动组件设置在所述第一电路板7的一侧，具体的，所述支撑部2粘接在所述第一电路板7一侧，在所述支撑部2上依次固定叠加设置振膜3和第一壳体1，并在振膜3上设置有质量块4。所述声电转换组件设置在所述振动组件上远离所述第一电路板7的一侧，并且所述声电转换组件与所述第一电路板7电连接，具体的，所述声电转换组件包括ASIC芯片、MEMS芯片，ASIC芯片和MEMS芯片设置在第一壳体1远离所述第一电路板7一侧，所述第一壳体1上与所述MEMS芯片相对的部分开设有第二通孔，所述振膜3和所述第一壳体1围设形成振动传动空间，所述第二通孔连通所述MEMS芯片和所述振动传动空间，所述屏蔽盖8与所述第一电路板7形成屏蔽空间，所述振动组件和所述声电转换组件位于所述屏蔽空间内，所述屏蔽盖8与所述第一电路板7上的参考地连接，所述导电部5从质量块4上向振膜3表面延伸，并延伸至所述振动组件的外侧壁，所述连接部6与所述第一壳体1、导电部5和支撑部2连接，并且所述连接部6与所述屏蔽盖8连接，实现了振动组件与骨声纹传感器的参考地连接。

第二方面，本申请提供了一种电子设备，包括以上所述的骨声纹传感器。

虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种骨声纹传感器，其特征在于，包括：

振动组件和声电转换组件，所述振动组件与所述声电转换组件固定连接，所述振动组件拾取振动信号并将所述振动信号传递至所述声电转换组件，所述声电转换组件将所述振动信号转换为电信号；

其中，所述振动组件与骨声纹传感器的参考地电连接，以释放所述振动组件上的电荷。

2.根据权利要求1所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述振动组件包括第一壳体、支撑部、振膜和质量块，所述振膜的边缘固定设置于所述第一壳体和支撑部之间，所述质量块设置于所述振膜上以使所述质量块悬置，其中，所述质量块和/或所述振膜上设置有导电部，所述质量块和/或所述振膜至少通过所述导电部与参考地连通。

3.根据权利要求2所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述导电部为层结构，所述导电部至少在部分所述振膜和/或部分所述质量块上连续均匀分布。

4.根据权利要求3所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述导电部与所述质量块位于所述振膜的同一侧，所述导电部位于所述质量块上远离所述振膜一侧，和所述质量块的侧壁，以及部分所述振膜上，其中，位于所述振膜上的导电部沿所述振膜外表面延伸至所述振动组件的外侧壁。

5.根据权利要求2所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述骨声纹传感器还包括连接部，所述连接部位于所述振动组件的外侧壁，所述连接部与参考地连接，同时所述连接部至少与所述第一壳体和所述导电部连接。

6.根据权利要求5所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述连接部沿所述振动组件外侧壁的周向方向间隔均匀分布。

7.根据权利要求5所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述连接部沿所述振动组件外侧壁的周向方向呈环形连续分布。

8.根据权利要求5所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述连接部包括凝固的银浆。

9.根据权利要求1-7任一项所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述骨声纹传感器还包括第一电路板，所述振动组件设置于所述第一电路板一侧，所述声电转换组件设置于所述第一电路板的第二侧，所述振动组件与所述第一电路板上的参考地电连接。

10.根据权利要求1-7任一项所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述骨声纹传感器还包括第一电路板和屏蔽盖，所述振动组件设置于所述第一电路板上，所述声电转换组件设置于所述振动组件上，所述屏蔽盖设置在所述第一电路板上，所述屏蔽盖与所述第一电路板形成屏蔽空间，所述振动组件和所述声电转换组件位于所述屏蔽空间内；

所述屏蔽盖与所述第一电路板上的参考地连接，所述振动组件与所述屏蔽盖电连接。

11.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的骨声纹传感器。

Images