CN114125613A - 一种mems麦克风防护结构及mems麦克风阵列结构 - Google Patents

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李小平
詹学磊
章林柯
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Nanjing Zero Decibel Acoustic Technology Co ltd
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种MEMS麦克风防护结构及MEMS麦克风阵列结构，MEMS麦克风防护结构包括防尘薄膜、外壳体、底座、MEMS麦克风，所述外壳体和底座连接形成内腔；所述外壳体上开设有用于声音穿透的声孔；所述声孔的下方设有防尘薄膜；所述MEMS麦克风安装在底座上；所述外壳体和底座将防尘薄膜和MEMS麦克风封装在内腔内部形成MEMS麦克风防护结构。本发明能够在较小的空间内实现防尘效果，并且削弱了灰尘对MEMS麦克风的影响，降低了防尘成本，提高了MEMS麦克风的使用寿命。

Description

一种MEMS麦克风防护结构及MEMS麦克风阵列结构
技术领域
本发明涉及声信号采集装置领域，具体地，本发明涉及一种MEMS麦克风防护结构及MEMS麦克风阵列结构。
背景技术
随着人们对声学问题的研究越来越重视，人们也对声学测量器件提出了更高的要求，尤其是传声器阵列在我们实际社会中的应用越来越广泛，麦克风作为传声器阵列的核心组件自然受到了人们的重视。MEMS麦克风是一种采用微机电加工技术制作的电能换声器，具有体积小、噪声低等优点的MEMS麦克风被越来越广泛地运用到各种各样的传声器阵列设备上。
传声器阵列常常需要在户外进行测量工作，而MEMS麦克风由于其制作精度高，对防尘的要求非常高。
发明内容
本发明提出一种MEMS麦克风防护结构及MEMS麦克风阵列结构，基于传声器阵列，解决了外界灰尘容易进入传声器阵列中的MEMS麦克风内部，影响MEMS麦克风的性能和声信号采集精度的问题。
本发明的技术方案：
第一方面，本申请的实施例提供一种MEMS麦克风防护结构，包括防尘膜、外壳体、底座、MEMS麦克风，
所述外壳体和所述底座连接形成内腔；
所述外壳体上开设有用于声音穿透的声孔；
所述声孔的下方设有所述防尘膜；
所述MEMS麦克风安装在所述底座上；
所述防尘膜设置在所述声孔和所述MEMS麦克风之间；
所述外壳体和所述底座将所述防尘膜和MEMS麦克风封装在所述内腔内部。
所述防尘膜通过安装在外壳体内侧壁上的支撑部进行固定支撑。
所述防尘膜的材料为纤维海绵。
所述防尘膜的厚度为0.1-0.5mm。
所述防尘膜和支撑部为一体式结构。
所述MEMS麦克风通过固定部安装在底座上。
所述内腔为圆柱状。
所述声孔开设有多个。
所述声孔在外壳体的顶面上均匀分布。
第二方面，本申请的实施例提供一种MEMS麦克风阵列结构，包括以上任一所述的MEMS麦克风防护结构，所述MEMS麦克风防护结构固定安装在阵列支架上。
所述阵列支架包括阵列主梁和中心圆盘，所述阵列主梁设置有多根，多根所述阵列主梁沿中心圆盘周向分布。
相邻的两根所述阵列主梁之间设置有支撑梁。
所述阵列主梁上设置有用以安装MEMS麦克风防护结构的防护结构安装孔。
所述中心圆盘上对应每个所述阵列主梁设置有一个用以安装MEMS麦克风防护结构的防护结构安装孔。
所述支撑梁的一端对应第一根所述阵列主梁上的第二个防护结构安装孔，另一端对应相邻的第二根所述阵列主梁上的第三个防护结构安装孔，依次类推完成所述支撑梁的设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：在遇到灰尘通过声孔进入内腔时，通过防尘薄膜的吸附作用，降低了灰尘对MEMS麦克风性能的影响，提高了MEMS麦克风的使用寿命，让MEMS麦克风更加适用于户外较复杂的环境。
附图说明
图1为本发明实施例提供的MEMS麦克风防护结构整体示意图；
图2为本发明实施例提供的MEMS麦克风防护结构中的外壳体一视角的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的MEMS麦克风阵列结构示意图。
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，所描述的实施例仅仅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做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。
实施例一
如图1所示，一种MEMS麦克风防护结构，包括防尘膜1、外壳体3、底座5、MEMS麦克风7，所述外壳体3和底座5连接形成内腔8；所述外壳体3上开设有用于声音穿透的声孔2；所述声孔2的下方设有防尘膜1；所述MEMS麦克风7安装在底座5上；所述防尘膜(1)设置在所述声孔(2)和所述MEMS麦克风(7)之间；所述外壳体3和底座5将防尘膜1和MEMS麦克风7封装在内腔8内部形成MEMS麦克风防护结构10。
进一步的，所述防尘膜1通过安装在外壳体3内侧壁上的支撑部4进行固定支撑，防止防尘薄膜1变形。所述内腔8为圆柱状，支撑部4对应的设置成圆环形，圆环状的支撑部4的外沿与外壳体3内侧壁接触，圆环状的支撑部4的内沿与防尘膜1外沿相连，圆环状的支撑部4的外径与内腔8的内径相同，从而固定支撑部4。
所述MEMS麦克风7通过固定部6安装在底座5上。所述固定部6为圆台状结构，用以支撑MEMS麦克风7，确保MEMS麦克风7的稳定，圆台状结构的固定部6通过粘接方式与底座5连接。
进一步的，所述防尘膜1的材料为纤维海绵，所述防尘膜1的厚度为0.1-0.5mm。厚度为0.1-0.5mm的纤维海绵能够起到防尘效果的同时，不降低声音的传入。
所述防尘膜1和支撑部4均采用纤维海绵制作而成，防尘膜1和支撑部4一体成型。防尘膜1和支撑部4一体式结构能够保证防尘薄膜1的平整性，确保不会变形。
所述防尘膜1被配置在外部，声音传入内腔8的过程中防止灰尘进入MEMS麦克风7，在遇到灰尘进入内腔的情况下，防尘膜1通过吸附作用降低了灰尘对MEMS麦克风性能的影响，提高了MEMS麦克风的使用寿命。
如图2所示，所述声孔2开设有多个，多个所述声孔2在外壳体3的顶面上均匀分布，方便进行声信号的采集。
实施例二
如图3所示，本实例提供一种MEMS麦克风阵列结构，包括阵列支架和以上所述的MEMS麦克风防护结构10，所述MEMS麦克风防护结构10固定安装在阵列支架上。
具体地，麦克风阵列支架主体结构为中心对称结构，所述阵列支架包括阵列主梁9和中心圆盘12，所述阵列主梁9设置有八根，八根所述阵列主梁9沿中心圆盘12周向均匀分布。
所述阵列主梁9上等间距的设置有5个防护结构安装孔，MEMS麦克风防护结构10的底座5对应的安装在防护结构安装孔内，从而将MEMS麦克风防护结构10安装在阵列支架上。
所述中心圆盘12上对应每个所述阵列主梁9设置有一个防护结构安装孔。
相邻的两根所述阵列主梁9之间设置有支撑梁11。所述支撑梁11的一端对应第一根所述阵列主梁9上的第二个防护结构安装孔，另一端对应相邻的第二根所述阵列主梁9上的第三个防护结构安装孔，依次类推完成所述支撑梁11的设置。
所述支撑梁11、阵列主梁9与中心圆盘12一体成型，保证阵列结构的平面稳定性。
本发明能够在较小的空间内实现防尘效果，并且削弱了灰尘对MEMS麦克风的影响，降低了防尘成本，提高了MEMS麦克风的使用寿命。
以上实施例仅仅是针对本发明技术方案所做的举例说明。本发明并不限定于在以上实施例中所描述的内容，而是以权利要求所限定的范围为准。本发明所述领域技术人员在该实施例的基础上所做的任何修改或补充或等效替换，均在本发明所要求保护范围内。

Claims (15)

1.一种MEMS麦克风防护结构，其特征在于，包括防尘膜(1)、外壳体(3)、底座(5)、MEMS麦克风(7)，
所述外壳体(3)和所述底座(5)连接形成内腔(8)；
所述外壳体(3)上开设有用于声音穿透的声孔(2)；
所述声孔(2)的下方设有所述防尘膜(1)；
所述MEMS麦克风(7)安装在所述底座(5)上；
所述防尘膜(1)设置在所述声孔(2)和所述MEMS麦克风(7)之间；
所述外壳体(3)和所述底座(5)将所述防尘膜(1)和MEMS麦克风(7)封装在所述内腔(8)内部。
2.根据权利要求1所述的一种MEMS麦克风防护结构，其特征在于，所述防尘膜(1)通过安装在外壳体(3)内侧壁上的支撑部(4)进行固定支撑。
3.根据权利要求1所述的一种MEMS麦克风防护结构，其特征在于，所述防尘膜(1)的材料为纤维海绵。
4.根据权利要求1所述的一种MEMS麦克风防护结构，其特征在于，所述防尘膜(1)的厚度为0.1-0.5mm。
5.根据权利要求2所述的一种MEMS麦克风防护结构，其特征在于，所述防尘膜(1)和支撑部(4)为一体式结构。
6.根据权利要求1所述的一种MEMS麦克风防护结构，其特征在于，所述MEMS麦克风(7)通过固定部(6)安装在底座(5)上。
7.根据权利要求1所述的一种MEMS麦克风防护结构，其特征在于，所述内腔(8)为圆柱状。
8.根据权利要求1所述的一种MEMS麦克风防护结构，其特征在于，所述声孔(2)开设有多个。
9.根据权利要求8所述的一种MEMS麦克风防护结构，其特征在于，所述声孔(2)在外壳体(3)的顶面上均匀分布。
10.一种MEMS麦克风阵列结构，其特征在于，包括阵列支架和权利要求1-9任一所述的MEMS麦克风防护结构(10)，所述MEMS麦克风防护结构(10)固定安装在所述阵列支架上。
11.根据权利要求10所述的一种MEMS麦克风阵列结构，其特征在于，所述阵列支架包括阵列主梁(9)和中心圆盘(12)，所述阵列主梁(9)设置有多根，多根所述阵列主梁(9)沿中心圆盘(12)周向分布。
12.根据权利要求11所述的一种MEMS麦克风阵列结构，其特征在于，相邻的两根所述阵列主梁(9)之间设置有支撑梁(11)。
13.根据权利要求12所述的一种MEMS麦克风阵列结构，其特征在于，所述阵列主梁(9)上设置有用以安装MEMS麦克风防护结构(10)的防护结构安装孔。
14.根据权利要求13所述的一种MEMS麦克风阵列结构，其特征在于，所述中心圆盘(12)上对应每个所述阵列主梁(9)设置有一个用以安装MEMS麦克风防护结构(10)的防护结构安装孔。
15.根据权利要求14所述的一种MEMS麦克风阵列结构，其特征在于，所述支撑梁(11)的一端对应第一根所述阵列主梁(9)上的第二个防护结构安装孔，另一端对应相邻的第二根所述阵列主梁(9)上的第三个防护结构安装孔，依次类推完成所述支撑梁(11)的设置。
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