CN114205722A - 硅基麦克风装置及电子设备 - Google Patents

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CN114205722A CN202010981353.XA CN202010981353A CN114205722A CN 114205722 A CN114205722 A CN 114205722A CN 202010981353 A CN202010981353 A CN 202010981353A CN 114205722 A CN114205722 A CN 114205722A
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Abstract

本申请实施例提供了一种硅基麦克风装置及电子设备。该硅基麦克风装置，包括：电路板，开设有至少一个进声孔；屏蔽罩，罩合于电路板的一侧形成声腔；至少两个差分式硅基麦克风芯片，均设置于电路板的一侧，且位于声腔内；部分差分式硅基麦克风芯片的背腔与进声孔一一对应地连通；隔离件，位于声腔内，将声腔隔离出与至少部分相邻的差分式硅基麦克风芯片的背腔对应的子声腔。本申请实施例采用至少两个差分式硅基麦克风芯片的拾音结构，可实现降噪、提高输出的音频信号的质量；声腔中的隔离件能够有效降低声波对其他差分式硅基麦克风芯片造成的干扰，有效提高各差分式麦克风芯片的拾音精度，进而提高硅基麦克风装置输出的音频信号的质量。

Description

硅基麦克风装置及电子设备
技术领域
本申请涉及声电转换技术领域，具体而言，本申请涉及一种硅基麦克风装置及电子设备。
背景技术
现有的拾音麦克风在获取声音信号时，通过麦克风中的硅基麦克风芯片受获取的声波作用而产生振动，该振动带来可以形成电信号的电容变化，从而将声波转换成电信号输出。但是，现有的麦克风对噪声的处理不理想，影响输出的音频信号的质量。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点，提出一种硅基麦克风装置及电子设备，用以解决现有技术存在现有的麦克风对噪声的处理不理想，影响输出的音频信号的质量的技术问题。
第一个方面，本申请实施例提供了一种硅基麦克风装置，包括：
电路板，开设有至少一个进声孔；
屏蔽罩，罩合于电路板的一侧形成声腔；
至少两个差分式硅基麦克风芯片，均设置于电路板的一侧，且位于声腔内；部分差分式硅基麦克风芯片的背腔与进声孔一一对应地连通；
隔离件，位于声腔内，将声腔隔离出与至少部分相邻的差分式硅基麦克风芯片的背腔对应的子声腔。
第二个方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：如第一个方面提供的硅基麦克风装置。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：硅基麦克风装置采用至少两个差分式硅基麦克风芯片的拾音结构，部分差分式硅基麦克风芯片的背腔与进声孔一一对应地连通，使得外界的声波以及电子设备自身的噪音均能作用到该差分式硅基麦克风芯片，并由该差分式硅基麦克风芯片生成声音电信号和噪音电信号的混合电信号；另一部分差分式硅基麦克风芯片的背腔并被电路板封闭，可阻挡绝大部分外界的声波进入，而电子设备自身的噪音能作用到该差分式硅基麦克风芯片，并由该差分式硅基麦克风芯片生成噪音电信号；再配合后续手段将混合电信号与噪音电信号进一步处理，即可实现降噪、提高输出的音频信号的质量；
并且，硅基麦克风装置的由屏蔽罩罩合于电路板的一侧而形成声腔中，隔离件将声腔隔离出与至少部分相邻的差分式硅基麦克风芯片的背腔对应的子声腔，这样能够有效降低进入各差分式硅基麦克风芯片的背腔的声波在硅基麦克风装置的声腔内继续传播的概率或强度，降低声波对其他差分式硅基麦克风芯片造成的干扰，有效提高各差分式麦克风芯片的拾音精度，进而提高硅基麦克风装置输出的音频信号的质量。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例提供的一种硅基麦克风装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种硅基麦克风装置中差分式硅基麦克风芯片的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种硅基麦克风装置中两差分式硅基麦克风芯片的一种电连接结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种硅基麦克风装置中两差分式硅基麦克风芯片的另一种电连接结构示意图。
图中：
100-电路板；110-进声孔；
200-屏蔽罩；210-声腔；
300-差分式硅基麦克风芯片；300a-第一差分式硅基麦克风芯片；300b-第二差分式硅基麦克风芯片；
301-第一麦克风结构；301a-第一差分式硅基麦克风芯片的第一麦克风结构；301b-第二差分式硅基麦克风芯片的第一麦克风结构；
302-第二麦克风结构；302a-第一差分式硅基麦克风芯片的第二麦克风结构；302b-第二差分式硅基麦克风芯片的第二麦克风结构；
303-背腔；303a-第一差分式硅基麦克风芯片的背腔；303b-第二差分式硅基麦克风芯片的背腔；
310-上背极板；310a-第一上背极板；310b-第二上背极板；
311-上气流孔；
312-上背极板电极；312a-第一上背极板的上背极板电极；312b-第二上背极板的上背极板电极；
313-上气隙；
320-下背极板；320a-第一下背极板；320b-第二下背极板；
321-下气流孔；
322-下背极板电极；322a-第一下背极板的下背极板电极；322b-第二下背极板的下背极板电极；
323-下气隙；
330-半导体振膜；330a-第一半导体振膜；330b-第二半导体振膜；
331-半导体振膜电极；331a-第一半导体振膜的半导体振膜电极；331b-第二半导体振膜的半导体振膜电极；
340-硅基板；340a-第一硅基板；340b-第二硅基板；
341-通孔；
350-第一绝缘层；
360-第二绝缘层；
370-第三绝缘层；
380-导线；
400-控制芯片；
500-隔离件。
具体实施方式
下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本申请的发明人进行研究发现，随着智能音箱等IOT(The Internet of Things，物联网)设备的普及，用户要对正在发声的智能设备使用语音命令不是一件容易的事情，例如：对正在播放音乐的职能音箱发出打断、唤醒等语音指令，或是利用手机的免提模式(即hands-free operation)进行通话交流时。用户往往需要尽量靠近IOT设备，用专设的唤醒词打断正在播放的音乐，随后再进行人机交互。在这些典型的语音交互场景中，由于IOT设备在使用中，因为自身在播放音乐或通过扬声器发声，造成了机身的振动，而这类振动又被IOT设备上的麦克风所拾取，使得回声消除的效果不佳。这个现象，在播放着音乐的手机、TWS(True Wireless Stereo，真正无线立体声)耳机、扫地机器人、智能空调、智能油烟机等振动较大的智能家居产品上表现得尤其明显。
本申请的发明人进行研究还发现，若采用多麦克风芯片的硅基麦克风装置，可以有效实现降噪。本申请的发明人同时注意到，若多麦克风芯片接收的声波能量不一致，能量较大的声波可能会在硅基麦克风装置的声腔内继续传播，对其他麦克风芯片造成干扰(声腔的容积越小，该干扰越明显)，这会降低其他麦克风芯片的拾音精度，进而影响硅基麦克风装置输出的音频信号的质量。
本申请提供的硅基麦克风装置及电子设备，旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
本申请实施例提供了一种硅基麦克风装置，该硅基麦克风装置的结构示意图如图1所示，包括：电路板100，屏蔽罩200，至少两个差分式硅基麦克风芯片300和隔离件500。
电路板100开设有至少一个进声孔110。
屏蔽罩200罩合于电路板100的一侧形成声腔210。
至少两个差分式硅基麦克风芯片300均设置于电路板100的一侧，且位于声腔210内。部分差分式硅基麦克风芯片300的背腔303与进声孔110一一对应地连通。
隔离件500位于声腔210内，将声腔210隔离出与至少部分相邻的差分式硅基麦克风芯片300的背腔303对应的子声腔210。
在本实施例中，硅基麦克风装置采用至少两个差分式硅基麦克风芯片300的拾音结构，需要说明的是，图1中的硅基麦克风装置仅示例为两个差分式硅基麦克风芯片300。
部分差分式硅基麦克风芯片300的背腔303与进声孔110一一对应地连通，使得外界的声波以及电子设备自身的噪音均能作用到该差分式硅基麦克风芯片300，并由该差分式硅基麦克风芯片300生成声音电信号和噪音电信号的混合电信号。
另一部分差分式硅基麦克风芯片300的背腔303并被电路板100封闭，可阻挡绝大部分外界的声波进入，而电子设备自身的噪音能作用到该差分式硅基麦克风芯片300，并由该差分式硅基麦克风芯片300生成噪音电信号。
再配合后续手段将混合电信号与噪音电信号进一步处理，即可实现降噪、提高输出的音频信号的质量。
并且，硅基麦克风装置的由屏蔽罩200罩合于电路板100的一侧而形成声腔210中，隔离件500将声腔210隔离出与至少部分相邻的差分式硅基麦克风芯片300的背腔303对应的子声腔210，这样能够有效降低进入各差分式硅基麦克风芯片300的背腔303的声波在硅基麦克风装置的声腔210内继续传播的概率或强度，降低声波对其他差分式硅基麦克风芯片300造成的干扰，有效提高各差分式麦克风芯片300的拾音精度，进而提高硅基麦克风装置输出的音频信号的质量。
可选地，差分式硅基麦克风芯片300通过硅胶与电路板100固定连接。
屏蔽罩200与电路板100之间围合成相对封闭的声腔210。为了起到对声腔210内的各差分式硅基麦克风芯片300等器件屏蔽电磁干扰的作用，可选地，屏蔽罩200包括金属外壳，金属外壳与电路板100电连接。
可选地，屏蔽罩200通过锡膏或导电胶与电路板100的一侧固连。
可选地，电路板100包括PCB(Printed Circuit Board，印制电路板100)板。
可选地，隔离件500可以是采用单板状结构，也可以采用筒状结构，还可以蜂窝状结构。
在一些可能的实施方式中，如图1所示，本申请实施例的隔离件500的一端向屏蔽罩200延伸，隔离件500的另一端至少延伸至差分式硅基麦克风芯片300远离电路板100的一侧。
在本实施例中，隔离件500的一端向屏蔽罩200延伸，另一端至少延伸至差分式硅基麦克风芯片300远离电路板100的一侧，这样可以借助屏蔽罩200以及差分式硅基麦克风芯片300的结构，与隔离件500一起构成具有一定包围度的子声腔210，即对通过差分式硅基麦克风芯片300的背腔303的声波形成一定的包围，进而降低进入声波在硅基麦克风装置的声腔210内继续传播的概率或强度，降低声波对其他差分式硅基麦克风芯片300造成的干扰，有效提高各差分式硅基麦克风芯片300的拾音精度，进而提高硅基麦克风装置输出的音频信号的质量。
可选地，如图1所示，本申请实施例的述隔离件500的一端与屏蔽罩200连接。即，由隔离件500隔离出的相邻子声腔210，靠近屏蔽罩200一侧完全被隔断，强化了相邻子声腔210之间的隔离度，可以进一步降低声波对其他差分式硅基麦克风芯片300造成的干扰，有效提高各差分式硅基麦克风芯片300的拾音精度，进而提高硅基麦克风装置输出的音频信号的质量。
可选地，本申请实施例的隔离件500的另一端与电路板100的一侧连接。即，由隔离件500隔离出的相邻子声腔210，靠近电路板100一侧完全被隔断，强化了相邻子声腔210之间的隔离度，可以进一步降低声波对其他差分式硅基麦克风芯片300造成的干扰，有效提高差分式硅基麦克风芯片300的拾音精度，进而提高硅基麦克风装置输出的音频信号的质量。
在一些可能的实施方式中，如图1所示，本申请实施例的至少两个差分式硅基麦克风芯片300为偶数个，每两个差分式硅基麦克风芯片300中的一个差分式硅基麦克风芯片300的背腔303与进声孔110连通。
在本实施例中，每两个差分式硅基麦克风芯片300中，一个差分式硅基麦克风芯片300的背腔303通过电路板100上的进声孔110与外界连通，另一个差分式硅基麦克风芯片300的背腔303被电路板100封闭。
具体地，第一差分式硅基麦克风芯片300a的背腔303a通过电路板100上的进声孔110与外界连通，使得外界的声波以及电子设备自身的噪音均能作用到第一差分式硅基麦克风芯片300a，并由第一差分式硅基麦克风芯片300a生成声音电信号和噪音电信号的混合电信号。
第二差分式硅基麦克风芯片300b的背腔303b被电路板100封闭，可阻挡绝大部分外界的声波进入，而电子设备自身的噪音能作用到第二差分式硅基麦克风芯片300b，并由第二差分式硅基麦克风芯片300b生成噪音电信号。
本申请的发明人考虑到，硅基麦克风装置内的多麦克风芯片需要协作实现降噪。为此，本申请为各差分式硅基麦克风芯片的电连接方式提供如下一种可能的实现方式：
如图2所示，本申请实施例的每两个差分式硅基麦克风芯片300中，一个差分式硅基麦克风芯片300的第一麦克风结构301，与另一个差分式硅基麦克风芯片300的第二麦克风结构302电连接，一个差分式硅基麦克风芯片300的第二麦克风结构302，与另一个差分式硅基麦克风芯片300的第一麦克风结构301电连接。
在本实施例中，为便于描述，本文将差分式硅基麦克风芯片300中远离电路板100的一侧的一个麦克风结构定义为第一麦克风结构301，将差分式硅基麦克风芯片300中靠近电路板100的一侧的一个麦克风结构定义为第二麦克风结构302。
由于在声波的作用下，差分式硅基麦克风芯片300中的第一麦克风结构301与第二麦克风结构302会分别产生变化量幅度相同、符号相反的电信号。因此本申请实施例将第一差分式硅基麦克风芯片300a的第一麦克风结构301a，与第二差分式硅基麦克风芯片300b的第二麦克风结构302b电连接，第一差分式硅基麦克风芯片300a的第二麦克风结构302a，与第二差分式硅基麦克风芯片300b的第一麦克风结构301b电连接，可以将第一差分式硅基麦克风芯片300a生成的声音电信号和噪音电信号的混合电信号与第二差分式硅基麦克风芯片300b生成的变化量幅度相同、符号相反的噪音电信号进行叠加，从而实现通过物理降噪的方式削弱或抵消混合电信号中的同源噪音信号，进而提高音频信号的质量。
在一些可能的实施方式中，如图3所示，本申请实施例的差分式硅基麦克风芯片300包括层叠并间隔设置的上背极板310、半导体振膜330和下背极板320。
上背极板310和半导体振膜330构成第一麦克风结构301的主体。半导体振膜330和下背极板320构成第二麦克风结构302的主体。
上背极板310和下背极板320分别与进声孔110对应的部分均设有若干气流孔。
具体地，上背极板310和半导体振膜330之间、以及半导体振膜330和下背极板320之间均具有间隙，例如气隙。
上背极板310和半导体振膜330构成第一麦克风结构301的主体。半导体振膜330和下背极板320构成第二麦克风结构302的主体。
上背极板310和下背极板320分别与进声孔110对应的部分均设有若干气流孔。
为便于描述，本文将差分式硅基麦克风芯片300中远离电路板100的一侧的一个背极板为上背极板310，将差分式硅基麦克风芯片300中靠近电路板100的一侧的一个背极板定义为下背极板320。
在本实施例中，半导体振膜330被第一麦克风结构301和第二麦克风结构302共享。半导体振膜330可采用较薄、韧性较好的结构，可以在声波的作用下发生弯曲形变；上背极板310和下背极板320均可采用比半导体振膜330的厚度大许多、且刚性较强的结构，不易发生形变。
具体地，半导体振膜330可以与上背极板310平行布置并由上气隙313隔开，从而形成第一麦克风结构301的主体；半导体振膜330可以与下背极板320平行布置并由下气隙323隔开，从而形成第二麦克风结构302的主体。可以理解的是，半导体振膜330与上背极板310之间、以及半导体振膜330与下背极板320之间均用于形成电场(不导通)。由进声孔110进入的声波可以通过背腔303、下背极板320上的下气流孔321与半导体振膜330接触。
当声波进入差分式硅基麦克风芯片300的背腔303，半导体振膜330受声波的作用会发生形变，该形变会引起的半导体振膜330与上背极板310、下背极板320之间的间隙发生变化，会带来半导体振膜330与上背极板310之间电容的变化，以及半导体振膜330与下背极板320之间电容的变化，即实现了将声波转换为电信号。
对于单个差分式硅基麦克风芯片300而言，通过在半导体振膜330与上背极板310之间施加偏压后，在半导体振膜330与上背极板310之间的间隙内就会形成上电场。同样的，通过在半导体振膜330与下背极板320之间施加偏压后，在半导体振膜330与下背极板320的间隙内就会形成下电场。由于上电场和下电场的极性正好相反，当半导体振膜330受声波作用而上、下弯曲时，第一麦克风结构301的电容变化量与第二麦克风结构302的电容变化量幅度相同、符号相反。
可选地，半导体振膜330可采用多晶硅材料，半导体振膜330的厚度不大于1微米，在较小的声波作用下也会产生变形，灵敏度较高；上背极板310和下背极板320均可采用刚性比较强、且厚度为几微米的材料制造，并在上背极板310上刻蚀有多个上气流孔311、在下背极板320上刻蚀有多个下气流孔321。因此，当半导体振膜330受声波作用产生形变时，上背极板310、下背极板320都不会受到影响而产生形变。
可选地，半导体振膜330与上背极板310或下背极板320之间的间隙分别为几微米，即微米级。
在一些可能的实施方式中，如图3所示，本申请实施例的每两个差分式硅基麦克风芯片300包括的第一差分式硅基麦克风芯片300a和第二差分式硅基麦克风芯片300b。
第一差分式硅基麦克风芯片300a的第一上背极板310a，与第二差分式硅基麦克风芯片300b的第二下背极板320b电连接，用于形成第一路信号。
第一差分式硅基麦克风芯片300a的第一下背极板320a，与第二差分式硅基麦克风芯片300b的第二上背极板310b电连接，用于形成第二路信号。
前文已经详细说明，单个差分式硅基麦克风芯片300中，第一麦克风结构301的电容变化量与第二麦克风结构302的电容变化量幅度相同、符号相反，同理，在每两个差分式硅基麦克风芯片300中，一个差分式硅基麦克风芯片300的上背极板310和另一个差分式硅基麦克风芯片300的下背极板320处的电容变化量幅度相同、符号相反。
因此，在本实施例中，由第一差分式硅基麦克风芯片300a的第一上背极板310a处生成的声音电信号和噪音电信号的混合电信号，与第二差分式硅基麦克风芯片300b的第二下背极板320b处生成的噪音电信号相叠加得到的第一路信号，可以削弱或抵消混合电信号中的同源噪音信号，进而提高第一路信号的质量。
同样地，由第一差分式硅基麦克风芯片300a的第一下背极板320a处生成的声音电信号和噪音电信号的混合电信号，与第二差分式硅基麦克风芯片300b的第二上背极板310b处生成的噪音电信号相叠加得到的第二路信号，可以削弱或抵消混合电信号中的同源噪音信号，进而提高第二路信号的质量。
具体地，可通过导线380将第一上背极板310a的上背极板电极312a，与第二下背极板320b的下背极板电极322b电连接，用于形成第一路信号；可通过导线380将第一下背极板320a的下背极板电极322a，与第二上背极板310b的上背极板电极312b电连接，用于形成第二路信号。
在一些可能的实施方式中，如图3所示，本申请实施例的第一差分式硅基麦克风芯片300a的第一半导体振膜330a，与第二差分式硅基麦克风芯片300b的第二半导体振膜330b电连接，且第一半导体振膜330a与第二半导体振膜330b中的至少一个用于与恒压源电连接。
在本实施例中，第一差分式硅基麦克风芯片300a的第一半导体振膜330a，与第二差分式硅基麦克风芯片300b的第二半导体振膜330b电连接，可以使两个差分式硅基麦克风芯片300的半导体振膜330具有相同的电位，即可以统一两个差分式硅基麦克风芯片300产生电信号的基准。
具体地，可通过导线380分别与第一半导体振膜330a的半导体振膜电极331a，以及第二半导体振膜330b的半导体振膜电极331b电连接。
可选地，可将所有差分式硅基麦克风芯片300的半导体振膜330电连接，以使各差分式硅基麦克风芯片300产生电信号的基准一致。
在一些可能的实施方式中，如图1所示，硅基麦克风装置还包括控制芯片400。
控制芯片400位于声腔210内，与电路板100电连接。
第一上背极板310a与第二下背极板320b中的一个，与控制芯片400的一个信号输入端电连接。第一下背极板320a与第二上背极板310b中的一个，与控制芯片400的另一个信号输入端电连接。
在本实施例中，控制芯片400用于接收前述各差分式硅基麦克风芯片300输出的已完成物理除噪的两路信号，可以对该两路信号进行二级除噪等处理，再向下一级设备或元器件输出。
可选地，控制芯片400通过硅胶或红胶与电路板100固定连接。
可选地，控制芯片400包括专用集成电路(ASIC，Application SpecificIntegrated Circuit)芯片。由于控制芯片400收到的音频信号是已完成物理除噪的，因此此处的控制芯片400无需具备差分功能，采用普通的控制芯片400即可。针对不同的应用场景，专用集成电路芯片的输出信号可能是单端的，也可能是差分输出。
在一些可能的实施方式中，如图2所示，差分式硅基麦克风芯片300包括硅基板340。
第一麦克风结构301和第二麦克风结构302层叠设置于硅基板340的一侧。
硅基板340上具有用于形成背腔303的通孔341，通孔341与第一麦克风结构301、以及第二麦克风结构302均对应。硅基板340远离第一麦克风结构301和第二麦克风结构302的一侧，与电路板100固连，通孔341与进声孔110连通。
在本实施例中，硅基板340为第一麦克风结构301和第二麦克风结构302提供承载，硅基板340上具有用于形成背腔303的通孔341，可利于声波进入差分式硅基麦克风芯片300，并可以分别作用于第一麦克风结构301和第二麦克风结构302，使得第一麦克风结构301和第二麦克风结构302生成差分电信号。
在一些可能的实施方式中，如图2所示，差分式硅基麦克风芯片300还包括图案化的：第一绝缘层350，第二绝缘层360和第三绝缘层370。
硅基板340、第一绝缘层350、下背极板320、第二绝缘层360、半导体振膜330、第三绝缘层370以及上背极板310，依次层叠设置。
在本实施例中，下背极板320与硅基板340之间通过图案化的第一绝缘层350隔开，半导体振膜330与上背极板310之间通过图案化的第二绝缘层360隔开，上背极板310与半导体振膜330之间通过图案化的第三绝缘层370隔开，形成各导电层之间的电隔离，避免各导电层发生短路、降低信号精度。
可选地，第一绝缘层350、第二绝缘层360以及第三绝缘层370均可在全面成膜后通过刻蚀工艺实现图案化，去除对应通孔341区域的绝缘层部分以及用于制备电极的区域的绝缘层部分。
需要说明的是，本申请上述各实施例中的硅基麦克风装置采用单振膜(如：半导体振膜330)、双背极(如：上背极板310和下背极板320)所实现的差分式硅基麦克风芯片300来示例。其中，差分式硅基麦克风芯片300除了单振膜、双背极的设置方式之外，也可以是双振膜、单背极的方式，或者是其他的差分式结构。
本申请的发明人考虑到，硅基麦克风装置内的多差分式麦克风芯片需要协作实现降噪。为此，本申请为各差分式硅基麦克风芯片的电连接方式提供如下另一种可能的实现方式：
本申请实施例的硅基麦克风装置还包括差分式控制芯片。
如图4所示，至少两个差分式硅基麦克风芯片300中，所有的差分式硅基麦克风芯片300的第一麦克风结构301依次电连接后，与差分式控制芯片的一路输入端电连接。所有的差分式硅基麦克风芯片300的第二麦克风结构302依次电连接后，与差分式控制芯片的另一路输入端电连接。
在本实施例中，各差分式硅基麦克风芯片300的第一麦克风结构301依次电连接、同时各差分式硅基麦克风芯片300的第二麦克风结构302依次电连接，拾音时可以形成两路变化量幅度相同、符号相反的音频信号，每路音频信号是混合电信号(包括声音电信号和噪音电信号)与噪音信号的叠加信号。两路变化量幅度相同、符号相反的音频信号送入差分式控制芯片内进行差分处理，从而可减小共模噪声，提高信噪比和声压过载点，进而提高音质。
本实施例中各差分式硅基麦克风芯片300的具体结构可以与前述各实施例提供的各差分式硅基麦克风芯片300的结构相同，在此不再赘述。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：如前述实施例提供的任一种硅基麦克风装置。
在本实施例中，电子设备可以是手机、TWS(True Wireless Stereo，真正无线立体声)耳机、扫地机器人、智能空调、智能油烟机等振动较大的智能家居产品。由于各电子设备采用了前述各实施例提供的硅基麦克风装置，其原理和技术效果请参阅前述各实施例，在此不再赘述。
应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：
1、部分差分式硅基麦克风芯片300的背腔303与进声孔110一一对应地连通，使得外界的声波以及电子设备自身的噪音均能作用到该差分式硅基麦克风芯片300，并由该差分式硅基麦克风芯片300生成声音电信号和噪音电信号的混合电信号；另一部分差分式硅基麦克风芯片300的背腔303并被电路板100封闭，可阻挡绝大部分外界的声波进入，而电子设备自身的噪音能作用到该差分式硅基麦克风芯片300，并由该差分式硅基麦克风芯片300生成噪音电信号；再配合后续手段将混合电信号与噪音电信号进一步处理，即可实现降噪、提高输出的音频信号的质量。
2、硅基麦克风装置的由屏蔽罩200罩合于电路板100的一侧而形成声腔210中，隔离件500将声腔210隔离出与至少部分相邻的差分式硅基麦克风芯片300的背腔303对应的子声腔210，这样能够有效降低进入各差分式硅基麦克风芯片300的背腔303的声波在硅基麦克风装置的声腔210内继续传播的概率或强度，降低声波对其他差分式硅基麦克风芯片300造成的干扰，有效提高各差分式麦克风芯片300的拾音精度，进而提高硅基麦克风装置输出的音频信号的质量。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种硅基麦克风装置，其特征在于，包括：
电路板，开设有至少一个进声孔；
屏蔽罩，罩合于所述电路板的一侧形成声腔；
至少两个差分式硅基麦克风芯片，均设置于所述电路板的一侧，且位于所述声腔内；部分所述差分式硅基麦克风芯片的背腔与所述进声孔一一对应地连通；
隔离件，位于所述声腔内，将所述声腔隔离出与至少部分相邻的所述差分式硅基麦克风芯片的背腔对应的子声腔。
2.根据权利要求1所述的硅基麦克风装置，其特征在于，所述隔离件的一端向所述屏蔽罩延伸，所述隔离件的另一端至少延伸至所述差分式硅基麦克风芯片远离所述电路板的一侧。
3.根据权利要求2所述的硅基麦克风装置，其特征在于，所述隔离件的一端与所述屏蔽罩连接；
和/或，所述隔离件的另一端与所述电路板的一侧连接。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的硅基麦克风装置，其特征在于，所述至少两个差分式硅基麦克风芯片为偶数个，每两个所述差分式硅基麦克风芯片中的一个所述差分式硅基麦克风芯片的背腔与所述进声孔连通。
5.根据权利要求4所述的硅基麦克风装置，其特征在于，每两个所述差分式硅基麦克风芯片中，一个所述差分式硅基麦克风芯片的第一麦克风结构，与另一个所述差分式硅基麦克风芯片的第二麦克风结构电连接，一个所述差分式硅基麦克风芯片的第二麦克风结构，与另一个所述差分式硅基麦克风芯片的第一麦克风结构电连接。
6.根据权利要求5所述的硅基麦克风装置，其特征在于，所述差分式硅基麦克风芯片包括层叠并间隔设置的上背极板、半导体振膜和下背极板；
所述上背极板和所述半导体振膜构成所述第一麦克风结构的主体；所述半导体振膜和所述下背极板构成所述第二麦克风结构的主体；
所述上背极板和所述下背极板分别与所述进声孔对应的部分均设有若干气流孔。
7.根据权利要求6所述的硅基麦克风装置，其特征在于，每两个所述差分式硅基麦克风芯片包括的第一差分式硅基麦克风芯片和第二差分式硅基麦克风芯片；
所述第一差分式硅基麦克风芯片的第一上背极板，与第二差分式硅基麦克风芯片的第二下背极板电连接，用于形成第一路信号；
所述第一差分式硅基麦克风芯片的第一下背极板，与第二差分式硅基麦克风芯片的第二上背极板电连接，用于形成第二路信号。
8.根据权利要求7所述的硅基麦克风装置，其特征在于，所述第一差分式硅基麦克风芯片的第一半导体振膜，与所述第二差分式硅基麦克风芯片的第二半导体振膜电连接，且所述第一半导体振膜与所述第二半导体振膜中的至少一个用于与恒压源电连接。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的硅基麦克风装置，其特征在于，所述硅基麦克风装置还包括差分式控制芯片；
所述至少两个差分式硅基麦克风芯片中，所有的所述差分式硅基麦克风芯片的第一麦克风结构依次电连接后，与所述差分式控制芯片的一路输入端电连接；所有的所述差分式硅基麦克风芯片的第二麦克风结构依次电连接后，与所述差分式控制芯片的另一路输入端电连接。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求1-9中任一项所述的硅基麦克风装置。
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