CN115278478A - 一种骨声纹传感器和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种骨声纹传感器和电子设备。骨声纹传感器包括麦克风组件，所述麦克风组件具有背腔；基板，所述麦克风组件设置在所述基板上，所述基板内具有安装腔，所述安装腔与所述麦克风的背腔连通；振动组件，所述振动组件设置在所述基板的安装腔内；外壳，所述外壳设置在所述基板上，所述外壳与所述基板围设形成容纳腔，所述麦克风组件位于所述容纳腔内；在所述振动组件拾取外界振动信息而产生振动的情况下，所述麦克风组件形成电信号。

Description

一种骨声纹传感器和电子设备

技术领域

本公开属于传感器技术领域，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。骨声纹传感器通常包括振动组件声电转换组件。振动组件能够感应外界的振动信息，并策动空气流动。声电转换组件能够将振动组件振动时产生的气流变化转变为电信号，以此来表达该振动信息。

现有的骨声纹传感器通常将振动组件用胶水粘贴至电路板上，再在振动组件上面粘接金属平台用于粘贴声电转换组件。这种产品结构对工艺制程以及胶水选型有较高的要求，产品跌落容易使振动组件或者声电转换组件脱落而发生失效。

发明内容

本公开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跌落容易失效的问题。

第一方面，本公开提供了一种骨声纹传感器，包括：

麦克风组件，所述麦克风组件具有背腔；

基板，所述麦克风组件设置在所述基板上，所述基板内具有安装腔，所述安装腔与所述麦克风的背腔连通；

振动组件，所述振动组件设置在所述基板的安装腔内；

外壳，所述外壳设置在所述基板上，所述外壳与所述基板围设形成容纳腔，所述麦克风组件位于所述容纳腔内；

在所述振动组件拾取外界振动信息而产生振动的情况下，所述麦克风组件形成电信号。

可选地，所述基板包括：

主板，所述主板一侧设置有麦克风，所述主板背离所述麦克风一侧具有安装槽，所述振动组件设置在所述安装槽内；

隔音部件，所述隔音部件设置在所述基板上背离所述麦克风一侧，所述隔音部件与所述基板上的安装槽围设形成所述安装腔。

可选地，所主板包括第一板和第二板，所述振动组件包括：

振膜，所述振膜夹设在所述第一板和所述第二板之间，位于所述安装槽内的所述振膜悬空设置；

质量块，所述质量块设置在位于所述安装槽内的振膜的中部。

可选地，沿所述安装槽的周向方向，所述安装槽内具有安装台阶，所述振动组件的边缘设置在所述安装台阶上。

可选地，所述振动组件包括：

支撑部，所述支撑部为封闭的环状结构；

振膜，所述振膜的边缘设置在所述支撑部具有开口一侧的外表面；

质量块，所述质量块设置在所述振膜的中部；

其中，所述振膜与所述安装台阶连接。

可选地，所述振动组件包括：

支撑部，所述支撑部为封闭的环状结构；

振膜，所述振膜的边缘设置在所述支撑部具有开口一侧的外表面；

质量块，所述质量块设置在所述振膜的中部；

其中，所述支撑部与所述安装台阶连接。

可选地，所述安装台阶设置振动组件的一侧背离所述麦克风组件。

可选地，所述支撑部和所述质量块位于所述振膜同一侧。

可选地，所述隔音部件靠近所述主板的一侧具有凸部，所述凸部与所述振动组件相抵。

第二方面，本公开提供了一种电子设备，包括以上所述的骨声纹传感器。

本公开的一个技术效果在于，将振动组件设置在基板中，并将麦克风组件设置在基板上，使振动组件和麦克风组件分别设置在基板上，避免了二者之间叠摞设置，解决了骨声纹传感器跌落容易使振动组件或者麦克风组件脱落而发生失效的问题。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开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公开的实施例，并且连同其说明一起用于解释本公开的原理。

图1是本公开提供的一种骨声纹传感器第一实施例剖面图；

图2是本公开提供的一种骨声纹传感器第二实施例剖面图；

图3是本公开提供的一种骨声纹传感器第三实施例剖面图。

附图标记：

1、麦克风组件；2、背腔；3、基板；301、主板；302、隔音部件；4、安装腔；5、振动组件；501、振膜；502、质量块；503、支撑部；6、外壳；7、第一板；8、第二板；9、安装台阶；10、凸部。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开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公开的范围。

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，决不作为对本公开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，本公开实施例提供了一种骨声纹传感器，如图1至图3所示，包括麦克风组件1，所述麦克风组件1具有背腔2。基板3，所述麦克风组件1设置在所述基板3上，所述基板3内具有安装腔4，所述安装腔4与所述麦克风的背腔2连通。振动组件5，所述振动组件5设置在所述基板3的安装腔4内。外壳6，所述外壳6设置在所述基板3上，所述外壳6与所述基板3围设形成容纳腔，所述麦克风组件1位于所述容纳腔内。在所述振动组件5拾取外界振动信息而产生振动的情况下，所述麦克风组件1形成电信号。

所述振动组件5用于拾取外界的振动信息并根据外界的振动信息策动空气流动。比如骨声纹传感器贴设在用户身上靠近声带的位置，在用户讲话时，声带产生的振动会传递至骨声纹传感器，进而骨声纹传感器上设置的振动组件5会产生振动，并振动组件5振动的同时会策动振动组件5周围的空气流动。

所述麦克风组件1用于将所述振动组件5形成的空气的流动变化转化为电信号，实现骨声纹传感器的声电转换。

在一具体的实施方式中，所述麦克风组件1包括MEMS芯片和ASIC芯片，所述MEMS芯片和ASIC芯片电连接。所述MEMS芯片上具有一振动膜，该振动膜在受到气流冲击时会产生振动进而形成电容信号，所述ASIC芯片接收上述的电容信号并进行处理。

麦克风组件1具有背腔2，有利于提高麦克风组件1的声电转化质量，提高骨声纹传感器的性能。

在一具体的实施方式中，麦克风组件1包括MEMS芯片，MEMS芯片包括基底和设置在基底上的振动膜。基底上开设有背腔2，使所述振动膜悬空设置。所述振动膜悬空设置，便于振动膜的振动，且基底上开设的背腔2的体积越大，麦克风组件1的性能越佳。

基板3起到承载麦克风组件1的作用。所述麦克风组件1设置在所述基板3上，所述基板3内具有安装腔4，所述安装腔4与所述麦克风的背腔2连通。能够增大所述麦克风组件1的背腔2，进一步提高所述麦克风组件1的性能。其中，所述基板3可以为PCB板，在所述PCB板内形成安装腔4。

在一具体的实施方式中，如图1至图3所示，骨声纹传感器包括基板3，在基板3内形成有安装腔4。所述麦克风组件1包括MEMS芯片，MEMS芯片固定设置基板3上，MEMS芯片朝向所述基板3的方向开设有背腔2。所述基板3的安装腔4内壁开设有连通孔，所述安装腔4通过所述连通孔与所述MEMS芯片的背腔2连通。

如图1至图3所示，所述振动组件5设置在所述基板3的安装腔4内。也就是说，将所述振动组件5集成在所述基板3内，避免了将麦克风组件1和振动组件5粘接在一起的结构。

所述外壳6起到密封所述骨声纹传感器的作用，使位于骨声纹传感器内的麦克风组件1仅能够接触到所述振动组件5策动空气形成的气流，避免外界环境干扰麦克风组件1工作，提高骨声纹传感器的性能。如图1至图3所示，所述外壳6设置在所述基板3上，所述外壳6与所述基板3围设形成容纳腔，所述麦克风组件1位于所述容纳腔内。也就是说，所述基板3和所述外壳6密封连接，使二者共同围设形成有一腔体，所述麦克风组件1和所述振动组件5均位于所述基板3和所述外壳6密封连接形成的腔体内。

其中，外壳6起到密封所述骨声纹传感器的作用，指的是所述外壳6和所述基板3围设形成的腔体与外界之间处于相对密封状态，也就是说，在外壳6上或者腔体的其他内壁上具有与外界连通的直径较小的泄气孔，用于骨声纹传感器的泄气，以保证骨声纹传感器能够正常工作。

本公开实施例将振动组件5设置在基板3中，并将麦克风组件1设置在基板3上，使振动组件5和麦克风组件1分别设置在基板3上，避免了二者之间叠摞设置，解决了骨声纹传感器跌落容易使振动组件5或者麦克风组件1脱落而发生失效的问题。

同时，将振动组件5集成在基板3上，并将麦克风组件1设置在基板3上，减小了麦克风组件1和振动组件5之间的距离，进而减小了二者之间所夹的空间大小，能够避免振动组件5策动的空气流动的损失，提高了骨声纹传感器声电转化的效率。另外，将振动组件5集成在基板3上，有效地减小了骨声纹传感器的整体高度，有利于所述骨声纹传感器的小型化发展。同时，本公开实施例的骨声纹传感器由于避免了将麦克风组件1和振动组件5粘接在一起的结构，仅需要将振动组件5和麦克风组件1分别设置在基板3上，降低了制程工艺装配难度。

可选地，所述基板3包括主板301和隔音部件302。所述主板301一侧设置有麦克风，所述主板301背离所述麦克风一侧具有安装槽，所述振动组件5设置在所述安装槽内。所述隔音部件302设置在所述基板3上背离所述麦克风一侧，所述隔音部件302与所述基板3上的安装槽围设形成所述安装腔4。

所述主板301为所述安装槽的主体部分，在所述主板301上固定设置有麦克风以及开设安装槽。所述隔音部件302设置在所述主板301上，主要用与封堵所述主板301上开设有安装槽一侧的所述安装槽的开口。该结构设置便于在安装腔4内设置所述振动组件5，并能够使骨声纹传感器具有较佳的密封性。

其中，所述主板301可以为PCB板。所述隔音部件302可以为所述板状结构，比如隔音部件302可以为PCB板，或者所述隔音部件302也可以为隔音膜等能够隔音的部件。

在一具体的实施方式中，如图1至图3所示，所述基板3包括所述主板301和所述隔音部件302。所述主板301和所述隔音部件302均为PCB板，所述主板301的厚度远大于所述隔音部件302的厚度。在所述主板301上背离所述麦克风组件1的一侧开设有安装槽。并将所述隔音部件302设置在所述主板301背离所述麦克风组件1的一侧，使所述隔音部件302能够封堵所述安装槽的开口。

可选地，所主板301包括第一板7和第二板8，所述振动组件5包括振膜501和质量块502。所述振膜501夹设在所述第一板7和所述第二板8之间，位于所述安装槽内的所述振膜501悬空设置。所述质量块502设置在位于所述安装槽内的振膜501的中部。

也就是说，所述第一板7和所述第二板8贴合在一起能够形成安装槽。所述振膜501夹设在所述第一板7和所述第二板8之间，使部分所述振膜501悬空位于所述安装槽内。所述质量块502设置于所述悬空的所述振膜501的中部。

其中，所述第一板7和所述第二板8可以为PCB板。所述振膜501可为PI膜或其他膜材。在制作时可以先在第一板7和第二板8上制作相应的槽结构，然后在所述振膜501绷紧后将所述第一板7和所述第二板8粘接压合为一体。所述质量块502的材质可以洋白铜、铜、不锈钢等无磁或弱磁材质。再将所述质量块502设置在所述振膜501上后，可以在质量块502和振膜501上打泄气孔，避免后期回流过程中造成损伤，并能够同时改善所述骨声纹传感器的性能。

在一具体的实施方式中，如图1所示，所述第一板7朝向所述第二板8的一侧设置有第一孔，所述第二板8朝向所述第一板7一侧设置有第二孔，所述第一板7和所述第二板8装配后，所述第第一孔和所述第二孔围合形成所属安装槽。将所述振膜501设置在在二者之间，第一孔和第二孔之间的振膜501为悬置在所述安装槽内的振膜501。

可选地，沿所述安装槽的周向方向，所述安装槽内具有安装台阶9，所述振动组件5的边缘设置在所述安装台阶9上。在所述安装槽内能够可靠地固定所述振动组件5，避免所述振动组件5脱落，确保了所述骨声纹传感器的性能。

在一具体的实施方式中，所述安装台阶9固定所述振动组件5的一侧外表面为封闭的环状外表面，比如，圆环、方环等。所述振动组件5的边缘与所述安装台阶9的封闭的环装外表面连续地连接，将一个所述安装槽分隔成两个槽。

可选地，所述振动组件5包括支撑部503、振膜501和质量块502。所述支撑部503为封闭的环状结构。所述振膜501的边缘设置在所述支撑部503具有开口一侧的外表面。所述质量块502设置在所述振膜501的中部。其中，所述振膜501与所述安装台阶9连接。

也就是说，如图3所示，在所述振膜501上设置有支撑部503和质量块502。所述支撑部503能够起到支撑所述振膜501的作用，使所述振膜501在所述支撑部503的作用下绷紧。所述质量块502起到检测外部振动信息的作用，在骨声纹传感器振动时，所述质量块502能够在自身惯性的作用下带动振膜501振动，使振膜501策动周围空气流动。

其中，所述支撑部503设置在所述振膜501的边缘部分，位于所述支撑部503中部的悬空的振膜501能够在质量块502的带动下振动。所述振膜501上与设置所述支撑部503相对应另一侧边缘和安装台阶9固定连接。能够进一步减小振动组件5和麦克风组件1之间的距离，提高所述骨声纹传感器的性能。

可选地，所述振动组件5包括支撑部503、振膜501和质量块502。所述支撑部503为封闭的环状结构。所述振膜501的边缘设置在所述支撑部503具有开口一侧的外表面。所述质量块502设置在所述振膜501的中部。其中，所述支撑部503与所述安装台阶9连接。

也就是说，如图3所示，在所述振膜501上设置有支撑部503和质量块502。所述支撑部503能够起到支撑所述振膜501的作用，使所述振膜501在所述支撑部503的作用下绷紧。所述质量块502起到检测外部振动信息的作用，在骨声纹传感器振动时，所述质量块502能够在自身惯性的作用下带动振膜501振动，使振膜501策动周围空气流动。其中，所述支撑部503设置在所述振膜501的边缘部分，位于所述支撑部503中部的悬空的振膜501能够在质量块502的带动下振动。

所述支撑部503与所述安装台阶9连接。也就是说，所述支撑部503背离所述振膜501的一侧与所述支撑台阶连接，减小了所述振膜501与其他部件之间的接触，避免了所述振膜501受其他部件影响而降低振动性能，确保了所述振膜501的可靠性。

可选地，所述安装台阶9设置振动组件5的一侧背离所述麦克风组件1。也就是说，所述安装台阶9朝向所述主板301上的安装槽的开口一侧，便于所述振动组件5的安装。具体地，将所述振动组件5从所述安装槽的开口放入所述安装槽，然后将振动组件5粘贴在所述安装台阶9上。

可选地，所述支撑部503和所述质量块502位于所述振膜501同一侧。便于所述振动组件5的制造，比如，所述振动组件5通过刻蚀制造时，仅所述振动组件5的一侧形成图案并刻蚀即可，而不必在振动组件5的两侧均设置图案然后分别刻蚀。

可选地，如图2或者图3所示，所述隔音部件302靠近所述主板301的一侧具有凸部10，所述凸部10与所述振动组件5相抵。进一步确保了所述振动组件5在所述安装腔4内的位置可靠性，避免了振动组件5脱落而影响骨声纹传感器的性能。

第二方面，本公开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公开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，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种骨声纹传感器，其特征在于，包括：

麦克风组件，所述麦克风组件具有背腔；

基板，所述麦克风组件设置在所述基板上，所述基板内具有安装腔，所述安装腔与所述麦克风的背腔连通；

振动组件，所述振动组件设置在所述基板的安装腔内；

外壳，所述外壳设置在所述基板上，所述外壳与所述基板围设形成容纳腔，所述麦克风组件位于所述容纳腔内；

在所述振动组件拾取外界振动信息而产生振动的情况下，所述麦克风组件形成电信号。

2.根据权利要求1所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述基板包括：

主板，所述主板一侧设置有麦克风，所述主板背离所述麦克风一侧具有安装槽，所述振动组件设置在所述安装槽内；

隔音部件，所述隔音部件设置在所述基板上背离所述麦克风一侧，所述隔音部件与所述基板上的安装槽围设形成所述安装腔。

3.根据权利要求2所述的骨声纹传感器，其特征在于，所主板包括第一板和第二板，所述振动组件包括：

振膜，所述振膜夹设在所述第一板和所述第二板之间，位于所述安装槽内的所述振膜悬空设置；

质量块，所述质量块设置在位于所述安装槽内的振膜的中部。

4.根据权利要求2所述的骨声纹传感器，其特征在于，沿所述安装槽的周向方向，所述安装槽内具有安装台阶，所述振动组件的边缘设置在所述安装台阶上。

5.根据权利要求4所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述振动组件包括：

支撑部，所述支撑部为封闭的环状结构；

振膜，所述振膜的边缘设置在所述支撑部具有开口一侧的外表面；

质量块，所述质量块设置在所述振膜的中部；

其中，所述振膜与所述安装台阶连接。

6.根据权利要求4所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述振动组件包括：

支撑部，所述支撑部为封闭的环状结构；

振膜，所述振膜的边缘设置在所述支撑部具有开口一侧的外表面；

质量块，所述质量块设置在所述振膜的中部；

其中，所述支撑部与所述安装台阶连接。

7.根据权利要求4所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述安装台阶设置振动组件的一侧背离所述麦克风组件。

8.根据权利要求5或6所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述支撑部和所述质量块位于所述振膜同一侧。

9.根据权利要求2所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述隔音部件靠近所述主板的一侧具有凸部，所述凸部与所述振动组件相抵。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的骨声纹传感器。

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