CN115278489A - 麦克风及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种麦克风及电子设备，麦克风包括电路板、罩设于电路板上的外壳、气压传感器、驱动装置和可开闭的门体，外壳与电路板形成容纳腔，容纳腔内设置有电连接的MEMS芯片和ASIC芯片，电路板上形成有声孔，声孔正对MEMS芯片设置；气压传感器与ASIC芯片电连接；驱动装置与ASIC芯片电连接，门体安装于声孔朝向容纳腔的一侧，驱动装置用于调节门体的开闭以调节进入MEMS芯片的声压。该麦克风可以根据外界声压的大小，通过驱动装置和门体开闭的大小调整进入MEMS芯片的声压的大小，进而对MEMS芯片及麦克风起到保护作用，具有在高声压或高气压的环境中不易损坏的优点。

Description

麦克风及电子设备

技术领域

本发明涉及麦克风领域，尤其涉及一种麦克风及电子设备。

背景技术

现有技术中，麦克风中包括电路板和外壳，在外壳内设置有MEMS芯片，在电路板对应MEMES芯片的位置设置有供外界声音进入的声孔，MEMES芯片用于感应声压的大小并将其转化为电信号传递至ASIC芯片。正产情况下，经过声孔后的声压或气压均在MEMS芯片可承受范围之内，但如果环境发生变化，在面对高声压、高气压或者高海拔等恶劣环境时，声压较大容易对麦克风造成损坏。

鉴于此，有必要提供一种新的麦克风及电子设备，以解决或至少缓解上述技术缺陷。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种麦克风及电子设备，旨在解决现有技术中麦克风在高声压或高气压的环境中容易损坏的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的一方面，本发明提供一种麦克风，包括：电路板和罩设于所述电路板上的外壳，所述外壳与所述电路板形成容纳腔，所述容纳腔内设置有电连接的MEMS芯片和ASIC芯片，所述电路板上形成有声孔，所述声孔正对所述MEMS芯片设置；

气压传感器，所述气压传感器与所述ASIC芯片电连接；

驱动装置和可开闭的门体，所述驱动装置与所述ASIC芯片电连接，所述门体安装于所述声孔朝向所述容纳腔的一侧，所述驱动装置用于调节所述门体的开闭以调节进入所述MEMS芯片的声压。

在一实施例中，所述电路板内设置有安装槽，所述气压传感器嵌设入所述安装槽中，所述电路板上还设置有连通所述安装槽和所述声孔的检测孔，以通过所述气压传感器检测所述声孔处的声压。

在一实施例中，所述MEMS芯片包括基体和安装于所述基体的感应膜，所述基体和所述感应膜配合形成有进音口，所述进音口面对所述声孔设置，所述门体可开闭地安装于所述进音口。

在一实施例中，所述驱动装置包括驱动件和传递组件，所述门体包括底盘、转盘、连杆和扇叶，所述转盘可转动地安装于所述底盘，所述连杆的两端分别与所述扇叶和所述转盘连接，所述传递组件连接所述驱动件和所述转盘，所述驱动件用于通过所述传递组件驱动所述转盘转动，进而通过所述转盘驱动所述扇叶打开或关闭所述进音口。

在一实施例中，所述连杆的数量为多个，所述扇叶的数量与所述连杆的数量一致且一一对应设置，所述转盘转动时，多个所述连杆能够分别驱动多个所述扇叶同步打开或关闭所述进音口。在一实施例中，所述连杆的数量和所述扇叶的数量均为3个。

在一实施例中，所述扇叶可转动地安装于所述底盘。

在一实施例中，所述转盘上设置有限位槽，所述限位槽内设置有与所述底盘连接的限位件。

在一实施例中，所述传递组件包括伸缩弹簧和摇杆，所述伸缩弹簧分别连接所述驱动件和所述摇杆，所述摇杆远离所述伸缩弹簧的一端与所述转盘连接。

在一实施例中，所述驱动件包括旋转电机和绕设于所述旋转电机的牵引绳，所述牵引绳的伸出端与所述伸缩弹簧连接。

在一实施例中，所述驱动件包括伸缩电机，所述伸缩电机的伸缩轴与所述伸缩弹簧连接。

根据本发明的另一方面，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述所述的麦克风。

上述方案中，麦克风包括电路板、罩设于电路板上的外壳、气压传感器、驱动装置和可开闭的门体，外壳与电路板形成容纳腔，容纳腔内设置有电连接的MEMS芯片和ASIC芯片，电路板上形成有声孔，声孔正对MEMS芯片设置；气压传感器与ASIC芯片电连接；驱动装置与ASIC芯片电连接，门体安装于声孔朝向容纳腔的一侧，驱动装置用于调节门体的开闭以调节进入MEMS芯片的声压。MEMS芯片用于接收从声孔处进入的声音信号，ASIC芯片用于供电和传递处理信息，气压传感器用于测量声压、气压或者气流大小。气压传感器与ASIC芯片电连接以将测量的声压(或气压或气流)数据传递至ASIC芯片，ASIC芯片将接收的数据与预设数据对比，然后发出控制信号至驱动装置，通过驱动装置驱动门体的开闭来调节从声孔进入MEMS芯片的声压的大小。当ASIC芯片接收的数据大于预设数据时，说明外界声压偏大，为保护MEMS芯片和整个麦克风不应声压过大而受损，可以通过ASIC芯片发出控制信号至驱动装置，由驱动装置控制门体关闭或减小门体打开的大小，进而减小进入MEMS芯片的声压。如果ASIC芯片接收的数据远大于预设数据，说明外界声压很大，可以通过ASIC芯片发出控制信号至驱动装置，由驱动装置控制门体完全关闭。当ASIC芯片将接收的数据小于预设数据，说明外界声压正常或偏小，只需保持门体打开即可，使得外界的声音信号可以通过声孔正常进入MEMS芯片。该发明可以根据外界声压的大小，通过驱动装置和门体开闭的大小调整进入MEMS芯片的声压的大小，进而对MEMS芯片和麦克风起到保护作用，具有在高声压或高气压的环境中不易损坏的优点。ASIC芯片和MEMS芯片、ASIC芯片和气压传感器、ASIC芯片和驱动装置均可以通过金线连接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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方式，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为本发明一实施例麦克风的结构示意图；

图2为本发明一实施例驱动装置和门体的结构示意图；

图3为本发明一实施例门体的打开、部分打开和完全关闭的结构示意图；

图4为本发明一实施例MEMS芯片的结构示意图。

附图标号说明：

1、电路板；2、MEMS芯片；21、基体；22、感应膜；23、进音口；3、ASIC芯片；4、外壳；5、容纳腔；6、声孔；7、气压传感器；8、驱动件；81、旋转电机；82、牵引绳；9、门体；91、底盘；911、通孔；92、转盘；921、限位槽；93、连杆；94、扇叶；95、限位件；10、传递组件；101、伸缩弹簧；102、摇杆；11、检测孔。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，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方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施方式中所有方向性指示(诸如上、下……)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。

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。

并且，本发明各个实施方式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。

参见图1～图4，根据本发明的一个方面，本发明提供一种麦克风，包括：电路板1和罩设于电路板1上的外壳4，外壳4与电路板1形成容纳腔5，容纳腔5内设置有电连接的MEMS芯片2和ASIC芯片3，电路板1上形成有声孔6，声孔6正对MEMS芯片2设置；

气压传感器7，气压传感器7与ASIC芯片3电连接；

驱动装置和可开闭的门体9，驱动装置与ASIC芯片3电连接，门体9安装于声孔6朝向容纳腔5的一侧，驱动装置用于调节门体9的开闭以调节进入MEMS芯片2的声压。

需要说明的是，上述驱动装置用于调节门体9的开闭以调节进入MEMS芯片2的声压，是指通过门体的开闭以及打开的大小控制进入MEMS芯片2的声音信号的强度的大小(或声音信号的多少)，来控制进入MEMS芯片2的声压。上述实施例中，MEMS芯片2用于接收从声孔6处进入的声音信号，ASIC芯片3用于供电和传递处理信息，气压传感器7用于测量声压、气压或者气流大小。气压传感器7与ASIC芯片3电连接以将测量的声压(或气压或气流)数据信号传递至ASIC芯片3，ASIC芯片3将接收的数据与预设数据对比，然后发出控制信号至驱动装置，通过驱动装置驱动门体9的开闭来调节从声孔6进入MEMS芯片2的声压的大小。需要说明的是，这里说的可开闭的门体9不仅指门体9可以完全关闭或完全打开，还可以通过驱动装置控制门体9打开的大小。参照图3，图3(a)为门体完全打开的状态，图3(b)为门体部分打开的状态，例如，图3(c)为门体完全关闭的状态。当ASIC芯片3接收的数据大于预设数据时，说明外界声压偏大，为保护MEMS芯片2和整个麦克风不应声压过大而受损，可以通过ASIC芯片3发出控制信号至驱动装置，由驱动装置控制门体9关闭或减小门体9打开的大小，进而减小进入MEMS芯片2的声压。参照图2和图3(c)，如果ASIC芯片3接收的数据远大于预设数据，说明外界声压很大，可以通过ASIC芯片3发出控制信号至驱动装置，由驱动装置控制门体9完全关闭。当ASIC芯片3将接收的数据小于预设数据，说明外界声压正常或偏小，只需保持门体9打开即可，使得外界的声音信号可以通过声孔6正常进入MEMS芯片2。该实施例可以根据外界声压的大小，通过驱动装置和门体9开闭的大小调整进入MEMS芯片2的声压的大小，进而对MEMS芯片2和麦克风起到保护作用，具有在高声压或高气压的环境中不易损坏的优点。ASIC芯片3和MEMS芯片2、ASIC芯片3和气压传感器7、ASIC芯片3和驱动装置均可以通过金线连接；电路板1可以是印制电路板1，驱动装置和门体9可以均设置于容纳腔5内。

参照图1，在一实施例中，电路板1内设置有安装槽，气压传感器7嵌设入安装槽中，电路板1上还设置有连通安装槽和声孔6的检测孔11，以通过气压传感器7检测声孔6处的声压。气压传感器7通过设置在声孔6侧壁的检测孔11检测声压的大小。将气压传感器7嵌入电路板1内，不仅可以减小麦克风的体积，还能在声音进来的第一时间做出检测和反应，及时调整门体9开闭的大小，防止因为检测不及时，来不及对门9进行调整，MEMS芯片2被瞬时进入的高声压损坏。并且，将检测孔11和气压传感器7设置在声孔6处，检测结果也更加接近外界声压值。

参照图1和图4，在一实施例中，MEMS芯片2包括基体21和安装于基体21的感应膜22，基体21和感应膜22配合形成有进音口23，进音口23面对声孔6设置，门体9可开闭地安装于进音口23。感应膜22为MEMS芯片2的声压感应区，从声孔6进来的声音信号通过进音口23而后被MEMS芯片2检测到。通过在进音口23设置可开闭的门体9，通过门体9的开闭相当于改变了进音口23的大小，从而增大或减小感应膜22检测的声压。如当外界声压过大时，通过门体9部分闭合或完全关闭进音口23，减小声压，进而保护MEMS芯片2及麦克风；当外界声压为正常值或者较小是，门体9完全打开，使得声音信号全部被MEMS芯片2感应到。

参照图1和图2，在一实施例中，驱动装置包括驱动件8和传递组件10，门体9包括底盘91、转盘92、连杆93和扇叶94，转盘92可转动地安装于底盘91，连杆93的两端分别与扇叶94和转盘92连接，传递组件10连接驱动件8和转盘92，驱动件8通过传递组件10驱动转盘92转动，进而通过转盘92驱动扇叶94打开或关闭。通过驱动件8驱动传递组件10将力传递至转盘92，转盘92为圆环盘，在驱动件8的驱动下转盘92绕着底盘91转动，随着转盘92的转动连杆93被驱动，进而通过连杆93带动与连杆93连接的扇叶94转动。类似于照相机镜头上的打开镜头和关闭镜头的原理，通过扇叶94转动可以打开或关闭门体9。该实施例通过巧妙的设计，能够根据气压传感器7检测的声压信号，在经过ASIC芯片3处理后，通过驱动装置驱动门体9打开或关闭，该实施例机械结构设计巧妙，制作简单方便。

参照图2和图3，在一实施例中，连杆93的数量和扇叶94的数量均为多个且数量相等，每一连杆93和每一扇叶94均一一对应设置，转盘92转动时，多个连杆93能够分别同时驱动多个扇叶94打开或关闭。底盘91上形成有通孔911，通孔911可以连通进音口23和声孔6，扇叶94可以打开或封闭通孔911。连杆93均连接于扇叶94弧形边的顶点上，在转盘92的旋转驱动和传递作用下，扇叶94能够绕连接点旋转进而露出底盘91或“躲”底盘91后面，参照图3(b)和图3(c)露出底盘91时对应运动至通孔911处将通孔911部分封闭或封闭，图3(a)，扇叶94躲到底盘91后面时对应完全打开通孔911。更具体地，连杆93的数量和扇叶94的数量均为3个。

在一实施例中，扇叶94可转动地安装于底盘91。这样使得扇叶94可以在连杆93的驱动下在底盘91上转动，方便打开或关闭通孔911。

参照图2，在一实施例中，转盘92上设置有限位槽921，限位槽921内设置有与底盘91连接的限位件95。限位槽921可以是在沿转盘92的周向设置的圆弧形槽，圆弧形槽的数量可以为多个，每个限位槽921内均设置有一个限位件95，用于防止转盘92运动过限造成损害，上述限位件95可以是螺钉或螺丝。

参照图2，在一实施例中，传递组件10包括伸缩弹簧101和摇杆102，伸缩弹簧101分别连接驱动件8和摇杆102，摇杆102远离伸缩弹簧101的一端与转盘92连接。通过驱动件8驱动伸缩弹簧101伸缩运动进而通过摇杆102驱动转盘92转动。因麦克风内元部件都较小，容易受到磕碰损坏，该实施例通过设置伸缩弹簧101，不仅可以起到传递力的作用，还可以起到缓冲作用。

参照图2，在一实施例中，驱动件8包括旋转电机81和绕设于旋转电机81的牵引绳82，牵引绳82的伸出端与伸缩弹簧101连接。牵引绳82的一端固定在旋转电机81上，牵引绳82的伸出端与伸缩弹簧101连接。旋转电机81可以正转或反转。如：当旋转电机81正转时，旋转电机81缠绕牵引绳82，这样牵引绳82将伸缩弹簧101往左拉动，对应拉伸弹簧缩回；当旋转电机81反转时，旋转电机81释放牵引绳82，伸缩弹簧受到101的拉力减小，伸缩弹簧101往右移动，对应拉伸弹簧伸出，而伸缩弹簧101的伸出和缩回对应门体9的打开或关闭。具体地，旋转电机81可以是微型转子马达。

在一实施例中，驱动件8包括伸缩电机，伸缩电机的伸缩轴与伸缩弹簧101连接。伸缩弹簧101的一端与伸缩轴固定连接，通过伸缩电机的伸缩轴的伸缩运动驱动伸缩弹簧101的伸缩。具体效果与上一实施例类似，在此不再赘述。

根据本发明的另一方面，本发明还提供一种电子设备，电子设备包括上述的麦克风。电子设备可以是手机或智能手环。由于电子设备包括了上述所有麦克风的全部实施例的所有技术方案，因此，至少具有上述所有技术方案带来的一切有益效果，在此不再一一赘述。

以上仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，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。

Claims (12)

1.一种麦克风，其特征在于，包括：

电路板和罩设于所述电路板上的外壳，所述外壳与所述电路板形成容纳腔，所述容纳腔内设置有电连接的MEMS芯片和ASIC芯片，所述电路板上形成有声孔，所述声孔正对所述MEMS芯片设置；

气压传感器，所述气压传感器与所述ASIC芯片电连接；

驱动装置和可开闭的门体，所述驱动装置与所述ASIC芯片电连接，所述门体安装于所述声孔朝向所述容纳腔的一侧，所述驱动装置用于调节所述门体的开闭以调节进入所述MEMS芯片的声压。

2.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述电路板内设置有安装槽，所述气压传感器嵌设入所述安装槽中，所述电路板上还设置有连通所述安装槽和所述声孔的检测孔，以通过所述气压传感器检测所述声孔处的声压。

3.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述MEMS芯片包括基体和安装于所述基体的感应膜，所述基体和所述感应膜配合形成有进音口，所述进音口面对所述声孔设置，所述门体可开闭地安装于所述进音口。

4.根据权利要求3所述的麦克风，其特征在于，所述驱动装置包括驱动件和传递组件，所述门体包括底盘、转盘、连杆和扇叶，所述转盘可转动地安装于所述底盘，所述连杆的两端分别与所述扇叶和所述转盘连接，所述传递组件连接所述驱动件和所述转盘，所述驱动件用于通过所述传递组件驱动所述转盘转动，进而通过所述转盘驱动所述扇叶打开或关闭所述进音口。

5.根据权利要求4所述的麦克风，其特征在于，所述连杆的数量为多个，所述扇叶的数量与所述连杆的数量一致且一一对应设置，所述转盘转动时，多个所述连杆能够分别驱动多个所述扇叶同步打开或关闭所述进音口。

6.根据权利要求5所述的麦克风，其特征在于，所述连杆的数量和所述扇叶的数量均为3个。

7.根据权利要求4所述的麦克风，其特征在于，所述扇叶可转动地安装于所述底盘。

8.根据权利要求4所述的麦克风，其特征在于，所述转盘上设置有限位槽，所述限位槽内设置有与所述底盘连接的限位件。

9.根据权利要求4所述的麦克风，其特征在于，所述传递组件包括伸缩弹簧和摇杆，所述伸缩弹簧分别连接所述驱动件和所述摇杆，所述摇杆远离所述伸缩弹簧的一端与所述转盘连接。

10.根据权利要求9所述的麦克风，其特征在于，所述驱动件包括旋转电机和绕设于所述旋转电机的牵引绳，所述牵引绳的伸出端与所述伸缩弹簧连接。

11.根据权利要求9所述的麦克风，其特征在于，所述驱动件包括伸缩电机，所述伸缩电机的伸缩轴与所述伸缩弹簧连接。

12.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1～11中任一项所述的麦克风。

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