CN115396764A - 一种拾音器声学结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拾音器声学结构，涉及拾音器技术领域，包括：麦克风阵列，设置在安装板上，包括多个麦克风，安装板对应每个麦克风设有贯穿安装板的入声孔；壳体，具有侧壁、上端口及下端口，侧壁合围形成腔体，上端口连接于安装板的一侧面，下端口连通外界，且下端口处封盖有一网罩；及第一防水网布，封盖在壳体的下端口处。本发明的拾音器声学结构，网罩能够起到一定的阻挡空气流动速度的效果，加上腔体的设置，增加空气进入入声孔的行程，因而能够实现更佳的降低风噪效果；第一防水网布，形成第一道阻挡外界水进入拾音器的防线，再加上腔体具有一定厚度，可进一步增加水进入入声孔的行程，从而确保本拾音器具备极佳的防水效果。

Description

一种拾音器声学结构

技术领域

本发明涉及拾音器技术领域，尤其涉及一种拾音器声学结构。

背景技术

拾音器广泛地用于各类电子产品中，用于采集现场环境声音。有的室外摄像头上安装有拾音器，能够在获取图像信息的同时，同步采集现场环境声音，以提高安防效果。

室外工作环境具有风大、雨水多的特点，现有的拾音器在壳体内填充有防风棉或在端口处设置防风网，以提升防风效果，然而，防风棉或防风网的防风效果有限，且不具备防水效果，造成拾音器的使用寿命短。

有鉴于此，需要提出一种新的技术方案来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拾音器声学结构，防风效果好、防水效果好，使用寿命长。

为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：

一种拾音器声学结构，包括：

麦克风阵列，设置在安装板上，包括多个麦克风，所述安装板对应每个所述麦克风设有贯穿所述安装板的入声孔；

壳体，具有侧壁、上端口及下端口，所述侧壁合围形成腔体，所述上端口连接于安装板的一侧面，所述下端口连通外界，且所述下端口处封盖有一网罩；及

第一防水网布，封盖在所述壳体的下端口处。

具体的，还包括第二防水网布，所述第二防水网布位于所述腔体内、并靠近壳体的上端口设置。

具体的，所述第一网布和/或第二网布为编织结构或膜结构。

具体的，所述壳体的形状为喇叭形。

具体的，所述壳体包括固定部和弯折设置于所述固定部一端的弯折部，所述弯折部具有一圈安装平面，所述第二防水网布平铺于所述安装平面上。

具体的，所述弯折部与安装板之间设有弹性衬垫。

具体的，所述弹性衬垫包括橡胶和/或泡棉。

具体的，所述安装板、所述弯折部和所述第二防水网布合围形成第一腔室，所述第一腔室内至少部分填充防风棉。

具体的，所述第二防水网布、所述壳体的侧壁及所述网罩合围形成第二腔室，所述第二腔室内至少部分填充防风棉。

具体的，所述麦克风为ECM麦克风或MEMS麦克风。

相比于现有技术，本发明带来以下技术效果：

本发明的拾音器声学结构，包括壳体和封盖在壳体下端口的网罩，壳体内部形成腔体，网罩本身能够起到一定的阻挡空气流动速度的效果，加上腔体的设置，增加空气进入入声孔的行程，因而能够实现更佳的降低风噪效果；通过在壳体的下端口设置第一防水网布，形成第一道阻挡外界水进入拾音器的防线，再加上腔体具有一定厚度，可进一步增加水进入入声孔的行程，从而确保本拾音器具备极佳的防水效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1为本实施例的拾音器声学结构的麦克风阵列和壳体的立体图；

图2为本实施例的拾音器声学结构的壳体的立体图；

图3本实施例一拾音器声学结构的剖视图(安装板为PCB板，麦克风为MEMS麦克风)；

图4为图3的A部放大示意图；

图5为本实施例另一拾音器声学结构的剖视图(安装板为固定结构，麦克风为ECM麦克风)。

主要元件符号说明：

10-麦克风阵列；11-安装板；111-PCB板；112-固定结构；12-入声孔；20-壳体；21-腔体；211-第一腔室；212-第二腔室；22-网罩；23-固定部；24-弯折部；241-安装平面；30-第一防水网布；40-第二防水网布；50-弹性衬垫；60-防风棉。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述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元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参阅图1至图5，本发明的一实施例公开了一种拾音器声学结构，包括：

麦克风阵列10，设置在安装板11上，包括多个麦克风，安装板11对应每个麦克风设有贯穿安装板11的入声孔12；

壳体20，具有侧壁、上端口及下端口，侧壁合围形成腔体21，上端口连接于安装板11的一侧面，下端口连通外界，且下端口处封盖有一网罩22；及

第一防水网布30，封盖在壳体20的下端口处。

具体的，第一防水网布30设于网罩22的内壁上，网罩22能够给与第一防水网布30保护，以防止锐物对第一防水网布30的破坏。

本发明的拾音器声学结构，包括壳体20和封盖在壳体20下端口的网罩22，壳体20内部形成腔体21，网罩22本身能够起到一定的阻挡空气流动速度的效果，加上腔体21的设置，增加空气进入入声孔12的行程，因而能够实现更佳的降低风噪效果；通过在壳体20的下端口设置第一防水网布30，形成第一道阻挡外界水进入拾音器的防线，再加上腔体21具有一定厚度，可进一步增加水进入入声孔12的行程，从而确保本拾音器具备极佳的防水效果。

该拾音器声学结构的工作原理为：声音信号由外界通过网罩22、第一网布由壳体20的下端口进入腔体21，再由入声孔12传输至麦克风阵列10。

另外，拾音器声学结构的使用状态为上端口朝上，下端口朝下，即使水进入腔体21内，也会在重力作用下沿壳体20由下端口流出，进一步提高防水效果。

在一个具体的实施方式中，麦克风为ECM(Electret Capacitance Microphone，驻极体电容器麦克风)麦克风或MEMS麦克风(Micro-Electro-Mechanical System，微型机电系统)。

ECM麦克风频响范围较窄，但灵敏度高，适用于语言拾音。相比于ECM麦克风，MEMS麦克风在不同温度下的性能都十分稳定，尺寸小，具有很高的电源抑制比，能够有效抑制电源电压的波动。

安装板11为PCB板111或固定结构112。请参阅图5，ECM麦克风用线固定于固定结构112上；请参阅图4，MEMS麦克风为贴片式背进声MEMS麦克风，其贴装于PCB板111上。

在一个具体的实施方式中，请参阅图3和图4，拾音器声学结构还包括第二防水网布40，第二防水网布40位于腔体21内，并靠近壳体20的上端口设置。

其中，第一防水网布30和第二防水网布40从面积上覆盖全部入声孔12。

通过第二防水网布40的设置，能够限制进入腔体21的水流入麦克风阵列10，进一步提高拾音器的防水效果。

在其他实施例中，第二防水网布40与壳体20具有多种连接方式。具体而言，壳体20的内侧壁靠近上端口的位置设置平行于安装板11分布的多个卡扣，第二防水网布40设置沿其边缘分布周向分布的多个卡槽，通过将多个卡扣均扣合于卡槽中，以实现第二防水网布40的安装。或者第二防水网布40的边缘粘贴于壳体20的上端口的边缘，防水网布40完全覆盖入声孔12。或者第二防水网布40的边缘粘贴于壳体20的侧壁上，网布安装后处于悬空状态。

在一个具体的实施方式中，第一防水网布30和/或第二防水网布40为编织结构或膜结构。

具体的，编织结构上形成多个通孔，能够减缓空气流入腔体21的流速，减少空气在腔体21内产生涡流和湍流，从而降低风噪，提高防风效果。优选的，编织结构上可设置疏水涂层，使水无法穿过通孔进入腔体21，提高拾音器的防水性能。膜结构的其中一个具体实施例为防水透声膜，防水透声膜为高分子多孔防水材料，多孔防水材料的特性是阻挡水透过、但声音能够透过，例如聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜，利用此多孔防水材料可提高拾音器的防水性能。

在一个具体的实施方式中，壳体20的形状为喇叭形。其中，壳体20的上端口的面积小于下端口的面积。

当然，在其它一些实施例中，壳体20的立体结构为梯形台、圆台或棱台。

具体的，腔体21包括第一腔室211和第二腔室212，安装板11、弯折部24和第二防水网布40合围形成第一腔室211，第二防水网布40、壳体20的侧壁及网罩22合围形成第二腔室212。通过壳体20限定第一腔室211的形状为台体，并限定第二腔室212的形状为长方体。

在其他实施例中，第一腔室211的形状为圆柱或正方体，第二腔室212的形状为梯形台、圆台或棱台。

在相关技术中，拾音器声学结构仅仅设置一个腔体，并且腔体的形状的并未做进一步的限定，声音在腔体内传播的过程中容易产生相位差异，从而影响传声性能。

本实施例的声学结构，通过设置壳体20为喇叭形、第一腔室211的形状为喇叭形，声音由壳体20的下端口进入第一腔室211内，再进入第二腔室212，能够最大程度不影响各麦克风拾取声信号的相位差异，麦克风的传声性能高。

通过设置壳体20为喇叭形，声音由壳体20的下端口进入腔体21内，最大程度使各麦克风拾取声信号的相位差别不受相关结构的影响。

在一个具体的实施方式中，壳体20包括固定部232和弯折设置于固定部232一端的弯折部24，弯折部24具有安装平面241，第二防水网布40设于安装平面241上，安装平面241具体为从壳体侧壁向内凸出的一圈台阶状结构。

安装平面241用于为第二防水网布40提供安装位置，使第二防水网布40的安装更牢固可靠。

在一个具体的实施方式中，弯折部24的安装平面与安装板11之间设有弹性衬垫50。其中，安装平面与安装板11相互平行。

弹性衬垫50用于支撑弯折部24与安装板11，防止在外力作用下壳体20变形，以增加拾音器声学结构的使用寿命，并且能够密封弯折部24与安装板11之间的缝隙，以防止水通过该缝隙进入腔体21，进一步提高了拾音器的防水性能。

具体的，弹性衬垫50包括橡胶和/或泡棉。

橡胶具备弹性强、耐磨及耐寒等优点；泡棉具备弹性强、重量轻，快速压敏固定的优点，二者皆具有良好的密封性能，并适于对壳体20的支撑。

在一个优选的实施方式中，安装板11、弯折部24和第二防水网布40合围形成第一腔室211，第一腔室211内至少部分填充防风棉60。

防风棉60能够减小第一腔室211内产生的涡流，尤其能够减少弹性衬垫50与壳体20抵接处形成的涡流，降低风噪。

在一个具体的实施方式中，第二防水网布40、壳体20的侧壁及网罩22合围形成第二腔室212，第二腔室212内至少部分填充防风棉60。

防风棉60能够减少第二腔室212内的涡流，进一步降低第二腔室212内产生的风噪。

其中，防风棉60仅设置第一腔室211内，或仅设于第二腔室212内，并且第一防水网布30和第二防水网布40可拆卸地设置于壳体20上，这样便于防风棉60的放入或卸出，并且能够根据实际场景的防水需求选择性地配置防风棉60、第一防水网布30和第二防水网布40，制造灵活可靠。

具体的，可拆卸连接的方式可以是壳体20上设置两个卡口，第一防水网布30一个卡口上，第二防水网布40卡合于另一卡口上。

需要说明的是，本发明拾音器的主要应用场景在室外，因此需要同时考虑防风及防水功能，如果仅考虑其中一方面，如仅考虑防风，则拾音器有可能被雨水浸湿损坏；如仅考虑防水，则会受风噪影响拾音效果，本发明从总的效果考虑设计一种新的拾音器声学结构，能够很好地兼顾两方面的功能，达到防水、防风均佳的效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种拾音器声学结构，其特征在于，包括：

麦克风阵列，设置在安装板上，包括多个麦克风，所述安装板对应每个所述麦克风设有贯穿所述安装板的入声孔；

壳体，具有侧壁、上端口及下端口，所述侧壁合围形成腔体，所述上端口连接于安装板的一侧面，所述下端口连通外界，且所述下端口处封盖有一网罩；及

第一防水网布，封盖在所述壳体的下端口处。

2.根据权利要求1所述的拾音器声学结构，其特征在于：还包括第二防水网布，所述第二防水网布位于所述腔体内、并靠近壳体的上端口设置。

3.根据权利要求2所述的拾音器声学结构，其特征在于：所述第一网布和/或第二网布为编织结构或膜结构。

4.根据权利要求3所述的拾音器声学结构，其特征在于：所述壳体的形状为喇叭形。

5.根据权利要求4所述的拾音器声学结构，其特征在于：所述壳体包括固定部和弯折设置于所述固定部一端的弯折部，所述弯折部具有一圈安装平面，所述第二防水网布的边缘平铺于所述安装平面上。

6.根据权利要求5所述的拾音器声学结构，其特征在于：所述弯折部与安装板之间设有弹性衬垫。

7.根据权利要求6所述的拾音器声学结构，其特征在于：所述弹性衬垫包括橡胶和/或泡棉。

8.根据权利要求6所述的拾音器声学结构，其特征在于：所述安装板、所述弯折部和所述第二防水网布合围形成第一腔室，所述第一腔室内至少部分填充防风棉。

9.根据权利要求2所述的拾音器声学结构，其特征在于：所述第二防水网布、所述壳体的侧壁及所述网罩合围形成第二腔室，所述第二腔室内至少部分填充防风棉。

10.根据权利要求9所述的拾音器声学结构，其特征在于：所述麦克风为ECM麦克风或MEMS麦克风。

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