CN115914935A - 一种传声器 - Google Patents

Abstract

本说明书公开了一种传声器，该传声器包括：壳体结构和振动拾取部，振动拾取部响应于传递到壳体结构的振动而产生振动；以及至少两个声电转换元件，被配置为分别振动拾取部的振动而产生电信号，其中，至少两个声电转换元件对振动拾取部的振动具有不同的频率响应，所述至少两个声电转换元件中至少有两个声电转换元件的谐振频率之差大于2000Hz。本说明书提供的传声器通过利用多个声电转换部件对其各自的谐振峰附近的声音信号进行声电转换，实现对声音信号进行子带分频，避免了硬件电路设计复杂以及软件算法占用计算资源较高、带来信号失真、噪声引入的问题，进而降低了传声器的复杂度和生产成本，同时提高传声器的信号质量和整个宽频带的灵敏度。

Description

一种传声器

技术领域

本申请涉及传声装置技术领域，特别涉及一种传声器。

背景技术

传声器(例如，骨传导麦克风或气传导麦克风)基于外部声音信号输出全频带信号，传声器输出的全频带信号经过子带分频处理(也被称为子带分解处理)之后，能更好进行后续的语音识别、降噪、信号增强等信号处理工作。子带分频处理技术可以广泛地应用在电声、通信、图像编码、回波抵消、雷达分选等领域。目前的子带分频处理技术通常利用硬件电路(例如，电子元件)、软件算法(例如，数字技术)对全频带信号进行子带分频处理，一方面电子元件受本身特性的影响，性能越高的滤波器，其电路设计也更为复杂。另一方面，使用软件算法对全频带信号进行子带分频处理，对计算资源要求较高，且还会在处理过程中造成声音信号失真、噪声引入的问题，影响声音质量。

因此，希望提供一种传声器，可以简化对全频带信号进行子带分频的过程，从器件端实现分子带，降低其对复杂硬件电路和软件算法的依赖性，同时还能提高最终形成的声音信号的质量。

发明内容

本申请实施例提供一种传声器，所述传声器包括：壳体结构；振动拾取部，所述振动拾取部响应于外部声音信号而产生振动；以及至少两个声电转换元件，被配置为分别接收所述振动拾取部的振动而产生电信号，其中，所述至少两个声电转换元件对所述振动拾取部的振动具有不同的频率响应，所述至少两个声电转换元件中至少有两个声电转换元件的谐振频率之差大于2000Hz。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：(1)传声器可以在不利用硬件电路或软件算法的前提下，通过利用多个声电转换部件对其各自的谐振峰附近的声音信号进行声电转换，可以实现对声音信号进行子带分频，避免了硬件电路设计复杂以及软件算法占用计算资源较高、带来信号失真、噪声引入的问题，进而降低了传声器的复杂度和生产成本；(2)不同声电转换元件分别具有不同频率宽度和不同谐振频率的频率响应，使得传声器可以输出高信噪比、更为平坦的频率响应曲线，提高传声器的信号质量；(3)通过设置不同声电转换元件，可以在传声器系统中增加不同频率范围的谐振峰，提升了传声器在多个谐振峰附近的灵敏度，进而提升传声器在整个宽频带的灵敏度。

附图说明

本申请将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本申请一些实施例所示的进行子带分频处理的示例性流程图；

图2是根据本申请一些实施例所示的进行子带分频处理的示例性流程图；

图3是根据本申请的一些实施例所示的声电转换元件的弹簧-质量-阻尼系统的示意图；

图4是根据本申请的一些实施例所示的弹簧-质量-阻尼系统的位移共振曲线的示例性归一化的示意图；

图5是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图；

图6A是图5中传声器沿A-A方向的截面示意图；

图6B是图5传声器沿垂直于A-A方向的截面示意图；

图7A是根据本申请一些实施例所示的悬臂梁结构分布示意图；

图7B是根据本申请一些实施例所示的悬臂梁结构分布示意图；

图8是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图；

图9是根据本申请的一些实施例所示的传声器的频响曲线示意图；

图10是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图；

图11是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图；

图12是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图；

图13是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图；

图14是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图；

图15是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图；

图16A是根据本申请的一些实施例所示的传声器的截面示意图；

图16B是根据本申请的一些实施例所示的传声器的截面示意图；

图17A是根据本申请的一些实施例所示的传声器的截面示意图；

图17B是根据本申请的一些实施例所示的传声器的截面示意图；

图18是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图；

图19是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图；

图20是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

本说明书描述了一种传声器。传声器是一种将声音信号转换成电信号的换能器。在一些实施例中，传声器可以是动圈式传声器、带式传声器、电容式传声器、压电式传声器、驻极体式传声器、电磁式传声器、碳粒式传声器等，或其任意组合。在一些实施例中，以声音采集的方式进行区分，传声器可以包括骨传导传声器和气传导传声器。本说明书实施例描述的传声器可以包括壳体结构、振动拾取部和至少两个声电转换元件。其中，壳体结构可以被配置为承载振动拾取部和至少两个声电转换元件。在一些实施例中，壳体结构可以是长方体、圆柱体或其他不规则结构体。在一些实施例中，壳体结构可以为内部中空的结构体，壳体结构可以独立形成声学腔体，振动拾取部和至少两个声电转换元件可以位于壳体结构的声学腔体内。在一些实施例中，振动拾取部可以与壳体结构的侧壁连接，振动拾取部可以响应于传递到壳体结构的外部声音信号而产生振动。在一些实施例中，至少两个声电转换元件可以与振动拾取部直接连接或间接连接，以接收振动拾取部的振动，并将接收到的振动信号转换为电信号进行输出。

在一些实施例中，不同声电转换元件(例如，悬臂梁结构)对振动拾取部的振动可以具有不同的频率响应。例如，每个声电转换元件均具有自身的谐振频率，每个声电转换元件均对其自身谐振频率附近的声音成分有较高的响应。在一些实施例中，每个声电转化元件对声音信号或振动信号的响应都可以通过其对应的频率响应曲线来描述(例如，图9中所示的频率响应曲线920和频率响应曲线930)。在一些实施例中，可以通过分别设置每个声电转换元件(例如，悬臂梁结构)的结构、尺寸、材料等，从而实现不同声电转换元件分别具有不同频率宽度和不同谐振频率的频率响应。例如，可以通过设置不同长度的悬臂梁结构，使得不同长度的悬臂梁结构的谐振频率分别位于300Hz–500Hz、500Hz–700Hz、700Hz–1000Hz、2200Hz–3000Hz、4700Hz–5700Hz、7000Hz–12000Hz等频率范围内。在一些实施例中，各个声电转换元件只在其谐振峰附近保持较高的灵敏度，即，声电转换元件在其谐振峰处的灵敏度远大于其它区域(尤其是原理谐振峰位置的区域)的灵敏度，故通过利用多个声电转换部件对其各自的谐振峰附近的声音信号进行声电转换，可以实现对声音信号进行子带分频。在一些实施例中，不同声电转换元件中至少有两个声电转换元件的谐振频率之差大于5000Hz。在一些实施例中，不同声电转换元件中至少有两个声电转换元件的谐振频率之差大于3000Hz。在一些实施例中，不同声电转换元件中至少有两个声电转换元件的谐振频率之差大于2000Hz。在一些实施例中，不同声电转换元件中至少有两个声电转换元件的谐振频率之差大于1000Hz。在一些实施例中，不同声电转换元件中至少有两个声电转换元件的谐振频率之差大于500Hz。在一些实施例中，不同声电转换元件中至少有两个声电转换元件的谐振频率之差大于200Hz。在一些实施例中，不同声电转换元件中至少有两个声电转换元件的谐振频率之差大于100Hz。为了便于对该内容进行描述，仅作为示例性说明，在20Hz-15000Hz内，传感器可以包括100个子带，其中每个子带的带宽约为150Hz，最小谐振频率所在的频段范围为20Hz-170Hz，最大谐振频率所在的频段范围为14850Hz-15000Hz，最大谐振频率(例如，约为14920Hz)与最小谐振频率(例如，约为95Hz)的差值，二者之间的差值约为14825Hz。又例如，在20Hz-10000Hz内，传感器可以包括40个子带，其中每个子带的带宽为250Hz，最小谐振频率所在的频段范围为20Hz-270Hz，最大谐振频率所在的频段范围为9750Hz-10000Hz，最大谐振频率(例如，约为9875Hz)与最小谐振频率(例如，约为145Hz)的差值，二者之间的差值约为9730Hz。再例如，在20Hz-10000Hz内，传感器可以包括10个子带，其中每个子带的带宽为1000Hz，最小谐振频率所在的频段范围为20Hz-1020Hz，最大谐振频率所在的频段范围为9000Hz-10000Hz，最大谐振频率(例如，约为9500Hz)与最小谐振频率(例如，约为510Hz)的差值，二者之间的差值约为8090Hz。需要注意的是，上述仅作为示例性说明，关于所选取的频段范围、子带数量、带宽宽度等具体数值可以根据不同的应用场景(例如，室内通话场景、室外噪声场景等)进行适应性调整，在此不做进一步限定。传声器的频率响应可以看作是由不同声电转换元件的频率响应融合后所形成的高信噪比的、更为平坦的频率响应曲线(例如，图9中所示的频率响应曲线910)。一方面，本说明书实施例提供的传声器可以在不利用硬件电路(例如，滤波电路)或软件算法的前提下，通过自身结构来实现对全频带信号进行子带分频处理，避免了硬件电路设计复杂以及软件算法占用计算资源较高、带来信号失真、噪声引入的问题，进而降低了传声器的复杂度和生产成本。另一方面，本说明书实施例提供的传声器可以输出高信噪比、更为平坦的频率响应曲线，提高传声器的信号质量。此外，通过设置不同声电转换元件(例如，悬臂梁结构)，可以在传声器系统中增加不同频率范围的谐振峰，提升了传声器在多个谐振峰附近的灵敏度，进而提升传声器在整个宽频带的灵敏度。

图1是根据本申请一些实施例所示的进行子带分频处理的示例性流程图。如图1所示，在一些实施例中，传声器100可以包括声电转换元件110、采样模块120、子带分频模块130和信号处理模块140。

传声器100是一种将声音信号转换成电信号的换能器。在一些实施例中，传声器100可以是动圈式传声器、带式传声器、电容式传声器、压电式传声器、驻极体式传声器、电磁式传声器、碳粒式传声器等，或其任意组合。在一些实施例中，以声音采集的方式进行区分，传声器100可以包括骨传导传声器和气传导传声器。

声电转换元件110被配置为接收振动而产生电信号。以骨传导传声器作为示例，在一些实施例中，传声器100还可以包括壳体结构、振动拾取部，其中，振动拾取部容纳在壳体结构内，振动拾取部响应于传递到壳体结构的外部声音信号而产生振动。以气传导传声器作为示例，在一些实施例中，振动拾取部与壳体结构形成声学腔体，声学腔体可以包括第一声学腔体，壳体结构包括一个或多个孔部，一个或多个孔部位于第一声学腔体处，一个或多个孔部可以将外部声音信号导入第一声学腔体，其中，振动拾取部响应于传递到壳体结构且进一步进入第一声学腔体内的声音信号而产生振动，声电转换元件110接收振动拾取部的振动而产生电信号。

在一些实施例中，声电转换元件110可以将声音信号转换为电信号。在一些实施例中，声电转换元件110可以包括电容式声电转换元件或压电式转换元件。在一些实施例中，压电式转换元件可以是将被测量的非电量(例如，压力、位移等)的变化转换为电压的变化的元件。例如，压电式转换元件可以包括一个悬臂梁结构，悬臂梁结构在振动拾取部的振动下可以产生变形，变形的悬臂梁结构引起的逆压电效应可以产生电信号。在一些实施例中，电容式声电转换元件可以是将被测量的非电量(例如，位移、压力、光强、加速度等)的变化转换为电容量的变化的元件。例如，电容式转换元件可以包括第一悬臂梁结构和第二悬臂梁结构，第一悬臂梁结构和第二悬臂梁结构在振动拾取部的振动下可以产生不同程度的变形，从而使得第一悬臂梁结构和第二悬臂梁结构之间的间距改变。第一悬臂梁结构和第二悬臂梁结构可以将二者之间的间距的变化转换为电容的变化，从而实现振动信号到电信号的转换。关于声电转换元件110的具体结构可以参考本申请说明书图5、图8及其相关描述。

采样模块120可以基于采样频率对电信号进行采样(和保持)、量化和编码，从而实现将电信号转换为数字信号。在一些实施例中，采样模块120可以包括采样电路、模数转换器等。具体地，采样电路可以将输入到采样模块120中连续的电信号进行离散化处理，即基于采样频率对连续的电信号进行采样，得到一系列离散的采样值(即采样信号)。

子带分频模块130可以将数字信号分解为多个子带分频信号。在一些实施例中，子带分频模块130可以包括电子元件(例如，滤波器、分频器等)。在一些实施例中，滤波器可以根据自身的频率特性选取特定频率范围内的电信号，衰减其他频率范围内的电信号。滤波器的频率特性可以通过调整滤波电路中的电阻、电容、电感等元件的参数来实现。在一些实施例中，子带分频模块130可以包括多个具有不同频率特性的滤波器，具有不同频率特性的滤波器可以分别在自身谐振频率范围内产生谐振，分别选取对应谐振频率范围内的电信号，从而将宽频段的电信号分解成多个子带分频信号。在一些实施例中，还可以通过后端算法对信号进行子带分频处理。在一些实施例中，后端算法可以包括但不限于线性预测分析(LPC)、线形预测倒谱系数(LPCC)、梅尔频率倒谱系数(MFCC)等中的一种或多种。

信号处理模块140可以对子带分频信号进行处理。在一些实施例中，信号处理模块140可以包括均衡器、动态范围控制器、相位处理器等中的一种或多种。在一些实施例中，均衡器可以被配置为对子带分频模块130输出的子带分频信号按照特定的频段(例如，子带分频信号对应的频段)进行增益和/或衰减。对子带分频信号进行增益是指增大信号放大量；对子带分频信号进行衰减是指降低信号放大量。在一些实施例中，动态范围控制器可以被配置为对子带分频信号进行压缩和/或放大。对子带分频电信号进行压缩和/或放大是指减小和/或增大传声器100中输入的信号和输出的信号之间的比例。在一些实施例中，相位处理器可以被配置为对子带分频信号的相位进行调节。在一些实施例中，信号处理模块140可以位于传声器100的内部。例如，信号处理模块140可以位于传声器100的壳体结构独立形成的声学腔体中。在一些实施例中，信号处理模块140也可以位于其他电子设备中，例如，耳机、移动装置、平板电脑、笔记本电脑等中的一种或其任意组合。在一些实施例中，移动装置可以包括但不限于手机、智能家居装置、智能行动装置等，或其任意组合。在一些实施例中，智能家居装置可以包括智能电器的控制装置、智能监测装置、智能电视、智能摄像机等，或其任意组合。在一些实施例中，智能行动装置可以包括智能电话、个人数字助理(PDA)、游戏装置、导航装置、POS装置等，或其任意组合。

上述的传声器100的工作过程中，一方面，子带分频模块130为电子元件时，受其电子元件特性的影响，子带分频模块130的滤波电路的设计通常较为复杂才能实现较好的分频滤波效果。另一方面，子带分频模块130通过后端算法实现子带分频，这里对后端算法的计算资源要求较高，需要进行处理的数据量较大，造成计算时间过长，通过后端算法实现子带分频还会在处理过程中造成声音信号失真、噪声引入的问题，影响声音质量。因此，针对上述子带分频方法中所存在的问题，本说明书提供一种传声器，以解决传声器中滤波电路设计复杂和后端算法计算量大的问题，同时提高传声器的Q值和灵敏度，关于传声器的内容可以参考本申请说明书图2-图20及其相关描述。

需要注意的是，传声器100的组成部分不限于图1中所示的声电转换元件110、采样模块120、子带分频模块130和信号处理模块140，还可以包括其他模块。此外，声电转换元件110、采样模块120、子带分频模块130和信号处理模块140可以作为一个系统，传声器100作为该系统一部分，可以只包括声电转换元件110。采样模块120、子带分频模块130和信号处理模块140可以设置在传声器100之外，声电转换元件110输出的电信号可以通过有线或无线的方式传递至对应的模块中进行后续处理。

图2是根据本申请一些实施例所示的进行子带分频处理的示例性流程图。如图2所示，在一些实施例中，传声器200可以包括至少两个声电转换元件210、采样模块220和信号处理模块230。传声器200拾取外部声音信号并将声音信号传递至声电转换元件210，声电转换元件可以将声音信号(例如，振动)转化为电信号。在一些实施例中，至少两个声电转换元件210中的每个声电转换元件(例如，第一声电转换元件、第二声电转换元件、……第n声电转换元件等)对声音信号分别具有不同的频率响应，使得每个声电转换元件主要输出的电信号分别对应不同的频率范围和频率带宽(即子带分频电信号1、……子带分频电信号n等)。例如，声电转换元件可以包括第一声电转换元件、第二声电转换元件、第三声电转换元件、第四声电转换元件，其可以分别具有第一频率响应、第二频率响应、第三频率响应和第四频率响应。在一些实施例中，第一频率响应、第二频率响应、第三频率响应和第四频率响应分别对应的频率范围可以不同。或者，第一频率响应、第二频率响应和第三频率响应分别对应的频率范围可以彼此不同，而第四频率响应的频率范围可以与第三频率响应的频率范围相同。在一些实施例中，第一频率响应、第二频率响应、第三频率响应和第四频率响应对应的频率带宽可以相同或不同。例如，第二频率响应的频率带宽大于第一频率响应的频率带宽，第三频率响应的频率带宽大于第二频率响应的频率带宽。又例如，第四频率响应对应的频率宽带等于第三频率响应对应的频率宽带。在一些实施例中，不同声电转换元件对应的频率范围可以相重叠或不重叠。例如，第一频率响应与第二频率响应分别对应相邻的两个子带中的一个，第二频率响应的频率范围包含至少一部分第一频率响应的频率范围，第二频率响应的频率范围与第一频率响应的频率范围会有重叠的部分。又例如，第一频率响应与第四频率响应分别对应不相邻的两个子带中的一个，第四频率响应的频率范围与第一频率响应的频率范围没有相同的频率或频率范围，此时第四频率响应与第一频率响应不重叠。在一些实施例中，不同声电转换元件对应的谐振频率可以不同。例如，第一频率响应、第二频率响应、第三频率响应、第四频率响应各自对应的谐振频率逐渐增大。在一些实施例中，第二频率响应与第一频率响应可以在靠近或位于半功率点的位置相交。例如，第二频率响应的谐振频率大于第一频率响应的谐振频率，第二频率响应的半功率点和第一频率响应的半功率点相交。在一些实施例中，第二频率响应与第一频率响应可以在不靠近半功率点的位置相交。

在一些实施例中，通过调整悬臂梁结构的尺寸(例如，长度、宽度、厚度等)、材料等，可以使得不同悬臂梁结构分别在所需的频率范围内产生谐振，进而获得对应不同谐振频率范围的频率响应。以悬臂梁为长方体结构作为示例性说明，在一些实施例中，声电转换元件250的谐振频率与悬臂梁结构的长度呈负相关。例如，声电转换元件250可以包括第一声电转换元件和第二声电转换元件，第一声电转换元件可以包括第一悬臂梁结构，第二声电转换元件可以包括第二悬臂梁结构，其中，第一悬臂梁结构的长度大于第二悬臂梁结构的长度，第一声电转换元件对应的谐振频率低于第二声电转换元件对应的谐振频率。需要注意的是，这里的第一悬臂梁结构和第二悬臂梁结构除长度不同，其他参数(例如，宽度、厚度、材料等)相同。在另一些实施例中，不同悬臂梁结构的长度、宽度、厚度、材料均可以进行调整，以对不同悬臂梁结构的谐振频率进行调整。

在一些实施例中，多个子带分频电信号可以通过不同的并行线路分别传输。在一些实施例中，多个子带分频电信号也可以通过共用一路线路根据特定的协议规则以特定格式进行输出。在一些实施例中，特定的协议规则可以包括但不限于直传、调幅、调频等中的一种或多种。在一些实施例中，线路介质可以包括但不限于同轴电缆、通信电缆、软性电缆、螺旋电缆、非金属护皮电缆、金属护皮电缆、多芯电缆、双绞线电缆、带状电缆、屏蔽电缆、电信电缆、双股电缆、平行双芯导线、双绞线、光纤、红外线、电磁波、声波等中的一种或多种。在一些实施例中，特定格式可以包括但不限于CD、WAVE、AIFF、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-3、MPEG-4、MIDI、WMA、RealAudio、VQF、AMR、APE、FLAC、AAC等中的一种或多种。在一些实施例中，传输协议可以包括但不限于AES3、EBU、ADAT、I2S、TDM、MIDI、CobraNet、Ethernet AVB、Dante、ITU-T G.728、ITU-T G.711、ITU-T G.722、ITU-T G.722.1、ITU-T G.722.1Annex C、AAC-LD等中的一种或多种。

在一些实施例中，声电转换元件210中的每个声电转换元件(例如，第一声电转换元件、……第n声电转换元件)分别输出与其对应的子带分频电信号(例如，子带分频电信号1、……子带分频电信号n)，再分别传输至对应的采样模块220(例如，第一采样模块1、……第n采样模块等)进行采样，以将子带分频电信号(例如，子带分频电信号1、……子带分频电信号n等)分别转换为与其对应的数字信号(例如，数字信号1、……数字信号n等)。例如，第一采样模块可以对子带分频电信号1进行采样，以将子带分频电信号1转换为数字信号1。需要说明的是，子带分频电信号也可以简称为子带。在一些实施例中，采样模块220的数量还可以与声电转换元件210的数量不同。例如，多个声电转换元件输出的子带分频电信号可以由同一个采样模块以相同的采样频率进行采样。在一些实施例中，相邻的两个或多个声电转换元件输出的子带分频电信号的频率范围较为接近，为了提高子带分频电信号的转换效率，同一个采样模块可以对相邻的两个或多个声电转换元件输出的子带分频电信号进行采样。为了降低采样频率、采样数据量和采样难度，在一些实施例中，采样模块220的采样频率可以基于不同子带分频电信号的频率范围来确定，这里可以理解为不同子带分频电信号具有不同的频率范围，采样模块可以根据不同的采样频率对不同子带分频电信号进行处理。例如，低频范围的子带分频电信号采用较低的采样频率，保证较低的截止频率。又例如，中高频范围的子带分频电信号采用较高的采样频率，以保证相对较高的截止频率。采样模块可以根据不同的采样频率对不同子带分频电信号进行处理，以减小采样的数据量，同时也减小了采样难度和成本。另外，通过不同的采样频率对子带信号进行处理，避免了在子带分频和采样处理过程中出现信号失真和噪声引入等问题。在一些实施例中，每个子带分频电信号对应的采样模块的采样截止频率相对于该子带分频电信号对应的谐振频率范围(下文中也被简称为“带宽”)中的最大频率可以大于特定值。这里子带分频电信号对应的谐振频率范围是指子带分频电信号的3dB带宽，也可以理解为响应幅值下降到谐振峰的1/2时界定的频率范围。在一些实施例中，该特定值的范围可以大于500Hz。在一些实施例中，该特定值的范围可以大于600Hz。在一些实施例中，该特定值的范围可以大于800Hz。为了进一步提高子带分频电信号的转换质量，在一些实施例中，采样频率可以不小于子带分频电信号带宽的最高频率的2倍。在一些实施例中，采样频率可以不小于子带分频电信号带宽的最高频率的3倍。在一些实施例中，采样频率可以不小于子带分频电信号带宽的最高频率的2倍，不大于子带分频电信号带宽的最高频率的4倍。

在一些实施例中，采样模块220中的每个采样模块输出的数字信号(例如，数字信号1、……数字信号n等)可以进一步传输至信号处理模块230进行信号处理。在一些实施例中，多个数字信号可以通过不同的并行线路分别传输至信号处理模块230。在一些实施例中，多个数字信号也可以共用一路线路根据特定的协议规则以特定格式传输至信号处理模块230。

在一些实施例中，通过在传声器中设置具有不同频响特性的声电转换元件(例如，悬臂梁结构)，可以实现声电转换元件直接对宽频带的声音信号进行子带分解，由此可以避免采用硬件电路或软件算法所导致的硬件电路设计复杂以及软件算法占用计算资源较高、带来信号失真、噪声引入的问题，进而降低了传声器的复杂度和生产成本。

需要注意的是，传声器200的组成部分不限于图2中所示的声电转换元件210、采样模块220、和信号处理模块230，还可以包括其他模块，例如，振动拾取部、振动传递部、电路模块等，或其任意组合。同样可以理解的是，图2中描述的n(例如，第n声电转换元件、第n采样模块等)可以是大于或者等于2的整数，关于n的具体数值可以根据实际应用场景进行适应性调整。

为了便于理解声电转换元件，在一些实施例中，传声器的声电转换元件可以近似等效于弹簧-质量-阻尼系统。当传声器工作时，弹簧-质量-阻尼系统可能会在激励源(例如，振动拾取部的振动)的作用下发生振动。图3是根据本申请的一些实施例所示的声电转换元件的弹簧-质量-阻尼系统的示意图。如图3所示，弹簧-质量-阻尼系统可以根据微分方程(1)进行移动：

其中M表示弹簧-质量-阻尼系统的质量、x表示弹簧-质量-阻尼系统的位移、R表示弹簧-质量-阻尼系统的阻尼、K表示弹簧-质量-阻尼的弹性系数、F表示驱动力的振幅、ω表示外力的圆频率。

可以求解微分方程(1)以获得稳态(2)下的位移：

x＝x_acos(ωt-θ)，  (2)

其中，x表示传声器工作时弹簧-质量-阻尼系统的变形等于输出电信号的值、

中x_a表示输出位移、Z表示机械阻抗、θ表示振荡相位。

位移振幅之比A的归一化可描述为方程式(3)：

其中，

中x_a0表示稳态下的位移幅度(或当ω＝0时的位移幅度)、

中

表示外力频率与固有频率之比、ω₀＝K/M中ω₀表示振动的圆周频率、

中Q_m表示机械品质因数。

图4是根据本申请的一些实施例所示的弹簧-质量-阻尼系统的位移共振曲线的示例性归一化的示意图。横轴可以表示弹簧-质量-阻尼系统的实际振动频率与其固有频率的比值，纵轴可以表示弹簧-质量-阻尼系统归一化位移。可以理解的是，图4中的各个曲线可以分别表示具有不同参数的弹簧-质量-阻尼系统的位移共振曲线。在一些实施例中，传声器可以通过声电转换元件和壳体结构之间的相对位移来产生电信号。例如，驻极体传声器可以根据变形的振膜与基板之间的距离的变化来产生电信号。作为另一示例，悬臂梁骨传导传声器可以根据由变形的悬臂梁结构引起的逆压电效应或者悬臂梁间距离变化导致电容变化来产生电信号。在一些实施例中，悬臂梁结构变形的位移越大，传声器输出的电信号就越大。如图4所示，当弹簧-质量-阻尼系统的实际振动频率与其固有频率相同或近似相同时(即弹簧-质量-阻尼系统的实际振动频率与其固有频率的比值ω/ω₀等于或近似等于1时)，弹簧-质量-阻尼系统的归一化位移越大，并且位移共振曲线中谐振峰的3dB带宽(这里可以理解为谐振频率范围)越窄。结合上述方程式(3)可知，弹簧-质量-阻尼系统的归一化位移越大，传声器的Q值越大。

图5是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图。如图5所示，传声器500可以包括壳体结构510、至少两个声电转换元件520和振动拾取部522。其中，壳体结构510可以被配置为承载振动拾取部522和声电转换元件520。在一些实施例中，壳体结构510可以是长方体、圆柱体、圆台等规则结构体或其他不规则结构体。在一些实施例中，壳体结构510为内部中空的结构体，壳体结构510可以独立形成声学腔体，振动拾取部522和至少两个声电转换元件520可以位于该声学腔体内。在一些实施例中，壳体结构510的材质可以包括但不限于金属、合金材料、高分子材料(例如，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯等)等中的一种或多种。在一些实施例中，振动拾取部522可以与壳体结构510的侧壁连接，从而将壳体结构510形成的声学腔体分隔形成多个腔体，包括第一声学腔体530和第二声学腔体540。

在一些实施例中，壳体结构510与第一声学腔体530对应的侧壁上可以开设有一个或多个孔部511，一个或多个孔部511可以位于第一声学腔体530处并将外部声音信号导入第一声学腔体530。在一些实施例中，外部声音信号可以从孔部511进入传声器500的第一声学腔体530并引起第一声学腔体530内的空气产生振动。振动拾取部522可以拾取空气振动信号并将振动信号传递至声电转换元件520，声电转换元件520接收该振动信号并将振动信号转换为电信号输出。

在一些实施例中，振动拾取部522可以包括由上至下依次设置的第一振动拾取部5221和第二振动拾取部5222。第一振动拾取部5221和第二振动拾取部5222可以通过其周侧与壳体结构510连接，第一振动拾取部5221和第二振动拾取部5222的至少部分结构可以响应于通过孔部511进入传声器500的声音信号产生振动。在一些实施例中，振动拾取部522的材料可以包括但不限于半导体材料、金属材料、金属合金、有机材料等中的一种或多种。在一些实施例中，半导体材料可以包括但不限于硅、二氧化硅、氮化硅、碳化硅等。在一些实施例中，金属材料可以包括但不限于铜、铝、铬、钛、金等。在一些实施例中，金属合金可以包括但不限于铜铝合金、铜金合金、钛合金、铝合金等。在一些实施例中，有机材料可以包括但不限于聚酰亚胺、派瑞林、PDMS、硅凝胶、硅胶等。在一些实施例中，振动拾取部522的结构可以是板状结构、柱状结构等。

在一些实施例中，振动拾取部522上的不同区域可以由不同材料制成。例如，振动拾取部522中与振动传递部523接触的部分、振动拾取部522中与腔体550对应的部分的材料可以是刚性材料，其刚度大于振动拾取部522中其它区域，例如，主要用于响应空气振动而与壳体结构510发生相对移动的边缘区域的刚度。在一些实施例中，振动拾取部522中由刚性材料组成的部分结构在第一声学腔体530内的空气振动的作用下几乎不产生形变，使得腔体550的体积基本保持恒定，可以避免腔体550的体积变化对声电转换元件1320的影响，进而保证声电转换元件520可以将接收到的振动拾取部522的振动信号转换为所需频段范围内的电信号。在一些实施例中，腔体550可以为真空腔体。声电转换元件520位于真空腔体中，避免了声电转换元件520与声学腔体的空气相接触，进而解决了声电转换元件520在声电转换工作过程中声学腔体的空气振动带来的影响，也就是说解决了传声器底噪较大的问题。另一方面，声电转换元件520位于真空腔体中，可以避免声电转换元件520在振动的过程中与气体进行摩擦，从而减小传声器500的真空腔体内部的空气阻尼，提高传声器500的Q值。在一些实施例中，腔体550的真空度可以小于100Pa。在一些实施例中，腔体550的真空度可以为10^-6Pa-100Pa。在一些实施例中，腔体550的真空度可以为10^-3Pa-100Pa。在一些实施例中，腔体550的真空度可以为1Pa-100Pa。

在一些实施例中，传声器500可以包括振动传递部523。振动传递部523可以位于第一振动拾取部5221和第二振动拾取部5222之间。振动传递部523的上表面与第一振动拾取部5221的下表面连接，振动传递部523的下表面与第二振动拾取部5222的上表面连接。在一些实施例中，振动传递部523、第一振动拾取部5221、第二振动拾取部5222之间可以形成腔体550，声电转换元件520可以位于腔体550内。具体地，声电转换元件520的一端可以与振动传递部523的内壁连接，声电转换元件520的另一端可以悬空设置于腔体550中。在一些实施例中，振动拾取部522(例如，第一振动拾取部5221、第二振动拾取部5222)可以通过振动传递部523将振动信号传递至声电转换元件520。在一些实施例中，振动传递部523的材料可以包括但不限于半导体材料、金属材料、金属合金、有机材料等中的一种或多种。在一些实施例中，振动传递部523的材料与振动拾取部522的材料可以相同或不同。在一些实施例中，振动传递部523与振动拾取部522可以是一体成型的结构。在一些实施例中，振动传递部523与振动拾取部522也可以是相对独立的结构。在一些实施例中，振动传递部523可以是管状结构、环形结构、四边形、五边形等规则和/或不规则多边形结构。

需要注意的是，在可替代实施例中，振动拾取部522可以只包括第一振动拾取部5221，第一振动拾取部5221通过其周侧与壳体结构510连接，一个或多个声电转换元件520可以与第一振动拾取部5221直接连接或间接连接。例如，声电转换元件520可以位于第一振动拾取部5221的上表面或下表面，当声电转换元件520的数量为多个时，多个声电转换元件520在第一振动拾取部5221的上表面或下表面间隔分布，其中多个声电转换元件520之间不互相接触。又例如，声电转换元件520可以通过其他结构(例如，振动传递部523)与第一振动拾取部5221实现连接。第一振动拾取部5221可以响应于通过孔部511进入传声器500的声音信号产生振动，声电转换元件520可以将第一振动拾取部5221或振动传递部523的振动转换为电信号。

在一些实施例中，多个声电转换元件520可以间隔分布于振动传递部523的内壁。需要注意的是，这里的间隔分布可以是指水平方向(垂直于图5中所示的A-A方向)或竖直方向(图5中所示的A-A方向)。例如，振动传递部523为环形管状结构时，在竖直方向上，多个声电转换元件520可以由上至下依次间隔分布。图6A是图5中传声器沿A-A方向的截面示意图。如图6A所示，多个声电转换元件520可以依次间隔分布振动传递部523的内壁上，并且在水平方向上，呈间隔分布的多个声电转换元件520在同一平面上或近似平行。图6B是图5传声器沿垂直于A-A方向的截面示意图。如图6B所示，在水平方向上，每个声电转换元件520中与振动传递部523的固定端可以间隔分布于振动传递部523的环形内壁上，声电转换元件520的固定端与振动传递部523可以近似垂直，声电转换元件520的另一端(也被称为自由端)向振动传递部523的中心方向延伸并悬空于腔体550中，使得声电转换元件520在水平方向上呈环形分布。在一些实施例中，振动传递部523为多边形管状结构(例如，三角形、五边形、六边形等)时，在水平方向上，多个声电转换元件520固定端也可以沿振动传递部523的各侧壁间隔分布。图7A是根据本申请一些实施例所示的声电转换元件在水平方向的分布示意图。如图7A所示，振动传递部523为四边形结构，多个声电转换元件520可以交替分布在振动传递部523的四个侧壁上。图7B是根据本申请一些实施例所示的声电转换元件分布示意图。如图7B所示，振动传递部523为六边形结构，不同长度的悬臂梁结构521可以交替分布在振动传递部523的六个侧壁上。多个声电转换元件520间隔分布在振动传递部523的内壁处可以提高腔体550空间的利用率，从而降低传声器500的整体体积。

需要注意的是，在水平方向或竖直方向上，多个声电转换元件520不限于在振动传递部523的所有内壁间隔分布，多个声电转换元件520还可以设置于振动传递部523的一个侧壁或部分侧壁上，或者多个声电转换元件520在同一水平面上。例如，振动传递部523为长方体结构，多个声电转换元件520可以同时设置于长方体结构的一个侧壁上、相对或相邻的两个侧壁上或任意三个侧壁上。关于多个声电转换元件520的分布方式可以根据其数量或腔体550的大小进行适应性调整，在此不做进一步限定。

在一些实施例中，每个声电转换元件520可以包括一个悬臂梁结构，悬臂梁结构的一端可以与振动传递部523的内壁连接，悬臂梁结构的另一端可以悬空设置于腔体550中。

在一些实施例中，悬臂梁结构可以包括第一电极层、压电层、第二电极层、弹性层和基底层。其中，第一电极层、压电层、第二电极层可以由上至下依次设置，弹性层可以位于第一电极层的上表面或第二电极层的下表面，基底层可以位于弹性层的上表面或下表面。在一些实施例中，外部声音信号可以通过孔部511进入传声器500的第一声学腔体530并引起第一声学腔体530内的空气产生振动。振动拾取部522可以拾取空气振动信号并将振动信号通过振动传递部523传递至声电转换元件520(例如，悬臂梁结构)，从而使得悬臂梁结构中的弹性层在振动信号的作用下发生形变。在一些实施例中，压电层可以基于弹性层的形变产生电信号，第一电极层和第二电极层可以对该电信号进行采集。在一些实施例中，压电层可以基于压电效应，在弹性层的形变应力作用下产生电压(电势差)，第一电极层和第二电极层可以将该电压(电信号)导出。

在一些实施例中，弹性层可以为一种或多种半导体材料支撑的膜状结构或块状结构。在一些实施例中，半导体材料可以包括但不限于硅、二氧化硅、氮化硅、氮化镓、氧化锌、碳化硅等。在一些实施例中，压电层的材料可以包括压电晶体材料和压电陶瓷材料。压电晶体材料是指压电单晶体。在一些实施例中，压电晶体材料可以包括水晶、闪锌矿、方硼石、电气石、红锌矿、GaAs、钛酸钡及其衍生结构晶体、KH₂PO₄、NaKC₄H₄O₆·4H₂O(罗息盐)等，或其任意组合。压电陶瓷材料是指由不同材料粉粒之间的固相反应和烧结而获得的微细晶粒无规则集合而成的压电多晶体。在一些实施例中，压电陶瓷材料可以包括钛酸钡(BT)、锆钛酸铅(PZT)、铌酸铅钡锂(PBLN)、改性钛酸铅(PT)、氮化铝(AIN)、氧化锌(ZnO)等，或其任意组合。在一些实施例中，压电层材料还可以为压电聚合物材料，例如聚偏氟乙烯(PVDF)等。在一些实施例中，第一电极层和第二电极层可以为导电材质结构。示例性的导电材质可以包括金属、合金材料、金属氧化物材料、石墨烯等，或其任意组合。在一些实施例中，金属与合金材料可以包括镍、铁、铅、铂、钛、铜、钼、锌，或其任意组合。在一些实施例中，合金材料可以包括铜锌合金、铜锡合金、铜镍硅合金、铜铬合金、铜银合金等，或其任意组合。在一些实施例中，金属氧化物材料可以包括RuO₂、MnO₂、PbO₂、NiO等，或其任意组合。

在一些实施例中，悬臂梁结构还可以包括绑线电极层(PAD层)，绑线电极层可以位于第一电极层和第二电极层上，通过外部绑线(例如，金线、铝线等)的方式将第一电极层和第二电极层与外部电路联通，从而将第一电极层和第二电极层之间的电压信号引出至后端处理电路。在一些实施例中，绑线电极层的材料可以包括铜箔、钛、铜等。在一些实施例中，绑线电极层与第一电极层(或第二电极层)的材料可以相同。在一些实施例中，绑线电极层与第一电极层(或第二电极层)的材料可以不同。

在另一些实施例中，悬臂梁结构可以包括一个或多个弹性层、电极层和压电层，其中，弹性层可以位于电极层的表面，电极层可以位于压电层的上表面或下表面。在一些实施例中，电极层可以包括第一电极和第二电极。第一电极和第二电极可以弯折成第一梳齿状结构，第一梳齿状结构和第二梳齿状结构可以包括多个梳齿结构，第一梳齿状结构的相邻梳齿结构之间和第一梳齿状结构的相邻梳齿结构之间均具有一定间距，该间距可以相同或不同。其中，第一梳齿状结构与第二梳齿状结构相配合形成电极层，进一步地，第一梳齿状结构的梳齿结构可以伸入第二梳齿状结构的间距处，第二梳齿状结构的梳齿结构可以伸入第一梳齿状结构的间距处，从而相互配合形成电极层。第一梳齿状结构和第二梳齿状结构互相配合，使得第一电极和第二电极排列紧凑，但不相交。在一些实施例中，第一梳齿状结构和第二梳齿状结构沿悬梁臂的长度方向(例如，从固定端到自由端的方向)延伸。关于弹性层和压电层的更多描述可以参考图5及其相关描述。在一些实施例中，不同声电转换元件520中的各个悬臂梁结构可以分别构成悬臂梁谐振系统，该系统的谐振频率可以用公式(4)表示：

其中，f₀表示谐振系统的谐振频率，k表示谐振系统的刚度，m表示谐振系统的质量。根据公式(4)可知，当悬臂梁谐振系统的刚度与其质量的比值k/m的值减小时，谐振系统的谐振频率f₀也降低。在一些实施例中，通过改变谐振系统的谐振频率，可以提高谐振系统在特定频率范围(例如，小于谐振频率)的灵敏度。

在一些实施例中，当悬臂梁结构为长方体结构时，悬臂梁谐振系统的谐振频率的计算公式(4)可以进一步表示为公式(5)：

其中，f₀表示谐振系统的谐振频率，E表示悬臂梁结构的材料的弹性模量，l表示悬臂梁结构截面惯性矩(可以理解为悬臂梁结构的长度)，ρ表示悬臂梁结构的密度，A表示悬臂梁结构的横截面积。

其中，b表示悬臂梁结构横截面的宽度，h表示悬臂梁结构横截面的高度。根据公式(5)可知，在悬臂梁结构的横截面尺寸(即，悬臂梁结构的宽度和高度)、材料相同的情况下，悬臂梁结构的长度越长，悬臂梁结构的谐振频率越小。

基于上述描述，在一些实施例中，可以通过设置不同的声电转换元件520(例如，不同长度的悬臂梁结构)，使得不同的声电转换元件520分别具有不同的谐振频率，从而对振动传递部523的振动信号产生不同的频率响应。在一些实施例中，可以通过设置悬臂梁结构的参数(如，长度、宽度、厚度、材料等)，以获取对应不同谐振频率的频率响应。在一些实施例中，悬臂梁结构对应的谐振频率可以与悬臂梁结构在垂直于其振动方向上的长度呈负相关，即悬臂梁结构在垂直于其振动方向上的长度越长，悬臂梁结构对应的谐振频率越小。例如，图7A中的第一悬臂梁结构5211在垂直于其振动方向上的长度大于第二悬臂梁结构5212在垂直于其振动方向上的长度，第一悬臂梁结构5211对应的谐振频率低于第二悬臂梁结构5212对应的谐振频率。在一些实施例中，可以通过调整悬臂梁结构的长度，使得不同悬臂梁结构对应的多个谐振频率中至少有两个可以在20Hz-16000Hz的范围内。在一些实施例中，可以通过调整悬臂梁结构的长度，使得不同悬臂梁结构对应的多个谐振频率中至少有两个可以在100Hz-12000Hz的范围内。由于悬臂梁结构对在其谐振频率附近的振动敏感，可以认为悬臂梁结构对振动信号具有频率选择特性，也就是说，悬臂梁结构会主要将振动信号中在其谐振频率附近的子带振动信号转化为电信号。因此，在一些实施例中，通过设置成不同长度，可以使得不同的悬臂梁结构具有不同的谐振频率，从而在每个谐振频率附近分别形成子带。例如，可以通过多个悬臂梁结构在人声频率范围内设定11个子带，11个子带分别对应的悬臂梁结构的谐振频率可以分别位于500Hz-700Hz、700Hz-1000Hz、1000Hz-1300Hz、1300Hz-1700Hz、1700Hz-2200Hz、2200Hz-3000Hz、3000Hz-3800Hz、3800Hz-4700Hz、4700Hz-5700Hz、5700Hz-7000Hz、7000Hz-12000Hz。又例如，可以通过多个悬臂梁结构在人声频率范围内设定16个子带，16个子带分别对应的悬臂梁结构的谐振频率可以分别位于500Hz-640Hz、640Hz-780Hz、780Hz-930Hz、940Hz-1100Hz、1100Hz-1300Hz、1300Hz-1500Hz、1500Hz-1750Hz、1750Hz-1900Hz、1900Hz-2350Hz、2350Hz-2700Hz、2700Hz-3200Hz、3200Hz-3800Hz、3800Hz-4500Hz、4500Hz-5500Hz、5500Hz-6600Hz、6600Hz-8000Hz。再例如，可以通过多个悬臂梁结构在人声频率范围内设定24个子带，24个子带分别对应悬臂梁结构的谐振频率可以分别位于20Hz-120Hz、120Hz-210Hz、210Hz-320Hz、320Hz-410Hz、410Hz-500Hz、500Hz-640Hz、640Hz-780Hz、780Hz-930Hz、940Hz-1100Hz、1100Hz-1300Hz、1300Hz-1500Hz、1500Hz-1750Hz、1750Hz-1900Hz、1900Hz-2350Hz、2350Hz-2700Hz、2700Hz-3200Hz、3200Hz-3800Hz、3800Hz-4500Hz、4500Hz-5500Hz、5500Hz-6600Hz、6600Hz-7900Hz、7900Hz-9600Hz、9600Hz-12100Hz、12100Hz-16000Hz。以悬臂梁结构为长方体状作为示例性说明，在一些实施例中，通过将多个悬臂梁结构的长度调整为不同，可以使得在人声频率范围(例如，20Hz-16000Hz)内形成至少5个子带。在一些实施例中，通过将多个悬臂梁结构的长度调整为不同，可以使得在人声频率范围(例如，20Hz-16000Hz)内形成5个至11个子带。在一些实施例中，通过将多个悬臂梁结构的长度调整为不同，可以使得在人声频率范围(例如，20Hz-16000Hz)内形成5个至16个子带。在一些实施例中，通过将多个悬臂梁结构的长度调整为不同，可以在人声频率范围(例如，20Hz-16000Hz)内形成6个至24个子带。需要注意的是，关于声电转换元件(或悬臂梁结构)、子带数量、各子带分别对应的谐振频率的频率范围不限于上述的描述，其可以根据传声器的应用场景、传声器的尺寸等具体情况进行适应性调整，在此不做进一步限定。另外，悬臂梁结构不限于上述的长方体状，悬臂梁结构还可以为其他形状，悬臂梁结构的截面形状可以为三角形、半圆形、菱形、五边形、六边形等规则或不规则形状时，此外，也可以通过调整与悬臂梁结构质量或刚度相关的参数，使得不同的悬臂梁具有不同的谐振频率。

在一些实施例中，还可以通过调整第一声学腔体530和/或孔部511的结构、尺寸、内表面粗糙度等参数信息，使得传声器500的声电转换元件520可以分别在所需频率范围内产生谐振。例如，通过调整第一声学腔体530的形状、腔体体积和内表面粗糙度，也可以实现对振动信号进行子带分解，使得进入第一声学腔体530的声音具有特定子带的频率。关于通过调整第一声学腔体530和/或孔部511的结构、尺寸、内表面粗糙度等参数信息，使得传声器500可以分别在所需频率范围内产生谐振的内容可以参考与本申请同日递交的题为“一种传声器”的专利申请，在此不做赘述。

图8是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图。如图8所示，传声器800可以包括壳体结构810、声电转换元件820和振动拾取部822。图8中所示的传声器800可以与图5中所示的传声器500相同或相似。例如，传声器800的壳体结构810可以与传声器500的壳体结构510相同或相似。又例如，传声器800的第一声学腔体830、第二声学腔体840、腔体850可以分别与传声器500的第一声学腔体530、第二声学腔体540、腔体550相同或相似。再例如，传声器800的振动拾取部822(例如，第一振动拾取部8221、第二振动拾取部8222)可以与传声器500的振动拾取部522(例如，第一振动拾取部5221、第二振动拾取部5222)相同或相似。关于传声器800的更多结构(例如，孔部811、振动传递部823等)可以参考图5及其相关描述。

在一些实施例中，图8中所示的传声器800与图5所示的传声器500的主要区别之处在于，传声器800的每个声电转换元件820可以包括第一悬臂梁结构8211和第二悬臂梁结构8212，这里的第一悬臂梁结构8211和第二悬臂梁结构8212可以视为两个电极板。在一些实施例中，第一悬臂梁结构8211和第二悬臂梁结构8212可以相对设置，且第一悬臂梁结构8211和第二悬臂梁结构8212具有正对面积。在一些实施例中，第一悬臂梁结构8211和第二悬臂梁结构8212呈竖直排布，此时正对面积可以理解为，第一悬臂梁结构8211的下表面与第二悬臂梁结构8212的上表面相对的面积。在一些实施例中，第一悬臂梁结构8211与第二悬臂梁结构8212可以具有第一间距d1。第一悬臂梁结构8211和第二悬臂梁结构8212接收振动传递部823的振动信号后，可以分别在其振动方向(第一间距d1的延长方向)上产生不同程度的形变，从而使得第一间距d1发生变化。第一悬臂梁结构8211和第二悬臂梁结构8212可以基于第一间距d1的变化，将接收到的振动传递部823的振动信号转换为电信号。

为了使第一悬臂梁结构8211与第二悬臂梁结构8212在其振动方向上产生不同程度的形变，在一些实施例中，第一悬臂梁结构8211的刚度与第二悬臂梁结构8212的刚度可以不同。在振动传递部823的振动信号的作用下，刚度较小的悬臂梁结构可以产生一定程度的形变，刚度较大的悬臂梁结构可以近似认为不产生形变或小于刚度较小的悬臂梁结构产生的形变量。在一些实施例中，传声器800处于工作状态时，具有较小刚度的悬臂梁结构(例如，第二悬臂梁结构8212)可以响应于振动传递部823的振动而产生形变，具有较大刚度的悬臂梁结构(例如，第一悬臂梁结构8211)可以与振动传递部823一起振动而不产生形变，使得第一间距d1发生变化。

在一些实施例中，声电转换元件8210中具有较小刚度的悬臂梁结构的谐振频率可以位于人耳听觉范围内的频率范围(例如，12000Hz内)。在一些实施例中，声电转换元件8210中具有较大刚度的悬臂梁结构的谐振频率可以位于人耳不敏感的频率范围(例如，大于12000Hz)。在一些实施例中，声电转换元件8210中第一悬臂梁结构8211(或者第二悬臂梁结构8212)的刚度可以通过调整第一悬臂梁结构8211(或者第二悬臂梁结构8212)的材料、长度、宽度或厚度等来实现。在一些实施例中，通过调整不同声电转换元件8210对应的每组悬臂梁结构的参数(例如，悬臂梁结构的材料、厚度、长度、宽度等)，以获取不同对应不同谐振频率的频率响应。在一些实施例中，可以通过调整不同声电转换元件8210对应的每组悬臂梁结构(例如，第一悬臂梁结构8211和第二悬臂梁结构8212)的长度，使得不同声电转换元件8210对应的多个谐振频率中至少有两个可以在20Hz-16000Hz的范围内。在一些实施例中，可以通过调整不同声电转换元件8210对应的每组悬臂梁结构(例如，第一悬臂梁结构8211和第二悬臂梁结构8212)的长度，使得不同声电转换元件8210对应的多个谐振频率中至少有两个可以在100Hz-1200Hz的范围内。由于声电转换元件8210对应的一组悬臂梁结构(例如，第一悬臂梁结构8211和第二悬臂梁结构8212)对在其谐振频率附近的振动敏感，可以认为声电转换元件8210对应的一组悬臂梁结构对振动信号具有频率选择特性，也就是说，声电转换元件8210对应的一组悬臂梁结构主要将振动信号中在其谐振频率附近的子带振动信号转化为电信号。因此，在一些实施例中，通过设置成不同长度，可以使得不同声电转换元件8210对应的多组悬臂梁结构具有不同的谐振频率，从而在每个谐振频率附近分别形成子带。在一些实施例中，可以通过多组悬臂梁结构在在人声频率范围(例如，20Hz-16000Hz)内设定至少5个子带。例如，可以通过多组悬臂梁结构在人声频率范围内设定11个子带，11个子带分别对应的每组悬臂梁结构的谐振频率可以分别位于500Hz-700Hz、700Hz-1000Hz、1000Hz-1300Hz、1300Hz-1700Hz、1700Hz-2200Hz、2200Hz-3000Hz、3000Hz-3800Hz、3800Hz-4700Hz、4700Hz-5700Hz、5700Hz-7000Hz、7000Hz-12000Hz。又例如，可以通过多组悬臂梁结构在人声频率范围内设定16个子带，16个子带分别对应的每组悬臂梁结构的谐振频率可以分别位于500Hz-640Hz、640Hz-780Hz、780Hz-930Hz、940Hz-1100Hz、1100Hz-1300Hz、1300Hz-1500Hz、1500Hz-1750Hz、1750Hz-1900Hz、1900Hz-2350Hz、2350Hz-2700Hz、2700Hz-3200Hz、3200Hz-3800Hz、3800Hz-4500Hz、4500Hz-5500Hz、5500Hz-6600Hz、6600Hz-8000Hz。再例如，可以通过多组悬臂梁结构在人声频率范围内设定24个子带，24个子带分别对应的每组悬臂梁结构的谐振频率可以分别位于20Hz-120Hz、120Hz-210Hz、210Hz-320Hz、320Hz-410Hz、410Hz-500Hz、500Hz-640Hz、640Hz-780Hz、780Hz-930Hz、940Hz-1100Hz、1100Hz-1300Hz、1300Hz-1500Hz、1500Hz-1750Hz、1750Hz-1900Hz、1900Hz-2350Hz、2350Hz-2700Hz、2700Hz-3200Hz、3200Hz-3800Hz、3800Hz-4500Hz、4500Hz-5500Hz、5500Hz-6600Hz、6600Hz-7900Hz、7900Hz-9600Hz、9600Hz-12100Hz、12100Hz-16000Hz。在一些实施例中，通过将多组悬臂梁结构的长度调整为不同，可以使得不同声电转换元件8210在人声频率范围(例如，20Hz-16000Hz)内形成5个至50个子带。优选地，通过将多组悬臂梁结构的长度设置为不同，可以使得多组悬臂梁结构在人声频率范围(例如，20Hz-16000Hz)内形成6个至24个子带。

图9是根据本申请的一些实施例所示的传声器的频响曲线示意图。如图9所示，横轴表示频率，单位是Hz，纵轴表示传声器输出的声音信号的频率响应，单位是dB。这里的传声器可以是指传声器500、传声器800、传声器1000、传声器1100、传声器1300、传声器1400、传声器1500、传声器1800、传声器1900、传声器2000等。图9中的各虚线可以表示传声器的各声电转换元件分别对应的频率响应曲线。根据图9中的各频率响应曲线可知，每个声电转换元件均具有自身的谐振频率(例如，频率响应曲线920的谐振频率约为350Hz，频率响应曲线930的谐振频率约为1500Hz)，当外部声音信号传递至传声器时，不同声电转换元件均对自身谐振频率附近的振动信号更加敏感，因而各个声电转换元件输出的电信号主要包括与其谐振频率对应的子带信号。在一些实施例中，各个声电转换元件谐振峰处的输出远大于其自身的平坦区输出，通过选取各个声电转换部件的频率响应曲线中靠近谐振峰的频段，便可以实现对声音信号对应的全频带信号进行子带分频。在一些实施例中，将图9中的各频率响应曲线融合后可以得到信噪比高、且更加平坦的传声器的频率响应曲线910。此外，通过设置不同声电转换元件(悬臂梁结构)，可以在传声器系统中增加不同频率范围的谐振峰，提升了传声器在多个谐振峰附近的灵敏度，进而提升传声器在整个宽频带的灵敏度。

通过在传声器中设置多个声电转换元件，利用声电转换元件(例如，悬臂梁结构)具有不同谐振频率的特性，可以实现对振动信号的滤波和频带分解，避免了传声器中滤波电路的复杂性和以及软件算法占用计算资源较高、带来信号失真、噪声引入的问题，进而降低了传声器的复杂度和生产成本。

图10是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图。如图10所示，传声器1000可以包括壳体结构1010、声电转换元件1020和振动拾取部1022。图10中所示的传声器1000可以与图5中所示的传声器500相同或相似。例如，传声器1000的壳体结构1010可以与传声器500的壳体结构510相同或相似。又例如，传声器1000的第一声学腔体1030、第二声学腔体1040、腔体1050可以分别与传声器500的第一声学腔体530、第二声学腔体540、腔体550相同或相似。再例如，传声器1000的振动拾取部1022(例如，第一振动拾取部10221、第二振动拾取部10222)可以与传声器500的振动拾取部522(例如，第一振动拾取部5221、第二振动拾取部5222)相同或相似。关于传声器1000的更多结构(例如，孔部1011、振动传递部1023、声电转换元件1020等)可以参考图5及其相关描述。

在一些实施例中，图10中所示的传声器1000与图5所示的传声器500的主要区别之处在于，传声器1000还可以包括一个或多个膜结构1060。在一些实施例中，膜结构1060可以位于声电转换元件1020的上表面和/或下表面。例如，膜结构1060可以是单层膜结构，膜结构1060可以位于声电转换元件1020的上表面或下表面。又例如，膜结构1060可以为双层膜，膜结构1060可以包括第一膜结构和第二膜结构，第一膜结构位于声电转换元件1020的上表面，第二膜结构位于声电转换元件1020的下表面。通过在声电转换元件1020的表面设置膜结构1060可以调整声电转换元件1020的谐振频率，在一些实施例中，通过调整膜结构1060的材料、尺寸(如长度、宽度)、厚度等可以影响声电转换元件1020的谐振频率。一方面，可以通过调整膜结构1060的参数信息(例如，材料、尺寸、厚度等)和声电转换元件1020(例如，悬臂梁结构)，使得各声电转换元件1020在所需的频率范围内产生谐振。另一方面，在声电转换元件1020表面设置膜结构1060，可以规避传声器1000在过载情况下对声电转换元件1020造成的损坏，从而提高传声器1000的可靠性。除此之外，在声电转换元件1020表面设置膜结构1060，可以减小传声器1000由于应力导致变形量，使得实际产品更接近于设计目标。

在一些实施例中，膜结构1060可以全部或局部覆盖声电转换元件1020的上表面和/或下表面。例如，每个声电转换元件1020的上表面或下表面覆盖有相对应的膜结构1060，膜结构1060可以全部覆盖对应的声电元件1020的上表面或下表面，或膜结构1060可以局部覆盖对应的声电元件1020的上表面或下表面。又例如，在水平方向上看，当多个声电转换元件1020同时位于同一水平面时，一个膜结构1060可以同时全部覆盖多个在同一水平面的声电转换元件1020的上表面或下表面，例如，这里的膜结构1060通过其周侧与振动传递部1023的内壁连接，从而将腔体1050分隔为上下两个相互独立的腔体。再例如，膜结构1060的形状可以与振动传递部1023的横截面形状相同，膜结构1060通过其周侧与振动传递部1023的内壁连接，膜结构1060的中间部分可以包括一个孔部(图10中未示出)，膜结构1060可以同时局部覆盖多个在同一水平面的声电转换元件1020的上表面或下表面，并使得腔体1050被膜结构1060可以分隔成的上下两个连通的腔体。

在一些实施例中，膜结构1060的材料可以包括但不限于半导体材料、金属材料、金属合金、有机材料等中的一种或多种。在一些实施例中，半导体材料可以包括但不限于硅、二氧化硅、氮化硅、碳化硅等。在一些实施例中，金属材料可以包括但不限于铜、铝、铬、钛、金等。在一些实施例中，金属合金可以包括但不限于铜铝合金、铜金合金、钛合金、铝合金等。在一些实施例中，有机材料可以包括但不限于聚酰亚胺、派瑞林、PDMS、硅凝胶、硅胶等。

图11是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图。如图11所示的传声器1100可以与图8所示的传声器800相同或相似。例如，传声器1100的壳体结构1110可以与传声器800的壳体结构810相同或相似。又例如，传声器1100的第一声学腔体1130、第二声学腔体1140、腔体1150可以分别与传声器800的第一声学腔体830、第二声学腔体840、腔体850相同或相似。再例如，传声器1100的振动拾取部1122(例如，第一振动拾取部11221、第二振动拾取部11222)可以与传声器800的振动拾取部822(例如，第一振动拾取部8221、第二振动拾取部8222)相同或相似。关于传声器1100的更多结构(例如，孔部1111、振动传递部1123、声电转换元件1120等)可以参考图8及其相关描述。

在一些实施例中，图11中所示的传声器1100与图8所示的传声器800的主要区别之处在于，传声器1100还可以包括一个或多个膜结构1160。在一些实施例中，膜结构1160可以位于声电转换元件1120的具有较小刚度的悬臂梁结构(例如，第二悬臂梁结构11212)的上表面和/或下表面。例如，膜结构1160可以是单层膜结构，膜结构1160可以位于第二悬臂梁结构11212的上表面或下表面。又例如，膜结构1160可以为双层膜，膜结构1160可以包括第一膜结构和第二膜结构，第一膜结构位于第二悬臂梁结构11212的上表面，第二膜结构位于第二悬臂梁结构11212的下表面。在一些实施例中，膜结构1160可以全部或局部覆盖第二悬臂梁结构11212的上表面和/或下表面。例如，每个第二悬臂梁结构11212的上表面或下表面覆盖有相对应的膜结构1160，膜结构1160可以全部覆盖对应的第二悬臂梁结构11212的上表面或下表面，或膜结构1160可以局部覆盖对应的第二悬臂梁结构11212的上表面或下表面。关于膜结构1160全部或局部覆盖第二悬臂梁结构11212的上表面和下表面的更多内容可以参考图10及其相关描述。

在一些实施例中，膜结构1160也可以位于声电转换元件1120的具有较大刚度的悬臂梁结构(例如，第一悬臂梁结构11211)的上表面和/或下表面。膜结构1160位于第一悬臂梁结构11211的上表面和/或下表面的方式与膜结构1160位于第二悬臂梁结构11212的上表面和/或下表面的方式类似，在此不做赘述。

在一些实施例中，膜结构1160还可以同时位于声电转换元件1120的具有较小刚度的悬臂梁结构(例如，第二悬臂梁结构11212)的上表面和/或下表面和具有较大刚度的悬臂梁结构(例如，第一悬臂梁结构11211)的上表面和/或下表面。例如，图12是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图，如图12所示，膜结构1160同时位于第一悬臂梁结构11211的上表面和第二悬臂梁结构11212的下表面。在一些实施例中，在具有较大刚度的悬臂梁结构(例如，第一悬臂梁结构11211)的上表面和/或下表面设置膜结构1160，可以使得具有较大刚度的悬臂梁结构相对于振动传递部1123不发生形变，提高传声器1100的灵敏度。另一方面，第二悬臂梁结构1122或第一悬臂梁结构1120表面设置膜结构1060，可以调节第二悬臂梁结构1122或第一悬臂梁结构1120由于应力导致变形量，从而精确控制第二悬臂梁结构1122与第一悬臂梁结构1120间距。

图13是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图。如图13所示，传声器1300可以包括壳体结构1310、声电转换元件1320和振动拾取部1322。图13中所示的传声器1300可以与图5中所示的传声器500相同或相似。例如，传声器1300的壳体结构1310可以与传声器500的壳体结构510相同或相似。又例如，传声器1300的第一声学腔体1330、第二声学腔体1340、腔体1350可以分别与传声器500的第一声学腔体530、第二声学腔体540、腔体550相同或相似。关于传声器1300的更多结构(例如，孔部1311、振动传递部1323、声电转换元件1320等)可以参考图5及其相关描述。

在一些实施例中，图13中所示的传声器1300与图5所示的传声器500的主要区别之处在于振动拾取部1322。在一些实施例中，振动拾取部1322可以包括第一振动拾取部13221、第二振动拾取部13222和第三振动拾取部13223。在一些实施例中，第一振动拾取部13221、振动传递部1323、第一振动拾取部13221由上至下依次设置，具体地，第一振动拾取部13221的下表面与振动传递部1323的上表面连接，第二振动拾取部13222的上表面与振动传递部1323的下表面连接，第一振动拾取部13221、第二振动拾取部13222和振动传递部1323之间可以形成腔体1350，声电转换元件1320位于腔体1350中。在一些实施例中，第三振动拾取部13223连接于振动传递部1323和壳体结构1310的内壁之间。当传声器1300工作时，声音信号可以通过孔部1311进入到第一声学腔体1330并作用于振动拾取部1322，使得第三振动拾取部13223发生振动，第三振动拾取部13223将振动通过振动传递部1323传递至声电转换元件1320。

在一些实施例中，第三振动拾取部13223可以包括一个或多个薄膜结构，该薄膜结构与振动传递部1323和壳体结构1310相适配。例如，壳体结构1310和振动传递部1323均为圆柱状结构时，第三振动拾取部13223可以是一个环形薄膜结构，环形薄膜结构周侧的外壁与壳体结构1310连接，环形薄膜结构周侧的内壁与振动传递部1323连接。又例如，壳体结构1310为圆柱状结构，振动传递部1323为长方体结构时，第三振动拾取部13223可以是一个中心部位具有长方形孔部的圆形薄膜结构，该薄膜结构周侧的外壁与壳体结构1310连接，薄膜结构的内壁与振动传递部1323连接。需要注意的是，第三振动拾取部13223的形状不限于前述的环形和长方形，还可以是其他形状的薄膜结构，例如，五边形、六边形等规则和/或不规则形状，第三振动拾取部13223的形状和结构可以根据壳体结构1310和振动传递部1323的形状进行适应性调整。

在一些实施例中，第三振动拾取部13223的材料可以包括但不限于半导体材料、金属材料、金属合金、有机材料等中的一种或多种。在一些实施例中，半导体材料可以包括但不限于硅、二氧化硅、氮化硅、碳化硅等。在一些实施例中，金属材料可以包括但不限于铜、铝、铬、钛、金等。在一些实施例中，金属合金可以包括但不限于铜铝合金、铜金合金、钛合金、铝合金等。在一些实施例中，有机材料可以包括但不限于聚酰亚胺、派瑞林、PDMS、硅凝胶、硅胶等。

在一些实施例中，第一振动拾取部13221的材料和/或第二振动拾取部13222的材料可以是柔性材料。当第一振动拾取部13221和第二振动拾取部13222的材料与第三振动拾取部13223的材料均为柔性材料时。这种情况下，第一振动拾取部13221和第二振动拾取部13222作为振动拾取部1322的一部分(即，第一振动拾取部13221和第二振动拾取部13222用于拾取振动信号)，可以在第一声学腔体1330内的空气振动的作用下产生形变。在一些实施例中，第一振动拾取部13221的材料和第二振动拾取部13222的材料可以为刚性材料。这种情况下，第一振动拾取部13221和第二振动拾取部13222在第一声学腔体1330内的空气振动的作用下不产生形变。在一些实施例中，第一振动拾取部13221和第二振动拾取部13222为刚性材料可以使得传声器1300工作时，腔体1350的体积基本保持恒定，可以避免腔体1350的体积变化对声电转换元件1320的影响，进而保证声电转换元件1320在所需频率范围内产生谐振。

在一些实施例中，传声器1300还可以包括一个或多个膜结构(图中未示出)，膜结构可以位于声电转换元件1320的上表面和/或下表面。关于膜结构的详细内容可以参考图10及其相关描述，在此不做赘述。

图14是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图。如图14所示，传声器1400可以包括壳体结构1410、声电转换元件1420和振动拾取部1422。图14中所示的传声器1400可以与图8中所示的传声器800相同或相似。例如，传声器1400的壳体结构1410可以与传声器800的壳体结构810相同或相似。又例如，传声器1400的第一声学腔体1430、第二声学腔体1440、腔体1450可以分别与传声器800的第一声学腔体830、第二声学腔体840、腔体850相同或相似。关于传声器1400的更多结构(例如，孔部1411、振动传递部1423、声电转换元件1420等)可以参考图8及其相关描述。

在一些实施例中，图14中所示的传声器1400与图8所示的传声器800的主要区别之处在于振动拾取部1422。在一些实施例中，振动拾取部1422可以包括第一振动拾取部14221、第二振动拾取部14222和第三振动拾取部14223。在一些实施例中，第一振动拾取部14221、第二振动拾取部14222、第三振动拾取部14223由上至下依次设置，具体地，第一振动拾取部14221的下表面可以与振动传递部1423的上表面连接，第二振动拾取部14222的上表面可以与振动传递部1423的下表面连接，第一振动拾取部14221、第二振动拾取部14222和振动传递部1423之间可以形成腔体1450，声电转换元件1420位于腔体1450中。在一些实施例中，第三振动拾取部14223连接于振动传递部1423和壳体结构1410的内壁之间。当传声器1400工作时，声音信号可以通过孔部1411进入到第一声学腔体1430并作用于第三振动拾取部14223发生振动，第三振动拾取部14223将振动通过振动传递部1423传递至声电转换元件1420。关于第三振动拾取部14223的详细内容可以参考图13及其相关描述，在此不做赘述。

在一些实施例中，传声器1400还可以包括一个或多个膜结构(图中未示出)，膜结构可以位于声电转换元件1420的上表面和/或下表面。关于膜结构的详细内容可以参考图10-图12及其相关描述，在此不做赘述。

图15是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图。如图15所示，传声器1500可以包括壳体结构1510、声电转换元件1520和振动拾取部1522。图15中所示的传声器1500可以与图13中所示的传声器1300相同或相似。例如，传声器1500的壳体结构1510可以与传声器1300的壳体结构1310相同或相似。又例如，传声器1500的第一声学腔体1530、第二声学腔体1540、腔体1550可以分别与传声器1300的第一声学腔体1330、第二声学腔体1340、腔体1350相同或相似。再例如，传声器1500的振动拾取部1522(例如，第一振动拾取部15221、第二振动拾取部15222、第三振动拾取部15223)可以与传声器1300的振动拾取部1322(例如，第一振动拾取部13221、第二振动拾取部13222、第三振动拾取部13223)相同或相似。关于传声器1500的更多结构(例如，孔部1511、振动传递部1523、声电转换元件1520等)可以参考图13及其相关描述。

在一些实施例中，图15所示的传声器1500与图13所示的传声器1300的主要区别之处在于，传声器1500还可以包括一个或多个支撑结构1560。在一些实施例中，支撑结构1560可以设置于腔体1550中，支撑结构1560的上表面可以与第一振动拾取部15221的下表面连接，支撑结构1560的下表面可以与第二振动拾取部15222的上表面连接。一方面，通过在腔体中设置支撑结构1560，支撑结构1560分别与第一振动拾取部15221和第二振动拾取部15222连接，进一步提高第一振动拾取部15221和第二振动拾取部15222的刚度，可以使得第一振动拾取部15221和第二振动拾取部15222不受第一声学腔体1530内空气振动的影响而产生形变，进而减少传声器1500内部器件(如，第一振动拾取部15221、第二振动拾取部15222)的振动模态。另一方面，支撑结构1560分别与第一振动拾取部15221和第二振动拾取部15222连接，也可以提高传声器1500在过载情况下的可靠性。

在一些实施例中，支撑结构1560的形状可以是板状结构、圆柱体、圆台、长方体、棱台、六面体等规则和/或不规则结构。在一些实施例中，支撑结构1560的材料可以包括但不限于半导体材料、金属材料、金属合金、有机材料等中的一种或多种。在一些实施例中，半导体材料可以包括但不限于硅、二氧化硅、氮化硅、碳化硅等。在一些实施例中，金属材料可以包括但不限于铜、铝、铬、钛、金等。在一些实施例中，金属合金可以包括但不限于铜铝合金、铜金合金、钛合金、铝合金等。在一些实施例中，有机材料可以包括但不限于聚酰亚胺、派瑞林、PDMS、硅凝胶、硅胶等。

参照图15，在一些实施例中，声电转换元件1520中的自由端(即悬空于腔体1550中的端部)与支撑结构1560之间的第二间距d2不小于2um，以防止声电转换元件1520在振动过程中与支撑结构1560发生碰撞。同时，当第二间距d2较小时(例如，第二间距d2不大于20um)，可以有效减小传声器1500整体的体积。在一些实施例中，不同声电转换元件1520(例如，不同长度的悬臂梁结构)中的自由端与支撑结构1560具有的第二间距d2可以是不同的。在一些实施例中，通过设计不同形状、尺寸的支撑结构1560以及调整支撑结构1560的位置，可以使得多个声电转换元件1520(例如，悬臂梁结构)紧密排布在腔体1550中，从而使得传声器1500的具有较小的整体尺寸。图16A和图16B是根据本申请的一些实施例所示的传声器在不同方向的截面示意图，如图16A和图16B所示，支撑结构1560为椭圆柱体时，支撑结构1560、振动传递部在腔体1550和振动拾取部形成环形或类似环形的腔体，多个声电转换元件1520位于该腔体中，并沿支撑结构1560的周侧间隔分布。在一些实施例中，支撑结构1560可以位于腔体1550的中心位置。例如，图17A是根据本申请的一些实施例所示的传声器的截面示意图，如图17A所示，支撑结构1560位于腔体1550的中心位置。这里的中心位置可以是腔体1550的几何中心。在一些实施例中，支撑结构1560也可以设置在腔体1550中靠近振动传递部1523任一端的位置。例如，图17B是根据本申请的一些实施例所示的传声器的截面示意图，如图17B所示，支撑结构1560位于腔体1550中靠近振动传递部1523的侧壁L的位置。需要说明的是，关于支撑结构1550的形状、排布方式、位置、材料等可以根据声电转换元件1520的长度、数量和分布方式等进行适应调整，在此不做进一步限定。

在一些实施例中，传声器1500还可以包括一个或多个膜结构(图中未示出)，膜结构可以设置在声电转换元件1520的上表面和/或下表面。在一些实施例中，膜结构的中部位置可以设有供支撑结构1560穿过的孔部，该孔部可以与支撑结构的截面形状相同或不同。在一些实施例中，支撑结构1560的周侧侧壁可以与膜结构中孔部的周侧部分连接，或者不与膜结构中孔部的周侧部分连接。关于膜结构的形状、材质、结构等更多描述可以参考图10及其相关描述。

需要注意的是，支撑结构还可以应用于其它实施例中的传声器中，例如，可以应用于图5所示的传声器500、图8所示的传声器800、图10所示的传声器1000、图11所示的传声器1100、图12所示的传声器1200中，支撑结构应用于其他传声器时，支撑结构的形状、位置、材料可以根据具体情况进行适应性调整。

图18是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图。如图18所示，传声器1800可以包括壳体结构1810、声电转换元件1820和振动拾取部1822。图18中所示的传声器1800可以与图14中所示的传声器1400相同或相似。例如，传声器1800的壳体结构1810可以与传声器1400的壳体结构1410相同或相似。又例如，传声器1800的第一声学腔体1830、第二声学腔体1840、腔体1850可以分别与传声器1400的第一声学腔体1430、第二声学腔体1440、腔体1450相同或相似。再例如，传声器1800的振动拾取部1822(例如，第一振动拾取部18221、第二振动拾取部18222、第三振动拾取部18223)可以与传声器1400的振动拾取部1422(例如，第一振动拾取部14221、第二振动拾取部14222、第三振动拾取部14223)相同或相似。关于传声器1800的更多结构(例如，孔部1811、振动传递部1823、声电转换元件1820等)可以参考图14及其相关描述。

在一些实施例中，图18中所示的传声器1800与图14所示的传声器1400的主要区别之处在于，传声器1800还可以包括支撑结构1860。在一些实施例中，支撑结构1860的上表面可以与第一振动拾取部18221的下表面连接，支撑结构1860的下表面可以与第二振动拾取部18222的上表面连接。在一些实施例中，至少两个声电转换元件1820的自由端(即，悬空于腔体1850中的端部)可以与支撑结构1860具有第二间距d2。关于支撑结构1860的更多描述可以参考图15及其相关描述。

在一些实施例中，传声器1800还可以包括一个或多个膜结构(图中未示出)，包括支撑结构1860的传声器1800的膜结构的详细描述可以参考图11、图12、图15及其相关描述。

需要说明的是，本实施例中的支撑结构不限于图15和图18中描述的传声器，支撑结构可以应用于其他实施例中所述传声器，例如，图5、图8、图10、图11、图12等中的传声器，在此不做限定。

图19是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图。在一些实施例中，传声器可以为骨传导传声器，如图19所示，骨传导传声器1900可以包括壳体结构1910、声电转换元件1920和振动拾取部1922。图19所示的骨传导传声器1900的部件可以与图15所示的传声器1500的部件相同或相似，例如，声电转换元件1920、第一声学腔体1930、第二声学腔体1940、腔体1950、振动传递部1923、支撑结构1960等。

在一些实施例中，骨传导传声器1900与图15所示的传声器1500的区别之处在于振动拾取方式不同，传声器1500的振动拾取部1522(例如，第一振动拾取部15221、第二振动拾取部15222、第三振动拾取部195223)拾取通过孔部1511传递至第一声学腔体1530内的空气的振动信号，而骨传导传声器1900的壳体结构1910不包括孔部，骨传导传声器1900则是通过振动拾取部1922(例如，第三振动拾取部19223)响应于壳体结构1910的振动而产生振动信号。具体地，壳体结构1910可以基于外部声音信号产生振动，第三振动拾取部19223可以响应于壳体结构1910的振动而产生振动信号，并将振动信号通过振动传递部1923传递至声电转换元件1920，声电转换元件1920将振动信号转换为电信号并进行输出。

图20是根据本申请的一些实施例所示的传声器的结构示意图。如图20所示，骨传导传声器2000可以包括壳体结构2010、声电转换元件2020和振动拾取部2022。图20所示的骨传导传声器2000的部件可以与图18所示的传声器1800的部件相同或相似，例如，声电转换元件2020、第一声学腔体2030、第二声学腔体2040、腔体2050、振动传递部2023、支撑结构2060等。

在一些实施例中，骨传导传声器2000与图18所示的传声器1800的区别之处在于振动拾取方式不同，传声器1800的振动拾取部1822(例如，第一振动拾取部18221、第二振动拾取部18222、第三振动拾取部18223)拾取通过孔部1811传递至第一声学腔体1830内的空气的振动信号，而骨传导传声器2000的壳体结构2010不包括孔部，骨传导传声器2000则是通过振动拾取部2022(例如，第三振动拾取部20223)响应于壳体结构2010的振动而产生振动信号。在一些实施例中，壳体结构2010可以基于外部声音信号产生振动，第三振动拾取部20223可以响应于壳体结构2010的振动而产生振动信号，并将振动信号通过振动传递部2023传递至声电转换元件2020，声电转换元件2020将振动信号转换为电信号并进行输出。

需要注意的是，图5所示的传声器500、图8所示的传声器800、图10所示的传声器1000、图11所示的传声器1100、图12所示的传声器1200中也可以作为骨传导传声器进行使用，例如，这里的传声器可以不设置孔部，壳体结构可以基于外部声音信号产生振动，第一振动拾取部或第二振动拾取部可以响应于壳体结构的振动而产生振动信号，并将振动通过振动传递部传递至声电转换元件，声电转换元件将振动信号转换为电信号并进行输出。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，本领域技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。

计算机存储介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等，或合适的组合形式。计算机存储介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机存储介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、RF、或类似介质，或任何上述介质的组合。

本申请各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写，包括面向对象编程语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等，常规程序化编程语言如C语言、Visual Basic、Fortran 2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAP，动态编程语言如Python、Ruby和Groovy，或其他编程语言等。该程序编码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或处理设备上运行。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接，比如局域网(LAN)或广域网(WAN)，或连接至外部计算机(例如通过因特网)，或在云计算环境中，或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。

此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的处理设备或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请所述内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此，作为示例而非限制，本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地，本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。

Claims (18)

1.一种传声器，其特征在于，包括：

壳体结构；

振动拾取部，所述振动拾取部响应于所述壳体结构的振动产生振动；以及

至少两个声电转换元件，被配置为分别接收所述振动拾取部的振动而产生电信号，

其中，所述至少两个声电转换元件对所述振动拾取部的振动具有不同的频率响应，所述至少两个声电转换元件中至少有两个声电转换元件的谐振频率之差大于2000Hz。

2.根据权利要求1所述的传声器，其特征在于，所述振动拾取部与所述壳体结构形成声学腔体，所述声学腔体包括第一声学腔体；

所述壳体结构包括孔部，所述孔部位于所述第一声学腔体处，所述孔部将所述外部声音信号导入所述第一声学腔体，

其中，所述振动拾取部响应于所述第一声学腔体内的声音信号而产生振动，所述至少两个声电转换元件分别接收所述振动拾取部的振动而产生电信号。

3.根据权利要求1所述的传声器，其特征在于，所述振动拾取部与所述壳体结构连接；其中，所述振动拾取部响应于所述外部声音信号产生振动。

4.根据权利要求3所述的传声器，其特征在于，所述振动拾取部包括第一振动拾取部，所述至少两个声电转换元件与所述第一振动拾取部直接连接或间接连接。

5.根据权利要求3所述的传声器，其特征在于，所述振动拾取部包括由上至下依次设置的第一振动拾取部和第二振动拾取部，所述第一振动拾取部和所述第二振动拾取部通过其周侧与所述壳体结构连接；其中，所述第一振动拾取部和所述第二振动拾取部响应于所述外部声音信号产生振动。

6.根据权利要求5所述的传声器，其特征在于，所述第一振动拾取部与所述第二振动拾取部之间设有呈管状结构的振动传递部，其中，所述振动传递部、所述第一振动拾取部和所述第二振动拾取部形成腔体。

7.根据权利要求3所述的传声器，其特征在于，所述振动拾取部包括第一振动拾取部、第二振动拾取部和第三振动拾取部，所述第一振动拾取部和所述第二振动拾取部呈上下相对设置，所述第一振动拾取部与所述第二振动拾取部之间设有呈管状结构的振动传递部，所述振动传递部、所述第一振动拾取部和所述第二振动拾取部形成腔体；

所述第三振动拾取部连接于所述振动传递部和所述壳体结构的内壁之间；

其中，所述第三振动拾取部响应于所述外部声音信号产生振动。

8.根据权利要求5-7任一项所述的传声器，其特征在于，每个所述声电转换元件包括一个悬臂梁结构，所述悬臂梁结构的一端与所述振动传递部的内壁连接，所述悬臂梁结构的另一端悬空设置于所述腔体中；其中，所述悬臂梁结构基于所述振动信号发生形变，以将所述振动信号转化为电信号。

9.根据权利要求8所述的传声器，其特征在于，不同的所述悬臂梁结构在所述振动传递部内壁处间隔分布。

10.根据权利要求8所述的传声器，其特征在于，所述至少两个声电转换元件各自对应的所述悬臂梁结构的尺寸或材料不同。

11.根据权利要求10所述的传声器，其特征在于，所述至少两个声电转换元件包括第一悬臂梁结构和第二悬臂梁结构，所述第一悬臂梁在垂直于其振动方向上的长度大于第二悬臂梁在垂直于其振动方向上的长度，所述第一悬臂梁对应的谐振频率低于所述第二悬臂梁对应的谐振频率。

12.根据权利要求5-7任一项所述的传声器，其特征在于，每个所述声电转换元件包括第一悬臂梁结构和第二悬臂梁结构，所述第一悬臂梁结构与所述第二悬臂梁结构相对设置，且所述第一悬臂梁结构与所述第二悬臂梁结构具有第一间距；其中，所述第一悬臂梁结构与所述第二悬臂梁结构的第一间距基于所述振动信号发生变化，以将所述振动信号转换为电信号。

13.根据权利要求12所述的传声器，其特征在于，每个声电转换元件对应的第一悬臂梁结构和第二悬臂梁结构在所述振动传递部周侧的内壁处间隔分布。

14.根据权利要求13所述的传声器，其特征在于，所述第一悬臂梁结构的刚度与所述第二悬臂梁结构的刚度不同。

15.根据权利要求1所述的传声器，其特征在于，所述传声器包括膜结构，所述膜结构位于所述声电转换元件的上表面和/或下表面。

16.根据权利要求15所述的传声器，其特征在于，所述膜结构全部或局部覆盖所述声电转换元件的上表面和/或下表面。

17.根据权利要求1所述的传声器，其特征在于，所述传声器包括支撑结构，所述支撑结构的一端与所述振动拾取部的第一振动拾取部连接，所述支撑结构的另一端与所述振动拾取部的第二振动拾取部连接，所述至少两个声电转换元件中的自由端与所述支撑结构具有第二间距。

18.根据权利要求1所述的传声器，其特征在于，所述传声器还包括采样模块，被配置为将不同声电转换元件输出的电信号转换为数字信号；其中，所述采样模块采用不同的采样频率对不同声电转换元件输出的电信号进行采样。

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