CN115914975A - 一种像素发声单元及其制造方法、数字发声芯片 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种像素发声单元及其制造方法、数字发声芯片，应用于数字发声芯片技术领域，以解决扬声器振膜工作频率低的问题。所述像素发声单元包括振动板、电极板以及空气后腔，振动板上划分有多个子振动区域，每个子振动区域分别刻蚀有子振膜，振动板、电极板和空气后腔依次设置，多个子振动区域共享一个电极板与空气后腔。所述数字发声芯片包括上述方案所提的像素发声单元。所述像素发声单元的制造方法采用上述方案所提的像素发声单元。

Description

一种像素发声单元及其制造方法、数字发声芯片

技术领域

本发明涉及数字发声芯片技术领域，尤其涉及一种像素发声单元及其制造方法、数字发声芯片。

背景技术

扬声器是一种能够把电信号转换为声信号的换能器件。扬声器是制作音响、声学有源降噪设备等的基础，因此，扬声器的性能对声学设备的制作具有关键性的影响。MEMS扬声器(Micro Electro Mechanical System)，即微电机系统扬声器，其相对传统的音圈式扬声器具有一致性好、功耗低、尺寸小、价格低等优势。

目前常用的MEMS扬声器都是通过振膜运动推动空气实现模拟发声的，通常，MEMS扬声器内的振膜为一整块的膜结构，采用这种结构时，可以通过一整块的振膜运动实现发声，但是，这种结构的振膜谐振频率较低，工作效率较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种像素发声单元及其制造方法、数字发声芯片，以提高振膜的谐振频率和工作效率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种像素发声单元，包括：

振动板，振动板上划分有多个子振动区域，每个子振动区域分别刻蚀有子振膜；

电极板；

空气后腔，振动板、电极板和空气后腔依次设置，多个子振动区域共享一个电极板与空气后腔。

与现有技术相比，本发明提供的像素发声单元中，振动板上划分有多个子振动区域，每个子振动区域分别刻蚀有子振膜，通过将现有的一整块振膜分为多个子振膜，可以提高子振膜的谐振频率，从而提高子振膜的工作频率，提高子振膜发声频率的上限和提高发声的声压级，降低失真并提高灵敏度，进而提高像素发声单元的发声效果；同时，多个子振动区域共享一个电极板与空气后腔，可以优化像素发声单元的结构，使得像素发声单元结构更加简单，安装和加工更加方便。

可选的，在上述像素发声单元中，振动板由至少两个等面积的子振动区域组成，多个子振动区域呈阵列布置，每个子振动区域上的子振膜尺寸相同。如此设置，优化子振动区域的数量，提高子振膜具有的谐振频率和工作频率。

可选的，在上述像素发声单元中，还包括基底，基底、电极板和振动板依次层叠设置，基底具有开口，振动板的子振膜朝向电极板的一侧至开口的底部之间的结构形成空气后腔；

基底内设置有用于支撑电极板的支撑柱。如此设置，通过支撑柱支撑电极板，提高电极板的安装稳定性，进而提高像素发声单元的整体稳定性。

可选的，在上述像素发声单元中，每个子振动区域上均开设有围设排布的至少两条子分割槽，相邻两条子分割槽中，其中一条的端部与另一条的端部沿由子振动区域的中心点向外延伸的射线方向依次设置，以在围设排布的方向上形成交叠，交叠的子分割槽之间形成子振膜悬臂结构；子分割槽将子振动区域分割为位于子分割槽的围设区域内的子振膜以及位于子分割槽的围设区域外的子固定部；子振膜和子固定部通过子振膜悬臂结构弹性连接，且子振膜、子固定部和子振膜悬臂结构为一体化结构。如此设置，当相邻两条子分割槽形成交叠时，能够增加位于相邻两条子分割槽之间的子振膜悬臂结构的长度，使得子振膜的振动范围更大，保证子振膜能够沿垂直于其外表面的方向上弹性振动。

可选的，在上述像素发声单元中，振动板上开设有多条第一分割槽、多条第二分割槽以及多条连接分割槽；

每个子振动区域上均开设有四条呈环形分布的第一分割槽，四条第一分割槽围成子振膜；

多条第二分割槽围成环形结构，第一分割槽位于环形结构内侧，第二分割槽同时位于其前相邻第一分割槽和后相邻第一分割槽的外侧；

相邻两个子振动区域的第一分割槽之间通过两条平行设置的连接分割槽相连。如此设置，优化子分割槽的形状，使得能够形成符合设计要求的子振膜悬臂结构。

可选的，在上述像素发声单元中，还包括间隔件，电极板与振动板之间通过间隔件间隔形成间隙。如此设置，保证电极板与振动板之间能够形成平板电容，使得子振膜能够在电极板与振动板所形成的电场的作用下发生振动。

可选的，在上述像素发声单元中，间隔件的材质为绝缘材料。如此设置，进一步保证振动板和电极板之间能够形成平行电容。

本发明还提供一种数字发声芯片，包括如上述任一项提供的像素发声单元，像素发声单元的数量为多个，且呈阵列分布或线形分布。

与现有技术相比，本发明提供的数字发声芯片的有益效果与上述技术方案提供的像素发声单元的有益效果相同，此处不做赘述。

本发明还提供一种像素发声单元的制造方法，采用如上述任一项提供的像素发声单元，像素发声单元的数量为多个，制造方法包括：

在像素发声单元的振动板上划分出多个子振动区域，

在每个子振动区域上分别刻蚀形成子振膜。

与现有技术相比，本发明提供的像素发声单元的制造方法的有益效果与上述技术方案提供的像素发声单元的有益效果相同，此处不做赘述。

可选的，在上述像素发声单元的制造方法中，在每个子振动区域上分别刻蚀形成子振膜包括：

在每个子振动区域上分别刻蚀子分割槽，以在每个子振动区域上分别形成位于子分割槽的围设区域内的子振膜、位于子分割槽的围设区域外的子固定部以及连接子振膜和子固定部的子振膜悬臂结构；

的在每个子振动区域上分别刻蚀子分割槽的步骤之前，还包括：

建立子振膜的刚度模型，根据子振膜的刚度模型设计子振膜悬臂结构的数量和尺寸；

根据设计的子振膜悬臂结构的数量和尺寸，设计子分割槽的尺寸。如此设置，通过设计子振膜悬臂结构的数量和尺寸，保证子振膜的刚度与设定的当振动板上形成整块振膜时的振膜刚度相同。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例中像素发声单元的示意图；

图2为本发明实施例中振动板的示意图；

图3为本发明实施例中数字发声芯片的示意图。

附图标记：

1-基底，2-电极板，21-通孔，3-间隔件，4-振动板，41-子固定部，42-子振膜悬臂结构，43-子振膜，44-子分割槽，5-支撑柱，6-空气后腔。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

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。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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。

在本发明的描述中，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。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供的像素发声单元，包括振动板4、电极板2以及空气后腔6，振动板4上划分有多个子振动区域，每个子振动区域分别刻蚀有子振膜43，振动板4、电极板2和空气后腔6依次设置，多个子振动区域共享一个电极板2与空气后腔6。

与现有技术相比，本发明提供的像素发声单元中，振动板4上划分有多个子振动区域，每个子振动区域分别刻蚀有子振膜43，通过将现有的一整块振膜分为多个子振膜43，可以提高子振膜43的谐振频率，从而提高子振膜43的工作频率，提高子振膜43发声频率的上限和提高发声的声压级，降低失真并提高灵敏度，进而提高像素发声单元的发声效果；同时，多个子振动区域共享一个电极板2与空气后腔6，可以优化像素发声单元的结构，使得像素发声单元结构更加简单，安装和加工更加方便。

振动板4由至少两个等面积的子振动区域组成，多个子振动区域呈阵列布置，每个子振动区域上的子振膜43尺寸相同。示例性的，振动板4由四个等面积的子振动区域组成，且四个子振动区域呈两排两列的阵列分布。采用这种结构，优化子振动区域的数量，通过多个子振膜43振动发声，提高子振膜43的谐振频率和工作频率。

如图1和图2所示，像素发声单元还包括基底1，基底1、电极板2和振动板4依次层叠设置，基底1具有开口，振动板4的子振膜43朝向电极板2的一侧至开口的底部之间的结构形成空气后腔6；基底1内设置有用于支撑电极板2的支撑柱5。采用这种结构，振动板4的子振膜43朝向电极板2的一侧至开口的底部之间的结构形成空气后腔6，使得子振膜43能够运动推动空气而实现模拟发声；电极板2对应空气后腔6的位置开设有阵列分布的通孔21，以使空气后腔6与电极板2和振动板4之间的空气连通。同时，通过支撑柱5进行支撑，可以提高电极板2的安装稳定性，进而提高像素发声单元的整体稳定性。

如图1和图2所示，每个子振动区域上均开设有围设排布的至少两条子分割槽44，相邻两条子分割槽44中，其中一条的端部与另一条的端部沿由子振动区域的中心点向外延伸的射线方向依次设置，以在围设排布的方向上形成交叠，交叠的子分割槽44之间形成子振膜悬臂结构42；子分割槽44将子振动区域分割为位于子分割槽44的围设区域内的子振膜43以及位于子分割槽44的围设区域外的子固定部41；子振膜43和子固定部41通过子振膜悬臂结构42弹性连接，且子振膜43、子固定部41和子振膜悬臂结构42为一体化结构。子振膜43的刚度与设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜刚度相同，且多个子振膜43的质量之和小于设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜质量。示例性的，基底1为硅基底，振动板4的材料为硅料，优选像素发声单元为MEMS扬声器，MEMS扬声器(Micro ElectroMechanical System)，即微电机系统扬声器，其相对传统的音圈式扬声器具有一致性好、功耗低、尺寸小、价格低等优势。

应理解，至少两条子分割槽44将振动板4分割为位于子分割槽44的围设区域内的子振膜43、位于子分割槽44的围设区域外的子固定部41以及连接子振膜43和子固定部41的子振膜悬臂结构42，即子分割槽44沿垂直于振动板4外表面的方向上两侧均开口，以在振动板4上分割出与子固定部41分离的子振膜43，且子分割槽44将振动板4分割为子振膜43、子振膜悬臂结构42和子固定部41三部分，子振膜43通过子振膜悬臂结构42与子固定部41相连；至少两条子分割槽44围设排布即指至少两条子分割槽44排布在振膜周围且将子振膜43包围。

采用这种结构，振动板4上具有多个子振动区域，通过在每个子振动区域上分别刻蚀子分割槽44，可以将现有的一整块振膜分为多个子振膜43，此时，根据上述子振膜谐振频率模型可以得出，当子振膜43的刚度与设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜刚度相同，且子振膜43的质量小于设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜质量时，可以提高子振膜43的谐振频率，从而提高子振膜43的工作频率，提高子振膜43发声频率的上限和提高发声的声压级，降低失真并提高灵敏度；同时，多个子振动区域上均设置有谐振频率高的子振膜43，可以通过多个子振膜43进行声音叠加，进一步提高像素发声单元的发声效果。另外，振膜、固定部和振膜悬臂结构为一体化结构，使得像素发声单元结构简单、安装方便，通过在振动板4上加工分割槽以形成振膜悬臂结构和振膜，使得振膜悬臂结构和振膜的生产加工更加方便，进而使像素发声单元的生产加工更加方便；相邻两条分割槽形成交叠时，能够增加位于相邻两条分割槽之间的振膜悬臂结构的长度，使得振膜的振动范围更大，保证振膜能够沿垂直于其外表面的方向上弹性振动。

如图1、图2和图3所示，振动板4上开设有多条第一分割槽、多条第二分割槽以及多条连接分割槽；每个子振动区域上均开设有四条呈环形分布的第一分割槽，四条第一分割槽围成子振膜43；多条第二分割槽围成环形结构，第一分割槽位于环形结构内侧，第二分割槽同时位于其前相邻第一分割槽和后相邻第一分割槽的外侧；相邻两个子振动区域的第一分割槽之间通过两条平行设置的连接分割槽相连。采用这种结构，提高了子振膜43之间的一体性，使得像素发声单元的发声效果更好。

如图1所示，像素发声单元还包括间隔件3，电极板2与振动板4之间通过间隔件3间隔形成间隙。如此设置，保证电极板2与振动板4之间能够形成平板电容，使得子振膜43能够在电极板2与振动板4所形成的电场的作用下发生振动。示例性的，电极板2与振动板4之间通过间隔件3间隔形成间隙，使得电极板2与振动板4之间能够形成平板电容，进而使子振膜43能够在电极板2与振动板4所形成的电场的作用下发生振动；通孔21可以为圆孔、长孔或方形孔。

使用时，电极板2和振动板4通电产生电场，子振膜43在电场的作用下能够相对于子固定部41发生振动，实现声音的传输，使得像素发声单元能够正常工作，本实施例中的像素发声单元为由电极板2和振动板4组成的电容式扬声器，相对于现有技术中的动圈式扬声器，本实施例像素发声单元结构简单、音质高且音效好，子振膜43谐振频率高，提升了像素发声单元的声学性能，电极板2和振动板4之间存在间隙能使电极板2和振动板4之间形成空气阻尼，保证电极板2和振动板4能够形成平板电容以控制子振膜43运动。

当然，像素发声单元也可以不设置电极板2，通过实现压电式驱动实现振动板4的振动。

在一些实施例中，间隔件3的材质为绝缘材料。示例性的，间隔件3可以为二氧化硅，通过间隔件3可以对振动板4进行支撑，保证电极板2与振动板4之间形成间隙，同时防止电极板2与振动板4之间导电，使得振动板4和电极板2之间能够形成平行电容。

如图3所示，本发明实施例还提供一种数字发声芯片，包括如上述实施例提供的像素发声单元，像素发声单元的数量为多个，且呈阵列分布或线形分布。其中每个像素发声单元均能够单独控制音频和音量，通过多个像素发声单元相互匹配，可以实现声音的数字化控制，本实施例多个像素发声单元的分布结构不限于阵列分布或线形分布，还可以采用其他的分布结构。

与现有技术相比，本发明实施例提供的数字发声芯片中，通过多个阵列分布或线形分布的像素发声单元能够实现一致的声能脉冲输出，提高数字发声芯片的声压级，同时使数字发声芯片的声学失真等性能被显著优化。

本发明还提供一种像素发声单元的制造方法，采用如上述任一项提供的像素发声单元，像素发声单元的数量为多个，制造方法包括：

在像素发声单元的振动板4上划分出多个子振动区域，

在每个子振动区域上分别刻蚀形成子振膜43。

与现有技术相比，本发明提供的像素发声单元的制造方法中，振动板4上具有多个子振动区域，通过在每个子振动区域上分别刻蚀子分割槽44，可以将现有的一整块振膜分为多个子振膜43，此时，根据上述子振膜谐振频率模型可以得出，当子振膜43的刚度与设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜刚度相同，且子振膜43的质量小于设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜质量时，可以提高子振膜43的谐振频率，从而提高子振膜43的工作频率，提高子振膜43发声频率的上限和提高发声的声压级，降低失真并提高灵敏度；同时，多个子振动区域上均设置有谐振频率高的子振膜43，可以通过多个子振膜43进行声音叠加，进一步提高像素发声单元的发声效果。

具体的，制造方法包括在振动板4上划分出多个子振动区域；建立子振膜谐振频率模型，根据子振膜谐振频率模型设计子振膜43的尺寸，保证子振膜43的刚度与设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜刚度相同、多个子振膜43的质量均分设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜质量；根据设计的子振膜43的尺寸，在每个子振动区域分别刻蚀形成子振膜43；

其中，子振膜谐振频率模型为：

其中，f₀为子振膜43的谐振频率，k为子振膜43的刚度，m为子振膜43的质量。

示例性的，设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜刚度是指设定的当振动板4上的振膜为一整块振膜时，整块振膜的刚度值；设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜刚度为一个已知的具体设定值，可以根据振膜的尺寸、材料以及振膜悬臂结构的尺寸直接得出。设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜质量是指设定的当振动板4上的振膜为一整块振膜时，整块振膜的质量值；设定的当振动板4上形成整块振膜时的质量为一个已知的具体设定值，可以根据振膜的体积和材料密度直接得出。

在一些实施例中，在每个子振动区域上分别刻蚀形成子振膜43包括：

在每个子振动区域上分别刻蚀子分割槽44，以在每个子振动区域上分别形成位于子分割槽44的围设区域内的子振膜43、位于子分割槽44的围设区域外的子固定部41以及连接子振膜43和子固定部41的子振膜悬臂结构42；

的在每个子振动区域上分别刻蚀子分割槽44的步骤之前，还包括：

建立子振膜43的刚度模型，根据子振膜43的刚度模型设计子振膜悬臂结构42的数量和尺寸；

根据设计的子振膜悬臂结构42的数量和尺寸，设计子分割槽44的尺寸。如此设置，通过设计子振膜悬臂结构42的数量和尺寸，保证子振膜43的刚度与设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜刚度相同。

具体的，子振膜43的刚度模型为：

其中，k为子振膜43的刚度，N为子振膜43的数量，E为子振膜43的杨氏模量，b_w为子振膜悬臂结构42的宽度，m_t为子振膜43的厚度，b_l为子振膜悬臂结构42的长度。采用这种方法，由上述子振膜43的刚度模型可知，当子振膜43的数量增加时，可以通过改变子振膜悬臂结构42的长度和宽度来保证子振膜43的刚度与设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜刚度相同；其中，采用这种子振膜43的刚度模型，可以精确计算出子振膜悬臂结构42的数量和尺寸，以保证子振膜43的刚度与设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜刚度相同。

实施例一：在振动板4上划分出四个子振动区域；在每个子振动区域上分别刻蚀子分割槽44，以在每个子振动区域上分别形成位于子分割槽44的围设区域内的子振膜43、位于子分割槽44的围设区域外的子固定部41以及连接子振膜43和子固定部41的子振膜悬臂结构42，且保证子振膜43的刚度与设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜刚度相同、子振膜43的质量小于设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜质量，其中，当振动板4上形成整块振膜时振膜的刚度和子振膜43的刚度均可以由子振膜刚度模型得出，子振膜刚度模型为：

其中，k为子振膜43的刚度，N为子振膜43的数量，E为子振膜43的杨氏模量，b_w为子振膜悬臂结构42的宽度，m_t为子振膜43的厚度，b_l为子振膜悬臂结构42的长度。

由上述子振膜刚度模型可知，设定的当振动板4上形成整块振膜时，振膜的数量为1，可以根据已知振膜悬臂结构的长度和宽度直接计算出当振动板4上形成整块振膜时的振膜刚度，并将计算出的振膜刚度作为设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜刚度；当一块振动板4上分割出四块子振膜43时，N＝4，当子振膜43的杨氏模量E以及子振膜43的厚度m_t分别与当振动板4上形成整块振膜时振膜杨氏模量和振膜厚度相等时，可以通过改变子振膜悬臂结构42的长度b_l和宽度b_w来改变子振膜43的刚度，当

的比值为1/4时，可以保证当一块振动板4上分割出四块子振膜43时，子振膜43的刚度与设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜刚度相同；因此，可以通过改变子振膜悬臂结构42的长度和宽度来保证子振膜43的刚度与设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜刚度相同。

其次，当振动板4上形成整块振膜时振膜的质量大于子振膜43的质量均可以由振膜质量模型得出，振膜质量模型为：

M＝ρSt

其中，S为振膜的面积，ρ为振膜的密度，t为振膜的厚度，振膜的厚度与振膜悬臂结构的厚度相等。

由上述振膜质量模型可知，设定的当振动板4上形成整块振膜时，振膜的质量可以根据已知的振膜密度、厚度以及面积直接计算得出，并将计算出的振膜质量作为设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜质量；当一块振动板4上分割出四块子振膜43时，子振膜43的面积必然小于当振动板4上形成整块振膜时的振膜面积，当子振膜43的密度和厚度分别与当振动板4上形成整块振膜时振膜密度和厚度相等时，可以通过得到子振膜43的质量小于当振动板4上形成整块振膜时的振膜质量。

在一些实施例中，在每个子振动区域上分别刻蚀子分割槽44，以在每个子振动区域上分别形成位于子分割槽44的围设区域内的子振膜43、位于子分割槽44的围设区域外的子固定部41以及连接子振膜43和子固定部41的子振膜悬臂结构42，在每个子振动区域上分别刻蚀子分割槽44的步骤之前，还包括建立子振膜43的刚度模型，根据子振膜43的刚度模型设计子振膜悬臂结构42的数量和尺寸；根据设计的子振膜悬臂结构42的数量和尺寸，设计分割槽的尺寸。示例性的，子分割槽44为沿垂直于振动板4表面的方向上两侧贯通设置的槽结构；采用这种方法，通过设计子振膜悬臂结构42的数量和尺寸，可以保证子振膜43的刚度与设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜刚度相同，由于子振膜悬臂结构42是由子分割槽44分割振动板4形成的，因此可以根据子振膜悬臂结构42的数量和尺寸设计子分割槽44的位置，从而保证子振膜43的刚度与设定的当振动板4上形成整块振膜时的振膜刚度相同。此外，通过刻蚀子分割槽44形成子振膜43、子固定部41以及子振膜悬臂结构42，能够使得子振膜悬臂结构42和子振膜43的生产加工更加方便；子振膜43通过子振膜悬臂结构42与子固定部41相连，使得子振膜43可以在子振膜悬臂结构42的弹性作用下进行往复运动实现发声。

在上述实施方式的描述中，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，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种像素发声单元，其特征在于，包括：

振动板，所述振动板上划分有多个子振动区域，每个所述子振动区域分别刻蚀有子振膜；

电极板；

空气后腔，所述振动板、电极板和空气后腔依次设置，多个所述子振动区域共享一个所述电极板与所述空气后腔。

2.根据权利要求1所述的像素发声单元，其特征在于，所述振动板由至少两个等面积的子振动区域组成，多个所述子振动区域呈阵列布置，每个所述子振动区域上的所述子振膜尺寸相同。

3.根据权利要求1所述的像素发声单元，其特征在于，还包括基底，所述基底、电极板和振动板依次层叠设置，所述基底具有开口，所述振动板的子振膜朝向所述电极板的一侧至所述开口的底部之间的结构形成所述空气后腔；

所述基底内设置有用于支撑所述电极板的支撑柱。

4.根据权利要求1所述的像素发声单元，其特征在于，每个所述子振动区域上均开设有围设排布的至少两条子分割槽，相邻两条所述子分割槽中，其中一条的端部与另一条的端部沿由所述子振动区域的中心点向外延伸的射线方向依次设置，以在围设排布的方向上形成交叠，交叠的所述子分割槽之间形成子振膜悬臂结构；所述子分割槽将所述子振动区域分割为位于所述子分割槽的围设区域内的子振膜以及位于所述子分割槽的围设区域外的子固定部；所述子振膜和所述子固定部通过所述子振膜悬臂结构弹性连接，且所述子振膜、所述子固定部和所述子振膜悬臂结构为一体化结构。

5.根据权利要求4所述的像素发声单元，其特征在于，所述振动板上开设有多条第一分割槽、多条第二分割槽以及多条连接分割槽；

每个所述子振动区域上均开设有四条呈环形分布的第一分割槽，四条所述第一分割槽围成所述子振膜；

多条所述第二分割槽围成环形结构，所述第一分割槽位于所述环形结构内侧，所述第二分割槽同时位于其前相邻第一分割槽和后相邻第一分割槽的外侧；

相邻两个所述子振动区域的所述第一分割槽之间通过两条平行设置的连接分割槽相连。

6.根据权利要求1所述的像素发声单元，其特征在于，还包括间隔件，所述电极板与所述振动板之间通过所述间隔件间隔形成间隙。

7.根据权利要求6所述的像素发声单元，其特征在于，所述间隔件的材质为绝缘材料。

8.一种数字发声芯片，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的像素发声单元，所述像素发声单元的数量为多个，且呈阵列分布或线形分布。

9.一种像素发声单元的制造方法，其特征在于，采用如权利要求1至7任一项所述的像素发声单元，所述制造方法包括：

在所述像素发声单元的振动板上划分出多个子振动区域，

在每个所述子振动区域上分别刻蚀形成子振膜。

10.根据权利要求9所述的像素发声单元的制造方法，其特征在于，所述的在每个所述子振动区域上分别刻蚀形成子振膜包括：

在每个所述子振动区域上分别刻蚀子分割槽，以在每个所述子振动区域上分别形成位于所述子分割槽的围设区域内的子振膜、位于所述子分割槽的围设区域外的子固定部以及连接所述子振膜和所述子固定部的子振膜悬臂结构；

所述的在每个所述子振动区域上分别刻蚀子分割槽的步骤之前，还包括：

建立所述子振膜的刚度模型，根据所述子振膜的刚度模型设计所述子振膜悬臂结构的数量和尺寸；

根据设计的所述子振膜悬臂结构的数量和尺寸，设计所述子分割槽的尺寸。

Images