CN205179362U - 单指向mems麦克风 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单指向MEMS麦克风。该单指向MEMS麦克风包括：PCB板，所述PCB板上设置有第一声孔和第二声孔；壳体，所述壳体设置在所述PCB板上，所述壳体与PCB板形成容纳腔，所述第一声孔将所述容纳腔与外界连通，所述第二声孔位于所述容纳腔外，所述壳体上设置有第三声孔；声道，所述声道设置在所述容纳腔之外，所述声道将所述第二声孔与第三声孔连通；设置在所述容纳腔中的MEMS芯片和AISC芯片。本实用新型的一个目的是提供一种具有单指向性的MEMS麦克风。

Description

单指向MEMS麦克风

技术领域

本实用新型属于声电换能技术领域，具体地，本实用新型涉及一种单指向MEMS麦克风。

背景技术

消费类电子产品已成为现代生活不可缺少的设备，人们对消费类电子产品的使用越来越频繁。其中，麦克风用以将声音转换成电信号，是手机等电子产品的重要器件。现阶段，在一些电子产品中主要采用MEMS(微型机电系统)麦克风作为声电换能器件。

MEMS麦克风通常包括MEMS芯片和ASIC芯片，声波从外壳或PCB板上的声孔传入MEMS芯片中，MEMS芯片的振膜在声波的作用下产生振动，从而将声音转换呈电信号。ASIC芯片起到放大信号的作用，将MEMS芯片生成的电信号进行放大，便于实现传输。

由于手机等电子产品被使用的频率越来越高，周围的环境越来越复杂，相应的体现出了传统MEMS麦克风的性能缺陷。例如，当用户在嘈杂的环境中使用手机通话时，MEMS麦克风会接收到所有声音，并转换成电信号。这就造成通话的对方会听到大量噪音，无法准确辨识用户的言语。

所以，有必要对MEMS麦克风进行改进，使其能够滤除噪音或不接收其它方向的声音，从而改善用户的使用体验。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种具有单指向性的MEMS麦克风。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种单指向MEMS麦克风，包括：

PCB板，所述PCB板上设置有第一声孔和第二声孔；

壳体，所述壳体设置在所述PCB板上，所述壳体与PCB板形成容纳腔，所述第一声孔将所述容纳腔与外界连通，所述第二声孔位于所述容纳腔外，所述壳体上设置有第三声孔；

声道，所述声道设置在所述容纳腔之外，所述声道将所述第二声孔与第三声孔连通；

设置在所述容纳腔中的MEMS芯片AISC芯片。

可选地，所述单指向MEMS麦克风包括壳套，所述壳套罩在所述第二声孔和第三声孔上，所述壳套与所述壳体的外表面以及PCB板组合包围形成所述声道。

可选地，所述单指向MEMS麦克风包括壳套，所述声道形成在所述壳套中，所述声道的两端分别与所述第二声孔和第三声孔对接。

可选地，所述声道与所述壳体为一体结构，所述壳体设置在所述PCB板上时，所述声道与所述第二声孔对接。

优选地，所述第二声孔上设置有第二阻尼结构。可选地，所述第一声孔外侧可以设置有防尘网。

特别地，所述第一声孔外侧设置有第一阻尼结构，所述第一阻尼结构的透气量大于所述第二阻尼结构的透气量。

可选地，所述第三声孔设置在所述壳体的顶部或侧壁上，所述声道从所述壳体的顶面或侧壁延伸到所述PCB板上。

优选地，所述声道呈“L”型。

优选地，所述壳套为胶套。

本实用新型的一个技术效果在于，所述单指向MEMS麦克风可以减小从第二声孔传入的声音的声压，加大了声音经第一、第二声孔到达MEMS芯片振膜的声程差，从而使MEMS麦克风具有单指向性。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型具体实施例提供的单指向MEMS麦克风的侧面剖面图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型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实用新型的范围。

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，决不作为对本实用新型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和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术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。

本实用新型提供了一种单指向MEMS麦克风，其中包括PCB板、壳体、声道以及MEMS芯片和ASIC芯片。如图1所示，所述PCB板1为MEMS麦克风的基板，其上设置有第一声孔11和第二声孔12。所述壳体2设置在所述PCB板1上，壳体2与PCB板1形成基本封闭的容纳腔3。所述第一声孔11将所述容纳腔3与外界连通，所以所述第二声孔12位于所述容纳腔3之外。特别地，所述壳体2上还设置有第三声孔21，所述声道4是位于所述容纳腔3之外的通道结构，所述声道4将所述第三声孔21与所述第二声孔12连通。所述容纳腔3经过所述第三声孔21和声道4，从所述第二声孔12与外界连通。所述MEMS芯片5设置在所述容纳腔3中，通常的，所述MEMS芯片5设置在所述PCB板1上正对所述第一声孔11的位置。如图1所示，所述单指向MEMS麦克风中还包括ASIC芯片6，所述ASIC芯片6设置在所述PCB板1上，主要用于对MEMS芯片生成的电信号进行放大。这样，本实用新型提供的单指向MEMS麦克风中具有两个声孔，所述第一声孔11正对所述MEMS芯片5，第一声孔11为主声孔，所述容纳腔3经过所述声道4从所述第二声孔12与外界连通，第二声孔12作为次声孔。

本实用新型的MEMS麦克风在工作时，部分外界的声音从作为主声孔的第一声孔11传到所述MEMS芯片5的一侧，从一侧对MEMS芯片5的振膜产生作用。其它声音从作为次声孔的第二声孔12进入所述声道4，并经过声道4和第三声孔21传到所述容纳腔3中，进而从MEMS芯片5的另一侧对MEMS芯片5的振膜产生作用。也就是说，外界的声音通过主声孔、次声孔分别作用于MEMS芯片5中振膜的两侧。所述声道4可以减小从次声孔传入容纳腔3的声音的声压，在物理结构上加大了声音经主、次声孔到达MEMS芯片5振膜的声程差。MEMS芯片在声道4的作用下对从主声孔和次声孔传入的声音的响应灵敏度产生差异，从而实现了MEMS麦克风的单指向性。

优选地，如图1所示，所述第二声孔12上可以设置有第二阻尼结构121，第二阻尼结构121能够降低第二声孔12的通气量，从而有效降低从第二声孔12(次声孔)传入容纳腔3的声音的声压。所述第二阻尼结构121与所述声道4共同作用可以进一步增大传到MEMS芯片5两侧的声音的声程差。当声音从不同声孔传入MEMS芯片5时，MEMS芯片5的振膜的灵敏度会产生明显的差异。如果将主声孔和次声孔引向不同的声源方向，就会使MEMS麦克风对不同方向的声音产生明显的单指向性，对来自主声孔方向的声音具有良好的响应灵敏度，而对于来自次声孔方向的声音具有较低的响应灵敏度。本领域技术人员可以根据实际的性能要求调整所述第二阻尼结构的透气量，以达到理想的单指向性效果。

本实用新型并不对所述声道的形成方式进行限制，本领域技术人员可以根据成型工艺、性能要求等因素选择形成所述声道的方法。在本实用新型的一种实施方式中，如图1所示，所述单指向MEMS麦克风可以包括壳套7，所述壳套7罩在所述第二声孔12和第三声孔21上，壳套7与所述壳体2的外表面以及PCB板1组合包围形成所述声道4。所述壳套7中应具有部分凹陷空间用以形成所述声道4。当所述第三声孔21位于所述壳体2的顶部时，如图1所示，所述壳套7可以罩在所述壳体2上。在这种实施例中，所述声道的成型工艺相对简单，便于装配。在本实用新型的另一种实施方式中，所述单指向MEMS麦克风也包括壳套7，所述壳套7中可以直接形成有作为声道4的通道结构，当所述壳套7设置在所述PCB板1和壳体2上时，通道结构的两端分别与所述第二声孔12和第三声孔21对接。在该实施例中，由于所述声道完全形成在所述壳套中，所以成型工艺相对复杂，但是声道的形状、尺寸不受所述壳体外形的限制，本领域技术人员可以将声道设计成更优的结构。优选地，所述壳套7可以是胶套，胶套结构易于成型，能够形成理想的声道结构。或者，所述壳套7也可以是塑料壳或金属壳，本实用新型不对此进行限制。在本实用新型的第三种实施方式中，所述声道4还可以直接形成在所述壳体2上，也即所述声道4与所述壳体2为一体结构。例如，在所述容纳腔3外，所述壳体2还包括与所述第三声孔21连通的通道结构，该通道结构作为声道4，当所述壳体2设置在所述PCB板1上时，通道结构与PCB板1上的第二声孔12对接。在这种实施例中，单指向MEMS麦克风的零件较少，装配容易，但是成型工艺相对复杂。

另一方面，本实用新型并对所述第三声孔设置在所述壳体上的位置进行限制，本领域技术人员可以根据对单指向MEMS麦克风的性能要求对所述第三声孔21的位置进行设计。例如，在一种实施方式中，如图1所示，所述第三声孔21可以设置在所述壳体2的顶部上，这样，所述声道4应从所述壳体2的顶面一直延伸到所述PCB板1的表面。当所述单指向MEMS麦克风包括壳套7时，所述壳套7可以罩在所述壳体2的顶部，或将整个壳体2罩住。在该实施例中，所述声道4的长度普遍较长且至少具有弯折部分。在另一种实施方式中，所述第三声孔21可以设置在所述壳体2的侧壁上，所述声道4则从所述壳体2的侧壁延伸到所述PCB板1的表面上。当所述单指向MEMS麦克风包括壳套7时，所述壳套7可以只覆盖在所述壳体2的侧壁上。在该实施例中，所述声道的长度普遍较短。

进一步地，在本实用新型的实施例中，所述声道4的结构形状也可以根据单指向MEMS麦克风的性能要求进行调整。例如，在如图1所示的实施方式中，所述声道4从所述壳体2的顶部延伸到所述PCB板1的表面，整体呈“L”型结构。在其它实施方式中，本领域技术人员可以通过调整所述声道的形状实现对声道长短的调整，并且，所述声道的宽窄、直径也对麦克风的指向性性能具有直接的影响，本领域技术人员也可以根据实际情况设计。

另外，由于所述容纳腔3直接通过所述第一声孔11与外界连接，所以外部的灰尘有可能从所述第一声孔11进入所述容纳腔3和MEMS芯片5。灰尘、颗粒等异物的进入会对MEMS芯片5的性能造成严重影响，所以，在所述第一声孔11外侧可以设置有防尘网111，以免灰尘从所述第一声孔11进入。或者，在一些特殊的性能要求或使用环境限制的情况下，所述第一声孔11外侧可以设置有第一阻尼结构，所述第一阻尼结构用于降低从第一声孔11进入容纳腔3和MEMS芯片5的声音的声压。特别地，所述第一阻尼结构的透气量通常应大于所述第二阻尼结构的透气量，使MEMS芯片对从第一声孔传入的声音具有更灵敏的响应。

虽然已经通过示例对本实用新型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，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种单指向MEMS麦克风，其特征在于，包括：

PCB板(1)，所述PCB板(1)上设置有第一声孔(11)和第二声孔(12)；

壳体(2)，所述壳体(2)设置在所述PCB板(1)上，所述壳体(2)与PCB板(1)形成容纳腔(3)，所述第一声孔(11)将所述容纳腔(3)与外界连通，所述第二声孔(12)位于所述容纳腔(3)外，所述壳体(2)上设置有第三声孔(21)；

声道(4)，所述声道(4)设置在所述容纳腔(3)之外，所述声道(4)将所述第二声孔(12)与第三声孔(21)连通；

设置在所述容纳腔(3)中的MEMS芯片(5)和AISC芯片(6)。

2.根据权利要求1所述的单指向MEMS麦克风，其特征在于，所述单指向MEMS麦克风包括壳套(7)，所述壳套(7)罩在所述第二声孔(12)和第三声孔(21)上，所述壳套(7)与所述壳体(2)的外表面以及PCB板(1)组合包围形成所述声道(4)。

3.根据权利要求1所述的单指向MEMS麦克风，其特征在于，所述单指向MEMS麦克风包括壳套(7)，所述声道(4)形成在所述壳套(7)中，所述声道(4)的两端分别与所述第二声孔(12)和第三声孔(21)对接。

4.根据权利要求1所述的单指向MEMS麦克风，其特征在于，所述声道(4)与所述壳体(2)为一体结构，所述壳体(2)设置在所述PCB板(1)上时，所述声道(4)与所述第二声孔(12)对接。

5.根据权利要求1所述的单指向MEMS麦克风，其特征在于，所述第二声孔(12)上设置有第二阻尼结构(121)。

6.根据权利要求1-5任意之一所述的单指向MEMS麦克风，其特征在于，所述第一声孔(11)外侧设置有防尘网(111)。

7.根据权利要求5所述的单指向MEMS麦克风，其特征在于，所述第一声孔(11)外侧设置有第一阻尼结构，所述第一阻尼结构的透气量大于所述第二阻尼结构(121)的透气量。

8.根据权利要求1所述的单指向MEMS麦克风，其特征在于，所述第三声孔(21)设置在所述壳体(2)的顶部或侧壁上，所述声道(4)从所述壳体(2)的顶面或侧壁延伸到所述PCB板(1)上。

9.根据权利要求1所述的单指向MEMS麦克风，其特征在于，所述声道(4)呈“L”型。

10.根据权利要求2或3所述的单指向MEMS麦克风，其特征在于，所述壳套(7)为胶套。