CN209526861U - 一种骨声纹传感器及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种骨声纹传感器及电子设备。该骨声纹传感器包括外部封装结构以及设置在外部封装结构内的麦克风芯片；在所述外部封装结构上还设置有声孔；还包括与外部封装结构的外侧围成密封腔的外部壳体；还包括设置在密封腔中的弹性膜以及设置在弹性膜上的质量块；所述弹性膜将密封腔分隔为第一密封腔，以及通过声孔与麦克风芯片连通的第二密封腔；其中，所述弹性膜上未被所述质量块覆盖到的悬空区域设置有胶层。本实用新型的一个技术效果是，降低弹性膜的塑性，提高弹性膜的抗冲击性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及声传感器，更具体地，本实用新型涉及骨声纹传感器；本实用新型还涉及应用此骨声纹传感器的电子设备。
背景技术
骨声纹传感器是一种利用声膜振动时策动空气流动，并以此来检测流动信号的一种传感器。骨声纹传感器通常包括振动系统以及麦克风组件，振动系统用来感应外界的振动信息，并通过麦克风组件将振动时产生的气流变化转换为电信号，以此来表达该振动信息。
振动系统和麦克风组件均是骨声纹传感器的核心部件。现有的振动系统包括振膜以及设置在振膜上的质量块。其中，振膜的质量通常比较轻，而塑性比较高，在应用中容易造成产品噪音较大以及高频特性较差的问题。而质量块由于质量相对较大，在振动时会对振膜产生比较强烈的冲击力，这样很容易导致振膜进入疲劳状态，或者被损坏，降低了产品的可靠性。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供了一种骨声纹传感器
根据本实用新型的一个方面，提供一种骨声纹传感器，包括外部封装结构以及设置在外部封装结构内的麦克风芯片；在所述外部封装结构上还设置有声孔；还包括与外部封装结构的外侧围成密封腔的外部壳体；
还包括设置在密封腔中的弹性膜以及设置在弹性膜上的质量块；所述弹性膜将密封腔分隔为第一密封腔，以及通过声孔与麦克风芯片连通的第二密封腔；
其中，所述弹性膜上未被所述质量块覆盖到的悬空区域设置有胶层。
可选地，所述胶层采用液体胶材料。
可选地，所述胶层的杨氏模量为0.01MPa-100MPa。
可选地，所述胶层的厚度为0.1μm-1mm。
可选地，所述胶层与所述质量块位于同一侧。
可选地，所述胶层位于与所述质量块相对的一侧。
可选地，所述胶层分别设置在所述弹性膜的两侧。
可选地，所述胶层通过点涂方式形成在所述弹性膜上。
可选地，所述外部封装结构包括基板以及与基板扣合在一起的盖体；
所述盖体以及外部壳体分别位于基板相对的两侧。
根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种电子设备，包括上述的骨声纹传感器。
本实用新型的一个技术效果在于，在弹性膜上没有被质量块所覆盖到的区域设置柔性的胶层，可以降低弹性膜的塑性，从而有助于降低产品噪音，以及改善其高频特性。而且，在弹性膜上设置柔性的胶层还有助于提升弹性膜抵抗质量块冲击的能力，能有效避免弹性膜因受到较强烈的冲击而进入疲劳状态，或者损伤。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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示出了本实用新型实施例提供的一种骨声纹传感器的结构示意图。
附图标记说明：
1.基板，2.盖体，3.内腔，4.ASIC芯片，5.麦克风芯片，6.声孔，7.外部壳体，80.第一密封腔，81.第二密封腔，9.弹性膜，10.质量块，11.胶层。
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骨声纹传感器及电子设备，该电子设备可以是头戴设备、耳机、智能手表、智能手环及车载降噪设备等本领域技术人员所熟知的电子设备。
本实用新型提供的骨声纹传感器包括外部封装结构以及设置在外部封装结构内的麦克风芯片；在所述外部封装结构上还设置有连通外界的声孔。
参考图1，外部封装结构包括基板1、具有开口端的盖体2。基板1与盖体2围成了具有内腔3的外部封装，麦克风芯片则设置在外部封装的内腔3中。本实用新型的基板1可以是电路板，该电路板设置在盖体2的开口端位置，以将盖体2的开口端封闭住，盖体2与电路板共同围成了具有内腔3的外部封装结构。
本实用新型的外部封装结构，麦克风芯片5设置在基板1(电路板)上。并且，在基板1上还设置有ASIC芯片4。基板1上对应麦克风芯片5的位置设置有声孔6，以便声音进入；当然，对于本领域的技术人员而言，声孔6也可以设置在盖体2上，本实用新型对此不作限制。
麦克风芯片5为将声音信号转化为电信号的换能部件，该麦克风芯片5可以是MEMS麦克风芯片，其利用MEMS(微机电系统)工艺制作。麦克风芯片5与ASIC芯片4连接在一起，使得麦克风芯片5输出的电信号可以传输到ASIC芯片4中，并被ASIC芯片4处理、输出。
麦克风芯片5与ASIC芯片4之间可以通过金线连接，也可以通过基板1中的电路布图导通，这属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。
本实用新型盖体2的一端开口，其包括呈平板状的顶部，以及从顶部边缘沿垂直于顶部的方向延伸的侧壁部。侧壁部远离顶部的一端形成了开口端。顶部、侧壁部可以是一体成型的。例如盖体2可以选用金属材料，使其可通过冲压、折弯等工艺形成具有一端开口的壳体，这种属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。另外，盖体2采用金属材料制成，可以保证形成的外部封装具有电磁屏蔽效果，从而保障内部的麦克风芯片5和ASIC芯片4的工作性能不会受到外界影响。当然，盖体2也可以采用本领域熟知的其他具有电磁屏蔽效果的材料制作，本实用新型对此不作限制。
本实用新型的骨声纹传感器，还包括设置在外部封装结构外侧的外部壳体7，该外部壳体7与外部封装结构的侧壁围成了密封腔。
参考图1，外部壳体7和盖体2分别位于基板1相对的两侧，盖体2与基板1围成了外部封装结构，外部壳体7与基板1的另一侧围成了密封腔，并使得该密封腔通过声孔6与外部封装结构的内腔3连通。
当然，对于本领域的技术人员而言，当声孔6设置在盖体2上时，外部壳体7设置在盖体2上覆盖声孔6的位置，使得当外部壳体7与盖体2围成密封腔时，该密封腔可以通过声孔6与外部封装结构的内腔3连通。其中，声孔6可以为圆形孔，正方形孔、长方形孔、椭圆形孔、三角形孔、菱形孔或平行四边形孔等本领域熟知的孔型，本实用新型对此不作限制。多种形式的声孔6均可实现本实用新型的技术效果，而且更加有利于加工制造，实用性、可靠性更高。
本实用新型的骨声纹传感器，还包括设置在密封腔中的弹性膜9，以及设置在弹性膜9上的质量块10。其中，弹性膜9可以采用本领域技术人员所熟知的具有弹性形变能力的膜片，包括但不限于塑料膜片、纸质膜片、金属膜片、生物膜片等。弹性膜9可以采用单层结构，也可以采用多层复合的膜片。弹性膜9可以采用单一材质，也可以采用不同材质复合而成。在此不再具体说明。
质量块10可以通过胶粘接在弹性膜9上，当然也可以通过本领域熟知的其他方式连接在弹性膜9上，本实用新型对此不作限制。当受到外界振动影响时，质量块10可以带动弹性膜9在振动方向上往复振动，该振动会策动气流流动，经过声孔6后被麦克风芯片5检测到，从而将该气流流动转换成电信号。
弹性膜9可以通过支撑部悬置在密封腔中。该支撑部例如可以是外部壳体7侧壁的一部分。也可以是，弹性膜9夹持在支撑部与外部壳体7的侧壁之间，实现弹性膜9的连接、支撑，以及在密封腔中的悬置。弹性膜9将密封腔分隔为第一密封腔80，以及通过声孔6与麦克风芯片5连通的第二密封腔81。
参考图1，第二密封腔81通过声孔6与外部封装结构的内腔连通，当质量块10带动弹性膜9振动时，弹性膜9策动第二密封腔81中的气流经声孔6流入外部封装结构的内腔3中，麦克风芯片5中的振膜受气流流动的影响而发生振动，从而输出变化的电信号。
参考图1，弹性膜9上未被质量块10覆盖到的区域设置有胶层11。其中，胶层11可以选择采用液体胶材料以点涂的方式形成在弹性膜9上，其材质比较柔软。在本实用新型的一个具体实施方式中，胶层11可以为硅胶材料。在弹性膜9上设置胶层11，可以降低弹性膜9的塑性，从而有助于降低产品噪音，并改善产品的高频特性。而且，在弹性膜9上设置胶层11还有助于分散质量块10对弹性膜9的冲击力，进一步提升弹性膜9抵抗质量块10对其冲击的性能，从而能有效避免弹性膜9因受到质量块10较为强烈的冲击而造成损伤，进而可以延长弹性膜9的使用寿命。
可选的是，在图1示出的实施例中，胶层11与质量块10位于同一侧。具体来说：质量块10和胶层11一起设置在弹性膜9的同一侧，此时，胶层11在弹性膜9上直接环绕质量块10设置。
可选的是，胶层11位于与质量块10相对的一侧。具体来说：质量块10位于弹性膜9的一侧，而胶层11位于弹性膜9的另一侧，二者呈相对设置，此时，胶层11在弹性膜9的一侧围绕质量块10的投影设置。
上述的两种方式均是在弹性膜9的一侧形成胶层11。当然，本实用新型中并不限于上述两种方式。还可以是，在弹性膜9的两侧分别形成胶层11。具体来说：在弹性膜9的两侧，对于质量块10没有覆盖到的区域分别设置胶层11。该方式可以更加有效的降低弹性膜9的塑性，分散质量块10对弹性膜9的冲击力，非常适合较重的质量块10。
胶层11可以采用液体胶以点涂的方式形成在弹性膜9上。采用该方式，有助于使形成的胶层致密均匀，且胶层11不易从弹性膜9上脱落。从而有助于弹性膜9抵抗质量块10对其的冲击作用，可以避免弹性膜9过早地进入疲劳状态或损坏，从而提高了产品的可靠性。
胶层11的杨氏模量应当控制在0.01MPa-100MPa。将胶层11的杨氏模量控制在合适的范围内，可以改善弹性膜9的塑性，还可以减少胶体流动和变形对产品性能的影响。
胶层11的厚度应当控制在0.1μm-1mm。若胶层11的厚度较薄，则不能起到改善弹性膜9塑性，提高弹性膜9抗冲击力的作用。若胶层11的厚度过厚，则不利于弹性膜9的振动，会影响到弹性膜9的灵敏度。因此，胶层11的厚度也应当合理的控制。另外，胶层11可以采用单层结构，也可以采用多层复合结构，但厚度不易过厚，也需控制在0.1μm-1mm。胶层11可以采用单一材质，也可以采用不同材质复合而成，在此不再具体说明。
另一方面，本实用新型还提供了一种电子设备，该电子设备包括如前所述的骨声纹传感器。
其中，上述电子设备可以是头戴设备、耳机、智能手表、智能手环及车载降噪设备等本领域技术人员所熟知的电子设备，本实用新型对此不作限制。
虽然已经通过例子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，以上例子仅是为了进行说明，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)
1.一种骨声纹传感器，其特征在于，包括外部封装结构以及设置在外部封装结构内的麦克风芯片；在所述外部封装结构上还设置有声孔；还包括与外部封装结构的外侧围成密封腔的外部壳体；
还包括设置在密封腔中的弹性膜以及设置在弹性膜上的质量块；所述弹性膜将密封腔分隔为第一密封腔，以及通过声孔与麦克风芯片连通的第二密封腔；
其中，所述弹性膜上未被所述质量块覆盖到的悬空区域设置有胶层。
2.根据权利要求1所述的一种骨声纹传感器，其特征在于，所述胶层采用液体胶材料。
3.根据权利要求1所述的一种骨声纹传感器，其特征在于，所述胶层的杨氏模量为0.01MPa-100MPa。
4.根据权利要求1所述的一种骨声纹传感器，其特征在于，所述胶层的厚度为0.1μm-1mm。
5.根据权利要求1所述的一种骨声纹传感器，其特征在于，所述胶层与所述质量块位于同一侧。
6.根据权利要求1所述的一种骨声纹传感器，其特征在于，所述胶层位于与所述质量块相对的一侧。
7.根据权利要求1所述的一种骨声纹传感器，其特征在于，所述胶层分别设置在所述弹性膜的两侧。
8.根据权利要求1所述的一种骨声纹传感器，其特征在于，所述胶层通过点涂方式形成在所述弹性膜上。
9.根据权利要求1所述的一种骨声纹传感器，其特征在于，所述外部封装结构包括基板以及与基板扣合在一起的盖体；
所述盖体以及外部壳体分别位于基板相对的两侧。
10.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1至9任一项所述的骨声纹传感器。
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