CN209526886U - 一种骨声纹传感器及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种骨声纹传感器及电子设备，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；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。本实用新型的骨声纹传感器，将质量块分隔成多个配重部，由此可以分散质量块对弹性膜的冲击，避免弹性膜过早地进入疲劳状态或损坏，从而提高了产品的可靠性。
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。质量块通常呈一个矩形，由于其质量相对比较大，在振动时其对振膜的冲击也比较大，容易使振膜进入疲劳状态或者损坏，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连通外界的声孔；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；
所述质量块包括至少两个配重部，以及连接相邻两个配重部的连接部，所述连接部的宽度小于配重部的宽度。
可选地，所述配重部与连接部是一体的。
可选地，所述配重部设置有两个，其横截面呈方形或者圆形或者椭圆形；所述连接部的横截面呈长条状。
可选地，所述配重部的横截面分别呈圆形或者椭圆形，相邻两个圆形或者椭圆形的配重部相交在一起。
可选地，所述弹性膜悬空位置的外轮廓形状与所述质量块外轮廓的形状相同。
可选地，所述弹性膜悬空位置且未被质量块覆盖的区域为环状，且等宽。
可选地，所述弹性膜悬空位置且未被质量块覆盖区域的宽度为0.03-2mm。
可选地，相邻两个配重部中心之间的距离为0.1-5mm。
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。
本实用新型的骨声纹传感器，将质量块分隔成多个配重部，由此可以分散质量块对弹性膜的冲击，避免弹性膜过早地进入疲劳状态或损坏，从而提高了产品的可靠性。
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是本实用新型骨声纹传感器的剖面图。
图2是弹性膜、质量块连接的俯视图。
图3是弹性膜、质量块连接的另一实施方式的俯视图。
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。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。
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。
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。
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。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。
本实用新型的质量块10包括至少两个配重部，以及连接相邻两个配重部的连接部，且连接部的宽度小于配重部的宽度。
在图2示出的实施例中，质量块整体呈哑铃型，其包括第一配重部100a、第二配重部101a，第一配重部100a和第二配重部101a的尺寸、形状相同，其横截面均呈矩形。当然对于本领域的技术人员而言，两个配重部的横截面还可以呈圆形、椭圆形或者其它形状。
可选地，第一配重部100a中心与第二配重部101a中心的距离可以设置为0.1-5mm。
连接部102a位于两个配重部之间，且其两端分别连接第一配重部100a、第二配重部101a。连接部102a的宽度小于两个配重部的宽度，在图2示出的实施例中，连接部102a的横截面呈长条状。
可选的是，连接部102a与第一配重部100a、第二配重部101a是一体成型的。
将质量块分隔成两个配重部，由此可以分散质量块对弹性膜的冲击，避免弹性膜过早地进入疲劳状态或损坏，从而提高了产品的可靠性。
可选的是，弹性膜悬空位置的外轮廓形状与质量块外轮廓的形状相同。在图2的实施例中，质量块整体呈哑铃型，因此选择弹性膜9a悬空位置的外轮廓呈哑铃型，以保证弹性膜9a受力较为均匀，在质量块带动弹性膜9a振动的过程中，不容易出现破裂等问题。
图2示出了用于支撑、连接弹性膜9a的支撑部11a。支撑部11a呈矩形的框体状，弹性膜9a的边缘可粘接在支撑部11a的端面上，弹性膜9a的其它位置悬空。弹性膜9a悬空位置的外轮廓取决于支撑部11a内侧的轮廓形状。
为了保证弹性膜9a悬空位置的外轮廓与质量块的外轮廓的形状一致，在支撑部11a相对的两侧设置有向框体内延伸的延伸部110a。当弹性膜9a粘接在支撑部11a的框体上以及延伸部110a上后，其悬空位置的外轮廓与质量块的外轮廓一致。
可选的是，当质量块粘接在弹性膜9a上后，弹性膜9a位于支撑部11a与质量块之间的区域等宽，也就是说，弹性膜9a悬空位置且未被质量块覆盖的区域为环状，该环状的区域等宽。在一个可选的具体实施方式中，该环状区域的宽度为0.03-2mm。
采用这样的设计结构，可以平衡弹性膜的应力，使得弹性膜具有更高的灵敏度。
在图3示出的实施例中，与图2所示实施例不同的是，质量块设置有三个配重部，分别记为第一配重部103b、第二配重部104b、第三配重部105b，第一配重部103b、第二配重部104b、第三配重部105b的尺寸、形状相同，其横截面均呈圆弧状。当然对于本领域的技术人员而言，三个配重部的横截面还可以呈圆形、椭圆形或者其它形状。
相邻两个配重部相交在一起。即，第一配重部103b与第二配重部104b相交在一起，二者连接的位置为第一连接部106b；第二配重部104b与第三配重部105b相交在一起，二者连接的位置为第二连接部107b。第一连接部106b在宽度上的尺寸小于第一配重部103b、第二配重部104b的宽度尺寸；第二连接部107b在宽度上的尺寸小于第二配重部104b、第三配重部105b的宽度尺寸。
可选地，第一配重部103b、第一连接部106b、第二配重部104b、第二连接部107b、第三配重部105b是一体成型的。
弹性膜9b可支撑、连接在框体状的支撑部11b上，弹性膜9b悬空位置的外轮廓与质量块的外轮廓一直。弹性膜9b位于支撑部11b与质量块之间的区域为环形区域，该环形区域等宽，以平衡弹性膜9a的应力，提高弹性膜9a的灵敏度，保证产品的性能。
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连通外界的声孔；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；
所述质量块包括至少两个配重部，以及连接相邻两个配重部的连接部，所述连接部的宽度小于配重部的宽度。
2.根据权利要求1所述的一种骨声纹传感器，其特征在于：所述配重部与连接部是一体的。
3.根据权利要求1所述的一种骨声纹传感器，其特征在于：所述配重部设置有两个，其横截面呈方形或者圆形或者椭圆形；所述连接部的横截面呈长条状。
4.根据权利要求1所述的一种骨声纹传感器，其特征在于：所述配重部的横截面分别呈圆形或者椭圆形，相邻两个圆形或者椭圆形的配重部相交在一起。
5.根据权利要求1所述的一种骨声纹传感器，其特征在于：所述弹性膜悬空位置的外轮廓形状与所述质量块外轮廓的形状相同。
6.根据权利要求1所述的一种骨声纹传感器，其特征在于：所述弹性膜悬空位置且未被质量块覆盖的区域为环状，且等宽。
7.根据权利要求6所述的一种骨声纹传感器，其特征在于：所述弹性膜悬空位置且未被质量块覆盖区域的宽度为0.03-2mm。
8.根据权利要求1所述的一种骨声纹传感器，其特征在于：相邻两个配重部中心之间的距离为0.1-5mm。
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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