CN210168223U - 骨导式硅麦克风 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种骨导式硅麦克风，包括PCB和外壳，所述PCB和所述外壳围合成容纳空间，所述容纳空间内设有安装在所述PCB上的MEMS芯片和ASIC芯片，所述容纳空间内还设有固定在所述外壳底部的振动单元，所述振动单元包括：固定在所述外壳底部的绷膜环，张紧设置在所述绷膜环上的振动膜，以及设置在所述振动膜上的金属振子。本实用新型的麦克风可以拾取振动信号，转化为电信号，因此，可作为骨导式硅麦克风，用于人体骨导传递，并可用于延伸开发人体生物识别装置。相对于气导式硅麦克风，还能将噪声干扰降低。进一步的，PCB和外壳采用全密封结构，可实现高级别的防水、防潮、防尘，且抗气流冲击能力更高。

Description

骨导式硅麦克风

技术领域

本实用新型涉及硅麦克风技术领域，具体涉及一种骨导式硅麦克风。

背景技术

硅麦克风，即MEMS(Microelectromechanical Systems，微机电系统)麦克风，是一种用微机械加工技术制作出来的电声换能器，其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。

传统硅麦克风结构如图1所示，包括：外壳7和PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)1，内贴于PCB 1上的MEMS芯片3和ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路)芯片4；MEMS芯片3、ASIC芯片4和PCB1之间通过金线连接实现电连通，声音信号通过外壳7上的声孔5进入容纳空间2，传递到MEMS芯片3的振膜6，使振膜6动作实现声电转换。这种封装方式是当前最为普遍的工艺。

如图1所示的麦克风为气导式硅麦克风，可拾取空气振动产生的声音信号。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种骨导式硅麦克风。该骨导式硅麦克风是基于对气导式硅麦克风的改进而提出的。

采用的技术方案为：一种骨导式硅麦克风，包括PCB和外壳，所述PCB和所述外壳围合成容纳空间，所述容纳空间内设有安装在所述PCB上的MEMS芯片和ASIC芯片，所述容纳空间内还设有固定在所述外壳底部的振动单元，所述振动单元包括：固定在所述外壳底部的绷膜环，张紧设置在所述绷膜环上的振动膜，以及设置在所述振动膜上的金属振子。

从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：

通过在内部增加振动单元，当麦克风受到外力振动时，金属振子在振动膜上因接受到信号会呈现同步的振动，进而推动容纳空间内的空气振动，MEMS芯片能够检测到空气振动并转化为电信号。

采用上述结构后，麦克风可以拾取振动信号，转化为电信号，因此，可作为骨导式硅麦克风，用于人体骨导传递，并可用于延伸开发人体生物识别装置。

本实用新型由于是拾取振动信号，相对于气导式硅麦克风，还能将噪声干扰降低。

进一步的，由于PCB和外壳采用全密封结构，在全密封条件下工作，可实现高级别的防水、防潮、防尘，且抗气流冲击能力更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1是传统的硅麦克风的剖视结构示意图；

图2是本实用新型提供的骨导式硅麦克风的剖视结构示意图；

图3是本实用新型提供的骨导式硅麦克风的爆炸结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。

请参考图2和图3，本实用新型的一个实施例，提供一种骨导式硅麦克风(简称麦克风)。该骨导式硅麦克风包括PCB 1和外壳2，所述PCB 1和所述外壳2围合成容纳空间，所述容纳空间内设有安装(如贴装)在所述PCB 1上的MEMS芯片3和ASIC芯片4；所述MEMS芯片3和ASIC芯片4之间，以及所述ASIC芯片4和所述PCB 1之间，可通过金线连接。

特别的是，所述容纳空间内还设有固定在所述外壳2底部的振动单元，所述振动单元包括：固定在所述外壳2底部的绷膜环9，张紧设置在所述绷膜环9上的振动膜8，以及设置在所述振动膜8上的金属振子7。

可选的，所述振动膜8设置在所述绷膜环9的背离所述外壳2底部的一侧，所述金属振子7设置在所述振动膜8的朝向所述外壳2底部的一面。

可选的，所述金属振子7的厚度小于所述绷膜环9的厚度。

可选的，所述金属振子7为正方形或长方形或圆形或多边形金属块。

可选的，所述金属振子7可选用不锈钢、铜等材料制成。

如图2所示，所述振动单元将所述容纳空间分隔为位于振动膜8上方的前声腔11和位于振动膜8下方的后声腔10。

基于所述振动单元，当麦克风受到外力振动时，金属振子7在振动膜8上因接受到信号会呈现同步的振动，因为振动膜8密封后声腔10的缘故，金属振子7振动的同时会压缩/推动前声腔11内的空气振动，前声腔11内空气振动的压力作用于MEMS芯片3，MEMS芯片3上的振膜6受到压力，压力信号将使振膜6与MEMS芯片3里面的背电极形成可变电容，实现将振动能量转换为电信号。从而实现了振动信号的拾取，使得该麦克风可作为骨导式硅麦克风。

其中，为实现振动信号传递，减少声音信号干扰，所述外壳2为全封闭式外壳，无传统结构的压传导孔；或者，所述外壳2上设有微型气流孔，用于平衡麦克风加工过程中的热涨对结构的影响，且该微型气流孔在所述骨导式硅麦克风加工完成后被封闭。最终加工完成的骨导式硅麦克风为全密封结构，包括其外壳2和PCB 1均为全密封性的。骨导式硅麦克风在全密封条件下工作。

上述结构的骨导式硅麦克风，不仅可以拾取振动信号，还能将噪声干扰降低。由于采用全密封结构，在全密封条件下工作，对于工作环境要求不高，水气、潮气、粉尘等对产品的影响更小，可实现高级别的防水、防潮、防尘，且抗气流冲击能力更高。

综上，本实用新型提供了一种骨导式硅麦克风，通过在内部增加振动单元，可以拾取振动信号，转化为电信号，因此，可作为骨导式硅麦克风，用于人体骨导传递，并可用于延伸开发人体生物识别装置。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

上述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种骨导式硅麦克风，包括PCB和外壳，所述PCB和所述外壳围合成容纳空间，所述容纳空间内设有安装在所述PCB上的MEMS芯片和ASIC芯片，其特征在于，

所述容纳空间内还设有固定在所述外壳底部的振动单元，所述振动单元包括：固定在所述外壳底部的绷膜环，张紧设置在所述绷膜环上的振动膜，以及设置在所述振动膜上的金属振子。

2.根据权利要求1所述的骨导式硅麦克风，其特征在于，

所述外壳为全封闭式外壳，或者，

所述外壳上设有微型气流孔，该微型气流孔在所述骨导式硅麦克风加工完成后被封闭。

3.根据权利要求1所述的骨导式硅麦克风，其特征在于，

所述振动膜设置在所述绷膜环的背离所述外壳底部的一侧，所述金属振子设置在所述振动膜的朝向所述外壳底部的一面。

4.根据权利要求1所述的骨导式硅麦克风，其特征在于，

所述金属振子的厚度小于所述绷膜环的厚度。

5.根据权利要求1所述的骨导式硅麦克风，其特征在于，

所述金属振子为正方形或长方形或圆形或多边形金属块。

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