CN210183544U - 一种硅麦克风和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种硅麦克风和电子设备。该硅麦克风包括：硅麦克风芯片和ASIC芯片固定在PCB板上，硅麦克风芯片和ASIC芯片之间电连接；PCB板的形状为圆形，保护壳的形状为圆柱形；PCB板远离保护壳的一侧设置有第一外接引脚和第二外接引脚；第二外接引脚为接地引脚，第一外接引脚和第二外接引脚分别与ASIC芯片电连接，ASIC芯片用于通过第一外接引脚接收电源信号，并将电源信号提供给硅麦克风芯片，ASIC芯片还用于接收硅麦克风芯片输出的声电信号，并将声电信号通过第一外接引脚输出。本实用新型实施例实现在不变更主板电路设计的情况下，采用驻极体麦克风的电子设备可以直接替换使用硅麦克风，降低了替换成本。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及麦克风技术，尤其涉及一种硅麦克风和电子设备。
背景技术
随着无线通讯的发展，全球移动电话用户越来越多。人们对通话质量的要求越来越高。目前应用较多的是微电机系统麦克风(micro electro mechanical systemmicrophone，MEMS)。
MEMS硅麦克风采用电容式的原理，由一个振膜和麦克风中的背板之间形成电容结构。由于MEMS硅麦克风具有抗干扰能力强，输出阻抗小以及带负载能力增强等优势，MEMS硅麦克风得到越来越广泛的应用。然而如何使硅麦克风完全取代驻极体麦克风成为人们研究的热点。
实用新型内容
本实用新型提供一种硅麦克风和电子设备，以实现在不变更主板电路设计的情况下，采用驻极体麦克风(ECM)的电子设备可以直接替换使用硅麦克风，降低了替换成本。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种硅麦克风，包括：
ASIC芯片、PCB板、保护壳和硅麦克风芯片；
所述硅麦克风芯片和所述ASIC芯片设置于所述PCB板与所述保护壳形成的空腔内，且所述硅麦克风芯片和所述ASIC芯片固定在所述PCB板上，所述硅麦克风芯片和所述ASIC芯片之间电连接；
所述PCB板的形状为圆形，所述保护壳的形状为圆柱形；
所述PCB板远离所述保护壳的一侧设置有第一外接引脚和第二外接引脚；所述第二外接引脚为接地引脚，所述第一外接引脚和所述第二外接引脚分别与所述ASIC芯片电连接，所述ASIC芯片用于通过所述第一外接引脚接收电源信号，并将所述电源信号提供给所述硅麦克风芯片，所述ASIC芯片还用于接收所述硅麦克风芯片输出的声电信号，并将所述声电信号通过所述第一外接引脚输出。
可选的，所述ASIC芯片包括滤波电路，所述滤波电路与所述第一外接引脚电连接，用于区分所述电源信号和所述声电信号。
可选的，所述ASIC芯片还包括信号处理电路，所述信号处理电路分别与所述硅麦克风芯片以及所述滤波电路电连接；所述信号处理电路用于对所述硅麦克风芯片输出的声电信号进行处理；
所述ASIC芯片还包括电源信号处理电路，所述电源信号处理电路分别与所述滤波电路、所述信号处理电路以及所述硅麦克风芯片电连接；所述电源信号处理电路用于接收所述电源信号并输出第一电源信号和第二电源信号，所述第一电源信号用于为所述硅麦克风芯片提供电源，所述第二电源信号用于为所述信号处理电路提供电源。
可选的，所述第一外接引脚位于所述PCB板的中央圆形区域，所述第二外接引脚位于所述PCB板的边缘环形区域；或者，所述第一外接引脚和所述第二外接引脚均位于所述PCB板的中央圆形区域。
可选的，所述第一外接引脚和所述第二外接引脚为贴片式外接引脚或直插式外接引脚。
可选的，所述保护壳为金属保护壳，所述保护壳与所述第二外接引脚电连接。
可选的，所述保护壳的外径为3mm-6mm。
可选的，所述保护壳与所述PCB板相对的表面设置有进声孔。
可选的，所述硅麦克风芯片包括振膜、绝缘层和背极板；
所述绝缘层设置有通孔，使所述背极板与所述振膜之间形成空腔。
第二方面，本实用新型实施例还提供一种电子设备，包括如第一方面所述的硅麦克风。
本实用新型实施例提供的硅麦克风PCB板的形状为圆形，保护壳的形状为圆柱形，且麦克风设置有两个外接引脚，即第一外接引脚和第二外接引脚，其中第一外接引脚用于输入电源信号以及输出声电信号，第二外接引脚为接地引脚，使得在不变更主板电路设计的情况下，采用驻极体麦克风(ECM)的电子设备可以直接替换使用硅麦克风，由于硅麦克风可以克服驻极体麦克风(ECM)抗干扰能力差、一致性差及输出阻抗偏大的问题，以及一般的驻极体麦克风(ECM) 不能承受在PCB贴片时高达260度高温的回流焊工艺问题，在降低成本的同时提高了电子设备的性能。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种硅麦克风的俯视示意图；
图2是本实用新型实施例提供的一种硅麦克风的剖面示意图；
图3是本实用新型实施例提供的又一种硅麦克风的俯视示意图；
图4是本实用新型实施例提供的一种硅麦克风芯片的侧视示意图；
图5是一种硅麦克风芯片的示意图；
图6是又一种硅麦克风芯片的示意图；
图7是本实用新型实施例提供的一种硅麦克风的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
本实用新型实施例提供了一种硅麦克风，图1是本实用新型实施例提供的一种硅麦克风的俯视示意图，图2是本实用新型实施例提供的一种硅麦克风的剖面示意图，参考图1和图2，该硅麦克风包括：
ASIC芯片10、PCB板20、保护壳30和硅麦克风芯片40；
硅麦克风芯片40和ASIC芯片10设置于PCB板20与保护壳30形成的空腔内，且硅麦克风芯片40和ASIC芯片10固定在PCB板20上，硅麦克风芯片 40和ASIC芯片10之间电连接；
PCB板20的形状为圆形，保护壳30的形状为圆柱形；
PCB板20远离保护壳30的一侧设置有第一外接引脚21和第二外接引脚 22；第二外接引脚22为接地引脚，第一外接引脚21和第二外接引脚22分别与 ASIC芯片10电连接，ASIC芯片10用于通过第一外接引脚21接收电源信号，并将电源信号提供给硅麦克风芯片40，ASIC芯片10还用于接收硅麦克风芯片 40输出的声电信号，并将声电信号通过第一外接引脚21输出。
其中，硅麦克风芯片40为电容式麦克风芯片，声音进入PCB板20和保护壳30形成的空腔后，带动硅麦克风芯片40的振膜往复运动，实现声音转换。 ASIC芯片10用于对麦克风芯片40输出的信号进行信号放大等处理，ASIC芯片 10还用于对电源进行升压或降压等处理，为硅麦克风芯片10提供电源信号。 ASIC芯片10内部集成了抗射频滤波电路，可有效提升硅麦克风的抗射频干扰能力。此外，ASIC芯片10内部设计有转换电路，转换电路用于对有第一外接引脚21输入的电源信号以及输出的声电信号进行区分。保护壳30可以采用金属材料，实现电磁屏蔽的作用。
本实施例由于PCB板20的形状为圆形，保护壳30的形状为圆柱形，且麦克风设置有两个外接引脚，即第一外接引脚21和第二外接引脚22，其中第一外接引脚21用于输入电源信号以及输出声电信号，第二外接引脚22为接地引脚，使得在不变更主板电路设计的情况下，采用驻极体麦克风(ECM)的电子设备可以直接替换使用硅麦克风，由于硅麦克风可以克服驻极体麦克风(ECM)抗干扰能力差、一致性差及输出阻抗偏大的问题，以及一般的驻极体麦克风(ECM)不能承受在PCB贴片时高达260度高温的回流焊工艺问题，在降低成本的同时提高了电子设备的性能。
可选的，参考图1和图2，第一外接引脚21位于PCB板20的中央圆形区域，第二外接引脚22位于PCB板20的边缘环形区域。
其中，中央圆形区域为与PCB板20同心，且半径小于第一预设值的区域，边缘环形区域为与PCB板20同心且半径大于第二预设值的区域，其中，第一预设值小于第二预设值。第一外接引脚21可以占满为整个中央圆形区域，也可以占用中央圆形区域的部分，第二外接引脚22可以占满为整个边缘环形区域，也可以占用边缘环形区域的部分。此外，中央圆形区域以及边缘环形区域的具体大小，本实施例并不在具体限定。
图3是本实用新型实施例提供的又一种硅麦克风的俯视示意图，参考图3，第一外接引脚21和第二外接引脚22还可均位于PCB板的中央圆形区域，示例性的，可以如图3所示，第一外接引脚21和第二外接引脚22对称设置。
此外，第一外接引脚21和第二外接引脚22可以如图1和图3所示为贴片式外接引脚，还可以为直插式外接引脚。图4是本实用新型实施例提供的一种硅麦克风芯片的侧视示意图。参考图4，第一外接引脚21和第二外接引脚22 以插针的形式设置于PCB板的中央区域，第一外接引脚21和第二外接引脚22 可以对称设置，也可以以其他形式设置，本实施例并不做具体限定。
需要说明的是，本实施例仅示例性的示出了几种第一外接引脚21和第二外接引脚22的设置方式，并非对本实用新型的限定，在其他实施方式中第一外接引脚21和第二外接引脚22具体设置方式可以根据用户主板的要求确定。
可选的，参考图1-图4，保护壳30为金属保护壳，保护壳30与第二外接引脚22电连接。这样设置，保护壳30可以起到电磁屏蔽的作用，避免外接信号干扰麦克风工作，提高麦克风的声音识别精度。
可选的，保护壳30的外径为3mm-6mm。
其中，保护壳30为柱形，保护壳30的外径即保护壳30外侧柱面的直径，保护壳30的外径为3mm-6mm使得麦克风可以适用于大部分应用场合，保护壳 30的外径的具体值可以根据具体的应用需求设定，本实施例并不做具体限定，示例性的，可以为3mm、4mm、5mm或6mm等
可选的，保护壳30与PCB板20相对的表面设置有进声孔31。
其中，声音通过进声孔31进入硅麦克风内部，进声孔31在保护壳30的具体位置以及数量可以根据需要设定。示例性的，可以设置一个进声孔31，也可以设置多个进声孔31均匀分布。
图5是一种硅麦克风芯片的示意图，图6是又一种硅麦克风芯片的示意图，参考图5和图6，硅麦克风芯片40包括振膜41、绝缘层42和背极板43；
绝缘层42设置有通孔421，使背极板43与振膜41之间形成空腔。
具体的，振膜41上可以设置多个第一通孔411，背极板43上也可以设置多个第二通孔431，缓解振膜41振动时的空气阻尼压迫，提升麦克风的灵敏度和信噪比性能。
示例性的，参考图5，麦克风芯片还包括基板44，基板44上设置有第三通孔441作为背腔。
需要说明的是，图5和图6仅示例性的示出了两种麦克风芯片的结构，并非对本实用新型的限定，在其他实施方式中麦克风芯片还可以采用其他结构。
图7是本实用新型实施例提供的一种硅麦克风的结构示意图，可选的，参考图7，ASIC芯片10包括滤波电路11，滤波电路11与第一外接引脚21电连接，用于区分电源信号和声电信号。
其中，由于声电信号为带有一定频率的信号，电源信号为直流信号，通过设置滤波电路11可以将电源信号和声电信号区分开，实现第一外接引脚21同时用于输入电源信号以及输出声电信号。
可选的，ASIC芯片10还包括信号处理电路12，信号处理电路12分别与硅麦克风芯片40以及滤波电路11电连接；信号处理电路12用于对硅麦克风芯片 40输出的声电信号进行处理；
ASIC芯片10还包括电源信号处理电路13，电源信号处理电路13分别与滤波电路11、信号处理电路12以及硅麦克风芯片40电连接电源信号处理电路13 用于接收电源信号并输出第一电源信号和第二电源信号，第一电源信号用于为硅麦克风芯片40提供电源，第二电源信号用于为信号处理电路13提供电源。
其中，信号处理电路13可以对麦克风芯片40输出的声电信号进行放大等处理，信号处理电路13可以包括放大器等器件。电源信号处理电路13可以对电源信号进行升压或降压等处理。
本实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括本实用新型任意实施例所述的硅麦克风。
本实施例的电子设备采用的硅麦克风由于PCB板的形状为圆形，保护壳的形状为圆柱形，且麦克风设置有两个外接引脚，即第一外接引脚和第二外接引脚，其中第一外接引脚用于输入电源信号以及输出声电信号，第二外接引脚为接地引脚，使得在不变更主板电路设计的情况下，可以直接将驻极体麦克风 (ECM)替换为硅麦克风，由于硅麦克风可以克服驻极体麦克风(ECM)抗干扰能力差、一致性差及输出阻抗偏大的问题，以及一般的驻极体麦克风(ECM)不能承受在PCB贴片时高达260度高温的回流焊工艺问题，在保证具有较低的替换成本的同时提高了电子设备的性能。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种硅麦克风，其特征在于，包括：
ASIC芯片、PCB板、保护壳和硅麦克风芯片；
所述硅麦克风芯片和所述ASIC芯片设置于所述PCB板与所述保护壳形成的空腔内，且所述硅麦克风芯片和所述ASIC芯片固定在所述PCB板上，所述硅麦克风芯片和所述ASIC芯片之间电连接；
所述PCB板的形状为圆形，所述保护壳的形状为圆柱形；
所述PCB板远离所述保护壳的一侧设置有第一外接引脚和第二外接引脚；所述第二外接引脚为接地引脚，所述第一外接引脚和所述第二外接引脚分别与所述ASIC芯片电连接，所述ASIC芯片用于通过所述第一外接引脚接收电源信号，并将所述电源信号提供给所述硅麦克风芯片，所述ASIC芯片还用于接收所述硅麦克风芯片输出的声电信号，并将所述声电信号通过所述第一外接引脚输出。
2.根据权利要求1所述的硅麦克风，其特征在于：
所述ASIC芯片包括滤波电路，所述滤波电路与所述第一外接引脚电连接，用于区分所述电源信号和所述声电信号。
3.根据权利要求2所述的硅麦克风，其特征在于：
所述ASIC芯片还包括信号处理电路，所述信号处理电路分别与所述硅麦克风芯片以及所述滤波电路电连接；所述信号处理电路用于对所述硅麦克风芯片输出的声电信号进行处理；
所述ASIC芯片还包括电源信号处理电路，所述电源信号处理电路分别与所述滤波电路、所述信号处理电路以及所述硅麦克风芯片电连接；所述电源信号处理电路用于接收所述电源信号并输出第一电源信号和第二电源信号，所述第一电源信号用于为所述硅麦克风芯片提供电源，所述第二电源信号用于为所述信号处理电路提供电源。
4.根据权利要求1所述的硅麦克风，其特征在于：
所述第一外接引脚位于所述PCB板的中央圆形区域，所述第二外接引脚位于所述PCB板的边缘环形区域；或者，所述第一外接引脚和所述第二外接引脚均位于所述PCB板的中央圆形区域。
5.根据权利要求1所述的硅麦克风，其特征在于：
所述第一外接引脚和所述第二外接引脚为贴片式外接引脚或直插式外接引脚。
6.根据权利要求1所述的硅麦克风，其特征在于：
所述保护壳为金属保护壳，所述保护壳与所述第二外接引脚电连接。
7.根据权利要求1所述的硅麦克风，其特征在于：
所述保护壳的外径为3mm-6mm。
8.根据权利要求1所述的硅麦克风，其特征在于：
所述保护壳与所述PCB板相对的表面设置有进声孔。
9.根据权利要求1所述的硅麦克风，其特征在于：
所述硅麦克风芯片包括振膜、绝缘层和背极板；
所述绝缘层设置有通孔，使所述背极板与所述振膜之间形成空腔。
10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的硅麦克风。
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Cited By (1)
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| CN110278519A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-09-24 | 华景科技无锡有限公司 | 一种硅麦克风 |
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2019
- 2019-08-01 CN CN201921235009.5U patent/CN210183544U/zh active Active
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