CN210807424U - 一种麦克风模组、摄像头模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种麦克风模组、摄像头模组及电子设备，该麦克风模组包括基板、与所述基板密封相连围成空腔的第一壳体、MEMS传感器、第一拾音孔以及第二拾音孔；其中，所述MEMS传感器和所述第一拾音孔设置于所述基板，且所述第一拾音孔与所述MEMS传感器相对设置；所述第二拾音孔设置于所述第一壳体，且所述第二拾音孔与所述MEMS传感器相对设置。上述方案能够解决难以实现精准的定向录音的问题。

Description

一种麦克风模组、摄像头模组及电子设备

技术领域

本实用新型涉及音视频处理领域，尤其涉及一种麦克风模组、摄像头模组及电子设备。

背景技术

随着技术的发展，越来越多的终端设备进入到人们的生活中，例如手机、平板电脑。目前的终端设备的功能越来越多，终端设备通常具备摄像功能，进而能满足用户的拍摄需求。

用户在使用移动终端的拍摄功能时，除了能够获取图像，还能够获取声音。但录音环境的复杂，往往会存在多个人物说话的声音以及各种环境噪音，所以对于用于实现录音功能的麦克风来说，麦克风会将四周声源的声音都记录下来形成录音文件。然而，用户所需要的往往只有拍摄视频方向上的声源的声音。

目前，终端设备的两个摄像头一侧各设置一个指向性麦克风，设置于前置摄像头一侧的麦克风用于拾取前置摄像头一侧的声音，设置于后置摄像头一侧的麦克风用于拾取后置摄像头一侧的声音。在使用前置摄像头(或后置摄像头)进行录音时，可以使得收集到摄像头一侧的声音尽可能多于摄像头背侧的声音。如此，可以对摄像头方向的背侧区域的声音进行抑制，使得终端的预设录音范围尽可能与视频录制范围匹配。但在实际使用过程中，实际的拾音范围(即终端摄像头前侧区域)依然远大于视频录制范围，导致音视频录制范围匹配程度不够理想，也就是说实际的录音范围远远大于期望的录音范围，难以实现精准的定向录音。

实用新型内容

本实用新型公开一种麦克风模组、摄像头模组及电子设备，能够精准拾取制定方向的声音，实现精准的定向录音。

为了解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：

第一方面，提供了一种麦克风模组，应用于电子设备，包括基板、与基板密封相连围成空腔的第一壳体、MEMS传感器、第一拾音孔以及第二拾音孔。其中，MEMS传感器和第一拾音孔设置于基板，且第一拾音孔与MEMS传感器相对设置；第二拾音孔设置于第一壳体，且第二拾音孔与MEMS传感器相对设置。

第二方面，提供了一种摄像头模组，应用于电子设备，包括麦克风模组、声学孔、摄像头和第二壳体。其中，声学孔包括第一声学孔和第二声学孔。第一声学孔和摄像头设置于第二壳体的第一表面，第二声学孔设置于第二壳体的第二表面，第一表面与第二表面相对，第一声学孔与第二声学孔位置相对。

第三方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括：

麦克风模组以及摄像头模组。

本实用新型采用的技术方法能够达到以下有益效果：

在本实用新型中，麦克风模组设置于摄像头模组中，通过与麦克风模组距离相等的第一声学孔和第二声学孔将声音导入麦克风模组中，声音通过与MEMS传感器等距的第一拾音孔与第二拾音孔进入MEMS传感器，抵消来自非拍摄区域，且相位相同的声音信号。同时阻尼网可以对摄像头方向的背侧区域的声音进行抑制，从而达到定向录音功能。

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，下面将对实施例或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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本实用新型实施例提供的一种麦克风模组结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例提供的电子设备摄像头结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例提供的电子设备电路示意图；

图4为根据本实用新型实施例提供的一种声音辐射示意图；

图5为根据本实用新型实施例提供的另一种声音辐射示意图；

图6为根据本实用新型实施例提供电子设备的结构示意图；

图7为根据本实用新型实施例提供声源处理的流程图。

附图标记说明：100-基板；101-第一壳体；102-MEMS传感器；103-第一拾音孔；104-第二拾音孔；105-阻尼网；106-音频信号处理模块；200-摄像头；2011-第一声学孔；2012-第二声学孔；202-第二壳体；2021-第一表面；2022-第二表面。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本实用新型实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本实用新型提出一种麦克风模组。

在本实用新型实施例中，如图1所示，麦克风模组包括基板100、与基板密封相连围成空腔的第一壳体101、MEMS传感器102、第一拾音孔103以及第二拾音孔104。需要说明的是，图1所示的麦克风模组并不限于以上内容，其还可包括其他器件，包括一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、音频信号处理模块106；现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件。

其中，MEMS传感器102和第一拾音孔103设置于基板100，且第一拾音孔103与MEMS传感器102相对设置；第二拾音孔104设置于第一壳体101，且第二拾音孔104与MEMS传感器102相对设置。第一拾音孔103到MEMS传感器102的距离为第一距离，第二拾音孔104到MEMS传感器102的距离为第二距离，第一距离等于第二距离。

如图4所示的声音辐射图，当声源位于与第一拾音孔103与第二拾音孔104法线垂直方向上时，并发出声音，声音从第一拾音孔103进入后到MEMS传感器102所花费的时间与声音从第二拾音孔104进入后到MEMS传感器102所花费的时间相同。且同一声音具有相同的相位，因此声音从第一拾音孔103和第二拾音孔104进入后会相互抵消。当声源位于非第一拾音孔103和第二拾音孔104法线垂直方向上时，并发出声音，声音从第一拾音孔103进入后到MEMS传感器102所花费的时间与声音从第二拾音孔104进入后到MEMS传感器102所花费的时间不相同，且越靠近第一拾音孔103或第二拾音孔104，声音信号在该方向上被MEMS传感器102获取的信号强度越大。

第二拾音孔104上设置有阻尼网105。阻尼网105可以为橡胶材质，还可以为硅胶，泡沫塑料，阻尼复合材料，合金材料等其他具有阻尼系数的材料。阻尼网105设置在第二拾音孔104处，优选地，利用粘胶、卡扣等。阻尼网105阻挡外界气流，防止其快速涌入麦克风模组内部，对气压变化起到缓冲作用，从而改善了本实施例所提供麦克风模组的声学特性，如图5所示的声音辐射图，声音信号从180°方向进入时的信号强度远小于声音信号从0°方向进入时的信号强度，因此，该声音辐射图具有指向性。同时，设置阻尼网105还能够避免异物经由第二拾音孔104进入麦克风模组内部，对本实施例所提供麦克风模组起到保护作用。

本领域技术人员可以理解的是，阻尼网105可以单独设置在第一拾音孔103或第二拾音孔104处，也可以根据需要，将阻尼网105设置在第一拾音孔103和第二拾音孔104处。但同时设置于第一拾音孔103和第二拾音孔104时，所设置的阻尼网的阻尼系数应该有差别，使进入麦克风模组的声音信号具有如图5所示的指向性。

本实用新型提供一种摄像头模组。

在本实用新型实施例中，如图2所示，包括麦克风模组，还包括声学孔、摄像头200和第二壳体202。需要说明的是，图2所示的摄像头模组并不限于以上内容，其还可包括其他器件，包括一个或多个传感器，例如，用于检测到麦克风模组的打开/关闭状态的传感器；用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在的接近传感器。还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器等。

其中，声学孔包括第一声学孔2011和第二声学孔2012，第一声学孔2011和摄像头200设置于第二壳体202的第一表面2021，第二声学孔2012设置于第二壳体202的第二表面2022，第一表面2021与第二表面2022相对设置，第一声学孔2011与第二声学孔2012相对设置。第一声学孔2011到第一拾音孔103的距离为第三距离，第二声学孔2012到第二拾音孔104的距离为第四距离，第三距离等于第四距离。

麦克风模组设置于摄像头模组中，需要说明的是，麦克风模组在摄像头模组中的摆放朝向可以发生变化。第一拾音孔103和第二拾音孔104之间的法线方向为第一法线方向，第一声学孔2011与第二声学孔2012之间的法线方向为第二法线方向。第一法线方向与第二法线方向的夹角为满足0°到90°，并包括0°的时候，均可以满足本技术方案。

作为优选方案，本实用新型实施例所提供的摄像头模组中第一法线方向与麦克风模组中的第二法线方向之间的夹角为0°，即第一拾音孔103朝向第一声学孔2011，第二拾音孔104朝向第二声学孔2012。

为了进一步提高本实用新型实施例所提供摄像头模组中麦克风模组的性能，在上述实施例所提供的技术方案中，在第一声学孔2011和第一拾音孔103之间，第二声学孔2012和第二拾音孔104之间设置密封件，以加强摄像头模组的第二壳体202与麦克风模组之间的密封性，避免声波泄露，提高本实施例所提供的设置于摄像头模组中的麦克风模组的灵敏度与指向性。密封件的材料可以为泡棉，还可以为焊锡膏或胶粘剂等其他具有密封性能的材料。

本领域技术人员可以理解的是，密封件的形状可以是任意满足实施例要求的形状，如圆柱形、圆锥形、棱柱形或异形。

本实用新型提供一种电子设备，该电子设备可以是智能手机、平板电脑等设备。

在本实用新型实施例中，电子设备包括麦克风模组以及摄像头模组。需要说明的是，该电子设备并不限于以上电子设备，其还可以包括其他器件，包括盖板、显示屏、电路板、电池、壳体、摄像头、马达，或包括距离传感器、光线传感器等，壳体还可以包括指纹识别模块、心率传感器等。

其中，摄像头模组与麦克风模组电连接，如图3所示，中央处理器(CPU)控制在启动摄像头模组进行工作的时候，启动麦克风模组，使麦克风模组能够在摄像头模组进行录像的时候，由麦克风模组进行声音的采集。中央处理器(CPU)在获取到由麦克风模组采集的声音后，对声音进行处理。如图7所示，为处理流程。步骤101，摄像头模组开启后获取声音；步骤102，中央处理器(CPU)对获取的声音信号进行分帧，帧长为T/N，其中T为声音信号的总时长，N为帧数，帧长通常取30ms左右。步骤103，对分帧后的信号提取语音特征，本方案采取短时平均能量和短时过零率作为语音特征。通过计算分别得到每一帧信号的短时平均能量En和短时平均过零率Zn。步骤104，设置短时平均能量的高低两个判决阈值TEH和TEL，且TEH>TEL；同理，设置短时平均过零率的高低两个判决阈值TZH和TZL，且TZH>TZL。步骤105，通过判决阈值将帧信号分别标记为含噪语音段、噪声段和无声段。其中，若En<TEL，且Zn<TZL，说明该帧的能量和过零率均很低，可判断该帧为无声段；若En<TEH，且Zn>TZH，由于随机噪声的能量通常较小，且过零率较高(噪声的频带通常比较宽)，因此可判定为噪声段；若En>TEH，且Zn>TZL，则判定为含噪语音段；进一步的，可根据过零率的不同将TZL<Zn<TZH的语音段定义为浊音，Zn>TZH的语音段定义为清音，可根据清音浊音的分布来减小将噪声段误判为语音段的机率，从而获取声音信号。

在一些实施例中，如图6所示，摄像头模组可以被设置在升降传送机构上，作为升降式摄像头使用，并在摄像头模组进行录像的同时，麦克风模组获取录制视频方向上的声音信号，达到定向录音的目的。

本实用新型上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种麦克风模组，应用于电子设备，其特征在于，包括基板、与所述基板密封相连围成空腔的第一壳体、MEMS传感器、第一拾音孔以及第二拾音孔；

其中，所述MEMS传感器和所述第一拾音孔设置于所述基板，且所述第一拾音孔与所述MEMS传感器相对设置；所述第二拾音孔设置于所述第一壳体，且所述第二拾音孔与所述MEMS传感器相对设置。

2.根据权利要求1所述的麦克风模组，其特征在于，所述第一拾音孔到所述MEMS传感器的距离为第一距离，所述第二拾音孔到所述MEMS传感器的距离为第二距离，所述第一距离等于所述第二距离。

3.根据权利要求1所述的麦克风模组，其特征在于，所述第二拾音孔表面设置有阻尼网。

4.根据权利要求1所述的麦克风模组，其特征在于，所述麦克风模组还包括音频信号处理模块，所述音频信号处理模块设置于所述基板上。

5.一种摄像头模组，应用于电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1至4任一项所述的麦克风模组，还包括声学孔、摄像头和第二壳体；

其中，所述声学孔包括第一声学孔和第二声学孔，所述第一声学孔和所述摄像头设置于所述第二壳体的第一表面，所述第二声学孔设置于所述第二壳体的第二表面，所述第一表面与所述第二表面相对设置，所述第一声学孔与所述第二声学孔相对设置。

6.根据权利要求5所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一声学孔到所述第一拾音孔的距离为第三距离，所述第二声学孔到所述第二拾音孔的距离为第四距离，所述第三距离等于所述第四距离。

7.根据权利要求5所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一声学孔、所述第二声学孔与所述麦克风模组之间通过密封件连接。

8.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1-4中任一项所述的麦克风模组以及根据权利要求5-7任一项所述的摄像头模组。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述摄像头模组与所述麦克风模组电连接。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述摄像头模组设置在升降传送机构上。

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