CN212013048U

CN212013048U - 骨声纹传感器及电子装置

Info

Publication number: CN212013048U
Application number: CN202020931402.4U
Authority: CN
Inventors: 闫文明; 付博; 方华斌
Original assignee: Weifang Goertek Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Weifang Goertek Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2020-05-27
Filing date: 2020-05-27
Publication date: 2020-11-24
Anticipated expiration: 2030-05-27

Abstract

本实用新型提供一种骨声纹传感器及电子装置，其中的骨声纹传感器包括电路板、与电路板形成封装结构的外壳，以及收容在封装结构内的MEMS麦克风；MEMS麦克风包括衬底以及设置在衬底上的敏感膜；在敏感膜远离和/或靠近电路板的一侧贴设有质量块；并且，在敏感膜两侧的封装结构上均设置有至少一个开孔结构。利用上述实用新型，能够通过单器件直接提取用户声带振动的声音信号，产品的降噪效果明显，通话质量高。

Description

骨声纹传感器及电子装置

技术领域

本实用新型涉及声学技术领域，更为具体地，涉及一种骨声纹传感器及设置有该传感器的电子装置。

背景技术

为了摆脱现有技术中有线束缚的立体声耳机对于用户佩戴舒适性的影响，发展小尺寸、重量轻且佩戴舒适的TWS(True Wireless Stereo，真无线立体声)耳机是未来的大趋势，无线耳机以其携带便捷，减少连接线的繁琐，使用方便而被广大用户青睐。

随着TWS耳机市场的兴起，耳机通话降噪方案是TWS耳机的关键技术，目前的耳机通话降噪方案主要采用双麦克风或者多麦克风阵列的方式进行上下行降噪处理。

但是，现有的双麦克风或多麦克风降噪方案效果较差，降噪性能和周围环境的噪声状况关系密切。在信噪比较高时，降噪效果较好，随着信噪比的降低，降噪效果也会降低，当用户处于嘈杂环境下时，耳机的降噪效果不能满足正常的通话需求，使通话质量明显下降，用户体验效果差。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种骨声纹传感器及电子装置，以解决现有的耳机对声音信号拾取效果差，降噪效果不明显，导致用户通话质量差等问题。

本实用新型提供的骨声纹传感器，包括电路板、与电路板形成封装结构的外壳，以及收容在封装结构内的MEMS麦克风；MEMS麦克风包括衬底以及设置在衬底上的敏感膜；在敏感膜远离和/或靠近电路板的一侧贴设有质量块；并且，在敏感膜两侧的封装结构上均设置有至少一个开孔结构。

此外，优选的结构是，质量块通过硅凝胶固定在敏感膜上；并且，质量块的形状与敏感膜的形状相同。

此外，优选的结构是，质量块与敏感膜的重心相重合。

此外，优选的结构是，质量块与敏感膜均为圆形结构；并且，质量块的圆心与敏感膜的圆心相重合；或者，质量块与敏感膜均设置为长方形结构，且质量块的中心与敏感膜的中心相重合。

此外，优选的结构是，在电路板上还设置有与MEMS麦克风导通的ASIC芯片；ASIC芯片和MEMS麦克风通过贴片胶固定在电路板上。

此外，优选的结构是，在ASIC芯片上喷涂有遮光胶或者遮光膜。

此外，优选的结构是，开孔结构包括设置在外壳上的上声孔以及设置在电路板上的下声孔。

此外，优选的结构是，MEMS麦克风跨设在下声孔处；且，上声孔与下声孔在沿垂直于敏感膜的方向上交错设置。

此外，优选的结构是，敏感膜包括与衬底固定连接的固定部、与质量块固定连接的限位部以及连接固定部与限位部的振动区域；振动区域的尺寸大于质量块的尺寸。

另一方面，本实用新型还提供一种电子装置，包括上述的骨声纹传感器。

从上面的技术方案可知，本实用新型的骨声纹传感器及电子装置，在MEMS麦克风的敏感膜上贴设质量块，同时，在敏感膜两侧的封装结构上分别设置开孔结构，当用户说话时，额骨微动作会带动质量块振动，质量块带动敏感膜振动，从而通过MEMS麦克风精确提取用户的骨声纹信号，此外在开孔结构的配合下，能够提高声音信号的拾取精度，达到有效消除环境噪声，实现高质量通话的效果。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本实用新型实施例的骨声纹传感器的结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的骨声纹传感器的局部俯视图。

其中的附图标记包括：外壳1、上声孔11、质量块2、硅凝胶3、贴片胶4、电路板5、下声孔51、MEMS麦克风6、ASIC芯片7、金线8、导电胶9、遮光胶10。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

为详细描述本实用新型的骨声纹传感器，以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

图1和图2分别从不同角度示出了根据本实用新型实施例的骨声纹传感器的示意结构。

如图1和图2共同所示，本实用新型实施例的骨声纹传感器，包括电路板5(可采用PCB)、与电路板5形成封装结构的外壳1，以及收容在封装结构内的MEMS麦克风6(也可理解为MEMS芯片，下同)；MEMS麦克风6进一步包括衬底以及设置在衬底上的敏感膜，在敏感膜远离和/或靠近电路板5的一侧贴设有质量块2，通过质量块2可以拾取用户的振动信息，并将其转换成电信号输出；此外，在敏感膜两侧的封装结构上分别开设有至少一个开孔结构，开孔结构不仅能够平衡封装结构内部压力，还能够传递声音信号。

其中，MEMS麦克风6不仅可以作为麦克风组件，还可以作为振动组件，质量块2设置一块，且质量块2的形状设置为与敏感膜的形状相同，但尺寸小于敏感膜的尺寸，从而可以确保质量块2的重心与敏感膜的重心相重合，进而确保质量块2拾取效果及灵敏度的最大化。

在本实用新型的一个具体实施方式中，质量块2通过硅凝胶3或其它胶体固定在敏感膜远离电路板5的一侧，硅凝胶3可覆盖敏感膜设置，这种结构不仅能够简化质量块2与敏感膜的固定工艺，还能够提高产品的信号拾取精度及声学性能。

在本实用新型的一个具体实施方式中，质量块2与敏感膜均设置为圆形结构；并且，质量块2的圆心与敏感膜的圆心相重合；或者，质量块与敏感膜均设置为长方形结构，且质量块的中心与敏感膜的中心相重合，进而通过质量块和敏感膜的配合实现信号拾取及转换，能够简化骨声纹传感器的结构、缩小尺寸、简化生产工艺。

为了保证质量块2与敏感膜边缘具有足够的可振动空间，敏感膜进一步包括与衬底固定连接的固定部、与质量块2固定连接的限位部以及连接固定部与限位部的振动区域，振动区域的尺寸要大于质量块2的尺寸，从而确保敏感膜具有足够的振动空间。

在本实用新型的另一具体实施方式中，在电路板5上还设置有与MEMS麦克风通过导电线导通的ASIC芯片7；ASIC芯片7和MEMS麦克风6均通过贴片胶4固定在电路板5上。在信号采集过程中，用户说话额骨微动作带动质量块2震动，质量块2带动MEMS麦克风6的敏感膜震动，从而提取骨声纹信号，并将骨声纹信号转换成模拟信号。

然后，MEMS麦克风6将模拟信号通过金线传输到ASIC芯片7上进行信号放大滤波及模数转换等信号处理，处理后的信号再由金线8传输到电路板5，通过电路板5与主板进行信号连接。

为保证骨声纹传感器内部压力平衡以及对声音信号的传输，开孔结构进一步包括设置在外壳1上的上声孔11以及设置在电路板5上的下声孔51，MEMS麦克风6跨设在下声孔51处，上声孔11和下声孔51可设置一个或者多个，且上声孔11和下声孔51可以在传感器的厚度方向上(与敏感膜相垂直的方向上)交错设置，以避免气流对冲。

此外，在本实用新型的另一具体实施方式中，还可以在ASIC芯片7上喷涂有遮光胶10或者遮光膜，遮光胶10可采用深色硅胶，通过设置遮光胶10或者遮光膜等进行遮光处理，能够避免光噪影响ASIC芯片7的性能，确保芯片的性能稳定。

此外，本实用新型的骨声纹传感器，外壳1可采用金属件或者合金件，外壳1通过导电胶9与电路板5进行粘合，并起到信号屏蔽的作用；此外，骨声纹传感器的封装形式可采用普通的MEMS麦克风的封装形式，例如BOTTOM型、TOP型或者LGA型等，生产流程短、成本低。

与上述骨声纹传感器相对应，本实用新型还提供一种电子装置，包括上述的骨声纹传感器。

通过上述实施方式可以看出，本实用新型提供的骨声纹传感器及电子装置，在MEMS麦克风的敏感膜上贴设质量块，在敏感膜两侧的封装结构上分别设置开孔结构，用户说话时的额骨微动作带动质量块振动，质量块带动敏感膜振动，从而通过MEMS麦克风精确提取用户的骨声纹信号，从而提高声音信号的拾取精度，达到有效消除环境噪声，实现高质量通话的效果；此外，还能够缩小骨声纹光感器的体积及生产流程。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本实用新型提出的骨声纹传感器及电子装置。但是本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的骨声纹传感器及电子装置，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims

1.一种骨声纹传感器，包括电路板、与所述电路板形成封装结构的外壳，以及收容在所述封装结构内的MEMS麦克风；其特征在于，

所述MEMS麦克风包括衬底以及设置在所述衬底上的敏感膜；

在所述敏感膜远离和/或靠近所述电路板的一侧贴设有质量块；并且，

在所述敏感膜两侧的封装结构上均设置有至少一个开孔结构。

2.如权利要求1所述的骨声纹传感器，其特征在于，

所述质量块通过硅凝胶固定在所述敏感膜上；并且，

所述质量块的形状与所述敏感膜的形状相同。

3.如权利要求1所述的骨声纹传感器，其特征在于，

所述质量块与所述敏感膜的重心相重合。

4.如权利要求1所述的骨声纹传感器，其特征在于，

所述质量块与所述敏感膜均为圆形结构；并且，所述质量块的圆心与所述敏感膜的圆心相重合；或者，

所述质量块与所述敏感膜均设置为长方形结构，且所述质量块的中心与所述敏感膜的中心相重合。

5.如权利要求1所述的骨声纹传感器，其特征在于，

在所述电路板上还设置有与所述MEMS麦克风导通的ASIC芯片；

所述ASIC芯片和所述MEMS麦克风通过贴片胶固定在所述电路板上。

6.如权利要求5所述的骨声纹传感器，其特征在于，

在所述ASIC芯片上喷涂有遮光胶或者遮光膜。

7.如权利要求1所述的骨声纹传感器，其特征在于，

所述开孔结构包括设置在所述外壳上的上声孔以及设置在所述电路板上的下声孔。

8.如权利要求7所述的骨声纹传感器，其特征在于，

所述MEMS麦克风跨设在所述下声孔处；且，

所述上声孔与所述下声孔在沿垂直于所述敏感膜的方向上交错设置。

9.如权利要求1所述的骨声纹传感器，其特征在于，

所述敏感膜包括与所述衬底固定连接的固定部、与所述质量块固定连接的限位部以及连接所述固定部与所述限位部的振动区域；

所述振动区域的尺寸大于所述质量块的尺寸。

10.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的骨声纹传感器。