CN212519427U - 麦克风阵列器件与终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种麦克风阵列器件与终端设备，麦克风阵列器件包括基板和至少两个麦克风单元；所述麦克风单元连接于所述基板的表面，所述麦克风单元包括拾音膜片；所述基板上设有拾音孔，所述拾音孔与所述麦克风单元一一对应，所述拾音孔的两端分别贯穿所述基板的两个表面，且所述拾音孔的一端正对所述拾音膜片。本申请可以降低麦克风阵列中各个麦克风之间的电声特性的差异，方便后续降噪处理。

Description

麦克风阵列器件与终端设备

技术领域

本申请涉及麦克风技术领域，尤其涉及一种麦克风阵列器件和终端设备。

背景技术

麦克风通常包括如基础印刷电路板(printed circuit board，PCB)的基板、连接到基板的拾音膜片和连接到基板的壳体，壳体与基板之间形成腔室，拾音膜片在此腔室中免受环境影响。麦克风除了拾取正常的声音信号之外，还会拾取到能量较强的风声等信号，导致噪声较大，为提高音频性能，可以在终端设备设备中设置至少两个麦克风，形成麦克风阵列，通过后续降噪处理消除噪声。

相关技术中，麦克风阵列一般直接将多个麦克风分别连接于终端设备设备的主板上，导致阵列中的各个麦克风之间的电声特性存在较大的差异，给后续降噪处理造成不便。

实用新型内容

本申请提供了一种麦克风阵列器件与终端设备，以降低麦克风阵列中各个麦克风之间的电声特性的差异，方便后续降噪处理。

本申请的第一方面提供了一种麦克风阵列器件，其包括：

基板；

至少两个麦克风单元，连接于所述基板的表面，所述麦克风单元包括拾音膜片；

所述基板上设有拾音孔，所述拾音孔与所述麦克风单元一一对应，所述拾音孔的两端分别贯穿所述基板的两个表面，且所述拾音孔的一端正对所述拾音膜片。

上述麦克风阵列器件包括基板和至少两个麦克风单元，麦克风单元连接于基板的表面；麦克风单元包括拾音膜片，拾音膜片用于拾取外部声音信号；基板上设有拾音孔，拾音孔与麦克风单元一一对应，拾音孔的两端分别贯穿基板的两个表面，且拾音孔的一端正对拾音膜片，通过拾音孔形成进声通道，将外部声音信号传送至拾音膜片；也就是说，至少两个麦克风单元共同连接于同一个基板上，形成具有多个声音处理单元的麦克风阵列器件，且多个麦克风单元的拾音孔均设置在同一个基板上，从而减小麦克风单元之间的差异，提高麦克风单元的一致性。

可选地，所述基板包括相对设置的第一面和第二面；

所述麦克风单元连接于所述第一面，所述拾音孔的两端分别贯穿所述第一面与所述第二面。

可选地，所述拾音孔沿垂直于所述第一面的方向延伸，直至贯穿所述第一面和所述第二面，也就是说，拾音孔可以设置成直线型，形成直线结构的进声通道，避免声音信号在传输过程中产生损失。

可选地，所述基板包括第一面和第三面，所述第三面连接于所述第一面的一侧；

所述麦克风单元连接于所述第一面，所述拾音孔的两端分别贯穿所述第一面和所述第三面，使拾音孔的进口端位于面积较小的侧面，避免终端设备的主板遮挡进口端。

可选地，所述拾音孔包括相互连接的第一段和第二段；

所述第一段沿垂直于所述第一面的方向延伸并贯穿所述第一面；

所述第二段沿垂直于所述第三面的方向延伸并贯穿所述第三面；

也就是说，拾音孔可以设置成折线型，可以根据需要改变拾音孔的进口端的位置，提高拾音孔设置的灵活性。

可选地，所述麦克风阵列器件包括两个麦克风单元，所述拾音膜片位于所述麦克风单元相互远离的一侧，以增大两个拾音膜片之间的距离，提高降噪处理的准确性。

可选地，所述拾音孔设置成折线型，且所述拾音孔朝向两个所述拾音膜片相互远离的方向折弯，增大了拾音孔的进口端之间的距离，从而进一步增大了两个拾音膜片之间的声音信号接收距离，提高了降噪处理的准确性。

可选地，所述麦克风阵列器件还包括外壳，所述外壳包围至少两个所述麦克风单元，并连接于所述基板的表面。通过设置外壳对麦克风单元形成防护，防止外部其他声音信号对麦克风单元形成干扰或产生物理损坏；此外，多个麦克风单元位于同一个外壳内，还能够增加多个麦克风单元之间的一致性。

可选地，所述麦克风单元还包括内壳，所述内壳连接于所述基板，所述拾音膜片容纳于所述内壳与所述基板围成的腔体内。

本申请的第二方面提供了一种终端设备，其包括主板，还包括本申请提供的任意一种麦克风阵列器件；

所述基板连接于所述主板。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例提供的麦克风阵列器件的一种结构示意图；

图2为本申请实施例提供的麦克风阵列器件的另一种结构示意图；

图3为图1中基板的结构示意图；

图4为图2中基板的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的麦克风阵列器件中基板的焊点的一种布局结构示意图；

图6为本申请实施例提供的麦克风阵列器件中基板的焊点的另一种布局结构示意图；

图7为本申请实施例提供的麦克风阵列器件中麦克风单元的结构示意图。

附图标记：

1-基板；

10-拾音孔；

100-进口端；

102-出口端；

104-第一段；

106-第二段；

12-第一面；

14-第二面；

140-焊点；

16-第三面；

2-麦克风单元；

20-拾音膜片；

22-专用集成电路；

24-内壳；

3-外壳。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

本申请实施例提供了一种终端设备，其包括主板和麦克风阵列器件，麦克风阵列器件通过基板1连接于主板，通过麦克风阵列器件拾取外部声音信号，并将声音信号转换为电信号之后，传递至终端设备的主板，进行后续处理。该终端设备可以为蓝牙耳机、通话手环或助听器等具有通话功能的终端设备，以拾取外部声音，并将外部声音转换为电信号；通话场景包括但不限于室内通话场景、户外通话场景、车载通话场景。

如图1-图7所示，本申请实施例提供的麦克风阵列器件包括基板1和至少两个(下文简称多个)麦克风单元2。基板1可以为基础印刷电路板(printed circuit board，PCB)，其用于连接终端设备的电路板，从而将麦克风阵列器件的信号传输到终端设备进行后续处理；麦克风单元2为能够进行声电转换的声音处理单元，其可以接收外部声音信号，并将声音信号转换为电流信号，该电流信号可以为模拟信号，也可以为数字信号。

如图1和图2所示，麦克风单元2连接于基板1的表面，麦克风单元2包括拾音膜片20，拾音膜片20用于拾取外部声音信号；基板1上设有拾音孔10，拾音孔10与麦克风单元2一一对应，拾音孔10的两端分别贯穿基板1的两个表面，且拾音孔10的一端正对拾音膜片20，通过拾音孔10形成进声通道，将外部声音信号传送至拾音膜片20；也就是说，至少两个麦克风单元2共同连接于同一个基板1上，形成具有多个声音处理单元的麦克风阵列器件，且多个麦克风单元2的拾音孔10均设置在同一个基板1上，从而减小麦克风单元2之间的差异，提高麦克风单元2的一致性。

另外，多个麦克风单元2共同连接于同一个基板1上，使麦克风阵列器件具有较小的体积，相比于多个单独的麦克风的布置形式，其能够节省架构堆叠体积，易于结构布局。此外，当麦克风与终端设备的主体连接时，需要进行密封和防水设计，以减少漏音，并防止麦克风受潮损坏，多个麦克风单元2共同连接于同一个基板1上，使多个麦克风单元2通过同一个连接界面连接于终端设备的主板，从而能够减少密封界面，并节省防水结构和物料，降低成本并简化生产工艺。

具体地，本申请实施例提供的麦克风阵列器件可以采用波束成形降噪算法(Beamforming降噪算法)进行降噪处理，具体如下：正常的声音信号形成近距离语音，其到达多个拾音孔10的幅度、相位差异较大；风声等噪音形成远距离噪声，其到达多个拾音孔10的幅度、相位基本相当；Beamforming降噪算法利用语音和噪声分别到达多个拾音孔10的幅度和相位差异，对波形信号进行分频相减运算，然后再进行频段集成的处理，从而实现在保留语音的同时，消除噪声的效果。

进一步地，请继续参考图1和图2，麦克风阵列器件还包括外壳3，外壳3设置成具有开口的杯状结构，外壳3包围至少两个麦克风单元2，并连接于基板1的表面，即外壳3与基板1之间形成腔体，多个麦克风单元2共同容纳于外壳3与基板1围成的腔体内，使多个麦克风单元2位于同一个外壳3内，还能够增加多个麦克风单元2之间的一致性。通过设置外壳3对麦克风单元2形成防护，防止外部其他声音信号对麦克风单元2形成干扰；通过设置外壳3使多个麦克风单元2与基板1形成一个整体，防止外部其他部件对麦克风单元2产生物理损坏。

具体地，请继续参考图1和图2，本申请实施例提供的麦克风阵列器件可以包括多个麦克风单元2，多个麦克风单元2可以排列呈矩形阵列或环形阵列等阵列形式。多个麦克风单元2之间应尽可能靠近设置，多个麦克风单元2中的拾音膜片20应尽可能相互远离。

在一种实施例下，麦克风阵列器件包括两个麦克风单元2，两个麦克风单元2相邻设置，以减小麦克风阵列器件的尺寸；拾音膜片20位于麦克风单元2相互远离的一侧，例如，两个麦克风单元2可以镜面对称设置，以增大两个拾音膜片20之间的距离，提高降噪处理的准确性。

进一步地，拾音孔10设置成折线型，且拾音孔10分别朝向两个拾音膜片20相互远离的方向折弯，增大了拾音孔10的进口端100之间的距离，从而进一步增大了两个拾音膜片20之间的声音信号接收距离，提高了降噪处理的准确性。

具体地，参见图3和图4，上述基板1包括第一面12、第二面14和第三面16；麦克风单元2连接于第一面12，第二面14和第一面12沿基板1的厚度方向相对设置，第二面14用于连接终端设备的主板；第三面16位于第一面12的一侧，且第一面12和第二面14通过第三面16相连接。本实施例中第三面16可以与第一面12和第二面14为大致垂直的关系。

进一步地，拾音孔10的两端分别为进口端100和出口端102；出口端102贯穿第一面12，且正对拾音膜片20，以将声音传递至拾音膜片20；进口端100贯穿第二面14或第三面16，以拾取外部声音；进口端100和出口端102之间可以通过任意适当的结构形式相互连接，例如直线、折线或曲线等，只要能够使进口端100和出口端102相互连通，形成进声通道即可。

如图3所示，在一种实施例下，拾音孔10的两端分别贯穿第一面12与第二面14，也就是说，出口端102贯穿第一面12，进口端100贯穿第二面14，以减小拾音孔10的两端之间的距离，防止声音信号丢失。

进一步地，拾音孔10可以沿垂直于第一面12的方向延伸，直至贯穿第一面12和第二面14，也就是说，进口端100和出口端102之间以直线形式相互连接，拾音孔10可以设置成直线型，形成直线结构的进声通道，避免声音信号在传输过程中产生损失。

如图4所示，在另一种实施例下，拾音孔10的两端分别贯穿第一面12和第三面16，也就是说，出口端102贯穿第一面12，进口端100贯穿第三面16，以使进口端100位于面积较小的侧面，避免进口端100影响到第二面14上焊点的布置，且避免终端设备的主板遮挡进口端100。

进一步地，拾音孔10包括相互连接的第一段104和第二段106；第一段104沿垂直于第一面12的方向延伸并贯穿第一面12；第二段106沿垂直于第三面16的方向延伸并贯穿第三面16。也就是说，拾音孔10可以设置成折线型，可以根据需要改变拾音孔10的进口端100的位置，提高拾音孔10设置的灵活性。

具体地，参考图5和图6，第二面14用于连接终端设备的主板，第二面14上可以设置多个焊点140，通过该焊点140将基板1固定于终端设备的主板，并将基板1的电信号传递至终端设备的主板，进行后续处理。例如，当基板1输出的电信号为模拟信号时(参见图5)，第二面14上可以设置接地点(GND)和麦克风输出信号点(Mic+和Mic-)；当基板1输出的电信号为数字信号时(参见图6)，第二面14上可以设置接地点(GND)、数据输出点(data)内部时钟点(clk)、内部供电点(vdd)和左右声道控制点(l/r)。

其中，本申请实施例中的麦克风单元2可以为MEMS麦克风，MEMS麦克风是基于MEMS技术制造的麦克风，简单的说就是一个电容器集成在微硅晶片上，可以采用表贴工艺进行制造，能够承受很高的回流焊温度，容易与CMOS工艺及其它音频电路相集成，并具有改进的噪声消除性能与良好的RF及EMI抑制能。MEMS麦克风的全部潜能还有待挖掘，但是采用这种技术的产品已经在多种应用中体现出了诸多优势，特别是中高端手机应用中。

如图7所示，麦克风单元2包括拾音膜片20，拾音膜片20可以为MEMS(microelectromechanical system)膜片，外部声音会引起空气的震动，空气的震动通过拾音孔10传递至拾音膜片20，引起拾音膜片20振动，并转换为微弱的电流信号，电流信号进一步形成电信号输出到基板1。

进一步地，麦克风单元2还可以包括内壳24，内壳24设置成具有开口的杯状结构，内壳24连接于基板1，拾音膜片20容纳于内壳24与基板1围成的腔体内，以防止外部干扰，也就是说，避免其他原因引起的空气振动，导致拾音膜片20产生振动。

进一步地，麦克风单元2还可以包括专用集成电路(application specificintegrated circuit，ASIC芯片)22，专用集成电路22与拾音膜片20之间通过金线连接，并共同容纳于内壳24与基板1围成的腔体内，通过专用集成电路对拾音膜片20的微弱电流信号进一步处理形成电信号，然后再以电信号的形式输出到基板1。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种麦克风阵列器件，其特征在于，包括：

基板；

至少两个麦克风单元，连接于所述基板的表面，所述麦克风单元包括拾音膜片；

所述基板上设有拾音孔，所述拾音孔与所述麦克风单元一一对应，所述拾音孔的两端分别贯穿所述基板的两个表面，且所述拾音孔的一端正对所述拾音膜片。

2.根据权利要求1所述的麦克风阵列器件，其特征在于，所述基板包括相对设置的第一面和第二面；

所述麦克风单元连接于所述第一面，所述拾音孔的两端分别贯穿所述第一面与所述第二面。

3.根据权利要求2所述的麦克风阵列器件，其特征在于，所述拾音孔沿垂直于所述第一面的方向延伸，直至贯穿所述第一面和所述第二面。

4.根据权利要求1所述的麦克风阵列器件，其特征在于，所述基板包括第一面和第三面，所述第三面连接于所述第一面的一侧；

所述麦克风单元连接于所述第一面，所述拾音孔的两端分别贯穿所述第一面和所述第三面。

5.根据权利要求4所述的麦克风阵列器件，其特征在于，所述拾音孔包括相互连接的第一段和第二段；

所述第一段沿垂直于所述第一面的方向延伸并贯穿所述第一面；

所述第二段沿垂直于所述第三面的方向延伸并贯穿所述第三面。

6.根据权利要求1所述的麦克风阵列器件，其特征在于，所述麦克风阵列器件包括两个麦克风单元，所述拾音膜片位于所述麦克风单元相互远离的一侧。

7.根据权利要求6所述的麦克风阵列器件，其特征在于，所述拾音孔设置成折线型，且所述拾音孔朝向两个所述拾音膜片相互远离的方向折弯。

8.根据权利要求1-7任一项所述的麦克风阵列器件，其特征在于，所述麦克风阵列器件还包括外壳，所述外壳包围至少两个所述麦克风单元，并连接于所述基板的表面。

9.根据权利要求1-7任一项所述的麦克风阵列器件，其特征在于，所述麦克风单元还包括内壳，所述内壳连接于所述基板，所述拾音膜片容纳于所述内壳与所述基板围成的腔体内。

10.一种终端设备，包括主板，其特征在于，还包括权利要求1-9任一项所述的麦克风阵列器件；

所述基板连接于所述主板。

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