CN213694056U - 麦克风以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种麦克风和电子设备。其中，麦克风包括背极板和振膜；背极板包括板体和设于板体一表面的导电层，导电层包括间隔设置的第一导电区域和第二导电区域；振膜与板体间隔设置，并与导电层相对设置；第一导电区域与振膜形成第一电容结构，第二导电区域与振膜形成第二电容结构，所述第一电容结构和所述第二电容结构的电容变化率不同。本实用新型技术方案麦克风中，第一电容结构与第二电容结构的电容量不同，两者的电容变化率不同，以能够达到不同的灵敏度，进而两者的声音检测范围不同，从而达到扩大麦克风动态范围的目的。

Description

麦克风以及电子设备

技术领域

本实用新型涉及麦克风技术领域，特别涉及一种麦克风以及电子设备。

背景技术

随着科技的发展，微电机技术已经逐渐融入至麦克风的生产领域中，实现了各种传感器的微型化和低成本化，并且在智能终端设备中已经广泛使用。

麦克风的主要声学性能指标包括灵敏度，本底噪声和AOP(Acoustic OverloadPoint，指MIC的最大录音声压)。其中本底噪声决定着麦克风声音检测的下限，AOP决定着声音检测的上限，上下限的差值即为麦克风的动态范围。动态范围越大意味着麦克风可检测的声音范围越广，可应用的场景也就越多。而现有的麦克风的动态范围较小，可检测的声音范围较小。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种麦克风，旨在扩大麦克风的动态范围。

为实现上述目的，本实用新型提出的麦克风，包括背极板和振膜；所述背极板包括板体和设于所述板体一表面的导电层，所述导电层包括间隔设置的第一导电区域和第二导电区域；所述振膜与所述板体间隔设置，并与所述导电层相对设置；所述第一导电区域与所述振膜形成第一电容结构，所述第二导电区域与所述振膜形成第二电容结构，其中，所述第一电容结构和所述第二电容结构的电容变化率不同。

在本实用新型一实施例中，所述麦克风还包括支撑件，所述支撑件连接所述板体与所述振膜，所述支撑件位于所述第一导电区域与所述第二导电区域之间。

在本实用新型一实施例中，所述支撑件呈圆环状设置，所述第一导电区域位于所述支撑件的圆环结构内，所述第二导电区域位于所述支撑件的圆环结构外。

在本实用新型一实施例中，所述第一导电区域为圆形结构。

在本实用新型一实施例中，所述第二导电区域为环形结构。

在本实用新型一实施例中，所述支撑件包括多个连接段，所述多个连接段间隔设置以形成环状结构。

在本实用新型一实施例中，所述第一导电区域的面积与所述第二导电区域的面积相同或不同。

在本实用新型一实施例中，所述板体的相背对的两个表面均设有所述导电层；所述麦克风包括两个所述振膜，两个所述振膜分别设于所述板体的相对两侧，以分别与相应的所述导电层间隔相对设置。

在本实用新型一实施例中，所述麦克风还包括中心有空腔的衬底，所述背极板固定安装于所述衬底，所述振膜设于所述空腔内。

在本实用新型一实施例中，所述背极板呈圆形设置。

在本实用新型一实施例中，所述振膜呈圆形设置。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种电子设备，包括上述的麦克风；该麦克风包括背极板和振膜；所述背极板包括板体和设于所述板体一表面的导电层，所述导电层包括间隔设置的第一导电区域和第二导电区域；所述振膜与所述板体间隔设置，并与所述导电层相对设置；所述第一导电区域与所述振膜形成第一电容结构，所述第二导电区域与所述振膜形成第二电容结构，其中，所述第一电容结构和所述第二电容结构的电容变化率不同。

本实用新型技术方案麦克风中，背极板包括板体和设于板体一表面设置导电层，导电层包括间隔设置的第一导电区域和第二导电区域，振膜与板体间隔设置，并与导电层相对设置，以形成电容结构。该第一导电区域与振膜形成第一电容结构，第二导电区域与振膜形成第二电容结构，所述第一电容结构和所述第二电容结构的电容变化率不同，使得第一电容结构与第二电容结构的电容量不同，两者的电容变化率不同，以能够达到不同的灵敏度，进而两者的声音检测范围不同，从而达到扩大麦克风动态范围的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型麦克风一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型麦克风中导电层与支撑件一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型麦克风另一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型麦克风中导电层与支撑件另一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	背极板	200	振膜
110	板体	300	支撑件
				120	导电层	310	连接段
121	第一导电区域	400	衬底
				122	第二导电区域

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种麦克风。

在本实用新型实施例中，如图1和图2所示，该麦克风包括背极板100和振膜200。

背极板100包括板体110和设于板体110一表面的导电层120，该导电层120包括间隔设置的第一导电区域121和第二导电区域122；振膜200与板体110间隔设置，并与导电层120相对设置。第一导电区域121与振膜200形成第一电容结构，第二导电区域122与振膜200形成第二电容结构，其中，所述第一电容结构和所述第二电容结构的电容变化率不同。

麦克风是用于接收声音的设备，而声音在传播的过程中是通过振动传播的，背极板100与振膜200间隔设置，振膜200与板体110表面的导电层120相对设置，使得振膜200与导电层120之间形成电容结构，当声音传导至振膜200时，空气的振动会带动振膜200振动，进而改变振膜200与导电层120之间的电容大小，实现将声信号转变为电信号的效果。

导电层120包括间隔设置的第一导电区域121和第二导电区域122，则振膜200与第一导电区域121以及第二导电区域122分别形成第一电容结构和第二电容结构，第一电容结构的电容量与第二电容结构的电容量不同，从而两者的电容变化率不同，以能够达到不同的灵敏度，进而两者的声音检测范围不同，从而达到扩大麦克风动态范围的目的。

可以理解的，第一导电区域121与第二导电区域122的面积大小可根据实际情况而定，如可以是第一导电区域121的面积大于第二导电区域122的面积，也可以是第二导电区域122的面积大于第一导电区域121的面积，两导电区域的面积还可以设置为相同，只要两个电容结构的电容变化率不同，即可实现不同的灵敏度。在实际应用过程中，第一导电区域121与第二导电区域122的位置以及形状可根据实际情况而定，如可以是圆形、环形、矩形或者其它异形形状等，两者可以是并排间隔设置，也可以是环形包围式间隔设置等。本实施例中，考虑到麦克风产品的形状结构以及通用性，该背极板100可采用圆形结构设置，振膜200也可采用圆形结构设置。

可选地，该导电层120和振膜200可采用多晶硅导电材料。板体110可采用氧化硅绝缘材料。

本实用新型技术方案麦克风中，背极板100包括板体110和设于板体110一表面设置导电层120，导电层120包括间隔设置的第一导电区域121和第二导电区域122，振膜200与板体110间隔设置，并与导电层120相对设置，以形成电容结构。该第一导电区域121与振膜200形成第一电容结构，第二导电区域122与振膜200形成第二电容结构，，从而使得第一电容结构与第二电容结构的电容量不同，两者的电容变化率不同，以能够达到不同的灵敏度，进而两者的声音检测范围不同，从而达到扩大麦克风动态范围的目的。

为了使得麦克风整体结构的稳定性，参照图1和图2，在本实用新型一实施例中，所述麦克风还包括支撑件300，所述支撑件300连接所述板体110与所述振膜200，所述支撑件300位于所述第一导电区域121与所述第二导电区域122之间。

可以理解的，支撑件300起到连接支撑的作用，通过将振膜200安装在板体110上，减小了封装应力对振膜200的影响。支撑件300位于第一导电区域121与第二导电区域122之间，可以理解为板体110对应支撑件300的位置是没有设置导电结构的，防止第一电容结构与第二电容结构之间相互干扰。可选地，支撑件300可采用氧化硅绝缘材料，以起到固定支撑作用的同时，不会造成两侧的电容干扰。

在本实用新型一实施例中，参照图1和图2，所述支撑件300呈圆环状设置，所述第一导电区域121位于所述支撑件300的圆环结构内，所述第二导电区域122位于所述支撑件300的圆环结构外。

在实际应用过程中，为了适应麦克风的整体结构同时为了方便制造，该支撑件300可设置成圆环状，以将第一导电区域121和第二导电区域122分别隔在支撑件300的圆环结构的内外两侧，如第一导电区域121设于圆环结构内，第二导电区域122设于圆环结构的外围，通过与振膜200相对设置，以形成灵敏度不同的第一电容结构和第二电容结构。

可以理解的，第一导电区域121与第二导电区域122被分隔在圆环结构的内外两侧，其两者的形状可根据实际情况而定，本实施例中，为了进一步提高麦克风的性能，该第一导电区域121可设置为圆形结构，以与支撑件300的圆环结构的内侧形状相适配，第二导电区域122可设置为环形结构，以与支撑件300的圆环结构的外侧形状相适配，从而达到提高第一导电区域121与第二导电区域122的面积的目的，增大麦克风的灵敏度。

本实施例中，支撑件300呈圆环状设置，使得振膜200与板体110之间的连接更加平稳均衡，进一步提高了麦克风结构的稳定性。

可选地，参照图1至图4，所述支撑件300包括多个连接段310，所述多个连接段310间隔设置以形成环状结构。本实施例中，通过将支撑件300设置为多个连接段310间隔设置，以使得振膜200具有更大的振动活动空间，进一步提高了麦克风的灵敏度。

在本实用新型一实施例中，参照图1至图4所述第一导电区域121的面积大于所述第二导电区域122的面积。

可以理解的，第一导电区域121与振膜200形成第一电容结构，第二导电区域122与振膜200形成第二电容结构，而第一导电区域121的面积大于第二导电区域122的面积，则第一电容结构的电容量大于第二电容结构的电容量，相应的第一电容结构的电容变化率大于第二电容结构的电容变化率，从而第一电容结构的灵敏度高于第二电容结构的灵敏度，则当需要检测低声压时，启用灵敏度高的第一电容结构；当需要检测检测高声压时，启用灵敏度低的第二电容结构，进而实现了扩大麦克风动态范围的功能。

为了进一步提高麦克风的性能，参照图3和图4在本实用新型一实施例中，所述板体110的相背对的两个表面均设有所述导电层120；所述麦克风包括两个所述振膜200，两个所述振膜200分别设于所述板体110的相对两侧，以分别与相应的所述导电层120间隔相对设置。

本实施例中，通过在背极板100的相对两侧均间隔设置振膜200，同时在背极板100的两表面上均设置导电层120，可以理解的，板体110两侧的导电层120均包括间隔设置的第一导电区域121和第二导电区域122，则相应的板体110两侧均形成了第一电容结构和第二电容结构，从而形成了差分电容结构，进一步提高了麦克风芯片的性能。

进一步地，参照图1和图3，所述麦克风还包括中心有空腔的衬底400，所述背极板100固定安装于所述衬底400，所述振膜200设于所述空腔内。

衬底400起到安装支撑的作用，背极板100固定安装在衬底400上，保证了麦克风结构的稳定性，振膜200位于空腔位置，以保证振膜200振动的空间。同时在前述实施例的基础上，振膜200通过支撑件300与板体110连接，而不与衬底400连接，从而使得在封装过程中，衬底400的形变应力不会影响到振膜200，达到降低振膜200受外应力的影响，提高麦克风的性能的效果。

本实用新型还提出一种电子设备，该电子设备包括麦克风，该麦克风的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种麦克风，其特征在于，包括：

背极板，所述背极板包括板体和设于所述板体一表面的导电层，所述导电层包括间隔设置的第一导电区域和第二导电区域；和

振膜，所述振膜与所述板体间隔设置，并与所述导电层相对设置；

所述第一导电区域与所述振膜形成第一电容结构，所述第二导电区域与所述振膜形成第二电容结构，所述第一电容结构和所述第二电容结构的电容变化率不同。

2.如权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述麦克风还包括支撑件，所述支撑件连接所述板体与所述振膜，所述支撑件位于所述第一导电区域与所述第二导电区域之间。

3.如权利要求2所述的麦克风，其特征在于，所述支撑件呈圆环状设置，所述第一导电区域位于所述支撑件的圆环结构内，所述第二导电区域位于所述支撑件的圆环结构外。

4.如权利要求3所述的麦克风，其特征在于，所述第一导电区域为圆形结构；和/或，所述第二导电区域为环形结构。

5.如权利要求3所述的麦克风，其特征在于，所述支撑件包括多个连接段，所述多个连接段间隔设置以形成环状结构。

6.如权利要求1至5任意一项所述的麦克风，其特征在于，所述第一导电区域的面积与所述第二导电区域的面积相同或不同。

7.如权利要求1至5任意一项所述的麦克风，其特征在于，所述板体的相背对的两个表面均设有所述导电层；所述麦克风包括两个所述振膜，两个所述振膜分别设于所述板体的相对两侧，以分别与相应的所述导电层间隔相对设置。

8.如权利要求1至5任意一项所述的麦克风，其特征在于，所述麦克风还包括中心有空腔的衬底，所述背极板固定安装于所述衬底，所述振膜设于所述空腔内。

9.如权利要求1至5任意一项所述的麦克风，其特征在于，所述背极板呈圆形设置；和/或，所述振膜呈圆形设置。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的麦克风。

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