CN213694057U - 麦克风模组和听戴设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种麦克风模组和听戴设备，麦克风模组包括：密封件，密封件内部形成有腔体，密封件开设有连通腔体与外部环境的麦克风导音孔；麦克风本体，位于密封件的腔体内，麦克风本体设置有麦克风孔；阻尼件，位于麦克风导音孔与麦克风孔之间的声音传导路径。在模组设置阻尼件，且阻尼件位于密封件的麦克风导音孔到麦克风本体的麦克风孔之间的声音传导路径上，通过采用阻尼件加上麦克风导音孔的设计，有外部的气流干扰时可降低风噪对麦克风本体的振膜的直接影响，提高了使用可靠性。

Description

麦克风模组和听戴设备

技术领域

本申请涉及语音交互设备技术领域，特别是涉及一种麦克风模组和听戴设备。

背景技术

目前在听戴产品上，不论是主动降噪耳机、通话耳机或是辅助听觉耳机，都需要凭借麦克风拾取语音或是外部噪声进行讯号处理，麦克风本身作为拾取声音的器件，其工作的原理是将由进声孔传来的声音信号，透过电容改变或压电转换的方式转换为电信号。然而有的用户使用场景并不是在室内，而是在室外或是行动中，所以经常会受到外部的气流干扰，也就是风产生的气流流动，会穿过产品的结构对麦克风的振膜变形，产生非线性的形变，进而导致麦克风放大此干扰声形成风噪，再透过扬声器放大，或是传递到受话者那端去。

传统的听戴产品在组装时，是采用将麦克风在其单体的外侧套上硅胶套，将麦克风单体与外壳做隔离，来达到一定减缓振动与气密的作用。然而这种听戴产品无法减少风对麦克风特性的影响，存在有外部的气流干扰时使用可靠性低的缺点。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种有外部的气流干扰时可提高使用可靠性的麦克风模组和听戴设备。

一种麦克风模组，包括：

密封件，所述密封件内部形成有腔体，所述密封件开设有连通所述腔体与外部环境的麦克风导音孔；

麦克风本体，位于所述密封件的腔体内，所述麦克风本体设置有麦克风孔；

阻尼件，位于所述麦克风导音孔与所述麦克风孔之间的声音传导路径。

在其中一个实施例中，所述阻尼件为单层或多层的阻尼层，所述阻尼层为交织网布结构的阻尼层。

在其中一个实施例中，所述阻尼件为多层的阻尼层，且各层阻尼层之间疏密交错设置；或

所述阻尼件为多层的阻尼层，且各层阻尼层之间利用阻尼层部分区域挖空形成腔体管道。

在其中一个实施例中，所述密封件的内壁设置有弯曲导通结构，所述弯曲导通结构连通所述麦克风导音孔与所述麦克风孔，形成所述声音传导路径。

在其中一个实施例中，所述密封件为胶件或金属壳体。

在其中一个实施例中，所述密封件为金属壳体，且所述金属壳体包括第一壳体和与所述第一壳体匹配的第二壳体。

在其中一个实施例中，还包括缓冲件，所述缓冲件位于所述密封件的腔体内所述声音传导路径之外的区域。

在其中一个实施例中，麦克风模组还包括基座，所述基座位于所述密封件的腔体内，用于固定所述麦克风本体。

在其中一个实施例中，所述麦克风本体为硅麦克风或ECM麦克风。

一种听戴设备，包括上述的麦克风模组。

上述麦克风模组和听戴设备，在模组设置阻尼件，且阻尼件位于密封件的麦克风导音孔到麦克风本体的麦克风孔之间的声音传导路径上，通过采用阻尼件加上麦克风导音孔的设计，有外部的气流干扰时可降低风噪对麦克风本体的振膜的直接影响，提高了使用可靠性。

附图说明

图1为一实施例中麦克风模组的结构图；

图2为一实施例中麦克风模组的结构示意图；

图3为一实施例中麦克风模组的剖面示意图；

图4为另一实施例中麦克风模组的结构示意图；

图5为另一实施例中麦克风模组的剖面图；

图6为再一实施例中麦克风模组的结构示意图；

图7为再一实施例中麦克风模组的剖面图；

图8为又一实施例中麦克风模组的结构示意图；

图9为又一实施例中麦克风模组的剖面图；

图10为又一实施例中麦克风模组的结构示意图；

图11为又一实施例中麦克风模组的结构示意图；

图12为又一实施例中麦克风模组的结构示意图；

图13为一实施例中现有麦克风模组与本申请麦克风模组的噪音对比示意图；

图14为一实施例中现有麦克风模组与本申请麦克风模组的频率响应对比示意图。

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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语包括相关所列项目的任何及所有组合。

风本身是一个乱流、紊流(Turbulent Flow)，而麦克风本身的拾音原理是利用其振膜(Diaphragm)随着外部的声波(Pressure Wave)在不同的频率所产生的压力变化，将声音的振动转化为电讯号。因为风会从麦克风孔直接灌入结构，造成麦克风振膜的变形，导致风噪的形成。当风噪进入时，风会产生一个不稳定的压力场变化，直接导致振膜的变形，而非稳定的压力波，转化为非线性的电讯号传出，再透过耳机或是播放器播出，也就是我们所听到的风噪。现有的降噪耳机，主要是依赖在产线上组装耳机内的降噪麦克风，一但麦克风本身的组装没有做好气密，或是在结构上出现了缝隙，就会造成麦克风产生许多变异。而由于麦克风本身要接收噪音，也需要处理语音讯息，加上大部分的使用场景在户外时，风噪就会是一个影响产品性能很重要的关键因素。

基于此，本申请提出一种新的降风噪麦克风模组结构设计，使其在不同的场景应用或产品上，透过物理机制来减少风对麦克风特性的影响，一方面可以简化产品的结构设计，另一方面也可以提高生产的良率与测试控制。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种麦克风模组，包括密封件100、麦克风本体200和阻尼件300，密封件100内部形成有腔体，密封件100开设有连通腔体与外部环境的麦克风导音孔；麦克风本体200位于密封件100的腔体内，麦克风本体200设置有麦克风孔；阻尼件300位于麦克风导音孔与麦克风孔之间的声音传导路径。其中，阻尼件300可以是设置在密封件100的腔体内，也可以是设置在密封件100的麦克风导音孔与外侧的防水件之间，只要位于声音传导路径上即可。

其中，密封件100可以是采用塑胶制作而成，也可以是利用金属冲压制作而成。通过对密封件100的结构进行密封设计，确保声音仅通过开设的麦克风导音孔传入，并沿声音传导路径经过阻尼件300传输到麦克风本体200的麦克风孔。麦克风本体200的类型也不是唯一的，可以是硅麦克风或ECM(Electret Capacitance Microphone，驻极体电容器麦克风)。麦克风本体200包含有麦克风感测器、麦克风ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)以及电路板等，电路板具体为PCB(Printed CircuitBoard，制电路板)板，可以是硬PCB板，或是可弯曲的PCB板。麦克风分为上出音与下出音两种，根据麦克风的出音方式不同，麦克风本体200上的麦克风孔的设置位置也会有所不同，可在密封件100靠近麦克风孔的那一侧壁上开设麦克风导音孔，并在麦克风导音孔与麦克风孔之间的声音传导路径上设置阻尼件300。

具体地，可通过对密封件100内部结构进行改进，使得麦克风导音孔与麦克风孔之间为非直线的声音传导路径，可进一步抑制风噪。具体地，形成非直线的声音传导路径的方式也并不唯一，在一个实施例中，密封件100的内壁设置有弯曲导通结构，弯曲导通结构连通麦克风导音孔与麦克风孔，形成声音传导路径。可以理解，弯曲导通结构的具体结构并不是唯一的，只需是能够形成非直线的声音传导路径的结构均可。

在其他实施例中，也可以不是针对声音传导路径进行调整，而是调整麦克风模组的进出风管道路径与麦克风孔的关系，从而抑制风噪。例如，可以是在密封件100上设计多个麦克风导音孔，当存在外部气流时，产生的风会从其中一部分麦克风导音孔(作为进风孔)导入并从另一部分麦克风导音孔(作为出风孔)导出，形成一个进风与出风的管道路径，可将麦克风孔设计成在此管道路径周围的开孔，却不直接面对进风或出风管道，从而使得从麦克风导音孔进入的声音波经阻尼件300传递到麦克风孔，而由进风孔进入的风则从出风孔排出。

阻尼件300可设计为单层结构，也可以是设计为多层结构，在一个实施例中，阻尼件300为单层或多层的阻尼层，阻尼层为交织网布结构的阻尼层。其中，阻尼层可以是采用复合材料，例如均匀聚酯单丝交织形成带有声学通道的网布结构，阻尼层的开孔面积和网格厚度也可根据实际需求进行设置。具体地，本实施例中，阻尼件300为多层的阻尼层，且各层阻尼层之间疏密交错设置。阻尼层贴在麦克风导音孔以及麦克风孔之间，也就是声音的传导路径上。将各层阻尼层疏密交错设置，阻尼层之间也存在腔体，相邻两层阻尼层的疏密程度不同，通过不同的阻尼系数来调整频响特性，从而利用腔体变化抑制风噪的行成。此外，在另一个实施例中，也可以是将阻尼件设计为多层的阻尼层，且各层阻尼层之间利用阻尼层部分区域挖空形成腔体管道，同样可很好的消除风噪。

上述麦克风模组，在模组设置阻尼件300，且阻尼件300位于密封件100的麦克风导音孔到麦克风本体200的麦克风孔之间的声音传导路径上，通过采用阻尼件300加上麦克风导音孔的设计，有外部的气流干扰时可降低风噪对麦克风本体200的振膜的直接影响，提高了使用可靠性。

在一个实施例中，如图2和图3所示，密封件100为胶件110。胶件的目有多重用途，可将胶件110镶嵌于麦克风本体200上，并提供气密以及隔离声音的功能。具体地，本实施例中，胶件110本身开设有麦克风导音孔102，用于导入外部的声音。通过对胶件110的厚度或结构进行设计，确保声音只能从特定设计的麦克风导音孔102通过阻尼件300进到麦克风本体200的麦克风孔，而不会从麦克风模组的其他地方泄漏进去。阻尼件300加上麦克风导音孔102的设计，主要有两个目的：一是用来降低风噪对麦克风的振膜的直接影响，另一方面是用来调整麦克风的频率响率特征，用来搭配听戴设备的算法进行运算，通过信号处于优化减少杂音。

在另一个实施例中，如图4和图5所示，密封件100为金属壳体120。金属壳体120具体可以是铁壳，或其他金属材质的壳体。可以理解，密封件100采用金属壳体120的功能与采用胶件110相同，仅仅是制程的不同。其中，胶件110可通过模具制作而成，金属壳体120可通过冲压制程生成，而阻尼件300和麦克风导音孔的原理均相同。

进一步地，在一个实施例中，如图6和图7所示，密封件100为金属壳体120，且金属壳体120包括第一壳体122和与第一壳体122匹配的第二壳体124。具体地，以第二壳体124为下盖，第一壳体122为上盖为例，可在第二壳体124内安装好麦克风本体200和阻尼件300后，再将第一壳体122与第二壳体124密封。本实施例中，可根据产品需求将金属壳体120设计为上盖加下盖的结合方式，方便组装。

在一个实施例中，麦克风模组还包括缓冲件，缓冲件位于密封件100的腔体内声音传导路径之外的区域。缓冲件可以是硅胶套，或采用其他缓冲材料。具体地，可在麦克风本体200的PCB板上，或者其他非声音传导路径上的区域设置缓冲件，用于减少震动，以及提高气密性。

此外，在一个实施例中，如图8和图9所示，麦克风模组还包括防水件400，防水件400设置于密封件100的麦克风导音孔。具体地，防水件400也可采用阻尼层，并设置在第一壳体122的麦克风导音孔处。通过在密封件100的麦克风导音孔处设置防水件400，可提高麦克风模组的防水性能。可以理解，当阻尼件300也设置在密封件100的麦克风导音孔处时，可以是采用多层阻尼层结构，同时实现抑制风噪和防水的功能。

在一个实施例中，还包括基座，基座位于密封件100的腔体内，用于固定麦克风本体200。具体地，基座可采用微型结构形成并安装在密封件100内，用来支撑麦克风本体200的PCB板，吸收震动，减少因用户运动产生的干扰。此外，基座也可以是设计为多孔洞或长条排列等结构，从而进一步地抑制风噪。

在一个实施例中，如图10所示，密封件100内壁的弯曲导通结构，包括连通麦克风导音孔102的凹槽，麦克风导音孔102的数量为多个。麦克风本体200的麦克风孔202在凹槽的投影位于多个麦克风导音孔102之间，可将多个麦克风导音孔102分为两组进行设计，并使得麦克风孔202在凹槽的投影位于两组麦克风导音孔102中间的区域，在凹槽中设置多层阻尼层(图中未示出)，由麦克风导音孔102传入的声音进入到凹槽后，经过多层阻尼层传播最后被麦克风本体200上的麦克风孔202接收。可以理解，在其他实施例中，密封件100内壁也可不设置凹槽，例如密封件100开设麦克风导音孔102的部分为等厚度设计，然后使麦克风本体200的麦克风孔202在密封件100内壁的投影在多个麦克风导音孔102之间，以及在密封件100内壁与麦克风本体200中间的腔体部分设置多层阻尼层，同样可使由麦克风导音孔102传入的声音经过多层阻尼层传播最后被麦克风本体200上的麦克风孔202接收。

在另一实施例中，如图11和图12所示，密封件100内壁的弯曲导通结构，包括凹槽，以及在凹槽内沿同一圆设置的多个弧状结构140。以弧状结构140的数量为两个为例，两个弧状结构140之间的缺口连通圆内的凹槽部分和圆外的凹槽部分，圆外的凹槽部分与麦克风导音孔102连通，麦克风本体200的麦克风孔202在凹槽的投影位于圆内的凹槽部分，具体与圆心位置重合。可在圆内和圆外的凹槽部分设置多层阻尼层(图中未示出)，由麦克风导音孔102传入的声音，由圆外的凹槽部分经过多层阻尼层从弧状结构104之间的缺口进入圆内的凹槽部分，然后再经过多层阻尼层被麦克风本体200上的麦克风孔202接收。可以理解，在其他实施例中，也可以是采用多个条状结构将密封件100内壁上的凹槽隔开成两个区域，以使麦克风导音孔102传入的声音从其中一个区域绕到另一个区域后到达麦克风本体200上的麦克风孔202。

在一个实施例中，还提供了一种听戴设备，包括上述的麦克风模组。其中，听戴设备可以是耳机、带麦克风的眼镜、带麦克风的手表或其他具备麦克风功能的可穿戴设备。麦克风模组中，可以是设计一个或多个麦克风本体在模组上共存，麦克风本体安装在一个电路基板上，而麦克风孔，可能是透过电路基板上的孔进入麦克风孔—>下出音麦克风，也有可能直接接触麦克风盖—>上出音麦克风。

如图13所示为现有麦克风模组与本申请麦克风模组的噪音对比示意图，横轴表示频率，纵轴表示噪音值。曲线X1为现有麦克风模组因风噪产生的噪音，曲线Y1为本申请的麦克风模组因风噪产生的噪音，可以看到在频率100Hz-10kHz的频率范围内，平均降低了大约噪音20-25dB之间。

如图14所示为现有麦克风模组与本申请麦克风模组的频率响应对比示意图，横轴表示频率，纵轴表示频率响应。曲线X2为现有麦克风模组在频率响应上的特性，高频在5kHz之后产生了共振的特性，可能造成语音收音的失真与音质变调的结果。曲线Y2为本申请的麦克风模组在频率响应上的特性，可以看到经过本申请的设计，可以维持频率响应上的平坦特性。

上述听戴设备，在麦克风模组设置阻尼件，且阻尼件位于密封件的麦克风导音孔到麦克风本体的麦克风孔之间的声音传导路径上，通过采用阻尼件加上麦克风导音孔的设计，有外部的气流干扰时可降低风噪对麦克风的振膜的直接影响，提高了使用可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种麦克风模组，其特征在于，包括：

密封件，所述密封件内部形成有腔体，所述密封件开设有连通所述腔体与外部环境的麦克风导音孔；

麦克风本体，位于所述密封件的腔体内，所述麦克风本体设置有麦克风孔；

阻尼件，位于所述麦克风导音孔与所述麦克风孔之间的声音传导路径。

2.根据权利要求1所述的麦克风模组，其特征在于，所述阻尼件为单层或多层的阻尼层，所述阻尼层为交织网布结构的阻尼层。

3.根据权利要求1所述的麦克风模组，其特征在于，所述阻尼件为多层的阻尼层，且各层阻尼层之间疏密交错设置；或

所述阻尼件为多层的阻尼层，且各层阻尼层之间利用阻尼层部分区域挖空形成腔体管道。

4.根据权利要求1所述的麦克风模组，其特征在于，所述密封件的内壁设置有弯曲导通结构，所述弯曲导通结构连通所述麦克风导音孔与所述麦克风孔，形成所述声音传导路径。

5.根据权利要求1所述的麦克风模组，其特征在于，所述密封件为胶件或金属壳体。

6.根据权利要求1所述的麦克风模组，其特征在于，所述密封件为金属壳体，且所述金属壳体包括第一壳体和与所述第一壳体匹配的第二壳体。

7.根据权利要求1所述的麦克风模组，其特征在于，还包括缓冲件，所述缓冲件位于所述密封件的腔体内所述声音传导路径之外的区域。

8.根据权利要求1所述的麦克风模组，其特征在于，还包括基座，所述基座位于所述密封件的腔体内，用于固定所述麦克风本体。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的麦克风模组，其特征在于，所述麦克风本体为硅麦克风或ECM麦克风。

10.一种听戴设备，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的麦克风模组。

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