CN213694145U - 骨声纹传感器模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种骨声纹传感器模组和电子设备，所述骨声纹传感器模组包括：基板；第一壳体，所述第一壳体的一端呈敞口设置，所述第一壳体的敞口端安装于所述基板，所述第一壳体与所述基板围合形成封装腔，所述第一壳体包括与所述基板相对设置的第一顶板；拾振单元，所述拾振单元设于所述封装腔内，所述拾振单元包括一端敞口的第二壳体、及设于所述第二壳体内的弹性拾振件，所述第二壳体的敞口端安装于所述基板或所述第一顶板，所述第二壳体上设有传振通孔；以及传感器单元，所述传感器单元包括安装于所述第二壳体外表面的传感器芯片，所述传感器芯片的背腔对应所述传振通孔设置。如此，可对拾振单元进行保护。

Description

骨声纹传感器模组和电子设备

技术领域

本实用新型涉及骨传导技术领域，特别涉及一种骨声纹传感器模组和电子设备。

背景技术

骨声纹传感器是利用人讲话时引起的头颈部骨骼的轻微振动，来把声音信号收集起来转为电信号的。由于它不同于传统麦克风的通过空气传导采集声音，所以可以在很嘈杂的环境里也可以把声音高清晰的传出来。在许多场合如火灾现场，带着防毒而具的消防人员不能用嘴直接对着麦克风讲话，因此此时可以利用骨声纹传感器。随着电子产品的发展，骨声纹传感器的应用越来越广泛。

相关技术中，骨声纹传感器包括拾振单元和传感器单元，拾振单元用于拾取外界的骨振动信号，并传递给传感器单元；传感器单元用于将振动信号转化为电信号。其中，传感器单元包括封装壳体、及设于封装壳体内的传感器芯片，拾振单元包括一端敞口的拾振壳体和安装于拾振壳体内的拾振膜，所述拾振壳体的敞口端安装于封装壳体的外表面。这样，由于拾振单元设于封装壳体外，使得拾振壳体容易受非正常外力作用而影响拾振膜的性能，如拾振壳体容易受外力变形，从而会影响拾振膜的性能。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种骨声纹传感器模组，旨在解决相关技术中，拾振单元的拾振壳体容易受非正常外力作用的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种骨声纹传感器模组，包括：

基板；

第一壳体，所述第一壳体的一端呈敞口设置，所述第一壳体的敞口端安装于所述基板，所述第一壳体与所述基板围合形成封装腔，所述第一壳体包括与所述基板相对设置的第一顶板；

拾振单元，所述拾振单元设于所述封装腔内，所述拾振单元包括一端敞口的第二壳体、及设于所述第二壳体内的弹性拾振件，所述第二壳体的敞口端安装于所述基板或所述第一顶板，所述第二壳体上设有传振通孔；以及

传感器单元，所述传感器单元包括安装于所述第二壳体外表面的传感器芯片，所述传感器芯片的背腔对应所述传振通孔设置。

可选地，所述第二壳体包括与所述基板或所述第一顶板相对的第二顶板，所述传振通孔开设于所述第二顶板，所述传感器芯片安装于所述第二顶板的外表面。

可选地，所述传感器单元还包括与所述传感器芯片电连接的ASIC芯片，所述ASIC芯片安装于所述第二顶板的外表面，或者，所述ASIC芯片安装于所述基板。

可选地，所述ASIC芯片通过连接线与所述基板电连接。

可选地，所述拾振单元还包括设于所述弹性拾振件的振动调节件。

可选地，所述弹性拾振件为振膜。

可选地，所述弹性拾振件包括设于所述第二壳体的壳壁的安装环、位于所述安装环内且与所述安装环间隔设置的拾振片、连接所述安装环与所述拾振片的连接臂、及设于所述安装环与所述拾振片之间的间隙内的弹性密封膜，所述振动调节件设于所述拾振片。

可选地，所述基板为电子设备的主控板。

可选地，所述第一壳体为金属壳体；和/或，

所述第一壳体上设有泄气孔。

本实用新型还提出一种电子设备，包括如上所述的骨声纹传感器模组。

本实用新型中，通过使第一壳体与基板围合形成封装腔，并使拾振单元设于封装腔内，可对拾振单元进行保护，以避免非正常外力直接作用到第二壳体上，以避免影响弹性拾振件的性能。而且，通过使传感器芯片安装于第二壳体的外表面，可降低对第一壳体的要求，而不用使第一壳体与基板构成三层PCB板结构，从而可降低成本。

特别对于“所述第二壳体的敞口端安装于基板”的方案，可进一步地提高对拾振单元的保护效果，可使得第一壳体远离振动敏感位置，从而可提高弹性拾振件的可靠性。

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为本实用新型骨声纹传感器模组一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型骨声纹传感器模组另一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型骨声纹传感器模组又一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型骨声纹传感器模组再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	骨声纹传感器模组	33	第二腔体
10	基板	34	第二顶板
				11	电连接部	35	第二围板
20	第一壳体	40	弹性拾振件
				21	封装腔	50	传感器芯片
22	第一顶板	51	背腔
				23	第一围板	52	感应膜
24	泄气孔	60	ASIC芯片
				30	第二壳体	70	连接线
31	传振通孔	80	振动调节件
				32	第一腔体

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，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。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骨声纹传感器模组和电子设备。其中，骨声纹传感器模组用于电子设备，该电子设备可以是但不限于头戴设备、耳机、智能手表、智能手环、车载降噪设备及振动感测装置等本领域技术人员所熟知的电子设备。

在本实用新型的实施例中，如图1-4所示，所述骨声纹传感器模组100包括：

基板10；

第一壳体20，所述第一壳体20的一端呈敞口设置，所述第一壳体20的敞口端安装于基板10，所述第一壳体20与基板10围合形成封装腔21，所述第一壳体20包括与基板10相对设置的第一顶板22；

拾振单元，所述拾振单元设于封装腔21内，所述拾振单元包括一端敞口的第二壳体30、及设于所述第二壳体30内的弹性拾振件40，所述第二壳体30的敞口端安装于基板10或第一顶板22，所述第二壳体30上设有传振通孔31；以及

传感器单元，所述传感器单元包括安装于第二壳体30外表面的传感器芯片50，所述传感器芯片50的背腔51对应传振通孔31设置。

具体的，所述基板10为电路板，如PCB板等。

具体的，如图1-4所示，所述第一壳体20还包括第一围板23，所述第一顶板22设于第一围板23的一端，所述第一围板23的另一端形成敞口。

具体的，如图1-4所示，所述弹性拾振件40安装于第二壳体30的周壁，以将第二壳体30内的空间分隔成第一腔体32和第二腔体33，所述第一腔体32与第二腔体33分别位于弹性拾振件40的两侧，所述传振通孔31连通第一腔体32与传感器芯片50的背腔51。

工作时，所述弹性拾振件40用于拾取外界(如佩戴者，或其他振动源，下文以佩戴者为例进行说明)的骨振动而产生振动，从而策动第一腔体32、传振通孔31及传感器芯片50的背腔51内的气体振动，以将振动传递给传感器芯片50(即、使传感器芯片50的感应膜52振动)，所述传感器芯片50从而产生电信号。

本实用新型中，通过使第一壳体20与基板10围合形成封装腔21，并使拾振单元设于封装腔21内，可对拾振单元进行保护，以避免非正常外力直接作用到第二壳体30上，以避免影响弹性拾振件40的性能。

而且，通过使传感器芯片50安装于第二壳体30的外表面，可降低对第一壳体20的要求，而不用使第一壳体20与基板10构成三层PCB板结构(即第一顶板22、第一围板23及基板10三者均为PCB板)，从而可降低成本。

在本实用新型的一实施例中，如图1所示，所述第二壳体30的敞口端安装于基板10。如此，可进一步地提高对拾振单元的保护效果，可使得第一壳体20远离振动敏感位置，从而可提高弹性拾振件40的可靠性。如可避免装配时第二壳体30受到外力作用而变形，以避免影响弹性拾振件40。

在本实用新型的另一实施例中，如图2所示，所述第二壳体30的敞口端安装于第一顶板22。

为了进一步地描述本实用新型的效果，需引入泄气孔24结构。

具体的，如图1-4所示，所述第一壳体20上设有泄气孔24，所述泄气孔24用于在装配骨声纹传感器模组100时泄压。可选地，所述泄气孔24开设于第一顶板22。

具体来说，所述泄气孔24用于实现骨声纹传感器模组100的内部空间与外部环境连通，这样，在装配骨声纹传感器模组100时，可避免由于第一壳体20内外空间的气压差而导致传感器芯片50失效。

但是，在骨声纹传感器模组100应用时，即将其应用到电子设备上时，泄气孔24需要被封堵，以免其影响骨声纹传感器模组100的性能。可选地，可以通过密封胶水、或粘接密封胶带、或添加密封塞等形式将泄气孔24封堵。

需要说明的是，如图1和4所示，若所述第二壳体30的敞口端安装于基板10，则可使泄气孔24远离振动敏感位置，从而可提高弹性拾振件40的可靠性。而且，在通过密封胶水密封泄气孔24时，可避免密封胶水滴落到弹性拾振件40上，以避免影响弹性拾振件40工作。

具体的，所述泄气孔24既可以设置成单个较大的大通孔，也可以设置为包括多个微孔。且可选地，可使泄气孔24的有效泄气面积大于或等于5000平方微米。

总的来说，本实用新型骨声纹传感器模组100，简化了产品结构，可避免三层板结构，降低了产品成本，且提升了封装可靠性。而且，还可将第一壳体20及泄气孔24远离振动敏感位置，从而可提升弹性拾振件40可靠性。

进一步地，所述第一壳体20为金属壳体，如此，可使得第一壳体20具有较强的屏蔽作用。

进一步地，如图1所示，所述第二壳体30包括与所述基板10或第一顶板22相对的第二顶板34，所述传振通孔31开设于第二顶板34，所述传感器芯片50安装于第二顶板34的外表面。具体的，所述第二壳体30还包括第二围板35，所述第二顶板34设于第二围板35的一端，所述第二围板35的另一端形成敞口。具体的，所述传感器芯片50通过封装胶安装于第二顶板34的外表面。

具体的，可以理解，当所述第二壳体30的敞口端安装于基板10时，所述第二顶板34与基板10相对设置；当第二壳体30的敞口端安装于第一顶板22时，所述第二顶板34与第一顶板22相对设置。

如此，可便于将弹性拾振件40的振动传递给传感器芯片50的感应膜52，从而可提高骨声纹传感器模组100的性能。

当然，于其他实施例中，也可使所述传感器芯片50设于其他位置，如第二围板35的外表面。

进一步地，如图1所示，所述传感器单元还包括与所述传感器芯片50电连接的ASIC(Application Specific Integrated Circuit)芯片，所述ASIC芯片60与传感器芯片50电连接，以对传感器芯片50产生的电信号进行处理。

具体的，所述ASIC芯片60既可以安装在封装腔21内，也可以安装于封装腔21外(如直接安装在电子设备的主控板上)，在本实用新型的示例中，所述ASIC芯片60安装在封装腔21内，如在本实用新型的一实施例和另一实施例中，如图1和2所示，所述ASIC芯片60安装于第二壳体30的外表面，且可选地，所述ASIC芯片60安装于第二顶板34的外表面。又如，在本实用新型的又一实施例中，如图3所示，第二壳体30的敞口端安装于第一顶板22，所述传感器芯片50安装于第二顶板34的外表面，所述ASIC芯片60安装于所述基板10。

进一步地，如图1-4所示，所述ASIC芯片60通过连接线70与基板10电连接。如此，可使得传感器芯片50与基板10电连接。

进一步地，如图1-4所示，所述拾振单元还包括设置在弹性拾振件40上的振动调节件80。

其中，所述振动调节件80用于对弹性拾振件40的振动进行调节，使弹性拾振件40的振动与佩戴者的骨振动信号匹配性更好，从而可提高骨声纹传感器模组100的灵敏度。而且，振动调节件80随弹性拾振件40一同振动，可增加弹性拾振件40振动时的质量，从而可以有效避免外界因素(如声波)的干扰。

可选地，所述振动调节件80可以通过胶体粘接在弹性拾振件40上。

可选地，所述振动调节件80可以设于弹性拾振件40的任意一面；即是说，所述振动调节件80既可以设于第一腔体32内，也可以设于第二腔体33内。

可选地，所述振动调节件80为质量块。

进一步地，所述弹性拾振件40为振膜，所述振动调节件80设于所述振膜。其中，振膜可以采用具有弹性形变能力的膜片，包括但不限于塑料膜片、纸质膜片、金属膜片、生物膜片等。而且，振膜可以采用单层结构，也可以采用多层复合的膜片。而且，振膜可以采用单一材质，也可以采用不同材质复合而成。在此不再具体说明。

当然，于其他实施例中，所述弹性拾振件40也可设置为其他结构形式，如在弹性拾振件40的第二实施例中，所述弹性拾振件40包括设于所述第二壳体30的壳壁的安装环、位于所述安装环内且与安装环间隔设置的拾振片、连接安装环与拾振片的连接臂、及设于安装环与拾振片之间的间隙内的弹性密封膜，所述振动调节件80设于拾振片。

可选地，所述传感器芯片50可以为麦克风芯片或压力传感器芯片50，也即传感器单元可以采用MEMS麦克风或MEMS压力传感器，如此，可以降低骨声纹传感器模组100的设计难度。

进一步地，如图1-3所示，所述基板10的背离第一壳体20的侧面设有电连接部11，所述电连接部11用于与电子设备的主控板电连接，以实现主控板与骨声纹传感模组的电连接。具体来说，在装配骨声纹传感模组时，基板10贴装到主控板的表面，且当基板10贴装到主控板的表面时，电连接部11与电控板电连接，以使传感器芯片50与外部电路(即电子设备的电路)电连接。

当然，于其他实施例中，也可将基板10直接设置为电子设备的主控板，如在本实用新型的再一实施例中，如图4所示，所述基板10为电子设备的主控板，如此，不仅可降低成本，还可有利于降低骨声纹传感器模组100的整体高度，从而有利于实现电子设备的小型化设计(特别是对耳机等这类小巧的电子设备来说)。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，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)

1.一种骨声纹传感器模组，其特征在于，包括：

基板；

第一壳体，所述第一壳体的一端呈敞口设置，所述第一壳体的敞口端安装于所述基板，所述第一壳体与所述基板围合形成封装腔，所述第一壳体包括与所述基板相对设置的第一顶板；

拾振单元，所述拾振单元设于所述封装腔内，所述拾振单元包括一端敞口的第二壳体、及设于所述第二壳体内的弹性拾振件，所述第二壳体的敞口端安装于所述基板或所述第一顶板，所述第二壳体上设有传振通孔；以及

传感器单元，所述传感器单元包括安装于所述第二壳体外表面的传感器芯片，所述传感器芯片的背腔对应所述传振通孔设置。

2.如权利要求1所述的骨声纹传感器模组，其特征在于，所述第二壳体包括与所述基板或所述第一顶板相对的第二顶板，所述传振通孔开设于所述第二顶板，所述传感器芯片安装于所述第二顶板的外表面。

3.如权利要求2所述的骨声纹传感器模组，其特征在于，所述传感器单元还包括与所述传感器芯片电连接的ASIC芯片，所述ASIC芯片安装于所述第二顶板的外表面，或者，所述ASIC芯片安装于所述基板。

4.如权利要求3所述的骨声纹传感器模组，其特征在于，所述ASIC芯片通过连接线与所述基板电连接。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的骨声纹传感器模组，其特征在于，所述拾振单元还包括设于所述弹性拾振件的振动调节件。

6.如权利要求5所述的骨声纹传感器模组，其特征在于，所述弹性拾振件为振膜。

7.如权利要求5所述的骨声纹传感器模组，其特征在于，所述弹性拾振件包括设于所述第二壳体的壳壁的安装环、位于所述安装环内且与所述安装环间隔设置的拾振片、连接所述安装环与所述拾振片的连接臂、及设于所述安装环与所述拾振片之间的间隙内的弹性密封膜，所述振动调节件设于所述拾振片。

8.如权利要求5所述的骨声纹传感器模组，其特征在于，所述基板为电子设备的主控板。

9.如权利要求5所述的骨声纹传感器模组，其特征在于，所述第一壳体为金属壳体；和/或，

所述第一壳体上设有泄气孔。

10.一种电子设备，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模组。

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