CN217445521U - 一种骨声纹传感器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种骨声纹传感器，包括外壳、PCB板和内置组件；所述外壳和所述PCB板之间形成有密闭腔；所述内置组件设置于所述密闭腔内，所述内置组件包括底座、振动组件和麦克风组件，所述底座设置在PCB板上，所述振动组件和所述麦克风组件分别设置于所述底座上，且所述振动组件位于底座的靠近所述PCB板的一侧，所述麦克风组件位于底座的远离所述PCB板的一侧；所述振动组件和所述麦克风组件分别设置于所述底座上，所述底座、振动组件、所述麦克风组件、所述PCB板之间形成振动腔。本申请实施例的一个技术效果在于，结构设计合理，封装方式简单，不仅提高了封装效率，而且便于实现骨声纹传感器的小型化设计。

Description

一种骨声纹传感器

技术领域

本申请属于电子产品技术领域，具体地，本申请涉及一种骨声纹传感器。

背景技术

骨声纹传感器是一种利用声膜振动时策动空气流动，并以此来检测流动信号的一种传感器。

目前的骨声纹传感器通常包括振动组件和麦克风组件两部分，振动组件是通过胶水粘结到麦克风组件上。其中，振动组件是用来感应外界的振动信号；麦克风组件是用来将振动时产生的气流变化转换为电信号，以此来表达外界的振动信号。

然而，目前的骨声纹传感器的结构设计不合理，工艺繁杂，体积较大，不利于骨声纹传感器的小型化设计。

实用新型内容

本申请实施例的一个目的是提供一种骨声纹传感器的新技术方案。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种骨声纹传感器，包括：

外壳和PCB板，所述外壳和所述PCB板之间形成有密闭腔；

内置组件，所述内置组件设置于所述密闭腔内，所述内置组件包括底座、振动组件和麦克风组件，所述底座设置在PCB板上，所述振动组件和所述麦克风组件分别设置于所述底座上，且所述振动组件位于底座的靠近所述PCB板的一侧，所述麦克风组件位于底座的远离所述PCB板的一侧；所述底座、振动组件、所述麦克风组件、所述PCB板之间形成振动腔；

所述振动组件感应外界的振动信号并驱动所述振动腔内的气流产生变化，所述麦克风组件感应振动腔内的气流的变化以将振动信号转化为电信号。

可选地，所述振动组件包括振膜和振动块；

所述底座上设置有第一通孔，所述振膜固定在所述底座上并覆盖所述第一通孔；所述振动块设置于所述振膜的靠近所述PCB板的一侧。

可选地，所述PCB板的与所述振动块相对应的位置设置有凹槽。

可选地，所述底座包括第一支撑台和第二支撑台；所述第一支撑台的高度大于所述第二支撑台的高度；

在所述第一支撑台上形成第一通孔，所述振膜固定于所述第一支撑台并覆盖所述第一通孔；

所述麦克风组件固定于所述第二支撑台。

可选地，所述内置组件还包括隔板，所述隔板设置于所述第一支撑台的靠近所述PCB板的一侧并延伸至所述PCB板，所述隔板将所述振动腔分隔为与振动组件相对应的第一腔室和与麦克风组件相对应的第二腔室；

所述隔板上设置有连通所述第一腔室和所述第二腔室的第三通孔。

可选地，所述麦克风组件包括MEMS芯片，所述MEMS芯片设置于所述底座的远离所述PCB板的一侧；

所述底座上设置有第二通孔，所述第二通孔连通所述MEMS芯片和所述振动腔。

可选地，所述振动组件还包括ASIC芯片，所述ASIC芯片设置于所述底座的远离所述PCB板的一侧，且所述MEMS芯片和所述ASIC芯片电连接。

可选地，所述MEMS芯片与所述ASIC芯片并排设置，且所述MEMS芯片与所述ASIC芯片接触。

可选地，所述ASIC芯片与所述PCB板之间通过金线连接。

可选地，所述外壳上设置有泄压孔。

本申请实施例的一个技术效果在于：

在本申请实施例中，通过底座、振动组件和麦克风组件组成内置组件并设置在外壳和PCB板形成的密闭腔中，封装方式比较简单，有利于提高封装效率，节约封装成本。

而且，本申请实施例中的骨声纹传感器，结构设计非常合理，振动组件和麦克风组件共用一个振动腔，充分利用了骨声纹传感器内部的空间，有利于减小骨声纹传感器的体积，便于骨声纹传感器的小型化设计。

另外，振动组件和麦克风组件分别位于底座的相对的两侧，一方面，有助于振动组件和麦克风组件在底座上的固定，另一方面，有助于充分利用底座的结构表面，从而有助于进一步优化该骨声纹传感器的结构，进而进一步减少骨声纹传感器的体积。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请实施例提供的骨声纹传感器的第一种实施方式的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的骨声纹传感器的第二种实施方式的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的骨声纹传感器的第三种实施方式的结构示意图。

图中：1、外壳；101、密闭腔；102、泄压孔；103、第一腔室；104、第二腔室；105、振动腔；2、PCB板；21、凹槽；31、底座；311、第一支撑台；3111、第一通孔；3112、第二通孔；312、第二支撑台；32、振动组件；321、振膜；322、振动块；33、麦克风组件；331、MEMS芯片；332、 ASIC芯片；34、隔板；341、第三通孔；4、金线。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1至图3所示，本申请实施例提供一种骨声纹传感器，该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导出来，传导的精度较高。

具体地，参考图1，该骨声纹传感器包括外壳1、PCB板2和内置组件；所述外壳1和所述PCB板2之间形成有密闭腔101，容纳腔用于容置内置组件，外壳1能够较好地保护内置组件。

进一步具体地，所述内置组件设置于所述密闭腔101内，所述内置组件包括底座31、振动组件32和麦克风组件33，其中，底座31、振动组件 32和麦克风组件33可以在组装骨声纹传感器前先行组装形成一个整体结构，然后将整体结构固定在PCB板2，再将壳体组装在PCB板2板上，这大大地简化了该骨声纹传感器的封装方式，提高了封装效率，减少了封装成本。

在一个具体的实施方式中，振动组件32和底座31一体成型，两者共同作为一个物料进行装配。这样封装的优势，一方面充分利用了骨声纹传感器的密闭腔101内的长宽维度的空间，另一方面也有效地降低了骨声纹传感器的高度。同时，底座31能够为麦克风组件33的MEMS芯片与所述 ASIC芯片332的贴装提供平台，便于MEMS芯片与所述ASIC芯片332的贴装。

例如，只需要在PCB板2上设计相应的焊环，就可以很容易通过锡膏或银浆实现内置组件的焊接。使用锡膏或银浆的优势在于，一方面可以提高焊接强度高，另一方面可以对内置组件进行接地，降低静电或者其他性能风险。当然，不接地处理时，也可以用胶水粘结，从而便于骨声纹传感器的封装。

在本实施例中，所述底座31设置在PCB板2上，所述振动组件32和所述麦克风组件33分别设置于所述底座31上，且所述振动组件32位于底座31的靠近所述PCB板2的一侧，所述麦克风组件33位于底座31的远离所述PCB板2的一侧。底座31用于支撑振动组件32和麦克风组件33，同时能够简化麦克风组件33和振动组件32在骨声纹传感器内的设置方式。所述底座31、振动组件32、所述麦克风组件33、所述PCB板2之间形成振动腔105，振动组件32振动时能够压缩振动腔105，使得振动腔105内的气流发声改变。

另外，振动组件32和麦克风组件33分别位于底座31的相对的两侧，一方面，有助于振动组件32和麦克风组件33在底座31上的固定，另一方面，有助于充分利用底座31的结构表面，从而有助于进一步优化该骨声纹传感器的结构，进而进一步减少骨声纹传感器的体积。

在本申请实施例中，所述振动组件32感应外界的振动信号并驱动所述振动腔105内的气流产生变化，所述麦克风组件33感应振动腔105内的气流的变化以将振动信号转化为电信号。其中，振动组件32与麦克风组件 33共用同一个振动腔105，从而充分利用了骨声纹传感器的内部空间，有利于减少骨声纹传感器的体积。同时，振动组件32和麦克风组件33共用同一个振动腔105，而振动组件32在振动腔105内振动；麦克风组件33 检测的振动腔105中气流变化提高了麦克风组件33检测的精准度，从而便于将振动信号准确地转化为电信号。

在本申请实施例中，通过底座31、振动组件32和麦克风组件33组成内置组件并设置在外壳1和PCB板2形成的密闭腔101中，封装方式比较简单，有利于提高封装效率，节约封装成本。

而且，本申请实施例中的骨声纹传感器，结构设计非常合理，振动组件32和麦克风组件33共用一个振动腔105，充分利用了骨声纹传感器内部的空间，有利于减小骨声纹传感器的体积，便于骨声纹传感器的小型化设计。

可选地，参考图1，所述振动组件32包括振膜321和振动块322；

所述底座31上设置有第一通孔3111，所述振膜321固定在所述底座 31上并覆盖所述第一通孔3111；所述振动块322设置于所述振膜321的靠近所述PCB板2的一侧。

在上述实施实施方式中，振膜321覆盖第一通孔3111，并在振膜321 的靠近PCB板2的一侧设置振动块322，从而有助于提高振动组件32振动幅度，进而能够较好地驱动驱动腔内的气流发声变化，便于麦克风组件33 将振动信号转化为声信号。

另外，振动组件32和麦克风组件33中的MEMS芯片共用一个振动腔 105。当骨声纹传感器感受到外界振动时，质量块会发生相对运动，进而压缩振动腔105内的空气，然后MEMS芯片通过第二通孔3112来感知振动腔105内的空气的波动并输出电信号。振动组件32和MEMS芯片共用一个振动腔105，只需要在底座31上开一个第三通孔341，就可以将振动组件32 感受到的振动信号传递给MEMS芯片，不需要像传统的骨声纹产品一样制作两个密闭腔101，也不需要在质量块上打孔来平衡产品内的气流，以防止回流时骨声纹产品爆壳，因此本申请提供的骨声纹传感器节省了内部空间，同时降低了骨声纹传感器的相关物料的加工难度。

可选地，参考图1，所述PCB板2的与所述振动块322相对应的位置设置有凹槽21。

在上述实施方式中，凹槽21增加了质量块的振动空间，使得质量块和振膜321能够较好地在振动腔105中振动，从而能够更好地驱动振动腔 105中的气流发生变化，有助于提高麦克风组件33感应气流变化的精准度。

进一步地，凹槽21可以设计为长方体结构，其宽度、长度、高度可以根据振动块322的大小以及骨声纹传感器的性能要求进行设计。当然，凹槽21形状不限于长方体，也可以为其他形状，例如椭圆体等。

可选地，参考图2，所述底座31包括第一支撑台311和第二支撑台 312；所述第一支撑台311的高度大于所述第二支撑台312的高度。在所述第一支撑台311上形成第一通孔3111，所述振膜321固定于所述第一支撑台311并覆盖所述第一通孔3111；

所述麦克风组件33固定于所述第二支撑台312。

在上述实施方式中，由于麦克风组件33设置在第二支撑台312的远离PCD板的一侧，而质量块则位于振膜321的靠近PCB板2的一侧，第一支撑台311和第二支撑台312呈一定的高度差设置，有助于进一步减少内置组件的高度，从而能够进一步减少骨声纹传感器的体积。

可选地，参考图3，所述内置组件还包括隔板34，所述隔板34设置于所述第一支撑台311的靠近所述PCB板2的一侧并延伸至所述PCB板2，所述隔板34将所述振动腔105分隔为与振动组件32相对应的第一腔室103 和与麦克风组件33相对应的第二腔室104；

所述隔板34上设置有连通所述第一腔室103和所述第二腔室104的第三通孔341。

在上述实施方式中，为了提高内置组件的强度以满足MEMS芯片和 ASIC芯片332芯片贴装时所受的应力，内置组件上设置一个隔板34，保证了骨声纹传感器的结构强度，提高了骨声纹传感器的整体稳定性。同时，在隔板34上开第三通孔341，从而能够较好地向MEMS芯片传递振动信号。

可选地，所述麦克风组件33包括MEMS芯片331，所述MEMS芯片331 设置于所述底座31的远离所述PCB板2的一侧；

所述底座31上设置有第二通孔3112，所述第二通孔3112连通所述 MEMS芯片331和所述振动腔105。

在上述实施方式中，第二通孔3112能够更好地将振动组件32的振动信号传递至麦克风组件33，有利于麦克风组件33准确且快速地将振动信号转化为电信号。

可选地，所述振动组件32还包括ASIC芯片332，所述ASIC芯片332 设置于所述底座31的远离所述PCB板2的一侧，且所述MEMS芯片和所述 ASIC芯片332电连接。MEMS芯片的电容会随着传入的声音的变化产生相应的变化，再利用ASIC芯片332对变化的电容信号进行处理和输出从而实现对声音的拾取。这使得麦克风组件33能够较好地将振动信号转化为电信号并输出。

可选地，所述MEMS芯片与所述ASIC芯片332并排设置，且所述MEMS 芯片与所述ASIC芯片332接触。这有助于进一步优化骨声纹传感器内的结构设计，便于快速地将ASIC芯片332和MEMS芯片设置在底座31上，同时也能够进一步减少麦克风组件33对骨声纹传感器内部的空间占用，有利于进一步缩小骨声纹传感器的体积。

可选地，所述ASIC芯片332与所述PCB板2之间通过金线4连接。这使得ASIC芯片332与PCB板2之间的电连接非常稳定，有助于实现麦克风组件33和PCB板2之间的信号传输。

可选地，所述外壳1上设置有泄压孔102。泄压孔102有助于更好地平衡密闭腔101内的气压，有效地防止骨声纹传感器爆壳，提高了骨声纹传感器使用的安全性。本申请实施例提供的骨声纹传感器，结构设计合理，封装方式简单，不仅提高了封装效率，而且便于实现骨声纹传感器的小型化设计。

虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种骨声纹传感器，其特征在于，包括：

外壳(1)和PCB板(2)，所述外壳(1)和所述PCB板(2)之间形成有密闭腔(101)；

内置组件，所述内置组件设置于所述密闭腔(101)内，所述内置组件包括底座(31)、振动组件(32)和麦克风组件(33)，所述底座(31)设置在PCB板(2)上，所述振动组件(32)和所述麦克风组件(33)分别设置于所述底座(31)上，且所述振动组件(32)位于底座的靠近所述PCB板(2)的一侧，所述麦克风组件(33)位于底座的远离所述PCB板(2)的一侧；

所述底座(31)、振动组件(32)、所述麦克风组件(33)、所述PCB板(2)之间形成振动腔(105)；

所述振动组件(32)感应外界的振动信号并驱动所述振动腔(105)内的气流产生变化，所述麦克风组件(33)感应振动腔(105)内的气流的变化以将振动信号转化为电信号。

2.根据权利要求1所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述振动组件(32)包括振膜(321)和振动块(322)；

所述底座(31)上设置有第一通孔(3111)，所述振膜(321)固定在所述底座(31)上并覆盖所述第一通孔(3111)；所述振动块(322)设置于所述振膜(321)的靠近所述PCB板(2)的一侧。

3.根据权利要求2所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述PCB板(2)的与所述振动块(322)相对应的位置设置有凹槽(21)。

4.根据权利要求2所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述底座(31)包括第一支撑台(311)和第二支撑台(312)；所述第一支撑台(311)的高度大于所述第二支撑台(312)的高度；

在所述第一支撑台(311)上形成第一通孔(3111)，所述振膜(321)固定于所述第一支撑台(311)并覆盖所述第一通孔(3111)；

所述麦克风组件(33)固定于所述第二支撑台(312)。

5.根据权利要求4所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述内置组件还包括隔板(34)，所述隔板(34)设置于所述第一支撑台(311)的靠近所述PCB板(2)的一侧并延伸至所述PCB板(2)，所述隔板(34)将所述振动腔(105)分隔为与振动组件(32)相对应的第一腔室(103)和与麦克风组件(33)相对应的第二腔室(104)；

所述隔板(34)上设置有连通所述第一腔室(103)和所述第二腔室(104)的第三通孔(341)。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述麦克风组件(33)包括MEMS芯片(331)，所述MEMS芯片(331)设置于所述底座(31)的远离所述PCB板(2)的一侧；

所述底座(31)上设置有第二通孔(3112)，所述第二通孔(3112)连通所述MEMS芯片(331)和所述振动腔(105)。

7.根据权利要求6所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述振动组件(32)还包括ASIC芯片(332)，所述ASIC芯片(332)设置于所述底座(31)的远离所述PCB板(2)的一侧，且所述MEMS芯片和所述ASIC芯片(332)电连接。

8.根据权利要求7所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述MEMS芯片与所述ASIC芯片(332)并排设置，且所述MEMS芯片与所述ASIC芯片(332)接触。

9.根据权利要求7所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述ASIC芯片(332)与所述PCB板(2)之间通过金线(4)连接。

10.根据权利要求1所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述外壳(1)上设置有泄压孔(102)。

Images