CN219017237U - 一种微型降噪模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微型降噪模块，其包括基体以及设置于基体的控制芯片和微型扬声器；所述微型扬声器包括振动机体、可在交变电信号作用下产生交变磁场的可动磁体以及可产生磁场的固定磁体，可动磁体为采用半导体工艺制作的半导体线圈芯片。本实用新型具有体积小，降噪效果好的优点。

Description

一种微型降噪模块

技术领域

本实用新型涉及音频领域，特别是指一种微型降噪模块。

背景技术

目前在音频领域，采用的降噪方式主要分为主动降噪以及被动降噪；其中主动降噪由于降噪效果好，深受消费者的喜爱。其中基于主动降噪远离的降噪模块的控制芯片控制降噪扬声器产生与噪声相位相反、振幅相同的声波，以抵消环境噪声。其中由于降噪扬声器内部的磁铁和金属丝缠绕而成的线圈会占用较大的空间而使得降噪扬声器体积大，因此现有的降噪模块存在体积较大的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微型降噪模块，其具有体积小的优点。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种微型降噪模块，其包括基体以及设置于基体的控制芯片和至少一个微型扬声器；所述微型扬声器包括振动机体、可在交变电信号作用下产生交变磁场的可动磁体以及可产生磁场的固定磁体；所述振动机体包括与基体相配合的基座以及活动配合于基座上的振动片，振动片为振膜或共振片，基座与振动片之间形成有安装空间，所述振动机体的振动片上配合有至少一个与控制芯片电连接的可动磁体，且可动磁体为采用半导体工艺制作的半导体线圈芯片；所述固定磁体配合于安装空间中。

所述固定磁体为磁铁。

所述固定磁体为采用半导体工艺制作的半导体线圈芯片，且固定磁体与控制芯片电连接。

所述半导体线圈芯片配合有具有导磁性的导磁体。

所述半导体线圈芯片包括至少一层线圈层，所述线圈层上蚀刻有至少一盘旋状的线圈体；当线圈层上的线圈的数量为两个以上时，线圈层的各线圈体串联和/或并联；当所述半导体线圈芯片包括至少两层线圈层时，各层线圈层的线圈体串联和/或并联。

所述半导体线圈芯片包括至少一层线圈层，所述线圈层上设有至少一个线圈体，所述线圈体包括蚀刻在线圈层上且布设成盘旋状的多段金属线段，线圈体的金属线段的两端沿线圈体的盘旋方向分为起始端和结尾端，线圈体的各金属线段的起始端并联在一起且线圈体的各金属线段的结尾端并联在一起。

所述半导体线圈芯片还包括一层电极层，所述电极层上设有第一电极区和第二电极区，第一电极区电性连接线圈层的线圈体的各金属线段的起始端，第二电极区电性连接线圈层的线圈体的各金属线段的结尾端。

所述振动片具有导磁性和/或所述振动片配合有具有导磁性的导磁片。

所述的一种微型降噪模块还包括设置于基体上的麦克风，麦克风与控制芯片电连接。

所述的一种微型降噪模块还包括设置于基体上的无线通信模块，无线通信模块与控制芯片电连接。

采用上述方案后，本实用新型的的可动磁体为采用半导体工艺制作的半导体线圈芯片，这使得微型扬声器体积小，从而使得本实用新型的一种微型降噪模块具有体积小的优点；而由于微型扬声器的体积小，这样本实用新型的微型扬声器的数量可根据需要设置多个，从而提高降噪效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的微型扬声器的第一种实施方式的结构示意图；

图3为本实用新型的微型扬声器的第二种实施方式的结构示意图；

图4为本实用新型的微型扬声器的第三种实施方式的结构示意图；

图5为本实用新型的微型扬声器的第四种实施方式的结构示意图；

图6为本实用新型的半导体线圈芯片的第一种实施方式的结构示意图；

图7为本实用新型的半导体线圈芯片的第二种实施方式的结构示意图；

图8为本实用新型的半导体线圈芯片的第二种实施方式的电极层与线圈层的连接示意图；

标号说明：

基体1，

控制芯片2，

麦克风3，

微型扬声器4，安装空间40，

振动机体41，基座411，固定片4111，固定架4111’，振动片412，可动磁体42，固定磁体43，

无线通信模块5，

半导体线圈芯片A，线圈层A1，线圈体A11，金属线段A111，起始端A1111，结尾端A1112，导磁体A2，电极层A3，第一电极区A31，第一金属丝A311，第二电极区A32，第二金属丝A321。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

如图1至图8所示，本实用新型揭示了一种微型降噪模块，其包括基体1以及设置于基体1的控制芯片2、麦克风3、微型扬声器4和无线通信模块5；其中所述麦克风3和微型扬声器4与控制芯片2电连接；本实用新型在使用时，麦克风3接收环境噪声并发送给控制芯片2，控制芯片2再控制微型扬声器4产生与环境噪声相位相反、振幅相同的声波，以抵消环境噪声，从而实现降噪效果；人们可以通过智能终端（如手机或平板电脑）来连接无线通信模块5，使得人们可以通过智能终端对控制芯片2进行控制，进而控制微型扬声器4产生的声波频率，实现人工调控；无线通信模块5可以采用蓝牙通信模块或WiFi通信模块。需要说明的是，本实用新型也可不设置麦克风3，这样本实用新型可以应用需要消除特定噪声的场景，比如消除电机的振动噪声，微型扬声器4可以直接产生与该特定噪声相位相反、振幅相同的声波，从而直接抵消该特定噪声。

具体的，配合图2至图5所示，所述微型扬声器4包括振动机体41、可在交变电信号作用下产生交变磁场的可动磁体42以及可产生磁场的固定磁体43；所述振动机体41包括固定在基体1上的基座411以及活动配合于基座411上的振动片412，基座411与振动片412之间形成有安装空间40，所述振动机体41的振动片412上配合有至少一个与控制芯片2电连接的可动磁体42，可动磁体42可位于振动片412内侧；所述固定磁体43配合于安装空间40中。所述微型扬声器4的工作原理为：当控制芯片2给可动磁体42输入交变电信号时，可动磁体42产生交变的磁场而使得可动磁体42在固定磁体43产生的磁场中的受力发生变化，进而使得可动磁体42驱动振动片412发生振动，振动片412振动而发出声波以抵消环境噪声；振动片412可以为振膜或共振片，振膜振动时能振动空气而发出声波，共振片振动时能使得与其相接触的共振介质产生共振而发出声波。其中共振片可以为弹性结构，使得共振片可以进行振动；共振片也可以为硬质结构，共振片则可移动的配合于基座411上，这样共振片也可以进行振动；所述共振片的材质可以采用金属或塑料或超磁致伸缩材料，其中共振片优选为超磁致伸缩材料，超磁致伸缩材料的磁致伸缩系数远大于传统的磁致伸缩材料，并且超磁致伸缩材料的在室温下的机械能和电能之间的转换率高、能量密度大、响应速度快、可靠性好，能有效提高本实用新型的共振片振动效果，共振片采用的超磁致伸缩材料要求为：饱和磁致伸缩系数大于10^-5，饱和磁化场强度大于40 kA／m，能量转换效率大于45%。需要说明的是，当本实用新型的微型扬声器4的振动片412采用共振片时，本实用新型使用时还可以将振动片412贴附在产生环境噪声的声源上，这样控制芯片2可根据环境噪声来控制振动片412反向振动声源，进而消除声源的振动，以降低噪声。

配合图2所示，其中在本实用新型的微型扬声器的第一种实施方式中，所述振动机体41的基座411上侧开口，振动机体41的振动片412的数量为一个，该振动片412配合在基座411的上侧开口，该振动片412配合有一个可动磁体42，而固定磁体43则固定在基座411；需要说明的是，在本实用新型的微型扬声器的第一种实施方式中，振动片412并不局限于配合有一个可动磁体42，振动片412也可以配合有一个以上的可动磁体42，振动片412配合有可动磁体42数量越多，则振动片412振动时的振幅越大，进而使得本实用新型降噪效果越好。

配合图3和图4所示，在本实用新型的微型扬声器的第二种实施方式和第三种实施方式中，所述振动机体41的振动片412的数量至少为两个，各振动片412上配合有的可动磁体42则串联在一起或并联在一起，这样本实用新型的各振动片412可朝不同方向发射声波，从而提高本实用新型的降噪效果。配合图3所示，其中在本实用新型的微型扬声器的第二种实施方式中，所述振动机体41的基座411上下开口，基座411内设有固定片4111，振动机体41的振动片412的数量为两个，两个振动片412分别配合在基座411的上下两侧的开口，两个振动片412分别配合有一个可动磁体42，固定磁体43则固定在基座411的固定片4111上。配合图4所示，而在本实用新型的微型扬声器的第三种实施方式中，所述振动机体41的基座411上下左右四侧均开口，基座411内设有固定架4111’，振动机体41的振动片412的数量为四个，四个振动片412分别配合在基座1的上下左右四侧的开口，四个振动片412分别配合有一个可动磁体42，固定磁体43则固定在基座411的固定架4111’上。

配合图5所示，在本实用新型的微型扬声器的第四种实施方式中，所述固定磁体43与振动片412的数量相同，且固定磁体43与振动片412一一相对设置，这样各固定磁体43会分别给各振动片412上配合的可动磁体42施加磁场，使得各振动片412上配合的可动磁体42受到的固定磁体43的磁场大，从而能使得各振动片412的振动时的振幅大。

配合图2至图8所示，所述换能装置42的可动磁体42为采用半导体工艺制作的半导体线圈芯片A，当半导体线圈芯片A内部的线圈通入交变电信号时，半导体线圈芯片A能产生交变的磁场，而由于半导体线圈芯片A是采用半导体技术蚀刻而成，能使得半导体线圈芯片A中的线圈体线距极小，从而使得半导体线圈芯片A的成品相比较现有由金属丝缠绕而成的线圈具有体积小、质量轻的优点，这样微型扬声器4的可动磁体42采用半导体线圈芯片A，能使得可动磁体42体积小，进而使得本实用新型的微型扬声器4体积小，从而能使得本实用新型的整体体积小。而且由于微型扬声器4的体积小，这样本实用新型的微型扬声器4的数量可根据需要设置多个，微型扬声器4的数量越多，则本实用新型可抵消的噪声频段越广泛，降噪效果越好。配合图2至图8所示，所述固定磁体43也可以为采用半导体工艺制作的半导体线圈芯片A，这样能使得本实用新型的微型扬声器体积更小，且固定磁体43与控制芯片2电连接，控制芯片2给固定磁体43输送电信号而使得固定磁体43产生磁场。当然，所述固定磁体43也可以直接为磁铁，磁铁自身直接能发出磁场，且成本低。

配合图6所示，具体的，在所述半导体线圈芯片A的第一种实施方式中，所述半导体线圈芯片A包括至少一层线圈层A1，线圈层A1上蚀刻有至少一盘旋状的线圈体A11；其中为了提高半导体线圈芯片A产生的磁场的强度；在当线圈层A1上的线圈体A11的数量为两个以上时，线圈层A1的各线圈体A11串联和/或并联，以使得线圈层A1的各线圈体A11能同时接入电信号，进而使得线圈层A1的各线圈体A11产生的磁场可叠加在一起；而在所述半导体线圈芯片A包括至少两层线圈层A1的情况下，各层线圈层A1的线圈体A11可串联和/或并联，以使得各线圈层A1可同时接入电信号而使得各线圈层A1产生的磁场可叠加在一起，从而提高半导体线圈芯片A产生的磁场的强度。配合图6所示，在所述半导体线圈芯片A的第一种实施方式中，所述半导体线圈芯片A可配合有具有导磁性的导磁体A2，具有导磁性的导磁体A2可减少半导体线圈芯片A的磁阻和强化半导体线圈芯片A产生的磁场的磁力线，从而提高半导体线圈芯片A产生的磁场的强度；其中所述半导体线圈芯片A上可开设有配合孔，所述导磁体A2则设置于配合孔中，导磁体A2的材质可以选用μ合金、透磁合金、电炉钢、镍锌铁氧体、锰锌铁氧体、纯铁(0.05杂质)、导磁合金(5Mo79Ni)、软钢(0.2C)、铁(0.2杂质)、硅钢(4Si)、78坡莫合金(78Ni)、镍、铂和铝等具有导磁性的物质中的一种；导磁体A2的材质还可以是其他掺杂有导磁元素的导磁材质，导磁元素是指如铁、镍、铜、钼、锰、锌、铂、铝等具有导磁性的元素。

配合图7所示，具体的，在所述半导体线圈芯片A的第二种实施方式中，所述半导体线圈芯片A包括至少一层线圈层A1，线圈层A1上设有至少一个线圈体A11，所述线圈体A11包括蚀刻在线圈层A1上且布设成盘旋状的多段金属线段A111，线圈体A11的金属线段A111的两端沿线圈体A11的盘旋方向分为起始端A1111和结尾端A1112，线圈体A11的各金属线段A111并联在一起，其中线圈体A11的各金属线段A111的起始端A1111并联在一起且线圈体A11的各金属线段A111的结尾端A1112并联在一起。由于线圈体A11的各金属线段A111布设成盘旋状，且线圈体A11的各金属线段A111并联在一起，这样能增加线圈层A1的电流密度，同时又以并联的方式来降低线圈体A11的整体电阻，使得半导体线圈芯片A能够实现小尺寸时能具备更强大的磁场功能。配合图8所示，在所述半导体线圈芯片A的第二种实施方式中，所述半导体线圈芯片A还可包括一层电极层A3，所述电极层A3上设有第一电极区A31和第二电极区A32，第一电极区A31电性连接线圈层A1的线圈体A11的各金属线段A111的起始端A1111，第二电极区A32电性连接线圈层A1的线圈体A11的各金属线段A111的结尾端A1112，这样便通过电极层A3来使得线圈体A11的各金属线段A111并联在一起；其中电极层A3的第一电极区A31通过多根第一金属丝A311与线圈层A1的线圈体A11的各金属线段A111的起始端A1111分别连接，而电极层A3的第二电极区A32通过多根第二金属丝A321与线圈层A1的线圈体A11的各金属线段A111的结尾端A1112分别连接。

在本实用新型中，所述振动片412的材质可以为具有导磁性的导磁材质，振动片412具有导磁性而能减少半导体线圈芯片A的磁阻和强化半导体线圈芯片A产生的磁场的磁力线，从而提高半导体线圈芯片A产生的磁场的强度；所述基座411的材质也可以为具有导磁性的导磁材质，这样基座411具有导磁性而能减少半导体线圈芯片A的磁阻和强化半导体线圈芯片A产生的磁场的磁力线，从而提高半导体线圈芯片A产生的磁场的强度。另外，在本实用新型中，所述振动片412也可配合有具有导磁性的导磁片，振动片412可通过导磁片与可动磁体42相连，导磁片具有导磁性而能减少半导体线圈芯片A的磁阻和强化半导体线圈芯片A产生的磁场的磁力线，从而提高半导体线圈芯片A产生的磁场的强度。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (10)

1.一种微型降噪模块，其特征在于：包括基体以及设置于基体的控制芯片和至少一个微型扬声器；

所述微型扬声器包括振动机体、可在交变电信号作用下产生交变磁场的可动磁体以及可产生磁场的固定磁体；所述振动机体包括与基体相配合的基座以及活动配合于基座上的振动片，振动片为振膜或共振片，基座与振动片之间形成有安装空间，所述振动机体的振动片上配合有至少一个与控制芯片电连接的可动磁体，且可动磁体为采用半导体工艺制作的半导体线圈芯片；所述固定磁体配合于安装空间中。

2.如权利要求1所述的一种微型降噪模块，其特征在于：所述固定磁体为磁铁。

3.如权利要求1所述的一种微型降噪模块，其特征在于：所述固定磁体为采用半导体工艺制作的半导体线圈芯片，且固定磁体与控制芯片电连接。

4.如权利要求1或3所述的一种微型降噪模块，其特征在于：所述半导体线圈芯片配合有具有导磁性的导磁体。

5.如权利要求1或3所述的一种微型降噪模块，其特征在于：所述半导体线圈芯片包括至少一层线圈层，所述线圈层上蚀刻有至少一盘旋状的线圈体；当线圈层上的线圈的数量为两个以上时，线圈层的各线圈体串联和/或并联；当所述半导体线圈芯片包括至少两层线圈层时，各层线圈层的线圈体串联和/或并联。

6.如权利要求1或3所述的一种微型降噪模块，其特征在于：所述半导体线圈芯片包括至少一层线圈层，所述线圈层上设有至少一个线圈体，所述线圈体包括蚀刻在线圈层上且布设成盘旋状的多段金属线段，线圈体的金属线段的两端沿线圈体的盘旋方向分为起始端和结尾端，线圈体的各金属线段的起始端并联在一起且线圈体的各金属线段的结尾端并联在一起。

7.如权利要求6所述的一种微型降噪模块，其特征在于：所述半导体线圈芯片还包括一层电极层，所述电极层上设有第一电极区和第二电极区，第一电极区电性连接线圈层的线圈体的各金属线段的起始端，第二电极区电性连接线圈层的线圈体的各金属线段的结尾端。

8.如权利要求1所述的一种微型降噪模块，其特征在于：所述振动片具有导磁性和/或所述振动片配合有具有导磁性的导磁片。

9.如权利要求1所述的一种微型降噪模块，其特征在于：还包括设置于基体上的麦克风，麦克风与控制芯片电连接。

10.如权利要求1或9所述的一种微型降噪模块，其特征在于：还包括设置于基体上的无线通信模块，无线通信模块与控制芯片电连接。

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