RU2793293C1 - Microphone - Google Patents

Microphone Download PDF

Info

Publication number
RU2793293C1
RU2793293C1 RU2022122121A RU2022122121A RU2793293C1 RU 2793293 C1 RU2793293 C1 RU 2793293C1 RU 2022122121 A RU2022122121 A RU 2022122121A RU 2022122121 A RU2022122121 A RU 2022122121A RU 2793293 C1 RU2793293 C1 RU 2793293C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vibration
microphone
section
sensing portion
vibration sensing
Prior art date
Application number
RU2022122121A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вэньбин ЧЖОУ
Юйцзя ХУАН
Юншуай ЮАНЬ
Вэньцзюнь ДЭН
Синь ЦИ
Фэнъюнь ЛЯО
Original Assignee
Шэньчжэнь Шокз Ко., Лтд.
Filing date
Publication date
Application filed by Шэньчжэнь Шокз Ко., Лтд. filed Critical Шэньчжэнь Шокз Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2793293C1 publication Critical patent/RU2793293C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: acoustics; microphones.
SUBSTANCE: microphone may include: a shell and a vibration sensing portion, wherein the vibration sensing portion may vibrate in response to vibration of the shell; the vibration transmission portion may be configured to transmit vibration from the vibration receiving portion; and an electroacoustic conversion component configured to receive the vibration transmitted by the vibration transmission portion to generate an electrical signal, wherein the vibration transmission portion and at least a portion of the vibration receiving portion may form a vacuum cavity, and the electroacoustic conversion component may be disposed in the vacuum cavity.
EFFECT: reduced effect of air on microphone sensitivity, reduced noise.
10 cl, 22 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs

Настоящее изобретение относится к области техники устройств передачи звука и, в частности, к микрофону. The present invention relates to the field of sound transmission devices and, in particular, to a microphone.

Уровень техникиState of the art

Микрофон является преобразователем, преобразующим звуковые сигналы в электрические сигналы. Принимая в качестве примера микрофон с воздушной проводимостью, внешний звуковой сигнал входит в акустическую полость микрофона с воздушной проводимостью через участок отверстия на конструкции оболочки и передается компоненту электроакустического преобразования. Компонент электроакустического преобразования формирует вибрацию на основе звукового сигнала и преобразует сигнал вибрации в выходной электрический сигнал. Акустическая полость микрофона содержит газ (например, воздух) под определенным давлением, который может вызывать относительно громкий шум в процессе передачи звукового сигнала компоненту электроакустического преобразования через акустическую полость микрофона и снижать качество звука, выводимого микрофоном. С другой стороны, когда компонент электроакустического преобразования микрофона принимает звуковой сигнал и формирует вибрацию, компонент электроакустического преобразования может подвергаться трению с газом, содержащимся в акустической полости, тем самым увеличивая воздушное демпфирование в акустической полости микрофона и уменьшая значение Q (добротность) микрофона. A microphone is a transducer that converts audio signals into electrical signals. Taking an air conduction microphone as an example, an external audio signal enters the acoustic cavity of the air conduction microphone through a hole portion on the shell structure and is transmitted to the electroacoustic conversion component. The electro-acoustic conversion component generates a vibration based on the audio signal and converts the vibration signal into an electrical output signal. The acoustic cavity of the microphone contains a gas (eg, air) under a certain pressure, which may cause a relatively loud noise in the process of transmitting an audio signal to the electro-acoustic conversion component through the acoustic cavity of the microphone, and degrade the quality of the sound output from the microphone. On the other hand, when the electro-acoustic conversion component of the microphone receives an audio signal and generates vibration, the electro-acoustic conversion component may be subjected to friction with the gas contained in the acoustic cavity, thereby increasing the air damping in the acoustic cavity of the microphone and decreasing the Q value (quality factor) of the microphone.

Поэтому желательно обеспечить микрофон с низким фоновым шумом и высоким значение Q. Therefore, it is desirable to provide a microphone with low background noise and a high Q value.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Вариант осуществления настоящего изобретения может представлять микрофон. Микрофон может содержать оболочку и участок восприятия вибрации, выполненный с возможностью вибрировать в ответ на вибрацию оболочки; участок передачи вибрации может быть выполнен с возможностью передачи вибрации от указанного участка восприятия вибрации; и компонент электроакустического преобразования, выполненный с возможностью приема вибрации, переданной участком передачи вибрации, для формирования электрического сигнала, где участок передачи вибрации и, по меньшей мере, часть участка восприятия вибрации могут образовывать вакуумную полость, и компонент электроакустического преобразования может располагаться в вакуумной полости. An embodiment of the present invention may be a microphone. The microphone may include a sheath and a vibration sensing portion configured to vibrate in response to vibration of the sheath; the vibration transmission portion may be configured to transmit vibration from said vibration receiving portion; and an electro-acoustic conversion component configured to receive the vibration transmitted by the vibration transmission portion to generate an electric signal, where the vibration transmission portion and at least part of the vibration receiving portion can form a vacuum cavity, and the electro-acoustic conversion component can be located in the vacuum cavity.

В некоторых вариантах осуществления изобретения степень вакуума (давление) в вакуумной полости может быть меньше 100 Па. In some embodiments of the invention, the degree of vacuum (pressure) in the vacuum cavity may be less than 100 Pa.

В некоторых вариантах осуществления изобретения степень вакуума в вакуумной полости может быть 10-6 Па - 100 Па. In some embodiments of the invention, the degree of vacuum in the vacuum cavity may be 10 -6 Pa - 100 Pa.

В некоторых вариантах осуществления изобретения участок восприятия вибрации и оболочка могут образовывать по меньшей мере одну акустическую полость и по меньшей мере одна акустическая полость может содержать первую акустическую полость; оболочка может содержать по меньшей мере одно отверстие и по меньшей мере одно отверстие может быть расположено на боковой стенке оболочки, соответствующей первой акустической полости, и по меньшей мере одно отверстие может соединять первую акустическую полость с внешней средой; при этом участок восприятия вибрации может вибрировать в ответ на внешний звуковой сигнал, передаваемый по меньшей мере через одно отверстие, и компонент электроакустического преобразования может принимать вибрацию участка восприятия вибрации, чтобы формировать электрический сигнал. In some embodiments of the invention, the area of perception of vibration and the shell may form at least one acoustic cavity and at least one acoustic cavity may contain the first acoustic cavity; the shell may contain at least one hole and at least one hole may be located on the side wall of the shell corresponding to the first acoustic cavity, and at least one hole may connect the first acoustic cavity with the external environment; wherein the vibration sensing portion may vibrate in response to an external sound signal transmitted through the at least one aperture, and the electro-acoustic conversion component may receive the vibration of the vibration sensing portion to generate an electrical signal.

В некоторых вариантах осуществления изобретения участок восприятия вибрации может содержать первый участок восприятия вибрации и второй участок восприятия вибрации, расположенные сверху вниз, участок передачи вибрации может иметь вид трубки и быть расположен между первым участком восприятия вибрации и вторым участком восприятия вибрации; и участок передачи вибрации, первый участок восприятия вибрации и второй участок восприятия вибрации могут образовывать вакуумную полость, причем первый участок восприятия вибрации и второй участок восприятия вибрации могут быть присоединены к оболочке через их периферийные стороны, при этом, по меньшей мере, часть первого участка восприятия вибрации и часть второго участка восприятия вибрации могут вибрировать в ответ на внешний звуковой сигнал. In some embodiments, the vibration sensing portion may comprise a first vibration sensing portion and a second vibration sensing portion arranged from top to bottom, the vibration transmission portion may be tubular and positioned between the first vibration sensing portion and the second vibration sensing portion; and the vibration transmission portion, the first vibration sensing portion and the second vibration sensing portion may form a vacuum cavity, wherein the first vibration sensing portion and the second vibration sensing portion may be attached to the shell through their peripheral sides, wherein at least a portion of the first vibration sensing portion vibrations and a portion of the second vibration sensing region may vibrate in response to an external audio signal.

В некоторых вариантах осуществления изобретения первый участок восприятия вибрации или второй участок восприятия вибрации могут содержать упругий участок и неподвижный участок; причем неподвижный участок первого участка восприятия вибрации, неподвижный участок второго участка восприятия вибрации и участок передачи вибрации могут образовывать вакуумную полость; и упругий участок может быть присоединен между неподвижным участком и внутренней стенкой оболочки, при этом упругий участок может вибрировать в ответ на внешний звуковой сигнал. In some embodiments, the first vibration sensing portion or the second vibration sensing portion may comprise an elastic portion and a fixed portion; wherein the fixed portion of the first vibration sensing portion, the fixed portion of the second vibration sensing portion, and the vibration transmission portion may form a vacuum cavity; and the elastic section can be attached between the stationary section and the inner wall of the shell, while the elastic section can vibrate in response to an external sound signal.

В некоторых вариантах осуществления изобретения жесткость неподвижного участка может быть больше, чем жесткость упругого участка. In some embodiments of the invention, the rigidity of the fixed section may be greater than the rigidity of the elastic section.

В некоторых вариантах осуществления изобретения модуль Юнга неподвижного участка может быть больше 50 ГПа. In some embodiments of the invention, the Young's modulus of the fixed section may be greater than 50 GPa.

В некоторых вариантах осуществления изобретения микрофон может дополнительно содержать упрочнитель, расположенный на верхней поверхности или на нижней поверхности первого участка восприятия вибрации и второго участка восприятия вибрации, соответствующих вакуумной полости. In some embodiments of the invention, the microphone may further comprise a reinforcement located on the upper surface or on the lower surface of the first vibration sensing region and the second vibration sensing region corresponding to the vacuum cavity.

В некоторых вариантах осуществления изобретения участок восприятия вибрации может содержать первый участок восприятия вибрации, второй участок восприятия вибрации и третий участок восприятия вибрации, причем первый участок восприятия вибрации и второй участок восприятия вибрации могут быть расположены напротив друг друга в направлении сверху вниз, участок передачи вибрации может иметь вид трубки и расположен между первым участком восприятия вибрации и вторым участком восприятия вибрации, и участок передачи вибрации, первый участок восприятия вибрации и второй участок восприятия вибрации могут образовывать вакуумную полость; и третий участок восприятия вибрации может быть присоединен между участком передачи вибрации и внутренней стенкой оболочки, при этом третий участок восприятия вибрации может вибрировать в ответ на внешний звуковой сигнал. In some embodiments, the vibration sensing portion may comprise a first vibration sensing portion, a second vibration sensing portion, and a third vibration sensing portion, wherein the first vibration sensing portion and the second vibration sensing portion may be arranged opposite each other in a top-down direction, the vibration transmission portion may be in the form of a tube and located between the first vibration sensing portion and the second vibration sensing portion, and the vibration transmission portion, the first vibration sensing portion, and the second vibration sensing portion may form a vacuum cavity; and a third vibration sensing portion may be connected between the vibration transmission portion and the inner wall of the shell, wherein the third vibration sensing portion may vibrate in response to an external sound signal.

В некоторых вариантах осуществления изобретения жесткость первого участка восприятия вибрации и жесткость второго участка восприятия вибрации могут быть больше, чем жесткость третьего участка восприятия вибрации. In some embodiments, the stiffness of the first vibration sensing region and the stiffness of the second vibration sensing region may be greater than the stiffness of the third vibration sensing region.

В некоторых вариантах осуществления изобретения модуль Юнга первого участка восприятия вибрации и модуль Юнга второго участка восприятия вибрации могут быть больше 50 ГПа. In some embodiments, the Young's modulus of the first vibration sensing region and the Young's modulus of the second vibration sensing region may be greater than 50 GPa.

В некоторых вариантах осуществления изобретения компонент электроакустического преобразования может содержать консольную балку, причем один конец консольной балки может быть присоединен к внутренней стенке участка передачи вибрации, а другой конец консольной балки может быть подвешен в вакуумной полости, где консольная балка может деформироваться на основе сигнала вибрации, чтобы преобразовывать сигнал вибрации в электрический сигнал. In some embodiments of the invention, the electroacoustic conversion component may comprise a cantilever beam, where one end of the cantilever beam can be attached to the inner wall of the vibration transmission site, and the other end of the cantilever beam can be suspended in a vacuum cavity, where the cantilever beam can be deformed based on the vibration signal, to convert the vibration signal into an electrical signal.

В некоторых вариантах осуществления изобретения консольная балка может содержать первый электродный слой, пьезоэлектрический слой, второй электродный слой, упругий слой и слой подложки; причем первый электродный слой, пьезоэлектрический слой и второй электродный слой могут быть расположены в направлении сверху вниз; упругий слой может быть расположен на верхней поверхности первого электродного слоя или на нижней поверхности второго электродного слоя, и слой подложки может быть расположен на верхней поверхности или на нижней поверхности упругого слоя. In some embodiments of the invention, the cantilever beam may include a first electrode layer, a piezoelectric layer, a second electrode layer, an elastic layer, and a substrate layer; wherein the first electrode layer, the piezoelectric layer, and the second electrode layer may be arranged in a downward direction; the elastic layer may be located on the upper surface of the first electrode layer or on the lower surface of the second electrode layer, and the substrate layer may be located on the upper surface or on the lower surface of the elastic layer.

В некоторых вариантах осуществления изобретения консольная балка может содержать по меньшей мере один упругий слой, электродный слой и пьезоэлектрический слой; причем по меньшей мере один упругий слой может быть расположен на поверхности электродного слоя; электродный слой может содержать первый электрод и второй электрод, где первый электрод может быть в виде гребенки, образуя первую гребенку; второй электрод может быть в виде гребенки, образуя вторую гребенку; первая гребенка и вторая гребенка могут совместно образовывать электродный слой; электродный слой может быть расположен на верхней поверхности или на нижней поверхности пьезоэлектрического слоя; и первая гребенка и вторая гребенка могут проходить в направлении длины консольной балки. In some embodiments of the invention, the cantilever beam may include at least one elastic layer, an electrode layer, and a piezoelectric layer; moreover, at least one elastic layer may be located on the surface of the electrode layer; the electrode layer may include a first electrode and a second electrode, where the first electrode may be in the form of a comb, forming the first comb; the second electrode may be in the form of a comb, forming a second comb; the first comb and the second comb may together form an electrode layer; the electrode layer may be located on the upper surface or on the lower surface of the piezoelectric layer; and the first comb and the second comb may extend in the length direction of the cantilever beam.

В некоторых вариантах осуществления изобретения компонент электроакустического преобразования может содержать первую консольную балку и вторую консольную балку, причем первая консольная балка и вторая консольная балка могут быть расположены напротив друг друга и между первой консольной балкой и второй консольной балкой может быть первый зазор, причем первый зазор между первой консольной балкой и второй консольной балкой может изменяться в зависимости от сигнала вибрации, чтобы преобразовывать сигнал вибрации в электрический сигнал. In some embodiments of the invention, the electroacoustic conversion component may comprise a first cantilever beam and a second cantilever beam, wherein the first cantilever beam and the second cantilever beam may be located opposite each other and there may be a first gap between the first cantilever beam and the second cantilever beam, wherein the first gap between the first cantilever beam and the second cantilever beam may vary depending on the vibration signal to convert the vibration signal into an electrical signal.

В некоторых вариантах осуществления изобретения один конец первой консольной балки и второй консольной балки, соответствующие компоненту электроакустического преобразования, могут быть присоединены к внутренней стенке на периферийной стороне участка передачи вибрации, а другой конец первой консольной балки и второй консольной балки могут быть свободно подвешенными в вакуумной полости. In some embodiments of the invention, one end of the first cantilever beam and the second cantilever beam, corresponding to the electroacoustic conversion component, can be attached to the inner wall on the peripheral side of the vibration transmission section, and the other end of the first cantilever beam and the second cantilever beam can be freely suspended in the vacuum cavity .

В некоторых вариантах осуществления изобретения жесткость первой консольной балки может отличаться от жесткости второй консольной балки. In some embodiments of the invention, the stiffness of the first cantilever beam may be different from the stiffness of the second cantilever beam.

В некоторых вариантах осуществления изобретения микрофон может содержать по меньшей мере одну пленочную структуру и по меньшей мере одна пленочная структура может быть расположена на верхней поверхности и/или на нижней поверхности компонента электроакустического преобразования. In some embodiments of the invention, the microphone may include at least one film structure and at least one film structure may be located on the top surface and/or on the bottom surface of the electro-acoustic conversion component.

В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере одна пленочная структура может полностью или частично покрывать верхнюю поверхность и/или нижнюю поверхность компонента электроакустического преобразования. In some embodiments of the invention, at least one film structure may completely or partially cover the top surface and/or bottom surface of the electroacoustic conversion component.

В некоторых вариантах осуществления изобретения микрофон может содержать по меньшей мере один опорный элемент, причем один конец по меньшей мере одного опорного элемента может быть соединен с первым участком восприятия вибрации указанного участка восприятия вибрации, другой конец по меньшей мере одного опорного элемента может быть соединен со вторым участком восприятия вибрации указанного участка восприятия вибрации, и между свободным концом компонента электроакустического преобразования и опорным элементом может быть второй зазор. In some embodiments of the invention, the microphone may comprise at least one support element, wherein one end of at least one support element can be connected to the first vibration sensing site of the specified vibration sensing site, the other end of at least one support element can be connected to the second a vibration receiving portion of said vibration receiving portion, and there may be a second gap between the free end of the electroacoustic conversion component and the support member.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Настоящее изобретение дополнительно иллюстрируется с точки зрения примерных вариантов осуществления. Эти примерные варианты осуществления изобретения подробно описаны со ссылкой на чертежи. Эти варианты осуществления изобретения не являются ограничительными, в этих вариантах одна и та же ссылочная позиция представляет один и то же конструктивный элемент, при этом: The present invention is further illustrated in terms of exemplary embodiments. These exemplary embodiments of the invention are described in detail with reference to the drawings. These embodiments of the invention are not restrictive, in these embodiments the same reference numeral represents the same structural element, while:

фиг. 1 - конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 1 is a construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 2 - другая конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 2 is another design of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 3 – система пружина-масса-демпфер компонента электроакустического преобразования, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 3 is a spring-mass-damper system of an electro-acoustic conversion component according to some embodiments of the present invention;

фиг. 4 - нормализация резонансной кривой смещения системы пружина-масса-демпфер, соответствующей некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 4 is a normalization of the displacement resonance curve of a spring-mass-damper system according to some embodiments of the present invention;

фиг. 5 - конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 5 is a construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 6 - конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 6 is a construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 7 - конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 7 is a construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 8A – вид в поперечном сечении по линии А-А микрофона, показанного на фиг. 5; fig. 8A is a cross-sectional view along the line A-A of the microphone shown in FIG. 5;

фиг. 8B - вид в поперечном сечении по линии, перпендикулярной линии А-А, микрофона, показанного на фиг. 5; fig. 8B is a cross-sectional view, taken along a line perpendicular to the line A-A, of the microphone shown in FIG. 5;

фиг. 9A - распределение консольной балки в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения; fig. 9A shows a cantilever beam distribution in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 9B - распределение консольной балки в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения; fig. 9B is a cantilever beam distribution in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 10 - конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 10 is a construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 11 - частотные характеристики микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 11 is a frequency response of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 12 - конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 12 is a construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 13 - конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 13 is a construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 14 - конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 14 is a construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 15 - конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 15 is a construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 16 - конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 16 is a construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 17 - конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 17 is a construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 18A - вид в поперечном сечении микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 18A is a cross-sectional view of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 18B - вид в поперечном сечении микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 18B is a cross-sectional view of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 19A - вид в поперечном сечении микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 19A is a cross-sectional view of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 19B - вид в поперечном сечении микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 19B is a cross-sectional view of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 20 – конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; fig. 20 is a microphone design in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 21 - конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; иfig. 21 is a construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention; And

фиг. 22 - конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. fig. 22 is a construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Чтобы проиллюстрировать технические решения, связанные с вариантами осуществления настоящего изобретения, ниже приводится краткое пояснение для чертежей, упоминаемых в описании вариантов осуществления изобретения. Очевидно, что чертежи, описанные ниже, являются только лишь некоторыми примерами или вариантами осуществления настоящего изобретения. Специалисты в данной области техники без дополнительных творческих усилий могут применить настоящее изобретение к другим подобным сценариям в соответствии с этими чертежами. Если из приведенного здесь или еще где-либо не очевидно или не указано иное, ссылочные позиции представляют схожие конструктивные элементы или операции на всех чертежах. In order to illustrate the technical solutions associated with the embodiments of the present invention, the following is a brief explanation of the drawings referred to in the description of the embodiments of the invention. Obviously, the drawings described below are only some examples or embodiments of the present invention. Those skilled in the art can apply the present invention to other similar scenarios in accordance with these drawings without further creative effort. Unless otherwise apparent or indicated from herein or elsewhere, reference numerals represent like structural elements or operations throughout the drawings.

Следует понимать, что термин “система”, “устройство”, “блок” и/или “модуль”, используемый здесь, является одним из способов различия разных компонентов, элементов, частей или сборочных узлов разных уровней. Однако, если той же цели можно достигнуть другими словами, эти выражения могут быть заменены другими выражениями.It should be understood that the term "system", "device", "unit" and/or "module" as used herein is one way of distinguishing different components, elements, parts or assemblies of different levels. However, if the same goal can be achieved with other words, these expressions can be replaced by other expressions.

Как используется в раскрытии изобретения и в приложенной формуле изобретения, формы единственного числа включают в себя множественное число, если содержание явно не указывает иное. Вообще говоря, термины “содержать” и “включать” служат просто для подсказки необходимости присутствия явно идентифицированных этапов и элементов и эти этапы и элементы не составляют эксклюзивный список. Способы или устройства могут также содержать и другие этапы или элементы. As used in the disclosure and in the appended claims, the singular forms include the plural unless the content clearly indicates otherwise. Generally speaking, the terms "comprise" and "include" merely serve to suggest the need for the presence of explicitly identified steps and elements, and these steps and elements do not constitute an exclusive list. The methods or devices may also contain other steps or elements.

Блок-схемы последовательности выполнения операций, используемые в настоящем раскрытии изобретения, демонстрируют операции, которые системы реализуют в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Следует отчетливо понимать, что предыдущая операция или последующая операция необязательно выполняется точно в указанном порядке. Вместо этого, операции могут проводиться в обратном порядке или одновременно. Кроме того, в эти блок-схемы последовательности выполнения операций могут добавляться одна или более других операций. Также, из этих блок-схем последовательности выполнения операций могут быть удалены одна или более операций. The flowcharts used in the present disclosure demonstrate the operations that systems implement in accordance with some embodiments of the present invention. It should be clearly understood that the previous operation or subsequent operation is not necessarily performed in exactly the same order. Instead, the operations may be carried out in reverse order or simultaneously. In addition, one or more other steps may be added to these flowcharts. Also, one or more steps may be removed from these flowcharts.

Блок-схемы последовательности выполнения операций, используемые в настоящем раскрытии изобретения, иллюстрируют операции, которые системы реализуют в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Следует отчетливо понимать, что предшествующие или последующие операции не обязательно выполняются точно в указанном порядке. С другой стороны, операции могут проводиться в обратном порядке или одновременно. Кроме того, в блок-схему последовательности выполнения операций могут добавляться одна или несколько других операций. Также, одна или несколько операций могут быть удалены из блок-схем последовательности выполнения операций. The flowcharts used in the present disclosure illustrate the operations that systems implement in accordance with some embodiments of the present invention. It should be clearly understood that the preceding or subsequent operations are not necessarily performed in exactly the same order. On the other hand, the operations can be carried out in reverse order or simultaneously. In addition, one or more other operations may be added to the flowchart. Also, one or more steps may be removed from the flowcharts.

Настоящее изобретение характеризует микрофон. Микрофон может быть преобразователем, преобразующим звуковой сигнал в электрический сигнал. В некоторых вариантах микрофон может быть микрофоном с подвижной катушкой, ленточным микрофоном, емкостным микрофоном, пьезоэлектрическим микрофоном, электретным микрофоном, электромагнитным микрофоном, угольным микрофоном и т.п. или любым их сочетанием. В некоторых вариантах осуществления изобретения, различающихся средствами получения звука, микрофон может содержать микрофон с костной проводимостью и микрофон с воздушной проводимостью. Микрофон, описанный в вариантах осуществления настоящего изобретения, может содержать оболочку, участок восприятия вибрации, участок передачи вибрации и компонент электроакустического преобразования. Оболочка может быть выполнена с возможностью размещения в ней участка восприятия вибрации, участка передачи вибрации и компонента электроакустического преобразования. В некоторых вариантах оболочка может быть полой внутри. Оболочка может сама по себе образовывать акустическую полость. Участок восприятия вибрации, участок передачи вибрации и компонент электроакустического преобразования могут быть расположены в акустической полости оболочки. В некоторых вариантах осуществления изобретения участок восприятия вибрации может быть присоединен к боковой стенке оболочки. Участок восприятия вибрации может вибрировать в ответ на внешний звуковой сигнал, передаваемый оболочке. В некоторых вариантах участок передачи вибрации может быть присоединен к участку восприятия вибрации. Участок передачи вибрации может принимать вибрацию участка восприятия вибрации и передавать сигнал вибрации компоненту электроакустического преобразования. Компонент электроакустического преобразования может преобразовывать сигнал вибрации в электрический сигнал. В некоторых вариантах осуществления изобретения участок передачи вибрации и, по меньшей мере, часть участка восприятия вибрации (например, неподвижная часть) могут образовывать вакуумную полость. Компонент электроакустического преобразования может быть расположен в вакуумной полости. Компонент электроакустического преобразования в микрофоне, представленном в вариантах осуществления настоящего изобретения, может быть расположен в вакуумной полости и вакуумная полость может быть образована участком восприятия вибрации и участком передачи вибрации. Внешний звуковой сигнал может вводиться в акустическую полость оболочки через отверстие, заставляя воздух в акустической полости вибрировать. Участок восприятия вибрации и участок передачи вибрации могут передавать вибрацию компоненту электроакустического преобразования, находящемуся в вакуумной полости, избегая контакта компонента электроакустического преобразования с воздухом в акустической полости и дополнительно, решая проблему влияния вибрации воздуха в акустической полости во время работы компонента электроакустического преобразования, то есть проблемы относительно высокого уровня фонового шума микрофона. С другой стороны, компонент электроакустического преобразования может быть расположен в вакуумной полости, чтобы помочь избежать трения компонента электроакустического преобразования с газом во время процесса вибрации, уменьшая, таким образом, воздушное демпфирование в вакуумной полости микрофона и улучшая значение Q (добротности) микрофона.The present invention characterizes a microphone. The microphone may be a transducer that converts an audio signal into an electrical signal. In some embodiments, the microphone may be a moving coil microphone, a ribbon microphone, a capacitive microphone, a piezoelectric microphone, an electret microphone, an electromagnetic microphone, a carbon microphone, and the like. or any combination of them. In some embodiments of the invention, differing in the means of obtaining sound, the microphone may include a bone conduction microphone and an air conduction microphone. The microphone described in the embodiments of the present invention may include a shell, a vibration receiving portion, a vibration transmission portion, and an electro-acoustic conversion component. The shell may be configured to accommodate a vibration receiving portion, a vibration transmission portion, and an electro-acoustic conversion component. In some embodiments, the shell may be hollow inside. The shell itself can form an acoustic cavity. The vibration sensing portion, the vibration transmission portion, and the electro-acoustic conversion component may be located in the acoustic cavity of the shell. In some embodiments of the invention, the area of perception of vibration may be attached to the side wall of the shell. The vibration sensing region may vibrate in response to an external audio signal transmitted to the shell. In some embodiments, the vibration transmission portion may be coupled to the vibration sensing portion. The vibration transmission portion may receive the vibration of the vibration sensing portion and transmit the vibration signal to the electro-acoustic conversion component. The electroacoustic conversion component can convert the vibration signal into an electrical signal. In some embodiments, the vibration transmission portion and at least a portion of the vibration receiving portion (eg, the fixed portion) may form a vacuum cavity. The electroacoustic conversion component may be located in the vacuum cavity. The electro-acoustic conversion component in the microphone provided in embodiments of the present invention may be located in a vacuum cavity, and the vacuum cavity may be formed by a vibration receiving portion and a vibration transmission portion. An external sound signal can be introduced into the acoustic cavity of the shell through a hole, causing the air in the acoustic cavity to vibrate. The vibration sensing portion and the vibration transmission portion can transmit vibration to the electro-acoustic conversion component located in the vacuum cavity, avoiding contact of the electro-acoustic conversion component with air in the acoustic cavity, and further solving the problem of the impact of air vibration in the acoustic cavity during operation of the electro-acoustic conversion component, that is, the problem relatively high level of microphone background noise. On the other hand, the electroacoustic conversion component may be located in the vacuum cavity to help avoid friction of the electroacoustic conversion component with the gas during the vibration process, thus reducing air damping in the vacuum cavity of the microphone and improving the Q value of the microphone.

На фиг. 1 схематично представлена конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 1, микрофон 100 может содержать оболочку 110, компонент 120 электроакустического преобразования и процессор 130. Микрофон 100 может создавать деформацию и/или смещение на основе внешнего сигнала, такого как акустический сигнал (например, звуковая волна), сигнал механический вибрации и т.п. Деформация и/или смещение могут в дальнейшем быть преобразованы в электрический сигнал компонентом 120 электроакустического преобразования микрофона 100. В некоторых вариантах осуществления микрофон 100 может быть микрофоном с воздушной проводимостью, микрофоном с костной проводимостью и т.п. Микрофон с воздушной проводимостью может относиться к микрофону, в котором звуковая волна передается через воздух. Микрофон с костной проводимостью может относиться к микрофону, в котором звуковая волна передается в теле (например, через кость) посредством механической вибрации.In FIG. 1 is a schematic representation of the construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 1, microphone 100 may include a shell 110, an electro-acoustic conversion component 120, and a processor 130. Microphone 100 may create deformation and/or displacement based on an external signal such as an acoustic signal (e.g., a sound wave), a mechanical vibration signal, or the like. The deformation and/or displacement may be further converted into an electrical signal by the electro-acoustic conversion component 120 of the microphone 100. In some embodiments, the microphone 100 may be an air conduction microphone, a bone conduction microphone, or the like. An air conduction microphone may refer to a microphone in which the sound wave is transmitted through air. A bone conduction microphone may refer to a microphone in which a sound wave is transmitted in the body (eg through a bone) through mechanical vibration.

Оболочка 110 может быть полой внутри. Оболочка 110 может сама по себе образовывать акустическую полость 140. Компонент 120 электроакустического преобразования и процессор 130 могут быть расположены в акустической полости 140. В некоторых вариантах осуществления материал оболочки 110 может содержать, но не ограничиваясь только этим, один или несколько металлов, сплавов, полимеров (например, сополимер стирола бутадиена акрилонитрила, поливинилхлорид, поликарбонат, полипропилен, и т.д.). В некоторых вариантах осуществления изобретения на боковой стенке оболочки 110 может быть одно или более отверстий 111. Одно или более отверстий 111 могут вводить внешний звуковой сигнал в акустическую полость 140. В некоторых вариантах осуществления изобретения внешний звуковой сигнал может вводиться в акустическую полость 140 микрофона 100 из отверстий 111 и заставлять вибрировать воздух в акустической полости 140. Компонент 120 электроакустического преобразования может принимать сигнал вибрации и преобразовывать сигнал вибрации в выходной электрический сигнал. The shell 110 may be hollow inside. Shell 110 may itself form acoustic cavity 140. Electroacoustic conversion component 120 and processor 130 may be located within acoustic cavity 140. In some embodiments, shell 110 material may comprise, but is not limited to, one or more metals, alloys, polymers. (for example, acrylonitrile butadiene styrene copolymer, polyvinyl chloride, polycarbonate, polypropylene, etc.). In some embodiments, one or more openings 111 may be present on the side wall of the enclosure 110. One or more openings 111 may introduce an external audio signal into the acoustic cavity 140. In some embodiments, an external audio signal may be introduced into the acoustic cavity 140 of the microphone 100 of holes 111 and cause the air in the acoustic cavity 140 to vibrate. The electro-acoustic conversion component 120 can receive the vibration signal and convert the vibration signal into an electrical output signal.

Компонент 120 электроакустического преобразования может использоваться для преобразования внешнего сигнала в целевой сигнал. В некоторых вариантах осуществления изобретения компонент 120 электроакустического преобразования может иметь слоистую структуру. В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере участок слоистой структуры может физически соединяться с оболочкой. Слово “соединяться”, употребляемое в настоящем раскрытии изобретения, может пониматься как соединение между различными частями одной и той же структуры или, после подготовки различных частей или структур, отдельные части или структуры жестко соединяются посредством сварки, клепки, зажимов, болтов, клеевого соединения и т.д. или во время процесса подготовки первый компонент или конструкция помещается на второй компонент или конструкцию посредством физического осаждением (например, физического осаждения паров) или химического осаждения (например, химического осаждения паров). В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере, участок слоистой конструкции может крепиться к боковой стенке оболочки. Например, слоистой структурой может быть консольная балка. Консольная балка может иметь форму пластины. Один конец консольной балки может быть присоединен к боковой стенке, где находится полость оболочки, а другой конец консольной балки не соединен или не контактирует с основанием, поэтому другой конец консольной балки свободно подвешен в полости оболочки. Как другой пример, микрофон может содержать слой вибрирующей диафрагмы (также называемый участком восприятия вибрации). Участок восприятия вибрации может жестко присоединяться к оболочке. Слоистая структура может быть расположена на верхней поверхности или на нижней поверхности участка восприятия вибрации. Следует заметить, что слова “расположенный в полости” или “свободно подвешенный в полости”, упоминаемые в настоящем раскрытии изобретения, могут означать свободно подвешенный во внутреннем объеме, ниже или выше полости. В некоторых вариантах осуществления изобретения компонент 120 электроакустического преобразования может также быть присоединен к оболочке 110 через другие компоненты (например, участок восприятия вибрации, участок передачи вибрации).The electro-acoustic conversion component 120 may be used to convert an external signal into a target signal. In some embodiments, the electroacoustic conversion component 120 may have a layered structure. In some embodiments of the invention, at least a portion of the layered structure may be physically connected to the shell. The word “join” as used in this disclosure can be understood as a connection between different parts of the same structure or, after preparation of various parts or structures, the individual parts or structures are rigidly connected by welding, riveting, clamping, bolting, adhesive bonding and etc. or during the preparation process, the first component or structure is placed on the second component or structure by physical deposition (eg, physical vapor deposition) or chemical deposition (eg, chemical vapor deposition). In some embodiments, at least a portion of the laminate may be attached to the side wall of the shell. For example, the layered structure may be a cantilever beam. The cantilever beam may be in the form of a plate. One end of the cantilever beam can be attached to the side wall where the shell cavity is located, and the other end of the cantilever beam is not connected or in contact with the base, so the other end of the cantilever beam is freely suspended in the shell cavity. As another example, a microphone may include a vibrating diaphragm layer (also referred to as a vibration sensing region). The vibration receiving portion may be rigidly attached to the shell. The layered structure may be located on the top surface or on the bottom surface of the vibration receiving portion. It should be noted that the words "located in the cavity" or "freely suspended in the cavity" referred to in the present disclosure of the invention, may mean freely suspended in the internal volume, below or above the cavity. In some embodiments, the electroacoustic conversion component 120 may also be coupled to the shell 110 via other components (eg, a vibration receiving portion, a vibration transmitting portion).

В некоторых вариантах изобретения слоистая структура может включать в себя блок вибрации и блок акустического преобразователя. Блоком вибрации может быть участок слоистой структуры, который подвергается деформации под воздействием внешней силы. Блок вибрации может использоваться для передачи деформации, вызванной внешней силой, блоку акустического преобразователя. Блоком акустического преобразователя может быть участок, который в слоистой структуре преобразует деформацию блока вибрации в электрический сигнал. А именно, внешний звуковой сигнал может вводиться в акустическую полость 140 через отверстия 111, заставляя вибрировать воздух в акустической полости 140. Блок вибрации может деформироваться в ответ на вибрацию воздуха в акустической полости 140. Блок акустического преобразователя может формировать электрический сигнал на основе деформации блока вибрации. Следует заметить, что описание блока вибрации и блока акустического преобразователя представлено здесь только с целью представления принципа работы слоистой структуры и не ограничивает фактический состав и конфигурацию слоистой структуры. Фактически, блок вибрации может быть не нужен и его функция может полностью реализовываться блоком акустического преобразователя. Например, после внесения определенного изменения в конструкцию блока акустического преобразователя блок акустического преобразователя может напрямую реагировать на вибрацию основания для формирования электрического сигнала. In some embodiments of the invention, the layered structure may include a vibration unit and an acoustic transducer unit. The vibration block can be a section of a layered structure that is subjected to deformation under the influence of an external force. The vibration block can be used to transfer the deformation caused by an external force to the acoustic transducer block. The acoustic transducer block may be a portion that, in a layered structure, converts the deformation of the vibration block into an electrical signal. Namely, an external sound signal may be introduced into the acoustic cavity 140 through the openings 111, causing the air in the acoustic cavity 140 to vibrate. . It should be noted that the description of the vibration unit and the acoustic transducer unit is presented here only for the purpose of presenting the principle of operation of the layered structure and does not limit the actual composition and configuration of the layered structure. In fact, the vibration unit may not be needed and its function can be fully realized by the acoustic transducer unit. For example, after making a certain change in the design of the acoustic transducer block, the acoustic transducer block can directly respond to the vibration of the base to generate an electrical signal.

В некоторых вариантах осуществления изобретения блок вибрации и блок акустического преобразователя могут накладываться друг на друга, образуя слоистую структуру. Блок акустического преобразователя может быть расположен на верхнем слое блока вибрации. Блок акустического преобразователя может также быть расположен на нижнем слое блока вибрации. In some embodiments of the invention, the vibration block and the acoustic transducer block may be superimposed on each other, forming a layered structure. The acoustic transducer block may be located on the top layer of the vibration block. The acoustic transducer block may also be located on the bottom layer of the vibration block.

В некоторых вариантах изобретения блок акустического преобразователя может содержать по меньшей мере два электродных слоя (например, первый электродный слой и второй электродный слой) и пьезоэлектрический слой. Пьезоэлектрический слой может быть расположен между первым электродным слоем и вторым электродным слоем. Пьезоэлектрический слой может относиться к структуре, которая создает напряжение на концах ее двух поверхностей, когда они подвергаются воздействию внешней силы. В некоторых вариантах пьезоэлектрический слой может создавать напряжение под действием напряжения деформации блока вибрации, а первый электродный слой и второй электродный слой могут снимать напряжение (т.е. электрический сигнал). In some embodiments of the invention, the acoustic transducer block may comprise at least two electrode layers (eg, a first electrode layer and a second electrode layer) and a piezoelectric layer. The piezoelectric layer may be located between the first electrode layer and the second electrode layer. A piezoelectric layer can refer to a structure that creates a voltage at the ends of its two surfaces when they are subjected to an external force. In some embodiments, the piezoelectric layer may generate a voltage under the strain stress of the vibration block, and the first electrode layer and the second electrode layer may remove the voltage (ie, electrical signal).

Процессор 130 может получать электрический сигнал от компонента 120 электроакустического преобразования и выполнять обработку сигнала. В некоторых вариантах осуществления изобретения процессор 130 может быть напрямую присоединен к компоненту 120 электроакустического преобразования проводом 150 (например, золотая проволока, медная проволока, алюминиевая проволока и т.д.). В некоторых вариантах изобретения обработка сигналов может включать в себя процесс регулирования частоты, процесс регулирования амплитуды, процесс фильтрации, процесс подавления шумов и т.п. В некоторых вариантах процессор 130 может содержать, но не ограничиваясь только этим, микроконтроллер, микропроцессор, специализированную прикладную интегральную схему (application-specific integrated circuit, ASIC), специализированный процессор системы команд (application-specific instruction-set processor, ASIP), центральный процессор (central processing unit, CPU), блок физического процессора (physical processor unit, PPU), цифровой сигнальный процессор (digital signal processor, DSP), программируемую логическую интегральную схему (field-programmable gate array, FPGA), усовершенствованную машину RISC (advanced RISC machine, ARM), программируемое логическое устройство (programmable logic device, PLD) и т.п. или другие типы устройств обработки или процессоров. The processor 130 may receive an electrical signal from the electro-acoustic conversion component 120 and perform signal processing. In some embodiments, processor 130 may be directly connected to electroacoustic conversion component 120 by wire 150 (eg, gold wire, copper wire, aluminum wire, etc.). In some embodiments, signal processing may include a frequency control process, an amplitude control process, a filtering process, a noise cancellation process, and the like. In some embodiments, the processor 130 may include, but is not limited to, a microcontroller, a microprocessor, an application-specific integrated circuit (ASIC), an application-specific instruction-set processor (ASIP), a central processing unit (central processing unit, CPU), physical processor unit (PPU), digital signal processor (digital signal processor, DSP), field-programmable gate array (FPGA), advanced RISC machine (advanced RISC machine, ARM), programmable logic device (PLD), etc. or other types of processing devices or processors.

В некоторых вариантах, когда микрофон 100 используется в качестве микрофона с воздушной проводимостью (например, микрофон с воздушной проводимостью), акустическая полость 140 может быть акустически связана с внешней средой микрофона 100 через отверстия 111, так чтобы акустическая полость 140 содержала газ (например, воздух) под определенным давлением. Когда звуковой сигнал передается от отверстий 111 через акустическую полость 140 к компоненту 120 электроакустического преобразования, воздух в акустической полости 140 создает вибрацию. Когда эта вибрация воздействует на компонент 120 электроакустического преобразования для того, чтобы вызвать вибрацию, это может приводить к высокому уровню фонового шума микрофона 100. С другой стороны, в процессе приема звукового сигнала для формирования вибрации компонент 120 электроакустического преобразования может подвергаться трению с газом в акустической полости 140, что увеличивает воздушное демпфирование внутри акустической полости 140, уменьшая, таким образом, значение Q микрофона 100. Для решения вышеупомянутых проблем варианты осуществления настоящего изобретения могут обеспечить микрофон и конкретное содержание микрофона будет рассмотрено далее. In some embodiments, when microphone 100 is used as an air conduction microphone (e.g., air conduction microphone), acoustic cavity 140 may be acoustically coupled to the outside of microphone 100 through openings 111 such that acoustic cavity 140 contains a gas (e.g., air). ) under a certain pressure. When the sound signal is transmitted from the holes 111 through the acoustic cavity 140 to the electro-acoustic conversion component 120, the air in the acoustic cavity 140 creates a vibration. When this vibration is applied to the electroacoustic conversion component 120 to cause vibration, it may result in a high level of background noise of the microphone 100. cavity 140, which increases the air damping within the acoustic cavity 140, thus reducing the Q value of the microphone 100. In order to solve the above problems, embodiments of the present invention may provide a microphone, and the specific contents of the microphone will be discussed next.

На фиг. 2 представлена конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 2, микрофон 200 может включать в себя оболочку 210, компонент 220 электроакустического преобразования и процессор 230. Микрофон 200, показанный на фиг. 2, может быть таким же или подобным микрофону 100, показанному на фиг. 1. Например, оболочка 210 микрофона 200 может быть такой же или подобной оболочки 110 микрофона 100. Как другой пример, компонент 220 электроакустического преобразования микрофона 200 может быть таким же или подобным компоненту 120 электроакустического преобразования микрофона 100. Для других компонентов микрофона 200 (например, процессор 230, проводник 270 и т.д.) можно обратиться к фиг. 1 и к его соответствующему описанию.In FIG. 2 shows the construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 2, the microphone 200 may include a shell 210, an electro-acoustic conversion component 220, and a processor 230. The microphone 200 shown in FIG. 2 may be the same or similar to the microphone 100 shown in FIG. 1. For example, the shell 210 of the microphone 200 may be the same or similar as the shell 110 of the microphone 100. As another example, the electro-acoustic conversion component 220 of the microphone 200 may be the same or similar to the electro-acoustic conversion component 120 of the microphone 100. For other components of the microphone 200 (for example, processor 230, conductor 270, etc.) may be referred to in FIG. 1 and to its corresponding description.

В некоторых вариантах различие между микрофоном 200 и микрофоном 100 может состоять в том, что микрофон 200 может также содержать участок 260 восприятия вибрации. Участок 260 восприятия вибрации может быть расположен в акустической полости оболочки 210. Периферийная сторона участка 260 восприятия вибрации может быть присоединена к боковой стенке оболочки 210, разделяя, таким образом, акустическую полость на первую акустическую полость 240 и вторую акустическую полость 250. В некоторых вариантах микрофон 200 может содержать одно или более отверстий 211. Отверстия 211 могут быть расположены на боковой стенке оболочки 210, соответствующей первой акустической полости 240. Отверстия 211 могут соединять первую акустическую полость 240 с внешней средой микрофона 200. Внешний звуковой сигнал может входить в первую акустическую полость 240 через отверстия 211 и заставлять вибрировать воздух в первой акустической полости 240. Участок 260 восприятия вибрации может воспринимать воздушную вибрацию в первой акустической полости 240 и передавать сигнал вибрации компоненту 220 электроакустического преобразования. Компонент 220 электроакустического преобразования может принимать сигнал вибрации от участка 260 восприятия вибрации и преобразовывать сигнал вибрации в электрический сигнал. In some embodiments, the difference between the microphone 200 and the microphone 100 may be that the microphone 200 may also include a vibration sensing portion 260. The vibration sensing portion 260 may be located within the acoustic cavity of the shell 210. The peripheral side of the vibration sensing portion 260 may be attached to the sidewall of the shell 210, thereby dividing the acoustic cavity into a first acoustic cavity 240 and a second acoustic cavity 250. In some embodiments, the microphone 200 may include one or more holes 211. The holes 211 may be located on the side wall of the shell 210 corresponding to the first acoustic cavity 240. The holes 211 may connect the first acoustic cavity 240 to the external environment of the microphone 200. An external audio signal may enter the first acoustic cavity 240 through the holes 211 and cause the air in the first acoustic cavity 240 to vibrate. The vibration sensing portion 260 can sense the air vibration in the first acoustic cavity 240 and transmit the vibration signal to the electro-acoustic conversion component 220. The electro-acoustic conversion component 220 may receive the vibration signal from the vibration sensing portion 260 and convert the vibration signal into an electrical signal.

В некоторых вариантах материал участка 260 восприятия вибрации может содержать, но не ограничиваясь только этим, один или более полупроводниковых материалов, металлов, металлических сплавов, органических материалов и т.п. В некоторых вариантах осуществления полупроводниковые материалы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, кремний, диоксид кремния, нитрид кремния, карбид кремния и т.п. В некоторых вариантах осуществления металлы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, медь, алюминий, хром, титан, золото и т.п. В некоторых вариантах осуществления металлические сплавы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, медно-алюминиевый сплав, медно-золотой сплав, титановый сплав, алюминиевый сплав, и т.п. В некоторых вариантах осуществления органические материалы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, полиимид, перилен, полидиметилсилоксан (polydimethylsiloxane, PDMS), силикагель, кварц и т.п. В некоторых вариантах конструкция участка 260 восприятия вибрации может иметь вид пластины, столбчатый вид и т.п. In some embodiments, the material of the vibration receiving portion 260 may include, but is not limited to, one or more semiconductor materials, metals, metal alloys, organic materials, and the like. In some embodiments, the semiconductor materials may include, but are not limited to, silicon, silicon dioxide, silicon nitride, silicon carbide, and the like. In some embodiments, the metals may include, but are not limited to, copper, aluminum, chromium, titanium, gold, and the like. In some embodiments, metal alloys may include, but are not limited to, copper-aluminum alloy, copper-gold alloy, titanium alloy, aluminum alloy, and the like. In some embodiments, the implementation of organic materials may contain, but are not limited to, polyimide, perylene, polydimethylsiloxane (polydimethylsiloxane, PDMS), silica gel, quartz, and the like. In some embodiments, the design of the vibration receiving portion 260 may be in the form of a plate, a columnar form, or the like.

В некоторых вариантах компонент 220 электроакустического преобразования и процессор 230 могут быть расположены во второй акустической полости 250. Вторая акустическая полость 250 может быть вакуумной полостью. В некоторых вариантах компонент 220 электроакустического преобразования может быть расположен во второй акустической полости 250, что позволяет избежать контакта компонента 220 электроакустического преобразования с воздухом во второй акустической полости 250, решая, таким образом, проблему влияния вибрации воздуха во второй акустической полости 250 во время электроакустического процесса преобразования компонента 220 электроакустического преобразования, то есть, решая проблему повышенного фонового шума микрофона 200. С другой стороны, компонент электроакустического преобразования 220 может быть расположен во второй акустической полости 250, что может помочь избежать трения между компонентом 220 электроакустического преобразования и воздухом во второй акустической полости 250 во время вибрации, уменьшая, таким образом, воздушное демпфирование во второй акустической полости 250 и улучшая значение Q микрофона 200. В некоторых вариантах степень вакуума (давление) во второй акустической полости 250 может быть ниже 100 Па. В некоторых вариантах степень вакуума во второй акустической полости 250 может быть от 10-6 Па до 100 Па. В некоторых вариантах степень вакуума во второй акустической полости 250 может быть в пределах 10-7 Па - 100 Па. In some embodiments, electroacoustic conversion component 220 and processor 230 may be located in second acoustic cavity 250. Second acoustic cavity 250 may be a vacuum cavity. In some embodiments, the electroacoustic transducer component 220 may be located in the second acoustic cavity 250, which avoids the electroacoustic transducer component 220 from contacting the air in the second acoustic cavity 250, thereby solving the problem of the effect of air vibration in the second acoustic cavity 250 during the electroacoustic process. conversion of the electro-acoustic conversion component 220, that is, solving the problem of increased background noise of the microphone 200. On the other hand, the electro-acoustic conversion component 220 may be located in the second acoustic cavity 250, which can help avoid friction between the electro-acoustic conversion component 220 and the air in the second acoustic cavity 250 during vibration, thereby reducing air damping in the second acoustic cavity 250 and improving the Q value of the microphone 200. In some embodiments, the degree of vacuum (pressure) in the second acoustic cavity 250 may be below 100 Pa. In some embodiments, the degree of vacuum in the second acoustic cavity 250 may be from 10 -6 Pa to 100 Pa. In some embodiments, the degree of vacuum in the second acoustic cavity 250 may be in the range of 10 -7 Pa - 100 Pa.

Для упрощения понимания работы компонента электроакустического преобразования в некоторых вариантах компонент электроакустического преобразования микрофона может быть приблизительно представлен эквивалентом в виде системы пружина-масса-демпфер. При работе микрофона система пружина-масса-демпфер может вибрировать под действием источника возбуждения (например, вибрации участка восприятия вибрации). На фиг. 3 схематично представлена система пружина-масса-демпфер компонента электроакустического преобразования, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 3, система пружина-масса-демпфер может двигаться в соответствии с дифференциальным уравнением (1): To facilitate understanding of the operation of the electro-acoustic transducer component, in some embodiments, the electro-acoustic transducer component of a microphone may be roughly represented by a spring-mass-damper equivalent. During operation of the microphone, the spring-mass-damper system may vibrate under the influence of an excitation source (for example, vibration of the vibration sensing area). In FIG. 3 is a schematic representation of a spring-mass-damper system of an electroacoustic transducer component in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 3, the spring-mass-damper system can move according to the differential equation (1):

Figure 00000001
Figure 00000001

где М - масса системы пружина-масса-демпфер, х – смещение системы пружина-масса-демпфер, R – коэффициент демпфирования системы пружина-масса-демпфер, К - коэффициент упругости системы пружина-масса-демпфер, F – амплитуда возбуждающей силы и ω - круговая частота внешней силы. where M is the mass of the spring-mass-damper system, x is the displacement of the spring-mass-damper system, R is the damping coefficient of the spring-mass-damper system, K is the coefficient of elasticity of the spring-mass-damper system, F is the amplitude of the exciting force and ω is the circular frequency of the external force.

Дифференциальное уравнение (1) может быть решено для получения смещения в установившемся состоянии (2): The differential equation (1) can be solved to obtain the steady state bias (2):

x = xa cos(ωt - θ) … (2)x = x a cos(ωt - θ) … (2)

где x - деформация системы пружина-масса-затухание, которая равна выходному значению электрического сигнала при работе микрофона, xa в выражении

Figure 00000002
- выходное смещение, Z - механический импеданс и θ - фаза колебаний. where x is the deformation of the spring-mass-damping system, which is equal to the output value of the electrical signal during microphone operation, x a in the expression
Figure 00000002
is the output offset, Z is the mechanical impedance, and θ is the oscillation phase.

Нормализация отношения А между смещением и амплитудой может быть описана как уравнение (3): The normalization of the relationship A between offset and amplitude can be described as Equation (3):

Figure 00000003
Figure 00000003

где ха0 = F/K - амплитуда смещения в устойчивом состоянии (или амплитуда смещения, когда ω = 0), f/f0 = ω/ω0 - отношение частоты внешней силы к частоте собственных колебаний, ω0 = К/М - круговая частота колебаний, Qm = ω0M/R - механическая добротность.where xa0 = F/K - displacement amplitude at steady state (or displacement amplitude when ω = 0), f/f0= ω/ω0 - the ratio of the frequency of the external force to the frequency of natural oscillations, ω0 = K/M - circular frequency of oscillations, Qm = ω0M/R - mechanical quality factor.

На фиг. 4 схематично представлена примерная нормализация резонансных кривых смещения системы пружина-масса-демпфер в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. По горизонтальной оси указано отношение фактической частоты колебаний системы пружина-масса-демпфер к собственной частоте системы пружина-масса-демпфер, а по вертикальной оси указано нормализованное смещение системы пружина-масса-демпфер. Следует понимать, что каждая из кривых на фиг. 4 соответственно обозначает резонансную кривую смещения системы пружина-масса-демпфер с различными параметрами. В некоторых вариантах осуществления микрофон может формировать электрический сигнал на основе относительного смещения между элементом электроакустического преобразования и оболочкой. Например, электретный микрофон может формировать электрический сигнал в соответствии с изменением расстояния между деформированной диафрагмой и подложкой. Как другой пример, микрофон с костной проводимостью на основе консольной балки может формировать электрический сигнал на основе обратного пьезоэлектрического эффекта, вызываемого деформируемой консольной балкой. В некоторых вариантах, чем большее смещение в результате деформации консольной балки, тем больше может быть электрический сигнал, создаваемый микрофоном. Как показано на фиг. 4, когда фактическая частота вибрации системы пружина-масса-демпфер является такой же или приблизительно такой же, как собственная частота системы пружина-масса-демпфер (т.е. когда отношение (ω/ω0) между фактической частотой вибрации системы пружина-масса-демпфер и собственной частотой системы пружина-масса-демпфер равно или приблизительно равно 1), то чем больше нормализованное смещение системы пружина-масса-демпфер, тем уже может быть ширина полосы на уровне -3 дБ (которая здесь понимается как диапазон резонансной частоты) резонансного пика на резонансной характеристике смещения. В соответствии с вышеупомянутым уравнением (3), чем больше нормализованное смещение системы пружина-масса-демпфер, тем больше значение Q микрофона. In FIG. 4 is a schematic representation of an exemplary normalization of resonant displacement curves of a spring-mass-damper system in accordance with some embodiments of the present invention. The horizontal axis indicates the ratio of the actual oscillation frequency of the spring-mass-damper system to the natural frequency of the spring-mass-damper system, while the vertical axis indicates the normalized displacement of the spring-mass-damper system. It should be understood that each of the curves in FIG. 4 respectively denotes the displacement resonance curve of the spring-mass-damper system with different parameters. In some embodiments, the microphone may generate an electrical signal based on the relative displacement between the electroacoustic transducer element and the sheath. For example, an electret microphone can generate an electrical signal in response to a change in the distance between the deformed diaphragm and the substrate. As another example, a cantilevered bone conduction microphone can generate an electrical signal based on an inverse piezoelectric effect caused by a deformable cantilever. In some embodiments, the greater the displacement resulting from deformation of the cantilever beam, the greater the electrical signal generated by the microphone may be. As shown in FIG. 4, when the actual vibration frequency of the spring-mass-damper system is the same or approximately the same as the natural frequency of the spring-mass-damper system (i.e., when the ratio (ω/ω 0 ) between the actual vibration frequency of the spring-mass system -damper and the natural frequency of the spring-mass-damper system is equal to or approximately equal to 1), then the greater the normalized displacement of the spring-mass-damper system, the narrower the bandwidth at the level of -3 dB (which is understood here as the resonant frequency range) can be resonant peak on the resonant displacement characteristic. In accordance with the above equation (3), the larger the normalized displacement of the spring-mass-damper system, the larger the Q value of the microphone.

На фиг. 5 схематично представлен микрофон, соответствующий некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 5, микрофон 500 может содержать оболочку 510, компонент 520 электроакустического преобразования, участок 522 восприятия вибрации и участок 523 передачи вибрации, причем оболочка 510 может быть выполнена с возможностью содержать в себе участок 522 восприятия вибрации, участок 523 передачи вибрации и компонент 520 электроакустического преобразования. В некоторых вариантах оболочка 510 может иметь правильную форму (например, куб, цилиндр, усеченный конус и т.д.) или другую неправильную форму. В некоторых вариантах оболочка 510 может быть полым элементом. Оболочка 510 сама по себе образовывает акустическую полость. Участок 522 восприятия вибрации, участок 523 передачи вибрации и компонент 520 электроакустического преобразования могут быть расположены в акустической полости. В некоторых вариантах материал оболочки 510 может содержать, но не ограничиваясь только этим, один или более металлов, сплавов и полимеров (например, сополимер стирола бутадиена акрилонитрила, поливинилхлорид, поликарбонат, полипропилен, и т.д.). В некоторых вариантах периферийная сторона участка 522 восприятия вибрации может быть соединена с боковой стенкой оболочки 510, тем самым разделяя акустическая полость, образованную оболочкой 510, на несколько полостей, которые могут включать в себя первую акустическую полость 530 и вторую акустическую полость 540.In FIG. 5 is a schematic representation of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 5, the microphone 500 may include a shell 510, an electro-acoustic conversion component 520, a vibration sensing portion 522, and a vibration transmission portion 523, wherein the shell 510 may be configured to include a vibration sensing portion 522, a vibration transmission portion 523, and an electro-acoustic conversion component 520. In some embodiments, shell 510 may have a regular shape (eg, cube, cylinder, frustocone, etc.) or other irregular shape. In some embodiments, the shell 510 may be a hollow member. The shell 510 itself forms an acoustic cavity. The vibration sensing portion 522, the vibration transmission portion 523, and the electro-acoustic conversion component 520 may be located in the acoustic cavity. In some embodiments, sheath material 510 may include, but is not limited to, one or more metals, alloys, and polymers (eg, styrene butadiene acrylonitrile copolymer, polyvinyl chloride, polycarbonate, polypropylene, etc.). In some embodiments, the peripheral side of the vibration receiving portion 522 may be connected to the side wall of the shell 510, thereby dividing the acoustic cavity formed by the shell 510 into multiple cavities, which may include a first acoustic cavity 530 and a second acoustic cavity 540.

В некоторых вариантах осуществления изобретения на боковой стенке оболочки 510, соответствующей первой акустической полости 530, могут быть отверстия 511. Отверстия 511 могут быть расположены в первой акустической полости 530 и направлять внешний звуковой сигнал в первую акустическую полость 530. В некоторых вариантах осуществления изобретения внешний звуковой сигнал может входить в первую акустическую полость 530 микрофона 500 через отверстия 511 и заставлять воздух в первой акустической полости 530 вибрировать. Участок 522 восприятия вибрации может улавливать сигнал вибрации воздуха и передавать сигнал вибрации компоненту 520 электроакустического преобразования. Компонент 520 электроакустического преобразования может принимать сигнал вибрации воздуха и преобразовывать сигнал вибрации в выходной электрический сигнал.In some embodiments of the invention, holes 511 may be provided on the side wall of the shell 510 corresponding to the first acoustic cavity 530. The holes 511 may be located in the first acoustic cavity 530 and direct an external sound signal into the first acoustic cavity 530. the signal may enter the first acoustic cavity 530 of the microphone 500 through the openings 511 and cause the air in the first acoustic cavity 530 to vibrate. Section 522 of the perception of vibration can capture the vibration signal of the air and transmit the vibration signal to the component 520 electro-acoustic conversion. The electro-acoustic conversion component 520 can receive an air vibration signal and convert the vibration signal into an electrical output signal.

В некоторых вариантах осуществления изобретения участок 522 восприятия вибрации может содержать первый участок 5221 восприятия вибрации и второй участок 5222 восприятия вибрации, последовательно расположенные в направлении сверху вниз. Первый участок 5221 восприятия вибрации и второй участок 5222 восприятия вибрации могут присоединяться к конструкции оболочки через свои периферийные стороны. По меньшей мере, участок первого участка 5221 восприятия вибрации и второго участка 5222 восприятия вибрации могут вибрировать в ответ на звуковой сигнал, вводимый микрофоном 500 через отверстия 511. В некоторых вариантах материал участка 522 восприятия вибрации может содержать, но не ограничиваясь только этим, один или несколько полупроводниковых материалов, металлических материалов, металлических сплавов, органических материалов и т.д. В некоторых вариантах полупроводниковые материалы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, кремний, диоксид кремния, нитрид кремния, карбид кремния и т.д. В некоторых вариантах осуществления металлические материалы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, медь, алюминий, хром, титан, золото и т.д. В некоторых вариантах осуществления металлические сплавы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, медно-алюминиевый сплав, медно-золотой сплав, титановый сплав, алюминиевый сплав и т.д. В некоторых вариантах осуществления, органические материалы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, полиимид, перилен, PDMS, силиконовый гель, силикон, и т.д. В некоторых вариантах участок 522 восприятия вибрации может быть плоской конструкцией, столбчатой конструкцией и т.д. In some embodiments, the vibration sensing portion 522 may comprise a first vibration sensing portion 5221 and a second vibration sensing portion 5222 arranged in series from top to bottom. The first vibration sensing portion 5221 and the second vibration sensing portion 5222 may be attached to the shell structure through their peripheral sides. At least a portion of the first vibration sensing portion 5221 and the second vibration sensing portion 5222 may vibrate in response to an audio signal input by the microphone 500 through openings 511. In some embodiments, the material of the vibration sensing portion 522 may include, but is not limited to, one or several semiconductor materials, metal materials, metal alloys, organic materials, etc. In some embodiments, the semiconductor materials may include, but are not limited to, silicon, silicon dioxide, silicon nitride, silicon carbide, and the like. In some embodiments, the metallic materials may include, but are not limited to, copper, aluminium, chromium, titanium, gold, etc. In some embodiments, metal alloys may include, but are not limited to, copper-aluminum alloy, copper-gold alloy, titanium alloy, aluminum alloy, and so on. In some embodiments, the organic materials may include, but are not limited to, polyimide, perylene, PDMS, silicone gel, silicone, etc. In some embodiments, the vibration receiving portion 522 may be a flat structure, a columnar structure, and so on.

В некоторых вариантах осуществления изобретения участок 522 восприятия вибрации может содержать упругий участок и неподвижный участок. Например, на фиг. 6 схематично показана конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 6, первый участок 5221 восприятия вибрации может содержать первый упругий участок 52211 и первый неподвижный участок 52212. Один конец первого упругого участка 52211 может быть присоединен к боковой стенке оболочки 510, а другой конец первого упругого участка 52211 может быть присоединен к первому неподвижному участку 52212, так чтобы первый упругий участок 52211 мог быть присоединен между первым неподвижным участком 52212 и внутренней стенкой оболочки 510. Второй участок 5222 восприятия вибрации может содержать второй упругий участок 52221 и второй неподвижный участок 52222. Один конец второго упругого участка 52221 может быть присоединен к боковой стенке оболочки 510, а другой конец второго упругого участка 52221 может быть присоединен ко второму неподвижному участку 52222, так чтобы второй упругий участок 52221 мог быть присоединен между вторым неподвижным участком 52222 и внутренней стенкой оболочки 510. In some embodiments, the vibration sensing portion 522 may comprise a resilient portion and a fixed portion. For example, in FIG. 6 schematically shows the construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 6, the first vibration receiving section 5221 may include a first elastic section 52211 and a first fixed section 52212. so that the first elastic section 52211 can be attached between the first fixed section 52212 and the inner wall of the shell 510. The second section 5222 vibration perception may include a second elastic section 52221 and a second fixed section 52222. One end of the second elastic section 52221 can be attached to the side wall of the shell 510, and the other end of the second elastic section 52221 can be attached to the second fixed section 52222, so that the second elastic section 52221 can be attached between the second fixed section 52222 and the inner wall of the shell 510.

В некоторых вариантах осуществления изобретения участок 523 передачи вибрации может быть расположен между первым участком 5221 восприятия вибрации и вторым участком 5222 восприятия вибрации. Верхняя поверхность участка 523 передачи вибрации может быть соединена с нижней поверхностью первого участка 5221 восприятия вибрации. Нижняя поверхность участка 523 передачи вибрации может быть соединена с верхней поверхностью второго участка 5222 восприятия вибрации. А именно, вакуумная полость 550 может быть образована между участком 523 передачи вибрации, первым неподвижным участком 52212 первого участка 5221 восприятия вибрации и вторым неподвижным участком 52222 второго участка 5222 восприятия вибрации. Компонент 520 электроакустического преобразования может быть расположен в вакуумной полости 550. А именно, один конец компонента 520 электроакустического преобразования может быть соединен с внутренней боковой стенкой участка 523 передачи вибрации, а другой конец компонента 520 электроакустического преобразования может быть свободно подвешенным в вакуумной полости 550. В некоторых вариантах осуществления изобретения вибрация, воспринимаемая участком 522 восприятия вибрации (например, первым упругим участком 52211 первого участка 5221 восприятия вибрации и вторым упругим участком 52221 второго участка 5222 восприятия вибрации), может передаваться компоненту 520 электроакустического преобразования через участок 523 передачи вибрации. В некоторых вариантах осуществления изобретения материал участка 523 передачи вибрации может содержать, но не ограничиваясь только этим, один или более полупроводниковых материалов, металлических материалов, металлических сплавов, органических материалов и т.п. В некоторых вариантах осуществления материалы участка 523 передачи вибрации и материал участка 522 восприятия вибрации могут быть одинаковыми или различающимися. В некоторых вариантах осуществления участок 523 передачи вибрации и участок 522 восприятия вибрации могут быть единой структурой. В некоторых вариантах осуществления изобретения участок 523 передачи вибрации и участок 522 восприятия вибрации могут быть относительно независимыми структурами. В некоторых вариантах осуществления участок 523 передачи вибрации может быть структурой правильной формы (например, в виде трубки, кольца, четырехугольника, пятиугольника и т.д.) и/или неправильной многоугольной формы. In some embodiments, the vibration transmission portion 523 may be located between the first vibration perception portion 5221 and the second vibration perception portion 5222. The top surface of the vibration transmission section 523 may be connected to the bottom surface of the first vibration perception section 5221. The bottom surface of the vibration transmission section 523 may be connected to the top surface of the second vibration perception section 5222. Namely, the vacuum cavity 550 may be formed between the vibration transmission portion 523, the first fixed portion 52212 of the first vibration sensing portion 5221, and the second fixed portion 52222 of the second vibration sensing portion 5222. The electro-acoustic conversion component 520 may be disposed in the vacuum cavity 550. Namely, one end of the electro-acoustic conversion component 520 may be connected to the inner side wall of the vibration transmission portion 523, and the other end of the electro-acoustic conversion component 520 may be freely suspended in the vacuum cavity 550. In some embodiments, the vibration sensed by the vibration sensing portion 522 (e.g., the first elastic portion 52211 of the first vibration sensing portion 5221 and the second elastic portion 52221 of the second vibration sensing portion 5222) may be transmitted to the electroacoustic conversion component 520 via the vibration transmission portion 523. In some embodiments, the material of vibration transmission portion 523 may include, but is not limited to, one or more semiconductor materials, metallic materials, metal alloys, organic materials, and the like. In some embodiments, the materials of the vibration transmission portion 523 and the material of the vibration receiving portion 522 may be the same or different. In some embodiments, the vibration transmission portion 523 and the vibration receiving portion 522 may be a single structure. In some embodiments, the vibration transmission portion 523 and the vibration receiving portion 522 may be relatively independent structures. In some embodiments, the vibration transmission portion 523 may be a structure of regular shape (eg, tube, ring, quadrilateral, pentagon, etc.) and/or irregular polygonal shape.

Компонент 520 электроакустического преобразования может быть расположен в вакуумной полости 550, так чтобы можно было избежать контакта между компонентом 520 электроакустического преобразования и воздухом в вакуумной полости 550, чем решается проблема влияния вибрации воздуха в вакуумной полости 550 во время процесса вибрации компонента 520 электроакустического преобразования и дополнительно решается проблема высокого уровня фонового шума микрофона 500. С другой стороны, компонент 520 электроакустического преобразования может быть расположен в вакуумной полости 550, что может помочь избежать трения между компонентом 520 электроакустического преобразования и воздухом в вакуумной полости 550 для снижения воздушного демпфирования в вакуумной полости 550 и улучшения значения Q микрофона 500. Для улучшения выходного эффекта микрофона 500, в некоторых вариантах осуществления степень вакуума в вакуумной полости 550 может быть менее 100 Па. В некоторых вариантах осуществления степень вакуума в вакуумной полости 550 может быть в пределах 10-6 Па - 100 Па. В некоторых вариантах осуществления степень вакуума в вакуумной полости 550 может быть в пределах 10-7 Па - 100 Па. The electro-acoustic conversion component 520 may be located in the vacuum cavity 550 so that contact between the electro-acoustic conversion component 520 and the air in the vacuum cavity 550 can be avoided, thereby solving the problem of the effect of air vibration in the vacuum cavity 550 during the vibration process of the electro-acoustic conversion component 520, and further the problem of high background noise of the microphone 500 is solved. On the other hand, the electroacoustic conversion component 520 can be located in the vacuum cavity 550, which can help to avoid friction between the electroacoustic conversion component 520 and the air in the vacuum cavity 550 to reduce air damping in the vacuum cavity 550 and improving the Q value of the microphone 500. To improve the output effect of the microphone 500, in some embodiments, the degree of vacuum in the vacuum cavity 550 may be less than 100 Pa. In some embodiments, the degree of vacuum in vacuum cavity 550 may be in the range of 10 -6 Pa - 100 Pa. In some embodiments, the degree of vacuum in vacuum cavity 550 may be in the range of 10 -7 Pa - 100 Pa.

В некоторых вариантах осуществления изобретения материал первого неподвижного участка 52212 и материал второго неподвижного участка 52222 могут отличаться от материала первого упругого участка 52211 и материала второго упругого участка 52221. Например, в некоторых вариантах осуществления жесткость неподвижного участка для участка 522 восприятия вибрации может быть больше, чем жесткость упругого участка, то есть, жесткость первого неподвижного участка 52212 может быть больше, чем жесткость первого упругого участка 52211 и/или жесткость второго неподвижного участка 52222 может быть больше, чем жесткость второго упругого участка 52221. Первый упругий участок 52211 и/или второй упругий участок 52221 могут вибрировать в ответ на внешний звуковой сигнал и передавать сигнал вибрации компоненту 520 электроакустического преобразования. Первый неподвижный участок 52212 и второй неподвижный участок 52222 могут иметь относительно большую жесткость, чтобы гарантировать, что вакуумная полость 550, образованная между первым неподвижным участком 52212, вторым неподвижным участком 52222 и участком 523 передачи вибрации не подвергается воздействию внешнего давления воздуха. В некоторых вариантах осуществления, чтобы гарантировать, что на вакуумную полость 550 не влияет внешнее давление воздуха, модуль Юнга неподвижного участка (например, первого неподвижного участка 52212 и второго неподвижного участка 52222) участка 522 восприятия вибрации может быть больше 60 ГПа. В некоторых вариантах осуществления изобретения модуль Юнга неподвижного участка (например, первого неподвижного участка 52212, второго неподвижного участка 52222) участка 522 восприятия вибрации может быть больше 50 ГПа. В некоторых вариантах осуществления изобретения модуль Юнга неподвижного участка (например, первого неподвижного участка 52212, второго неподвижного участка 52222) участка 522 восприятия вибрации может быть больше 40 ГПа. In some embodiments, the material of the first fixed portion 52212 and the material of the second fixed portion 52222 may be different from the material of the first elastic portion 52211 and the material of the second elastic portion 52221. For example, in some embodiments, the stiffness of the fixed portion for the vibration receiving portion 522 may be greater than the stiffness of the elastic section, that is, the stiffness of the first fixed section 52212 may be greater than the stiffness of the first elastic section 52211 and/or the stiffness of the second fixed section 52222 may be greater than the stiffness of the second elastic section 52221. The first elastic section 52211 and/or the second elastic section 52221 may vibrate in response to an external audio signal and transmit the vibration signal to electro-acoustic conversion component 520. The first fixed portion 52212 and the second fixed portion 52222 may have relatively high rigidity to ensure that the vacuum cavity 550 formed between the first fixed portion 52212, the second fixed portion 52222, and the vibration transmission portion 523 is not subjected to external air pressure. In some embodiments, to ensure that the vacuum cavity 550 is not affected by external air pressure, the Young's modulus of the fixed portion (e.g., first fixed portion 52212 and second fixed portion 52222) of the vibration receiving portion 522 may be greater than 60 GPa. In some embodiments, the Young's modulus of the fixed portion (eg, first fixed portion 52212, second fixed portion 52222) of the vibration receiving portion 522 may be greater than 50 GPa. In some embodiments, the Young's modulus of the fixed portion (eg, first fixed portion 52212, second fixed portion 52222) of the vibration receiving portion 522 may be greater than 40 GPa.

В некоторых вариантах осуществления изобретения, чтобы удостовериться, что вакуумная полость не подвергается воздействию давления атмосферного воздуха, микрофон может также содержать упрочнитель. Упрочнитель может быть расположен на верхней поверхности или на нижней поверхности участка восприятия вибрации, соответствующего вакуумной полости, улучшая, таким образом, жесткость участка восприятия вибрации, соответствующего вакуумной полости. Просто для примера, на фиг. 7 представлена конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 7, микрофон 500 может также содержать упрочнитель 560. Упрочнитель 560 может быть расположен на верхней поверхности или на нижней поверхности участка 522 восприятия вибрации, соответствующего вакуумной полости 550. А именно, упрочнитель 560 может быть расположен на нижней поверхности первого участка 5211 восприятия вибрации и на верхней поверхности второго участка 5222 восприятия вибрации, соответственно, и периферийная сторона компонента 560 усиления может соединяться с внутренней стенкой участка 523 передачи вибрации. В некоторых вариантах осуществления изобретения упрочнитель 560 может быть элементом, имеющим вид пластины, столбика, и т.п. Упрочнитель 560 может адаптивно регулироваться в соответствии с формой и структурой участка 523 передачи вибрации. Следует заметить, что положение упрочнителя 560 не может ограничиваться внутренним пространством вакуумной полости 550, показанной на фиг. 7, он может также располагаться и в других местах. Например, упрочнитель 560 может также быть расположен вне вакуумной полости 550. А именно, упрочнитель 560 может быть расположен на верхней поверхности первого участка 5221 восприятия вибрации и на нижней поверхности второго участка 5222 восприятия вибрации. Как другой пример, упрочнитель 560 может также быть расположен внутри и снаружи вакуумной полости 550 одновременно. А именно, упрочнитель 560 может быть расположен на верхней поверхности первого участка 5221 восприятия вибрации и на верхней поверхности второго участка 5222 восприятия вибрации или упрочнитель 560 может быть расположен на верхней поверхности первого участка 5221 восприятия вибрации и на нижней поверхности второго участка 5222 восприятия вибрации или упрочнитель 560 может быть расположен на нижней поверхности первого участка 5221 восприятия вибрации и на нижней поверхности второго участка 5222 восприятия вибрации или упрочнитель 560 может быть расположен на нижней поверхности первого участка 5221 восприятия вибрации и на верхней поверхности второго участка 5222 восприятия вибрации или упрочнитель 560 может быть расположен на верхней поверхности и на нижней поверхности первого участка 5221 восприятия вибрации и на верхней поверхности и на нижней поверхности второго участка 5222 восприятия вибрации. Расположение упрочнителя 560 не может ограничиваться вышеупомянутым описанием и любая конфигурация упрочнителя 560, которая может сделать вакуумную полость не подверженной давлению атмосферного воздуха, попадает в объем защиты настоящего изобретения.In some embodiments of the invention, to make sure that the vacuum cavity is not subjected to atmospheric air pressure, the microphone may also contain a reinforcement. The hardener may be disposed on the upper surface or on the lower surface of the vibration receiving portion corresponding to the vacuum cavity, thereby improving the rigidity of the vibration receiving portion corresponding to the vacuum cavity. Just for example, in Fig. 7 shows the construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 7, the microphone 500 may also include a reinforcement 560. The reinforcement 560 may be located on the upper surface or on the lower surface of the vibration receiving portion 522 corresponding to the vacuum cavity 550. Namely, the reinforcement 560 may be located on the lower surface of the first vibration receiving portion 5211 and on the upper surface of the second section 5222 vibration perception, respectively, and the peripheral side of the component 560 reinforcement can be connected to the inner wall of the section 523 vibration transmission. In some embodiments, reinforcement 560 may be a plate, post, or the like. The hardener 560 can be adaptively adjusted according to the shape and structure of the vibration transmission portion 523. It should be noted that the position of the hardener 560 cannot be limited to the interior of the vacuum cavity 550 shown in FIG. 7, it can also be located in other places. For example, the reinforcement 560 may also be located outside the vacuum cavity 550. Namely, the reinforcement 560 may be located on the upper surface of the first vibration sensing portion 5221 and on the lower surface of the second vibration sensing portion 5222. As another example, the hardener 560 may also be located inside and outside the vacuum cavity 550 at the same time. Namely, the hardener 560 may be located on the upper surface of the first vibration sensing portion 5221 and on the upper surface of the second vibration sensing portion 5222, or the hardener 560 may be located on the upper surface of the first vibration sensing portion 5221 and on the lower surface of the second vibration sensing portion 5222, or a reinforcement 560 may be located on the lower surface of the first vibration sensing portion 5221 and on the lower surface of the second vibration sensing portion 5222, or the reinforcement 560 may be located on the lower surface of the first vibration sensing portion 5221 and on the upper surface of the second vibration sensing portion 5222, or the reinforcement 560 may be located on the top surface and on the bottom surface of the first section 5221 vibration perception and on the top surface and on the bottom surface of the second section 5222 vibration perception. The location of the reinforcement 560 cannot be limited to the above description, and any configuration of the reinforcement 560 that can render the vacuum cavity unpressurized by atmospheric air falls within the protection scope of the present invention.

В некоторых вариантах осуществления изобретения для гарантии, что на вакуумную полость 550 не влияет давление атмосферного воздуха, жесткость упрочнителя 560 может быть больше, чем жесткость участка 522 восприятия вибрации. В некоторых вариантах осуществления модуль Юнга упрочнителя 560 может быть больше 60 ГПа. В некоторых вариантах осуществления модуль Юнга упрочнителя 560 может быть больше 50 ГПа. В некоторых вариантах осуществления изобретения модуль Юнга упрочнителя 560 может быть больше 40 ГПа. В некоторых вариантах осуществления изобретения материал упрочнителя 560 может содержать, но не ограничиваясь только этим, один или несколько полупроводниковых материалов, металлических материалов, металлических сплавов, органических материалов и т.п. В некоторых вариантах осуществления полупроводниковые материалы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, кремний, кремниевый диоксид, нитрид кремния, карбид кремния и т.п. В некоторых вариантах осуществления металлические материалы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, медь, алюминий, хром, титан, золото и т.п. В некоторых вариантах осуществления металлические сплавы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, медно-алюминиевые сплавы, медно-золотые сплавы, титановые сплавы, алюминиевые сплавы и т.п. В некоторых вариантах осуществления органические материалы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, полиимид, перилен, полидиметилсилоксан (PDMS), силикагель, кварц и т.п. In some embodiments of the invention, to ensure that the vacuum cavity 550 is not affected by the pressure of atmospheric air, the stiffness of the hardener 560 may be greater than the stiffness of the section 522 vibration perception. In some embodiments, the Young's modulus of hardener 560 may be greater than 60 GPa. In some embodiments, the Young's modulus of hardener 560 may be greater than 50 GPa. In some embodiments, the Young's modulus of the hardener 560 may be greater than 40 GPa. In some embodiments, the reinforcement material 560 may include, but is not limited to, one or more semiconductor materials, metallic materials, metal alloys, organic materials, and the like. In some embodiments, the semiconductor materials may include, but are not limited to, silicon, silicon dioxide, silicon nitride, silicon carbide, and the like. In some embodiments, metallic materials may include, but are not limited to, copper, aluminum, chromium, titanium, gold, and the like. In some embodiments, metal alloys may include, but are not limited to, copper-aluminum alloys, copper-gold alloys, titanium alloys, aluminum alloys, and the like. In some embodiments, organic materials may include, but are not limited to, polyimide, perylene, polydimethylsiloxane (PDMS), silica gel, quartz, and the like.

Давление воздуха, находящегося внутри вакуумной полости 550, может быть намного ниже, чем давление воздуха снаружи вакуумной полости 550. Устанавливая упрочнитель 560 на первом участке 5221 восприятия вибрации и/или на втором участке 5222 восприятия вибрации, соответствующих вакуумной полости 550, можно гарантировать, что на вакуумную полость 550 не будет оказывать влияние давление воздуха, находящегося снаружи. Следует также понимать, что жесткость первого участка 5221 восприятия вибрации и второго участка 5222 восприятия вибрации, соответствующих вакуумной полости 550, могут быть улучшены путем установки упрочнителя 560, чтобы избежать деформации участка 522 восприятия вибрации, соответствующего вакуумной полости 550, под действием разности между давлением воздуха снаружи и давлением воздуха внутри в вакуумной полости 550, гарантируя, что объем вакуумной полости 550 при работе микрофона 500 остается практически постоянным. Таким образом, может быть обеспечена нормальная работа компонента 520 электроакустического преобразования в вакуумной полости 550. Следует заметить, что для обеспечения требуемой степени вакуума во время производственного процесса каждого компонента микрофона 500 (например, первого участка 5221 восприятия вибрации, второго участка 5222 восприятия вибрации, участка 523 передачи вибрации и компонента 520 электроакустического преобразования 520) требуется уплотнительное устройство, так чтобы степень вакуума в вакуумной полости 550 находилась в требуемом диапазоне.The air pressure inside the vacuum cavity 550 can be much lower than the air pressure outside the vacuum cavity 550. By installing the hardener 560 in the first vibration receiving portion 5221 and/or in the second vibration receiving portion 5222 corresponding to the vacuum cavity 550, it can be ensured that the vacuum cavity 550 will not be affected by the pressure of the air outside. It should also be understood that the rigidity of the first vibration receiving portion 5221 and the second vibration receiving portion 5222 corresponding to the vacuum cavity 550 can be improved by installing a hardener 560 to avoid deformation of the vibration receiving portion 522 corresponding to the vacuum cavity 550 due to the difference between air pressure outside and air pressure inside the vacuum cavity 550, ensuring that the volume of the vacuum cavity 550 remains substantially constant during operation of the microphone 500. Thus, the normal operation of the electro-acoustic conversion component 520 in the vacuum cavity 550 can be ensured. 523 vibration transmission and electro-acoustic conversion component 520 520) requires a sealing device so that the degree of vacuum in the vacuum cavity 550 is in the required range.

Следует заметить, что в альтернативном варианте осуществления участок 522 восприятия вибрации может содержать только первый участок 5221 восприятия вибрации и первый участок 5221 восприятия вибрации может быть присоединен к оболочке 510 через ее периферийную сторону. Компонент 520 электроакустического преобразования может прямо или косвенно присоединяться к первому участку 5221 восприятия вибрации. Например, компонент 520 электроакустического преобразования может быть расположен на верхней поверхности или на нижней поверхности первого участка 5221 восприятия вибрации. В качестве другого примера, компонент 520 электроакустического преобразования может быть присоединен к первому компоненту 5221 восприятия вибрации через другие структуры (например, через участок 523 передачи вибрации). Первый участок 5221 восприятия вибрации может вибрировать в ответ на звуковой сигнал, входящий в микрофон 500 через отверстия 511. Компонент 520 электроакустического преобразования может преобразовывать вибрацию первого участка 5221 восприятия вибрации или участка 523 передачи вибрации в электрический сигнал. It should be noted that in an alternative embodiment, the vibration sensing portion 522 may comprise only the first vibration sensing portion 5221, and the first vibration sensing portion 5221 may be attached to the shell 510 through its peripheral side. Component 520 electro-acoustic conversion can be directly or indirectly attached to the first section 5221 perception of vibration. For example, the electro-acoustic conversion component 520 may be located on the top surface or on the bottom surface of the first vibration perception portion 5221. As another example, electroacoustic conversion component 520 may be coupled to first vibration sensing component 5221 via other structures (eg, via vibration transmission portion 523). The first vibration sensing portion 5221 may vibrate in response to an audio signal input to the microphone 500 through the openings 511. The electro-acoustic conversion component 520 may convert the vibration of the first vibration sensing portion 5221 or the vibration transmitting portion 523 into an electrical signal.

В некоторых вариантах осуществления изобретения может присутствовать один или более компонентов электроакустического преобразования. В некоторых вариантах осуществления множество компонентов 520 электроакустического преобразования могут быть распределены с промежутками по внутренней стенке участка 523 передачи вибрации. Следует заметить, что распределение промежутков здесь может быть таким, чтобы они проходили вдоль горизонтального направления (перпендикулярно направлению A-A, показанному на фиг. 5) или вертикального направления (направления A-A, показанного на фиг. 5). Например, когда участок 523 передачи вибрации имеет вид кольца, множество компонентов 520 электроакустического преобразования могут быть распределены сверху вниз в вертикальном направлении с промежутками. На фиг. 8А показан вид в разрезе по линии А-А микрофона, показанного на фиг. 5. Как показано на фиг. 8A, несколько компонентов 520 электроакустического преобразования могут быть распределены последовательно по внутренней стенке участка 523 передачи вибрации с промежутками и располагаться в одной и той же плоскости или приблизительно параллельно в горизонтальном направлении. На фиг. 8B схематично представлен вид в поперечном сечении микрофона, показанного на фиг. 5, направлении, перпендикулярном к линии А-A. Как показано на фиг. 8B, в горизонтальном направлении неподвижные концы каждого компонента 520 электроакустического преобразования могут быть распределены по кольцевой внутренней стенке участка 523 передачи вибрации с промежутками. Неподвижный конец компонента 520 электроакустического преобразования и участок 523 передачи вибрации могут быть приблизительно вертикальными. Другой конец компонента 520 электроакустического преобразования (также называемый свободным концом) проходит к центру участка 523 передачи вибрации и может быть свободно подвешенным в вакуумной полости 550, так чтобы компоненты 520 электроакустического преобразования могли быть распределены по кругу в горизонтальном направлении. В некоторых вариантах осуществления изобретения, когда участок 523 передачи вибрации имеет вид многоугольной трубки (например, треугольной, пятиугольной, шестиугольной и т.д.), неподвижные концы множества компонентов 520 электроакустического преобразования могут также быть распределены с промежутками на каждой боковой стенке участка 523 передачи вибрации в горизонтальном направлении. На фиг. 9A представлено распределение компонентов электроакустического преобразования вдоль горизонтального направления, соответствующее некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 9A, участок 523 передачи вибрации может иметь форму четырехугольника и множество компонентов 520 электроакустического компонентов преобразования могут чередуясь распределяться по четырем боковым стенкам участка 523 передачи вибрации. На фиг. 9B представлено распределение компонентов электроакустического преобразования, соответствующее некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 9B, участок 523 передачи вибрации может иметь форму шестиугольника и множество компонентов 520 электроакустического преобразования могут чередуясь распределяться по шести боковым стенкам участка 523 передачи вибрации. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество компонентов 520 электроакустического преобразования может распределяться с промежутками по внутренней стенке участка 523 передачи вибрации для улучшения использования пространства вакуумной полости 550, уменьшая, таким образом, общий объем микрофона 500. In some embodiments of the invention, one or more electroacoustic conversion components may be present. In some embodiments, a plurality of electroacoustic conversion components 520 may be spaced apart along the inner wall of the vibration transmission portion 523. It should be noted that the distribution of the gaps here may be such that they run along a horizontal direction (perpendicular to the A-A direction shown in Fig. 5) or a vertical direction (A-A direction shown in Fig. 5). For example, when the vibration transmission portion 523 is in the form of a ring, the plurality of electro-acoustic conversion components 520 may be distributed from top to bottom in the vertical direction at intervals. In FIG. 8A is a sectional view taken along the line A-A of the microphone shown in FIG. 5. As shown in FIG. 8A, multiple electroacoustic conversion components 520 may be distributed sequentially along the inner wall of the vibration transmission portion 523 at intervals and arranged in the same plane or approximately parallel in the horizontal direction. In FIG. 8B is a schematic cross-sectional view of the microphone shown in FIG. 5 in a direction perpendicular to line A-A. As shown in FIG. 8B, in the horizontal direction, the fixed ends of each electro-acoustic conversion component 520 may be distributed along the annular inner wall of the vibration transmission portion 523 at intervals. The stationary end of the electroacoustic conversion component 520 and the vibration transmission portion 523 may be approximately vertical. The other end of the electroacoustic conversion component 520 (also referred to as the free end) extends to the center of the vibration transmission portion 523 and can be freely suspended in the vacuum cavity 550 so that the electroacoustic conversion components 520 can be distributed in a circle in the horizontal direction. In some embodiments, when the vibration transmission portion 523 is in the form of a polygonal tube (e.g., triangular, pentagonal, hexagonal, etc.), the fixed ends of a plurality of electroacoustic conversion components 520 may also be spaced apart on each side wall of the transmission portion 523 vibrations in the horizontal direction. In FIG. 9A shows the distribution of electro-acoustic conversion components along the horizontal direction in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 9A, the vibration transmission portion 523 may be rectangular in shape, and a plurality of electro-acoustic conversion component components 520 may be alternately distributed on the four side walls of the vibration transmission portion 523. In FIG. 9B shows the distribution of electro-acoustic conversion components in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 9B, the vibration transmission portion 523 may be shaped like a hexagon, and a plurality of electro-acoustic conversion components 520 may be alternately distributed on the six side walls of the vibration transmission portion 523. In some embodiments, a plurality of electroacoustic conversion components 520 may be spaced apart along the inner wall of the vibration transmission portion 523 to improve space utilization of the vacuum cavity 550, thereby reducing the overall volume of the microphone 500.

Следует заметить, что в горизонтальном направлении или в вертикальном направлении, распределение компонентов 520 электроакустического преобразования не ограничивается распределением с промежутками по всем внутренним стенкам участка 523 передачи вибрации. Совокупность компонентов 520 электроакустического преобразования могут также быть расположены по одной боковой стенке или на участке боковой стенки участка 523 передачи вибрации или множество компонентов 520 электроакустического преобразования могут располагаться в одной и той же горизонтальной плоскости. Например, участок 523 передачи вибрации может иметь форму куба и совокупность компонентов 520 электроакустического преобразования могут быть одновременно расположены на одной боковой стенке, на двух противоположных или соседних боковых стенках или на любых трех боковых стенках кубической структуры. Распределение совокупности компонентов 520 электроакустического преобразования может адаптивно регулироваться в соответствии с количеством или размером вакуумной полости 550 и дополнительно это здесь не ограничивается. It should be noted that in the horizontal direction or in the vertical direction, the distribution of the electro-acoustic conversion components 520 is not limited to distribution at intervals along all the inner walls of the vibration transmission portion 523. A plurality of electroacoustic conversion components 520 may also be located along a single sidewall or sidewall portion of vibration transmission portion 523, or a plurality of electroacoustic conversion components 520 may be located in the same horizontal plane. For example, the vibration transmission portion 523 may be cube-shaped and the array of electro-acoustic conversion components 520 may be simultaneously located on one side wall, on two opposite or adjacent side walls, or on any three side walls of the cubic structure. The distribution of the plurality of electroacoustic conversion components 520 can be adaptively adjusted according to the number or size of the vacuum cavity 550, and is not further limited here.

В некоторых вариантах осуществления изобретения компонент 520 электроакустического преобразования может содержать консольную балку. Один конец консольной балки может быть присоединен к внутренней стенке участка 523 передачи вибрации, а другой конец консольной балки может быть свободно подвешенным в вакуумной полости 550. In some embodiments, the electroacoustic conversion component 520 may comprise a cantilever beam. One end of the cantilever beam may be attached to the inner wall of the vibration transmission section 523, and the other end of the cantilever beam may be freely suspended in the vacuum cavity 550.

В некоторых вариантах осуществления изобретения консольная балка может содержать первый электродный слой, пьезоэлектрический слой, второй электродный слой, упругий слой и слой подложки. Первый электродный слой, пьезоэлектрический слой и второй электродный слой могут располагаться в направлении сверху вниз. Упругий слой может быть расположен на верхней поверхности первого электродного слоя или на нижней поверхности второго электродного слоя. Слой подложки может быть расположен на верхней поверхности или на нижней поверхности упругого слоя. В некоторых вариантах осуществления изобретения внешний звуковой сигнал может вводиться в первую акустическую полость 530 микрофона 500 через отверстия 511 и заставлять вибрировать воздух в первой акустической полости 530. Участок 522 восприятия вибрации (например, первый упругий участок 52211) может воспринимать сигнал вибрации и передавать сигнал вибрации компоненту 520 электроакустического преобразования (например, консольной балке) через участок 523 передачи вибрации, так чтобы упругий слой в консольной балке деформировался под действием сигнала вибрации. В некоторых вариантах осуществления изобретения пьезоэлектрический слой может формировать электрический сигнал на основе деформации упругого слоя. Первый электродный слой и второй электродный слой могут снимать электрический сигнал. В некоторых вариантах осуществления изобретения пьезоэлектрический слой может создавать напряжение (разность потенциалов) на основе пьезоэлектрического эффекта в ответ на напряжение деформации упругого слоя и первый электродный слой и второй электродный слой могут в итоге получать напряжение (электрический сигнал). In some embodiments, the cantilever beam may include a first electrode layer, a piezoelectric layer, a second electrode layer, an elastic layer, and a substrate layer. The first electrode layer, the piezoelectric layer, and the second electrode layer may be arranged in a downward direction. The elastic layer may be located on the upper surface of the first electrode layer or on the lower surface of the second electrode layer. The backing layer may be located on the upper surface or on the lower surface of the elastic layer. In some embodiments of the invention, an external audio signal may be introduced into the first acoustic cavity 530 of the microphone 500 through the openings 511 and cause the air in the first acoustic cavity 530 to vibrate. electroacoustic transformation component 520 (for example, a cantilever beam) through the vibration transmission section 523 so that the elastic layer in the cantilever beam is deformed by the vibration signal. In some embodiments of the invention, the piezoelectric layer may generate an electrical signal based on the deformation of the elastic layer. The first electrode layer and the second electrode layer can pick up an electrical signal. In some embodiments, the piezoelectric layer may generate a voltage (potential difference) based on the piezoelectric effect in response to the strain stress of the elastic layer, and the first electrode layer and the second electrode layer may ultimately receive a voltage (electrical signal).

В некоторых вариантах осуществления изобретения консольная балка может также содержать по меньшей мере один упругий слой, электродный слой и пьезоэлектрический слой. По меньшей мере один упругий слой может быть расположен на поверхности электродного слоя и электродный слой может быть расположен на верхней поверхности или на нижней поверхности пьезоэлектрического слоя. В некоторых вариантах осуществления электродный слой может содержать первый электрод и второй электрод. Первый электрод и второй электрод могут быть в виде гребенки, образуя первую гребенку и вторую гребенку, соответственно. Первая гребенка и вторая гребенка могут включать в себя совокупность зубцов гребенок. Между соседними зубцами первой гребенки может быть определенное расстояние и между соседними зубцами второй гребенки может быть определенное расстояние, соответственно, и расстояния могут быть одинаковыми или различающимися. Первая гребенка и вторая гребенка могут совместно образовывать электродный слой. Дополнительно, зубцы первой гребенки могут проходить в зазоры второй гребенки, чтобы совместно образовывать электродный слой. Первая гребенка и вторая гребенка могут взаимодействовать друг с другом так, чтобы первый электрод и второй электрод могли быть расположены компактно, но не пересекались. В некоторых вариантах осуществления изобретения первая гребенка и вторая гребенка могут проходить в направлении длины консольной балки (например, в направлении от неподвижного конца до свободного конца). In some embodiments of the invention, the cantilever beam may also contain at least one elastic layer, an electrode layer, and a piezoelectric layer. At least one elastic layer may be located on the surface of the electrode layer, and the electrode layer may be located on the upper surface or on the lower surface of the piezoelectric layer. In some embodiments, the electrode layer may comprise a first electrode and a second electrode. The first electrode and the second electrode may be in the form of a comb, forming a first comb and a second comb, respectively. The first comb and the second comb may include a combination of comb teeth. There may be a certain distance between adjacent teeth of the first comb and there may be a certain distance between adjacent teeth of the second comb, respectively, and the distances may be the same or different. The first comb and the second comb may together form an electrode layer. Additionally, the teeth of the first comb may extend into the gaps of the second comb to collectively form the electrode layer. The first comb and the second comb can cooperate with each other so that the first electrode and the second electrode can be arranged compactly but do not overlap. In some embodiments of the invention, the first comb and the second comb may extend in the direction of the length of the cantilever beam (for example, in the direction from the fixed end to the free end).

В некоторых вариантах осуществления изобретения упругий слой может быть структурой, подобной пленке, или структурой, подобной блоку, поддерживаемой одним или более полупроводниковыми материалами. В некоторых вариантах осуществления изобретения полупроводниковый материал(-ы) может содержать, но не ограничиваясь только этим, кремний, диоксид кремния, нитрид кремния, нитрид галлия, окись цинка, карбид кремния и т.п. В некоторых вариантах осуществления материал пьезоэлектрического слоя может содержать пьезоэлектрический кристаллический материал и пьезоэлектрический керамический материал. Пьезоэлектрический кристаллический материал относится к пьезоэлектрическому монокристаллу. В некоторых вариантах осуществления пьезоэлектрический кристаллический материал может содержать горный хрусталь, сфалерит, борацит, турмалин, цинкит, арсенид галлия, титанат бария и его производный структурный кристалл, KH2PO4 (кристалл калия дигидроген фосфата), NaKC4H4O6·4H2O (сегнетовая соль) и т.п. или любое их сочетание. Пьезоэлектрический керамический материал относится к своего рода пьезоэлектрическому поликристаллу, который формируется неправильным набором мелкозернистых порошков, полученных твердотельной реакцией и спеканием порошков различных материалов. В некоторых вариантах осуществления пьезоэлектрический керамический материал может содержать титанат бария (Barium titanate (BT), титанат цирконата свинца (lead zirconate titanate, PZT), барий-литиевый свинцовый ниобат (lead barium lithium niobate, PBLN), модифицированный титанат свинца (modified lead titanate PT), нитрид алюминия (aluminum nitride, AIN), окись цинка (zinc oxide, ZnO) и т.д. или любое их сочетание. В некоторых вариантах осуществления материал пьезоэлектрического слоя может также быть пьезоэлектрическим полимерным материалом, таким как поливинилиден фторида (fluoride polyvinylidene, PVDF). В некоторых вариантах осуществления слой первого электрода и слой второго электрода могут иметь конструкцию из проводящего материала. Примерным проводящим материалом может быть металл, металлический сплав, оксид металла, графен и т.п. или любое их сочетание. В некоторых вариантах осуществления металлические материалы и сплавы могут содержать никель, железо, свинец, платину, титан, медь, молибден, цинк или любое их сочетание. В некоторых вариантах осуществления металлические сплавы могут содержать медно-цинковый сплав, медно-оловянный сплав, медно-никелево-кремниевый сплав, медно-хромовый сплав, медно-серебряный сплав и т.п. или любое их сочетание. В некоторых вариантах осуществления оксиды металлов могут содержать окись рутения (IV) окись (RuO2), диоксид марганца (MnO2), диоксид свинца (PbO2), окись никеля (II) (NIO) и т.п. или любое их сочетание. In some embodiments, the elastic layer may be a film-like structure or a block-like structure supported by one or more semiconductor materials. In some embodiments, the semiconductor material(s) may include, but are not limited to, silicon, silicon dioxide, silicon nitride, gallium nitride, zinc oxide, silicon carbide, and the like. In some embodiments, the piezoelectric layer material may comprise a piezoelectric crystalline material and a piezoelectric ceramic material. Piezoelectric crystal material refers to a piezoelectric single crystal. In some embodiments, the piezoelectric crystalline material may comprise rock crystal, sphalerite, boracite, tourmaline, zincite, gallium arsenide, barium titanate and its derivative structural crystal, KH 2 PO 4 (potassium dihydrogen phosphate crystal), NaKC 4 H 4 O 6 4H 2 O (Rochelle salt), etc. or any combination of them. Piezoelectric ceramic material refers to a kind of piezoelectric polycrystal, which is formed by an irregular set of fine-grained powders obtained by solid-state reaction and powder sintering of various materials. In some embodiments, the piezoelectric ceramic material may contain barium titanate (BT), lead zirconate titanate (PZT), lead barium lithium niobate (PBLN), modified lead titanate PT), aluminum nitride (AIN), zinc oxide (zinc oxide, ZnO), etc. or any combination thereof.In some embodiments, the material of the piezoelectric layer may also be a piezoelectric polymer material, such as polyvinylidene fluoride (fluoride polyvinylidene, PVDF).In some embodiments, the first electrode layer and the second electrode layer may be of conductive material construction.Exemplary conductive material may be metal, metal alloy, metal oxide, graphene, etc., or any combination thereof.In some embodiments, implementation of metal materials and alloys may contain nickel, iron, lead, platinum, titanium, copper, molybdenum, zinc, or any combination thereof. In some embodiments, the metal alloys may comprise a copper-zinc alloy, a copper-tin alloy, a copper-nickel-silicon alloy, a copper-chromium alloy, a copper-silver alloy, and the like. or any combination of them. In some embodiments, the metal oxides may comprise ruthenium(IV) oxide (RuO 2 ), manganese dioxide (MnO 2 ), lead dioxide (PbO 2 ), nickel (II) oxide (NIO), and the like. or any combination of them.

В некоторых вариантах осуществления изобретения консольная балка может также содержать слой, связывающий электрод с отводом (например, слой контактной площадки). Слой, связывающий электрод с отводом, может быть расположен на первом электродном слое и на втором электродном слое и соединять первый электродный слой и второй электродный слой с внешней цепью посредством соединения с внешним проводником (например, золотая проволока, алюминиевая проволока и т.д.), чтобы вывести сигнал напряжения между первый и вторым электродными слоями на удаленное устройство обработки данных. В некоторых вариантах осуществления изобретения материал слоя, связывающего электрод с отводом, может содержать медную фольгу, титан, медь и т.п. В некоторых вариантах осуществления изобретения материал слоя, связывающего электрод с отводом, и материал первого электродного слоя (или второго электродного слоя) могут быть одинаковыми. В некоторых вариантах осуществления изобретения материал слоя, связывающего электрод с отводом, и материал первого электродного слоя (или второго электродного слоя) могут отличаться. In some embodiments of the invention, the cantilever beam may also contain a layer that connects the electrode to the outlet (for example, a pad layer). The layer connecting the electrode to the tap may be located on the first electrode layer and the second electrode layer, and connect the first electrode layer and the second electrode layer to the external circuit by connecting with an external conductor (for example, gold wire, aluminum wire, etc.) to output the voltage signal between the first and second electrode layers to the remote data processing device. In some embodiments, the material of the layer connecting the electrode to the tap may comprise copper foil, titanium, copper, and the like. In some embodiments of the invention, the material of the layer connecting the electrode to the tap and the material of the first electrode layer (or the second electrode layer) may be the same. In some embodiments of the invention, the material of the layer connecting the electrode to the tap and the material of the first electrode layer (or the second electrode layer) may be different.

В некоторых вариантах осуществления изобретения, устанавливая параметр консольной балки (например, длину, ширину, высоту, материал и т.д. консольной балки), различные консольные балки могут иметь различные резонансные частоты, соответственно, таким образом, формируя различные частотные характеристики для сигналов вибрации участка 523 передачи вибрации. Например, устанавливая разные длины консольной балки, консольные балки с различной длиной могут иметь различные резонансные частоты. Множество резонансных частот, соответствующих консольным балкам различной длины, могут быть в диапазоне 100 Гц - 12000 Гц. Так как консольная балка чувствительна к вибрации вблизи своей резонансной частоты, можно считать, что консольная балка обладает частотно-избирательной характеристикой для сигнала вибрации, то есть консольная балка может, главным образом, преобразовывать сигнал вибрации в поддиапазоне около своей резонансной частоты в электрический сигнал. Поэтому в некоторых вариантах осуществления изобретения различные консольные балки могут иметь различные резонансные частоты за счет установки различной длины, так чтобы поддиапазоны формировались вблизи каждой резонансной частоты. Например, в частотном диапазоне человеческой речи с помощью совокупности консольных балок могут быть установлены 11 поддиапазонов. Резонансные частоты консольных балок, соответствующие этим 11 поддиапазонам, могут составлять 500 Гц - 700 Гц, 700 Гц - 1000 Гц, 1000 Гц - 1300 Гц, 1300 Гц - 1700 Гц, 1700 Гц - 2200 Гц, 2200 Гц - 3000 Гц, 3000 Гц - 3800 Гц, 3800 Гц - 4700 Гц, 4700 Гц - 5700 Гц, 5700 Гц - 7000 Гц и 7000 Гц - 12000 Гц, соответственно. Следует заметить, что количество поддиапазонов, установленных в частотном диапазоне человеческой речи с помощью консольной балки может регулироваться в сценарии применения микрофона 500, что здесь дополнительно не ограничивается. In some embodiments of the invention, by setting the parameter of the cantilever beam (e.g., length, width, height, material, etc. of the cantilever beam), different cantilever beams can have different resonant frequencies, respectively, thus generating different frequency responses for vibration signals section 523 vibration transmission. For example, by setting different cantilever beam lengths, cantilever beams with different lengths can have different resonant frequencies. A plurality of resonant frequencies corresponding to cantilever beams of various lengths may be in the range of 100 Hz - 12000 Hz. Since the cantilever beam is sensitive to vibration near its resonant frequency, the cantilever beam can be considered to have a frequency selective response to the vibration signal, i.e. the cantilever beam can mainly convert a vibration signal in a subband around its resonant frequency into an electrical signal. Therefore, in some embodiments of the invention, different cantilever beams can have different resonant frequencies by setting different lengths so that subbands are formed near each resonant frequency. For example, in the human speech frequency band, 11 subbands can be set using a plurality of cantilever beams. The resonant frequencies of the cantilever beams corresponding to these 11 subbands can be 500 Hz - 700 Hz, 700 Hz - 1000 Hz, 1000 Hz - 1300 Hz, 1300 Hz - 1700 Hz, 1700 Hz - 2200 Hz, 2200 Hz - 3000 Hz, 3000 Hz - 3800 Hz, 3800 Hz - 4700 Hz, 4700 Hz - 5700 Hz, 5700 Hz - 7000 Hz and 7000 Hz - 12000 Hz, respectively. It should be noted that the number of subbands set in the human speech frequency range by the cantilever beam can be adjusted in the application scenario of the microphone 500, which is not further limited here.

На фиг. 10 представлена конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 10, микрофон 1000 может содержать оболочку 1010, компонент 1020 электроакустического преобразования, участок 1022 восприятия вибрации и участок 1023 передачи вибрации. Микрофон 1000, показанный на фиг. 10, может быть таким же или подобным микрофону 500, показанному на фиг. 5 и 6. Например, оболочка 1010 микрофона 1000 может быть такой же или подобной оболочки 510 микрофона 500. Как другой пример, первая акустическая полость 1030, вторая акустическая полость 1040 и вакуумная полость 1050 микрофона 1000 могут быть такими же или подобными первой акустической полости 530, второй акустическая полости 540 и вакуумной полости 550 микрофона 500, соответственно. В качестве дополнительного примера, участок 1022 восприятия вибрации (например, первый участок 10221 восприятия вибрации, такой как первый упругий участок 102211, первый неподвижный участок 102212 и второй участок 10222 восприятия вибрации, такой как второй упругий участок 102221, второй неподвижный участок 102222) микрофона 1000 может быть таким же или подобным участку 522 восприятия вибрации (например, первому участку 5221 восприятия вибрации, такому как первый упругий участок 52211, первый неподвижный участок 52212, и второму участку восприятия вибрации 5222, такому как второй упругий участок 52221, второй неподвижный участок 52222) микрофона 500. Дополнительные компоненты микрофона 1000 (например, отверстия 1011, участок 1023 передачи вибрации и т.д.) смотрите на фиг. 5 и 6 и их сопутствующие описания. In FIG. 10 shows the construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 10, the microphone 1000 may include a shell 1010, an electro-acoustic conversion component 1020, a vibration sensing portion 1022, and a vibration transmission portion 1023. Microphone 1000 shown in FIG. 10 may be the same or similar to the microphone 500 shown in FIG. 5 and 6. For example, the shell 1010 of the microphone 1000 may be the same or similar to the shell 510 of the microphone 500. As another example, the first acoustic cavity 1030, the second acoustic cavity 1040, and the vacuum cavity 1050 of the microphone 1000 may be the same or similar to the first acoustic cavity 530. , the second acoustic cavity 540, and the vacuum cavity 550 of the microphone 500, respectively. As a further example, the vibration sensing portion 1022 (e.g., the first vibration sensing portion 10221, such as the first elastic portion 102211, the first fixed portion 102212, and the second vibration sensing portion 10222, such as the second elastic portion 102221, the second fixed portion 102222) of the microphone 1000 may be the same or similar to the vibration receiving portion 522 (e.g., the first vibration receiving portion 5221, such as the first elastic portion 52211, the first fixed portion 52212, and the second vibration receiving portion 5222, such as the second elastic portion 52221, the second fixed portion 52222) microphone 500. Additional components of the microphone 1000 (eg, openings 1011, vibration transmission portion 1023, etc.) are shown in FIG. 5 and 6 and their accompanying descriptions.

В некоторых вариантах осуществления изобретения основное различие между микрофоном 1000, показанным на фиг. 10, и микрофоном 500, показанным на фиг. 5, может состоять в том, что компонент 1020 электроакустического преобразования микрофона 1000 может содержать первую консольную балку 10211 и вторую консольную балку 10212. Первая консольная балка 10211 и вторая консольная балка 10212 здесь могут рассматриваться как две электродные пластины. Неподвижные концы первой консольной балки 10211и второй консольной балки 10212, соответствующие компоненту 1020 электроакустического преобразования, могут присоединяться к внутренней стенке участка 1023 передачи вибрации, а другие концы (также называемые свободными концами) первой консольной балки 10211 и второй консольной балки 10212 могут быть свободно подвешенными в вакуумной полости 1050. В некоторых вариантах осуществления изобретения первая консольная балка 10211 и вторая консольная балка 10212 могут быть расположены напротив друг друга и первая консольная балка 10211 и вторая консольная балка 10212 могут иметь области, обращенные друг к другу. В некоторых вариантах осуществления изобретения первая консольная балка 10211 и вторая консольная балка 10212 могут быть расположены вертикально. В этом случае области, обращенные друг к другу, могу пониматься как области, у которых нижняя поверхность первой консольной балки 10211 противоположна верхней поверхности второй консольной балки 10212. В некоторых вариантах осуществления изобретения первая консольная балка 10211 и вторая консольная балка 10212 могут иметь первый зазор d1. После приема сигнала вибрации от участка 1023 передачи вибрации первая консольная балка 10211 и вторая консольная балка 10212 могут формировать различные степени деформации в направлении их вибрации (т.е. в направлении первого зазора d1), так чтобы первый зазор d1 менялся. Первая консольная балка 10211 и вторая консольная балка 10212 могут преобразовывать принятый сигнал вибрации участка 1023 передачи вибрации в электрический сигнал, основываясь на изменении первого зазора d1. In some embodiments of the invention, the main difference between the microphone 1000 shown in FIG. 10 and microphone 500 shown in FIG. 5 may be that the electro-acoustic transformation component 1020 of the microphone 1000 may comprise a first cantilever beam 10211 and a second cantilever beam 10212. The first cantilever beam 10211 and the second cantilever beam 10212 can here be considered as two electrode plates. The fixed ends of the first cantilever beam 10211 and the second cantilever beam 10212 corresponding to the electroacoustic conversion component 1020 can be attached to the inner wall of the vibration transmission portion 1023, and the other ends (also called free ends) of the first cantilever beam 10211 and the second cantilever beam 10212 can be freely suspended in vacuum cavity 1050. In some embodiments of the invention, the first cantilever beam 10211 and the second cantilever beam 10212 may be located opposite each other and the first cantilever beam 10211 and the second cantilever beam 10212 may have areas facing each other. In some embodiments of the invention, the first cantilever beam 10211 and the second cantilever beam 10212 may be located vertically. In this case, the areas facing each other can be understood as areas in which the bottom surface of the first cantilever beam 10211 is opposite the top surface of the second cantilever beam 10212. In some embodiments of the invention, the first cantilever beam 10211 and the second cantilever beam 10212 may have a first gap d1 . After receiving the vibration signal from the vibration transmission section 1023, the first cantilever beam 10211 and the second cantilever beam 10212 can form different degrees of deformation in their vibration direction (i.e., in the direction of the first gap d1), so that the first gap d1 changes. The first cantilever beam 10211 and the second cantilever beam 10212 can convert the received vibration signal of the vibration transmission portion 1023 into an electrical signal based on the change in the first gap d1.

Чтобы заставить первую консольную балку 10211 и вторую консольную балку 10212 формировать деформацию различный степени в направлении вибрации, в некоторых вариантах осуществления жесткость первой консольной балки 10211 и жесткость второй консольной балки 10212 могут отличаться. Под действием сигнала вибрации участка 1023 передачи вибрации консольная балка с меньшей жесткостью может в определенной степени деформироваться, а консольная балка с большей жесткостью, как можно приблизительно предполагать, не деформируется или деформируется в меньшей степени, чем консольная балка с меньшей жесткостью. В некоторых вариантах осуществления изобретения при работе микрофона 1000 консольная балка с меньшей жесткостью (например, вторая консольная балка 10212) может деформироваться в ответ на вибрацию участка 1023 передачи вибрации, а консольная балка с большей жесткостью (например, первая консольная балка 10211) может вибрировать с блоком 1023 передачи вибрации, не деформируясь, так чтобы первый зазор d1 изменялся. In order to cause the first cantilever beam 10211 and the second cantilever beam 10212 to form a deformation of varying degrees in the direction of vibration, in some embodiments, the stiffness of the first cantilever beam 10211 and the stiffness of the second cantilever beam 10212 may be different. Under the action of the vibration signal of the vibration transmission section 1023, the cantilever beam with less rigidity may deform to a certain extent, and the cantilever beam with higher rigidity, as can be approximately assumed, does not deform or deforms to a lesser extent than the cantilever beam with less rigidity. In some embodiments, during operation of the microphone 1000, a lower stiffness cantilever (e.g., second cantilever 10212) may deform in response to vibration from the vibration transmission portion 1023, and a more stiff cantilever (e.g., first cantilever 10211) may vibrate with by the vibration transmission unit 1023 without being deformed, so that the first gap d1 is changed.

В некоторых вариантах осуществления изобретения резонансная частота консольной балки с меньшей жесткостью в компоненте 1020 электроакустического преобразования может находиться в частотном диапазоне слышимости человеческим ухом (например, в пределах 12000 Гц). В некоторых вариантах осуществления изобретения резонансная частота консольной балки с большей жесткостью в компоненте 1020 электроакустического преобразования может находиться в частотном диапазоне, нечувствительном для человеческого уха (например, выше 12000 Гц). В некоторых вариантах осуществления изобретения жесткость первой консольной балки 10211 (или второй консольной балки 10212) в компоненте 1020 электроакустического преобразования может быть достигнута путем регулирования материала, длины, ширины или толщины первой консольной балки 10211 (или второй консольной балки 10212). В некоторых вариантах осуществления изобретения различные частотные характеристики, соответствующие различным резонансным частотам, могут быть получены путем регулирования параметров каждой группы консольных балок, соответствующих компоненту 1020 электроакустического преобразования (например, материал, толщина, длина, ширина и т.д. консольной балки). In some embodiments, the resonant frequency of the lower stiffness cantilever beam in electroacoustic conversion component 1020 may be in the human ear frequency range (eg, within 12,000 Hz). In some embodiments, the resonant frequency of the stiffer cantilever beam in electroacoustic conversion component 1020 may be in a frequency range that is insensitive to the human ear (eg, above 12,000 Hz). In some embodiments, the stiffness of the first cantilever 10211 (or second cantilever 10212) in electroacoustic conversion component 1020 can be achieved by adjusting the material, length, width, or thickness of the first cantilever 10211 (or second cantilever 10212). In some embodiments of the invention, different frequency responses corresponding to different resonant frequencies can be obtained by adjusting the parameters of each group of cantilever beams corresponding to the electro-acoustic conversion component 1020 (eg, material, thickness, length, width, etc. of the cantilever beam).

На фиг. 11 представлены кривые частотных характеристик микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 11, по горизонтальной оси указывается частота, выраженная в Гц, а по вертикальной оси указываются данные частотной характеристики выходного звукового сигнала микрофона, выраженные в дБ. Микрофон здесь может быть микрофоном 500, микрофоном 1000, микрофоном 1200, микрофоном 1300, микрофоном 1500, микрофоном 1600, микрофоном 1700, микрофоном 2000, микрофоном 2100, микрофоном 2200 и т.д. Пунктирные линии на фиг. 11 могут относиться к соответствующим кривым частотных характеристик каждого компонента электроакустического преобразования микрофона. Согласно кривым частотных характеристик на фиг. 11, каждый компонент электроакустического преобразования может иметь свою собственную резонансную частоту (например, резонансная частота кривой 1120 частотной характеристики составляет приблизительно 350 Гц, а резонансная частота кривой 1130 частотной характеристики составляет приблизительно 1500 Гц). Когда внешний звуковой сигнал передается микрофону, различные компоненты электроакустического преобразования могут быть по-разному чувствительны к сигналу вибрации вблизи своих собственных резонансных частот. Поэтому электрический сигнал, создаваемый на выходе каждого компонента электроакустического преобразования может, главным образом, содержать сигнал поддиапазона, соответствующий его резонансной частоте. В некоторых вариантах осуществления изобретения выходной сигнал на резонансном пике каждого компонента электроакустического преобразования может быть намного больше, чем выходной сигнал в плоской области его характеристики. Путем выбора полосы частот вблизи резонансного пика на кривой частотной характеристики каждого компонента электроакустического преобразования может быть реализовано разделение частот полной полосы сигнала, соответствующего звуковому сигналу, на поддиапазоны. В некоторых вариантах осуществления изобретения более плоская кривая частотной характеристики 1110 микрофона с более высоким отношением сигнал-шум может быть получена путем объединения кривых частотных характеристик на фиг. 11. Кроме того, резонансные пики в различных частотных диапазонах могут быть добавлены к микрофонной системе, устанавливая различные компоненты электроакустического преобразования (например, консольные балки), что улучшает чувствительность микрофона вблизи множества резонансных пиков и дополнительно улучшает чувствительность микрофона во всей широкой полосе. In FIG. 11 shows frequency response curves of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 11, the horizontal axis indicates the frequency expressed in Hz, and the vertical axis indicates the frequency response data of the microphone audio output signal expressed in dB. The microphone here may be microphone 500, microphone 1000, microphone 1200, microphone 1300, microphone 1500, microphone 1600, microphone 1700, microphone 2000, microphone 2100, microphone 2200, etc. The dotted lines in Fig. 11 may refer to the respective frequency response curves of each electro-acoustic conversion component of the microphone. According to the frequency response curves in FIG. 11, each electro-acoustic conversion component may have its own resonant frequency (eg, the resonant frequency of the frequency response curve 1120 is approximately 350 Hz, and the resonant frequency of the frequency response curve 1130 is approximately 1500 Hz). When an external audio signal is transmitted to a microphone, the various electroacoustic transducer components may be differently sensitive to the vibration signal near their own resonant frequencies. Therefore, the electrical signal generated at the output of each electro-acoustic transducer component may mainly contain a subband signal corresponding to its resonant frequency. In some embodiments of the invention, the output signal at the resonant peak of each electroacoustic transducer component may be much larger than the output signal in the flat region of its characteristic. By selecting a frequency band near the resonant peak on the frequency response curve of each electro-acoustic conversion component, a division of the frequencies of the entire signal band corresponding to the audio signal into subbands can be realized. In some embodiments, a flatter microphone frequency response curve 1110 with a higher signal-to-noise ratio may be obtained by combining the frequency response curves in FIG. 11. In addition, resonant peaks in different frequency ranges can be added to a microphone system by installing various electro-acoustic conversion components (e.g., cantilever beams), which improves microphone sensitivity near multiple resonant peaks and further improves microphone sensitivity over the entire wide band.

Фильтрация и разложение сигналов вибрации на частотные полосы может достигаться путем установки в микрофон множества компонент электроакустического преобразования и использования характеристик компонент электроакустического преобразования (например, консольных балок) с различными резонансными частотами, избегая проблем искажения сигнала и добавления шума, вызванных сложностью схемы фильтрации в микрофоне и высокой занятостью вычислительных ресурсов алгоритмов программного обеспечения и добиваясь дальнейшего снижения сложности и стоимости изготовления микрофона. Filtering and decomposing vibration signals into frequency bands can be achieved by installing a plurality of electroacoustic transducer components in a microphone and using the characteristics of electroacoustic transducer components (e.g., cantilever beams) with different resonant frequencies, avoiding the problems of signal distortion and noise addition caused by the complexity of the filtering circuit in the microphone and high utilization of computing resources of software algorithms and achieving further reduction in the complexity and cost of manufacturing a microphone.

На фиг. 12 представлен микрофон, соответствующий некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 12, микрофон 1200 может содержать оболочку 1210, компонент 1220 электроакустического преобразования, участок 1223 передачи вибрации и участок 1222 восприятия вибрации. Микрофон 1200, показанный на фиг. 12, может быть таким же или подобным микрофону 500, показанному на фиг. 5 и 6. Например, оболочка 1210 микрофона 1200 может быть такой же или подобной оболочки 510 микрофона 500. В качестве другого примера, первая акустическая полость 1230, вторая акустическая полость 1240 и вакуумная полость 1250 микрофона 1200 могут быть такими же или подобными первой акустической полости 530, второй акустической полости 540 и вакуумной полости 550 микрофона 500, соответственно. Как другой пример, участок 1222 восприятия вибрации (например, первый участок 12221 восприятия вибрации, такой как первый упругий участок 122211, первый неподвижный участок 122212 и второй участок 12222 восприятия вибрации, такой как второй упругий участок 122221, второй неподвижный участок 122222) микрофона 1200 могут быть такими же или подобными участку 522 восприятия вибрации (например, первому участку 5221 восприятия вибрации, такому как первый упругий участок 52211, первый неподвижный участок 52212 и второй участок 5222 восприятия вибрации, такому как второй упругий участок 52221, второй неподвижный участок 52222) микрофона 500. Дополнительные компоненты микрофона 1200 (например, отверстия 1211, участок 1223 передачи вибрации, компонент 1220 электроакустического преобразования и т.д.) смотрите на фиг. 5 и 6 и их соответствующее описания. In FIG. 12 shows a microphone in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 12, the microphone 1200 may include a shell 1210, an electro-acoustic conversion component 1220, a vibration transmission portion 1223, and a vibration sensing portion 1222. Microphone 1200 shown in FIG. 12 may be the same or similar to the microphone 500 shown in FIG. 5 and 6. For example, the shell 1210 of the microphone 1200 may be the same or similar as the shell 510 of the microphone 500. As another example, the first acoustic cavity 1230, the second acoustic cavity 1240, and the vacuum cavity 1250 of the microphone 1200 may be the same or similar to the first acoustic cavity. 530, second acoustic cavity 540, and vacuum cavity 550 of microphone 500, respectively. As another example, the vibration sensing portion 1222 (e.g., the first vibration sensing portion 12221, such as the first elastic portion 122211, the first fixed portion 122212, and the second vibration sensing portion 12222, such as the second elastic portion 122221, the second fixed portion 122222) of the microphone 1200 may be the same or similar to the vibration sensing portion 522 (e.g., the first vibration sensing portion 5221, such as the first elastic portion 52211, the first fixed portion 52212, and the second vibration sensing portion 5222, such as the second elastic portion 52221, the second fixed portion 52222) of the microphone 500 See FIG. 5 and 6 and their respective descriptions.

В некоторых вариантах осуществления изобретения основное различие между микрофоном 1200, показанным на фиг. 12, и микрофоном 500, показанным на фиг. 5, может состоять в том, что микрофон 1200 может также содержать одну или несколько пленок 1260. В некоторых вариантах осуществления пленка 1260 может быть расположена на верхней поверхности и/или на нижней поверхности компонента 1220 электроакустического преобразования. Например, пленка 1260 может быть однослойной пленкой и пленка 1260 может быть расположена на верхней поверхности или на нижней поверхности компонента 1220 электроакустического преобразования. Как другой пример, пленка 1260 может иметь двухслойную структуру. Пленка 1260 может включать в себя первую пленку, расположенную на верхней поверхности компонента электроакустического преобразования 1220 и вторую пленку, расположенную на нижней поверхности компонента 1220 электроакустического преобразования. Резонансная частота компонента 1220 электроакустического преобразования может регулироваться установкой пленки 1260 на поверхности компонента 1220 электроакустического преобразования. В некоторых вариантах осуществления изобретения на резонансную частоту компонента 1220 электроакустического преобразования можно влиять, регулируя материал, размер (такой как длина, ширина), толщину и т.п., пленки 1260. С одной стороны, информация о параметре (например, материал, размер, толщина и т.д.) пленки 1260 и компоненте 1220 электроакустического преобразования (например, консольной балки) может регулироваться так, чтобы каждый компонент 1220 электроакустического преобразования мог формировать резонанс в необходимом частотном диапазоне. С другой стороны, пленка 1260 может быть расположена на поверхности компонента 1220 электроакустического преобразования, избегая, таким образом, повреждения компонента 1220 электроакустического преобразования, вызванного режимом перегрузки микрофона 1200, повышая, таким образом, надежность микрофона 1200. In some embodiments of the invention, the main difference between the microphone 1200 shown in FIG. 12 and the microphone 500 shown in FIG. 5 may be that the microphone 1200 may also include one or more films 1260. In some embodiments, the film 1260 may be located on the top surface and/or on the bottom surface of the electro-acoustic conversion component 1220. For example, film 1260 may be a single layer film and film 1260 may be located on the top surface or on the bottom surface of electroacoustic conversion component 1220. As another example, film 1260 may have a two layer structure. The film 1260 may include a first film located on the top surface of the electroacoustic conversion component 1220 and a second film located on the bottom surface of the electroacoustic conversion component 1220. The resonant frequency of the electro-acoustic conversion component 1220 can be adjusted by placing the film 1260 on the surface of the electro-acoustic conversion component 1220. In some embodiments, the resonant frequency of electroacoustic conversion component 1220 can be influenced by adjusting the material, size (such as length, width), thickness, etc., of film 1260. On the one hand, parameter information (such as material, size , thickness, etc.) of the film 1260 and the electroacoustic transducer component 1220 (eg, cantilever beam) can be adjusted so that each electroacoustic transducer component 1220 can generate a resonance in the desired frequency range. On the other hand, the film 1260 can be positioned on the surface of the electroacoustic conversion component 1220, thus avoiding damage to the electroacoustic conversion component 1220 caused by the overload mode of the microphone 1200, thus improving the reliability of the microphone 1200.

В некоторых вариантах осуществления пленка 1260 может полностью или частично покрывать верхнюю поверхность и/или нижнюю поверхность компонента 1220 электроакустического преобразования. Например, верхняя поверхность или нижняя поверхность каждого компонента 1220 электроакустического преобразования может быть покрыта соответствующей пленкой 1260, причем пленка 1260 может полностью покрывать верхнюю поверхность или нижнюю поверхность соответствующего компонента 1220 электроакустического преобразования, или пленка 1260 может частично покрывать верхнюю поверхность или нижнюю поверхность соответствующего компонента 1220 электроакустического преобразования. Как другой пример, в горизонтальном направлении, когда совокупность компонентов 1220 электроакустического преобразования одновременно расположены в одной и той же горизонтальной плоскости, одна пленка 1260 может покрывать все верхние поверхности или нижние поверхности совокупности компонентов 1220 электроакустического преобразования в одной и той же горизонтальной плоскости одновременно. Например, пленка 1260 здесь может присоединяться к внутренней стенке участка 1223 передачи вибрации через ее периферийную сторону, тем самым разделяя вакуумную полость 1250 на две взаимно независимые вакуумные полости. Как другой пример, форма пленки 1260 может быть такой же, как форма поперечного сечения участка 1223 передачи вибрации. Пленка 1260 может быть присоединена к внутренней стенке участка 1223 передачи вибрации через ее периферийную сторону и середина пленки 1260 может содержать отверстие (не показано на фиг. 12). Пленка 1260 может частично покрывать верхнюю поверхность или нижнюю поверхность совокупности компонентов 1220 электроакустического преобразования в одной и той же горизонтальной плоскости одновременно, так чтобы вакуумная полость 1250 могла быть разделена на две вакуумные полости, соединенные сверху и снизу пленкой 1260.In some embodiments, the film 1260 may fully or partially cover the top surface and/or bottom surface of the electroacoustic conversion component 1220. For example, the top surface or bottom surface of each electro-acoustic conversion component 1220 may be covered by a respective film 1260, where the film 1260 may completely cover the top surface or bottom surface of the respective electro-acoustic conversion component 1220, or the film 1260 may partially cover the top surface or bottom surface of the respective acoustic conversion component 1220. electroacoustic conversion. As another example, in the horizontal direction, when the plurality of acoustic transducer components 1220 are simultaneously located in the same horizontal plane, one film 1260 may cover all the top surfaces or lower surfaces of the plurality of acoustic transducer components 1220 in the same horizontal plane at the same time. For example, the film 1260 here may be attached to the inner wall of the vibration transmission portion 1223 through its peripheral side, thereby dividing the vacuum cavity 1250 into two mutually independent vacuum cavities. As another example, the shape of the film 1260 may be the same as the cross-sectional shape of the vibration transmission portion 1223. The film 1260 may be attached to the inner wall of the vibration transmission portion 1223 through its peripheral side, and the middle of the film 1260 may contain an opening (not shown in FIG. 12). The film 1260 may partially cover the top surface or the bottom surface of the electroacoustic conversion component assembly 1220 in the same horizontal plane at the same time, so that the vacuum cavity 1250 can be divided into two vacuum cavities connected at the top and bottom by the film 1260.

В некоторых вариантах осуществления изобретения материал пленки 1260 может содержать, но не ограничиваясь только этим, один или несколько полупроводниковых материалов, металлических материалов, металлических сплавов, органических материалов и т.п. В некоторых вариантах осуществления изобретения полупроводниковые материалы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, кремний, диоксид кремния, нитрид кремния, карбид кремния и т.п. В некоторых вариантах осуществления металлические материалы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, медь, алюминий, хром, титан, золото и т.п. В некоторых вариантах осуществления металлический сплав может содержать, но не ограничиваясь только этим, медно-алюминиевый сплав, медный сплав, титановый сплав, алюминиевый сплав, и т.п. В некоторых вариантах осуществления органический материал может содержать, но не ограничиваясь только этим, полиимид, перилен, полидиметилсилоксан (PDMS), силикагель, кварц и т.п. In some embodiments, the film material 1260 may include, but is not limited to, one or more semiconductor materials, metallic materials, metal alloys, organic materials, and the like. In some embodiments, the semiconductor materials may include, but are not limited to, silicon, silicon dioxide, silicon nitride, silicon carbide, and the like. In some embodiments, the metallic materials may include, but are not limited to, copper, aluminum, chromium, titanium, gold, and the like. In some embodiments, the metal alloy may include, but is not limited to, copper-aluminum alloy, copper alloy, titanium alloy, aluminum alloy, and the like. In some embodiments, the organic material may include, but is not limited to, polyimide, perylene, polydimethylsiloxane (PDMS), silica gel, quartz, and the like.

На фиг. 13 представлена конструкцию микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Микрофон 1300, показанный на фиг. 13, может быть таким же или подобным микрофону 1000, показанному на фиг. 10. Например, первая акустическая полость 1330, вторая акустическая полость 1340 и вакуумная полость 1350 микрофона 1300 могут быть такими же или подобными первой акустической полости 1030, второй акустической полости 1040 и вакуумной полости 1050 микрофона 1000, соответственно. Как другой пример, участок 1322 восприятия вибрации (например, первый участок 13221 восприятия вибрации, такой как первый упругий участок 132211, первый неподвижный участок 132212 и второй участок 13222 восприятия вибрации, такой как второй упругий участок 132221, второй неподвижный участок 132222) микрофона 1300, могут быть такими же или подобными участку 1022 восприятия вибрации (например, первому участку 10221 восприятия вибрации, такому как первый упругий участок 102211, первый неподвижный участок 102212 и второй участок 10222 восприятия вибрации, такому как второй упругий участок 102221, второй неподвижный участок 102222) микрофона 1000. Дополнительные компоненты микрофона 1300 (например, оболочка 1310, отверстие 1311, участок 1323 передачи вибрации, компонент 1320 электроакустического преобразования и т.д.) см. на фиг. 10 и в соответствующих ему частях описания. In FIG. 13 shows the construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention. Microphone 1300 shown in FIG. 13 may be the same or similar to the microphone 1000 shown in FIG. 10. For example, first acoustic cavity 1330, second acoustic cavity 1340, and vacuum cavity 1350 of microphone 1300 may be the same or similar to first acoustic cavity 1030, second acoustic cavity 1040, and vacuum cavity 1050 of microphone 1000, respectively. As another example, the vibration sensing portion 1322 (e.g., the first vibration sensing portion 13221, such as the first elastic portion 132211, the first fixed portion 132212, and the second vibration sensing portion 13222, such as the second elastic portion 132221, the second fixed portion 132222) of the microphone 1300, may be the same or similar to the vibration sensing portion 1022 (e.g., the first vibration sensing portion 10221, such as the first elastic portion 102211, the first fixed portion 102212, and the second vibration sensing portion 10222, such as the second elastic portion 102221, the second fixed portion 102222) of the microphone See FIG. 10 and in the corresponding parts of the description.

В некоторых вариантах осуществления изобретения основное различие между микрофоном 1300, показанным на фиг. 13 и микрофоном 1200, показанным на фиг. 10, состоит в том, что микрофон 1300 может также содержать одну или несколько пленочных структур 1360. В некоторых вариантах осуществления изобретения пленочная структура(-ы) 1360 может быть расположена на верхней поверхности и/или на нижней поверхности консольной балки (например, второй консольной балке 13212), имеющего меньшую жесткость компонента 1320 электроакустического преобразования. Например, пленочная структура(-ы) 1360 может быть однослойной и пленочная структура(-ы) 1360 может быть расположена на верхней поверхности или на нижней поверхности второй консольной балки 13212. Как другой пример, пленочная структура(-ы) 1360 может быть двухслойной и содержать первую пленочную структуру на верхней поверхности второй конструкции 13212 консольного проводника и вторую пленочную структуру на нижней поверхности второй конструкции 13212 консольного проводника. В некоторых вариантах осуществления изобретения пленочная структура(-ы) 1360 может полностью или частично покрывать верхнюю поверхность и/или нижнюю поверхность второй консольной балки 13212. Например, верхняя поверхность или нижняя поверхность каждой второй консольной балки 13212 может быть покрыта соответствующей пленочной структурой 1360, которая может полностью покрывать верхнюю поверхность или нижнюю поверхность соответствующей второй консольной балки 13212, или пленочная структура 1360 может частично покрывать верхнюю поверхность или нижнюю поверхность соответствующей второй консольной балки 13212. Дополнительную информацию о пленочной структуре(-ах) 1360, полностью или частично покрывающей верхнюю поверхность и нижнюю поверхность второй конструкции 13212 консольного проводника, см. на фиг. 12 и в соответствующем ее описании. In some embodiments of the invention, the main difference between the microphone 1300 shown in FIG. 13 and the microphone 1200 shown in FIG. 10 is that the microphone 1300 may also include one or more film structures 1360. In some embodiments, the film structure(s) 1360 may be located on the top surface and/or bottom surface of a cantilever beam (e.g. beam 13212) having a lower rigidity electro-acoustic conversion component 1320. For example, the film structure(s) 1360 may be a single layer and the film structure(s) 1360 may be located on the top surface or on the bottom surface of the second cantilever beam 13212. As another example, the film structure(s) 1360 may be two-layer and contain the first film structure on the upper surface of the second structure 13212 cantilever conductor and the second film structure on the bottom surface of the second structure 13212 cantilever conductor. In some embodiments, the film structure(s) 1360 may fully or partially cover the top surface and/or bottom surface of the second cantilever beam 13212. For example, the top surface or bottom surface of each second cantilever beam 13212 may be covered with a corresponding film structure 1360, which may completely cover the top surface or bottom surface of the respective second cantilever beam 13212, or the film structure 1360 may partially cover the top surface or bottom surface of the corresponding second cantilever beam 13212. bottom surface of second cantilever conductor structure 13212, see FIG. 12 and in its corresponding description.

В некоторых вариантах осуществления изобретения пленочная структура(-ы) 1360 может также быть расположена на верхней поверхности и/или на нижней поверхности консольной балки (например, первой консольной балки 13211) с большей жесткостью компонента 1320 электроакустического преобразования. Способ, в котором пленочная структура 1360 расположена на верхней поверхности и/или на нижней поверхности первой консольной балки 13211, может быть подобен способу, в котором пленочная структура 1360 расположена на верхней поверхности и/или на нижней поверхности второй конструкции консольной балки 13212, и здесь его описание не повторяется. In some embodiments of the invention, the film structure(s) 1360 may also be located on the top surface and/or on the bottom surface of the cantilever beam (eg, the first cantilever beam 13211) with greater rigidity of the electroacoustic conversion component 1320. The manner in which the film structure 1360 is located on the top surface and/or the bottom surface of the first cantilever beam 13211 may be similar to the way in which the film structure 1360 is located on the top surface and/or bottom surface of the second cantilever beam structure 13212, and here its description is not repeated.

В некоторых вариантах осуществления изобретения пленочная структура(-ы) 1360 может также одновременно располагаться на верхней поверхности и/или на нижней поверхности консольной балки (например, второй консольной балки 13212) с меньшей жесткостью и консольной балки (например, первой консольной балки 13211) с большей жесткостью компонента 1320 электроакустического преобразования 1320. Например, на фиг. 14 представлена конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 14, пленочная структура(-ы) 1360 может быть расположена на верхней поверхности первой консольной балки 13211 и на нижней поверхности второй консольной балки 13212 одновременно. В некоторых вариантах осуществления изобретения пленочная структура(-ы) 1360 может обеспечиваться на верхней поверхности и/или на нижней поверхности консольной балки (например, первой консольной балки 13211) с большой жесткостью, так чтобы консольная балка с большой жесткостью не могла деформироваться относительно участка 1323 передачи вибрации, и чувствительность микрофона 1300 может быть улучшена. In some embodiments of the invention, the film structure(s) 1360 may also simultaneously be located on the top surface and/or on the bottom surface of a cantilever beam (for example, the second cantilever beam 13212) with less rigidity and a cantilever beam (for example, the first cantilever beam 13211) with greater rigidity component 1320 electro-acoustic conversion 1320. For example, in FIG. 14 shows the construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 14, film structure(s) 1360 may be located on the top surface of the first cantilever 13211 and on the bottom surface of the second cantilever 13212 at the same time. In some embodiments, the film structure(s) 1360 may be provided on the top surface and/or bottom surface of the high stiffness cantilever (e.g., first cantilever 13211) so that the high stiffness cantilever cannot deform relative to portion 1323 vibration transmission, and the sensitivity of the 1300 microphone could be improved.

Следует заметить, что соответствующие участки восприятия вибрации в микрофоне 1000, показанном на фиг. 10, микрофоне 1200, показанном на фиг. 12, и микрофоне 1300, показанном на фиг. 13 и фиг. 14, не могут ограничиваться в обеспечении стабильности вакуумной полости, устанавливая неподвижные участки и упругие участки с различной жесткостью. В некоторых вариантах осуществления изобретения стабильность вакуумной полости может также обеспечиваться путем установки упрочнителя на участке восприятия вибрации, соответствующего вакуумной полости, и описание упрочнителя приводится на фиг. 7 и в ее соответствующем описании, которое здесь не повторяется. It should be noted that the respective vibration sensing regions in the microphone 1000 shown in FIG. 10, microphone 1200 shown in FIG. 12 and microphone 1300 shown in FIG. 13 and FIG. 14 cannot be limited in ensuring the stability of the vacuum cavity by setting fixed sections and elastic sections with different stiffness. In some embodiments of the invention, the stability of the vacuum cavity can also be ensured by installing a reinforcement in the vibration receiving area corresponding to the vacuum cavity, and the reinforcement is described in FIG. 7 and in its corresponding description, which is not repeated here.

На фиг. 15 представлена примерная конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 15, микрофон 1500 может содержать оболочку 1510, компонент 1520 электроакустического преобразования, участок 1522 восприятия вибрации и участок 1523 передачи вибрации. Микрофон 1500, показанный на фиг. 15, может быть таким же или подобен микрофону 500, показанному на фиг. 5. Например, первая акустическая полость 1530, вторая акустическая полость 1540 и вакуумная полость 1550 микрофона 1500 могут быть такими же или подобными первой акустической полости 530, второй акустической полости 540 и вакуумной полости 550 микрофона 500, соответственно. Дополнительные компоненты конструкции микрофона 1500 (например, оболочка 1510 отверстие 1511, участок 1523 передачи вибрации, компонент 1520 электроакустического преобразования и т.д.) см. на фиг. 5 и в ее соответствующем описании. In FIG. 15 shows an exemplary construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 15, the microphone 1500 may include a shell 1510, an electro-acoustic conversion component 1520, a vibration sensing portion 1522, and a vibration transmission portion 1523. Microphone 1500 shown in FIG. 15 may be the same or similar to the microphone 500 shown in FIG. 5. For example, first acoustic cavity 1530, second acoustic cavity 1540, and vacuum cavity 1550 of microphone 1500 may be the same or similar to first acoustic cavity 530, second acoustic cavity 540, and vacuum cavity 550 of microphone 500, respectively. See FIG. 5 and in its corresponding description.

В некоторых вариантах осуществления изобретения основное различие между микрофоном 1500, показанным на фиг. 15, и микрофоном 500, показанным на фиг. 5, состоит в участке 1522 восприятия вибрации. В некоторых вариантах осуществления изобретения участок 1522 восприятия вибрации может содержать первый участок 15221 восприятия вибрации, второй участок 15222 восприятия вибрации и третий участок 15223 восприятия вибрации. В некоторых вариантах осуществления изобретения первый участок 15221 восприятия вибрации и второй участок 15222 восприятия вибрации могут быть расположены напротив друг друга относительно участка 1523 передачи вибрации, так чтобы участок 1523 передачи вибрации мог быть расположен между первым участком 15221 восприятия вибрации и вторым участком 15222 восприятия вибрации. А именно, нижняя поверхность первого участка 15221 восприятия вибрации может быть присоединена к верхней поверхности участка 1523 передачи вибрации и верхняя поверхность второго участка 15222 восприятия вибрации может быть присоединена к нижней поверхности участка 1523 передачи вибрации. В некоторых вариантах осуществления изобретения первый участок 15221 восприятия вибрации, второй участок 15222 восприятия вибрации и участок 1523 передачи вибрации могут образовывать вакуумную полость 1550 и компонент 1520 электроакустического преобразования может быть расположен в вакуумной полости 1550. В некоторых вариантах осуществления изобретения третий участок 15223 восприятия вибрации может быть присоединен между участком 1523 передачи вибрации и внутренней стенкой оболочки 1510. При работе микрофона 1500 звуковой сигнал может вводиться в первую акустическую полость 1530 через отверстия 1511 и воздействовать на участок 1522 восприятия вибрации, заставляя третий участок 15223 восприятия вибрации вибрировать. Третий участок 15223 восприятия вибрации может передавать вибрацию компоненту 1520 электроакустического преобразования через участок 1523 передачи вибрации. In some embodiments of the invention, the main difference between the microphone 1500 shown in FIG. 15 and microphone 500 shown in FIG. 5 is in the vibration sensing portion 1522. In some embodiments, the vibration perception portion 1522 may comprise a first vibration perception portion 15221, a second vibration perception portion 15222, and a third vibration perception portion 15223. In some embodiments, the first vibration sensing portion 15221 and the second vibration sensing portion 15222 may be located opposite each other relative to the vibration transmission portion 1523, such that the vibration transmission portion 1523 may be located between the first vibration sensing portion 15221 and the second vibration sensing portion 15222. Namely, the bottom surface of the first section 15221 vibration transmission can be attached to the upper surface of the section 1523 vibration transmission and the upper surface of the second section 15222 perception of vibration can be attached to the bottom surface of the section 1523 vibration transmission. In some embodiments, the first vibration sensing portion 15221, the second vibration sensing portion 15222, and the vibration transmission portion 1523 may form a vacuum cavity 1550, and the electroacoustic conversion component 1520 may be located in the vacuum cavity 1550. In some embodiments, the third vibration sensing portion 15223 may be attached between the vibration transmission portion 1523 and the inner wall of the shell 1510. When the microphone 1500 is operated, an audio signal may be introduced into the first acoustic cavity 1530 through the openings 1511 and act on the vibration sensing portion 1522, causing the third vibration sensing portion 15223 to vibrate. The third section 15223 vibration perception can transmit vibration component 1520 electroacoustic conversion through section 1523 transmission of vibration.

В некоторых вариантах осуществления изобретения третий участок 15223 восприятия вибрации может содержать одну или более пленочных структур. Пленочные структуры могут адаптироваться к участку 1523 передачи вибрации и к оболочке 1510. Например, когда оболочка 1510 и участок 1523 передачи вибрации обе являются цилиндрическими, третий участок 15223 восприятия вибрации может быть кольцевой пленочной структурой. Внешняя стенка на периферийной стороне кольцевой пленочной структуры может быть присоединена к оболочке 1510. Внутренняя стенка на периферийной стороне кольцевой пленочной структуры может быть присоединена к участку 1523 передачи вибрации. Как другой пример, когда оболочка 1510 является цилиндрической и участок 1523 передачи вибрации является кубической формы, третий участок 15223 восприятия вибрации может быть круговой пленочной структурой с прямоугольным отверстием в центре. Внешняя стенка пленочной структуры может быть присоединена к оболочке 1510. Внутренняя стенка пленочной структуры может быть присоединена к участку 1523 передачи вибрации. Следует заметить, что форма третьего участка 15223 восприятия вибрации не может ограничиваться вышеупомянутыми кольцом и прямоугольником, но может также быть пленочной структурой с другими формами, такими как правильная форма (например, пятиугольник, шестиугольник) и/или неправильная форма. Форма и конфигурация третьего участка 15223 восприятия вибрации могут адаптивно регулироваться в соответствии с формой оболочки 1510 и участка 1523 передачи вибрации. In some embodiments of the invention, the third section 15223 vibration perception may contain one or more film structures. The film structures may adapt to the vibration transmission portion 1523 and to the shell 1510. For example, when the shell 1510 and vibration transmission portion 1523 are both cylindrical, the third vibration receiving portion 15223 may be an annular film structure. The outer wall on the peripheral side of the annular film structure may be attached to the shell 1510. The inner wall on the peripheral side of the annular film structure may be attached to the vibration transmission portion 1523. As another example, when the shell 1510 is cylindrical and the vibration transmission portion 1523 is cubic in shape, the third vibration receiving portion 15223 may be a circular film structure with a rectangular hole in the center. The outer wall of the film structure may be attached to the shell 1510. The inner wall of the film structure may be attached to the vibration transmission portion 1523. It should be noted that the shape of the third vibration receiving portion 15223 may not be limited to the aforementioned ring and rectangle, but may also be a film structure with other shapes such as regular shape (eg, pentagon, hexagon) and/or irregular shape. The shape and configuration of the third section 15223 vibration perception can be adaptively adjusted in accordance with the shape of the shell 1510 and section 1523 vibration transmission.

В некоторых вариантах осуществления изобретения материал третьего участка 15223 восприятия вибрации может содержать, но не ограничиваясь только этим, один или более полупроводниковых материалов, металлических материалов, металлических сплавов, органических материалов и т.п. В некоторых вариантах осуществления полупроводниковыми материалами могут быть, но не ограничиваясь только этим, кремний, диоксид кремния, нитрид кремния, карбид кремния и т.п. В некоторых вариантах осуществления металлическими материалами могут быть, но не ограничиваясь только этим, медь, алюминий, хром, титан, золото и т.п. В некоторых вариантах осуществления металлические сплавы могут быть, но не ограничиваясь только этим, медно-алюминиевым сплавом, медно-золотым сплавом, титановым сплавом, алюминиевым сплавом и т.п. В некоторых вариантах осуществления органические материалы могут быть, но не ограничиваясь только этим, полиимидом, периленом, полиметилсилоксаном (PDMS), силикагелем, кварцем и т.п. In some embodiments, the material of the third vibration perception portion 15223 may include, but is not limited to, one or more semiconductor materials, metallic materials, metal alloys, organic materials, and the like. In some embodiments, the semiconductor materials may be, but are not limited to, silicon, silicon dioxide, silicon nitride, silicon carbide, and the like. In some embodiments, the metallic materials may be, but are not limited to, copper, aluminum, chromium, titanium, gold, and the like. In some embodiments, metal alloys can be, but are not limited to, copper-aluminum alloy, copper-gold alloy, titanium alloy, aluminum alloy, and the like. In some embodiments, organic materials can be, but are not limited to, polyimide, perylene, polymethylsiloxane (PDMS), silica gel, quartz, and the like.

В некоторых вариантах осуществления изобретения материалы первого участка 15221 восприятия вибрации и второго участка 15222 восприятия вибрации могут отличаться от материала третьего участка 15223 восприятия вибрации. Например, в некоторых вариантах, жесткость первого участка 15221 восприятия вибрации и жесткость второго участка 15222 восприятия вибрации могут быть больше, чем жесткость третьего участка 15223 восприятия вибрации. В некоторых вариантах осуществления изобретения третий участок 15223 восприятия вибрации может вибрировать в ответ на внешний звуковой сигнал и передавать сигнал вибрации компоненту 1520 электроакустического преобразования. Первый участок 15221 восприятия вибрации и второй участок 15222 восприятия вибрации могут иметь большую жесткость, чтобы гарантировать, что вакуумная полость 1550, образованная первым участком 15221 восприятия вибрации, вторым участком 15222 восприятия вибрации и участком 1523 передачи вибрации, не будет подвергаться влиянию давлению наружного воздуха. В некоторых вариантах осуществления изобретения, чтобы гарантировать, что на вакуумную полость 1550 не влияет давление наружного воздуха, модуль Юнга первого участка 15221 восприятия вибрации и модуль Юнга второго участка 15222 восприятия вибрации могут быть больше 60 ГПа. В некоторых вариантах осуществления изобретения модуль Юнга первого участка 15221 восприятия вибрации и модуль Юнга второго участка 15222 восприятия вибрации могут быть больше 50 ГПа. В некоторых вариантах осуществления изобретения модуль Юнга первого участка 15221 восприятия вибрации и модуль Юнга второго участка 15222 восприятия вибрации могут быть больше 40 ГПа. In some embodiments of the invention, the materials of the first section 15221 of the perception of vibration and the second section 15222 of the perception of vibration may differ from the material of the third section 15223 of the perception of vibration. For example, in some embodiments, the stiffness of the first section 15221 vibration perception and the rigidity of the second section 15222 vibration perception may be greater than the rigidity of the third section 15223 vibration perception. In some embodiments, the third vibration sensing portion 15223 may vibrate in response to an external audio signal and transmit the vibration signal to the electro-acoustic conversion component 1520. The first vibration sensing portion 15221 and the second vibration sensing portion 15222 may be more rigid to ensure that the vacuum cavity 1550 formed by the first vibration sensing portion 15221, the second vibration sensing portion 15222, and the vibration transmission portion 1523 will not be affected by outside air pressure. In some embodiments, to ensure that the vacuum cavity 1550 is not affected by outside air pressure, the Young's modulus of the first vibration sensing portion 15221 and the Young's modulus of the second vibration sensing portion 15222 may be greater than 60 GPa. In some embodiments of the invention, Young's modulus of the first vibration perception section 15221 and Young's modulus of the second vibration perception section 15222 may be greater than 50 GPa. In some embodiments of the invention, Young's modulus of the first vibration perception section 15221 and Young's modulus of the second vibration perception section 15222 may be greater than 40 GPa.

В некоторых вариантах осуществления изобретения, чтобы гарантировать, что на вакуумную полость 1550 не будет оказывать влияние давление наружного воздуха, микрофон 1500 может также содержать упрочнитель (не показанный на чертежах), причем упрочнитель может быть расположен на верхней поверхности или на нижней поверхности участка 1522 восприятия вибрации (например, первого участка 15221 восприятия вибрации и второго участка 15222 восприятия вибрации), соответствующих вакуумной полости 1550. Конкретно, упрочнитель может быть расположен на нижней поверхности первой участка 15221 восприятия вибрации и на верхней поверхности второго участка 15222 восприятия вибрации, соответственно. Периферийная сторона упрочнителя может быть присоединена к внутренней стенке участка 1523 передачи вибрации. Для конкретного содержания конструкции, положения, материала и т.п. упрочнителя, см. фиг. 7 и ее соответствующее описание. Кроме того, упрочнитель может также использоваться в других вариантах осуществления настоящего изобретения, например, в микрофоне 1600, показанном на фиг. 16, микрофоне 1700, показанном на фиг. 17, микрофоне 2000, показанном на фиг. 20, микрофоне 2100, показанном на фиг. 21, и микрофоне 2200, показанном на фиг. 22. In some embodiments of the invention, to ensure that the vacuum cavity 1550 will not be affected by the pressure of the outside air, the microphone 1500 may also contain a hardener (not shown in the drawings), and the hardener can be located on the upper surface or on the lower surface of the area 1522 of perception vibration (for example, the first section 15221 of the perception of vibration and the second section 15222 of the perception of vibration) corresponding to the vacuum cavity 1550. Specifically, the hardener may be located on the lower surface of the first section 15221 of the perception of vibration and on the upper surface of the second section 15222 of the perception of vibration, respectively. The peripheral side of the hardener may be attached to the inner wall of the vibration transmission section 1523. For specific design content, position, material, etc. hardener, see fig. 7 and its corresponding description. In addition, the reinforcement may also be used in other embodiments of the present invention, such as the microphone 1600 shown in FIG. 16, microphone 1700 shown in FIG. 17, microphone 2000 shown in FIG. 20, microphone 2100 shown in FIG. 21 and the microphone 2200 shown in FIG. 22.

В некоторых вариантах осуществления изобретения микрофон 1500 может также содержать по меньшей мере одну пленочную структуру (не показана), расположенную на верхней поверхности и/или на нижней поверхности компонента 1520 электроакустического преобразования. Подробности по меньшей мере для одной пленочной структуры см. на фиг. 12 и в ее соответствующем описании, которое здесь не повторяются. In some embodiments of the invention, the microphone 1500 may also include at least one film structure (not shown) located on the upper surface and/or on the lower surface of the electroacoustic conversion component 1520. See FIG. 1 for details of at least one film structure. 12 and in its corresponding description, which is not repeated here.

На фиг. 16 представлена конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 16, микрофон 1600 может содержать оболочку 1610, компонент 1620 электроакустического преобразования, участок 1622 восприятия вибрации и участок 1623 передачи вибрации. Микрофон 1600, показанный на фиг. 16, может быть таким же или подобным микрофону 1000, показанному на фиг. 10. Например, первая акустическая полость 1630, вторая акустическая полость 1640 и вакуумная полость 1650 микрофона 1600 могут быть такими же или подобными первой акустической полости 1030, второй акустической полости 1040 и вакуумной полости 1050 микрофона 1000, соответственно. Дополнительные компоненты микрофона 1600 (например, оболочка 1610, отверстие 1611, участок 1623 передачи вибрации, компонент 1620 электроакустического преобразования и т.д.) см. на фиг. 10 и в ее соответствующем описании. In FIG. 16 shows the construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 16, the microphone 1600 may include a shell 1610, an electro-acoustic conversion component 1620, a vibration sensing portion 1622, and a vibration transmission portion 1623. Microphone 1600 shown in FIG. 16 may be the same or similar to the microphone 1000 shown in FIG. 10. For example, first acoustic cavity 1630, second acoustic cavity 1640, and vacuum cavity 1650 of microphone 1600 may be the same or similar to first acoustic cavity 1030, second acoustic cavity 1040, and vacuum cavity 1050 of microphone 1000, respectively. For additional microphone components 1600 (eg, shell 1610, opening 1611, vibration transmission portion 1623, electro-acoustic conversion component 1620, etc.), see FIG. 10 and in its corresponding description.

В некоторых вариантах осуществления изобретения основное отличие между микрофоном 1600, показанным на фиг. 16, и микрофоном 1000, показанным на фиг. 10, может состоять в участке 1622 восприятия вибрации. В некоторых вариантах осуществления участок 1622 восприятия вибрации может содержать первый участок 16221 восприятия вибрации, второй участок 16222 восприятия вибрации и третий участок 16223 восприятия вибрации. В некоторых вариантах осуществления изобретения первый участок 16221 восприятия вибрации и второй участок 16222 восприятия вибрации могут быть расположены напротив друг друга относительно участка 1623 передачи вибрации, так чтобы участок 1623 передачи вибрации был расположен между первым участком 16221 восприятия вибрации и вторым участком 16222 восприятия вибрации. А именно, нижняя поверхность первого участка 16221 восприятия вибрации может быть присоединена к верхней поверхности участка 1623 передачи вибрации. Верхняя поверхность второго участка 16222 восприятия вибрации может быть присоединена к нижней поверхности участка 1623 передачи вибрации. В некоторых вариантах осуществления изобретения первый участок 16221 восприятия вибрации, второй участок восприятия вибрации 16222 и участок 1623 передачи вибрации могут образовывать вакуумную полость 1650. Компонент 1620 электроакустического преобразования (например, первая консольная балка 16211 и вторая консольная балка 16212) может быть расположен в вакуумной полости 1650. In some embodiments of the invention, the main difference between the microphone 1600 shown in FIG. 16 and the microphone 1000 shown in FIG. 10 may be in a vibration sensing portion 1622. In some embodiments, the implementation section 1622 of the perception of vibration may contain the first section 16221 of the perception of vibration, the second section 16222 of the perception of vibration and the third section 16223 of the perception of vibration. In some embodiments of the invention, the first section 16221 of the perception of vibration and the second section 16222 of the perception of vibration can be located opposite each other relative to the section 1623 of the transmission of vibration, so that the section 1623 of the transmission of vibration was located between the first section 16221 of the perception of vibration and the second section 16222 of the perception of vibration. Namely, the lower surface of the first section 16221 vibration perception can be attached to the upper surface of the section 1623 vibration transmission. The upper surface of the second section 16222 vibration perception can be attached to the bottom surface of the section 1623 transmission of vibration. In some embodiments, the first vibration sensing portion 16221, the second vibration sensing portion 16222, and the vibration transmission portion 1623 may form a vacuum cavity 1650. 1650.

В некоторых вариантах осуществления изобретения третий участок 16223 восприятия вибрации может быть присоединен между участком 1623 передачи вибрации и внутренней стенкой оболочки 1610. При работе микрофона 1600 звуковой сигнал может быть введен в первую акустическую полость 1630 через отверстия 1611 и воздействовать на третий участок 16223 восприятия вибрации, вызывая их вибрацию. Третий участок 16223 восприятия вибрации может передавать вибрацию компоненту 1620 электроакустического преобразования через участок 1623 передачи вибрации. Подробности о третьем участке 16223 восприятия вибрации см. на фиг. 15 и в связанных с ним описаниях, которые здесь не повторяются. In some embodiments, a third vibration perception portion 16223 may be connected between the vibration transmission portion 1623 and the inner wall of the shell 1610. When the microphone 1600 is in operation, an audio signal may be introduced into the first acoustic cavity 1630 through openings 1611 and act on the third vibration perception portion 16223, causing them to vibrate. The third section 16223 vibration perception can transmit vibration component 1620 electroacoustic conversion through section 1623 transmission of vibration. See FIG. 15 and in related descriptions, which are not repeated here.

В некоторых вариантах осуществления изобретения микрофон 1600 может также содержать по меньшей мере одну пленочную структуру (не показана), расположенную на верхней поверхности и/или на нижней поверхности компонента 1620 электроакустического преобразования. Для получения дополнительной информации по меньшей мере для одной пленочной структуры см. фиг. 12-14 и их соответствующее описание, которое здесь не повторяется. In some embodiments of the invention, the microphone 1600 may also include at least one film structure (not shown) located on the upper surface and/or on the lower surface of the electroacoustic conversion component 1620. For more information on at least one film structure, see FIG. 12-14 and their respective description, which is not repeated here.

На фиг. 17 представлена конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 17, микрофон 1700 может содержать оболочку 1710, компонент 1720 электроакустического преобразования, участок 1722 восприятия вибрации и участок 1723 передачи вибрации. Микрофон 1700, показанный на фиг. 17, может быть таким же или подобным микрофону 1500, показанному на фиг. 15. Например, первая акустическая полость 1730, вторая акустическая полость 1740 и вакуумная полость 1750 микрофона 1700 могут быть такими же или подобными первой акустической полости 1530, второй акустической полости 1540 и полости 1550 микрофона 1500, соответственно. Как другой пример, участок 1722 восприятия вибрации (например, первый участок 17221 восприятия вибрации, второй участок 17222 восприятия вибрации и третий участок 17223 восприятия вибрации) микрофона 1700 может быть таким же или подобным участку 1522 восприятия вибрации (например, первому участку 15221 восприятия вибрации, второму участку 15222 восприятия вибрации и третьему участку 15223 восприятия вибрации) микрофона 1500. Дополнительные компоненты микрофона 1700 (например, оболочка 1710, отверстия 1711, участок 1723 передачи вибрации, компонент 1720 электроакустического преобразования и т.д.) см. на фиг. 15 и в ее соответствующем описании. In FIG. 17 shows the construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 17, the microphone 1700 may include a shell 1710, an electro-acoustic conversion component 1720, a vibration sensing portion 1722, and a vibration transmission portion 1723. Microphone 1700 shown in FIG. 17 may be the same or similar to the microphone 1500 shown in FIG. 15. For example, first acoustic cavity 1730, second acoustic cavity 1740, and vacuum cavity 1750 of microphone 1700 may be the same or similar to first acoustic cavity 1530, second acoustic cavity 1540, and cavity 1550 of microphone 1500, respectively. As another example, the vibration sensing portion 1722 (e.g., the first vibration sensing portion 17221, the second vibration sensing portion 17222, and the third vibration sensing portion 17223) of the microphone 1700 may be the same or similar to the vibration sensing portion 1522 (e.g., the first vibration sensing portion 15221, second vibration sensing portion 15222 and third vibration sensing portion 15223) of the microphone 1500. Additional components of the microphone 1700 (eg, shell 1710, apertures 1711, vibration transmission portion 1723, electro-acoustic conversion component 1720, etc.) are shown in FIG. 15 and in its corresponding description.

В некоторых вариантах осуществления изобретения основное различие между микрофоном 1700, показанным на фиг. 17, и микрофоном 1500, показанным на фиг. 15, может состоять в том, что микрофон 1700 может также содержать один или более опорных элементов 1760. В некоторых вариантах осуществления изобретения опорный элемент(-ы) 1760 может быть в вакуумной полости 1750. Верхняя поверхность опорного элемента(-ов) 1760 может быть присоединена к нижней поверхности первого участка 17221 восприятия вибрации. Нижняя поверхность опорного элементы(-ов) 1760 может быть присоединена к верхней поверхности второго участка 17222 восприятия вибрации. С одной стороны, устанавливая опорный элемент(-ы) 1760 в вакуумной полости 1750 и соединяя его с первым участком 17221 восприятия вибрации и вторым участком восприятия вибрации, соответственно, жесткость первого участка 17221 восприятия вибрации и жесткость второго участка 17222 восприятия вибрации может быть дополнительно повышена. Поэтому первый участок 17221 восприятия вибрации и второй участок 17222 восприятия вибрации не могут деформироваться из-за влияния вибрации воздуха в первой акустической полости 1730. Дополнительно, режимы вибрации внутренних устройств (например, первого участка 17221 восприятия вибрации и второго участка 17222 восприятия вибрации) микрофона 1700 могут быть уменьшены. В то же время, опорный элемент(-ы) 1760 может увеличить жесткость первого участка 17221 восприятия вибрации и жесткость второго участка 17222 восприятия вибрации и может дополнительно гарантировать, что объем вакуумной полости 1750 остается практически постоянным, так чтобы степень вакуума в вакуумной полости 1750 могла быть в необходимом диапазоне (например, меньше 100 Па), уменьшая, тем самым, влияние воздушного демпфирования в вакуумной полости 1750 на компонент 1729 электроакустического преобразования и улучшая значение Q микрофона 1700. С другой стороны, опорный элемент(-ы) 1760 может быть присоединен к первому участку 17221 восприятия вибрации и второму участку 17222 восприятия вибрации, соответственно, что может также повысить надежность микрофона 1700 при перегрузке. In some embodiments of the invention, the main difference between the microphone 1700 shown in FIG. 17 and microphone 1500 shown in FIG. 15 may be that the microphone 1700 may also include one or more support elements 1760. In some embodiments of the invention, the support element(s) 1760 may be in the vacuum cavity 1750. The upper surface of the support element(s) 1760 may be attached to the bottom surface of the first section 17221 vibration perception. The lower surface of the support element(s) 1760 can be attached to the upper surface of the second section 17222 vibration perception. On the one hand, by installing the support element(s) 1760 in the vacuum cavity 1750 and connecting it to the first section 17221 of the perception of vibration and the second section of the perception of vibration, respectively, the rigidity of the first section 17221 of the perception of vibration and the rigidity of the second section 17222 of the vibration perception can be further increased . Therefore, the first vibration sensing portion 17221 and the second vibration sensing portion 17222 cannot be deformed due to the influence of air vibration in the first acoustic cavity 1730. Additionally, the vibration modes of the internal devices (for example, the first vibration sensing portion 17221 and the second vibration sensing portion 17222) of the microphone 1700 may be reduced. At the same time, the support member(s) 1760 can increase the stiffness of the first vibration receiving portion 17221 and the stiffness of the second vibration receiving portion 17222, and can further ensure that the volume of the vacuum cavity 1750 remains substantially constant so that the degree of vacuum in the vacuum cavity 1750 can be in the desired range (e.g., less than 100 Pa), thereby reducing the effect of air damping in the vacuum cavity 1750 on the electro-acoustic conversion component 1729 and improving the Q value of the microphone 1700. Alternatively, support member(s) 1760 may be attached to the first section 17221 of the perception of vibration and the second section 17222 of the perception of vibration, respectively, which can also improve the reliability of the microphone 1700 when overloaded.

В некоторых вариантах осуществления изобретения форма опорного элемента 1760 может быть правильной формой (например, в форме пластины, цилиндра, усеченного конуса, куба, шестигранника, и т.д.) и/или неправильной формой. В некоторых вариантах осуществления изобретения материал опорного элемента(-ов) 1760 может содержать, но не ограничиваясь только этим, один или более полупроводниковых материалов, металлических материалов, металлических сплавов, органических материалов и т.п. В некоторых вариантах осуществления полупроводниковые материалы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, кремний, диоксид кремния, нитридом кремния, карбид кремния и т.п. В некоторых вариантах осуществления металлические материалы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, медь, алюминий, хром, титан, золото и т.п. В некоторых вариантах осуществления металлические сплавы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, медно-алюминиевый сплав, медно-золотой сплав, титановый сплав, алюминиевый сплав и т.п. В некоторых вариантах осуществления органические материалы могут содержать, но не ограничиваясь только этим, полиимид, перилен, полидиметилсилоксан (PDMS), силикагель, кварц и т.п. In some embodiments, the shape of the support member 1760 may be regular (eg, plate, cylinder, frustocone, cube, hexagon, etc.) and/or irregular. In some embodiments, the material of the support member(s) 1760 may include, but is not limited to, one or more semiconductor materials, metallic materials, metal alloys, organic materials, and the like. In some embodiments, the semiconductor materials may include, but are not limited to, silicon, silicon dioxide, silicon nitride, silicon carbide, and the like. In some embodiments, the metallic materials may include, but are not limited to, copper, aluminum, chromium, titanium, gold, and the like. In some embodiments, metal alloys may include, but are not limited to, copper-aluminum alloy, copper-gold alloy, titanium alloy, aluminum alloy, and the like. In some embodiments, organic materials may include, but are not limited to, polyimide, perylene, polydimethylsiloxane (PDMS), silica gel, quartz, and the like.

Как показано на фиг. 17, в некоторых вариантах осуществления изобретения, второй зазор d2 между свободным концом (т.е. концом, свободно подвешенным в вакуумной полости 1750) компонента 1720 электроакустического преобразования и опорным элементом(-ами) 1760 может быть не меньше 2 мкм, чтобы не допускать столкновения компонента 1720 электроакустического преобразования с опорным элементом(-ами) 1760 во время вибрации. В то же время, когда второй зазор d2 мал (например, второй разрыв d2 не больше 20 мкм), общий объем микрофона 1700 может быть эффективно уменьшен. В некоторых вариантах осуществления, второй зазор d2 между свободным концом в различных компонентах 1720 электроакустического преобразования (например, консольных балок с различными длинами) и опорным элементом(-ами) 1760 может различаться. В некоторых вариантах осуществления изобретения, разрабатывая опорный элемент(-ы) 1760 с различными формами и размерами и регулируя положение опорного элемента(-ов) 1760, совокупность компонентов 1720 электроакустического преобразования (например, консольные балки) могут тесно устанавливаться в вакуумной полости 1750 так, чтобы микрофон 1700 мог иметь меньший общий размер. На фиг. 18A и фиг. 18B схематично представлены виды в поперечном сечении микрофонов в различных направлениях в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 18A и фиг. 18B, когда опорный элемент 1760 является эллиптическим цилиндром, опорный элемент 1760, участок 1723 передачи вибрации и участок 1722 восприятия вибрации могут образовывать кольцевую или кольцеобразную полость в вакуумной полости 1750. Совокупность компонентов 1720 электроакустического преобразования могут располагаться в полости с интервалами, распределяясь вдоль длины окружности опорного элемента(-ов) 1760. As shown in FIG. 17, in some embodiments of the invention, the second gap d2 between the free end (i.e., the end freely suspended in the vacuum cavity 1750) of the electroacoustic conversion component 1720 and the support member(s) 1760 may be at least 2 µm to prevent collision component 1720 electroacoustic conversion with reference element(s) 1760 during vibration. At the same time, when the second gap d2 is small (for example, the second gap d2 is not larger than 20 μm), the overall volume of the microphone 1700 can be effectively reduced. In some embodiments, the second gap d2 between the free end in the various electroacoustic conversion components 1720 (eg, cantilever beams with different lengths) and the support member(s) 1760 may vary. In some embodiments, by designing the support member(s) 1760 in various shapes and sizes and by adjusting the position of the support member(s) 1760, a plurality of electroacoustic conversion components 1720 (e.g., cantilever beams) can fit closely within the vacuum cavity 1750 such that so that the 1700 microphone can have a smaller overall size. In FIG. 18A and FIG. 18B are schematic cross-sectional views of microphones in various directions, in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 18A and FIG. 18B, when the support member 1760 is an elliptical cylinder, the support member 1760, the vibration transmission portion 1723, and the vibration receiving portion 1722 may form an annular or annular cavity in the vacuum cavity 1750. A plurality of electroacoustic transducer components 1720 may be spaced within the cavity, distributing along a circumferential length. support element(s) 1760.

В некоторых вариантах осуществления изобретения опорный элемент(-ы) 1760 может быть расположен в центре вакуумной полости 1750. Например, на фиг. 19A схематично представлен вид в поперечном сечении микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 19A, опорный элемент(-ы) 1760 может быть расположен в центре вакуумной полости 1750. Центр может быть геометрическим центром вакуумной полости 1750. В некоторых вариантах осуществления изобретения опорный элемент(-ы) 1760 может также быть в вакуумной полости 1750 вблизи любого конца участка 1723 передачи вибрации. Например, на фиг. 19B схематично представлен вид в поперечном сечении микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 19B, опорный элемент 1760 может быть расположен в вакуумной полости 1750 вблизи боковой стенки L участка 1723 передачи вибрации. Следует заметить, что форма, способ расположения, местоположение, материал и т.п. опорного элемента 1750 могут адаптивно регулироваться в соответствии с длиной, количеством, режимом распределения и т.п. компонентов 1720 электроакустического преобразования и не может здесь ничем дополнительно ограничиваться. In some embodiments, support member(s) 1760 may be located in the center of vacuum cavity 1750. For example, in FIG. 19A is a schematic cross-sectional view of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 19A, the support member(s) 1760 may be located at the center of the vacuum cavity 1750. The center may be the geometric center of the vacuum cavity 1750. In some embodiments, the support member(s) 1760 may also be in the vacuum cavity 1750 near either end of the region. 1723 vibration transmission. For example, in FIG. 19B is a schematic cross-sectional view of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 19B, the support member 1760 may be located in the vacuum cavity 1750 proximate the side wall L of the vibration transmission portion 1723. It should be noted that the shape, arrangement, location, material, etc. support member 1750 can be adaptively adjusted according to length, quantity, distribution mode, and the like. components 1720 electro-acoustic conversion and can not be further limited here.

В некоторых вариантах осуществления микрофон 1700 может также содержать по меньшей мере одну пленочную структуру (не показана), расположенную на верхней поверхности и/или на поверхность нижней поверхности компонента 1720 электроакустического преобразования. В некоторых вариантах осуществления в середине пленочной структуры может быть отверстие для вставления в него опорного элемента 1760. Отверстие может совпадать по форме или отличаться от формы поперечного сечения опорного элемента(-ов). В некоторых вариантах осуществления изобретения периферийная боковая стенка опорного элемента(-ов) 1760 может соединяться с периферийным отверстием(-ями) в пленочной структуре или не соединяться с периферийным отверстием(-ями) в пленочной структуре. Для более подробного описания формы, материала и конструкции пленочной структуры обратитесь к фиг. 12 и к ее соответствующему описанию. In some embodiments, the implementation of the microphone 1700 may also contain at least one film structure (not shown)located on the upper surface and/or on the surface of the lower surface of the component 1720 electroacoustic conversion. In some embodiments, there may be an opening in the middle of the film structure for insertion of the support member 1760 therein. In some embodiments of the invention, the peripheral side wall of the support element(s) 1760 may or may not be connected to the peripheral opening(s) in the film structure. For a more detailed description of the shape, material, and construction of the film structure, refer to FIG. 12 and to its corresponding description.

Следует заметить, что опорный элемент(-ы) может также применяться к микрофону в других вариантах осуществления. Например, он может быть применим к микрофону 500, показанному на фиг. 5, микрофону 1000, показанному на фиг. 10, микрофону 1200, показанному на фиг. 12, микрофону 1300, показанному на фиг. 13, и к микрофону 1200, показанному на фиг. 14. Когда опорный элемент применяется к другим микрофонам, форма, положение и материал опорного элемента(-ов) могут адаптивно корректироваться в соответствии с конкретными обстоятельствами. It should be noted that the support element(s) may also be applied to the microphone in other embodiments. For example, it may be applicable to the microphone 500 shown in FIG. 5 to the microphone 1000 shown in FIG. 10 to the microphone 1200 shown in FIG. 12 to the microphone 1300 shown in FIG. 13 and to the microphone 1200 shown in FIG. 14. When the support element is applied to other microphones, the shape, position and material of the support element(s) can be adaptively adjusted according to specific circumstances.

На фиг. 20 схематично показана конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 20, микрофон 2000 может содержать оболочку 2010, компонент 2020 электроакустического преобразования, участок 2022 восприятия вибрации и участок 2023 передачи вибрации. Микрофон 2000, показанный на фиг. 20, может быть таким же или подобным микрофону 1600, показанному на фиг. 16. Например, первая акустическая полость 2030, вторая акустическая полость 2040 и вакуумная полость 2050 микрофона 2000 могут быть такими же или подобными первой акустической полости 1630, второй акустической полости 1640 и вакуумной полости 1650 микрофона 1600, соответственно. Как другой пример, участок 2022 восприятия вибрации (например, первый участок 20221 восприятия вибрации, второй участок 20222 восприятия вибрации и третий участок 20223 восприятия вибрации) микрофона 2000 могут быть такими же или подобными участку 1622 восприятия вибрации (например, первому участку 16221 восприятия вибрации, второму участку 16222 восприятия вибрации и третьему участку 16223 восприятия вибрации) микрофона 1600. Дополнительные компоненты микрофона 2000 (например, оболочка 2010, отверстие(-я) 2011, участок 2023 передачи вибрации, компонент 2020 электроакустического преобразования и т.д.) см. на фиг. 16 и соответствующее описание. In FIG. 20 schematically shows the construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 20, the microphone 2000 may include a shell 2010, an electro-acoustic conversion component 2020, a vibration sensing portion 2022, and a vibration transmission portion 2023. Microphone 2000 shown in FIG. 20 may be the same or similar to the microphone 1600 shown in FIG. 16. For example, first acoustic cavity 2030, second acoustic cavity 2040, and vacuum cavity 2050 of microphone 2000 may be the same or similar to first acoustic cavity 1630, second acoustic cavity 1640, and vacuum cavity 1650 of microphone 1600, respectively. As another example, the vibration sensing portion 2022 (e.g., the first vibration sensing portion 20221, the second vibration sensing portion 20222, and the third vibration sensing portion 20223) of the microphone 2000 may be the same or similar to the vibration sensing portion 1622 (e.g., the first vibration sensing portion 16221, second section 16222 vibration perception and third section 16223 vibration perception) of the microphone 1600. Additional components of the microphone 2000 (for example, shell 2010, hole(s) 2011, section 2023 transmission of vibration, component 2020 electro-acoustic conversion, etc.) see fig. 16 and related description.

В некоторых вариантах осуществления изобретения основное различие между микрофоном 2000, показанным на фиг. 20, и микрофоном, 1600, показанным на фиг. 16, может состоять в том, что микрофон 2000 может также содержать опорный элемент 2060. В некоторых вариантах осуществления изобретения верхняя поверхность опорной конструкции 2060 может соединяться с нижней поверхностью первого участка 20221 восприятия вибрации и нижняя поверхность опорной конструкции 2060 может соединяться с верхней поверхностью второго участка 20222 восприятия вибрации. В некоторых вариантах осуществления изобретения свободный конец (т.е. конец, свободно подвешенный в вакуумной полости 2050) компонента 2020 электроакустического преобразования (например, первой консольной балки 20211, второй консольной балки 20212) и опорный элемент 2060 могут иметь между собой второй зазор d2. Дополнительные описания опорного элемента 2060 см. на фиг. 17 и в ее соответствующем описании. In some embodiments of the invention, the main difference between the microphone 2000 shown in FIG. 20 and the microphone 1600 shown in FIG. 16 may be that the microphone 2000 may also include a support member 2060. In some embodiments, the top surface of the support structure 2060 may be coupled to the bottom surface of the first vibration receiving portion 20221, and the bottom surface of the support structure 2060 may be coupled to the top surface of the second portion. 20222 vibration perception. In some embodiments, the free end (i.e., the end freely suspended in the vacuum cavity 2050) of the electroacoustic conversion component 2020 (e.g., the first cantilever beam 20211, the second cantilever beam 20212) and the support member 2060 may have a second gap d2 between them. For additional descriptions of support member 2060, see FIG. 17 and in its corresponding description.

В некоторых вариантах осуществления изобретения микрофон 2000 может также содержать по меньшей мере одну пленочную структуру (не показана на чертежах). Подробное описание по меньшей мере одной пленочной структуры микрофона 2000, содержащего опорный элемент 2060, см. на фиг. 13, фиг. 14, фиг. 17 и в связанных с ними описаниях. In some embodiments of the invention, the microphone 2000 may also contain at least one film structure (not shown in the drawings). Refer to FIG. 13, fig. 14, fig. 17 and in related descriptions.

На фиг. 21 схематично представлена конструкция микрофона, соответствующая некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. В некоторых вариантах осуществления изобретения микрофон может быть микрофоном с костной проводимостью. Как показано на фиг. 21, микрофон 2100 с костной проводимостью может содержать оболочку 2110, компонент 2120 электроакустического преобразования, участок 2122 восприятия вибрации и участок 2123 передачи вибрации. Компоненты микрофона 2100 с костной проводимостью, показанного на фиг. 21, могут быть такими же или подобными компонентам микрофона 1700, показанного на фиг. 17, например, компоненту 2120 электроакустического преобразования, первой акустической полости 2130, второй акустической полости 2140, вакуумной полости 2150, участку 2122 восприятия вибрации (например, первому участку 21221 восприятия вибрации, второму участку 21222 восприятия вибрации), участку 2123 передачи вибрации, опорному элементу 2160 и т.п. In FIG. 21 is a schematic representation of a microphone construction in accordance with some embodiments of the present invention. In some embodiments, the microphone may be a bone conduction microphone. As shown in FIG. 21, the bone conduction microphone 2100 may include a shell 2110, an electro-acoustic conversion component 2120, a vibration sensing portion 2122, and a vibration transmission portion 2123. The components of the bone conduction microphone 2100 shown in FIG. 21 may be the same or similar to the components of the microphone 1700 shown in FIG. 17, for example, electroacoustic conversion component 2120, first acoustic cavity 2130, second acoustic cavity 2140, vacuum cavity 2150, vibration sensing portion 2122 (e.g., first vibration sensing portion 21221, second vibration sensing portion 21222), vibration transmission portion 2123, support member 2160 etc.

В некоторых вариантах осуществления изобретения основное различие между микрофоном 2100 с костной проводимостью и микрофоном 1700, показанным на фиг. 17, может состоять в режиме работы восприятия вибрации. Участок 1722 восприятия вибрации (например, третий участок 17223 восприятия вибрации) микрофона 1700 может воспринимать сигнал вибрации воздуха, передаваемый в первую акустическую полость 1730 через отверстия 1711. Однако оболочка 2110 микрофона с костной проводимостью не содержит отверстия. Микрофон 2100 с костной проводимостью может формировать сигнал вибрации в ответ на вибрацию оболочки 2110 через участок 2122 восприятия вибрации (например, через третий участок 21223 восприятия вибрации). А именно, оболочка 2110 может вибрировать на основе внешнего звукового сигнала. Третий участок 21223 восприятия вибрации может формировать сигнал вибрации в ответ на вибрацию оболочки 2110 и передавать сигнал вибрации компоненту 2120 электроакустического преобразования через участок 2123 передачи вибрации. Компонент 2120 электроакустического преобразования может преобразовывать сигнал вибрации в электрический сигнал и выводить его. In some embodiments, the main difference between the bone conduction microphone 2100 and the microphone 1700 shown in FIG. 17 may be in a vibration sensing mode of operation. The vibration sensing portion 1722 (eg, the third vibration sensing portion 17223) of the microphone 1700 can sense an air vibration signal transmitted to the first acoustic cavity 1730 through the openings 1711. However, the bone conduction microphone shell 2110 does not include an opening. The bone conduction microphone 2100 may generate a vibration signal in response to vibration of the shell 2110 through the vibration sensing portion 2122 (eg, through the third vibration sensing portion 21223). Namely, the shell 2110 may vibrate based on an external audio signal. The third section 21223 vibration perception can generate a vibration signal in response to the vibration of the shell 2110 and transmit the vibration signal component 2120 electroacoustic conversion through section 2123 transmission of vibration. The electro-acoustic conversion component 2120 can convert the vibration signal into an electrical signal and output it.

На фиг. 22 схематично представлена конструкция микрофона, соответствующего некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 22, микрофон 2200 с костной проводимостью может содержать оболочку 2210, компонент 2220 электроакустического преобразования, участок 2222 восприятия вибрации и участок 2223 передачи вибрации. Компоненты микрофона 2200 с костной проводимостью, показанные на фиг. 22, могут быть такими же или подобными компонентам микрофона 2000, показанного на фиг. 20, такими как, например, компонент 2220 электроакустического преобразования, первая акустическая полость 2230, вторая акустическая полость 2240, вакуумная полость 2250, участок 2222 восприятия вибрации (например, первый участок 22221 восприятия вибрации, второй участок 22222 восприятия вибрации), участок 2223 передачи вибрации, опорный элемент 2260 и т.п. In FIG. 22 is a schematic representation of the construction of a microphone in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 22, the bone conduction microphone 2200 may include a sheath 2210, an electro-acoustic conversion component 2220, a vibration sensing portion 2222, and a vibration transmission portion 2223. The components of the bone conduction microphone 2200 shown in FIG. 22 may be the same or similar to the components of the microphone 2000 shown in FIG. 20, such as, for example, electroacoustic conversion component 2220, first acoustic cavity 2230, second acoustic cavity 2240, vacuum cavity 2250, vibration sensing portion 2222 (e.g., first vibration sensing portion 22221, second vibration sensing portion 22222), vibration transmission portion 2223 , support member 2260, and the like.

В некоторых вариантах осуществления изобретения различие между микрофоном 2200 с костной проводимостью и микрофоном 2000, показанным на фиг. 20, может состоять в отличии режима восприятия вибрации. Участок 2022 восприятия вибрации (например, третий участок 20223 восприятия вибрации) микрофона 2000 может воспринимать сигнал вибрации воздуха, передаваемый в первую акустическую полость 2030 через отверстия 2011. Однако оболочка 2210 микрофона 2200 с костной проводимостью не содержит отверстия. Микрофон 2200 с костной проводимостью может формировать сигнал вибрации в ответ на вибрацию оболочки 2210 посредством участка 2222 восприятия вибрации (например, третьего участка 22223 восприятия вибрации). В некоторых вариантах осуществления изобретения оболочка 2210 может вибрировать на основе внешнего звукового сигнала. Третий участок 22223 восприятия вибрации может формировать сигнал вибрации в ответ на вибрацию оболочки 2210 и передавать сигнал вибрации компоненту 2220 электроакустического преобразования (например, первой консольной балке 22211 и второй консольной балке 22212) через участок 2223 передачи вибрации. Компонент электроакустического 2220 преобразования может преобразовывать сигнал вибрации в электрический сигнал и выводить его. In some embodiments of the invention, the difference between the bone conduction microphone 2200 and the microphone 2000 shown in FIG. 20 may be different in the vibration sensing mode. The vibration sensing portion 2022 (eg, the third vibration sensing portion 20223) of the microphone 2000 can sense an air vibration signal transmitted to the first acoustic cavity 2030 through the openings 2011. However, the shell 2210 of the bone conduction microphone 2200 does not include an opening. The bone conduction microphone 2200 may generate a vibration signal in response to vibration of the shell 2210 via a vibration sensing portion 2222 (eg, a third vibration sensing portion 22223). In some embodiments, the shell 2210 may vibrate based on an external audio signal. The third section 22223 of the perception of vibration can generate a vibration signal in response to the vibration of the shell 2210 and transmit the vibration signal to the component 2220 electroacoustic conversion (for example, the first cantilever beam 22211 and the second cantilever beam 22212) through the section 2223 vibration transmission. The electro-acoustic conversion component 2220 can convert the vibration signal into an electrical signal and output it.

Следует заметить, что микрофон 500, показанный на фиг. 5, микрофон 1000, показанный на фиг. 10, микрофон 1200, показанный на фиг. 12, и микрофон 1300, показанный на фиг. 13, также могут использоваться в качестве микрофонов с костной проводимостью. Например, микрофон может не иметь отверстия и оболочка может вибрировать в зависимости от внешнего звукового сигнала. Первый участок восприятия вибрации или второй участок восприятия вибрации могут формировать сигнал вибрации в ответ на вибрацию оболочки. Вибрация может передаваться компоненту электроакустического преобразования через участок передачи вибрации. Компонент электроакустического преобразования может преобразовывать сигнал вибрации в электрический сигнал и выводить его. It should be noted that the microphone 500 shown in FIG. 5, the microphone 1000 shown in FIG. 10, the microphone 1200 shown in FIG. 12 and microphone 1300 shown in FIG. 13 can also be used as bone conduction microphones. For example, the microphone may not have a hole and the shell may vibrate depending on the external audio signal. The first vibration sensing region or the second vibration sensing region may generate a vibration signal in response to shell vibration. The vibration may be transmitted to the electroacoustic conversion component via the vibration transmission portion. The electro-acoustic conversion component can convert the vibration signal into an electrical signal and output it.

Выше были описаны базовые концепции. Для специалистов в данной области техники очевидно, что представленное выше изобретение может быть только примером и не составляет ограничение настоящего изобретения. Хотя явно здесь не указано, специалисты в данной области техники могут вносить в настоящее изобретение различные модификации, улучшения и поправки. Предполагается, что эти изменения, улучшения и модификации допускаются данным изобретением и находятся в рамках сущности и объема вариантов осуществления настоящего изобретения.The basic concepts have been described above. Those skilled in the art will appreciate that the above invention is only an example and does not constitute a limitation of the present invention. Although not explicitly stated here, various modifications, improvements, and amendments may be made to the present invention by those skilled in the art. It is intended that these changes, improvements and modifications be permitted by the present invention and are within the spirit and scope of the embodiments of the present invention.

Кроме того, для описания вариантов осуществления настоящего изобретения использовалась определенная терминология. Например, термин “один из вариантов осуществления изобретения”, “один из примеров реализации” и/или “некоторые варианты осуществления изобретения” означают характеристику, конструкцию или характеристики, связанные с настоящим изобретением, по меньшей мере в одном варианте осуществления настоящего изобретения. Поэтому подчеркивается и следует понимать, что две или более ссылок на “вариант осуществления” или “один из вариантов осуществления” или “альтернативный вариант осуществления” в различных частях настоящего описания не обязательно все относятся к одному и тому же варианту осуществления. Кроме того, некоторые признаки, конструкции или функции одного или более вариантов осуществления настоящего изобретения могут соответственно объединяться.In addition, certain terminology has been used to describe embodiments of the present invention. For example, the term “one embodiment”, “one embodiment”, and/or “some embodiments of the invention” means a feature, design, or feature associated with the present invention in at least one embodiment of the present invention. Therefore, it is emphasized and should be understood that two or more references to “an embodiment” or “one of the embodiments” or “alternative embodiment” in various parts of this specification do not necessarily all refer to the same embodiment. In addition, certain features, structures, or functions of one or more embodiments of the present invention may be appropriately combined.

Кроме того, специалисты в данной области техники должны понимать, что различные подходы настоящего изобретения могут быть проиллюстрированы и описаны здесь в нескольких патентоспособных категориях или ситуациях, включающих любой новый и полезный процесс, машину, продукт или сочетание материалов, или любое новое и полезное их улучшение. Соответственно, все подходы настоящего изобретения могут выполняться полностью аппаратными средствами, могут выполняться полностью программными средствами (в том числе, встроенным микропрограммным обеспечением, резидентным программным обеспечением, микрокодом и т.д.) или могут выполняться сочетанием аппаратных и программных средств. Вышеупомянутые аппаратные средства или программное обеспечение могут упоминаться как “блок данных”, “модуль”, “механизм”, “блок”, “компонент” или “система”. Кроме того, подходы настоящего изобретения могут выглядеть как компьютерный продукт, находящийся на одном или нескольких считываемых компьютером носителях, причем продукт содержит считываемую компьютером управляющую программу.In addition, those skilled in the art should understand that the various approaches of the present invention may be illustrated and described herein in several patentable categories or situations, including any new and useful process, machine, product, or combination of materials, or any new and useful improvement thereof. . Accordingly, all approaches of the present invention may be performed entirely in hardware, may be performed entirely in software (including firmware, resident software, microcode, etc.), or may be performed by a combination of hardware and software. The above hardware or software may be referred to as a “data block”, “module”, “machine”, “unit”, “component”, or “system”. In addition, approaches of the present invention may appear as a computer product on one or more computer-readable media, the product containing a computer-readable control program.

Компьютерный носитель может содержать сигнал передачи данных, содержащий управляющую компьютерную программу, и быть, например, таким как основополосный сигнал или часть несущей. Передаваемый сигнал может иметь множество форм выражения, в том числе, электромагнитную форму, оптическую форму или любое подходящее их сочетание. Компьютерный носитель может быть любым считываемым компьютером носителем, кроме считываемого компьютером носителя запоминающего устройства, которое может соединяться с системой, устройством или оборудованием для исполнения команд и осуществления связи, распространения или передачи программ для использования. Управляющая программа, находящаяся на компьютерном носителе, может передаваться через любой подходящий носитель, включая радио, кабель, оптоволоконный кабель, радиочастоту или подобные носители или любое их сочетание.The computer medium may comprise a data signal containing a control computer program and be, for example, a baseband signal or a portion of a carrier. The transmitted signal may take many forms of expression, including electromagnetic form, optical form, or any suitable combination thereof. Computer media can be any computer-readable media other than computer-readable storage media that can be connected to a system, device, or equipment to execute instructions and communicate, distribute, or transfer programs for use. The control program residing on a computer medium may be transmitted over any suitable medium, including radio, cable, fiber optic cable, radio frequency, or similar media, or any combination thereof.

Управляющая компьютерная программа, требующаяся для работы каждой части настоящего изобретения, может быть написана на любом одном или более языках программирования, включая объектно-ориентированные языки программирования, такие как Java, Scala, Smalltalk, Eiffel, JADE, Emerald, C++, C#, VB.NET, Python и т.п., стандартные языки процедурного программирования, такие как язык программирования “C”, Visual Basic, Fortran 2003, Perl, COBOL 2002, PHP, ABAP, языки динамического программирования, такие как Python, Ruby и Groovy или другие языки программирования. Управляющая программа может выполняться полностью на компьютере пользователя, частично на компьютере пользователя или как отдельный пакет программного обеспечения на компьютере пользователя или частично на компьютере пользователя, частично на удаленном компьютере или полностью на удаленном компьютере или на сервере. В последнем случае удаленный компьютер может подключаться к компьютеру пользователя через любую сеть, такую как локальная сеть (LAN) или глобальная вычислительная сеть (WAN), или подключаться к внешнему компьютеру (например, через Интернет), или в среде облачных вычислений или использоваться как услуга, такая как программное обеспечение как сервис (software as a service, SaaS).The control computer program required to operate each part of the present invention may be written in any one or more programming languages, including object-oriented programming languages such as Java, Scala, Smalltalk, Eiffel, JADE, Emerald, C++, C#, VB. NET, Python, etc., standard procedural programming languages such as the “C” programming language, Visual Basic, Fortran 2003, Perl, COBOL 2002, PHP, ABAP, dynamic programming languages such as Python, Ruby and Groovy or others programming languages. The control program may run entirely on the user's computer, partially on the user's computer, or as a separate software package on the user's computer, or partially on the user's computer, partially on a remote computer, or entirely on a remote computer or server. In the latter case, the remote computer may connect to the user's computer through any network, such as a local area network (LAN) or a wide area network (WAN), or connect to an external computer (for example, over the Internet), or in a cloud computing environment, or be used as a service. such as software as a service (SaaS).

Кроме того, представленный порядок обработки элементов или последовательностей или использование цифровых знаков, букв или других обозначений имена не предназначены для ограничения выполнения заявленных процессов и способов в любом порядке, отличном от указанного в формуле изобретения. Хотя вышеупомянутое изобретение обсуждается на различных примерах, которые в настоящее время рассматриваются как множество полезных вариантов осуществления изобретения, следует понимать, что такие подробности служат только для этой цели и что добавленная формула изобретения не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления, а наоборот, предназначены охватывать собой модификации и эквивалентные построения, которые находятся в рамках сущности и объема раскрытых вариантов осуществления. Например, хотя реализация различных компонентов, описанных выше, может быть осуществлена в аппаратном устройстве, она может также быть реализована только как программное решение, например, установкой на существующем сервере или на мобильном устройстве.In addition, the order in which elements or sequences are processed or the use of numeric characters, letters, or other names is not intended to limit the performance of the claimed processes and methods in any order other than that specified in the claims. While the above invention has been discussed in various examples, which are now considered to be many useful embodiments of the invention, it should be understood that such details are for this purpose only and that the appended claims are not limited to the disclosed embodiments, but rather are intended to cover modifications and equivalent constructions that are within the spirit and scope of the disclosed embodiments. For example, while the implementation of the various components described above may be implemented in a hardware device, it may also be implemented only as a software solution, such as installation on an existing server or on a mobile device.

Аналогично, следует понимать, что в предшествующем описании вариантов осуществления настоящего изобретения, различные признаки иногда группируются в едином варианте осуществления, на чертеже или в их описании с целью оптимизации изобретения и помощи в понимании одного или более различных вариантов осуществления. Однако настоящее изобретение не означает, что объект настоящего изобретения требует большего количества признаков, чем упомянуто в формуле изобретения. На деле, заявленное техническое решение может характеризоваться не всеми признаками отдельного раскрытого выше варианта осуществления. Likewise, it should be understood that in the foregoing description of embodiments of the present invention, various features are sometimes grouped together in a single embodiment, drawing, or description thereof for the purpose of streamlining the invention and assisting in understanding one or more of the various embodiments. However, the present invention does not mean that the subject matter of the present invention requires more features than those mentioned in the claims. In fact, the claimed technical solution may not have all the features of a particular embodiment disclosed above.

В некоторых вариантах осуществления, числа, выражающие количества составляющих, свойства и т.д., используемые для описания и заявления определенных вариантов осуществления изобретения, должны пониматься как заменяемые в некоторых случаях термином “примерно”, “приблизительно” или “по существу” и т.д. Если не указано иное, “примерно”, “приблизительно” или “по существу” может указывать на изменение в пределах ±20% от описываемого значения. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления, числовые параметры, приведенные в описании и приложенной формуле изобретения, являются приближениями, которые могут варьироваться в зависимости от свойств, которые желательно получить посредством конкретного варианта осуществления. В некоторых вариантах осуществления числовые данные должны учитывать сообщаемое количество значащих цифр и использовать алгоритм, используемый для обычного округления. Несмотря на то, что диапазоны чисел и параметры, используемые для иллюстрации широкого объема использования некоторых вариантов настоящего изобретения, являются приближенными, числовые значения в конкретных примерах могут быть настолько точными, насколько возможно в рамках практического применения.In some embodiments, numbers expressing amounts of constituents, properties, etc. used to describe and claim certain embodiments of the invention are to be understood as being replaced in some instances by the terms “about”, “approximately”, or “substantially”, etc. .d. Unless otherwise indicated, “about”, “approximately”, or “substantially” may indicate a change within ±20% of the value being described. Accordingly, in some embodiments, the numerical parameters given in the description and the appended claims are approximations that may vary depending on the properties that are desired to be obtained through a particular embodiment. In some embodiments, the numeric data must take into account the reported number of significant digits and use the algorithm used for normal rounding. Although the ranges of numbers and parameters used to illustrate the broad scope of use of some embodiments of the present invention are approximations, the numerical values in specific examples can be as accurate as possible within practical application.

Для каждого патента, патентной заявки, описания изобретения патентной заявки и других материалов, приведенных в настоящем описании, таких как статьи, книги, описания, публикации, документы и т.д., все их содержание настоящим включается в настоящее раскрытие изобретения для ссылки. Архивные документы по заявкам, которые несовместимы или конфликтуют с содержанием настоящего раскрытия как документы (в настоящее время или позже прилагаемые к настоящей заявке), которые могут ограничивать самый широкий объем формулы изобретения настоящего раскрытия, исключаются из настоящего раскрытия изобретения. Следует заметить, что в случае несовместимости или противоречия между описанием, определениями и/или использованием терминов, используемых в материалах, приложенных к настоящему раскрытию изобретения, и в содержании, описанном в настоящем раскрытии, описание, определения и/или термины, используемые в настоящем раскрытии, должны преобладать.For each patent, patent application, patent application specification and other materials cited in this specification, such as articles, books, descriptions, publications, documents, etc., all of their contents are hereby incorporated into this disclosure by reference. Archival documents for applications that are inconsistent or conflict with the content of this disclosure as documents (now or later attached to this application) that may limit the broadest scope of the claims of the present disclosure are excluded from the present disclosure. It should be noted that in the event of incompatibility or conflict between the description, definitions and/or use of terms used in the materials appended to this disclosure and the content described in this disclosure, the description, definitions and/or terms used in this disclosure , should prevail.

Наконец, следует понимать, что варианты осуществления, описанные в раскрытии изобретения, используются только для иллюстрации принципов вариантов осуществления настоящего изобретения. Другие модификации, которые могут применяться, могут находиться в рамках объема настоящего изобретения. Таким образом, как пример, но не для ограничения, альтернативные конфигурации вариантов осуществления настоящего изобретения могут использоваться в соответствии с изложенными здесь принципами. Соответственно, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются точно тем, что показано и описано. Finally, it should be understood that the embodiments described in the disclosure are only used to illustrate the principles of the embodiments of the present invention. Other modifications that may be applied may be within the scope of the present invention. Thus, by way of example, and not limitation, alternative configurations of embodiments of the present invention may be used in accordance with the principles set forth herein. Accordingly, embodiments of the present invention are not limited exactly to what is shown and described.

Claims (28)

1. Микрофон, содержащий:1. Microphone, containing: оболочку;shell; участок восприятия вибрации, выполненный с возможностью вибрировать в ответ на вибрацию оболочки;a vibration receiving portion configured to vibrate in response to vibration of the shell; участок передачи вибрации, выполненный с возможностью передачи вибрации от указанного участка восприятия вибрации; иa vibration transmission portion configured to transmit vibration from said vibration receiving portion; And компонент электроакустического преобразования, выполненный с возможностью приема вибрации, переданной участком передачи вибрации, для формирования электрического сигнала,an electro-acoustic conversion component configured to receive the vibration transmitted by the vibration transmission portion to generate an electrical signal, при этом участок передачи вибрации и по меньшей мере часть участка восприятия вибрации образуют вакуумную полость; иwherein the vibration transmission portion and at least part of the vibration receiving portion form a vacuum cavity; And компонент электроакустического преобразования расположен в вакуумной полости.the electroacoustic conversion component is located in the vacuum cavity. 2. Микрофон по п. 1, в котором давление в вакуумной полости меньше 100 Па.2. Microphone according to claim. 1, in which the pressure in the vacuum cavity is less than 100 Pa. 3. Микрофон по п. 1, в котором участок восприятия вибрации и оболочка образуют по меньшей мере одну акустическую полость, причем указанная по меньшей мере одна акустическая полость включает в себя первую акустическую полость; и3. The microphone according to claim. 1, in which the area of perception of vibration and the shell form at least one acoustic cavity, and said at least one acoustic cavity includes a first acoustic cavity; And оболочка содержит по меньшей мере одно отверстие, причем указанное по меньшей мере одно отверстие расположено на боковой стенке оболочки, соответствующей первой акустической полости, и указанное по меньшей мере одно отверстие соединяет первую акустическую полость с внешней средой,the shell contains at least one hole, and the specified at least one hole is located on the side wall of the shell corresponding to the first acoustic cavity, and the specified at least one hole connects the first acoustic cavity with the external environment, при этом участок восприятия вибрации выполнен с возможностью вибрировать в ответ на внешний звуковой сигнал, передаваемый через указанное по меньшей мере одно отверстие; иwherein the site of the perception of vibration is configured to vibrate in response to an external sound signal transmitted through the specified at least one hole; And компонент электроакустического преобразования выполнен с возможностью приема вибрации указанного участка восприятия вибрации для формирования электрического сигнала.the electroacoustic conversion component is configured to receive the vibration of said vibration sensing portion to generate an electrical signal. 4. Микрофон по п. 1, в котором4. The microphone according to claim 1, in which участок восприятия вибрации содержит первый участок восприятия вибрации и второй участок восприятия вибрации, расположенные в направлении сверху вниз, при этом участок передачи вибрации имеет вид трубки и расположен между первым участком восприятия вибрации и вторым участком восприятия вибрации; иthe vibration sensing section comprises a first vibration sensing section and a second vibration sensing section arranged in a top-down direction, the vibration transmission section having the form of a tube and located between the first vibration sensing section and the second vibration sensing section; And участок передачи вибрации, первый участок восприятия вибрации и второй участок восприятия вибрации образуют вакуумную полость, причем первый участок восприятия вибрации и второй участок восприятия вибрации соединены с оболочкой через свои периферийные стороны,the vibration transmission section, the first vibration receiving section and the second vibration receiving section form a vacuum cavity, wherein the first vibration receiving section and the second vibration receiving section are connected to the shell through their peripheral sides, при этом, по меньшей мере, часть первого участка восприятия вибрации и второго участка восприятия вибрации выполнены с возможностью вибрировать в ответ на внешний звуковой сигнал.wherein at least a portion of the first vibration sensing portion and the second vibration sensing portion are configured to vibrate in response to an external sound signal. 5. Микрофон по п. 4, в котором5. Microphone according to claim 4, in which первый участок восприятия вибрации или второй участок восприятия вибрации содержит упругий участок и неподвижный участок;the first vibration sensing portion or the second vibration sensing portion comprises an elastic portion and a fixed portion; неподвижный участок первого участка восприятия вибрации, неподвижный участок второго участка восприятия вибрации и участок передачи вибрации образуют вакуумную полость; иthe fixed portion of the first vibration receiving portion, the fixed portion of the second vibration receiving portion, and the vibration transmission portion form a vacuum cavity; And упругий участок присоединен между неподвижным участком и внутренней стенкой оболочки,the elastic section is attached between the fixed section and the inner wall of the shell, при этом упругий участок выполнен с возможностью вибрировать в ответ на внешний звуковой сигнал.wherein the elastic section is configured to vibrate in response to an external sound signal. 6. Микрофон по п. 5, в котором жесткость неподвижного участка больше, чем жесткость упругого участка.6. The microphone according to claim 5, in which the rigidity of the fixed section is greater than the rigidity of the elastic section. 7. Микрофон по п. 6, который дополнительно содержит упрочнитель, расположенный на верхней поверхности или на нижней поверхности, соответствующей вакуумной полости, первого участка восприятия вибрации и второго участка восприятия вибрации.7. The microphone of claim. 6, which further comprises a hardener located on the upper surface or on the lower surface corresponding to the vacuum cavity, the first area of the perception of vibration and the second area of the vibration perception. 8. Микрофон по п. 1, в котором участок восприятия вибрации содержит первый участок восприятия вибрации, второй участок восприятия вибрации и третий участок восприятия вибрации, причем первый участок восприятия вибрации и второй участок восприятия вибрации расположены напротив друг друга в направлении сверху вниз, участок передачи вибрации, имеющий вид трубки, расположен между первым участком восприятия вибрации и вторым участком восприятия вибрации, и участок передачи вибрации, первый участок восприятия вибрации и второй участок восприятия вибрации образуют вакуумную полость; и8. The microphone according to claim 1, wherein the vibration sensing portion comprises a first vibration sensing portion, a second vibration sensing portion, and a third vibration sensing portion, wherein the first vibration sensing portion and the second vibration sensing portion are arranged opposite each other from top to bottom, the transmission portion a tube-shaped vibration is disposed between the first vibration sensing portion and the second vibration sensing portion, and the vibration transmission portion, the first vibration sensing portion, and the second vibration sensing portion form a vacuum cavity; And третий участок восприятия вибрации присоединен между участком передачи вибрации и внутренней стенкой оболочки,the third vibration receiving section is connected between the vibration transmission section and the inner wall of the shell, при этом третий участок восприятия вибрации выполнен с возможностью вибрировать в ответ на внешний звуковой сигнал.wherein the third vibration sensing portion is configured to vibrate in response to an external sound signal. 9. Микрофон по п. 8, в котором жесткость первого участка восприятия вибрации и жесткость второго участка восприятия вибрации больше жесткости третьего участка восприятия вибрации.9. The microphone of claim 8, wherein the stiffness of the first vibration sensing portion and the stiffness of the second vibration sensing portion are greater than the stiffness of the third vibration sensing portion. 10. Микрофон по п. 1, в котором компонент электроакустического преобразования содержит консольную балку, причем один конец консольной балки присоединен к внутренней стенке участка передачи вибрации, а другой конец консольной балки является свободно подвешенным в вакуумной полости, при этом консольная балка выполнена с возможностью деформироваться в зависимости от сигнала вибрации для преобразования сигнала вибрации в электрический сигнал.10. The microphone according to claim 1, in which the electroacoustic conversion component comprises a cantilever beam, wherein one end of the cantilever beam is attached to the inner wall of the vibration transmission section, and the other end of the cantilever beam is freely suspended in the vacuum cavity, while the cantilever beam is deformable depending on the vibration signal to convert the vibration signal into an electrical signal.
RU2022122121A 2021-08-11 Microphone RU2793293C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2793293C1 true RU2793293C1 (en) 2023-03-31

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9438979B2 (en) * 2014-03-06 2016-09-06 Infineon Technologies Ag MEMS sensor structure for sensing pressure waves and a change in ambient pressure
US9986344B2 (en) * 2013-06-28 2018-05-29 Infineon Technologies Ag MEMS microphone with low pressure region between diaphragm and counter electrode
CN109005490A (en) * 2018-06-25 2018-12-14 歌尔股份有限公司 MEMS capacitive microphone
CN109246566A (en) * 2018-10-09 2019-01-18 歌尔股份有限公司 MEMS sensor
EP3457098A1 (en) * 2017-09-19 2019-03-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Sound/vibration spectrum analyzing device and methods of acquiring and analyzing frequency information
US20200359127A1 (en) * 2018-06-25 2020-11-12 Goertek, Inc. Mems microphone

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9986344B2 (en) * 2013-06-28 2018-05-29 Infineon Technologies Ag MEMS microphone with low pressure region between diaphragm and counter electrode
US9438979B2 (en) * 2014-03-06 2016-09-06 Infineon Technologies Ag MEMS sensor structure for sensing pressure waves and a change in ambient pressure
EP3457098A1 (en) * 2017-09-19 2019-03-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Sound/vibration spectrum analyzing device and methods of acquiring and analyzing frequency information
CN109005490A (en) * 2018-06-25 2018-12-14 歌尔股份有限公司 MEMS capacitive microphone
US20200359127A1 (en) * 2018-06-25 2020-11-12 Goertek, Inc. Mems microphone
US20210227335A1 (en) * 2018-06-25 2021-07-22 Goertek, Inc. Mems capacitor microphone
CN109246566A (en) * 2018-10-09 2019-01-18 歌尔股份有限公司 MEMS sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7430267B2 (en) bone conduction microphone
US20230188911A1 (en) Bone conduction sound transmission devices
RU2793293C1 (en) Microphone
US20230047687A1 (en) Microphone
CN114697822A (en) Microphone device
RU2809949C1 (en) Sound transmission devices with bone conduction
TW202308406A (en) Sound transmitter
RU2802593C1 (en) Bone conductivity microphone
EP4164245A1 (en) Microphone
RU2800552C1 (en) Microphone
RU2809760C1 (en) Bone conduction microphones
TW202308403A (en) Sound transmitter
WO2023092420A1 (en) Microphone
TW202322638A (en) Microphone
TW202303112A (en) Vibration sensor