RU2801712C1 - Vibration sensor - Google Patents

Vibration sensor Download PDF

Info

Publication number
RU2801712C1
RU2801712C1 RU2022121511A RU2022121511A RU2801712C1 RU 2801712 C1 RU2801712 C1 RU 2801712C1 RU 2022121511 A RU2022121511 A RU 2022121511A RU 2022121511 A RU2022121511 A RU 2022121511A RU 2801712 C1 RU2801712 C1 RU 2801712C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vibration
diaphragms
groups
acoustic transducer
vibrating
Prior art date
Application number
RU2022121511A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юншуай ЮАНЬ
Вэньцзюнь ДЭН
Вэньбин ЧЖОУ
Юйцзя ХУАН
Фэнгюнь ЛЯО
Синь ЦИ
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 RU2801712C1 publication Critical patent/RU2801712C1/en

Links

Abstract

FIELD: measuring technology; vibration sensors.
SUBSTANCE: vibration sensor contains an acoustic transducer; a vibration assembly connected to the acoustic transducer, the vibration assembly being configured to transmit an external vibration signal to the acoustic transducer to generate an electrical signal, the vibration assembly including one or more groups of vibration diaphragms and weight blocks, and the weight blocks being physically connected to the vibration diaphragms. At the same time, the vibration unit is designed so that the degree of sensitivity of the vibration sensor is greater than the degree of sensitivity of the acoustic transducer in one or more target frequency ranges. Each group of the specified one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks corresponds to one of the specified one or more different target frequency ranges, so that the degree of sensitivity of the vibration sensor is greater than the degree of sensitivity of the acoustic transducer in the corresponding target range and the resonant frequencies of at least two groups of said one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks are different.
EFFECT: increase in the degree of sensitivity to vibrations.
8 cl, 6 dwg

Description

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

Настоящее раскрытие относится, в общем, к области датчиков и, в частности, к датчику вибрации, включающему в себя вибрационный узел.The present disclosure relates generally to the field of sensors, and in particular to a vibration sensor including a vibration assembly.

Уровень техникиState of the art

Датчик вибрации представляет собой устройство преобразования энергии, которое преобразует вибрационные сигналы в электрические сигналы. Его можно использовать в качестве микрофона (например, микрофона воздушной звукопроводимости, микрофона костной звукопроводимости и т.д.) или контрольно-измерительного устройства и т.д. Датчик вибрации может получать такие данные, как амплитуды и направления колебаний, и преобразовывать их в электрические сигналы или другие формы, необходимые для дальнейшего анализа и обработки.The vibration sensor is an energy conversion device that converts vibration signals into electrical signals. It can be used as a microphone (such as an air conduction microphone, a bone conduction microphone, etc.) or a test device, etc. The vibration sensor can receive data such as amplitudes and directions of vibrations and convert them into electrical signals or other forms necessary for further analysis and processing.

Настоящее раскрытие предоставляет датчик вибрации, степень чувствительности которого может быть повышена без какого-либо преобразователя.The present disclosure provides a vibration sensor whose sensitivity can be increased without any transducer.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Один из вариантов осуществления настоящего раскрытия предусматривает датчик вибрации, включающий в себя: акустический преобразователь и вибрационный узел, подключенный к акустическому преобразователю. Вибрационный узел может быть выполнен с возможностью передачи внешнего вибрационного сигнала акустическому преобразователю для выработки электрического сигнала, вибрационный узел включает в себя одну или более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков, причем весовые блоки могут быть физически соединены с вибрационными диафрагмами. Вибрационный узел может быть выполнен так, чтобы степень чувствительности датчика вибрации была больше, чем степень чувствительности акустического преобразователя в одном или более целевых частотных диапазонах.One embodiment of the present disclosure provides a vibration sensor including: an acoustic transducer and a vibration assembly connected to the acoustic transducer. The vibration assembly may be configured to transmit an external vibration signal to an acoustic transducer to generate an electrical signal, the vibration assembly includes one or more groups of vibration diaphragms and weight blocks, wherein the weight blocks may be physically connected to the vibration diaphragms. The vibration assembly may be configured such that the degree of sensitivity of the vibration sensor is greater than the degree of sensitivity of the acoustic transducer in one or more target frequency ranges.

В некоторых вариантах осуществления указанная одна или более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков могут быть расположены по порядку в направлении вибрации вибрационных диафрагм. Расстояние между соседними вибрационными диафрагмами в вибрационном узле не менее максимальной амплитуды соседних вибрационных диафрагм.In some embodiments, the implementation of the specified one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks can be arranged in order in the direction of vibration of the vibrating diaphragms. The distance between adjacent vibration diaphragms in the vibration assembly is not less than the maximum amplitude of neighboring vibration diaphragms.

В некоторых вариантах осуществления площадь проекции весовых блоков может быть расположена в пределах площади проекции вибрационных диафрагм в направлении вибрации вибрационных диафрагм.In some embodiments, the projection area of the weight blocks may be located within the projection area of the vibration diaphragms in the vibration direction of the vibration diaphragms.

В некоторых вариантах осуществления каждая группа из указанной одной или более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков соответствует одному из указанного одного или более различных целевых частотных диапазонов, так что степень чувствительности датчика вибрации может быть больше, чем степень чувствительности акустического преобразователя в соответствующем целевом диапазоне.In some embodiments, each group of said one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks corresponds to one of said one or more different target frequency ranges such that the sensitivity of the vibration sensor may be greater than the sensitivity of the acoustic transducer in the respective target range.

В некоторых вариантах осуществления резонансная частота указанного одной или более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков может быть меньше, чем резонансная частота датчика вибрации, так что степень чувствительности датчика вибрации может быть больше, чем степень чувствительности акустического преобразователя в указанном одном или более целевых диапазонах частот.In some embodiments, the resonant frequency of said one or more sets of vibrating diaphragms and weight blocks may be less than the resonant frequency of the vibration sensor, such that the degree of sensitivity of the vibration sensor may be greater than the degree of sensitivity of the acoustic transducer in said one or more target frequency ranges.

В некоторых вариантах осуществления разность между резонансной частотой указанной одной или более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков и резонансной частотой акустического преобразователя может составлять от 1 кГц до 10 кГц.In some embodiments, the difference between the resonant frequency of the specified one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks and the resonant frequency of the acoustic transducer may be from 1 kHz to 10 kHz.

В некоторых вариантах осуществления резонансные частоты по меньшей мере двух групп из указанной одной или более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков могут быть различными.In some embodiments, the implementation of the resonant frequencies of at least two groups of the specified one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks may be different.

В некоторых вариантах осуществления среди резонансных частот групп вибрационных диафрагм и весовых блоков разность между двумя соседними резонансными частотами может быть меньше 2 кГц.In some embodiments, among the resonant frequencies of the vibrating diaphragm groups and weight blocks, the difference between two adjacent resonant frequencies may be less than 2 kHz.

В некоторых вариантах осуществления среди резонансных частот групп вибрационных диафрагм и весовых блоков разность между двумя соседними резонансными частотами может быть не больше 1 кГц.In some embodiments, among the resonant frequencies of the vibrating diaphragm groups and weight blocks, the difference between two adjacent resonant frequencies may be no greater than 1 kHz.

В некоторых вариантах осуществления резонансные частоты указанной одной и более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков могут находиться в пределах от 1 кГц до 10 кГц.In some embodiments, the implementation of the resonant frequencies of the specified one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks may be in the range from 1 kHz to 10 kHz.

В некоторых вариантах осуществления резонансные частоты указанное одной и более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков могут находиться в пределах от 1 кГц до 5 кГц.In some embodiments, the resonant frequencies of said one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks may be in the range of 1 kHz to 5 kHz.

В некоторых вариантах осуществления резонансные частоты указанной одной и более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков могут быть связаны с параметрами вибрационных диафрагм и/или весовых блоков, причем параметры включают в себя модуль упругости вибрационной диафрагмы, объем полости, образованной между акустическим преобразователем и вибрационной диафрагмой, радиус весового блока, по меньшей мере одно из высоты или плотности весового блока.In some embodiments, the resonant frequencies of the specified one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks can be associated with the parameters of the vibrating diaphragms and/or weight blocks, and the parameters include the elastic modulus of the vibrating diaphragm, the volume of the cavity formed between the acoustic transducer and the vibrating diaphragm, the radius of the weight block, at least one of the height or density of the weight block.

В некоторых вариантах осуществления модуль упругости вибрационной диафрагмы может находиться в пределах от 1 Гпа до 10 ГПа.In some embodiments, the implementation of the modulus of elasticity of the vibrating diaphragm may be in the range from 1 GPa to 10 GPa.

В некоторых вариантах осуществления радиус весового блока может находиться в пределах от 500 мкм до 3 мм.In some embodiments, the weight block radius may be in the range of 500 µm to 3 mm.

В некоторых вариантах осуществления амплитудно-частотная характеристика датчика вибрации под указанной одной или более группами вибрационных диафрагм и весовых блоков может иметь множество резонансных пиков.In some embodiments, the implementation of the amplitude-frequency response of the vibration sensor under the specified one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks may have many resonant peaks.

В некоторых вариантах осуществления вибрационный узел дополнительно включает в себя опорную структуру, выполненную с возможностью поддержки указанной одной или более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков, причем опорная структура может быть физически соединена с акустическим преобразователем, указанная одна или более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков могут быть соединены с опорной структурой.In some embodiments, the vibration assembly further includes a support structure configured to support said one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks, wherein the support structure may be physically coupled to the acoustic transducer, said one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks may be connected to the supporting structure.

В некоторых вариантах осуществления опорная структура может быть выполнена из воздухонепроницаемого материала.In some embodiments, the implementation of the support structure may be made of airtight material.

В некоторых вариантах осуществления в направлении, перпендикулярном поверхности вибрационной диафрагмы, соединенной с весовым блоком, площадь проекции весового блока не перекрывается с площадью проекции опорной структуры.In some embodiments, in a direction perpendicular to the surface of the vibratory diaphragm connected to the weight block, the projection area of the weight block does not overlap with the projection area of the support structure.

В некоторых вариантах осуществления весовые блоки могут быть иметь общий центр с вибрационными диафрагмами.In some embodiments, the weight blocks may be centered on the vibrating diaphragms.

В некоторых вариантах осуществления диафрагмы сконструированы таким образом, чтобы пропускать воздух.In some embodiments, the diaphragms are designed to allow air to pass through.

В некоторых вариантах осуществления среди вибрационных диафрагм вибрационная диафрагма, наиболее удаленная от акустического преобразователя, может быть сконструирована так, чтобы через нее не мог проходить воздух. В некоторых вариантах осуществления вибрационные диафрагмы могут быть снабжены сквозным отверстием.In some embodiments, among vibrating diaphragms, the vibrating diaphragm furthest from the acoustic transducer may be designed such that no air can pass through. In some embodiments, vibratory diaphragms may be provided with a through hole.

В некоторых вариантах осуществления вибрационные диафрагмы включают в себя воздухопроницаемую диафрагму.In some embodiments, vibrating diaphragms include a breathable diaphragm.

В некоторых вариантах осуществления вибрационные диафрагмы включают в себя по меньшей мере одно из политетрафторэтилена, вспененного политетрафторэтилена, полиэфирсульфона, поливинилиденфторида, полипропилена, полиэтилентерефталата, нейлона, пироксилина или смешанной целлюлозы.In some embodiments, the vibration diaphragms include at least one of polytetrafluoroethylene, expanded polytetrafluoroethylene, polyethersulfone, polyvinylidene fluoride, polypropylene, polyethylene terephthalate, nylon, pyroxylin, or blended cellulose.

В некоторых вариантах осуществления вибрационный узел дополнительно включает в себя ограничивающую структуру; ограничивающая структура может быть выполнена так, чтобы расстояние между соседними вибрационными диафрагмами в вибрационном узле было не меньше максимальной амплитуды соседних вибрационных диафрагм.In some embodiments, the implementation of the vibration node further includes a restrictive structure; the bounding structure can be configured such that the distance between adjacent vibration diaphragms in the vibration assembly is not less than the maximum amplitude of adjacent vibration diaphragms.

В некоторых вариантах осуществления акустический преобразователь может представлять собой микрофон воздушной звукопроводимости; резонансные частоты указанного одного или более целевых частотных диапазонов могут быть настроены на 1-10 кГц ниже, чем резонансная частота микрофона воздушной звукопроводимости.In some embodiments, the acoustic transducer may be an air conduction microphone; the resonant frequencies of said one or more target frequency bands may be tuned 1-10 kHz lower than the resonant frequency of the air conduction microphone.

В некоторых вариантах осуществления микрофон воздушной звукопроводимости включает в себя звукоприемное отверстие, при этом указанная одна или более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков могут быть расположены в звукоприемном отверстии параллельно радиальному сечению звукоприемного отверстия; или за пределами звукоприемного отверстия.In some embodiments, the air conduction microphone includes a sound receiving opening, wherein said one or more sets of vibrating diaphragms and weight blocks may be located in the sound receiving opening parallel to a radial section of the sound receiving opening; or outside the sound opening.

В некоторых вариантах осуществления весовые блоки не контактируют с внутренней стенкой звукоприемного отверстия.In some embodiments, the weight blocks are not in contact with the inner wall of the sound receiving opening.

Один вариант осуществления настоящего раскрытия предусматривает устройство ввода звука, включающее в себя датчик вибрации согласно любому из вышеперечисленных вариантов осуществления.One embodiment of the present disclosure provides an audio input device including a vibration sensor according to any of the above embodiments.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Настоящее раскрытие дополнительно описывается с точки зрения примерных вариантов осуществления. Эти примерные варианты осуществления подробно описаны со ссылкой на чертежи. Эти варианты осуществления не являются ограничивающими иллюстративными вариантами осуществления, в которых одинаковые ссылочные позиции представляют аналогичные структуры на нескольких видах чертежей, на которых:The present disclosure is further described in terms of exemplary embodiments. These exemplary embodiments are described in detail with reference to the drawings. These embodiments are non-limiting exemplary embodiments in which like reference numerals represent like structures in several of the drawings, in which:

фиг. 1 – схематичное представление, иллюстрирующее датчик вибрации согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия;fig. 1 is a schematic diagram illustrating a vibration sensor according to some embodiments of the present disclosure;

фиг. 2 – схематичное представление, иллюстрирующее структуру датчика вибрации согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия;fig. 2 is a schematic diagram illustrating the structure of a vibration sensor according to some embodiments of the present disclosure;

фиг. 3 – схематичное представление, иллюстрирующее структуру датчика вибрации согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия;fig. 3 is a schematic diagram illustrating the structure of a vibration sensor according to some embodiments of the present disclosure;

фиг. 4 – схематичное представление, иллюстрирующее вибрационный узел согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия;fig. 4 is a schematic diagram illustrating a vibration assembly according to some embodiments of the present disclosure;

фиг. 5 – амплитудно-частотные характеристики вибрации согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия; иfig. 5 - amplitude-frequency characteristics of vibration according to some embodiments of the present disclosure; And

фиг. 6 – схематичное представление, иллюстрирующее структуру датчика вибрации согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия.fig. 6 is a schematic diagram illustrating the structure of a vibration sensor according to some embodiments of the present disclosure.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Чтобы проиллюстрировать технические решения вариантов осуществления настоящего раскрытия, ниже представлено краткое введение со ссылкой на чертежи, используемые для описания вариантов осуществления. Очевидно, что чертежи, описанные ниже, являются лишь некоторыми примерами или вариантами осуществления настоящего раскрытия. Специалисты, имеющие обычные навыки в данной области техники, могут без дополнительных творческих усилий применить настоящее раскрытие к другим подобным сценариям в соответствии с этими чертежами. Следует понимать, что иллюстративные варианты осуществления предоставлены только для лучшего понимания и применения настоящего раскрытия специалистами в данной области техники и не предназначены для ограничения объема настоящего раскрытия. Если это не очевидно из контекста или не показано специально, одна и та же ссылочная позиция на чертежах относится к одной и той же структуре или операции.In order to illustrate the technical solutions of the embodiments of the present disclosure, a brief introduction is provided below with reference to the drawings used to describe the embodiments. Obviously, the drawings described below are only some examples or embodiments of the present disclosure. Those of ordinary skill in the art can apply the present disclosure to other similar scenarios in accordance with these drawings without further creative effort. It should be understood that the illustrative embodiments are provided only for the better understanding and application of the present disclosure by those skilled in the art and are not intended to limit the scope of the present disclosure. Unless it is obvious from the context or specifically shown, the same reference numeral in the drawings refers to the same structure or operation.

Используемые в данном документе формы единственного числа могут также означать включение форм множественного числа, если из контекста явно не следует обратное. Кроме того, следует понимать, что используемые в данном описании термины «содержать», «содержит» и/или «содержащий», «включать в себя», «включает в себя» и/или «включающий в себя» указывают наличие заявленных признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов и/или узлов, но не исключают наличия или добавления одного или нескольких других признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов, узлов и/или их групп. Термин «на основе» означает «по меньшей мере частично на основе». Термин «вариант осуществления» означает «по меньшей мере один вариант осуществления»; термин «другой вариант осуществления» означает «по меньшей мере еще один вариант осуществления». Соответствующие определения других терминов могут быть даны в последующем описании.As used herein, the singular forms may also mean the inclusion of plural forms, unless the context clearly indicates otherwise. In addition, it should be understood that as used in this description, the terms "comprise", "comprises" and/or "comprising", "include", "includes" and/or "including" indicate the presence of the claimed features, integers, steps, operations, elements and/or nodes, but do not exclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, nodes and/or groups thereof. The term "based on" means "at least partially based on". The term "embodiment" means "at least one embodiment"; the term "another embodiment" means "at least one other embodiment". Appropriate definitions of other terms may be given in the following description.

В некоторых вариантах осуществления, когда датчик вибрации используется в качестве микрофона (например, микрофон воздушной звукопроводимости, микрофон костной звукопроводимости и т.д.), устройство, используемое для преобразования вибрации в электрические сигналы, может включать в себя акустический преобразователь. Как правило, один акустический преобразователь может иметь только один резонансный пик, и акустический преобразователь имеет более высокую степень чувствительности только вблизи частоты резонансного пика. В некоторых вариантах осуществления для повышения степени чувствительности датчика вибрации может быть предусмотрено множество акустических преобразователей с разными резонансными пиками для увеличения диапазона приема частоты и степени чувствительности. Однако увеличение количества акустических преобразователей может привести к увеличению объема и стоимости производства датчика вибрации.In some embodiments, when a vibration sensor is used as a microphone (eg, air conduction microphone, bone conduction microphone, etc.), the device used to convert the vibration into electrical signals may include an acoustic transducer. As a rule, one acoustic transducer can have only one resonant peak, and the acoustic transducer has a higher degree of sensitivity only near the frequency of the resonant peak. In some embodiments, to increase the sensitivity of the vibration sensor, a plurality of acoustic transducers with different resonant peaks may be provided to increase the frequency reception range and the degree of sensitivity. However, an increase in the number of acoustic transducers can lead to an increase in the volume and cost of manufacturing a vibration sensor.

Исходя из этого, настоящее раскрытие включает в себя датчик вибрации. Благодаря вибрационному узлу, подключенному к акустическому преобразователю, степень чувствительности датчика вибрации в целевом диапазоне частот может быть выше, чем у акустического преобразователя. Датчик вибрации может использоваться для приема внешнего сигнала вибрации и преобразования сигнала вибрации в электрический сигнал, который может отражать звуковую информацию. Внешний сигнал может включать в себя сигнал механической вибрации или акустический сигнал. Вибрационные узлы могут включать в себя одну или несколько групп вибрационных диафрагм и весовых блоков, которые физически соединены друг с другом. Вибрационные узлы могут быть настроены в одном или нескольких целевых диапазонах частот, чтобы степень чувствительности датчика вибрации была больше, чем степень чувствительности акустического преобразователя.Based on this, the present disclosure includes a vibration sensor. Due to the vibration unit connected to the acoustic transducer, the degree of sensitivity of the vibration sensor in the target frequency range can be higher than that of the acoustic transducer. A vibration sensor may be used to receive an external vibration signal and convert the vibration signal into an electrical signal that can reflect sound information. The external signal may include a mechanical vibration signal or an acoustic signal. Vibrating assemblies may include one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks that are physically connected to each other. The vibration assemblies can be tuned to one or more target frequency ranges so that the sensitivity of the vibration sensor is greater than that of the acoustic transducer.

Как показано на фиг. 1, датчик 100 вибрации может включать в себя акустический преобразователь 120 и вибрационный узел 130. В некоторых вариантах осуществления акустический преобразователь 120 может быть соединен с вибрационным узлом 130, и вибрационный узел 130 может быть выполнен с возможностью передачи внешних сигналов вибрации в акустический преобразователь для выработки электрических сигналов. Когда во внешней среде возникает вибрация, вибрационный узел 130 может реагировать на вибрацию и передавать сигнал вибрации в акустический преобразователь 120, и затем сигнал вибрации может быть преобразован акустическим преобразователем 120 в электрический сигнал. Датчик 100 вибрации может применяться в мобильных устройствах, носимых устройствах, устройствах виртуальной реальности, устройствах дополненной реальности и т.д. или в любой их комбинации. В некоторых вариантах осуществления мобильные устройства могут включать в себя смартфоны, планшетные компьютеры, персональные цифровые помощники (КПК, PDA), игровые устройства, навигационные устройства и т.д. или любые их комбинации. В некоторых вариантах носимые устройства могут включать в себя смарт-браслеты, наушники, слуховые аппараты, смарт-шлемы, смарт-часы, смарт-одежду, смарт-рюкзаки, смарт-аксессуары и т.д. или любую их комбинацию. В некоторых вариантах осуществления устройства виртуальной реальности и/или устройства дополненной реальности могут включать в себя шлемы виртуальной реальности, очки виртуальной реальности, пластыри виртуальной реальности, шлемы дополненной реальности, очки дополненной реальности, пластыри дополненной реальности или любые их комбинации. Например, устройства виртуальной реальности и/или устройства дополненной реальности могут включать в себя Google Glass, Oculus Rift, HoloLens, Gear VR и т.д.As shown in FIG. 1, vibration sensor 100 may include an acoustic transducer 120 and a vibration assembly 130. In some embodiments, acoustic transducer 120 may be coupled to vibration assembly 130, and vibration assembly 130 may be configured to transmit external vibration signals to the acoustic transducer to generate electrical signals. When vibration occurs in the environment, the vibration assembly 130 can respond to the vibration and transmit the vibration signal to the acoustic transducer 120, and then the vibration signal can be converted by the acoustic transducer 120 into an electrical signal. The vibration sensor 100 can be applied to mobile devices, wearable devices, virtual reality devices, augmented reality devices, and so on. or any combination thereof. In some embodiments, mobile devices may include smartphones, tablet computers, personal digital assistants (PDAs, PDAs), gaming devices, navigation devices, and so on. or any combination of them. In some embodiments, wearable devices may include smart bracelets, headphones, hearing aids, smart helmets, smart watches, smart clothes, smart backpacks, smart accessories, and so on. or any combination of them. In some embodiments, virtual reality devices and/or augmented reality devices may include virtual reality headsets, virtual reality goggles, virtual reality patches, augmented reality helmets, augmented reality glasses, augmented reality patches, or any combinations thereof. For example, virtual reality devices and/or augmented reality devices may include Google Glass, Oculus Rift, HoloLens, Gear VR, etc.

Как показано на фиг. 1, вибрационный узел 130 может включать в себя вибрационную диафрагму 131 и весовой блок 132. Весовой блок 132 может быть физически соединен с вибрационной диафрагмой 131. Вибрационный узел 130 может быть выполнен таким образом, чтобы степени чувствительности датчика 100 вибрации была выше, чем степень чувствительности акустического преобразователя 120 в одном или нескольких целевых диапазонах частот.As shown in FIG. 1, the vibration assembly 130 may include a vibration diaphragm 131 and a weight block 132. The weight block 132 may be physically coupled to the vibration diaphragm 131. The vibration assembly 130 may be configured such that the sensitivity levels of the vibration sensor 100 are higher than the sensitivity degree acoustic transducer 120 in one or more target frequency bands.

В некоторых вариантах осуществления одна или несколько групп вибрационных диафрагм 131 и весовых блоков 132 могут быть расположены по порядку вдоль направления вибрации вибрационных диафрагм 131; и расстояние между соседними вибрационными диафрагмами 131 в вибрационном узле 130 может быть не меньше максимальной амплитуды соседних вибрационных диафрагм 131. В некоторых вариантах осуществления диафрагмы 131 могут пропускать воздух.In some embodiments, one or more groups of vibration diaphragms 131 and weight blocks 132 may be arranged in order along the direction of vibration of the vibration diaphragms 131; and the distance between adjacent vibration diaphragms 131 in vibration assembly 130 may be no less than the maximum amplitude of adjacent vibration diaphragms 131. In some embodiments, diaphragms 131 may be air-permeable.

В некоторых вариантах осуществления каждая из групп вибрационных диафрагм 131 и весовых блоков 132 может соответствовать одному из одного или нескольких различных целевых диапазонов частот, поэтому степень чувствительности датчика 100 вибрации в соответствующем заданном диапазоне частот может быть больше, чем степень чувствительности акустического преобразователя 120. В некоторых вариантах осуществления при наличии одной или нескольких групп весовых блоков 132 и вибрационных диафрагм 131 степень чувствительности датчика 100 вибрации в целевых диапазонах частот может увеличиваться на 2 дБ до 30 дБ по сравнению со степенью чувствительности акустического преобразователя 120. Следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления после добавления одной или нескольких групп весовых блоков 132 и вибрационных диафрагм 131 степень чувствительности датчика 100 вибрации может увеличиться более чем на 30 дБ по сравнению со степенью чувствительности акустического преобразователя 120, если группы весовых блоков 132 и вибрационных диафрагм 131 имеют один и тот же резонансный пик.In some embodiments, each of the groups of vibration diaphragms 131 and weight blocks 132 may correspond to one of one or more different target frequency ranges, so the degree of sensitivity of the vibration sensor 100 in the corresponding specified frequency range may be greater than the degree of sensitivity of the acoustic transducer 120. In some embodiments, with one or more groups of weight blocks 132 and vibrating diaphragms 131, the sensitivity of the vibration sensor 100 in the target frequency ranges can be increased by 2 dB to 30 dB compared to the sensitivity of the acoustic transducer 120. It should be noted that in some embodiments, after By adding one or more groups of weight blocks 132 and vibrating diaphragms 131, the degree of sensitivity of the vibration sensor 100 can increase by more than 30 dB compared to the degree of sensitivity of the acoustic transducer 120, if the groups of weight blocks 132 and vibrating diaphragms 131 have the same resonant peak.

В некоторых вариантах осуществления режим измерения значений чувствительности датчика 100 вибрации и акустического преобразователя 120 может включать в себя следующее: под действием фиксированного ускорения (например, 1g, g – ускорение свободного падения) и при выбранном электрическом сигнале (например, -30 дБВ), степень чувствительности может быть равна -30 дБВ/g. В некоторых вариантах осуществления, если акустический преобразователь 120 представляет собой микрофон воздушной звукопроводимости, при измерении степени чувствительности вышеуказанный источник побуждения может быть заменен звуковым давлением, то есть звуковое давление в заданном диапазоне частот может быть введено в качестве побуждения, и можно измерить электрический сигнал улавливающего устройства.In some embodiments, the measurement mode of the sensitivity values of the vibration sensor 100 and the acoustic transducer 120 may include the following: under the influence of a fixed acceleration (for example, 1g, g is the acceleration of gravity) and with a selected electrical signal (for example, -30 dBV), the degree sensitivity can be -30 dBV/g. In some embodiments, if the acoustic transducer 120 is an air conduction microphone, the above excitation source can be replaced by sound pressure when measuring the degree of sensitivity, i.e. sound pressure in a given frequency range can be entered as an excitation, and the electrical signal of the capturing device can be measured. .

В некоторых вариантах реализации амплитудно-частотная характеристика датчика 100 вибрации может иметь множество резонансных пиков под влиянием одной или нескольких групп весовых блоков 132 и вибрационных диафрагм 131.In some implementations, the frequency response of vibration sensor 100 may have multiple resonant peaks influenced by one or more groups of weight blocks 132 and vibration diaphragms 131.

В некоторых вариантах осуществления резонансные частоты одной и нескольких групп весовых блоков 132 и вибрационных диафрагм 131 могут находиться в пределах 1 ~ 10 кГц. В некоторых вариантах осуществления резонансные частоты одной и нескольких групп весовых блоков 132 и вибрационных диафрагм 131 могут находиться в пределах 1 ~ 5 кГц. В некоторых вариантах осуществления резонансные частоты по меньшей мере двух групп весовых блоков 132 и вибрационных диафрагм 131 в множестве групп весовых блоков 132 и вибрационных диафрагм 131 могут быть разными. В некоторых вариантах осуществления разность между двумя соседними резонансными частотами среди резонансных частот множества групп весовых блоков 132 и вибрационных диафрагм 131 может быть меньше 2 кГц. Две соседние частоты вибрации относятся к двум резонансным частотам с соседними значениями размеров. Так как степень чувствительности, соответствующая частоте датчика 100 вибрации за пределами резонансной частоты, будет быстро уменьшаться, за счет управления разностью резонансных частот датчик 100 вибрации может иметь относительно высокую степень чувствительности в более широком диапазоне частот, в то время как степень чувствительности не будет сильно изменяться. В некоторых вариантах осуществления разность между двумя соседними резонансными частотами среди резонансных частот групп весовых блоков 132 и вибрационных диафрагм 131 может составлять не более 1,5 кГц. В некоторых вариантах разность между двумя соседними резонансными частотами среди резонансных частот групп весовых блоков 132 и вибрационных диафрагм 131 может составлять не более 1 кГц, например, 500 Гц, 700 Гц или 800 Гц и т.д. В некоторых вариантах осуществления разность между двумя соседними резонансными частотами среди резонансных частот групп весовых блоков 132 и вибрационных диафрагм 131 может быть не более 500 Гц.In some embodiments, the resonant frequencies of one or more groups of weight blocks 132 and vibrating diaphragms 131 may be in the range of 1~10 kHz. In some embodiments, the resonant frequencies of one or more groups of weight blocks 132 and vibrating diaphragms 131 may be in the range of 1~5 kHz. In some embodiments, the resonant frequencies of at least two groups of weight blocks 132 and vibrating diaphragms 131 in a plurality of groups of weight blocks 132 and vibrating diaphragms 131 may be different. In some embodiments, the difference between two adjacent resonant frequencies among the resonant frequencies of the plurality of groups of weight blocks 132 and vibrating diaphragms 131 may be less than 2 kHz. Two adjacent vibration frequencies refer to two resonant frequencies with adjacent dimensions. Since the degree of sensitivity corresponding to the frequency of the vibration sensor 100 beyond the resonant frequency will quickly decrease, by controlling the difference of the resonant frequencies, the vibration sensor 100 can have a relatively high degree of sensitivity over a wider frequency range, while the degree of sensitivity will not change much. . In some embodiments, the difference between two adjacent resonant frequencies among the resonant frequencies of the groups of weight blocks 132 and vibrating diaphragms 131 may be no more than 1.5 kHz. In some embodiments, the difference between two adjacent resonant frequencies among the resonant frequencies of weight block groups 132 and vibrating diaphragms 131 may be no more than 1 kHz, such as 500 Hz, 700 Hz, or 800 Hz, etc. In some embodiments, the difference between two adjacent resonant frequencies among the resonant frequencies of the groups of weight blocks 132 and vibrating diaphragms 131 may be no more than 500 Hz.

В некоторых вариантах осуществления вибрационная диафрагма 131 может включать в себя воздухопроницаемую диафрагму. Дополнительное описание вибрационного узла можно найти на фиг. 2-6.In some embodiments, vibratory diaphragm 131 may include a breathable diaphragm. A further description of the vibration assembly can be found in FIG. 2-6.

На фиг. 2 показано схематичное представление датчика вибрации согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия.In FIG. 2 is a schematic representation of a vibration sensor according to some embodiments of the present disclosure.

Датчик 200 вибрации, описанный на фиг. 2, может быть вариантом осуществления датчика 100 вибрации, показанного на фиг. 1. В некоторых вариантах осуществления датчик 200 вибрации может включать в себя акустический преобразователь 220 и вибрационный узел 230. Акустический преобразователь 220 может включать в себя микрофон воздушной звукопроводимости. Микрофон воздушной звукопроводимости может регистрировать изменение звукового давления в зоне приема звука (например, в звукоприемном отверстии 211) и преобразовывать изменение звукового давления в электрический сигнал. Для облегчения описания в последующем описании акустический преобразователь может быть описан как микрофон воздушной звукопроводимости. Следует отметить, что в некоторых других вариантах осуществления акустический преобразователь может быть выполнен в другом виде, таком как жидкостный микрофон и лазерный микрофон.The vibration sensor 200 described in FIG. 2 may be an embodiment of the vibration sensor 100 shown in FIG. 1. In some embodiments, vibration sensor 200 may include an acoustic transducer 220 and a vibration assembly 230. Acoustic transducer 220 may include an air conduction microphone. The air conduction microphone can detect a change in sound pressure in a sound receiving area (eg, in the sound receiving hole 211) and convert the change in sound pressure into an electrical signal. For ease of description, in the following description, the acoustic transducer may be described as an air conduction microphone. It should be noted that in some other embodiments, the implementation of the acoustic transducer may be in another form, such as a liquid microphone and a laser microphone.

Обращаясь к фиг. 2, в некоторых вариантах осуществления микрофон воздушной звукопроводимости может включать в себя оболочечную структуру 210 и звукоприемное устройство 211. В некоторых вариантах осуществления звукоприемное устройство 211 может включать в себя преобразователь емкостного, пьезоэлектрического типа и т.д. согласно принципу трансдукции, которая не ограничивается настоящим раскрытием.Referring to FIG. 2, in some embodiments, the air conduction microphone may include a shell structure 210 and a sound pickup 211. In some embodiments, the sound pickup 211 may include a capacitive type transducer, a piezoelectric type transducer, and so on. according to the principle of transduction, which is not limited to the present disclosure.

В некоторых вариантах осуществления форма оболочечной структуры 210 может быть прямоугольной, приблизительно прямоугольной, цилиндрической, сферической или любой другой формы. Оболочечная структура 210 может заключать в себе аккомодационную полость, и звукоприемное устройство 211 может быть расположено в аккомодационной полости. В некоторых вариантах осуществления звукоприемное устройство 211 и оболочечная структура 210 могут быть соединены физическим образом. В частности, способ физического соединения может включать в себя сварку, зажим, соединение или интегрированное формирование и т.д., что не ограничивается настоящим описанием. В некоторых вариантах осуществления оболочечная структура 210 может быть выполнена из материала с определенной твердостью, поэтому оболочечная структура 210 может защищать звукоприемное устройство 211 и внутренние элементы. В некоторых вариантах осуществления материал оболочечной структуры 210 может включать в себя, но без ограничений, одно или более из: металла, материала на основе сплава (такого как алюминиевый сплав, хромомолибденовая сталь, кашемировый сплав, магниевый сплав, титановый сплав, магниево-литиевый сплав, никелевый сплав и т.д.), стекловолокно или углеродное волокно, полимерный материал (например, кластер на основе акрилонитрил-бутадиен-стирола, поливинилхлорид, поликарбонат, полипропилен и т.д.).In some embodiments, the shape of the shell structure 210 may be rectangular, approximately rectangular, cylindrical, spherical, or any other shape. The shell structure 210 may include an accommodation cavity, and a sound receiver 211 may be located in the accommodation cavity. In some embodiments, the sound receiver 211 and the shell structure 210 may be physically connected. In particular, the method of physical connection may include welding, clamping, connection or integrated formation, etc., which is not limited to the present description. In some embodiments, the shell structure 210 may be made of a material with a certain hardness, so that the shell structure 210 may protect the sound receiver 211 and internals. In some embodiments, the shell structure material 210 may include, but is not limited to, one or more of: metal, an alloy based material (such as aluminum alloy, chromium molybdenum steel, cashmere alloy, magnesium alloy, titanium alloy, magnesium lithium alloy , nickel alloy, etc.), glass fiber or carbon fiber, polymeric material (for example, acrylonitrile butadiene styrene cluster, polyvinyl chloride, polycarbonate, polypropylene, etc.).

В некоторых вариантах осуществления оболочечная структура 210 может быть снабжена звукоприемным отверстием 211. В некоторых вариантах осуществления вибрационный узел 230 может быть расположен рядом с звукоприемным отверстием 211 оболочечной структуры 210. В некоторых вариантах осуществления одна или несколько групп вибрационных диафрагм и весовых блоков могут быть расположены снаружи звукоприемного отверстия. В некоторых вариантах осуществления вибрационный узел 230 может быть соединен с оболочечной структурой физическим образом. В частности, способы физического соединения могут включать в себя сварку, зажим, склеивание или интегрированное формование и т.д., и в данном документе не делается никаких ограничений. Следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления одна или несколько групп вибрационных диафрагм и весовых блоков второго поколения могут быть расположены в звукоприемном отверстии параллельно радиальному сечению звукоприемного отверстия. Для получения конкретной информации делается ссылка на фиг. 5 и соответствующие приведенное ниже описание.In some embodiments, the shell structure 210 may be provided with a sound receiving opening 211. In some embodiments, the vibration assembly 230 may be located adjacent the sound receiving opening 211 of the shell structure 210. In some embodiments, one or more sets of vibrating diaphragms and weight blocks may be located outside sound receiving hole. In some embodiments, vibration assembly 230 may be physically coupled to the shell structure. In particular, physical connection methods may include welding, clamping, gluing or integral molding, etc., and no limitation is made herein. It should be noted that in some embodiments, one or more groups of vibrating diaphragms and second generation weight blocks may be located in the sound receiving hole parallel to the radial section of the sound receiving hole. For specific information, reference is made to FIG. 5 and the corresponding description below.

В некоторых вариантах осуществления, когда датчик вибрации 200 используется для звуковой головки воздушной звукопроводимости, когда внешняя среда создает вибрацию (например, звуковые волны), одна или несколько групп вибрационных диафрагм и весовых блоков, расположенных на вибрационных диафрагмах, могут вибрировать в ответ на колебания внешней среды. Так как вибрационные диафрагмы пропускают воздух, вибрации, вырабатываемые вибрационными диафрагмами и весовыми блоками, вместе с внешними вибрационными сигналами (например, звуковыми волнами) могут вызывать изменение внутреннего давления (или воздушную вибрацию) в звукоприемном отверстии 211, поэтому вибрационные сигналы могут передаваться в звукоприемное устройство 221 через звукоприемное отверстие 211, и вибрационные сигналы могут быть преобразованы в электрические сигналы, чтобы реализовать процесс преобразования сигналов вибрации в электрические сигналы после усиления в одном или больше целевых частотных диапазонов. Целевой диапазон частот может быть частотным диапазоном резонансной частоты, соответствующей группе вибрационной диафрагмы и весового блока. Например, когда датчик 200 вибрации используется в качестве микрофона, целевой диапазон частот может составлять 200 Гц ~ 2 кГц. В частности, в некоторых вариантах осуществления, если резонансная частота акустического преобразователя составляет 2 кГц, резонансная частота вибрационного узла 230 может быть настроена на 1 кГц.In some embodiments, when the vibration sensor 200 is used for an air conduction sound head, when the external environment creates vibration (e.g., sound waves), one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks located on the vibrating diaphragms may vibrate in response to vibrations of the external environment. Because the vibrating diaphragms are air permeable, the vibrations generated by the vibrating diaphragms and weight blocks, together with external vibration signals (such as sound waves), can cause a change in the internal pressure (or air vibration) in the sound receptor 211, so that the vibration signals can be transmitted to the sound receiver. 221 through the sound receiving hole 211, and the vibration signals can be converted into electrical signals to realize the process of converting the vibration signals into electrical signals after being amplified in one or more target frequency bands. The target frequency range may be a frequency range of a resonant frequency corresponding to the group of the vibrating diaphragm and the weight block. For example, when the vibration sensor 200 is used as a microphone, the target frequency range may be 200Hz~2kHz. In particular, in some embodiments, if the resonant frequency of the acoustic transducer is 2 kHz, the resonant frequency of the vibration assembly 230 may be set to 1 kHz.

В некоторых вариантах осуществления, когда датчик 200 вибрации используется для звуковой головки костной звукопроводимости, токопроводящая оболочка может быть расположена на внешней стороне звукоприемного отверстия 211, акустический преобразователь 220 и токопроводящая оболочка могут заключать в себе аккомодационную полость, и одна или несколько групп вибрационных диафрагм и весовых блоков могут быть расположены в аккомодационной полости. В некоторых вариантах осуществления вибрационный узел (например, вибрационные детали) может быть физически соединен с оболочкой. Когда вибрация вырабатывается во внешней среде, вибрация может передаваться через проводящую оболочку и вызывать вибрацию вибрационного узла. Вибрация вибрационного узла может вызывать вибрацию воздуха в аккомодационной полости, и вибрация вибрационных диафрагм и весовых блоков вместе с вибрационными сигналами в аккомодационной полости может передаваться в звукоприемное устройство 211 через звукоприемное отверстие 211.In some embodiments, when the vibration transducer 200 is used for a bone conduction sound head, a conductive sheath may be located on the outside of the sound receiving opening 211, the acoustic transducer 220 and the conductive sheath may comprise an accommodative cavity, and one or more sets of vibrating diaphragms and weights. blocks can be located in the accommodation cavity. In some embodiments, a vibrating assembly (eg, vibrating parts) may be physically connected to the shell. When the vibration is generated in the external environment, the vibration can be transmitted through the conductive sheath and cause the vibration assembly to vibrate. The vibration of the vibration assembly may cause the air in the accommodation cavity to vibrate, and the vibration of the vibration diaphragms and weight blocks, together with the vibration signals in the accommodation cavity, may be transmitted to the sound receiver 211 through the sound receiving hole 211.

Как показано на фиг. 2, в некоторых вариантах осуществления датчик 200 вибрации может включать в себя три группы вибрационных диафрагм и весовых блоков. В частности, три группы вибрационных диафрагм и весовых блоков могут иметь разные резонансные частоты. Каждая группа из вибрационной диафрагмы и весового блока может резонировать на различных частотах вибрации во внешних вибрационных сигналах, поэтому в звуковых сигналах, полученных датчиком 200 вибрации, степень чувствительности акустического преобразователя 220 в трех целевых частотных диапазонах может быть выше, чем степень чувствительности акустического преобразователя 220. Следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления множество групп вибрационных диафрагм и весовых блоков могут иметь одинаковую резонансную частоту для того, чтобы значительно повысить степень чувствительности в целевом диапазоне частот. Например, когда датчик 200 вибрации используется для проверки механических вибраций в диапазоне от 5 кГц до 5,5 кГц, резонансные частоты множества групп вибрационных диафрагм и весовых блоков могут быть представлены как значения в пределах диапазона проверки (например, 5,3 кГц), поэтому вибрационный датчик 200 может иметь более высокую степень чувствительности в диапазоне испытаний по сравнению с ситуацией, когда в вибрационный датчике размещена только одна группа вибрационных диафрагм и весовых блоков. Следует отметить, что количество групп вибрационных диафрагм и весовых блоков, показанных на фиг. 2, служит только для целей иллюстрации, которая не должна ограничивать объем настоящего раскрытия. Например, количество групп вибрационных диафрагм и весовых блоков может быть одной, двумя, четырьмя и т.д.As shown in FIG. 2, in some embodiments, vibration sensor 200 may include three groups of vibration diaphragms and weight blocks. In particular, the three groups of vibrating diaphragms and weight blocks may have different resonant frequencies. Each group of vibrating diaphragm and weight block can resonate at different vibration frequencies in external vibration signals, therefore, in the audio signals received by the vibration sensor 200, the degree of sensitivity of the acoustic transducer 220 in the three target frequency bands can be higher than the degree of sensitivity of the acoustic transducer 220. It should be noted that in some embodiments, multiple groups of vibrating diaphragms and weight blocks may have the same resonant frequency in order to significantly increase the degree of sensitivity in the target frequency range. For example, when the vibration sensor 200 is used to test mechanical vibrations in the range of 5 kHz to 5.5 kHz, the resonant frequencies of multiple groups of vibrating diaphragms and weight blocks can be represented as values within the test range (for example, 5.3 kHz), so the vibration sensor 200 can have a higher degree of sensitivity over the test range as compared to a situation where only one group of vibration diaphragms and weight blocks is placed in the vibration sensor. It should be noted that the number of groups of vibrating diaphragms and weight blocks shown in FIG. 2 is for purposes of illustration only, which is not to limit the scope of the present disclosure. For example, the number of groups of vibrating diaphragms and weight blocks can be one, two, four, etc.

В некоторых вариантах осуществления, когда вибрационный узел 230 имеет множество вибрационных диафрагм, вибрационная диафрагма, наиболее удаленная от акустического преобразователя 220, может не пропускать воздух. Как показано на фиг. 2, третья вибрационная диафрагма 2313 может не пропускать воздух. Благодаря такому способу компоновки третья вибрационная диафрагма 2313 и акустический преобразователь 220 могут образовывать замкнутое пространство, которое может лучше реагировать на информацию о вибрации. Следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления вибрационная диафрагма, наиболее удаленная от акустического преобразователя 220, может пропускать воздух. Например, при компоновке проводящей оболочки снаружи звукоприемного отверстия 211 проводящая оболочка и акустический преобразователь 220 могут заключать аккомодационную полость, и воздух в пространстве может идеально реагировать на информацию о вибрации.In some embodiments, when vibrating assembly 230 has a plurality of vibrating diaphragms, the vibrating diaphragm furthest from acoustic transducer 220 may be airtight. As shown in FIG. 2, the third vibratory diaphragm 2313 may not be air-permeable. With this arrangement method, the third vibration diaphragm 2313 and the acoustic transducer 220 can form an enclosed space that can better respond to vibration information. It should be noted that in some embodiments, the vibrating diaphragm furthest from the acoustic transducer 220 may be air permeable. For example, by arranging the conductive sheath outside the sound receiving opening 211, the conductive sheath and the acoustic transducer 220 can enclose an accommodation cavity, and the air in the space can ideally respond to vibration information.

На фиг. 3 показано схематичное представление, иллюстрирующее датчик вибрации согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия.In FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a vibration sensor according to some embodiments of the present disclosure.

Как показано на фиг. 3, в некоторых вариантах осуществления вибрационный узел 330 в датчике 300 вибрации может состоять из одной группы вибрационной диафрагмы 331 и весового блока 132, которые соединены с датчиком звука 320 через опорную структуру 333. В частности, весовой блок 332 может быть физически соединен с вибрационной диафрагмой 331, и весовой блок 332 может быть расположен снаружи вибрационной диафрагмы 331. В некоторых вариантах осуществления весовой блок 332 может резонировать одновременно с вибрацией внешней среды. Резонанс, создаваемый вибрационной диафрагмой 331 и весовым блоком 332, и сигнал внешней вибрации могут передаваться в акустический преобразователь 320, тем самым повышая степень чувствительности вблизи резонансной частоты вибрационного узла 330 и реализуя процесс преобразования вибрации сигнал после усиления в пределах целевого диапазона частот в электрический сигнал.As shown in FIG. 3, in some embodiments, the vibration assembly 330 in the vibration sensor 300 may consist of a single group of vibration diaphragm 331 and a weight block 132 that are connected to the sound sensor 320 via a support structure 333. In particular, the weight block 332 may be physically connected to the vibration diaphragm. 331, and the weight block 332 may be positioned outside the vibration diaphragm 331. In some embodiments, the weight block 332 may resonate simultaneously with the vibration of the external environment. The resonance generated by the vibration diaphragm 331 and the weight block 332 and the external vibration signal can be transmitted to the acoustic transducer 320, thereby increasing the degree of sensitivity near the resonant frequency of the vibration assembly 330 and realizing the process of converting the vibration signal after amplification within the target frequency range into an electrical signal.

В некоторых вариантах осуществления, так как датчик 300 вибрации включает в себя только одну группу из вибрационной диафрагмы 331 и весового блока 132, чтобы обеспечить лучший эффект восприятия звука, в некоторых вариантах осуществления вибрационная диафрагма 331 может быть непроницаемой.In some embodiments, since the vibration sensor 300 includes only one group of the vibration diaphragm 331 and the weight block 132 to provide a better sound perception effect, in some embodiments, the vibration diaphragm 331 may be impermeable.

В некоторых вариантах осуществления резонансная частота каждой группы вибрационной диафрагмы и весового блока может быть связана с параметрами вибрационной диафрагмы и/или весового блока. Параметров могут включать в себя модуль упругости вибрационной диафрагмы, объем полости, образованной между акустическим преобразователем и вибрационной диафрагмой, радиус весового блока, высота весового блока, плотность весового блока и т.д. или любую их сочетание. В частности, математическая взаимосвязь между резонансной частотой и параметрами может быть указана в соответствующем описании уравнения 1 в настоящем раскрытии.In some embodiments, the resonant frequency of each group of vibrating diaphragm and weight block may be associated with parameters of the vibrating diaphragm and/or weight block. The parameters may include modulus of elasticity of the vibrating diaphragm, the volume of the cavity formed between the acoustic transducer and the vibrating diaphragm, the radius of the weight block, the height of the weight block, the density of the weight block, etc. or any combination of them. In particular, the mathematical relationship between the resonant frequency and the parameters can be specified in the corresponding description of Equation 1 in the present disclosure.

Обращаясь к фиг. 2, в варианте осуществления вибрационный узел 230 может включать в себя первую вибрационную диафрагму 2311, вторую вибрационную диафрагму 2312 и третью вибрационную диафрагму 2313, расположенные по порядку вдоль направления вибрации. Весовой блок может включать в себя первый весовой блок 2321, второй весовой блок 2322 и третий весовой блок 2323, которые расположены по порядку вдоль направления вибрации, первая вибрационная диафрагма 2311 может быть соединена с первым весовым блоком 2321, вторая вибрационная диафрагма 2312 может быть соединена со вторым весовым блоком 2322, третья вибрационная диафрагма 2313 может быть соединена с третьим весовым блоком 2323, и третий вибратор 2313 может быть не меньше, чем максимальная амплитуда двух соседних вибрационных диафрагм, чтобы вибрационная диафрагма не мешала соседней вибрационной диафрагме во время вибрации, что влияет на эффект передачи вибрационных сигналов. В некоторых вариантах осуществления, когда вибрационный узел 230 включает в себя множество групп вибрационных диафрагм и весовых блоков, вибрационные диафрагмы могут быть перпендикулярны направлению вибрации вибрационных диафрагм. В некоторых вариантах осуществления расстояния между соседними вибрационными диафрагмами могут быть одинаковыми или разными. В некоторых вариантах осуществления вибрационная диафрагма может образовывать множество полостей с соседними вибрационными диафрагмами, множество полостей и вибрационная диафрагма могут вмещать воздух и обеспечивать возможность вибрации вибрационной диафрагмы внутри множества полостей.Referring to FIG. 2, in an embodiment, the vibration assembly 230 may include a first vibration diaphragm 2311, a second vibration diaphragm 2312, and a third vibration diaphragm 2313 arranged in order along the vibration direction. The weight block may include a first weight block 2321, a second weight block 2322, and a third weight block 2323 which are arranged in order along the vibration direction, the first vibration diaphragm 2311 may be connected to the first weight block 2321, the second vibration diaphragm 2312 may be connected to the second weight block 2322, the third vibration diaphragm 2313 may be connected to the third weight block 2323, and the third vibrator 2313 may not be less than the maximum amplitude of two adjacent vibration diaphragms, so that the vibration diaphragm does not interfere with the neighboring vibration diaphragm during vibration, which affects vibration signal transmission effect. In some embodiments, when vibrating assembly 230 includes a plurality of vibrating diaphragm groups and weight blocks, the vibrating diaphragms may be perpendicular to the direction of vibration of the vibrating diaphragms. In some embodiments, the distances between adjacent vibration diaphragms may be the same or different. In some embodiments, the vibratory diaphragm may form a plurality of cavities with adjacent vibratory diaphragms, the plurality of cavities and the vibratory diaphragm may contain air and allow the vibratory diaphragm to vibrate within the plurality of cavities.

В некоторых вариантах осуществления вибрационный узел 230 может дополнительно включать в себя ограничивающую структуру (не показана на фигуре), которая выполнена с возможностью обеспечения того, чтобы расстояние между соседними вибрационными диафрагмами в вибрационном узле было не меньше максимальной амплитуды двух соседних вибрационных диафрагм. В некоторых вариантах осуществления ограничивающая структура может быть соединена с краем одной из двух соседних вибрационных диафрагм, и, за счет управления демпфированием ограничивающей структуры, ограничивающая структура не будет мешать вибрации диафрагмы.In some embodiments, vibration assembly 230 may further include a bounding structure (not shown in the figure) that is configured to ensure that the distance between adjacent vibration diaphragms in the vibration assembly is not less than the maximum amplitude of two adjacent vibration diaphragms. In some embodiments, the implementation of the bounding structure can be connected to the edge of one of the two adjacent vibrating diaphragms, and by controlling the damping of the limiting structure, the restricting structure will not interfere with the vibration of the diaphragm.

В некоторых вариантах осуществления множество весовых блоков может быть включено в множество групп вибрационных узлов 230, и множество весовых блоков может быть расположено с обеих сторон вибрационной диафрагмы. Например, если предположить, что группа вибрационных узлов включает в себя два весового блока, два весового блока могут быть расположены симметрично с двух сторон вибрационной диафрагмы. В некоторых вариантах осуществления весовые блоки в множестве групп вибрационных узлов 230 могут располагаться на одной стороне вибрационных диафрагм. Весовые блоки могут быть расположены на внешних сторонах или внутренних сторонах вибрационных диафрагм, при этом сторона вибрационной диафрагмы, близкая к акустическому преобразователю 220, является внутренней стороной, и сторона, удаленная от акустического преобразователя 220, является внешней стороной. Следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления весовые блоки в множестве групп вибрационных узлов могут располагаться по разные стороны вибрационной диафрагмы, например, первый весовой блок 1321 и второй весовой блок 2322 могут располагаться на внешней стороне соответствующей вибрационной диафрагмы, в то время как третий весовой блок 2323 может быть расположен на внутренней стороне соответствующей вибрационной диафрагмы.In some embodiments, a plurality of weight blocks may be included in a plurality of groups of vibration assemblies 230, and a plurality of weight blocks may be located on both sides of the vibration diaphragm. For example, assuming a group of vibrating assemblies includes two weight blocks, two weight blocks can be arranged symmetrically on both sides of the vibrating diaphragm. In some embodiments, the implementation of the weight blocks in multiple groups of vibrating nodes 230 may be located on the same side of the vibrating diaphragms. The weight blocks may be located on the outer sides or inner sides of the vibrating diaphragms, with the side of the vibrating diaphragm close to the acoustic transducer 220 being the inner side and the side away from the acoustic transducer 220 being the outer side. It should be noted that in some embodiments, the weight blocks in the plurality of vibration assembly groups may be located on opposite sides of the vibration diaphragm, for example, the first weight block 1321 and the second weight block 2322 may be located on the outside of the respective vibration diaphragm, while the third weight block 2323 can be located on the inside of a suitable vibrating diaphragm.

В некоторых вариантах осуществления вибрационная диафрагма может быть выполнена в виде тонкой структуры, аналогичной диафрагме, которая пропускает воздух. В некоторых вариантах осуществления вибрационная диафрагма может быть воздухопроницаемой диафрагмой. Вибрационная диафрагма может быть выполнена с возможностью прохождения воздуха, поэтому вибрационные сигналы могут вызывать вибрацию вибрационного узла 230, и вибрационные сигналы могут дополнительно проникать через воздухопроницаемую диафрагму и приниматься акустическим преобразователем, тем самым повышая степень чувствительности в целевом диапазон частот. В некоторых вариантах осуществления материал вибрационной диафрагмы может представлять собой материал, способный вырабатывать упругую деформацию в определенном диапазоне. В частности, диафрагма может быть выполнена по меньшей мере из одного или нескольких из следующих материалов: политетрафторэтилен (PTFE), вспененный политетрафторэтилен (EPTFE), полиэфирсульфон (PES), поливинилиденфторид (PVDF), полипропилен (PP), полиэтилентерефталат (PETE), нейлон, нитроцеллюлоза (NC) и смешанная целлюлоза (MCE) и т.д. или их сочетание. В некоторых вариантах осуществления вибрационная диафрагма и весовой блок могут быть соединены с помощью зажима, склеивания или интегрированного образования и т.д., и в данном документе не делается никаких ограничений. В некоторых вариантах осуществления толщина вибрационной диафрагмы может находиться в диапазоне от 0,05 мкм до 100 мкм. В частности, толщина вибрационной диафрагмы может быть связана с материалом вибрации. Например, если вибрационная диафрагма включает в себя вспененный политетрафторэтилен (EPTFE), толщина вибрационной диафрагмы может быть в диапазоне от 0,5 мкм до 100 мкм. Предпочтительно толщина диафрагмы из EPTFE может находиться в диапазоне от 1 мкм до 10 мкм, например, 2 мкм, 5 мкм, 7 мкм и т.д. В некоторых вариантах осуществления минимальная проницаемость диафрагмы из EPTFE предпочтительно может быть не менее чем 10 л/час, чтобы обеспечить хорошую воздухопроницаемость. В то же время диафрагма из EPTFE дополнительно обеспечивает определенную степень водонепроницаемости для защиты внутренних узлов. В некоторых вариантах осуществления могут быть также выбраны другие воздухопроницаемые материалы, чей модуль упругости составляет 1 ГПа~10 ГПа или составляет 1/10 или 1% от модуля упругости чувствительного элемента 222 в акустическом преобразователе 220, которые в данном документе не перечислены. Чувствительный элемент относится к устройству, используемому для приема сигналов вибрации в акустическом преобразователе 220. В некоторых вариантах осуществления материалы и размеры множества вибрационных диафрагм в вибрационном узле 230 могут быть разными или одинаковыми. Например, первая вибрационная диафрагма 2311 может быть выполнена из нейлона, а вторая вибрационная диафрагма 2312 может быть выполнена из материалов EPTFE. Радиус третьей вибрационной диафрагмы 2313 может быть больше, чем радиус первой вибрационной диафрагмы 2311 и радиус второй вибрационной диафрагмы 2312.In some embodiments, the implementation of the vibrating diaphragm may be made in the form of a thin structure, similar to the diaphragm, which allows air to pass through. In some embodiments, the vibration diaphragm may be a breathable diaphragm. The vibration diaphragm may be air-permeable, so the vibration signals may cause the vibration assembly 230 to vibrate, and the vibration signals may further penetrate the air-permeable diaphragm and be received by the acoustic transducer, thereby increasing the degree of sensitivity in the target frequency range. In some embodiments, the vibratory diaphragm material may be a material capable of generating elastic deformation within a certain range. In particular, the diaphragm may be made from at least one or more of the following materials: polytetrafluoroethylene (PTFE), expanded polytetrafluoroethylene (EPTFE), polyethersulfone (PES), polyvinylidene fluoride (PVDF), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PETE), nylon , nitrocellulose (NC) and mixed cellulose (MCE), etc. or their combination. In some embodiments, the vibratory diaphragm and the weight block may be connected by clamping, gluing, or integrated formation, etc., and no limitation is made herein. In some embodiments, the thickness of the vibrating diaphragm may range from 0.05 µm to 100 µm. In particular, the thickness of the vibration diaphragm may be related to the material of the vibration. For example, if the vibration diaphragm includes expanded polytetrafluoroethylene (EPTFE), the thickness of the vibration diaphragm may be in the range of 0.5 µm to 100 µm. Preferably, the thickness of the EPTFE diaphragm may be in the range of 1 µm to 10 µm, such as 2 µm, 5 µm, 7 µm, etc. In some embodiments, the minimum permeability of the EPTFE diaphragm may preferably be no less than 10 L/h to ensure good breathability. At the same time, the EPTFE diaphragm additionally provides a certain degree of water tightness to protect the internal components. In some embodiments, other breathable materials may also be selected whose modulus of elasticity is 1 GPa~10 GPa, or 1/10 or 1% of the modulus of elasticity of the sensing element 222 in the acoustic transducer 220, which are not listed here. The sensing element refers to a device used to receive vibration signals in the acoustic transducer 220. In some embodiments, the materials and dimensions of the plurality of vibration diaphragms in the vibration assembly 230 may be different or the same. For example, the first vibrating diaphragm 2311 may be made of nylon and the second vibrating diaphragm 2312 may be made of EPTFE materials. The radius of the third vibration diaphragm 2313 may be greater than the radius of the first vibration diaphragm 2311 and the radius of the second vibration diaphragm 2312.

В некоторых вариантах осуществления, когда вибрационная диафрагма выполнена таким образом, чтобы быть воздухонепроницаемой, вибрационная диафрагма может быть полимерной пленкой, такой как пленка из полиуретанов, эпоксидных смол, акрилов и т.д., или вибрационная диафрагма может быть металлической пленкой, такой как пленка из меди, алюминия, олова или других сплавов и композиционная пленка. В некоторых вариантах осуществления вибрационная диафрагма может быть дополнительно получена посредством обработки вышеупомянутой воздухопроницаемой диафрагмы (например, закрытия дыхательных отверстий).In some embodiments, when the vibration diaphragm is designed to be airtight, the vibration diaphragm may be a polymeric film such as a film of polyurethanes, epoxies, acrylics, etc., or the vibration diaphragm may be a metal film such as a film copper, aluminium, tin or other alloys and composite film. In some embodiments, the implementation of the vibrating diaphragm can be further obtained by processing the aforementioned breathable diaphragm (for example, closing the breathing holes).

В некоторых вариантах осуществления вибрационная диафрагма может представлять собой тонкую пленку со сквозными отверстиями. В частности, апертура сквозных отверстий может находиться в диапазоне от 0,01 мкм до 10 мкм. Предпочтительно отверстие сквозных отверстий может находиться в диапазоне от 0,1 мкм до 5 мкм, например, 0,2 мкм, 0,5 мкм, 0,8 мкм, 1 мкм, 2 мкм и т.д. В некоторых вариантах осуществления диаметры сквозных отверстий в множестве вибрационных диафрагм вибрационного узла 230 могут быть одинаковыми или разными, и диаметры сквозных отверстий в одной вибрационной диафрагме также могут быть одинаковыми или разными. В некоторых вариантах реализации апертура сквозных отверстий может быть больше 5 мкм. Когда апертура больше 5 мкм, другие материалы (такие как силикон и т.д.) могут быть нанесены на вибрационную диафрагму для покрытия части сквозного отверстия или части сквозного отверстия при условии, что это не влияет на воздухопроницаемость.In some embodiments, the implementation of the vibrating diaphragm may be a thin film with through holes. In particular, the aperture of the through holes may be in the range of 0.01 µm to 10 µm. Preferably, the opening of the through holes may be in the range of 0.1 µm to 5 µm, such as 0.2 µm, 0.5 µm, 0.8 µm, 1 µm, 2 µm, etc. In some embodiments, the diameters of the through holes in the plurality of vibrating diaphragms of the vibrating assembly 230 may be the same or different, and the diameters of the through holes in a single vibrating diaphragm may also be the same or different. In some embodiments, the aperture of the through holes may be greater than 5 microns. When the aperture is larger than 5 µm, other materials (such as silicone, etc.) may be applied to the vibrating diaphragm to cover the through hole part or the through hole part, as long as the air permeability is not affected.

В некоторых вариантах осуществления материал весовых блоков может представлять собой один или несколько сплавов меди, олова или других сплавов и их композиционных материалов. В некоторых вариантах датчик 200 вибрации может применяться в конструкции МЭМС-устройства. В процессе устройства МЭМС вибрационная диафрагма может быть выполнена из однослойного материала вдоль направления толщины вибрационной диафрагмы, такого как Si, SiO2, SiNx, SiC и т.д., или может быть выполнена из двухслойного материала или более многослойного композиционного материала, такой как Si/SiO2, SiO2/Si, Si/SiNx, SiNx/Si/SiO2 и т.д. Весовой блок может быть выполнен из однослойного материала, такого как Si, Cu, и т.д., или весовой блок может быть выполнен из двухслойного или многослойного композиционного материала, такого как Si/SiO2, SiO2/Si, Si/SiNx, SiNx/Si/SiO2 и т.д.In some embodiments, the material of the weight blocks may be one or more alloys of copper, tin, or other alloys and their composite materials. In some embodiments, the vibration sensor 200 may be used in the construction of a MEMS device. In the MEMS device process, the vibrating diaphragm may be made of a single layer material along the thickness direction of the vibrating diaphragm, such as Si, SiO 2 , SiN x , SiC, etc., or may be made of a two-layer material or a more multilayer composite material, such as Si/SiO 2 , SiO 2 /Si, Si/SiN x , SiN x /Si/SiO 2 etc. The weight block may be made of a single layer material such as Si, Cu, etc., or the weight block may be made of a two layer or multilayer composite material such as Si/SiO 2 , SiO 2 /Si, Si/SiN x , SiN x /Si/SiO 2 etc.

В некоторых вариантах осуществления вибрационный узел 230 может дополнительно включать в себя опорную структуру 233, которая используется для поддержки одной или нескольких групп вибрационных диафрагм и весовых блоков. Опорная структура 233 может быть физически соединена с акустическим преобразователем 220 (например, оболочечной структурой 210), и одна или несколько групп вибрационных диафрагм и весовых блоков могут быть соединены с опорной структурой 233. В частности, опорная структура 233 и оболочечная структура 210 могут быть физически соединены. Способ физического соединения может включать в себя зажим, склеивание или интегрированное формование и т.д. В некоторых вариантах осуществления опорная структура 233 и оболочечная структура 210 могут быть предпочтительно соединены путем склеивания, и связующий материал может включать в себя, но без ограничений, эпоксидный клей и силикагель.In some embodiments, vibratory assembly 230 may further include a support structure 233 that is used to support one or more sets of vibrating diaphragms and weight blocks. Support structure 233 may be physically coupled to acoustic transducer 220 (e.g., shell structure 210), and one or more sets of vibrating diaphragms and weight blocks may be coupled to support structure 233. In particular, support structure 233 and shell structure 210 may be physically connected. The physical connection method may include clamping, gluing or integral molding, etc. In some embodiments, the support structure 233 and the shell structure 210 may preferably be bonded together, and the bonding material may include, but is not limited to, epoxy and silica gel.

В некоторых вариантах осуществления опорная структура может быть дополнительно соединена с опорной структурой 233 для получения фиксированной опоры для управления расстояниями между соседними вибрационными диафрагмами, тем самым обеспечивая эффект передачи сигналов вибрации.In some embodiments, the support structure may be further connected to the support structure 233 to provide a fixed support to control the distances between adjacent vibration diaphragms, thereby providing a vibration signaling effect.

На фиг. 4 показано схематичное представление, иллюстрирующее вибрационный узел согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия.In FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a vibration assembly according to some embodiments of the present disclosure.

Обращаясь к фиг. 2 и фиг. 4, в некоторых вариантах осуществления одна или несколько групп вибрационных диафрагм и весовых блоков вибрационного узла могут быть расположены в пространстве, окруженном опорной структурой 233, и физически соединены с опорной структурой 233. В частности, способ физического соединения может включать в себя зажим, склеивание и т.д. Предпочтительно способ физического соединения может включать в себя склеивание, и связующий материал может включать в себя, но не ограничиваться этим, эпоксидный клей и силикагель. В некоторых вариантах осуществления опорная структура 233 может представлять собой полую трубчатую структуру с отверстиями на обоих концах, и поперечное сечение трубчатой структуры может иметь прямоугольную, треугольную, круглую или другую форму. В некоторых вариантах осуществления площади поперечного сечения трубчатой структуры в разных местах могут быть одинаковыми или могут быть разными. Например, конец трубчатой структуры рядом с акустическим преобразователем 220 может иметь большую площадь поперечного сечения. В некоторых вариантах осуществления одна группа вибрационных диафрагм и весовых блоков в вибрационном узле 230 может быть установлена в отверстии опорной структуры 233.Referring to FIG. 2 and FIG. 4, in some embodiments, one or more groups of vibration diaphragms and weight blocks of the vibration assembly may be located in the space surrounded by the support structure 233 and physically connected to the support structure 233. In particular, the physical connection method may include clamping, gluing, and etc. Preferably, the physical bonding method may include bonding, and the bonding material may include, but is not limited to, epoxy adhesive and silica gel. In some embodiments, the support structure 233 may be a hollow tubular structure with holes at both ends, and the cross section of the tubular structure may be rectangular, triangular, circular, or other shape. In some embodiments, the cross-sectional areas of the tubular structure at different locations may be the same or may be different. For example, the end of the tubular structure near the acoustic transducer 220 may have a large cross-sectional area. In some embodiments, one set of vibrating diaphragms and weight blocks in vibrating assembly 230 may be installed in an opening in support structure 233.

В некоторых вариантах осуществления вибрационная диафрагма может быть расположена на внутренней стенке опорной структуры 233 или встроена в опорную структуру 233. В некоторых вариантах осуществления вибрационная диафрагма может вибрировать в пространстве внутри опорной структуры 233 и может полностью блокировать открытый конец опорной структуры, то есть площадь вибрационной диафрагмы может быть больше или равна площади отверстия опорной структуры, поэтому воздушная вибрация (например, звуковые волны) во внешней среде способна проходить через вибрационную диафрагму по возможности полностью, и тогда звукоприемное устройство 221 может улавливать вибрации, тем самым эффективно повышая качество восприятия звука.In some embodiments, the vibratory diaphragm may be located on the inner wall of the support structure 233 or embedded in the support structure 233. In some embodiments, the vibratory diaphragm may vibrate in space within the support structure 233 and may completely block the open end of the support structure, i.e., the area of the vibrating diaphragm may be greater than or equal to the opening area of the support structure, so that the air vibration (for example, sound waves) in the external environment is able to pass through the vibration diaphragm as completely as possible, and then the sound pickup device 221 can pick up vibrations, thereby effectively improving the quality of sound perception.

В некоторых вариантах осуществления опорная структура 233 может быть выполнена из воздухонепроницаемого материала. В процессе передачи сигналов вибрации в воздухе опорная структура 233, выполненная из воздухонепроницаемого материала, может вызывать изменения звукового давления (или колебания воздуха) внутри опорной структуры 233, поэтому внутренние вибрационные сигналы опорной структуры 233 могут передаваться в акустический преобразователь 220 через звукоприемное отверстие 211 и не выходить наружу через опорную структуру 233, тем самым обеспечивая силу звукового давления и повышая эффект передачи. В некоторых вариантах осуществления опорная структура 233 может включать в себя, без ограничений, один или более металлов, сплавов (таких как алюминиевый сплав, хромомолибденовая сталь, кашемировый сплав, магниевый сплав, титановый сплав, магниево-литиевый сплав, никелевый сплав и т.д.), термореактивную пластмассу, пузырчатый материал, пену и т.д.In some embodiments, the implementation of the support structure 233 may be made of airtight material. In the process of transmitting vibration signals in air, the support structure 233 made of airtight material may cause changes in sound pressure (or air vibration) inside the support structure 233, so the internal vibration signals of the support structure 233 can be transmitted to the acoustic transducer 220 through the sound receiving hole 211 and not out through the support structure 233, thereby providing the sound pressure force and enhancing the transmission effect. In some embodiments, support structure 233 may include, without limitation, one or more metals, alloys (such as aluminum alloy, chromium molybdenum steel, cashmere alloy, magnesium alloy, titanium alloy, magnesium lithium alloy, nickel alloy, etc. .), thermoset plastic, bubble wrap, foam, etc.

Обращаясь к фиг. 4, в некоторых вариантах осуществления в направлении вибрации вибрационной диафрагмы площадь проекции весового блока может быть расположена в пределах площади проекции вибрационной диафрагмы, то есть в параллельном направлении поверхности весового блока, соединенного с вибрационной диафрагмой (то есть перпендикулярно направлению вибрации), площадь поперечного сечения весового блока может быть меньше площади поперечного сечения вибрационной диафрагмы. Совместно со ссылкой на фиг. 2, например, первый весовой блок 2321 может быть расположен в пределах площади проекции первой вибрационной диафрагмы 2311; второй весовой блок 2322 может быть расположен в пределах площади проекции второй вибрационной диафрагмы 2312, и третий весовой блок 2323 может быть расположен в пределах площади проекции третьей вибрационной диафрагмы 2313. При условии, что площадь поперечного сечения весовой блока меньше, чем площадь поперечного сечения вибрационной диафрагмы, весовой блок не может мешать вибрации вибрационной диафрагмы.Referring to FIG. 4, in some embodiments, in the direction of vibration of the vibration diaphragm, the projection area of the weight block may be located within the projection area of the vibration diaphragm, that is, in a parallel direction to the surface of the weight block connected to the vibration diaphragm (i.e., perpendicular to the direction of vibration), the cross-sectional area of the weight block may be smaller than the cross-sectional area of the vibrating diaphragm. Together with reference to FIG. 2, for example, the first weight block 2321 may be located within the projection area of the first vibration diaphragm 2311; the second weight block 2322 may be located within the projection area of the second vibration diaphragm 2312, and the third weight block 2323 may be located within the projection area of the third vibration diaphragm 2313. Provided that the cross-sectional area of the weight block is less than the cross-sectional area of the vibration diaphragm , the weight block cannot interfere with the vibration of the vibrating diaphragm.

В некоторых вариантах осуществления в направлении, перпендикулярном поверхности весового блока, соединенного с вибрационной диафрагмой (то есть перпендикулярном направлению вибрации), площадь проекции весового блока и площадь проекции опорной структуры могут не перекрываются, тем самым избегая вибраций вибрационной диафрагмы и весового блока, ограничиваемых опорной структурой 233.In some embodiments, in a direction perpendicular to the surface of the weight block coupled to the vibration diaphragm (i.e., perpendicular to the direction of vibration), the projection area of the weight block and the projection area of the support structure may not overlap, thereby avoiding the vibration of the vibration diaphragm and the weight block being constrained by the support structure. 233.

В некоторых вариантах осуществления форма вибрационной диафрагмы может включать в себя круг, прямоугольник, треугольник или неправильную форму и т.д. В некоторых вариантах осуществления вибрационная диафрагма может иметь форму, соответствующую формам опорной структуры или трубки, что не ограничивается настоящим раскрытием. В некоторых вариантах осуществления весовой блок может иметь форму цилиндра, усеченного конуса, круглого конуса, куба, треугольника и т.д., и размер и материал весового блока можно найти в другом месте настоящего раскрытия, что не ограничивается настоящим раскрытием.In some embodiments, the shape of the vibrating diaphragm may include a circle, rectangle, triangle, or irregular shape, etc. In some embodiments, the implementation of the vibrating diaphragm may be shaped to match the shapes of the support structure or tube, which is not limited to the present disclosure. In some embodiments, the weight block may be in the form of a cylinder, truncated cone, round cone, cube, triangle, etc., and the size and material of the weight block can be found elsewhere in this disclosure, which is not limited to this disclosure.

В некоторых вариантах осуществления, когда весовой блок или вибрационная диафрагма имеют круглый внешний контур, весовой блок может быть размещен так, чтобы иметь общий центр с вибрационной диафрагмой. Когда весовой блок, имеющий общий центр с вибрационной диафрагмой, вибрирует, кинетическая энергия может равномерно рассеиваться на вибрационной диафрагме, поэтому вибрационная диафрагма может лучше реагировать на вибрацию. В некоторых вариантах осуществления весовой блок может быть выполнен в других положениях вибрационной диафрагмы, таких как эксцентричное положение. Эксцентричное положение означает, что весовой блок расположен так, что его центр не совпадает с центром вибрационной диафрагмы. Предпочтительно, чтобы эксцентричное расстояние между весовым блоком и вибрационной диафрагмой не превышало 50 мкм. В некоторых вариантах осуществления резонансные частоты одной или нескольких групп вибрационных диафрагм и весовых блоков могут быть меньше резонансной частоты акустического преобразователя, поэтому степень чувствительности датчика вибрации в одном или нескольких целевых частотных диапазонах может быть больше, чем степень чувствительности акустического преобразователя. В некоторых вариантах осуществления зависимость резонансной частоты от степени чувствительности вибрационной диафрагмы и весового блока и акустического преобразователя может быть представлена на графике кривой частотного резонанса датчика вибрации на фиг. 5.In some embodiments, when the weight block or vibrating diaphragm has a circular outer contour, the weight block may be placed to be centered on the vibrating diaphragm. When the weight block having a common center with the vibration diaphragm vibrates, the kinetic energy can be evenly dissipated on the vibration diaphragm, so the vibration diaphragm can better respond to the vibration. In some embodiments, the implementation of the weight block can be performed in other positions of the vibrating diaphragm, such as an eccentric position. An eccentric position means that the weight block is located so that its center does not coincide with the center of the vibrating diaphragm. Preferably, the eccentric distance between the weight block and the vibrating diaphragm should not exceed 50 µm. In some embodiments, the resonant frequencies of one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks may be less than the resonant frequency of the acoustic transducer, so the degree of sensitivity of the vibration sensor in one or more target frequency bands may be greater than the degree of sensitivity of the acoustic transducer. In some embodiments, the dependence of the resonant frequency on the degree of sensitivity of the vibrating diaphragm and the weight block and the acoustic transducer can be plotted on the frequency resonance curve of the vibration sensor in FIG. 5.

В частности, в некоторых вариантах осуществления резонансные частоты множества групп весовых блоков и вибрационных диафрагм могут быть на 1 кГц ~ 10 кГц, например, на 2 кГц, 3 кГц, 5 кГц или 7,5 кГц и т.д. ниже, чем резонансная частота акустического преобразователя для того, чтобы можно было повысить общую степень чувствительности датчика вибрации. В некоторых вариантах осуществления, когда акустический преобразователь представляет собой микрофон воздушной звукопроводимости в вышеупомянутых вариантах осуществления, множество групп весовых блоков и вибрационных диафрагм может быть выполнено таким образом, чтобы степень чувствительности датчика вибрации была больше, чем степень чувствительности акустического преобразователя в одном или нескольких целевых диапазонах частот. Резонансные частоты одной или нескольких целевых диапазонов частот могут быть настроены на 1–10 кГц ниже, чем резонансная частота микрофона воздушной звукопроводимости. В частности, резонансные частоты множества групп весовых блоков и вибрационных диафрагм могут быть на 1,5 кГц, 2 кГц, 3 кГц или 5 кГц и т.д. ниже, чем резонансная частота микрофона воздушной звукопроводимости.In particular, in some embodiments, the resonant frequencies of a plurality of groups of weight blocks and vibrating diaphragms may be at 1 kHz ~ 10 kHz, such as at 2 kHz, 3 kHz, 5 kHz, or 7.5 kHz, etc. lower than the resonant frequency of the acoustic transducer so that the overall sensitivity of the vibration sensor can be increased. In some embodiments, when the acoustic transducer is an air conduction microphone in the above embodiments, the plurality of weight block groups and vibration diaphragms may be configured such that the degree of sensitivity of the vibration sensor is greater than the degree of sensitivity of the acoustic transducer in one or more target ranges. frequencies. The resonant frequencies of one or more target frequency bands can be tuned 1-10 kHz lower than the resonant frequency of the air conduction microphone. In particular, the resonant frequencies of the plurality of groups of weight blocks and vibrating diaphragms may be at 1.5 kHz, 2 kHz, 3 kHz, or 5 kHz, etc. lower than the resonant frequency of an air conduction microphone.

На фиг. 5 показаны амплитудно-частотные характеристики датчика вибрации согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия.In FIG. 5 shows the frequency response of a vibration sensor according to some embodiments of the present disclosure.

Как показано на фиг. 5, в некоторых вариантах осуществления амплитудно-частотная характеристика датчика вибрации при воздействии одной или нескольких групп вибрационных диафрагм и весовых блоков может иметь множество резонансных пиков. На фигуре f1, f2 и f3 – резонансные пики групп весовых блоков и вибрационных диафрагм, f0 – резонансный пик акустического преобразователя. В некоторых вариантах осуществления каждая из одной или нескольких групп вибрационных диафрагм и весовых блоков соответствует целевому диапазону частот из одного или нескольких различных целевых диапазонов частот, в результате чего степень чувствительности датчика вибрации в соответствующей целевой полосе частот становится больше, чем степень чувствительности акустического преобразователя. На фигуре сплошная линия представляет собой амплитудно-частотную характеристику 500 датчика вибрации после добавления групп весовых блоков и вибрационных диафрагм. После добавления одной или нескольких групп вибрационных диафрагм и весовых блоков, чьи резонансные частоты меньше резонансной частоты акустического преобразователя, можно, соответственно, добавить один или несколько резонансных пиков датчика вибрации.As shown in FIG. 5, in some embodiments, the frequency response of a vibration sensor when exposed to one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks may have multiple resonant peaks. On the figure f 1 , f 2 and f 3 are the resonant peaks of groups of weight blocks and vibrating diaphragms, f 0 is the resonant peak of the acoustic transducer. In some embodiments, each of one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks corresponds to a target frequency range from one or more different target frequency ranges, such that the sensitivity of the vibration sensor in the corresponding target frequency band becomes greater than the sensitivity of the acoustic transducer. In the figure, the solid line represents the frequency response 500 of the vibration sensor after the weight block groups and vibration diaphragms have been added. After adding one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks whose resonant frequencies are less than the resonant frequency of the acoustic transducer, one or more resonant peaks of the vibration sensor can be added, respectively.

На фигуре видно, что амплитудно-частотная характеристика 500 датчика вибрации имеет 4 резонансных пика, и степень чувствительности датчика вибрации по меньшей мере увеличилась на ΔS по сравнению с акустическим преобразователем. В то же время амплитудно-частотная характеристика акустического преобразователя (то есть кривая, на которой находится резонансный пик) дополнительно показывает, что вибрационный датчик имеет более высокую степень чувствительности в полосе частот f1 ~f3 и ширина полосы частот вибрационного датчика с высокой степенью чувствительности увеличивается за счет вибрационных диафрагм и весовых блоков, что позволяет вибрационному датчику более чувствительно принимать вибрационные сигналы в большем диапазоне частот. По сравнению со способом добавления множества групп акустических преобразователей с разными резонансными пиками для увеличения диапазона принимаемой частоты, способ добавления вибрационных диафрагм и весовых блоков позволяет уменьшить общий объем устройства, снизить стоимость и сделать его более мощным на основе более высокой интеграции.It can be seen from the figure that the frequency response of the vibration sensor 500 has 4 resonant peaks, and the degree of sensitivity of the vibration sensor has at least increased by ΔS compared to the acoustic transducer. At the same time, the frequency response of the acoustic transducer (that is, the curve on which the resonant peak is located) additionally shows that the vibration sensor has a higher degree of sensitivity in the frequency band f 1 ~f 3 and the bandwidth of the high sensitivity vibration sensor is increased by vibration diaphragms and weight blocks, which allows the vibration sensor to more sensitively receive vibration signals over a larger frequency range. Compared with the method of adding multiple groups of acoustic transducers with different resonant peaks to increase the received frequency range, the method of adding vibrating diaphragms and weight blocks can reduce the overall volume of the device, reduce the cost, and make it more powerful based on higher integration.

Например, 3 группы вибрационных диафрагм и весовых блоков на фиг. 4 можно взять в качестве примера. Соответствующие резонансные частоты резонансных пиков 3-х групп вибрационных диафрагм f1, f2 и f3 могут составлять 1,5 кГц, 2 кГц и 2,5 кГц. В некоторых вариантах осуществления с помощью этой настройки датчик вибрации может достичь лучшей способности улавливать звук, в частности, может лучше получать звуковую информацию в соответствующем частотном диапазоне голосов.For example, the 3 groups of vibrating diaphragms and weight blocks in FIG. 4 can be taken as an example. The respective resonant frequencies of the resonant peaks of the 3 groups of vibrating diaphragms f 1 , f 2 and f 3 can be 1.5 kHz, 2 kHz and 2.5 kHz. In some embodiments, with this setting, the vibration sensor can achieve a better ability to pick up sound, in particular, can better receive audio information in the corresponding frequency range of voices.

В некоторых вариантах осуществления резонансные частоты одной или нескольких групп вибрационных диафрагм и весовых блоков могут быть связаны с параметрами вибрационных диафрагм и/или весовых блоков. Параметры могут включать в себя модуль упругости вибрационной диафрагмы, объем полости, образованной между вибрационной диафрагмой и весовым блоком, радиус весового блока, по меньшей мере одно из: высоты или плотности весового блока. В некоторых вариантах осуществления зависимость между резонансной частотой и степенью чувствительности множества групп вибрационных диафрагм и весовых блоков может быть выражена как:In some embodiments, the implementation of the resonant frequencies of one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks can be associated with the parameters of the vibrating diaphragms and/or weight blocks. The parameters may include modulus of elasticity of the vibratory diaphragm, the volume of the cavity formed between the vibratory diaphragm and the weight block, the radius of the weight block, at least one of the height or density of the weight block. In some embodiments, the relationship between the resonant frequency and the degree of sensitivity of a plurality of groups of vibrating diaphragms and weight blocks can be expressed as:

(S,f) = g(Kfilm, Kfoam, Vcavity, Rm, hm, ρm) …(1)(S,f) = g(K film , K foam , V cavity , R m , h m , ρ m ) …(1)

где S – степень чувствительности вибрационного датчика после настройки вибрационного узла, f – резонансная частота вибрационного узла, Kfilm – обозначает жесткость вибрационной диафрагмы, Kfoam – жесткость опорной структуры, Vcavity – объем полости, Rm – радиус весового блока, hm – высота весового блока, и ρm – плотность весового блока. Объем полости представляет собой объем пространства, образованного между чувствительным элементом 222 на звукоприемном устройстве 221 и вибрационной диафрагмой вибрационного узла 230, ближайшей к чувствительному элементу 222 (такой как первая вибрационная диафрагма 2311 на фиг. 2).where S is the degree of sensitivity of the vibration sensor after tuning the vibration unit, f is the resonant frequency of the vibration unit, K film is the rigidity of the vibration diaphragm, K foam is the rigidity of the support structure, V cavity is the volume of the cavity, R m is the radius of the weight block, h m is the height of the weight block, and ρ m is the density of the weight block. The cavity volume is the volume of space formed between the sensing element 222 on the sound receiver 221 and the vibrating diaphragm of the vibrating assembly 230 closest to the sensing element 222 (such as the first vibrating diaphragm 2311 in FIG. 2).

В частности, в некоторых вариантах осуществления степень чувствительности S уменьшается с увеличением жесткости Kfilm диафрагмы и уменьшается с увеличением жесткости опорной структуры. С увеличением объема Vcavity полости, S сначала увеличивается, а затем уменьшается; с увеличением радиуса Rm весовых блоков, S сначала увеличивается, а затем уменьшается; кроме того, S уменьшается с увеличением высоты весового блока hm и увеличением плотности ρm весового блока. В некоторых вариантах осуществления значение степени чувствительности и резонансной частоты можно регулировать, регулируя жесткость вибрационной диафрагмы, объем полости, а также материал и размер весового блока.In particular, in some embodiments, the implementation of the degree of sensitivity S decreases with increasing rigidity K film of the diaphragm and decreases with increasing rigidity of the support structure. With an increase in the volume V cavity of the cavity, S first increases and then decreases; with increasing radius R m of the weight blocks, S first increases and then decreases; in addition, S decreases with an increase in the height of the weight block h m and an increase in the density ρ m of the weight block. In some embodiments, the value of the degree of sensitivity and resonant frequency can be adjusted by adjusting the stiffness of the vibrating diaphragm, the volume of the cavity, and the material and size of the weight block.

На фиг. 6 показано схематичное представление датчика вибрации согласно некоторым вариантам осуществления настоящего раскрытия.In FIG. 6 is a schematic representation of a vibration sensor according to some embodiments of the present disclosure.

В некоторых вариантах осуществления одна или несколько групп вибрационных диафрагм и весовых блоков датчика 600 вибрации могут быть расположены параллельно радиальному сечению (то есть перпендикулярно направлению вибрации) в звукоприемном отверстии. Как показано на фиг. 6, в некоторых вариантах осуществления трубка 611 может быть установлена в звукоприемном отверстии. Вибрационная диафрагма и весовой блок могут включать в себя первую вибрационную диафрагму 6311, вторую вибрационную диафрагму 6212, первый весовой блок 6321 и второй весовой блок 6322, расположенный параллельно радиальному участку звукоприемного отверстия в звукоприемном отверстии. В некоторых вариантах осуществления трубка 611 может быть выполнена из воздухонепроницаемого материала, и роль трубки 611 может быть аналогична опорной структуры 233 в датчике вибрации 200. При расчете степени чувствительности и резонансной частоты вибрационного узла, жесткость материала трубки 611 может быть принята за жесткость Kfoam опорной структуры. В некоторых вариантах осуществления, чтобы обеспечить свободные колебания весового блока, весовой блок не контактирует с внутренней стенкой звукоприемного отверстия или трубкой 611. Следует отметить, что конфигурация трубки 611 является лишь конкретным вариантом осуществления, и не ограничивает объем настоящего раскрытия. Например, в некоторых вариантах осуществления может быть не предусмотрена трубка 611. Одна или несколько групп вибрационных диафрагм и весовых блоков могут быть непосредственно соединены со звукоприемником, или опорная структура может быть выполнена в звукоприемном отверстии и поддерживать одну или несколько групп вибрационных диафрагм и весовых блоков.In some embodiments, one or more groups of vibration diaphragms and weight blocks of the vibration sensor 600 may be located parallel to the radial section (ie, perpendicular to the direction of vibration) in the sound opening. As shown in FIG. 6, in some embodiments, tube 611 may be installed in the sound receiving opening. The vibrating diaphragm and weight block may include a first vibrating diaphragm 6311, a second vibrating diaphragm 6212, a first weight block 6321, and a second weight block 6322 disposed parallel to a radial portion of the sound receiving hole in the sound receiving hole. In some embodiments, the tube 611 may be made of an airtight material, and the role of the tube 611 may be similar to the support structure 233 in the vibration sensor 200. When calculating the degree of sensitivity and resonant frequency of the vibration assembly, the stiffness of the material of the tube 611 may be taken as the stiffness of the K foam of the support structures. In some embodiments, to allow the weight block to oscillate freely, the weight block does not contact the inner wall of the sound opening or tube 611. It should be noted that the configuration of tube 611 is only a specific embodiment, and does not limit the scope of the present disclosure. For example, tube 611 may not be provided in some embodiments. One or more sets of vibrating diaphragms and weight blocks may be directly connected to the sound receiver, or a support structure may be provided in the sound receiving opening and support one or more sets of vibrating diaphragms and weight blocks.

В некоторых вариантах осуществления первый весовой блок 6321 и второй весовой блок 6322 могут вибрировать в ответ на вибрацию внешней среды и одновременно создавать резонанс. Резонанс, создаваемый первой вибрационной диафрагмой 6311, второй вибрационной диафрагмой 6312 и первым весовым блоком 6321, вторым весовым блоком 6322 вместе с внешними вибрационными сигналами может передаваться в акустический датчик 620 через трубку 611, тем самым обеспечивая процесс преобразования сигналов вибрации после их усиления в одном или нескольких целевых диапазонах частот в электрические сигналы. Следует отметить, что две группы вибрационных диафрагм и весовых блоков, показанные на фиг. 6, служат только для иллюстрации, которая не ограничивает объем защиты настоящего раскрытия. Например, можно быть одна группа, три группы или другое количество групп вибрационных диафрагм и весовых блоков.In some embodiments, the implementation of the first weight block 6321 and the second weight block 6322 can vibrate in response to the vibration of the external environment and simultaneously create resonance. The resonance created by the first vibrating diaphragm 6311, the second vibrating diaphragm 6312 and the first weight block 6321, the second weight block 6322, together with external vibration signals, can be transmitted to the acoustic sensor 620 through the tube 611, thereby allowing the process of converting the vibration signals after they are amplified in one or multiple target frequency ranges in electrical signals. It should be noted that the two groups of vibrating diaphragms and weight blocks shown in FIG. 6 are for illustration only and do not limit the protection scope of the present disclosure. For example, there may be one group, three groups, or another number of groups of vibrating diaphragms and weight blocks.

В некоторых вариантах осуществления настоящего раскрытия может быть дополнительно предусмотрено устройство для ввода звука, которое в вышеупомянутых вариантах осуществления включает в себя датчик вибрации. Звук может улавливаться датчиком вибрации и преобразовываться в электрические сигналы для дальнейшей обработки.In some embodiments of the present disclosure, an audio input device may be further provided, which in the above embodiments includes a vibration sensor. Sound can be picked up by a vibration sensor and converted into electrical signals for further processing.

Таким образом, после описания основных концепций специалистам в данной области техники после прочтения этого подробного раскрытия может быть очевидно, что предыдущее подробное раскрытие предназначено для представления только в качестве примера и не является ограничивающим. Возможны различные изменения, улучшения и модификации, предназначенные для специалистов в данной области техники, хотя это прямо не указано в данном документе. Предполагается, что эти изменения, усовершенствования и модификации предусмотрены настоящим раскрытием и находятся в пределах сущности и объема иллюстративных вариантов осуществления настоящего раскрытия.Thus, after describing the basic concepts to those skilled in the art upon reading this detailed disclosure, it may be apparent that the foregoing detailed disclosure is intended to be by way of example only and is not limiting. There are various changes, improvements and modifications intended for those skilled in the art, although this is not expressly stated in this document. These changes, improvements and modifications are intended to be contemplated by the present disclosure and are within the spirit and scope of the illustrative embodiments of the present disclosure.

Более того, для описания вариантов осуществления настоящего раскрытия использовалась определенная терминология. Например, термины «один вариант осуществления», «вариант осуществления» и/или «некоторые варианты осуществления» означают, что конкретный признак, структура или характеристика, описанные в связи с вариантом осуществления, включены по меньшей мере в один вариант осуществления настоящего раскрытия. Таким образом, следует подчеркнуть и принять во внимание, что две или более ссылок на «вариант осуществления», «один вариант осуществления» или «альтернативный вариант осуществления» в различных частях настоящего описания не обязательно все относятся к одному и тому же варианту осуществления. Кроме того, конкретные признаки, структуры или характеристики могут быть объединены в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего раскрытия.Moreover, certain terminology has been used to describe embodiments of the present disclosure. For example, the terms "one embodiment", "an embodiment", and/or "some embodiments" mean that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with an embodiment is included in at least one embodiment of the present disclosure. Thus, it should be emphasized and appreciated that two or more references to "an embodiment", "one embodiment" or "alternative embodiment" in various parts of this specification do not necessarily all refer to the same embodiment. In addition, specific features, structures, or characteristics may be combined in accordance with one or more embodiments of the present disclosure.

Кроме того, специалисту в данной области техники будет понятно, что аспекты настоящего раскрытия могут быть проиллюстрированы и описаны в данном документе в любом из ряда патентоспособных классов или контекстов, включая любой новый и полезный процесс, машину, производство или состав вещества или любое новое и полезное их усовершенствование. Соответственно, аспекты настоящего раскрытия могут быть реализованы с помощью полностью аппаратных средств, полностью программного обеспечения (включая аппаратно-программное обеспечение, резидентное программное обеспечение, микрокод и т.д.) или объединения программной и аппаратной реализаций, которые обобщенно могут упоминаться в данном документе как «блок», «модуль», «механизм», «блок», «компонент» или «система». Кроме того, аспекты настоящего раскрытия могут принимать форму компьютерного программного продукта, воплощенного в одном или нескольких машиночитаемых носителях информации, на которых воплощен машиночитаемый программный код.In addition, those skilled in the art will appreciate that aspects of the present disclosure may be illustrated and described herein in any of a number of patentable classes or contexts, including any new and useful process, machine, manufacture, or composition of matter, or any new and useful their improvement. Accordingly, aspects of the present disclosure may be implemented entirely in hardware, entirely in software (including firmware, resident software, microcode, etc.), or a combination of software and hardware implementations, which may be collectively referred to herein as "unit", "module", "mechanism", "unit", "component", or "system". In addition, aspects of the present disclosure may take the form of a computer program product embodied in one or more computer-readable storage media embodied in computer-readable program code.

Кроме того, приведенный порядок обработки элементов и последовательностей или использование чисел, букв или других обозначений, следовательно, не предназначен для ограничения заявленных процессов и способов каким-либо порядком, за исключением того, который может быть указан в формуле изобретения. Хотя в приведенном выше раскрытии на различных примерах обсуждается то, что в настоящее время считается множеством полезных вариантов осуществления настоящего раскрытия, следует понимать, что такие детали предназначены исключительно для этой цели, и что прилагаемая формула изобретения не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления, но, напротив, предназначены для охвата модификаций и эквивалентных устройств, которые находятся в пределах сущности и объема раскрытых вариантов осуществления. Например, хотя реализация различных компонентов, описанных выше, может быть воплощена в аппаратном устройстве, она может быть также реализована как чисто программное решение, например, установка на существующем сервере или мобильном устройстве.In addition, the order in which elements and sequences are processed, or the use of numbers, letters, or other designations, is therefore not intended to limit the claimed processes and methods in any order other than that which may be indicated in the claims. While the above disclosure discusses, by various examples, what is currently considered to be a variety of useful embodiments of the present disclosure, it should be understood that such details are for that purpose only, and that the appended claims are not limited to the disclosed embodiments, but rather, are intended to cover modifications and equivalent devices 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 as a pure software solution, such as installation on an existing server or mobile device.

Аналогичным образом, следует понимать, что в приведенном выше описании вариантов осуществления настоящего раскрытия различные признаки иногда сгруппированы вместе в одном варианте осуществления, фигуре или его описании с целью упрощения раскрытия, помогающего в понимании одного или более различных вариантов осуществления. Однако этот способ раскрытия не следует интерпретировать как отражающий намерение, согласно которому заявленный предмет изобретения требует большего количества признаков, чем это прямо указано в каждом пункте формулы изобретения. Скорее, заявленный предмет изобретения может состоять не только во всех признаках одного раскрытого выше варианта осуществления.Likewise, it should be understood that in the above description of embodiments of the present disclosure, various features are sometimes grouped together in a single embodiment, figure, or description thereof for the purpose of simplifying the disclosure to aid in understanding one or more of the various embodiments. However, this mode of disclosure should not be interpreted as reflecting the intent that the claimed subject matter requires more features than is expressly stated in each claim. Rather, the claimed subject matter may consist of more than just all of the features of one embodiment disclosed above.

В некоторых вариантах осуществления числа, выражающие количество или свойства, используемые для описания и утверждения определенных вариантов осуществления настоящей заявки, следует понимать как измененные в некоторых случаях термином «примерно», «приблизительно» или «по существу». Например, «приблизительно», «приблизительно» или «по существу» может означать отклонение ±1%, ±5%, ±10% или ±20% от описываемого значения, если не указано иное. Соответственно, в некоторых вариантах числовые параметры, указанные в письменном описании и прилагаемой формуле изобретения, являются приближенными значениями, которые могут варьироваться в зависимости от желаемых свойств, которые должны быть получены в конкретном варианте осуществления. В некоторых вариантах числовые параметры следует интерпретировать с учетом количества сообщаемых значащих цифр и путем применения обычных методов округления. Несмотря на то, что числовые диапазоны и параметры, определяющие широкий объем некоторых вариантов осуществления настоящей заявки, являются приблизительными, числовые значения, указанные в конкретных примерах, представлены настолько точно, насколько это практически возможно.In some embodiments, numbers expressing amounts or properties used to describe and approve certain embodiments of the present application should be understood to be modified in some instances by the term "about", "approximately", or "substantially". For example, "approximately", "approximately", or "substantially" may mean a deviation of ±1%, ±5%, ±10%, or ±20% of the described value, unless otherwise indicated. Accordingly, in some embodiments, the numerical parameters specified in the written description and the accompanying claims are approximate values that may vary depending on the desired properties to be obtained in a particular embodiment. In some embodiments, numerical parameters should be interpreted in terms of the number of significant digits reported and by applying normal rounding techniques. Although the numerical ranges and parameters that define the broad scope of some embodiments of the present application are approximate, the numerical values given in the specific examples are presented as accurately as practicable.

В заключение следует понимать, что варианты осуществления настоящей заявки, раскрытые в настоящем документе, иллюстрируют принципы вариантов осуществления настоящей заявки. Другие модификации, которые могут быть использованы, могут находиться в пределах объема заявки. Таким образом, в качестве примера, но не ограничения, альтернативные конфигурации вариантов осуществления настоящей заявки могут быть использованы в соответствии с идеями, изложенными в данном документе. Соответственно, варианты осуществления настоящей заявки не ограничиваются именно тем, что показано и описано.In conclusion, it should be understood that the embodiments of the present application disclosed herein illustrate the principles of the embodiments of the present application. Other modifications that may be used may be within the scope of the application. Thus, by way of example, and not limitation, alternative configurations of embodiments of the present application may be used in accordance with the ideas set forth herein. Accordingly, the embodiments of the present application are not limited to what is shown and described.

Claims (14)

1. Датчик вибрации, содержащий:1. Vibration sensor, containing: акустический преобразователь;acoustic transducer; вибрационный узел, соединенный с акустическим преобразователем, причем вибрационный узел выполнен с возможностью передачи внешнего вибрационного сигнала акустическому преобразователю для выработки электрического сигнала, причем вибрационный узел включает в себя одну или более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков, и весовые блоки физически соединены с вибрационными диафрагмами;a vibration assembly coupled to the acoustic transducer, the vibration assembly being configured to transmit an external vibration signal to the acoustic transducer to generate an electrical signal, the vibration assembly including one or more groups of vibration diaphragms and weight blocks, and the weight blocks being physically coupled to the vibration diaphragms; вибрационный узел выполнен так, чтобы степень чувствительности датчика вибрации была больше, чем степень чувствительности акустического преобразователя в одном или более целевых частотных диапазонах, the vibration unit is designed so that the degree of sensitivity of the vibration sensor is greater than the degree of sensitivity of the acoustic transducer in one or more target frequency ranges, при этом каждая группа из указанной одной или более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков соответствует одному из указанного одного или более различных целевых частотных диапазонов, так что степень чувствительности датчика вибрации больше, чем степень чувствительности акустического преобразователя в соответствующем целевом диапазоне, иwherein each group of the specified one or more groups of vibration diaphragms and weight blocks corresponds to one of the specified one or more different target frequency ranges, so that the degree of sensitivity of the vibration sensor is greater than the degree of sensitivity of the acoustic transducer in the corresponding target range, and резонансные частоты по меньшей мере двух групп из указанной одной или более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков являются разными.the resonant frequencies of at least two groups of said one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks are different. 2. Датчик вибрации по п. 1, в котором указанная одна или более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков расположены по порядку в направлении вибрации вибрационных диафрагм; причем расстояние между соседними вибрационными диафрагмами в вибрационном узле не меньше максимальной амплитуды соседних вибрационных диафрагм.2. The vibration sensor according to claim. 1, in which the specified one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks are arranged in order in the direction of vibration of the vibrating diaphragms; moreover, the distance between adjacent vibration diaphragms in the vibration assembly is not less than the maximum amplitude of neighboring vibration diaphragms. 3. Датчик вибрации по п. 1, в котором резонансные частоты указанной одной или более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков меньше, чем резонансная частота датчика вибрации, так что степень чувствительности датчика вибрации больше, чем степень чувствительности акустического преобразователя в указанном одном или более целевых частотных диапазонах.3. The vibration sensor according to claim. 1, in which the resonant frequencies of the specified one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks is less than the resonant frequency of the vibration sensor, so that the degree of sensitivity of the vibration sensor is greater than the degree of sensitivity of the acoustic transducer in the specified one or more target frequency ranges. 4. Датчик вибрации по п. 1, в котором среди резонансных частот групп вибрационных диафрагм и весовых блоков разность между двумя соседними резонансными частотами составляет менее 2 кГц или не более 1 кГц.4. The vibration sensor according to claim. 1, in which among the resonant frequencies of the groups of vibrating diaphragms and weight blocks, the difference between two adjacent resonant frequencies is less than 2 kHz or not more than 1 kHz. 5. Датчик вибрации по п. 1, в котором вибрационный узел дополнительно включает в себя опорную структуру, выполненную с возможностью поддержки указанной одной или более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков, причем опорная структура физически соединена с акустическим преобразователем, и указанная одна или более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков связаны с опорной структурой, при этом в направлении, перпендикулярном поверхности вибрационной диафрагмы, соединенной с весовым блоком, площадь проекции весового блока не перекрывается с площадью проекции опорной структуры.5. The vibration sensor according to claim 1, in which the vibration assembly further includes a support structure configured to support said one or more groups of vibrating diaphragms and weight blocks, wherein the support structure is physically connected to the acoustic transducer, and said one or more groups vibration diaphragms and weight blocks are connected to the support structure, while in the direction perpendicular to the surface of the vibration diaphragm connected to the weight block, the projection area of the weight block does not overlap with the projection area of the support structure. 6. Датчик вибрации по п. 2, в котором вибрационный узел дополнительно включает в себя ограничивающую структуру; причем ограничивающая структура выполнена так, чтобы расстояние между соседними вибрационными диафрагмами в вибрационном узле было не менее максимальной амплитуды соседних вибрационных диафрагм.6. The vibration sensor according to claim 2, in which the vibration node further includes a limiting structure; moreover, the limiting structure is designed so that the distance between adjacent vibration diaphragms in the vibration assembly is not less than the maximum amplitude of the neighboring vibration diaphragms. 7. Датчик вибрации по п. 1, в котором акустический преобразователь представляет собой микрофон воздушной звукопроводимости, причем микрофон воздушной звукопроводимости включает в себя звукоприемное отверстие, причем указанная одна или более групп вибрационных диафрагм и весовых блоков расположены в звукоприемном отверстии параллельно радиальному сечению звукоприемного отверстия; или7. The vibration sensor according to claim 1, in which the acoustic transducer is an air conduction microphone, and the air conduction microphone includes a sound receiving hole, and the specified one or more groups of vibration diaphragms and weight blocks are located in the sound receiving hole parallel to the radial section of the sound receiving hole; or снаружи звукоприемного отверстия.outside the sound hole. 8. Устройство для ввода звука, содержащее датчик вибрации по любому из пп. 1-7. 8. A device for inputting sound, containing a vibration sensor according to any one of paragraphs. 1-7.
RU2022121511A 2021-08-11 Vibration sensor RU2801712C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2801712C1 true RU2801712C1 (en) 2023-08-15

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN209659621U (en) * 2019-03-27 2019-11-19 歌尔科技有限公司 Vibrating sensor and audio frequency apparatus
CN212086490U (en) * 2020-06-16 2020-12-04 荣成歌尔电子科技有限公司 Vibration sensor and electronic device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN209659621U (en) * 2019-03-27 2019-11-19 歌尔科技有限公司 Vibrating sensor and audio frequency apparatus
CN212086490U (en) * 2020-06-16 2020-12-04 荣成歌尔电子科技有限公司 Vibration sensor and electronic device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Seong, K., Mun, H., Shin, D., Kim, J., Nakajima, H., Puria, S., & Cho, J.-H. A Vibro-Acoustic Hybrid Implantable Microphone for Middle Ear Hearing Aids and Cochlear Implants. Sensors, 19(5), 1117. 2019 г., doi:10.3390/s19051117, 05.03.2019. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN218162856U (en) Vibration sensor
US12072228B2 (en) Vibration sensors
CN113286213A (en) Vibration sensor
JP2023544877A (en) vibration sensor
CN215300865U (en) Vibration sensor
CN103262575B (en) Oscillator device and electronic instrument
RU2801712C1 (en) Vibration sensor
Gazengel et al. A dome shaped pvdf loudspeaker model
CN115706907A (en) Vibration sensor
CN114697823A (en) Vibration sensor
JP2023539966A (en) sensor device
US20230300519A1 (en) Vibration sensors
WO2023272906A1 (en) Vibration sensor
JP2023547160A (en) vibration sensor
JP2023550511A (en) vibration sensor
Lavergne et al. PVDF cylindrical electroacoustic emitting transducer with perforated back-plate: simplified analytical approach
RU2818792C1 (en) Vibration sensors
RU2793179C1 (en) Microphone and electronic device with microphone
WO2022142291A1 (en) Vibration sensor
TW202243493A (en) A microphone
CN115623392A (en) Vibration sensor
CN116170725A (en) Microphone
CN116547988A (en) Microphone
MAGNETOSTRICTIVE Reviews Of Acoustical Patents
REAL Reviews Of Acoustical Patents