TW202301883A - 振動感測器 - Google Patents

Abstract

本說明書的一個或多個實施例涉及一種振動感測器，所述振動感測器包括：振動元件，所述振動元件包括質量元件和彈性元件，所述質量元件與所述彈性元件連接；第一聲學腔，所述彈性元件構成所述第一聲學腔的側壁之一，所述振動元件回應於外部振動信號而振動使得所述第一聲學腔的體積發生變化；聲學換能器，所述聲學換能器與所述第一聲學腔連通，所述聲學換能器回應於所述第一聲學腔的體積變化而產生電信號；緩衝件，所述緩衝件限制所述振動元件的振動幅度；其中，所述聲學換能器具有第一諧振頻率，所述振動元件具有第二諧振頻率，所述振動元件被配置成在一個或多個目標頻段內使得所述第二諧振頻率低於所述第一諧振頻率。

Description

振動感測器

本發明涉及聲學領域，特別涉及一種振動感測器。

本發明主張於2021年6月18日提交之申請號為202110677119.2的中國專利申請案的優先權，於2021年7月16日提交之申請號為PCT/CN2021/106947的國際專利申請案的優先權，於2021年8月11日提交之申請號為202110917789.7的中國專利申請案的優先權，於2021年7月22日提交之申請號為PCT/CN2021/107978的國際專利申請案的優先權，於2021年8月11日提交之申請號為PCT/CN2021/112014的國際專利申請案的優先權，於2021年8月11日提交之申請號為PCT/CN2021/112017的國際專利申請案的優先權，於2021年8月19日提交之申請號為PCT/CN2021/113419的國際專利申請案的優先權，於2021年11月5日提交之申請號為PCT/CN2021/129151的國際專利申請案的優先權，以及於2021年11月5日提交之申請號為202111307655.X的中國專利申請案的優先權，其全部內容通過引用的方式併入本文。

振動感測器是常用的振動偵測裝置之一，通過其內部的換能部件將採集到的振動信號轉換為電信號或者所需要的其他形式的資訊輸出。靈敏度可以表示感測裝置的輸出信號強度與輸入信號強度的比值，若靈敏度過小，則會影響使用者的使用體驗。為了使振動感測器具有較高的靈敏度，通常振動感測器中的感測腔（例如，聲學腔）的高度設置得較小，以減小感測腔的體積。但是，在外部振動的振動幅度較大時，振動感測器的振膜的振動幅度同樣會較大，在感測腔體積較小的情況下，可能造成振膜與振動感測器的其他元件（如，基板、殼體等）發生碰撞，使得振膜容易損壞，影響振動感測器的使用。

因此，有必要提出一種振動感測器，以提高振動感測器的可靠性。

本說明書提供一種振動感測器，包括：振動元件，所述振動元件包括質量元件和彈性元件，所述質量元件與所述彈性元件連接；第一聲學腔，所述彈性元件構成所述第一聲學腔的側壁之一，所述振動元件回應於外部振動信號而振動使得所述第一聲學腔的體積發生變化；聲學換能器，所述聲學換能器與所述第一聲學腔連通，所述聲學換能器回應於所述第一聲學腔的體積變化而產生電信號；緩衝件，所述緩衝件限制所述振動元件的振動幅度；其中，所述聲學換能器具有第一諧振頻率，所述振動元件具有第二諧振頻率，所述振動元件的所述第二諧振頻率低於所述第一諧振頻率。

在一些實施例中，在頻率小於1000Hz時，所述振動元件的靈敏度大於或等於-40dB；所述第二諧振頻率低於所述第一諧振頻率1 kHz至10 kHz。

在一些實施例中，所述緩衝件設置於所述第一聲學腔內垂直於所述振動元件的振動方向的側壁上，所述緩衝件為所述振動元件提供沿著所述振動元件的振動方向的緩衝距離，所述緩衝距離大於或等於0，且小於所述振動元件的最大振動幅度。

在一些實施例中，所述彈性元件與所述聲學換能器相對設置，所述緩衝件與所述彈性元件或所述聲學換能器連接；所述緩衝件呈塊狀或片狀設置；或者，所述緩衝件包括在所述彈性元件或所述聲學換能器上間隔分佈的多個緩衝點、或多個緩衝顆粒、或多個緩衝柱。

在一些實施例中，所述振動感測器還包括殼體，所述殼體接收所述外部振動信號，並將所述外部振動信號傳遞至所述振動元件；所述殼體形成聲學腔，所述振動元件位於所述聲學腔中，並將所述聲學腔分隔為所述第一聲學腔和第二聲學腔。

在一些實施例中，所述緩衝件設置於所述第一聲學腔和/或所述第二聲學腔內，所述緩衝件為所述振動元件提供沿著所述振動元件的振動方向的緩衝距離。

在一些實施例中，所述緩衝件包括第一緩衝部和第二緩衝部，所述第一緩衝部和所述第二緩衝部沿著所述振動元件的振動方向分別設置於所述彈性元件的兩側；所述第一緩衝部與所述殼體或所述彈性元件連接，所述第二緩衝部與所述彈性元件或所述聲學換能器連接。

在一些實施例中，所述緩衝件沿著所述振動元件的振動方向的一端與所述彈性元件連接，所述緩衝件沿著所述振動元件的振動方向的另一端與所述殼體或所述聲學換能器連接。

在一些實施例中，所述緩衝件包括磁性緩衝件，用於產生磁場；所述質量元件包括磁性件或可磁化件，所述質量元件位於所述磁場內。

在一些實施例中，所述磁性緩衝件包括線圈，所述線圈安裝於所述聲學換能器連接所述第一聲學腔的側壁。

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些示例或實施例，對於所屬技術領域中具有通常知識者來講，在不付出進步性努力的前提下，還可以根據這些附圖將本發明應用於其它類似情景。除非從語言環境中顯而易見或另做說明，圖式中相同的元件符號代表相同結構或操作。

應當理解，本文使用的“系統”、“裝置”、“單元”和/或“模組”是用於區分不同級別的不同元件、組件、部件、部分或裝配的一種方法。然而，如果其他詞語可實現相同的目的，則可通過其他表達來替換所述詞語。

如本發明和申請專利範圍中所示，除非上下文明確提示例外情形，“一”、“一個”、“一種”和/或“該”等詞並非特指單數，也可包括複數。一般說來，術語“包括”與“包含”僅提示包括已明確標識的步驟和元素，而這些步驟和元素不構成一個排它性的羅列，方法或者設備也可能包含其它的步驟或元素。

本發明中使用了流程圖用來說明根據本發明的實施例的系統所執行的操作。應當理解的是，前面或後面操作不一定按照順序來精確地執行。相反地，可以按照倒序或同時處理各個步驟。同時，也可以將其他操作添加到這些流程中，或從這些流程移除某一步驟或幾個步驟的操作。

本說明書實施例中提供了一種振動感測器。該振動感測器可以包括聲學換能器和振動元件。在一些實施例中，振動元件可以包括質量元件和彈性元件，質量元件與彈性元件連接。彈性元件與聲學換能器之間可以形成第一聲學腔，彈性元件和聲學換能器分別構成第一聲學腔的側壁之一，振動元件可以回應於外部振動信號振動使得第一聲學腔的體積發生變化。聲學換能器與第一聲學腔連通（例如，通過進聲孔），聲學換能器回應於第一聲學腔的體積變化而產生電信號。在一些實施例中，聲學換能器可以具有第一諧振頻率，振動元件可以具有第二諧振頻率，振動元件的第二諧振頻率不同於第一諧振頻率。在一些實施例中，所述第二諧振頻率小於所述第一諧振頻率。如此設置，可以提高振動感測器在一個或多個目標頻段內（例如，低於第二諧振頻率的頻段）的靈敏度。

在一些實施例中，振動感測器還可以包括緩衝件。在一些實施例中，緩衝件可以用於限制振動元件的振動幅度。在一些實施例中，緩衝件可以設置於第一聲學腔內，為振動元件提供沿著振動元件的振動方向的緩衝距離。在一些實施例中，緩衝件（第一緩衝部和第二緩衝部）可以沿著振動元件的振動方向分別設置於彈性元件的兩側，第一緩衝部與殼體或彈性元件連接，第二緩衝部與彈性元件或聲學換能器連接。在一些實施例中，振動感測器中設置緩衝件，可以限制振動元件的振動幅度，從而避免振動元件在振動過程中與振動感測器中的其他組件（如聲學換能器、殼體）發生碰撞，進而實現對振動元件（尤其是彈性元件）的保護，提高振動感測器的可靠性。

在一些實施例中，參見圖1，振動感測器100可以包括聲學換能器110和振動元件120。在一些實施例中，振動元件120可以拾取外部振動信號並引起聲學換能器110產生電信號。當外部環境中出現振動時，振動元件120回應於外界環境的振動並將信號傳遞給聲學換能器110，再由聲學換能器110將信號轉化為電信號。在一些實施例中，振動感測器100可以應用於行動設備、可穿戴設備、虛擬實境設備、擴增實境設備等，或其任意組合。

在一些實施例中，行動設備可以包括智慧手機、平板電腦、個人數位助理（Personal Digital Assistant, PDA）、遊戲裝置、導航設備等，或其任何組合。在一些實施例中，可穿戴設備可以包括智慧手環、耳機、助聽器、智慧頭盔、智能手錶、智能服裝、智慧背包、智慧配件等，或其任意組合。在一些實施例中，虛擬實境設備和/或擴增實境設備可以包括虛擬實境頭盔、虛擬實境眼鏡、虛擬實境補丁、擴增實境頭盔、擴增實境眼鏡、擴增實境補丁等或其任何組合。例如，虛擬實境設備和/或擴增實境設備可以包括Google Glass、Oculus Rift、Hololens、Gear VR等。

在一些實施例中，聲學換能器110可以用於將信號（例如，振動信號、氣傳導聲音）轉換為電信號。在一些實施例中，聲學換能器110可以包括麥克風。具體的，麥克風可以是以骨傳導為聲音主要傳播方式之一的麥克風或以空氣傳導為聲音主要傳播方式之一的麥克風。以空氣傳導為聲音主要傳播方式之一的麥克風為例，麥克風可以獲取傳導通道（如拾音孔處）的聲壓變化，並轉換為電信號。在一些實施例中，聲學換能器110可以是加速度計，加速度計是彈簧-振動系統的具體應用，其通過敏感器件接收振動信號得到電信號，再根據電信號處理得到加速度。在一些實施例中，聲學換能器110可以具有第一諧振頻率，第一諧振頻率與聲學換能器110本身的屬性（例如，形狀、材料、結構等）有關。在一些實施例中，聲學換能器110可以在第一諧振頻率附近存在較高的靈敏度。

在一些實施例中，振動元件120可以具有第二諧振頻率，第二諧振頻率可以低於第一諧振頻率。在一些實施例中，通過調整振動感測器100和/或振動元件120本身的屬性，例如，調節振動元件120的結構、材料等，可以對第二諧振頻率和第一諧振頻率之間的關係進行調節，使得第二諧振頻率低於第一諧振頻率，從而提高振動感測器100在較低頻段的靈敏度。示例性的，當振動感測器100用於作為麥克風時，目標頻段的範圍可以是200 Hz~2 kHz，具體的，在一些實施例中，若聲學換能器的第一諧振頻率為2 kHz，振動元件220的第二諧振頻率可以配置成800 Hz、1 kHz或1.7 kHz等。

在一些實施例中，第二諧振頻率可以低於第一諧振頻率1 kHz至10 kHz。在一些實施例中，第二諧振頻率可以低於第一諧振頻率0.5 kHz至15 kHz。在一些實施例中，第二諧振頻率可以低於第一諧振頻率2kHz至8 kHz。在一些實施例中，通過調整振動元件120的結構、參數等，可以調整振動元件120的靈敏度。

振動元件120可以包括質量元件121和彈性元件122。質量元件121可以設置在彈性元件122上。具體的，質量元件121可以設置於彈性元件122沿著質量元件121的振動方向的上表面和/或下表面。在一些實施例中，彈性元件122沿著質量元件121的振動方向的上表面可以是彈性元件122沿著質量元件121的振動方向靠近聲學換能器110的表面。彈性元件122沿著質量元件121的振動方向的下表面可以是彈性元件122沿著質量元件121的振動方向遠離聲學換能器110的表面。

質量元件121也可以稱為質量塊。在一些實施例中，質量元件121的材料可以為密度大於一定密度閾值（例如，6g/cm3）的材料。在一些實施例中，質量元件121的材質可以是金屬材料或非金屬材料。金屬材料可以包括但不限於鋼材（例如，不銹鋼、碳素鋼等）、輕質合金（例如，鋁合金、鈹銅、鎂合金、鈦合金等）等，或其任意組合。非金屬材料可以包括但不限於高分子材料、玻璃纖維、碳纖維、石墨纖維、碳化矽纖維等。在一些實施例中，質量元件121中的高分子材料的質量可以超過80%。在一些實施例中，高分子材料可以包括但不限於聚氨酯（Poly urethane, PU）、聚醯胺（Poly amide, PA）（俗稱尼龍）、聚四氟乙烯（Poly tetra fluoro ethylene, PTFE）、酚醛塑料（Phenol~Formaldehyde, PF）等。振動元件120接收振動信號時，質量元件121回應於振動信號進行振動。在一些實施例中，當振動元件120應用於振動感測器或傳聲裝置時，質量元件121的材料密度對振動感測器或傳聲裝置的頻率響應曲線的諧振峰和靈敏度有較大影響。同樣體積下，質量元件121的密度越大，其質量越大，振動感測器或傳聲裝置的諧振峰向低頻移動，使振動感測器或傳聲裝置的低頻靈敏度上升。在一些實施例中，質量元件121的材料密度為6~20g/cm3。在一些實施例中，質量元件121的材料密度為6~15g/cm3。在一些實施例中，質量元件121的材料密度為6~10g/cm3。在一些實施例中，質量元件121的材料密度為6~8g/cm3。

在一些實施例中，質量元件121沿著質量元件121的振動方向的投影可以為圓形、矩形、五邊形、六邊形等規則和/或不規則多邊形。

在一些實施例中，質量元件121沿著其振動方向的厚度可以為6-1400um。在一些實施例中，質量元件121沿著其振動方向的厚度可以為10-1000um。在一些實施例中，質量元件121沿著其振動方向的厚度可以為50-1000um。在一些實施例中，質量元件121沿著其振動方向的厚度可以為60-900um。在一些實施例中，質量元件121沿著其振動方向的厚度可以為70-800um。在一些實施例中，質量元件121沿著其振動方向的厚度可以為80-700um。在一些實施例中，質量元件121沿著其振動方向的厚度可以為90-600um。在一些實施例中，質量元件121沿著其振動方向的厚度可以為100-500um。在一些實施例中，質量元件121沿著其振動方向的厚度可以為100-400um。在一些實施例中，質量元件121沿著其振動方向的厚度可以為100-300um。在一些實施例中，質量元件121沿著其振動方向的厚度可以為100-200um。在一些實施例中，質量元件121沿著其振動方向的厚度可以為100-150um。

彈性元件122也可以稱為彈性膜、振膜等。彈性元件122可以是在外部載荷的作用下能夠發生彈性形變的元件。在一些實施例中，彈性元件122可以是具有良好彈性（即易發生彈性形變）的材料，使得振動元件120具有良好的振動回應能力。在一些實施例中，彈性元件122的材質可以是高分子材料、膠類材料等中的一種或多種。在一些實施例中，高分子材料可以為聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）、聚醯胺（Polyamides，PA）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（Acrylonitrile Butadiene Styrene，ABS）、聚苯乙烯（Polystyrene，PS）、高衝擊聚苯乙烯（High Impact Polystyrene，HIPS）、聚丙烯（Polypropylene，PP）、聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene Terephthalate，PET）、聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，PVC）、聚氨酯（Polyurethanes，PU）、聚乙烯（Polyethylene，PE）、酚醛樹脂（Phenol Formaldehyde，PF）、尿素-甲醛樹脂（Urea-Formaldehyde，UF）、三聚氰胺-甲醛樹脂（Melamine-Formaldehyde， MF）、聚芳酯（Polyarylate，PAR）、聚醚醯亞胺（Polyetherimide，PEI）、聚醯亞胺（Polyimide，PI）、聚萘二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Naphthalate two formic acid glycol ester，PEN）、聚醚醚酮（Polyetheretherketone，PEEK）、矽膠等中的任意一種或其組合。其中，PET 是一種熱塑性聚酯，成型好，由其製成的振膜常被稱為Mylar（麥拉）膜；PC 具有較強的抗衝擊性能，成型後尺寸穩定；PAR是PC的進階版，主要出於環保考量；PEI比PET更為柔軟，內阻尼更高；PI耐高溫，成型溫度更高，加工時間久；PEN強度高，較硬，其特點是可塗色、染色、鍍層；PU常用於複合材料的阻尼層或折環，高彈性，內阻尼高；PEEK是一種更為新型的材料，耐摩擦，耐用。值得注意的是：複合材料一般可以兼顧多種材料的特性，常見的比如雙層結構（一般熱壓PU，增加內阻）、三層結構（三明治結構，中間夾阻尼層PU、壓克力膠、UV膠、壓敏膠）、五層結構（兩層薄膜通過雙面膠黏接，雙面膠有基層，通常為PET）。

在一些實施例中，彈性元件122的蕭氏硬度可以為1-50HA。在一些實施例中，彈性元件122的蕭氏硬度可以為1-45HA。在一些實施例中，彈性元件122的蕭氏硬度可以為1-40HA。在一些實施例中，彈性元件122的蕭氏硬度可以為1-35HA。在一些實施例中，彈性元件122的蕭氏硬度可以為1-30HA。在一些實施例中，彈性元件122的蕭氏硬度可以為1-25HA。在一些實施例中，彈性元件122的蕭氏硬度可以為1-20HA。在一些實施例中，彈性元件122的蕭氏硬度可以為1-15HA。在一些實施例中，彈性元件122的蕭氏硬度可以為1-10HA。在一些實施例中，彈性元件122的蕭氏硬度可以為1-5HA。在一些實施例中，彈性元件122的蕭氏硬度可以為14.9-15.1HA。

在一些實施例中，彈性元件122沿著質量元件121的振動方向的投影可以為圓形、矩形、五邊形、六邊形等規則和/或不規則多邊形。

在一些實施例中，彈性元件122的結構可以是膜狀結構、板狀結構等。以彈性元件122為板狀結構為例，板狀結構可以指能夠用於承載一個或多個質量元件121的柔性或剛性材料製成的結構。彈性元件122可以包括一個或多個板狀結構，一個或多個板狀結構中每個板狀結構與一個或多個質量元件121連接。在一些實施例中，一個板狀結構和與該板狀結構物理連接的質量元件121形成的結構可以稱為諧振結構。通過一個或多個板狀結構中每個板狀結構與一個或多個質量元件121中連接，可以使得振動元件120具有一個或多個諧振結構，從而提高振動感測器100在一個或多個目標頻段內的靈敏度。

在一些實施例中，振動元件120還可以包括支撐元件123。支撐元件123可以與彈性元件122連接，用於支撐彈性元件122。在一些實施例中，支撐元件123可以分別與彈性元件122的兩側物理連接。例如，支撐元件123可以分別與彈性元件122的上表面和/或下表面連接。在一些實施例中，支撐元件123可以與聲學換能器110物理連接，例如，支撐元件123的一端與彈性元件122的表面相連，支撐元件123的另一端與聲學換能器110相連。在一些實施例中，支撐元件123、彈性元件122和聲學換能器110可以形成第一聲學腔。在一些實施例中，第一聲學腔與聲學換能器110聲學連通。例如，聲學換能器110上可以設有進聲孔（也叫拾音孔、傳導通道），進聲孔可以是指聲學換能器110上用於接收聲學腔體積變化信號的孔，第一聲學腔可以與聲學換能器110上設置的進聲孔相連通。第一聲學腔與聲學換能器110的聲學連通可以使得聲學換能器110感應第一聲學腔的體積的改變（即第一聲學腔內聲壓的改變），並基於第一聲學腔的體積的改變產生電信號。

在一些實施例中，支撐元件123的材質可以是剛性材料、半導體材料、有機高分子材料、膠類材料等中的一種或多種。在一些實施例中，剛性材料可以包括但不限於金屬材料、合金材料等。半導體材料可以包括但不限於矽、二氧化矽、氮化矽、碳化矽等中的一種或多種。有機高分子材料可以包括但不限於聚醯亞胺（PI）、聚對二甲苯（Parylene）、聚二甲基矽氧烷（Polydimethylsiloxane，PDMS）、水凝膠等中的一種或多種。膠類材料可以包括但不限於凝膠類、有機矽膠、丙烯酸類、聚氨酯類、橡膠類、環氧類、熱熔類、光固化類等中的一種或多種。在一些實施例中，支撐元件123在沿著質量元件121的振動方向的截面上的截面形狀可以是長方形、圓形、橢圓形、五邊形等規則和/或不規則幾何形狀。

需要說明的是，支撐元件123不是振動元件120的必需組成元件，即，振動元件120可以不包括支撐元件123。

在一些實施例中，振動感測器100還可以包括殼體130。在一些實施例中，殼體130可以為內部具有腔體（即中空部分）的規則或不規則的立體結構。在一些實施例中，殼體130可以是中空的框架結構體。在一些實施例中，中空的框架結構體可以包括但不限於矩形框、圓形框、正多邊形框等規則形狀，以及任何不規則形狀。在一些實施例中，殼體130可以採用金屬（例如，不銹鋼、銅等）、塑膠（例如，聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）及丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物（ABS）等）、複合材料（如金屬基複合材料或非金屬基複合材料）等。在一些實施例中，振動元件120和/或聲學換能器110可以位於殼體130形成的腔體或者至少部分懸空設置於殼體130的腔體。

需要說明的是，殼體130不是振動感測器100的必需組成元件，即，振動感測器100可以不包括殼體130。

在一些實施例中，殼體130與聲學換能器110通過物理方式連接，至少部分殼體130與聲學換能器110形成聲學腔，振動元件120位於殼體130與聲學換能器110形成的聲學腔中。

在一些實施例中，振動元件120位於殼體130形成的腔體內或者至少部分懸空設置於殼體130的腔體，並與殼體130直接連接或間接連接，可以將聲學腔分隔為包括第一聲學腔和第二聲學腔的多個聲學腔。

在一些實施例中，振動元件120包括支撐元件123時，支撐元件123的一端與彈性元件122連接，支撐元件123的另一端與聲學換能器110連接，使得支撐元件123、彈性元件122和聲學換能器110之間可以形成第一聲學腔，支撐元件123、彈性元件122和殼體130之間形成第二聲學腔。在一些實施例中，振動元件120不包括支撐元件123時，彈性元件122的周側與聲學換能器110連接，使得彈性元件122、聲學換能器110之間形成第一聲學腔，聲學腔的其餘部分形成第二聲學腔。在一些實施例中，振動元件120不包括支撐元件123時，彈性元件122的周側與殼體130連接，使得彈性元件122、聲學換能器110和殼體130之間形成第一聲學腔，聲學腔的其餘部分形成第二聲學腔。

在一些實施例中，緩衝件140可以用於限制振動元件120的振動幅度。在一些實施例中，緩衝件140可以被振動元件120壓縮而為振動元件120提供阻尼力。在一些實施例中，緩衝件140可以設置於第一聲學腔和/或第二聲學腔內垂直於振動元件120的振動方向的側壁上，緩衝件140可以為振動元件120提供沿著振動元件120的振動方向的緩衝距離。緩衝距離是指緩衝件140為振動元件120的運動提供阻尼力之前，振動元件120（如質量元件121或彈性元件122）沿著振動方向的運動距離。在一些實施例中，緩衝距離可以大於或等於0，且小於振動元件120的最大振動幅度。在一些實施例中，振動感測器100中設置緩衝件140限制振動元件120的振動幅度，從而避免振動元件120在振動過程中與振動感測器100中的其他組件（如聲學換能器110、殼體130）發生碰撞，進而實現對振動元件120（尤其是彈性元件122）的保護，提高振動感測器100的可靠性。

在一些實施例中，緩衝件140的材質可以是高分子材料、膠類材料等中的一種或多種。在一些實施例中，高分子材料可以包括但不限於聚醯亞胺（PI）、聚對二甲苯（Parylene）、聚二甲基矽氧烷（Polydimethylsiloxane，PDMS）、水凝膠等中的一種或多種。膠類材料可以包括但不限於凝膠類、有機矽膠、丙烯酸類、聚氨酯類、橡膠類、環氧類、熱熔類、光固化類等中的一種或多種。在一些實施例中，緩衝件140的彈性模量可以在1MPa~1000 MPa。在一些實施例中，緩衝件140的彈性模量可以在1MPa~800 MPa。在一些實施例中，緩衝件140的彈性模量可以在5MPa~800 MPa。在一些實施例中，緩衝件140的彈性模量可以在5MPa~600 MPa。在一些實施例中，緩衝件140的彈性模量可以在10MPa~600 MPa。在一些實施例中，緩衝件140的彈性模量可以在30MPa~500 MPa。在一些實施例中，緩衝件140的彈性模量可以在50MPa~500 MPa。在一些實施例中，緩衝件140的彈性模量可以在80MPa~500 MPa。在一些實施例中，緩衝件140的彈性模量可以在80MPa~300 MPa。

在一些實施例中，緩衝件140也可以包括磁性緩衝件，磁性緩衝件可以產生磁場。磁性緩衝件可以包括但不限於線圈、磁鐵等。在一些實施例中，磁性緩衝件產生的磁場與振動元件120的振動方向一致。在一些實施例中，振動元件120可以包括磁性件或可磁化件，該磁性件或可磁化件可以置於磁性緩衝件所產生的磁場之中。在一些實施例中，質量元件121可以包括磁性件或可磁化件。例如，質量元件121可以包括鐵磁材料或磁鐵。在一些實施例中，在振動元件120的振動過程中，質量元件121與磁性緩衝件相吸或相斥，使磁性緩衝件為振動元件120提供阻尼力。通過調節磁性緩衝件所產生的磁場的強度可以改變質量元件121在振動過程中的受力情況。在一些實施例中，當磁性緩衝件產生的磁場的強度較大時，質量元件121受力較大，使得振動元件120不易振動，振動感測器100的靈敏度較低；當磁性緩衝件產生的磁場的強度較小時，質量元件121受力較小，使得振動元件120容易振動，振動感測器100的靈敏度較高。

圖2是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖3是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖4是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。

在一些實施例中，參見圖2至圖4所示，振動感測器200可以包括聲學換能器210、振動元件220、殼體230和緩衝件240。在一些實施例中，聲學換能器210和處理器270分別連接於聲學換能器210的基板211的上表面，基板211位於殼體230內部的空腔中，殼體230對聲學換能器210、處理器270、基板211及其上設置的電路和其他元器件進行密封，基板211將殼體230內部的空腔分隔為呈上下設置的兩個腔室。振動元件220位於基板211下表面對應的腔室中。在一些實施例中，聲學換能器210也可以具有殼體，該殼體與基板211連接實現對聲學換能器210的內部器件的封裝。在一些實施例中，振動感測器200的殼體230可以為非封閉的半殼狀結構，聲學換能器210的基板211可以與殼體230連接形成封閉的空腔，振動元件220設置於該空腔中。

在一些實施例中，振動元件220可以包括彈性元件222和質量元件221。彈性元件222可以通過其周側與殼體230連接，例如，彈性元件222可以通過膠接、卡接等方式與殼體230的內壁連接。質量元件221設置在彈性元件222上。具體地，質量元件221可以設置在彈性元件222的上表面或下表面上。彈性元件222的上表面可以是指彈性元件222朝向基板211的一面，彈性元件222的下表面可以是指彈性元件222背離基板211的一面。在一些實施例中，質量元件221的數量可以為多個，多個質量元件221可以同時位於彈性元件222的上表面或下表面質量元件221。在一些實施例中，多個質量元件221中的部分可以設置於彈性元件222的上表面，另一部分質量元件221可以位於彈性元件222的下表面。在一些實施中，質量元件221還可以嵌於彈性元件222中。

在一些實施例中，彈性元件222和基板211之間可以形成第一聲學腔250。具體地，彈性元件222的上表面、基板211和殼體230可以形成第一聲學腔250，彈性元件222的下表面和殼體230可以形成第二聲學腔260。當振動感測器200（例如，振動感測器200的殼體230）回應於外部聲音信號產生振動時，由於振動元件220（彈性元件222和質量元件221）與殼體230的自身特性不同，振動元件220的彈性元件222和質量元件221會相對於殼體230而運動，彈性元件222和質量元件221在相對於殼體230的振動過程中會使得第一聲學腔250的體積發生變化，聲學換能器210可以基於第一聲學腔內250的體積變化將外部聲音信號轉換為電信號。具體而言，彈性元件222和質量元件221的振動會引起第一聲學腔250內的空氣振動，空氣振動可以通過基板211上設置的進聲孔2111作用於聲學換能器210，聲學換能器210可以將空氣振動轉換為電信號或基於第一聲學腔250的體積變化來產生電信號，再通過處理器270對電信號進行信號處理。

在一些實施例中，可以通過調節質量元件221的力學參數（例如，材料、尺寸、形狀等），以使振動感測器200獲得較為理想的頻率響應，從而能夠調節振動感測器200的諧振頻率、靈敏度以及保證振動感測器200的可靠性。在一些實施例中，質量元件221可以是長方體、圓柱體、球體、橢圓體等三角形等規則或不規則的形狀。在一些實施例中，質量元件221的厚度可以在一定範圍內。在一些實施例中，質量元件221的厚度為1 μm~5000 μm。在一些實施例中，質量元件221的厚度為1 μm~3000 μm。在一些實施例中，質量元件221的厚度為1 μm~1000 μm。在一些實施例中，質量元件221的厚度為1 μm~500 μm。在一些實施例中，質量元件221的厚度為1 μm~200 μm。在一些實施例中，質量元件221的厚度為1 μm~50 μm。

在一些實施例中，質量元件221的厚度對振動感測器200的頻率響應曲線的諧振峰和靈敏度有較大影響。同樣面積下質量元件221越厚，其總質量越大，振動感測器200的諧振峰前移（也可以理解為諧振頻率減小），靈敏度上升。在一些實施例中，質量元件221的面積在一定範圍內。在一些實施例中，質量元件221的面積為0.1 mm ²~100 mm ²。在一些實施例中，質量元件221的面積為0.1 mm ²~50 mm ²。在一些實施例中，質量元件221的面積為0.1 mm ²~10 mm ²。在一些實施例中，質量元件221的面積為0.1 mm ²~6 mm ²。在一些實施例中，質量元件221的面積為0.1 mm ²~3 mm ²。在一些實施例中，質量元件221的面積為0.1 mm ²~1 mm ²。

在一些實施例中，質量元件221中可以含有高分子材料。在一些實施例中，高分子材料可以包括彈性高分子材料，彈性高分子材料的彈性特質可以對外界衝擊載荷進行吸收，進而有效減小彈性元件222與殼體230連接處的應力集中，以減少振動感測器200因外界衝擊而損壞的可能性。在一些實施例中，質量元件221中高分子材料的質量可以超過85%。在一些實施例中，質量元件221中高分子材料的質量可以超過80%。在一些實施例中，質量元件221中高分子材料的質量可以超過75%。在一些實施例中，質量元件221中高分子材料的質量可以超過70%。在一些實施例中，質量元件221中高分子材料的質量可以超過60%。在一些實施例中，質量元件221和彈性元件222可以由同一種高分子材料製成。

在一些實施例中，可以通過調彈性元件222的力學參數（例如，楊氏模量、拉伸強度、斷裂伸長率以及硬度shore A）來調整彈性元件222的剛度，從而調節振動感測器200的諧振頻率和靈敏度。在一些實施例中，可以通過調整彈性元件222的楊氏模量參數，提高振動感測器200在目標頻段範圍（例如，人聲頻段範圍）內的靈敏度。在一些實施例中，彈性元件222的楊氏模量越大，剛度就越大，振動感測器200的靈敏度就越高。在一些實施例中，彈性元件222的楊氏模量可以為1 MPa~ 10 GPa。在一些實施例中，彈性元件222的楊氏模量可以為100 MPa~ 8 GPa。在一些實施例中，彈性元件222的楊氏模量可以為1 GPa~ 8 GPa。在一些實施例中，彈性元件222的楊氏模量可以為2 GPa~ 5 GPa。需要注意的是，目標頻段範圍可以根據振動感測器200在不同的應用場景進行適應調整。例如，振動感測器200應用於拾取使用者說話時的聲音信號時，特定頻段範圍可以為人聲頻段範圍。又例如，振動感測器200應用於外部環境的聲音信號時，特定頻段範圍可以為20 Hz-10000 Hz。

在一些實施例中，可以通過調整彈性元件222的拉伸強度，提高振動感測器200在目標頻段範圍（例如，人聲頻段範圍）內的靈敏度。其中，彈性元件222的拉伸強度可以是彈性元件222在出現縮頸現象（即產生集中變形）時所能承受的最大拉應力。在一些實施例中，彈性元件222的拉伸強度越大，振動感測器200在特定頻段範圍（例如，人聲頻段範圍）內的靈敏度就越高。在一些實施例中，彈性元件222的拉伸強度可以為0.5 MPa~ 100 MPa。在一些實施例中，彈性元件222的拉伸強度可以為5 MPa~ 90 MPa。在一些實施例中，彈性元件222的拉伸強度可以為10 MPa~ 80 MPa。在一些實施例中，彈性元件222的拉伸強度可以為20 MPa~ 70 MPa。在一些實施例中，彈性元件222的拉伸強度可以為30 MPa~ 60 Mpa。

在一些實施例中，可以通過調整彈性元件222的斷裂伸長率，提高振動感測器200在目標頻段範圍（例如，人聲頻段範圍）內的靈敏度。其中，彈性元件222的斷裂伸長率是指彈性元件222的材料受外力作用至拉斷時，拉伸前後的伸長長度與拉伸前長度的比值。在一些實施例中，彈性元件222的斷裂伸長率越大，振動感測器200在目標頻段範圍（例如，人聲頻段範圍）的靈敏度就越高，穩定性也越好。在一些實施例中，彈性元件222的斷裂伸長率可以為10%~ 600%。在一些實施例中，彈性元件222的斷裂伸長率可以為20%~ 500%。在一些實施例中，彈性元件222的斷裂伸長率可以為50%~ 400%。在一些實施例中，彈性元件222的斷裂伸長率可以為80%~ 200%。

在一些實施例中，可以通過調整彈性元件222的硬度，提高振動感測器200在目標頻段範圍（例如，人聲頻段範圍）內的靈敏度。其中，彈性元件222的硬度可以是指彈性元件222的蕭氏硬度（即硬度Shore A）。在一些實施例中，彈性元件222的硬度越小，振動感測器200的靈敏度就越高。在一些實施例中，彈性元件222的硬度Shore A小於200。在一些實施例中，彈性元件222的硬度Shore A小於150。在一些實施例中，彈性元件222的硬度Shore A小於100。在一些實施例中，彈性元件222的硬度Shore A小於60。在一些實施例中，彈性元件222的硬度Shore A小於30。在一些實施例中，彈性元件222的硬度Shore A小於10。

在一些實施例中，質量元件221和彈性元件222的材質可以相同。在一些實施例中，質量元件221和彈性元件222的材質可以部分相同。在一些實施例中，質量元件221和彈性元件222的材質可以不同。

在一些實施例中，參見圖2，緩衝件240可以設置於第一聲學腔250內垂直於振動元件220的振動方向的側壁上。這裡的第一聲學腔250的側壁可以是指彈性元件222沿著振動元件220的振動方向的上表面和/或聲學換能器210的基板211的下表面。緩衝件240可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離。在一些實施例中，緩衝距離可以大於或等於0，且小於振動元件220的最大振動幅度。在一些實施例中，緩衝距離可以是指緩衝件240與第一聲學腔250的另一側壁（即不設置緩衝件240的側壁）之間的距離。以緩衝件240設置於基板211上為例，緩衝件240與基板211連接，此時緩衝件240為振動元件220提供的緩衝距離可以是緩衝件240沿著振動元件220的振動方向的下表面與彈性元件222沿著振動元件220的振動方向的上表面之間的距離。在一些實施例中，當振動感測器200工作時，若緩衝距離等於0，則振動元件220發生振動就會直接擠壓緩衝件240；若緩衝距離大於0且小於振動元件220的最大振動幅度，則振動元件220振動到一定幅度（即緩衝距離，此時彈性元件222與緩衝件240接觸）才會擠壓緩衝件240，從而限制振動元件220的振動幅度，進而防止振動元件220與基板211發生碰撞，提高振動感測器200的可靠性。在一些實施例中，通過調整緩衝件240的緩衝距離、緩衝件240在垂直於振動元件220的振動方向上的投影面積、緩衝件240的材質等中的一種或多種，可以實現對振動感測器200的靈敏度、工作頻寬等調整，以提高振動感測器200的適用性。

在一些實施例中，緩衝件240的結構可以是一體式結構體，如緩衝件240呈塊狀、片狀設置等。在一些實施例中，緩衝件240可以包括在彈性元件222或聲學換能器210的基板211上間隔分佈的多個緩衝點、多個緩衝顆粒、多個緩衝柱等。多個緩衝點、多個緩衝顆粒、多個緩衝柱可以規律性佈置（如均勻佈置）或不規律性佈置（如不均勻佈置）。

需要說明的是，緩衝件240的位置不限於上述的第一聲學腔250內垂直於振動元件220的振動方向的側壁（例如，彈性元件222沿著振動元件220的振動方向的上表面、聲學換能器210的基板211）上，還可以設置於振動感測器200的其他位置。例如，緩衝件240可以設置於第二聲學腔260內垂直於振動元件220的振動方向的殼體230的底壁231上，以防止質量元件221在振動過程中與殼體230發生碰撞。

在一些實施例中，圖2這種設置方式下，緩衝件240可以用於限制振動元件220的振動幅度。在一些實施例中，一方面，振動感測器200中設置緩衝件240，可以限制振動元件220的振動幅度，從而避免振動元件220在振動過程中與振動感測器200中的其他組件（如聲學換能器210、殼體230）發生碰撞，進而實現對振動元件220（尤其是彈性元件222）的保護，提高振動感測器200的可靠性。另一方面，緩衝件240設置於振動元件220沿著振動元件220的振動方向的表面時，緩衝件240還可以調節振動元件220的質量和阻尼，從而調節振動感測器200的頻帶寬度和靈敏度。

在一些實施例中，參見圖3，緩衝件240可以是多個結構組合成的複合式結構體。在一些實施例中，緩衝件240可以包括第一緩衝部241和第二緩衝部242，第一緩衝部241和第二緩衝部242沿著振動元件220的振動方向分別設置於彈性元件222的兩側。在一些實施例中，第一緩衝部241與殼體230或彈性元件222（或質量元件221）連接。第二緩衝部242與聲學換能器210或彈性元件222（或質量元件221）連接。在一些實施例中，第一緩衝部241可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的第一緩衝距離，第二緩衝部242可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的第二緩衝距離。以圖3中第一緩衝部241與殼體230的底壁231連接，第二緩衝部242與基板211連接為例，第一緩衝距離可以是第一緩衝部241沿著振動元件220的振動方向的上表面與質量元件221沿著振動元件220的振動方向的下表面之間的距離；第二緩衝距離可以是第二緩衝部242沿著振動元件220的振動方向的下表面與彈性元件222沿著振動元件220的振動方向的上表面之間的距離。在一些實施例中，第一緩衝距離和/或第二緩衝距離可以大於或等於0，且小於振動元件220的最大振動幅度。在一些實施例中，第一緩衝距離與第二緩衝距離可以相同。在一些實施例中，由於彈性元件222的振動是均勻振動的，所以第一緩衝距離和第二緩衝距離相同可以保證在不損壞彈性元件222振動波形的情況下，對彈性元件222的振動幅度進行限制。在一些實施例中，第一緩衝距離與第二緩衝距離也可以不相同，例如第一緩衝距離可以略小於第二緩衝距離。

在一些實施例中，第一緩衝部241可以包括一個或多個第一緩衝塊，一個或多個第一緩衝塊可以間隔設置於彈性元件222（或質量元件221）上，或者與彈性元件222相對的殼體230的底壁231上（如圖3所示），使得緩衝塊正對於彈性元件222。第二緩衝部242可以包括一個或多個第二緩衝塊，一個或多個第二緩衝塊可以間隔設置於彈性元件222（或質量元件221）上，或者與彈性元件222相對的聲學換能器210的基板211上（如圖3所示），使得緩衝塊正對於彈性元件222。在一些實施例中，一個或多個第一緩衝塊和一個或多個第二緩衝塊也可以交錯設置於彈性元件222的兩側，即每個第一緩衝塊在振動元件220的振動方向上正對於多個第二緩衝塊之間的空隙處，每個第二緩衝塊在振動元件220的振動方向上正對於多個第一緩衝塊之間的空隙處。交錯設置的一個或多個第一緩衝塊和第二緩衝塊可以在不同位置處為彈性元件222提供支撐或限位，防止彈性元件222的振動幅度過大。

在一些實施例中，在圖3這種設置方式下，緩衝件240可以在振動元件220的振動方向的兩側均形成保護，並且振動感測器200中設置的一個或多個緩衝塊（例如，第一緩衝塊、第二緩衝塊）可以在彈性元件222的振動過程中實現保護作用，使得彈性元件222具有較多的緩衝支點，限制彈性元件222的振動幅度，從而避免彈性元件222與振動感測器200中的其他元件（如聲學換能器210、殼體230）發生碰撞，提高振動感測器200的可靠性。

在一些實施例中，參見圖4，緩衝件240可以連接於彈性元件222和聲學換能器210（和/或殼體230）之間。在一些實施例中，緩衝件240可以包括第一緩衝部241和第二緩衝部242。第一緩衝部241和第二緩衝部242沿著振動元件220的振動方向分別設置於彈性元件222的兩側。具體地，第一緩衝部241沿著振動元件220的振動方向的兩個端部分別連接於殼體230的底壁231和彈性元件222。第二緩衝部242沿著振動元件220的振動方向的兩個端部分別連接於聲學換能器210的基板211和彈性元件222。在一些實施例中，第一緩衝部241和第二緩衝部242的兩個端部均固定，可以有效的保證第一緩衝部241在彈性元件222的振動過程中的設置穩定性，同時也可以對彈性元件222的振動過程中達到導向和限位的作用，保證彈性元件222的振動過程較為平穩的進行。

在一些實施例中，緩衝件240可以設置為多個，多個緩衝件240可以沿著彈性元件222的周向間隔分佈。在一些實施例中，位於彈性元件222的同一側的第一緩衝部241（和/或第二緩衝部242）的數量可以為多個，多個第一緩衝部241（和/或第二緩衝部242）可以沿著彈性元件222的周向間隔分佈，且多個第一緩衝部241（和/或第二緩衝部242）均連接於彈性元件222。

在一些實施例中，緩衝件240連接於彈性元件222和聲學換能器210（和/或殼體230）之間時，示例性的，緩衝件240可以是緩衝彈簧，緩衝彈簧的彈力方向沿著振動元件220的振動方向設置。

在一些實施例中，在圖4這種設置方式下，緩衝件240可以對彈性元件222的一側或兩側達到保護作用，通過限制彈性元件222的振動幅度，從而防止彈性元件222因振動幅度過大而造成損壞，進而提高振動感測器200的可靠性。另一方面，緩衝件240與振動元件220（彈性元件222）連接，可以提高緩衝件240與彈性元件222振動過程中的穩定性。

圖5是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖6是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖7是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。

圖5至圖7所示的振動感測器500的結構分別與圖2至圖4所示振動感測器200的結構大致相同，區別之處在於彈性元件的不同。在一些實施例中，參見圖5至圖7，彈性元件522為多層複合彈性元件，其包括第一彈性元件5221和第二彈性元件5222。在一些實施例中，第一彈性元件5221和第二彈性元件5222可以採用相同或不同材料製成。在一些實施例中，第一彈性元件5221和第二彈性元件5222的剛度不同，例如，第一彈性元件5221的剛度可以大於或小於第二彈性元件5222的剛度。在本實施例中，以第一彈性元件5221的剛度大於第二彈性元件5222的剛度為例，第二彈性元件5222可以為振動元件220提供所需的阻尼，而第一彈性元件5221剛度較高，則可以保證彈性元件522具有較高的強度，從而保證振動元件220甚至整個振動感測器500的可靠性。

需要注意的是，圖5至圖7以及相關描述中關於彈性元件522中包括的彈性元件的數量僅用於示例性描述，並不能把本發明限制在所舉實施例範圍之內。在一些實施例中，本實施例中的彈性元件的數量也可以是兩個以上，例如彈性元件的數量可以為三層、四層、五層或者更多。僅作為示例性說明，彈性元件可以包括由上至下依次連接的第一彈性元件、第二彈性元件和第三彈性元件，其中第一彈性元件的材料、力學參數、尺寸可以和第三彈性元件的材料、力學參數、尺寸相同，第二彈性元件的材料、力學參數、尺寸可以和第一彈性元件或第三彈性元件的材料、力學參數、尺寸不同。例如，第一彈性元件或第三彈性元件的剛度大於第二彈性元件的剛度。在一些實施例中，可以通過調整第一彈性元件、第二彈性元件和/或第三彈性元件的材料、力學參數、尺寸等調節彈性元件的力學參數，從而保證振動感測器500的穩定性。

通過將彈性元件522設置為多層彈性元件，便於實現彈性元件522的剛度調節，例如，可以通過增加或減少彈性元件（例如，第一彈性元件5221和/或第二彈性元件5222）的數量，來實現對振動元件220的剛度和阻尼調節，從而可以使得振動感測器500在所需頻段（例如，目標頻段附近）內產生新的諧振峰，提高振動感測器500在特定頻段範圍的靈敏度。在一些實施例中，多層複合彈性元件中的相鄰兩個彈性元件（例如，第一彈性元件5221和第二彈性元件5222）可以通過膠接的方式以形成彈性元件522。

在一些實施例中，可以通過調整彈性元件522中的至少一層彈性元件（第一彈性元件5221和/或第二彈性元件5222）的力學參數（例如，材料、楊氏模量、拉伸強度、斷裂伸長率以及硬度shore A）來調整彈性元件522的剛度，以使振動感測器500獲得較為理想的頻率響應，從而能夠調節振動感測器500的諧振頻率和靈敏度。

在一些實施例中，可以通過調整彈性元件522中的至少一層彈性元件的拉伸強度，使得彈性元件522的整體拉伸強度在一定範圍內，來提高振動元件220在所需頻段範圍內的靈敏度，進而提高振動感測器500的靈敏度。在一些實施例中，可以通過調整彈性元件522的第一彈性元件5221和/或第二彈性元件5222的材料、厚度或尺寸，使得彈性元件522整體的拉伸強度為0.5 MPa~ 100 MPa。在一些實施例中，可以通過調整彈性元件522的第一彈性元件5221和/或第二彈性元件5222的材料或尺寸，使得彈性元件522整體的拉伸強度為5 MPa~ 90 MPa。在一些實施例中，可以通過調整彈性元件522的第一彈性元件5221和/或第二彈性元件5222的材料或尺寸，使得彈性元件522整體的拉伸強度為10 MPa~ 80 MPa。在一些實施例中，可以通過調整彈性元件522的第一彈性元件5221和/或第二彈性元件5222的材料或尺寸，使得彈性元件522整體的拉伸強度為20 MPa~ 70 MPa。在一些實施例中，可以通過調整彈性元件522的第一彈性元件5221和/或第二彈性元件5222的材料、厚度或尺寸，使得彈性元件522整體的拉伸強度為30 MPa~ 60 Mpa。

在一些實施例中，可以通過調整彈性元件522中的至少一層彈性元件的斷裂伸長率，使得彈性元件522的整體斷裂伸長率在一定範圍內，來提高振動感測器500在所需頻段範圍內的靈敏度。在一些實施例中，彈性元件522中的至少一層彈性元件的斷裂伸長率越大，振動感測器500的靈敏度就越高，穩定性也越好。在一些實施例中，彈性元件522整體的斷裂伸長率可以為10%~ 600%。在一些實施例中，彈性元件522整體的斷裂伸長率可以為20%~ 500%。在一些實施例中，彈性元件522整體的斷裂伸長率可以為50%~ 400%。在一些實施例中，彈性元件522整體的斷裂伸長率可以為80%~ 200%。

在一些實施例中，可以通過調整彈性元件522中的至少一層彈性元件的硬度，使得彈性元件522的整體硬度在一定範圍內，來提高振動感測器500在所需頻段範圍內的靈敏度。在一些實施例中，彈性元件522中的至少一層彈性元件的硬度越小，振動感測器500的靈敏度就越高。在一些實施例中，彈性元件522的整體硬度Shore A小於200。在一些實施例中，彈性元件522的整體硬度Shore A小於150。在一些實施例中，彈性元件522的整體硬度Shore A小於100。在一些實施例中，彈性元件522的整體硬度Shore A小於60。在一些實施例中，彈性元件522的整體硬度Shore A小於30。在一些實施例中，彈性元件522的整體硬度Shore A小於10。

在一些實施例中，也可以通過調整質量元件221的力學參數（例如，材料、尺寸、形狀等）來調節振動感測器500的靈敏度。關於如何調整質量元件221的力學參數來實現對振動感測器500的靈敏度調節可以參考圖2中關於調整質量元件221的力學參數來實現對振動感測器200的靈敏度調節的相關描述。

在一些實施例中，在彈性元件的參數（例如，楊氏模量、拉伸強度、硬度、斷裂伸長率等）以及質量元件的體積或質量一定時，通過提高彈性元件的彈性形變的效率可以增大振動感測器的電信號，從而提高振動感測器的聲電轉換效果。在一些實施例中，可以減小質量元件與彈性元件接觸的面積來提高彈性元件的彈性形變的效率，進而增大感測裝置輸出的電信號，具體參見圖8至圖10，及其相關描述。

在一些實施例中，參見圖5至圖7，緩衝件240可以用於限制振動元件220的振動幅度。在一些實施例中，振動感測器200中設置緩衝件240，緩衝件240為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離，以限制振動元件220的振動幅度，從而避免振動元件220在振動過程中與振動感測器500中的其他組件（如聲學換能器210、殼體230）發生碰撞，進而實現對振動元件220的保護，提高振動感測器500的可靠性。

在一些實施例中，參見圖5，緩衝件240的結構和設置方式與圖2類似。緩衝件240可以設置於第一聲學腔250內垂直於振動元件220的振動方向的側壁上。緩衝件240可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離。以緩衝件240設置於基板211上為例，緩衝件240與基板211連接，此時緩衝距離可以是緩衝件240沿著振動元件220的振動方向的下表面與第一彈性元件5221沿著振動元件220的振動方向的上表面之間的距離。

在一些實施例中，參見圖6，緩衝件240的結構和設置方式與圖3類似。緩衝件240可以包括第一緩衝部241和第二緩衝部242，第一緩衝部241和第二緩衝部242沿著振動元件220的振動方向分別設置於彈性元件522的兩側。第一緩衝部241與殼體230或彈性元件522連接。第二緩衝部242與聲學換能器210或彈性元件522連接。在一些實施例中，第一緩衝部241可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的第一緩衝距離，第二緩衝部242可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的第二緩衝距離。這種連接方式下，第一緩衝距離可以是第一緩衝部241沿著振動元件220的振動方向的上表面與質量元件221沿著振動元件220的振動方向的下表面之間的距離；第二緩衝距離可以是第二緩衝部242沿著振動元件220的振動方向的下表面與第一彈性元件5221沿著振動元件220的振動方向的上表面之間的距離。

在一些實施例中，參見圖7，緩衝件240的結構和設置方式與圖4類似。緩衝件240可以連接於彈性元件522和聲學換能器210（和/或殼體230）之間。緩衝件240可以包括第一緩衝部241和第二緩衝部242。第一緩衝部241和第二緩衝部242沿著振動元件220的振動方向分別設置於彈性元件522的兩側。具體地，第一緩衝部241沿著振動元件220的振動方向的兩個端部分別連接於殼體230的底壁231和第二彈性元件5222。第二緩衝部242沿著振動元件220的振動方向的兩個端部分別連接於聲學換能器210的基板211和第一彈性元件5221。

圖8是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖9是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖10是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。

圖8至圖10所示的振動感測器800的結構與圖2至圖4所示振動感測器200的結構大致相同，區別之處在於質量元件的不同。在一些實施例中，參見圖8至圖10，質量元件821可以為橢圓球體，其與彈性元件222的接觸面積小於其在彈性元件222的投影面積，這樣可以保證質量元件821在同樣體積或質量下，質量元件821與彈性元件具有較小的接觸面積，當振動感測器800的殼體230振動帶動質量元件821振動時，彈性元件222與質量元件821的接觸區域的可以近似視為不發生變形，通過減小彈性元件222與質量元件821的接觸區域可以增大彈性元件222不與質量元件821接觸的區域面積，從而增大彈性元件222在振動過程發生變形的區域面積（也就是彈性元件222不與質量元件821接觸的區域面積），從而可以增大第一聲學腔250內被壓縮的空氣量，使得聲學換能器210可以輸出更大的電信號，進而提高振動感測器800的聲電轉換效果。

在一些實施例中，質量元件821還可以為梯形體，其中，梯形體的面積較小的一面與彈性元件222連接，這樣也能實現質量元件821與彈性元件接觸的面積小於質量元件821在彈性元件222的投影面積。在一些實施例中，質量元件821還可以是拱形結構，當質量元件821為拱形結構時，拱形結構的兩個拱腳與彈性元件222的上表面或下表面連接，其中兩個拱腳與彈性元件222的接觸面積小於拱腰在彈性元件222上的投影面積，即拱形結構的質量元件821與彈性元件222的接觸面積小於其在彈性元件222上的投影面積。需要說明的是，在本實施例中，任何能夠滿足質量元件821與彈性元件接觸的面積小於質量元件821在彈性元件222的投影面積的規則或不規則形狀或結構，均屬於本說明書實施例變化範圍內，本說明書不再一一列舉。

在一些實施例中，質量元件821可以為實心結構體。例如，質量元件821可以為實心圓柱體、實心長方體、實心橢圓球體、實心三角形體等規則或不規則的結構體。在一些實施例中，為了保證質量元件821在質量不變時，減小質量元件821與彈性元件222的接觸面積，提高振動感測器800在特定頻段範圍的靈敏度，質量元件821還可以為局部掏空的結構體。例如，質量元件821為環形柱體、矩形筒狀的結構體等。

在一些實施例中，質量元件821可以包括多個相互分離的子質量塊，且多個子質量元件位於彈性元件222的不同區域。在一些實施例中，質量元件可以包括兩個或以上相互分離的子質量元件，例如，3個、4個、5個等。在一些實施例中，多個相互分離的子質量元件的質量、尺寸、形狀、材料等可以相同或不同。在一些實施例中，多個相互分離的子質量元件可以在彈性元件222上等間距分佈、不等間距分佈、對稱分佈或非對稱分佈。在一些實施例中，多個相互分離的子質量元件可以設置在彈性元件222的上表面和/或下表面上。通過在彈性元件222的中部區域設置多個相互分離的子質量元件，不僅可以增加彈性元件222在殼體230帶動振動下的變形區域的面積，提高彈性元件222的變形效率，以提高振動感測器800的靈敏度，而且還可以提高振動元件220以及振動感測器800的可靠性。在一些實施例中，還可以通過調整多個質量元件的質量、尺寸、形狀、材料等參數，使得多個子質量元件具有不同的頻率響應，從而進一步提高振動感測器800在不同頻段範圍內的靈敏度。

在一些實施例中，參見圖8至圖10，緩衝件240可以用於限制振動元件220的振動幅度。在一些實施例中，振動感測器800中設置緩衝件240，緩衝件240通過為振動元件220提供緩衝距離以限制振動元件220的振動幅度，從而避免振動元件220在振動過程中與振動感測器800中的其他組件（如聲學換能器210、殼體230）發生碰撞，進而實現對振動元件220的保護，提高振動感測器800的可靠性。

在一些實施例中，參見圖8，緩衝件240的結構和設置方式與圖2類似。緩衝件240可以設置於第一聲學腔250內垂直於振動元件220的振動方向的側壁上。緩衝件240可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離。

在一些實施例中，參見圖9，緩衝件240的結構和設置方式與圖3類似。緩衝件240可以包括第一緩衝部241和第二緩衝部242，第一緩衝部241和第二緩衝部242沿著振動元件220的振動方向分別設置於彈性元件522的兩側。區別之處在於，質量元件821為橢圓球體時，質量元件821下表面的不同位置處與第一緩衝部241的上表面之間的距離不同。基於此，第一緩衝部241為振動元件220提供的第一緩衝距離可以是第一緩衝部241沿著振動元件220的振動方向的上表面與質量元件221沿著振動元件220的振動方向的下表面之間的最短距離。

在一些實施例中，參見圖10，緩衝件240的結構和設置方式與圖4類似。緩衝件240可以包括第一緩衝部241和第二緩衝部242。第一緩衝部241和第二緩衝部242沿著振動元件220的振動方向分別設置於彈性元件522的兩側。

圖11是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖12是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖13是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖14是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖14A是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖14B是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。

在一些實施例中，參見圖11至圖12，振動感測器1100可以包括聲學換能器210和振動元件220。圖11至圖12所示的振動感測器1100與圖2所示的振動感測器200的區別之處在於，振動元件220沿著振動元件220的振動方向設置於聲學換能器210的進聲孔2111內或如圖11至圖12所示的設於進聲孔2111的外側。振動元件220與聲學換能器210的基板211之間形成第一聲學腔250。

在一些實施例中，振動元件220可以包括彈性元件222和質量元件221。在一些實施例中，彈性元件222可以包括板狀結構，板狀結構與一個質量元件221連接。在一些實施例中，板狀結構與質量元件221可以通過卡接、黏接或者一體成型等方式實現連接，在本說明書中不對其連接方式加以限定。在一些實施例中，彈性元件222可以設置為透氣或不透氣的，示例性的為了使其具備更好的拾音效果，在一些實施例中，彈性元件222可以是不透氣的。

需要注意的是，圖11中示出一個彈性元件或一個板狀結構僅為了描述方便，但並不限制本發明的保護範圍，在一些實施例中，質量元件可以包括多個。在一些實施例中，多個質量元件可以分別設置於彈性元件222兩側。在一些實施例中，多個質量元件也可以設置於彈性元件222的同一側。

在一些實施例中，參見圖13至圖14，振動元件220包括彈性元件222以及設置在彈性元件222上的兩個質量元件221。在一些實施例中，兩個質量元件221的結構參數可以相同，也可以不同。在一些實施例中，兩個質量元件221物理連接於彈性元件222上，兩個質量元件221可以設置於彈性元件222在振動方向上的同一側。在一些實施例中，兩個質量元件221物理連接於彈性元件222上，兩個質量元件221可以分別設置於彈性元件222在振動方向上的兩側。在一些實施例中，兩個質量元件221在振動方向上可以具有相同截面形狀，例如，皆為圓形。在一些實施例中，兩個質量元件221在水準方向上（與振動方向垂直的方向）可以具有不同高度。由此，兩個質量元件221可以使振動元件220在目標頻段內具有多振動模態，從而使得振動感測器1000的頻率響應曲線具有兩個諧振峰，進而增加振動感測器1000高靈敏度的頻率區間，使振動感測器1000在兩個諧振頻率附近的頻率區間（即目標頻段）的靈敏度得到提升，達到了拓寬頻段頻寬、提高靈敏度的效果。

在一些實施例中，通過彈性元件222及多個質量元件221的參數設置，可以在具有振動元件220的振動感測器1100的頻率響應曲線上形成至少兩個諧振峰，從而形成多個高靈敏度的頻率區間以及更寬的頻段。在一些實施例中，彈性元件222以及與彈性元件222物理連接的多個質量元件221具有的多個諧振頻率與彈性元件222和/或質量元件221的參數有關，參數包括彈性元件222的楊氏模量、聲學換能器210與彈性元件222之間形成腔體的體積、質量元件221的半徑、質量元件221的高度和質量元件221的密度中至少一個。

在一些實施例中，兩個質量元件221的參數，如在振動方向上的高度可以滿足預設比例，如在一些實施例中，兩質量元件221的高度比可以是3:2、2:1、3:4或3:1等。

需要說明的是，彈性元件222上連接的質量元件的個數可以不限於兩個，例如，可以是三個、四個或五個以上。在一些實施例中，多個質量元件221可以共線設置或不共線設置。以彈性元件222上質量元件221的數量為三個作為示例，三個質量元件221在彈性元件222上可以不共線設置。可以理解的是，當質量元件221包括三個時，三個質量元件中兩兩之間的連線不重疊。在一些實施例中，三個質量元件221可以呈三角形分佈，且質量元件221兩兩之間的距離相同。在一些實施例中，三個質量元件221可以使振動元件520在目標頻段內至少兩個頻點附近的頻率區間的靈敏度得到提升，達到了拓寬頻段頻寬、提高靈敏度的效果。再以彈性元件222上質量元件221的數量為四個作為示例， 四個質量元件221可以按陣列（如環形陣列或矩形陣列）設置。在一些實施例中，四個質量元件221中至少兩個質量元件221具有不同諧振峰。在一些實施例中，當質量元件221包括四個及以上時，任意兩質量元件在彈性元件222上中心點的連線，不會重疊為一條直線。

在一些實施例中，一個彈性元件222以及與彈性元件222物理連接的多個質量元件221對應一個或多個不同目標頻段中的多個目標頻段，使在對應的目標頻段內振動感測器1100的靈敏度可以大於聲學換能器210的靈敏度。在一些實施例中，一個彈性元件222以及與彈性元件222物理連接的多個質量元件221的多個諧振頻率相同或不同。在一些實施例中，附加一組或多組質量元件221和彈性元件222後的振動感測器1100在目標頻段內較聲學換能器210的靈敏度可提升3 dB~30 dB。在一些實施例中，測量振動感測器100和聲學換能器110靈敏度的方法可以是：在給定加速度（如1g，g為重力加速度）激勵下，採集器件電學信號（如-30 dBV），則靈敏度為-30 dBV/g。在一些實施例中，如聲學換能器110為氣傳導麥克風時，在測量靈敏度時，可以把前述激勵源換成聲壓即可，即輸入指定頻段內的聲壓作為激勵，測量採集器件的電學信號。需要說明的是，在一些實施例中，附加振動元件220後的振動感測器1100較聲學換能器210的靈敏度還可以可提升30 dB以上，如與彈性元件222物理連接的多個質量元件221具有相同諧振峰。

在一些實施例中，參見圖11至圖14，振動元件220可以進一步包括支撐元件223，支撐元件223用於支撐一組或多組彈性元件222和質量元件221。支撐元件223設置於聲學換能器210的基板211和振動元件220之間，支撐元件233的上表面與基板211連接，支撐元件233的下表面與彈性元件222連接。支撐元件233、基板211和彈性元件222之間可以形成第一聲學腔250。

在一些實施例中，支撐元件223可以由不透氣的材料製成，不透氣的支撐元件223可使空氣中的振動信號在傳遞過程中，導致支撐元件223內聲壓變化（或空氣振動），使支撐元件223內部振動信號通過進聲孔2111傳遞至聲學換能器210內，在傳遞過程中不會穿過支撐元件223向外逸散，進而保證聲壓強度，提升傳聲效果。

在一些實施例中，在與彈性元件222和質量元件221連接的表面垂直的方向上（即振動方向），質量元件221的投影區域與支撐元件223的投影區域不重疊。此種設置為了避免彈性元件222和質量元件221的振動受到支撐元件223的限制。在一些實施例中，彈性元件222在振動方向上的橫截面的形狀可以包括圓形、矩形、三角形或不規則圖形等，在一些實施例中，彈性元件222的形狀還可以根據支撐元件223形狀進行設置，在本說明書中不做限制。在一些實施例中，為防止非平滑的曲線過度導致角點處應力過於集中，因此，本發明實施例選擇彈性元件222為圓形。

在一些實施例中，參見圖12和圖14，振動感測器1100還可以包括緩衝件240。緩衝件240可以用於限制振動元件220的振動幅度。在一些實施例中，振動感測器1100中設置緩衝件240，緩衝件240為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離，以限制振動元件220的振動幅度，從而可以避免振動元件220在振動過程中與振動感測器1100中的其他組件（如聲學換能器210）發生碰撞，進而實現對振動元件220的保護，提高振動感測器1100的可靠性。

在一些實施例中，參見圖12和圖14，緩衝件240的結構和設置方式與圖2類似。緩衝件240可以設置於第一聲學腔250內垂直於振動元件220的振動方向的側壁上。緩衝件240可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離。在一些實施例中，當緩衝件240連接於基板211且覆蓋進聲孔2111時，緩衝件240可以設置為環形結構，使得環形結構內部掏空部分與進聲孔2111相對，進而保證緩衝件240可以為振動元件220提供緩衝距離的同時不堵塞進聲孔2111，避免影響聲學換能器210的拾音裝置212對振動信號的拾取。

在一些實施例中，振動感測器1100也可以包括殼體（未示出），殼體罩設於振動元件220的週邊，使得振動元件220位於殼體與聲學換能器210形成的聲學腔中，振動元件220將該聲學腔分隔為第一聲學腔250和第二聲學腔。在一些實施例中，緩衝件240可以包括第一緩衝部和第二緩衝部，第一緩衝部和第二緩衝部沿著振動元件220的振動方向分別設置於彈性元件222的兩側。第一緩衝部位於第二聲學腔內與殼體或彈性元件222連接。第二緩衝部242位於第一聲學腔250內與聲學換能器210或彈性元件222連接。在一些實施例中，第一緩衝部241可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的第一緩衝距離，第二緩衝部242可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的第二緩衝距離。關於緩衝件240沿著振動元件220的振動方向分別設置於彈性元件222的兩側的更多內容可以參見圖3，及其相關描述。

在一些實施例中，緩衝件240也可以連接於彈性元件222和聲學換能器210之間。緩衝件240可以包括第二緩衝部，第二緩衝部沿著振動元件220的振動方向的兩個端部分別連接於聲學換能器210的基板211和彈性元件222。在一些實施例中，振動感測器1100包括殼體時，緩衝件還可包括第一緩衝部，第一緩衝部沿著振動元件220的振動方向的兩個端部分別連接於殼體和彈性元件222。關於緩衝件240連接於彈性元件222和聲學換能器210（和/或殼體）之間的更多內容可以參見圖4，及其相關描述。

在一些實施例中，參見圖14A至圖14B，緩衝件240可以包括磁性緩衝件243，磁性緩衝件243可以用於產生磁場。在一些實施例中，磁性緩衝件243可以包括線圈，線圈安裝於聲學換能器110連接第一聲學腔250的側壁。例如，線圈可以安裝於基板211沿著振動方向的下表面。在其他實施例中，也可以利用限位結構對線圈進行支撐和定位，例如在基板211與振動元件220之間設置支撐網或支撐架，以安裝線圈等。在一些實施例中，線圈可以埋設於聲學換能器110連接第一聲學腔的側壁內。例如，線圈可以埋設於基板211內。在一些實施例中，線圈埋設於基板211內時，可以直接在基板211內蝕刻形成線圈。在其他實施例中，振動感測器1100包括殼體時，磁性緩衝件243也可以安裝於殼體內壁上，所述殼體內壁沿著振動元件220的振動方向正對於振動元件220。在另一些實施例中，磁性緩衝件還可以埋設於殼體的內壁內部。

在一些實施例中，線圈的形狀可以同心圓結構、同心矩形結構、同心多邊形結構等，在此不做特別限定。

在一些實施例中，質量元件221可以包括磁性件或可磁化件，質量元件221位於磁性緩衝件243（如線圈）所產生的磁場中。在一些實施例中，質量元件221包括的可磁化元件可以理解為，在振動感測器1100工作前，對質量元件221磁化，使其具有磁性。在一些實施例中，線圈產生的磁場的磁場方向與振動元件120的振動方向一致，質量元件221與線圈之間相吸或相斥。在一些實施例中，質量元件221的材質可以是磁性材料、可磁化材料等。在一些實施例中，磁性材料可以是指由鐵、鈷、鎳及其合金等能夠直接或間接產生磁性的材料。示例性的磁性材料可以包括但不限於鐵、鐵氧體、氧化鎳、氧化鈷等。在一些實施例中，可磁化材料可以是在磁場或電流的作用下能夠獲得磁性的材料。在一些實施例中，可磁化材料可以包括但不限於合金氧化物、金屬等。

在一些實施例中，振動感測器1100具有多個質量元件時，多個質量元件中的部分質量元件中的一個或多個可以包括磁性件或可磁化件。在一些實施例中，多個質量元件中的其中一個質量元件可以包括磁性件或可磁化件。在一些實施例中，多個質量元件中的相距較遠的兩個質量元件可以包括磁性件或可磁化件，剩餘的質量元件不具有磁性件或可磁化件。這樣的設置可以使得具有磁性件或可磁化件的質量元件的振動幅度可以調節的情況下，還能避免包括磁性件或可磁化件的質量元件之間的相互磁力作用。在一些實施例中，多個質量元件中的全部質量元件都可以具有磁性件或可磁化件。這種設置方式下，可以通過調節多個質量元件中的每一個質量元件的磁導率或磁化強度，從而調節多個質量元件之間的磁力作用。

在一些實施例中，一方面，通過在振動感測器1100中設置磁性緩衝件243（如線圈），利用磁性緩衝件243產生磁場，使得包括磁性件或可磁化件的質量元件221具有磁性，可以改變質量元件221的受力情況，進而調節質量元件221的振動幅度，避免出現質量元件221振動過程中造成質量元件221或彈性元件222與聲學換能器210或殼體230發生碰撞。另一方面，通過磁性緩衝件243產生的磁場調節質量元件221的受力情況，也可以調節振動感測器1100的靈敏度。在一些實施例中，磁性緩衝件243產生的磁場的磁場強度較大時，質量元件221受力較大，使得彈性元件222不易振動，振動感測器1100的靈敏度較低。在一些實施例中，磁性緩衝件243產生的磁場的磁場強度較小時，質量元件221受力較小，使得彈性元件222容易振動，振動感測器1100的靈敏度較高。

在一些實施例中，參見圖11，為了在較小的體積空間內設置多組振動結構，振動元件220還可以包括一個或多個懸臂梁結構224。一個或多個懸臂梁結構224設置於第一聲學腔250內，懸臂梁結構224的一端與支撐元件223的一側物理連接，另一端為自由端，懸臂梁結構224的自由端物理連接有一個或多個質量塊。具體地，懸臂梁結構224與支撐元件223的物理連接方式可以包括焊接、卡接、黏接或者一體成型等連接方式，此處不對其連接方式加以限定。在一些實施例中，振動元件220還可以不包括支撐元件223，懸臂梁結構224可以沿著進聲孔2111的徑向（即振動元件220的振動方向）截面設於進聲孔2111內或設於進聲孔2111的外側，懸臂梁結構224不完全覆蓋進聲孔2111。

在一些實施例中，懸臂梁結構224的材料包括金屬材料和無機非金屬材料。金屬材料可以包括但不限於銅、鋁、錫等或其他合金。無機非金屬材料可以包括但不限於矽、氮化鋁、氧化鋅、鋯鈦酸鉛等中的至少一種。在一些實施例中，質量元件221可以設於懸臂梁結構224在振動方向上的任意一側，在本實施例中，以質量元件221設於懸臂梁結構224振動方向遠離聲學換能器（圖中未示出）的一側進行說明。

在一些實施例中，懸臂梁結構224自由端垂直於振動方向的任一側上設置有一個或多個質量元件221。各個質量元件221的尺寸可以部分相同或全部相同，或全部不同。在一些實施例中，相鄰質量元件221之間的距離可以相同，也可以不同。在一些實施例中，懸臂梁結構224上的質量元件221為多個時，多個質量元件221的結構參數可以相同、可以部分不同或均不相同。在實際使用時，多個質量元件221的結構參數可以根據振動模態進行設計。

在MEMS器件工藝中，在一些實施例中，懸臂梁結構224長度可以為500 μm~1500 μm；在一些實施例中，懸臂梁結構224厚度可以為0.5 μm~5 μm；在一些實施例中，質量元件221邊長可以為50 μm~1000 μm；在一些實施例中，質量元件221高度可以為50 μm~5000 μm。在一些實施例中，懸臂梁結構224長度可以為700 μm~1200 μm，懸臂梁結構224厚度可以為0.8 μm~2.5 μm；質量元件221邊長可以為200 μm~600 μm，質量元件221高度可以為200 μm~1000 μm。

在宏觀器件中，懸臂梁結構224長度可以為1 mm~20 cm，懸臂梁結構224厚度可以為0.1 mm~10 mm；在一些實施例中，質量元件221邊長可以為0.2 mm~5 cm，質量元件221高度可以為0.1 mm~10 mm。在一些實施例中，懸臂梁結構224長度可以為1.5 mm~10 mm，懸臂梁結構224厚度可以為0.2 mm~5 mm；質量元件221邊長可以為0.3 mm~5 cm，質量元件221高度可以為0.5 mm~5 cm。

圖15是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖16是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖17是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。

在一些實施例中，參見圖15至圖17，振動感測器1500可以包括聲學換能器（圖中未示出）、振動元件220和緩衝件240。在一些實施例中，振動元件220可以包括質量元件221和彈性元件1522，其中，彈性元件1522可以包括第一彈性元件15221和第二彈性元件15222。在一些實施例中，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222可以為膜狀結構。在一些實施例中，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222可以在質量元件221振動方向上相對於質量元件221呈近似對稱分佈。在一些實施例中，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222可以與殼體230連接。例如，第一彈性元件15221可以位於質量元件221遠離基板211的一側，第一彈性元件15221的下表面可以和質量元件221的上表面連接，第一彈性元件15221的周側和殼體230的內壁連接。第二彈性元件15222可以位於質量元件221靠近基板211的一側，第二彈性元件15222的上表面和質量元件221的下表面連接，第二彈性元件15222的周側可以和殼體230的內壁連接。需要說明的是，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222的膜狀結構可以為矩形、圓形等規則和/或不規則結構，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222的形狀可以根據殼體230的截面形狀進行適應性調整。

在一些實施例中，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222在質量元件221振動方向上相對於質量元件221呈對稱設置，可以使得質量元件221的重心與彈性元件1522的形心近似重疊，並且第一彈性元件15221和第二彈性元件15222的尺寸、形狀、材質、或厚度可以相同，進而使得振動元件220在回應與殼體230的振動而產生振動時，可以降低質量元件221在垂直於質量元件221的振動方向上的振動，從而降低振動元件220對垂直於質量元件221的振動方向上殼體230振動的回應靈敏度，進而提高振動感測器1500的方向選擇性。

在一些實施例中，可以通過調整彈性元件1522的厚度、彈性係數、質量元件221的質量、尺寸等改變（例如，提高）振動元件220對沿著質量元件221振動方向上殼體230振動的回應靈敏度。

在一些實施例中，至少一個彈性元件1522的形心與質量元件221的重心在沿著質量元件221振動方向上的距離可以不大於質量元件221厚度的1/3。在一些實施例中，至少一個彈性元件1522的形心與質量元件221的重心在沿著質量元件221振動方向上的距離可以不大於質量元件221厚度的1/2。在一些實施例中，至少一個彈性元件1522的形心與質量元件221的重心在沿著質量元件221振動方向上的距離可以不大於質量元件221厚度的1/4。

在一些實施例中，至少一個彈性元件1522的形心與質量元件221的重心在垂直於質量元件221的振動方向上的距離不大於質量元件221邊長或半徑的1/3。在一些實施例中，至少一個彈性元件1522的形心與質量元件221的重心在垂直於質量元件221的振動方向上的距離不大於質量元件221邊長或半徑的1/2。在一些實施例中，至少一個彈性元件1522的形心與質量元件221的重心在垂直於質量元件221的振動方向上的距離不大於質量元件221邊長或半徑的1/4。

在一些實施例中，當至少一個彈性元件1522的形心與質量元件221的重心重疊或者近似重疊時，可以使得振動元件220在垂直於質量元件221的振動方向上振動的諧振頻率向高頻偏移，而不改變振動元件220在質量元件221的振動方向上振動的諧振頻率。在一些實施例中，當至少一個彈性元件1522的形心與質量元件221的重心重疊或者近似重疊時，振動元件220在質量元件221的振動方向上振動的諧振頻率可以保持基本不變，例如，振動元件220在質量元件221的振動方向上振動的諧振頻率可以為人耳感知相對較強的頻率範圍（例如，20 Hz-2000 Hz、2000 Hz-3000 Hz等）內的頻率。振動元件220在垂直於質量元件221的振動方向上振動的諧振頻率可以向高頻偏移而位於人耳感知相對較弱的頻率範圍（例如，5000 Hz-9000 Hz、1 kHz-14 kHz等）內的頻率。基於振動元件220在垂直於質量元件221的振動方向上振動的諧振頻率向高頻偏移，振動元件220在質量元件221的振動方向上振動的諧振頻率保持基本不變，可以使得振動元件220在垂直於質量元件221的振動方向上振動的諧振頻率與振動元件220在質量元件221的振動方向上振動的諧振頻率的比值大於或等於2。在一些實施例中，振動元件220在垂直於質量元件221的振動方向上振動的諧振頻率與振動元件220在質量元件221的振動方向上振動的諧振頻率的比值也可以大於或等於其他數值。例如，振動元件220在垂直於質量元件221的振動方向上振動的諧振頻率與振動元件220在質量元件221的振動方向上振動的諧振頻率的比值也可以大於或等於1.5。

在一些實施例中，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222為膜狀結構時，質量元件221的上表面或下表面的尺寸小於第一彈性元件15221和第二彈性元件15222的尺寸，質量元件221的側表面和殼體230的內壁形成間距相等的環形或矩形。在一些實施例中，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222的厚度可以為0.1 um~500 um。在一些實施例中，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222的厚度可以為0.05 um~200 um。在一些實施例中，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222的厚度可以為300 um~800 um。在一些實施例中，每個彈性元件（例如，第一彈性元件15221或第二彈性元件15222）與質量元件221的厚度比可以為2~100。在一些實施例中，每個彈性元件與質量元件221的厚度比可以為10~50。在一些實施例中，每個彈性元件與質量元件221的厚度比可以為20~40。在一些實施例中，質量元件221與每個彈性元件（例如，第一彈性元件15221或第二彈性元件15222）的厚度差值可以為9 um~500 um。在一些實施例中，質量元件221與每個彈性元件的厚度差值可以為50 um~400 um。在一些實施例中，質量元件221與每個彈性元件的厚度差值可以為100 um~300 um。

在一些實施例中，第一彈性元件15221、第二彈性元件15222、質量元件221以及與聲學腔體對應的殼體230或聲學換能器之間可以形成間隙1501。如圖15所示，在一些實施例中，間隙1501可以位於質量元件221的周側，當質量元件221回應於外部振動信號時，質量元件221在相對於殼體230振動時，間隙1501可以在一定程度上防止質量元件221振動時與殼體230發生碰撞。在一些實施例中，間隙1501中可以包括填充物，通過在間隙1501中設置填充物可以對振動感測器1500的質量因數進行調整。較佳地，間隙1501中設置填充物可以使得振動感測器1500的質量因數為0.7~10。更佳地，間隙1501中設置填充物可以使得振動感測器1500的質量因數為1~5。在一些實施例中，填充物可以是氣體、液體（例如，矽油）、彈性材料等中的一種或多種。示例性的氣體可以包括但不限於空氣、氬氣、氮氣、二氧化碳等中的一種或多種。示例性的彈性材料可以包括但不限於矽凝膠、矽橡膠等。

在一些實施例中，殼體230、第二彈性元件15222和聲學換能器的基板211之間可以形成第一聲學腔250，殼體230和第一彈性元件15221之間可以形成第二聲學腔260。在一些實施例中，第一聲學腔250和第二聲學腔260內部具有空氣，當振動元件220相對於殼體230振動時，振動元件220壓縮兩個聲學腔內部的空氣，第一聲學腔250和第二聲學腔260可以近似視為兩個空氣彈簧，第二聲學腔260的體積大於或等於第一聲學腔250的體積，使得振動元件220在振動時壓縮空氣帶來的空氣彈簧的係數近似相等，從而進一步提高質量元件221上下兩側彈性元件（包含空氣彈簧）的對稱性。在一些實施例中，第一聲學腔250的體積和第二聲學腔260的體積可以為10 um3~1000 um3。較佳地，第一聲學腔250的體積和第二聲學腔260的體積可以為50 um3~500 um3。

在一些實施例中，參見圖15至圖17，為了進一步防止質量元件221振動時與殼體230發生碰撞的可能性，振動感測器1500可以包括緩衝件240，緩衝件240可以用於限制振動元件220的振動幅度。在一些實施例中，振動感測器1500中設置緩衝件240，緩衝件240為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離，以限制振動元件220的振動幅度，從而避免振動元件220在振動過程中與振動感測器1500中的其他組件（如聲學換能器、殼體230）發生碰撞，進而實現對振動元件220的保護，提高振動感測器1500的可靠性。

在一些實施例中，參見圖15，緩衝件240的結構和設置方式與圖2類似。緩衝件240可以設置於第一聲學腔250內垂直於振動元件220的振動方向的側壁上。緩衝件240可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離。在一些實施例中，緩衝件240也可以設置於第二聲學腔260內垂直於振動元件220的振動方向的側壁上，例如殼體230與振動元件220相對的側壁上。

在一些實施例中，參見圖16，緩衝件240的結構和設置方式與圖3類似。緩衝件240可以包括第一緩衝部241和第二緩衝部242，第一緩衝部241和第二緩衝部242沿著振動元件220的振動方向分別設置於彈性元件1522的兩側。第一緩衝部241與殼體230或第一彈性元件15221連接。第二緩衝部242與聲學換能器的基板211或第二彈性元件15222連接。在一些實施例中，第一緩衝部241可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的第一緩衝距離，第二緩衝部242可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的第二緩衝距離。

在一些實施例中，參見圖17，緩衝件240的結構和設置方式與圖4類似。緩衝件240可以連接於彈性元件1522和聲學換能器（和/或殼體230）之間。緩衝件240的第一緩衝部241和第二緩衝部242沿著振動元件220的振動方向分別設置於彈性元件1522的兩側。具體地，第一緩衝部241位於第二聲學腔260內沿著振動元件220的振動方向的兩個端部分別連接於殼體230和第一彈性元件15221。第二緩衝部242位於第一聲學腔250內沿著振動元件220的振動方向的兩個端部分別連接於聲學換能器的基板211和第二彈性元件15222。

在一些實施例中，振動感測器1500的緩衝件240可以包括磁性緩衝件，磁性緩衝件可以用於產生磁場。在一些實施例中，磁性緩衝件可以安裝於聲學換能器連接第一聲學腔250的側壁。例如，基板211沿著振動方向的上表面。在一些實施例中，磁性緩衝件也可以埋設於聲學換能器連接第一聲學腔250的側壁內。例如，基板211內。在一些實施例中，磁性緩衝件也可以安裝於第二聲學腔260沿著振動元件220的振動方向的側壁。例如，磁性緩衝件可以安裝於殼體230的側壁上，所述殼體230的側壁沿著振動元件220的振動方向正對於振動元件220。在一些實施例中，磁性緩衝件還可以埋設於殼體230的側壁內部。在一些實施例中，緩衝件240包括磁性緩衝件時，質量元件221可以包括磁性件或可磁化件，質量元件221位於磁性緩衝件所產生的磁場中，質量元件221受到磁場的磁力作用。在一些實施例中，磁性緩衝件可以同時位於第一聲學腔250的側壁和第二聲學腔260的側壁，使得磁性緩衝件產生的磁場更加均勻。在一些實施例中，通過磁性緩衝件產生的磁場可以調節質量元件221的受力情況，進而限制質量元件221的振動幅度。關於磁性緩衝件的更多內容可以參見圖14A和圖14B，及其相關內容。

圖18是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖19是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖20是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。

圖18至圖20所示的振動感測器1800的結構分別與圖15至圖17所示的振動感測器1500的結構大致相同，區別之處在於振動元件。振動感測器1800的振動元件220可以包括至少一個彈性元件222和兩個質量元件（例如，第一質量元件18211和第二質量元件18212）。在一些實施例中，質量元件1821可以包括第一質量元件18211和第二質量元件18212。第一質量元件18211和第二質量元件18212在其振動方向上相對於至少一個彈性元件222呈對稱設置。在一些實施例中，第一質量元件18211可以位於至少一個彈性元件222背離基板211的一側，第一質量元件18211的下表面與至少一個彈性元件222的上表面連接。第二質量元件18212可以位於至少一個彈性元件222朝向基板211的一側，第二質量元件18212的上表面與至少一個彈性元件222的下表面連接。在一些實施例中，第一質量元件18211和第二質量元件18212的尺寸、形狀、材質、或厚度可以相同。在一些實施例中，第一質量元件18211和第二質量元件18212在其振動方向上相對於至少一個彈性元件222呈對稱設置，可以使得質量元件1821的重心與至少一個彈性元件222的形心近似重疊，進而使得振動元件220在回應與殼體230的振動而產生振動時，可以降低質量元件1821在垂直於質量元件1821的振動方向上的振動，從而降低振動元件220對垂直於質量元件1821的振動方向上殼體230振動的回應靈敏度，進而提高振動感測器1800的方向選擇性。

在一些實施例中，參見圖18至圖20，振動感測器1800中設置緩衝件240用於限制振動元件220的振動幅度。在一些實施例中，緩衝件240可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離，以限制振動元件220的振動幅度，從而避免振動元件220在振動過程中與振動感測器1800中的其他組件（如聲學換能器、殼體230）發生碰撞，進而實現對振動元件220的保護，提高振動感測器1500的可靠性。

在一些實施例中，參見圖18， 緩衝件240的結構和設置方式與圖15類似。緩衝件240可以設置於第一聲學腔250或第二聲學腔260內垂直於振動元件220的振動方向的側壁上。緩衝件240可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離。這種結構設置下，所述緩衝距離可以是指緩衝件240的非接觸表面與第一質量元件18211或第二質量元件18212之間的距離。

在一些實施例中，參見圖19，緩衝件240的結構和設置方式與圖16類似。緩衝件240可以包括第一緩衝部241和第二緩衝部242，第一緩衝部241和第二緩衝部242沿著振動元件220的振動方向分別設置於彈性元件222的兩側。第一緩衝部241設置於第二聲學腔260內並與殼體230或彈性元件222連接。第二緩衝部242設置於第一聲學腔250內並與聲學換能器的基板211或彈性元件222連接。在一些實施例中，第一緩衝部241可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的第一緩衝距離，第二緩衝部242可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的第二緩衝距離。第一緩衝距離可以是指第一緩衝部241的非接觸表面與第一質量元件18211或殼體230之間的距離。第二緩衝距離可以是指第二緩衝部242的非接觸表面與第二質量元件18212或基板211之間的距離。

在一些實施例中，參見圖20，緩衝件240的結構和設置方式與圖17類似。緩衝件240可以連接於彈性元件222和聲學換能器（和/或殼體230）之間。緩衝件240的第一緩衝部241和第二緩衝部242沿著振動元件220的振動方向分別設置於彈性元件222的兩側。具體地，第一緩衝部241設置於第二聲學腔260內並沿著振動元件220的振動方向的兩個端部分別連接於殼體230和彈性元件222。第二緩衝部242設置於第一聲學腔250內並沿著振動元件220的振動方向的兩個端部分別連接於聲學換能器的基板211和彈性元件222。

在一些實施例中，振動感測器1800的緩衝件240可以包括磁性緩衝件，磁性緩衝件可以用於產生磁場。在一些實施例中，磁性緩衝件可以安裝於聲學換能器連接第一聲學腔250的側壁和/或沿著振動元件220的振動方向的第二聲學腔260的側壁。在一些實施例中，磁性緩衝件也可以埋設於聲學換能器連接第一聲學腔250的側壁內。例如，基板211內。在一些實施例中，磁性緩衝件也可以埋設於第二聲學腔260沿著振動元件220的振動方向的側壁，例如，殼體230的側壁。在一些實施例中，緩衝件240包括磁性緩衝件時，質量元件221可以包括磁性件或可磁化件，質量元件221位於磁性緩衝件所產生的磁場中，質量元件221受到磁場的磁力作用。在一些實施例中，通過磁性緩衝件產生的磁場可以調節質量元件221的受力情況，進而限制質量元件221的振動幅度。關於磁性緩衝件的更多內容可以參見圖14A和圖14B，及其相關內容。

圖21是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。

圖21所示的振動感測器2100與圖15所示的振動感測器1500類似，區別之處在於彈性元件的結構和設置方式。在一些實施例中，參見圖21，振動感測器2100的第一彈性元件15221和第二彈性元件15222可以為柱狀結構，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222可以分別沿著質量元件221的振動方向延伸並與殼體230或聲學換能器的基板211連接。需要說明的是，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222的柱狀結構可以為圓柱形、方柱形等規則和/或不規則結構，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222的形狀可以根據殼體230的截面形狀進行適應性調整。

在一些實施例中，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222為柱狀結構時，質量元件221的厚度可以為10 um~1000 um。在一些實施例中，質量元件221的厚度可以為4 um~500 um。在一些實施例中，質量元件221的厚度可以為600 um~1400 um。在一些實施例中，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222的厚度可以為10 um~1000 um。在一些實施例中，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222的厚度可以為4 um~500 um。在一些實施例中，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222的厚度可以為600 um~1400 um。在一些實施例中，彈性元件1522中的每個彈性元件（例如，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222）的厚度與質量元件221的厚度差值可以為0 um~500 um。在一些實施例中，彈性元件1522中的每個彈性元件的厚度與質量元件221的厚度差值可以為20 um~400 um。在一些實施例中，彈性元件1522中的每個彈性元件的厚度與質量元件221的厚度差值可以為50 um~200 um。在一些實施例中，彈性元件1522中的每個彈性元件的厚度與質量元件221的厚度比值可以為0.01~100。在一些實施例中，彈性元件1522中的每個彈性元件的厚度與質量元件221的厚度比值可以為0.5~80。在一些實施例中，彈性元件1522中的每個彈性元件的厚度與質量元件221的厚度比值可以為1~40。

在一些實施例中，振動感測器2100中的第一彈性元件15221連接於質量元件221和殼體230之間，第二彈性元件15222連接於質量元件221和基板211之間。這種連接方式下，當振動元件220振動時，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222被擠壓，從而可以限制振動元件220的振動幅度，防止振動元件220過度振動時與殼體230、基板211發生碰撞，從而提高振動感測器2100的可靠性。

圖22是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖23是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。

圖22所示的振動感測器2200與圖15所示的振動感測器1500類似，區別之處在於彈性元件。在一些實施例中，參見圖22，振動感測器2200的第一彈性元件15221可以包括第一子彈性元件152211和第二子彈性元件152212。第一子彈性元件152211和第二聲學腔260對應的殼體230通過第二子彈性元件152212連接，第一子彈性元件152211與質量元件221的上表面連接。在一些實施例中，第一子彈性元件152211的周側與第二子彈性元件152212的周側可以重疊或不重疊。在一些實施例中，振動感測器2200的第二彈性元件15222可以包括第三子彈性元件152221和第四子彈性元件152222。第三子彈性元件152221和第一聲學腔250對應的基板211通過第四子彈性元件152222連接，第三子彈性元件152221與質量元件221的下表面連接。在一些實施例中，第三子彈性元件152221的周側與第四子彈性元件152222的周側可以重疊或不重疊。

在一些實施例中，振動感測器2200還可以包括固定片2201。固定片2201可以沿著質量元件221的周側分佈，固定片2201位於第一子彈性元件152211與第三子彈性元件152221之間，且固定片2201的上表面和下表面可以分別與第一子彈性元件152211和第三子彈性元件152221連接。

在一些實施例中，固定片2201的材料可以為彈性材料，例如，泡沫、塑膠、橡膠、矽膠等。在一些實施例中，固定片2201的材料也可以為剛性材料，例如，金屬、金屬合金等。在一些實施例中，固定片2201可以實現間隙1501的固定作用，固定片2201還可以作為附加質量元件，從而調節振動感測器2200的諧振頻率，進而調節（例如，降低）振動感測器2200的靈敏度。

在一些實施例中，通過在第一彈性元件15221中設置第一子彈性元件152211和第二子彈性元件152212，以及在第二彈性元件15222中設置第三子彈性元件152221和第四子彈性元件152222，這種設置方式下，第二子彈性元件152212和第四子彈性元件152222可以用於限制振動元件220的振動幅度，進而防止振動元件220與振動感測器2200的其他組件（如基板211、殼體230）發生碰撞，提高振動感測器2200的可靠性。

在一些實施例中，參見圖23，圖23所示的振動感測器2300與圖18所示的振動感測器1800類似，區別之處在於彈性元件的結構和連接方式。圖23所示的振動感測器2300的彈性元件1522可以包括第一彈性元件15221、第二彈性元件15222和第三彈性元件15223。其中，第三彈性元件15223通過第一彈性元件15221和第二彈性元件15222分別與殼體230和基板211連接。這種設置方式下，振動元件220進行振動時，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222被擠壓，第一彈性元件15221和第二彈性元件15222可以限制振動元件220的振動幅度，進而防止振動元件220與振動感測器2200的其他組件（如基板211、殼體230）發生碰撞，提高振動感測器2200的可靠性。

圖24是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖25是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。

圖24至圖25所示的振動換能器2400與圖2所示的振動換能器200類似，區別在於彈性元件與質量元件的連接方式不同。在一些實施例中，振動換能器2400的振動元件220可以包括質量元件221和彈性元件222，其中，彈性元件222可以環繞連接於質量元件221的側壁，彈性元件222的內側與質量元件221的側壁連接。彈性元件222的內側可以指被彈性元件222所環繞的空間所在的一側。質量元件221的側壁可以指的是質量元件221與振動方向平行的一側。在一些實施例中，彈性元件222可以向聲學換能器210延伸並直接或間接連接於聲電換能器210。例如，彈性元件222向聲學換能器210延伸的一端可以直接物理連接（例如，膠接）到聲學換能器210。又例如，聲學換能器210可以包括基板，彈性元件222向聲學換能器210延伸的一端可以通過基板與聲學換能器210連接。在一些實施例中，質量元件221、彈性元件222和聲學換能器210之間形成第一聲學腔，聲學換能器210通過進聲孔2111與第一聲學腔連通。在一些實施例中，由於彈性元件222環繞連接於質量元件221的側壁，在振動元件220沿著振動方向振動過程中，質量元件221的動量轉換為對彈性元件222的作用力，使彈性元件222發生剪切形變。相比於拉伸和壓縮形變，剪切形變降低了彈性元件222的彈簧係數，這降低了振動感測器2400的諧振頻率，從而提高了在振動元件220振動過程中，質量元件221的振動幅度，提高了振動感測器2400的靈敏度。並且，由於彈性元件222發生剪切形變時，隨著剪切變形的變形量增大，剪切力對質量元件221的作用方向隨之改變，剪切力在振動方向的分量占比變大，因此，彈性元件222能夠在振動方向為質量元件221提供足夠的彈性力，從而保障振動元件220的振動性能。

在一些實施例中，振動感測器2400的殼體230和質量元件221中的至少一個可以設有至少一個洩壓孔。在一些實施例中，殼體230上可以設有至少一個洩壓孔2301。洩壓孔2301可以貫穿殼體230。在一些實施例中，質量元件221上可以設有至少一個洩壓孔2211。洩壓孔2211可以貫穿質量元件221。質量元件221上的洩壓孔2211可以使第一聲學腔250與第二聲學腔260內的氣體流通，殼體230上的洩壓孔2301可以使第二聲學腔260和外界的氣體流通，從而平衡振動感測器2400的製備過程中（例如，回流焊過程中）的溫度變化引起的第一聲學腔250和第二聲學腔260內部的氣壓變化，減少或防止該氣壓變化引起的振動感測器2400的部件的損壞，例如，開裂、變形等。在一些實施例中，殼體230上可以設有至少一個洩壓孔2301，當質量元件221振動時，洩壓孔2301可以用於減小第二聲學腔260內部的氣體產生的阻尼。

在一些實施例中，參見圖24至圖25，振動感測器2400中可以設置緩衝件240，緩衝件240可以用於限制振動元件220的振動幅度。在一些實施例中，振動感測器2400中設置緩衝件240，緩衝件240可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離，從而限制振動元件220的振動幅度，從而避免振動元件220在振動過程中與振動感測器2400中的其他組件（如聲學換能器210、殼體230）發生碰撞，進而實現對振動元件220的保護，提高振動感測器2400的可靠性。

在一些實施例中，參見圖24，緩衝件240可以設置於第二聲學腔260，並與質量元件221和/或殼體230連接。例如，緩衝件240可以設置於第二聲學腔260內垂直於振動元件220的振動方向的側壁上，緩衝件240與殼體230連接。緩衝件240可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離。以緩衝件240設置於第二聲學腔260內垂直於振動方向的殼體230的側壁上為例，緩衝件240與殼體230的側壁連接，緩衝件240為振動元件220提供的緩衝距離可以是緩衝件240沿著振動元件220的振動方向的下表面與質量元件221沿著振動元件220的振動方向的上表面之間的距離。在一些實施例中，緩衝件240也可以設置於第一聲學腔250，並與質量元件221和/或聲學換能器210的基板連接。在一些實施例中，當質量元件221上設置洩壓孔2211，或者殼體230上設置洩壓孔2301時，緩衝件240可以不覆蓋洩壓孔2211或洩壓孔2301。例如，緩衝件240上可以設置與洩壓孔2211或洩壓孔2301正對的孔洞，使得緩衝件240不堵塞洩壓孔2211或洩壓孔2301。

在一些實施例中，參見圖25，緩衝件240可以包括磁性緩衝件243，磁性緩衝件243可以用於產生磁場。在一些實施例中，磁性緩衝件243可以包括線圈，線圈可以產生磁場。在一些實施例中，磁性緩衝件243可以安裝於聲學換能器210連接第一聲學腔250的側壁。例如，基板沿著振動方向的上表面。在一些實施例中，磁性緩衝件243也可以埋設於聲學換能器210連接第一聲學腔250的側壁內。例如，基板內。在其他實施例中，磁性緩衝件243還可以安裝於第二聲學腔260垂直於振動方向的殼體230的側壁上，或者埋設於所述殼體230的側壁內。在一些實施例中，緩衝件240包括磁性緩衝件243時，質量元件221可以包括磁性件或可磁化件，質量元件221位於磁性緩衝件243所產生的磁場中，質量元件221受到磁場的磁力作用。在一些實施例中，通過磁性緩衝件243產生的磁場可以調節質量元件221的受力情況，進而限制質量元件221的振動幅度。關於磁性緩衝件的更多內容可以參見圖14A和圖14B，及其相關內容。

圖26是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖27是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。

圖26至圖27所示的振動感測器2600與圖24至圖25所示的振動感測器2400大致相同，不同之處在於彈性元件。參見圖26至圖27，振動感測器2600的彈性元件2622可以包括第一彈性部2622A和第二彈性部2622B。第一彈性部2622A的兩端分別與質量元件221的側壁和第二彈性部2622B連接。第二彈性部2622B向聲學換能器210延伸並與聲學換能器210直接或間接連接。在本實施例中，第一彈性部2622A不與聲學換能器210或基板連接/接觸，這可以有效降低彈性元件2622的剛度，從而提高在振動元件220振動過程中，質量元件221的振動幅度，進而降低振動感測器2600的諧振頻率，提高振動感測器2600的靈敏度。在一些實施例中，振動感測器2600的諧振頻率可以為1000 Hz~4000 Hz。較佳地，振動感測器2600的諧振頻率可以為1000 Hz~3000 Hz。更佳地，振動感測器2600的諧振頻率可以為1000 Hz~2000 Hz。更佳地，振動感測器2600的諧振頻率可以為1000 Hz~1500 Hz。更佳地，振動感測器2600的諧振頻率可以為2000 Hz~4000 Hz。更佳地，振動感測器2600的諧振頻率可以為3000 Hz~4000 Hz。更佳地，振動感測器2600的諧振頻率可以為2000 Hz~3500 Hz。更佳地，振動感測器2600的諧振頻率可以為2500 Hz~3000 Hz。

在一些實施例中，第一彈性部2622A和第二彈性部2622B可以為相同或不同的材料製備。在一些實施例中，第一彈性部2622A和第二彈性部2622B的蕭氏硬度可以為0.1-100HA。較佳地，第一彈性部2622A和第二彈性部2622B的蕭氏硬度可以為0.2-95HA。更佳地，第一彈性部2622A和第二彈性部2622B的蕭氏硬度可以為0.4-85HA。更佳地，第一彈性部2622A和第二彈性部2622B的蕭氏硬度可以為0.6-75HA。更佳地，第一彈性部2622A和第二彈性部2622B的蕭氏硬度可以為0.8-65HA。更佳地，第一彈性部2622A和第二彈性部2622B的蕭氏硬度可以為1-55HA。更佳地，第一彈性部2622A和第二彈性部2622B的蕭氏硬度可以為1-50HA。更佳地，第一彈性部2622A和第二彈性部2622B的蕭氏硬度可以為1-40HA。更佳地，第一彈性部2622A和第二彈性部2622B的蕭氏硬度可以為1-30HA。更佳地，第一彈性部2622A和第二彈性部2622B的蕭氏硬度可以為1-20HA。更佳地，第一彈性部2622A和第二彈性部2622B的蕭氏硬度可以為1-10HA。

在一些實施例中，第一彈性部2622A沿著振動元件220的振動方向的厚度為10-300 um。較佳地，第一彈性部2622A沿著振動元件220的振動方向的厚度為30-260 um。更佳地，第一彈性部2622A沿著振動元件220的振動方向的厚度為50-240 um。更佳地，第一彈性部2622A沿著振動元件220的振動方向的厚度為50-200 um。更佳地，第一彈性部2622A沿著振動元件220的振動方向的厚度為70-160 um。更佳地，第一彈性部2622A沿著振動元件220的振動方向的厚度為90-120 um。更佳地，第一彈性部2622A沿著振動元件220的振動方向的厚度為100-110 um。

在一些實施例中，第一彈性部2622A沿著垂直於質量元件221的振動方向的方向上的長度（即從靠近質量元件221的一側到遠離質量元件221的另一側的寬度）為10-300 um。在一些實施例中，第一彈性部2622A從靠近質量元件221的一側到遠離質量元件221的另一側的寬度為40-240 um。在一些實施例中，第一彈性部2622A從靠近質量元件221的一側到遠離質量元件221的另一側的寬度為60-180 um。在一些實施例中，第一彈性部2622A從靠近質量元件221的一側到遠離質量元件221的另一側的寬度為90-120 um。在一些實施例中，第一彈性部2622A從靠近質量元件221的一側到遠離質量元件221的另一側的寬度為100-110 um。在一些實施例中，第二彈性部2622B從靠近質量元件221的一側到遠離質量元件221的另一側的寬度為20-280 um。在一些實施例中，第二彈性部2622B從靠近質量元件221的一側到遠離質量元件221的另一側的寬度為50-240 um。在一些實施例中，第二彈性部2622B從靠近質量元件221的一側到遠離質量元件221的另一側的寬度為50-220 um。在一些實施例中，第二彈性部2622B從靠近質量元件221的一側到遠離質量元件221的另一側的寬度為70-160 um。在一些實施例中，第二彈性部2622B從靠近質量元件221的一側到遠離質量元件221的另一側的寬度為90-120 um。在一些實施例中，第二彈性部2622B從靠近質量元件221的一側到遠離質量元件221的另一側的寬度為100-110 um。

在一些實施例中，參見圖26至圖27，振動感測器2600中還可以設置緩衝件240，緩衝件240可以用於限制振動元件220的振動幅度。在一些實施例中，振動感測器2600中設置緩衝件240，緩衝件240可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離，從而限制振動元件220的振動幅度，從而避免振動元件220在振動過程中與振動感測器2600中的其他組件（如聲學換能器210、殼體230）發生碰撞，進而實現對振動元件220的保護，提高振動感測器2600的可靠性。

在一些實施例中，參見圖26，圖26中緩衝件的結構和設置方式與圖24大致相同。在一些實施例中，緩衝件240可以設置於第二聲學腔260，並與質量元件221和/或殼體230連接。在一些實施例中，緩衝件240也可以設置於第一聲學腔250，並與質量元件221和/或聲學換能器210的基板連接。緩衝件240可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離。

在一些實施例中，參見圖27，圖27中緩衝件240的結構和設置方式與圖25大致相同。在一些實施例中，緩衝件240可以包括磁性緩衝件243，磁性緩衝件243可以用於產生磁場。在一些實施例中，緩衝件240包括磁性緩衝件243時，質量元件221可以包括磁性件或可磁化件，質量元件221位於磁性緩衝件243所產生的磁場中，質量元件221受到磁場的磁力作用。在一些實施例中，通過磁性緩衝件243產生的磁場可以調節質量元件221的受力情況，進而限制質量元件221的振動幅度。關於磁性緩衝件的更多內容可以參見圖14A和圖14B，及其相關內容。

在一些實施例中，緩衝件240的結構和設置方式也可以與圖3類似。緩衝件240可以包括第一緩衝部和第二緩衝部，第一緩衝部和第二緩衝部沿著振動元件220的振動方向分別設置於彈性元件2622的兩側。第一緩衝部與殼體230或第一彈性部2622A連接。第二緩衝部與聲學換能器或第二彈性元件15222連接。在一些實施例中，第一緩衝部可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的第一緩衝距離，第二緩衝部可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的第二緩衝距離。

在一些實施例中，緩衝件240的結構和設置方式可以與圖4類似。緩衝件240可以連接於第一彈性部2622A和聲學換能器210（和/或殼體230）之間。緩衝件240的第一緩衝部和第二緩衝部沿著振動元件220的振動方向分別設置於第一彈性部2622A的兩側。具體地，第一緩衝部位於第二聲學腔260內沿著振動元件220的振動方向的兩個端部分別連接於殼體230和第一彈性部2622A。第二緩衝部位於第一聲學腔250內沿著振動元件220的振動方向的兩個端部分別連接於聲學換能器210和第一彈性部2622A。

圖28是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖29是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。

在一些實施例中，圖28至圖29所示的振動元件220的彈性元件2822與聲學換能器210相對設置，彈性元件2822與聲學換能器210之間形成第一聲學腔250。在一些實施例中，彈性元件2822可以包括彈性薄膜28221，彈性薄膜28221朝向第一聲學腔250的一側設置有凸起結構28222。凸起結構28222和彈性薄膜28221能夠與聲學換能器210共同形成第一聲學腔250，其中彈性薄膜28221形成第一聲學腔250的第一側壁，聲學換能器210垂直於振動元件220振動方向的上表面形成第一聲學腔250的第二側壁。

在一些實施例中，彈性薄膜28221的外緣可以與聲學換能器210物理連接。在一些實施例中，設置於彈性薄膜28221週邊的凸起結構28222的頂端與聲學換能器210表面的連接處可以通過密封部件2801進行密封，以使得凸起結構28222、彈性薄膜28221、密封部件2801和聲學換能器210共同形成封閉的第一聲學腔250。可以理解的是，密封部件2801的設置位置不限於上述描述。在一些實施例中，密封部件2801可以不僅限於設置在凸起部件28222的頂端與聲學換能器210表面的連接處，還可以設置在用於形成第一聲學腔250的凸起結構28222的外側（即凸起結構28222的遠離第一聲學腔250的一側）。在一些實施例，為了進一步提高密封性，也可以在第一聲學腔250的內部也設置密封結構。通過密封部件2801將彈性元件2822與聲學換能器210連接處進行密封，可以保證整個第一聲學腔250的密封性，進而有效提高振動感測器2800的可靠性和穩定性。在一些實施例中，密封部件2801可以採用矽膠、橡膠等材料製成，進一步提高密封部件2801的密封性能。在一些實施例中，密封部件2801的種類可以包括密封圈、密封墊片、密封膠條中的一種或多種。

在一些實施例中，凸起結構28222可以設置於彈性薄膜28221朝向第一聲學腔250的一側（即彈性薄膜28221的下表面）的至少部分區域。在一些實施例中，凸起結構28222可以設置於彈性薄膜28221朝向第一聲學腔250的一側（即彈性薄膜28221的下表面）的所有區域。在一些實施例中，凸起結構28222佔據的彈性薄膜28221下表面的面積與彈性薄膜28221的下表面的面積之比可以小於四分之三。在一些實施例中，凸起結構28222佔據的面積與彈性薄膜28221的下表面的面積之比可以小於三分之二。在一些實施例中，凸起結構28222佔據的面積與彈性薄膜28221的下表面的面積之比可以小於二分之一。在一些實施例中，凸起結構28222佔據的面積與彈性薄膜28221的下表面的面積之比可以小於四分之一。在一些實施例中，凸起結構28222佔據的面積與彈性薄膜28221的下表面的面積之比可以小於六分之一。

在一些實施例中，凸起結構28222可以具有一定彈性。由於凸起結構28222具有彈性，在受到外力擠壓時將發生彈性形變。在一些實施例中，凸起結構28222的頂端抵接於第一聲學腔250中與彈性元件2822相對的側壁（即第一聲學腔250的第二側壁）。在一些實施例中，所述頂端是指凸起結構28222遠離彈性薄膜28221的端部。當凸起結構28222與第一聲學腔250的第二側壁抵接後，彈性元件2822的振動會帶動凸起結構28222發生運動。此時，凸起結構28222與第一聲學腔250的第二側壁發生擠壓，使得凸起結構28222發生彈性形變。所述彈性形變可以使凸起結構28222進一步向第一聲學腔250內部凸出，減小第一聲學腔250的體積。因此可以進一步提高第一聲學腔250的體積變化量，從而提高振動感測器2800的靈敏度。

在一些實施例中，第一聲學腔250的體積V ₀與構成第一聲學腔250的凸起結構28222的密度有關。可以理解的是，當相鄰凸起結構28222的間隔越小時，表明凸起結構28222的密度越大，因此由凸起結構28222構成的第一聲學腔250的體積V ₀也就越小。相鄰凸起結構28222之間的間隔可以是指相鄰凸起結構28222的中心之間的距離。這裡的中心可以理解為凸起結構28222橫截面上的形心。為了方便說明，相鄰凸起結構28222之間的間隔可以由圖28的L1表示，即相鄰凸起結構的頂端或中心之間的距離。在一些實施例中，相鄰的凸起結構28222之間的間隔L1可以在1 μm -2000 μm範圍內。在一些實施例中，相鄰的凸起結構28222之間的間隔L1可以在4 μm -1500 μm範圍內。在一些實施例中，相鄰的凸起結構28222之間的間隔L1可以在8 μm -1000 μm範圍內。在一些實施例中，相鄰的凸起結構28222之間的間隔L1可以在10 μm -500 μm範圍內。

在一些實施例中，第一聲學腔250的體積V ₀與凸起結構28222的寬度相關。凸起結構28222的寬度可以理解為凸起結構28222在垂直於質量元件221振動方向上的尺寸。為了方便說明，凸起結構28222在垂直於質量元件221振動方向的尺寸可以通過圖28的L2表示。在一些實施例中，單個凸起結構28222的寬度L2可以在1 μm -1000 μm範圍內。在一些實施例中，單個凸起結構28222的寬度L2可以在2 μm -800 μm範圍內。在一些實施例中，單個凸起結構28222的寬度L2可以在3 μm -600 μm範圍內。在一些實施例中，單個凸起結構28222的寬度L2可以在6 μm -400 μm範圍內。在一些實施例中，單個凸起結構28222的寬度可以在10 μm -300 μm範圍內。

對於不同類型和/或尺寸的振動感測器2800，凸起結構28222的寬度L2與相鄰的凸起結構28222之間的間隔L1之比在一定範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的寬度L2與相鄰的凸起結構28222之間的間隔L1之比在0.05-20範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的寬度L2與相鄰的凸起結構28222之間的間隔L1之比在0.1-20範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的寬度L2與相鄰的凸起結構28222之間的間隔L1之比在0.1-10範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的寬度L2與相鄰的凸起結構28222之間的間隔L1之比在0.5-8範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的寬度L2與相鄰的凸起結構28222之間的間隔L1之比在1-6範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的寬度L2與相鄰的凸起結構28222之間的間隔L1之比在2-4範圍內。

在一些實施例中，第一聲學腔250的體積V ₀與凸起結構28222的高度H1相關。凸起結構28222的高度可以理解為凸起結構28222處於自然狀態時（例如，凸起結構28222未受擠壓而產生彈性形變的情況下）在質量元件221振動方向上的尺寸。為了方便說明，凸起結構28222在質量元件221振動方向上的尺寸可以通過圖28的H1表示。在一些實施例中，凸起結構28222的高度H1可以在1 μm- 1000 μm範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的高度H1可以在2 μm-800 μm範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的高度H1可以在4 μm -600 μm範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的高度H1可以在6 μm -500 μm範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的高度H1可以在8 μm -400 μm範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的高度H1可以在10 μm -300 μm範圍內。

在一些實施例中，第一聲學腔250的高度與凸起結構28222的高度的差值在一定範圍內。例如，至少部分凸起結構28222可以不與聲學換能器210接觸。此時凸起結構28222與聲學換能器210的表面存在一定間隙。凸起結構28222與聲學換能器210的表面之間的間隙是指凸起結構28222的頂端與聲學換能器210表面之間的距離。該間隙可以通過在加工凸起結構28222或安裝彈性元件2822的過程中時形成。第一聲學腔250的高度可以理解為第一聲學腔250在自然狀態下（例如，其第一側壁和第二側壁未發生振動或彈性形變的情況下）第一方向上的尺寸。為了方便說明，第一聲學腔250在質量元件221振動方向上的尺寸可以通過圖28的H2表示。在一些實施例中，凸起結構28222的高度H1與第一聲學腔250的高度H2的差值可以在20%以內。在一些實施例中，凸起結構28222的高度H1與第一聲學腔250的高度H2的差值可以在15%以內。在一些實施例中，凸起結構28222的高度H1與第一聲學腔250的高度H2的差值可以在10%以內。在一些實施例中，凸起結構28222的高度H1與第一聲學腔250的高度H2的差值可以在5%以內。在一些實施例中，凸起結構28222與聲學換能器210的表面之間的間隙可以在10 μm以內。在一些實施例中，凸起結構28222與聲學換能器210的表面之間的間隙可以在5 μm以內。在一些實施例中，凸起結構28222與聲學換能器210的表面之間的間隙可以在1 μm以內。

在振動感測器2800工作的過程中，彈性元件2822接收到外部信號（例如，振動信號）之後會產生振動或彈性形變並帶動凸起結構28222沿著質量元件221振動方向上進行運動，使得第一聲學腔250發生收縮或擴張，引起的第一聲學腔250的體積變化量可以表示為∆V1。由於彈性元件2822以及凸起結構28222在質量元件221振動方向上的運動幅度較小，例如，凸起結構28222在質量元件221振動方向上的運動幅度通常在小於1 μm，在此過程中，凸起結構28222可能不會與聲學換能器210的表面接觸，因此∆V1與凸起結構28222無關，且∆V1的值較小。

對於不同類型和/或尺寸的振動感測器2800，凸起結構28222的高度H1與彈性薄膜28221的厚度（彈性薄膜28221的厚度可以通過圖28中的H3表示）之比或之差在一定範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的高度H1與彈性薄膜28221的厚度H3之比在0.5-500範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的高度H1與彈性薄膜28221的厚度H3之比在1-500範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的高度H1與彈性薄膜28221的厚度H3之比在1-200範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的高度H1與彈性薄膜28221的厚度H3之比在1-100範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的高度H1與彈性薄膜28221的厚度H3之比在10-90範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的高度H1與彈性薄膜28221的厚度H3之比在20-80範圍內。在一些實施例中，凸起結構28222的高度H1與彈性薄膜28221的厚度H3之比在40-60範圍內。

對於不同類型和/或尺寸的振動感測器2800，質量元件221在質量元件221振動方向上的投影面積與第一聲學腔250在質量元件221振動方向上的投影面積之比可以在一定範圍內。在一些實施例中，質量元件221在質量元件221振動方向上的投影面積與第一聲學腔250在質量元件221振動方向上的投影面積之比可以在0.05-0.95範圍內。在一些實施例中，質量元件221在質量元件221振動方向上的投影面積與第一聲學腔250在質量元件221振動方向上的投影面積之比可以在0.2-0.9範圍內。在一些實施例中，質量元件221在質量元件221振動方向上的投影面積與第一聲學腔250在質量元件221振動方向上的投影面積之比可以在0.4-0.7範圍內。在一些實施例中，質量元件221在質量元件221振動方向上的投影面積與第一聲學腔250在質量元件221振動方向上的投影面積之比可以在0.5-0.6範圍內。

在一些實施例中，參見圖28，緩衝件240可以設置於第二聲學腔260內，緩衝件240與質量元件221和/或殼體230連接。緩衝件240可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離。以緩衝件240設置於第二聲學腔260內並與殼體230沿著振動元件220的振動方向正對於質量元件221的側壁連接為例，緩衝件240為振動元件提供的緩衝距離可以是緩衝件240沿著振動元件220的振動方向的下表面與質量元件221的上表面之間的距離。在一些實施例中，當振動感測器2800工作時，振動元件220振動到一定幅度（即質量元件221與緩衝件240接觸時）就會擠壓緩衝件240，從而限制質量元件221的振動幅度，進而防止質量元件221與殼體230發生碰撞，提高振動感測器2800的可靠性。

在一些實施例中，參見圖28，由於彈性元件2822的凸起結構28222抵接於第一聲學腔250中與彈性元件2822相對的側壁（如，聲學換能器210的基板），凸起結構28222具有彈性，振動元件220進行振動時，凸起結構28222在振動元件220的作用下可以產生彈性形變。凸起結構28222產生彈性形變的過程中可以限制振動元件220的振動幅度，從而避免彈性薄膜28221由於振動幅度過大而與聲學換能器210發生碰撞，進而提高振動感測器2800的可靠性。

在一些實施例中，緩衝件240設置於第二聲學腔260，緩衝件240也可以連接於振動元件220和殼體230之間。在一些實施例中，緩衝件240沿著振動元件220的振動方向的兩個端部可以分別連接於殼體230和彈性元件2822的彈性薄膜28221。在一些實施例中，緩衝件240沿著振動元件220的振動方向的兩個端部可以分別連接於殼體230和質量元件221。在一些實施例中，緩衝件240的數量可設置為多個，每個緩衝件240沿著振動元件220的振動方向的兩個端部分別連接於殼體230和振動元件220。在一些實施例中，緩衝件240連接於振動元件220和殼體230之間時，緩衝件240為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離。所述緩衝距離可以是緩衝件240的自然長度與緩衝件240發生最大形變時的長度之間的差值距離。

在一些實施例中，參見圖29，緩衝件240可以包括磁性緩衝件243，磁性緩衝件243可以用於產生磁場。在一些實施例中，磁性緩衝件243（如線圈）可以安裝於第二聲學腔260的側壁上，如殼體230沿著振動元件220的振動方向正對於質量元件221的側壁。在一些實施例中，磁性緩衝件243（如線圈）也可以埋設於第二聲學腔260的側壁內，如殼體230沿著振動元件220的振動方向正對於質量元件221的側壁。在一些實施例中，磁性緩衝件243（如線圈）也可以埋設於聲學換能器210的基板內。在一些實施例中，緩衝件240包括磁性緩衝件243時，質量元件221可以包括磁性件或可磁化件，質量元件221位於磁性緩衝件243所產生的磁場中，質量元件221受到磁場的磁力作用。在一些實施例中，通過磁性緩衝件243產生的磁場可以調節質量元件221的受力情況，進而限制質量元件221的振動幅度。關於磁性緩衝件的更多內容可以參見圖14A和圖14B及其相關內容。

圖30是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖31是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖32是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。

在一些實施例中，圖30至圖32所示的振動感測器3000與圖2至圖4所示的振動感測器200的結構大致相同，區別之處在於振動元件。在一些實施例中，振動感測器3000的振動元件220可以包括質量元件221、彈性元件222和支撐元件223。質量元件221與支撐元件223分別與彈性元件222的兩側物理連接。例如，質量元件221和支撐元件223可以分別與彈性元件222的上表面和下表面連接。支撐元件223與聲學換能器210物理連接，例如，支撐元件223可以是上端與彈性元件222的下表面相連，而其下端與聲學換能器210相連。支撐元件223、彈性元件222和聲學換能器210可以形成第一聲學腔250。在一些實施例中，振動元件220回應於殼體230的振動信號時，質量元件221可以在振動過程中使得彈性元件222與支撐元件223相接觸的區域發生壓縮形變，彈性元件222的壓縮形變能夠使得第一聲學腔250的體積發生改變，進而使得聲學換能器210可以基於第一聲學腔250的體積變化而產生電信號。

在一些實施例中，質量元件221沿著垂直於振動元件220的振動方向的截面面積大於第一聲學腔250沿著垂直於振動元件220的振動方向的截面面積。在一些實施例中，彈性元件222沿著垂直於振動元件220的振動方向的截面面積大於第一聲學腔250沿著垂直於振動元件220的振動方向的截面面積。

在一些實施例中，質量元件221沿著垂直於振動元件220的振動方向的截面面積大於第一聲學腔250沿著垂直於振動元件220的振動方向的截面面積，可以理解為質量元件221可以將第一聲學腔250的上端開口完全覆蓋。彈性元件222沿著垂直於振動元件220的振動方向的截面面積可以大於第一聲學腔250沿著垂直於振動元件220的振動方向的截面面積，可以理解為彈性元件222可以將第一聲學腔250的上端開口完全覆蓋。通過質量元件221沿著垂直於振動元件220的振動方向的截面面積、以及彈性元件222沿著垂直於振動元件220的振動方向的截面面積的設計，可以使得振動元件220發生變形的區域為彈性元件222與支撐元件223相接觸的區域。

需要說明的是，當第一聲學腔250沿著垂直於振動元件220的振動方向的截面面積隨著高度不同而出現變化時，本說明書中所述的第一聲學腔250沿著垂直於振動元件220的振動方向的截面面積可以是指，第一聲學腔250的靠近彈性元件222的一側的沿著垂直於振動元件220的振動方向的截面的面積。

在一些實施例中，當質量元件221振動時，只有彈性元件222與支撐元件223接觸的區域發生壓縮形變，彈性元件222與支撐元件223的接觸部分等效於彈簧，通過設置支撐元件223可以增加振動感測器3000的靈敏度。

在一些實施例中，第一聲學腔250可以與聲學換能器210的進聲孔2111直接連通，以形成第一聲學腔250和聲學換能器210的聲學連接。

在一些實施例中，支撐元件223可以為剛性材料（例如，金屬、塑膠等），以支撐彈性元件222和質量元件221。通過將支撐元件223設置為剛性材料，剛性的支撐元件223與彈性元件222和質量元件221配合而改變第一聲學腔250的體積，剛性的支撐元件223便於加工，可以加工出厚度更小的支撐元件223，從而更加便於精確地限制第一聲學腔250的高度（如可以使得第一聲學腔250的高度更小），從而提高振動感測器3300的靈敏度。

在一些實施例中，支撐元件223的厚度可以是支撐元件223的下表面與其上表面之間的距離。在一些實施例中，支撐元件223的厚度可以大於第一厚度閾值（例如，1um）。在一些實施例中，支撐元件223的厚度可以小於第二厚度閾值（例如，1000um）。例如，支撐元件223的厚度可以為1um~1000um。又例如，支撐元件223的厚度可以為5um~600um。再例如，支撐元件223的厚度可以為10um~200um。

在一些實施例中，第一聲學腔250的高度可以等於支撐元件223的厚度。在另一些實施例中，第一聲學腔250的高度可以小於支撐元件223的厚度。

在一些實施例中，支撐元件223可以包括環形結構。當支撐元件223包括環狀結構時，第一聲學腔250可以位於環形結構的中空部分，彈性元件222可以設置於環形結構的上方，並封閉環形結構的中空部分，以形成第一聲學腔250。

可以理解地，環形結構可以包括圓環形結構、三角環形結構、矩形環形結構、六邊形環形結構以及不規則環形結構等。在本發明中，環形結構可以包括內邊緣以及環繞在內邊緣外的外邊緣。環形的內邊緣和外邊緣的形狀可以一樣。例如，環形結構的內邊緣和外邊緣可以均為圓形，此時的環形結構即為圓環形結構；又例如，環形結構的內邊緣和外邊緣可以均為六邊形，此時的環形結構即為六邊形環形。環形結構的內邊緣和外邊緣的形狀可以不同。例如，環形結構的內邊緣可以為圓形，環形結構的外邊緣可以為矩形。

在一些實施例中，質量元件221的外邊緣以及彈性元件222的外邊緣可以均位於支撐元件223上。僅作為示例，當支撐元件223包括環形結構時，質量元件221的外邊緣以及彈性元件222的外邊緣可以均位於環形結構的上表面，或質量元件221的外邊緣以及彈性元件222的外邊緣可以與環形結構的外環平齊。在一些實施例中，質量元件221的外邊緣以及彈性元件222的外邊緣可以均位於支撐元件223的外側。例如，當支撐元件223包括環形結構時，質量元件221的外邊緣以及彈性元件222的外邊緣可以均位於環形結構的外環的外側。

在一些實施例中，環形結構的內徑和外徑的差值可以大於第一差值閾值（例如，1um）。在一些實施例中，環形結構的內徑和外徑的差值可以小於第二差值閾值（例如，300um）。例如，環形結構的內徑和外徑的差值可以為1um~300um。又例如，環形結構的內徑和外徑的差值可以為5um~200um。又例如，環形結構的內徑和外徑的差值可以為10um~100um。通過限定環形結構的內徑和外徑的差值，可以限定彈性元件222與支撐元件223相接觸的區域的面積，因此，通過將環形結構的內徑和外徑的差值設置在上述範圍內，可以提高振動感測器3000的靈敏度。

在一些實施例中，參見圖30，緩衝件240可以設置於第二聲學腔260，緩衝件240與質量元件221和/或殼體230連接。緩衝件240可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離。在一些實施例中，緩衝件240設置於第二聲學腔260內並與殼體230上沿著振動元件220的振動方向正對於質量元件221的側壁連接，緩衝件240為振動元件提供的緩衝距離可以是緩衝件240沿著振動元件220的振動方向的下表面與質量元件221的上表面之間的距離。在一些實施例中，當振動感測器3000工作時，振動元件220振動到一定幅度（即質量元件221與緩衝件240接觸時）會擠壓緩衝件240，從而限制質量元件221的振動幅度，進而防止質量元件221與殼體230發生碰撞，提高振動感測器3000的可靠性。

在一些實施例中，參見圖31，緩衝件240設置於第二聲學腔260，緩衝件240,可以連接於振動元件220和殼體230之間。在一些實施例中，緩衝件240沿著振動元件220的振動方向的兩個端部可以分別連接於殼體230和質量元件221。在一些實施例中，緩衝件240的數量可設置為多個，多個緩衝件240沿著振動元件220的振動方向的兩個端部分別連接於殼體230和振動元件220。在一些實施例中，緩衝件240連接於振動元件220和殼體230之間時，緩衝件240為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離。所述緩衝距離可以是緩衝件240的自然長度與緩衝件240發生最大形變時的長度之間的差值距離。

在一些實施例中，參見圖32，緩衝件240可以包括磁性緩衝件243，磁性緩衝件243可以用於產生磁場。在一些實施例中，磁性緩衝件243（如線圈）可以安裝於第二聲學腔260的側壁上，如殼體230沿著振動元件220的振動方向正對於質量元件221的側壁。在一些實施例中，磁性緩衝件243（如線圈）也可以埋設於第二聲學腔260的側壁內，如殼體230沿著振動元件220的振動方向正對於質量元件221的側壁。在一些實施例中，磁性緩衝件243（如線圈）也可以埋設於聲學換能器210的基板內。在一些實施例中，緩衝件240包括磁性緩衝件243時，質量元件221可以包括磁性件或可磁化件，質量元件221位於磁性緩衝件243所產生的磁場中，質量元件221受到磁場的磁力作用。在一些實施例中，通過磁性緩衝件243產生的磁場可以調節質量元件221的受力情況，進而限制質量元件221的振動幅度。關於磁性緩衝件的更多內容可以參見圖14A和圖14B，及其相關內容。

圖33是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖34是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。圖35是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。

圖33至圖35所示的振動感測器3300與圖30所示的振動感測器3000類似，區別之處在於彈性元件和支撐元件。在一些實施例中，振動感測器3300將振動感測器3000的支撐元件223和彈性元件222的結構替換為彈性支撐元件3324，即振動感測器3300的振動元件220包括質量元件221和彈性支撐元件3324。在一些實施例中，彈性支撐件3324可以為具有一定彈性的材料。例如，包括聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷等高分子彈性材料。在一些實施例中，結合圖33和圖30所示，支撐元件223的厚度可以比彈性支撐元件3324的厚度更小，從而使得振動感測器3000的第一聲學腔250的尺寸更小，從而使得振動感測器3000的靈敏度更高。以環狀的支撐元件223和環狀的彈性支撐元件3324為例，由於支撐元件223的加工難度較低，支撐元件223的沿著垂直於振動元件220的振動方向的截面面積可以比彈性支撐元件3324沿著垂直於振動元件220的振動方向的截面面積製造得更小，從而使得產生壓縮形變的面積更小，以使得振動感測器3000的振動元件220的等效剛度更小，更小的等效剛度意味著更小的諧振頻率。

在一些實施例中，參見圖33，振動感測器3300還可以包括緩衝件240，緩衝件240的結構和設置方式與圖30大致相同。在一些實施例中，緩衝件240可以設置於第二聲學腔260，緩衝件240與質量元件221和/或殼體230連接。緩衝件240可以為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離。在一些實施例中，當振動感測器3300工作時，振動元件220振動到一定幅度（即質量元件221與緩衝件240接觸時）就會擠壓緩衝件240，從而限制質量元件221的振動幅度，進而防止質量元件221與殼體230發生碰撞，提高振動感測器3000的可靠性。

在一些實施例中，由於彈性支撐元件3324具有一定的彈性，振動元件220進行振動時，彈性支撐元件3324在振動元件220的作用下可以產生彈性形變。彈性支撐元件3324產生彈性形變的過程中可以限制質量元件221的振動幅度，從而避免質量元件221由於振動幅度過大而與聲學換能器210發生碰撞，進而提高振動感測器3300的可靠性。

在一些實施例中，參見圖34，緩衝件240的結構和設置方式與圖31大致相同。緩衝件240設置於第二聲學腔260，緩衝件240可以連接於振動元件220和殼體230之間。在一些實施例中，緩衝件240沿著振動元件220的振動方向的兩個端部可以分別連接於殼體230和質量元件221。在一些實施例中，緩衝件240的數量可設置為多個，多個緩衝件240沿著振動元件220的振動方向的兩個端部分別連接於殼體230和振動元件220。在一些實施例中，緩衝件240連接於振動元件220和殼體230之間時，緩衝件240為振動元件220提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離。

在一些實施例中，參見圖35，緩衝件240的結構和設置方式與圖32大致相同。緩衝件240可以包括磁性緩衝件243，磁性緩衝件243可以用於產生磁場。在一些實施例中，磁性緩衝件243（如線圈）可以安裝於第二聲學腔260的側壁上，或者埋設於第二聲學腔260的側壁內，所述側壁可以是殼體230沿著振動元件220的振動方向正對於質量元件221的側壁。在一些實施例中，磁性緩衝件243（如線圈）也可以埋設於聲學換能器210的基板內。在一些實施例中，緩衝件240包括磁性緩衝件243時，質量元件221可以包括磁性件或可磁化件，質量元件221位於磁性緩衝件243所產生的磁場中，質量元件221受到磁場的磁力作用。在一些實施例中，通過磁性緩衝件243產生的磁場可以調節質量元件221的受力情況，進而限制質量元件221的振動幅度。

圖36是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。

圖36所示的振動感測器3600與圖11所示的振動感測器1100類似，區別之處在於振動元件。在一些實施例中，振動感測器3600的振動元件220可以包括一組或多組彈性元件和質量元件。在一些實施例中，彈性元件可以是振膜，質量元件可以是質量塊，即振動感測器3600的振動元件220可以包括一組或多組振膜和質量塊。一組或多組彈性元件可以包括沿著振動元件220的振動方向上依次設置的第一彈性元件3621（即第一振膜）、第二彈性元件3622（即第二振膜）和第三彈性元件3623（即第三振膜）。一組或多組質量元件可以包括沿著振動元件220的振動方向上依次設置的第一質量元件3611（即第一質量塊）、第二質量元件3612（即第二質量塊）和第三質量元件3613（即第三質量塊）。第一彈性元件3621與第一質量元件3611連接，第二彈性元件3622與第二質量元件3612連接，第三彈性元件3623與第三質量元件3613連接。

在一些實施例中，第一彈性元件3621、第二彈性元件3622和第三彈性元件3623中任意兩個相鄰彈性元件之間的距離不小於與所述兩個相鄰的彈性元件的最大振幅。這種設置方式可以確保彈性元件在振動時不會與相鄰的彈性元件產生干擾，從而影響振動信號的傳遞效果。在一些實施例中，振動元件220包括多組彈性元件和質量元件時，彈性元件沿著振動元件220的振動方向依次設置，相鄰彈性元件之間的距離可以相同也可以不同。在一些實施例中，彈性元件可以與其相鄰的彈性元件之間的間隙形成多個腔體，彈性元件與其相鄰彈性元件之間的多個腔體可以容納空氣和供彈性元件在其中振動。

在一些實施例中，振動元件220還可以包括限位結構（圖中未示出），其被配置成用於使振動元件220中相鄰彈性元件之間的距離不小於所述相鄰彈性元件的最大振幅。在一些實施例中，限位結構可以與彈性元件邊緣連接，並通過控制該限位結構的阻尼使其不會對彈性元件的振動產生干擾。

在一些實施例中，每一組彈性元件和質量元件（也可以稱為一組振動結構）中的質量元件可以包括多個，多個質量元件可以分別設置於彈性元件兩側。示例性的，假設一組振動元件包括兩個質量元件，兩個質量元件對稱設置於彈性元件的兩側。在一些實施例中，多組振動元件中的質量元件可以位於彈性元件同一側，其中，質量元件可以設置於彈性元件的外側或者內側，其中，彈性元件靠近聲學換能器210的一側為內側，遠離聲學換能器210的一側為外側。需要說明的是，在一些實施例中，多組振動元件中的質量元件可以位於彈性元件不同側，如第一質量元件3611和第二質量元件3612位於對應彈性元件的外側，第三質量元件3613位於對應彈性元件的內側。

在一些實施例中，彈性元件可以被構造成能夠使空氣通過的薄膜狀結構，在一些實施例中，彈性元件可以為透氣膜。將彈性元件構造成能夠使空氣通過，使得振動信號能夠使振動元件220產生振動的同時，進一步穿透透氣膜，被聲學換能器所接收，從而提高在目標頻段的靈敏度。在一些實施例中，振動元件220中的多個彈性元件的材料以及尺寸可以不同或相同，示例性的，第三彈性元件3623的半徑可以較第一彈性元件3621和第二彈性元件3622的半徑更大。

在一些實施例中，當彈性元件被配置成不透氣時，彈性元件的材料可以是是高分子薄膜，如聚氨酯類、環氧樹脂類、丙烯酸酯類等，也可以是金屬薄膜，如銅、鋁、錫或其他合金及其複合薄膜等。在一些實施例中，還可以利用上述透氣膜經過處理（如將透氣孔覆蓋）得到。

在一些實施例中，彈性元件可以是具有貫穿孔的薄膜材料，具體的，貫穿孔的孔徑為0.01μm~10μm。較佳地，貫穿孔的孔徑可以為0.1μm~5μm，如0.2μm、0.5μm、0.8μm、1μm、2μm等。在一些實施例中，振動元件220中的多個彈性元件上貫穿孔的孔徑可以相同也可以不同，單一彈性元件上的貫穿孔的孔徑可以相同也可以不同。在一些實施例中，貫穿孔的孔徑還可以大於5μm。當貫穿孔的孔徑大於5μm時，可以在不影響透氣的前提下，在彈性元件上設置其他材料（如矽膠等）對部分貫穿孔或貫穿孔的部分區域進行覆蓋。

在一些實施例中，在振動元件220具備多個彈性元件的情況下，距離聲學換能器210最遠的彈性元件被構造成不能夠使空氣通過。由圖36所示，圖中第三彈性元件3623可以被構造成不能夠使空氣通過，通過該設置方式使得第三彈性元件3623、聲學換能器210和支撐元件223之間形成密閉空間，能夠更好的反應振動資訊。需要說明的是，在一些實施例中，距離聲學換能器210最遠的彈性元件可以被構造成能夠使空氣通過，示例性的，如在進聲孔2111外側設置傳導殼體時，傳導殼體與聲學換能器210圍成容納空間，該容納空間中的空氣可以良好的反應振動資訊。

在一些實施例中，振動元件220可以進一步包括支撐元件223，支撐元件223用於支撐一組或多組彈性元件和質量元件。支撐元件223物理連接於聲學換能器210（例如，基板211），一組或多組彈性元件和質量元件連接於支撐元件223。在一些實施例中，支撐元件223可以與彈性元件連接，實現固定支撐以控制相鄰彈性元件之間的間距，以保證振動信號的傳輸效果。

在一些實施例中，支撐元件223可以具備中空且兩端具有開口的管狀結構，管狀結構的截面可以是矩形、三角形、圓形或其他形狀。在一些實施例中，管狀結構的橫截面積可以處處相同，也可以不完全相同，如靠近聲學換能器210的一端具有更大橫截面積。在一些實施例中，振動元件220中的一組或多組質量元件和彈性元件可以安裝於支撐元件223的開口處。

在一些實施例中，彈性元件可以嵌入設置在支撐元件223的內壁上或嵌入支撐元件223內。在一些實施例中，彈性元件可在支撐元件223內部的空間內振動同時彈性元件可完全遮擋支撐元件開口，即彈性元件的面積可以大於或等於支撐元件的開口面積，此種設置使外界環境中的空氣振動（例如，聲波）可盡可能完全通過彈性元件進而利用拾音裝置212拾取該振動，能夠有效提高拾音質量。

在一些實施例中，支撐元件223可以由不透氣的材料製成，不透氣的支撐元件223可使空氣中的振動信號在傳遞過程中，導致支撐元件223內聲壓變化（或空氣振動），使支撐元件223內部振動信號通過進聲孔2111傳遞至聲學換能器210內，在傳遞過程中不會穿過支撐元件223向外逸散，進而保證聲壓強度，提升傳聲效果。在一些實施例中，支撐元件223可以包括但不限於金屬、合金材料（如鋁合金、鉻鉬鋼、鈧合金、鎂合金、鈦合金、鎂鋰合金、鎳合金等）、硬質塑膠、泡棉等中的一種或多種。

在一些實施例中，一組或多組彈性元件和質量元件中每組彈性元件和質量元件對應一個或多個不同目標頻段中的一個目標頻段，使在對應的目標頻段內所述振動感測器3600的靈敏度可以大於聲學換能器210的靈敏度。在一些實施例中，附加一組或多組質量元件和彈性元件後的振動感測器3600在目標頻段內較聲學換能器210的靈敏度可提升3 dB~30 dB。需要說明的是，在一些實施例中，附加一組或多組質量元件和彈性元件後的振動感測器3600較聲學換能器210的靈敏度還可以可提升30 dB以上，如多組質量元件和彈性元件具有相同諧振峰。

在一些實施例中，一組和多組質量元件和彈性元件的共振頻率在1 kHz~10 kHz之內。在一些實施例中，一組和多組質量元件和彈性元件的共振頻率在1 kHz~5 kHz之內。在一些實施例中，多組質量元件和彈性元件中至少兩組質量元件和彈性元件的共振頻率不同。在一些實施例中，多組質量元件和彈性元件的共振頻率中相鄰兩個共振頻率相差小於2 kHz。其中，相鄰的兩個共振頻率指共振頻率的大小上數值相鄰的兩個共振頻率。由於振動感測器3600在共振頻率外的頻率所對應的靈敏度會快速下降，通過控制共振頻率差，使得振動感測器3600在較寬的頻段上具有較高靈敏度的同時，靈敏度不會出現較大的波動。在一些實施例中，多組質量元件和彈性元件的共振頻率中相鄰兩個共振頻率相差不大於1.5 kHz。在一些實施例中，多組質量元件和彈性元件的共振頻率中相鄰兩個共振頻率相差不大於1 kHz，如500 Hz、700 Hz或800 Hz等。在一些實施例中，多組質量元件和彈性元件的共振頻率中相鄰兩個共振頻率相差不大於500 Hz。

需要說明的是，在一些實施例中，多組彈性元件和質量元件可以具有相同的共振頻率，以使目標頻段內的靈敏度獲得較大提升。示例性的，當該振動感測器3600被用於主要偵測5 kHz~5.5 kHz的機械振動時，可以將多組彈性元件和質量元件的共振頻率配置成該偵測範圍內的值（如5.3 kHz），使得振動感測器3600在偵測範圍內相對於僅設置一組彈性元件和質量元件的情況下具有更高靈敏度。需要說明的是，圖36中所示彈性元件和質量元件的組數只是為了解釋說明，並不能限制本發明的範圍。例如，彈性元件和質量元件的組數可以是一組、兩組、四組等。

在一些實施例中，參見圖36，振動感測器3600還可以包括緩衝件240。緩衝件240可以設置於第一聲學腔250沿著振動元件220的振動方向的側壁（例如，基板211、第一彈性元件3621）上。所述第一聲學腔250由基板211、第一彈性元件3621和支撐元件223形成。在一些實施例中，緩衝件240可以與基板211和/或第一彈性元件3621連接。緩衝件240可以為振動元件220（尤其是最靠近基板211的一組彈性元件和質量元件，如第一彈性元件3621和第一質量元件3611）提供沿著振動元件220的振動方向的緩衝距離。在一些實施例中，當振動感測器3600工作時，振動元件220振動到一定幅度（即第一彈性元件3621與緩衝件240接觸時）就會擠壓緩衝件240，從而限制振動元件220的振動幅度，進而防止振動元件220與基板211發生碰撞，提高振動感測器3600的可靠性。

在一些實施例中，緩衝件240可以包括磁性緩衝件，磁性緩衝件可以用於產生磁場。在一些實施例中，磁性緩衝件可以安裝於第一聲學腔250的側壁上，或者埋設於第一聲學腔250的側壁內，所述側壁可以指基板211。在一些實施例中，緩衝件240包括磁性緩衝件時，質量元件可以包括磁性件或可磁化件，質量元件位於磁性緩衝件所產生的磁場中，質量元件受到磁場的磁力作用。在一些實施例中，通過磁性緩衝件產生的磁場可以調節質量元件的受力情況，進而限制質量元件的振動幅度。

在一些實施例中，當振動感測器3600具有多個質量元件時，多個質量元件中的部分質量元件可以具有磁性件或可磁化件。較佳地，多個質量元件中的相距較遠的兩個質量元件可以具有磁性件或可磁化件，剩餘的質量元件不具有磁性件或可磁化件。以圖36中所示的三個質量元件為例，其中，第一質量元件3611可以具有磁性件或可磁化件，第二質量元件3612和第三質量元件3613不具有磁性件或可磁化件。又例如，第一質量元件3611和第三質量元件3613具有磁性件或可磁化件，第二質量元件3612不具有磁性件或可磁化件。這樣的設置可以使得具有磁性件或可磁化件的質量元件的振動幅度可以調節的情況下，還能避免具有磁性件或可磁化件的質量元件之間的相互磁力作用。在一些實施例中，多個質量元件中的全部質量元件都可以具有磁性件或可磁化件。這種設置方式下，可以通過調節多個質量元件中的每一個質量元件的磁導率或磁化強度，從而調節多個質量元件之間的磁力作用。

圖37是根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。

圖37所示的振動感測器3700與圖36所示的振動感測器3600大致相同，不同之處在於振動元件的位置不同。在一些實施例中，振動感測器3700中的振動元件220可以平行於進聲孔2111的徑向截面（即垂直於振動元件220的振動方向）設於進聲孔2111內。振動元件220的彈性元件可以包括平行於進聲孔2111的徑向截面設於進聲孔2111內的第一彈性元件3621和第二彈性元件3622，質量元件可以包括平行於進聲孔2111的徑向截面設於進聲孔2111內的第一質量元件3611和第二質量元件3612。在一些實施例中，進聲孔2111處可以設置有導管2112，導管2112可以是不透氣材料製成，其作用與前述振動感測器3600中的支撐元件223相似。在一些實施例中，為了保證質量元件的自由振動，質量元件不與進聲孔2111的內壁或導管2112接觸。需要說明的是，設置導管2112只是一種具體的實施例，並不能限制本發明的範圍。例如，在一些實施例中，還可以不設置導管2112，一組或多組彈性元件和質量元件直接與進聲孔2111連接，或將支撐元件設於進聲孔2111內，並支撐一組或多組彈性元件和質量元件。

在一些實施例中，第一質量元件3611和第二質量元件3612可以回應外界環境的振動而同時產生共振，第一彈性元件3621、第二彈性元件3622以及第一質量元件3611和第二質量元件3612產生的共振連通外界的振動信號通過導管2112傳遞至聲學換能器210並轉化為電信號，從而實現振動信號在一個或多個目標頻段內加強後被轉化為電信號的過程。需要說明的是，圖37中所示彈性元件和質量元件的組數為兩組只是為了說明，不會限制本發明的保護範圍，例如，彈性元件和質量元件的組數可以為一組、三組或其他。

在一些實施例中，當振動元件220設於進聲孔2111內時，緩衝件可以包括磁性緩衝件，磁性緩衝件可以用於產生磁場。在一些實施例中，磁性緩衝件可以包括線圈，線圈可以埋設於第一聲學腔250中與基板211相對的側壁（即振動感測器3700遠離基板211的殼體）內，或安裝於該側壁上。在一些實施例中，線圈埋設於基板211內時，可以直接在基板211內蝕刻形成線圈。在一些實施例中，緩衝件包括磁性緩衝件時，質量元件可以包括磁性件或可磁化件，質量元件位於磁性緩衝件所產生的磁場中，質量元件受到磁場的磁力作用。在一些實施例中，通過磁性緩衝件產生的磁場可以調節質量元件的受力情況，進而限制振動元件220的振動幅度，防止振動元件220與振動感測器3700的其他元件（如拾音裝置212）發生碰撞。

在一些實施例中，當振動感測器3600具有多個質量元件時，多個質量元件中的部分質量元件可以具有磁性件或可磁化件。較佳地，靠近拾音裝置212的質量元件可以包括磁性件或可磁化件，剩餘的質量元件不包括磁性件或可磁化件。關於多個質量元件中具有磁性件或可磁化件的質量元件的分佈情況可以參見圖14B和圖36及其相關描述。

上文已對基本概念做了描述，顯然，對於所屬技術領域中具有通常知識者來說，上述詳細揭示僅僅作為示例，而並不構成對本發明的限定。雖然此處並沒有明確說明，所屬技術領域中具有通常知識者可以對本發明進行各種修改、改進和修正。該類修改、改進和修正在本發明中被建議，所以該類修改、改進、修正仍屬於本發明示範實施例的精神和範圍。

同時，本發明使用了特定詞語來描述本發明的實施例。如“一個實施例”、“一實施例”、和/或“一些實施例”意指與本發明至少一個實施例相關的某一特徵、結構或特點。因此，應強調並注意的是，本說明書中在不同位置兩次或多次提及的“一實施例”或“一個實施例”或“一個替代性實施例”並不一定是指同一實施例。此外，本發明的一個或多個實施例中的某些特徵、結構或特點可以進行適當的組合。

此外，所屬技術領域中具有通常知識者可以理解，本發明的各方面可以通過若干具有可專利性的種類或情況進行說明和描述，包括任何新的和有用的工序、機器、產品或物質的組合，或對他們的任何新的和有用的改進。相應地，本發明的各個方面可以完全由硬體執行、可以完全由軟體（包括韌體、常駐軟體、微碼等）執行、也可以由硬體和軟體組合執行。以上硬體或軟體均可被稱為“資料塊”、“模組”、“引擎”、“單元”、“元件”或“系統”。此外，本發明的各方面可以表現為位於一個或多個電腦可讀取媒體中的電腦產品，該產品包括電腦可讀取程式碼。

電腦儲存媒體可包含一個內含有電腦程式碼的傳播資料信號，例如在基帶上或作為載波的一部分。該傳播信號可能有多種表現形式，包括電磁形式、光形式等，或合適的組合形式。電腦儲存媒體可以是除電腦可讀取儲存媒體之外的任何電腦可讀取媒體，該媒體可以通過連接至一個指令執行系統、裝置或設備以實現通訊、傳播或傳輸供使用的程式。位於電腦儲存媒體上的程式碼可以通過任何合適的媒體進行傳播，包括無線電、電纜、光纖電纜、RF、或類似媒體，或任何上述媒體的組合。

本發明各部分操作所需的電腦程式碼可以用任意一種或多種程式語言編寫，包括物件導向程式設計語言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等，常規程式化程式設計語言如C語言、Visual Basic、Fortran 2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAP，動態程式設計語言如Python、Ruby和Groovy，或其他程式設計語言等。該程式碼可以完全在使用者電腦上運行、或作為獨立的套裝軟體在使用者電腦上運行、或部分在使用者電腦上運行部分在遠端電腦運行、或完全在遠端電腦或伺服器上運行。在後種情況下，遠端電腦可以通過任何網路形式與使用者電腦連接，比如區域網（LAN）或廣域網路（WAN），或連接至外部電腦（例如通過網際網路），或在雲端計算環境中，或作為服務使用如軟體即服務（SaaS）。

此外，除非申請專利範圍中明確說明，本發明所述處理元素和序列的順序、數字字母的使用、或其他名稱的使用，並非用於限定本發明流程和方法的順序。儘管上述揭示中通過各種示例討論了一些目前認為有用的發明實施例，但應當理解的是，該類細節只是為了說明的目的，附加的申請專利範圍並不僅限於揭露的實施例，相反地，申請專利範圍旨在覆蓋所有符合本發明實施例實質和範圍的修正和均等的組合。例如，雖然以上所描述的系統元件可以通過硬體設備實現，但是也可以只通過軟體的解決方案得以實現，如在現有的伺服器或行動設備上安裝所描述的系統。

同理，應當注意的是，為了簡化本發明揭示的表述，從而幫助對一個或多個發明實施例的理解，前文對本發明實施例的描述中，有時會將多種特徵歸併至一個實施例、附圖或對其的描述中。但是，這種揭露方式並不意味著本發明物件所需要的特徵比申請專利範圍中提及的特徵多。實際上，實施例的特徵要少於上述揭露的單個實施例的全部特徵。

一些實施例中使用了描述成分、屬性數量的數位，應當理解的是，此類用於實施例描述的數字，在一些示例中使用了修飾詞“大約”、“近似”或“大體上”來修飾。除非另外說明，“大約”、“近似”或“大體上”表明所述數字允許有±20%的變化。相應地，在一些實施例中，說明書和申請專利範圍中使用的數值參數均為近似值，該近似值根據個別實施例所需特點可以發生改變。在一些實施例中，數值參數應考慮規定的有效位數並採用一般位數保留的方法。儘管本發明一些實施例中用於確認其範圍廣度的數值域和參數為近似值，在具體實施例中，此類數值的設定在可行範圍內盡可能精確。

針對本發明引用的每個專利、專利申請案、專利申請案的公開本和其他材料，如文章、書籍、說明書、出版物、文件等，特此將其全部內容併入本發明作為參考。與本發明內容不一致或產生衝突的申請歷史文件除外，對本案申請專利範圍最廣範圍有限制的文件（當前或之後附加於本發明中的）也除外。需要說明的是，如果本發明附屬材料中的描述、定義、和/或術語的使用與說明書所述內容有不一致或衝突的地方，以說明書的描述、定義和/或術語的使用為準。

最後，應當理解的是，本發明中所述實施例僅用以說明本發明實施例的原則。其他的變形也可能屬於本發明的範圍。因此，作為示例而非限制，本發明實施例的替代配置可視為與本發明的教示一致。相應地，本發明的實施例不侷限於本發明明確介紹和描述的實施例。

100:振動感測器 110:聲學換能器 120:振動元件 121:質量元件 122:彈性元件 123:支撐元件 130:殼體 140:緩衝件 200:振動感測器 210:聲學換能器 211:基板 243:磁性緩衝件 220:振動元件 221:質量元件 222:彈性元件 230:殼體 231:底壁 240:緩衝件 250:第一聲學腔 260:第二聲學腔 270:處理器 241:第一緩衝部 242:第二緩衝部 500:振動感測器 522:彈性元件 5221:第一彈性元件 5222:第二彈性元件 800:振動感測器 821:質量元件 1100:振動感測器 212:拾音裝置 223:支撐元件 224:懸臂梁結構 243:磁性緩衝件 1500:振動感測器 1501:間隙 1522:彈性元件 15221:第一彈性元件 15222:第二彈性元件 1800:振動感測器 1821:質量元件 18211:第一質量元件 18212:第二質量元件 2100:振動感測器 2200:振動感測器 152221:第三子彈性元件 152222:第四子彈性元件 152211:第一子彈性元件 152212:第二子彈性元件 2201:固定片 2300:振動感測器 15223:第三彈性元件 2400:振動感測器 2301:洩壓孔 2211:洩壓孔 2600:振動感測器 2622:彈性元件 2622A:第一彈性部 2622B:第二彈性部 2800:振動感測器 2801:密封部件 2822:彈性元件 28221:彈性薄膜 28222:凸起結構 3000:振動感測器 2111:進聲孔 3300:振動感測器 3324:彈性支撐元件 3600:振動感測器 3621:第一彈性元件 3611:第一質量元件 3622:第二彈性元件 3612:第二質量元件 3623:第三彈性元件 3613:第三質量元件 3700:振動感測器 2112:導管

本發明將以示例性實施例的方式進一步說明，這些示例性實施例將通過圖式進行詳細描述。這些實施例並非限制性的，在這些實施例中，相同的元件符號表示相同的結構，其中：

[圖1]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性方塊圖；

[圖2]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖3]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖4]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖5]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖6]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖7]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖8]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖9]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖10]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖11]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖12]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖13]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖14]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖14A]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖14B]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖15]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖16]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖17]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖18]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖19]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖20]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖21]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖22]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖23]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖24]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖25]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖26]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖27]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖28]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖29]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖30]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖31]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖32]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖33]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖34]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖35]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖36]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖；

[圖37]係根據本發明的一些實施例所示的振動感測器的示例性結構圖。

100:振動感測器

110:聲學換能器

120:振動元件

121:質量元件

122:彈性元件

123:支撐元件

130:殼體

140:緩衝件

Claims (10)

1. 一種振動感測器，包括： 振動元件，所述振動元件包括質量元件和彈性元件，所述質量元件與所述彈性元件連接； 第一聲學腔，所述彈性元件構成所述第一聲學腔的側壁之一，所述振動元件回應於外部振動信號而振動使得所述第一聲學腔的體積發生變化； 聲學換能器，所述聲學換能器與所述第一聲學腔連通，所述聲學換能器回應於所述第一聲學腔的體積變化而產生電信號； 緩衝件，所述緩衝件限制所述振動元件的振動幅度； 其中，所述聲學換能器具有第一諧振頻率，所述振動元件具有第二諧振頻率，所述振動元件的所述第二諧振頻率低於所述第一諧振頻率。
2. 如請求項1之振動感測器，其中，在頻率小於1000Hz時，所述振動元件的靈敏度大於或等於-40dB，所述第二諧振頻率低於所述第一諧振頻率1 kHz至10 kHz。
3. 如請求項1之振動感測器，其中，所述緩衝件設置於所述第一聲學腔內垂直於所述振動元件的振動方向的側壁上，所述緩衝件為所述振動元件提供沿著所述振動元件的振動方向的緩衝距離，所述緩衝距離大於或等於0，且小於所述振動元件的最大振動幅度。
4. 如請求項3之振動感測器，其中，所述彈性元件與所述聲學換能器相對設置，所述緩衝件與所述彈性元件或所述聲學換能器連接； 其中，所述緩衝件呈塊狀或片狀設置，或者，所述緩衝件包括在所述彈性元件或所述聲學換能器上間隔分佈的多個緩衝點、或多個緩衝顆粒、或多個緩衝柱。
5. 如請求項1之振動感測器，其中，所述振動感測器還包括殼體，所述殼體接收所述外部振動信號，並將所述外部振動信號傳遞至所述振動元件，所述殼體形成聲學腔，所述振動元件位於所述聲學腔中，並將所述聲學腔分隔為所述第一聲學腔和第二聲學腔。
6. 如請求項5之振動感測器，其中，所述緩衝件設置於所述第一聲學腔和/或所述第二聲學腔內，所述緩衝件為所述振動元件提供沿著所述振動元件的振動方向的緩衝距離。
7. 如請求項6之振動感測器，其中，所述緩衝件包括第一緩衝部和第二緩衝部，所述第一緩衝部和所述第二緩衝部沿著所述振動元件的振動方向分別設置於所述彈性元件的兩側，所述第一緩衝部與所述殼體或所述彈性元件連接，所述第二緩衝部與所述彈性元件或所述聲學換能器連接。
8. 如請求項6之振動感測器，其中，所述緩衝件沿著所述振動元件的振動方向的一端與所述彈性元件連接，所述緩衝件沿著所述振動元件的振動方向的另一端與所述殼體或所述聲學換能器連接。
9. 如請求項5之振動感測器，其中，所述緩衝件包括磁性緩衝件，用於產生磁場，所述質量元件包括磁性件或可磁化件，所述質量元件位於所述磁場內。
10. 如請求項9之振動感測器，其中，所述磁性緩衝件包括線圈，所述線圈安裝於所述聲學換能器連接所述第一聲學腔的側壁。

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