WO2021098562A1 - 麦克风与喇叭组合模组、耳机及终端设备 - Google Patents

麦克风与喇叭组合模组、耳机及终端设备 Download PDF

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WO2021098562A1
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徐昌荣
丁越
徐灏文
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    • H04R5/033Headphones for stereophonic communication

Abstract

本申请实施例提供了一种麦克风与喇叭组合模组、耳机及终端设备。该麦克风与喇叭组合模组包括麦克风、喇叭和PCB,其中,麦克风具有麦克风前腔,喇叭具有喇叭前腔,麦克风前腔和喇叭前腔连通;麦克风和喇叭设置于PCB上,PCB上设置有信号处理单元,麦克风和喇叭分别与信号处理芯片电连接。本申请通过将麦克风和喇叭设置于PCB上且使麦克风前腔和喇叭前腔连通,从而使得麦克风和喇叭能够共用前腔,如此可提高麦克风和喇叭的空间利用率,进而解决了喇叭与麦克风占用空间大的问题。

Description

麦克风与喇叭组合模组、耳机及终端设备 技术领域
本申请涉及无线耳机技术领域,尤其涉及一种麦克风与喇叭组合模组、耳机及终端设备。
背景技术
随着TWS(True Wirless Stereo,真正无线立体声)无线蓝牙耳机技术的发展,TWS耳机包括众多传感器,因此导致耳机元件的集成度越来越高,耳机的内部空间也越来越紧张。
为了获得良好的上行通话效果以及ANC(Active Noise Cancellation,主动降噪)的反馈信号拾取需求,通常在喇叭(又称为扬声器)与耳道间设置有麦克风。利用麦克风拾取周围的噪声信号,并通过电路将此噪声信号反向后传输给喇叭,由喇叭输出的反向噪声信号与直接进入耳朵的噪声信号相抵消,从而达到降低噪声的目的。
如图1所示,其为现有(降噪)耳机的剖面示意图。该耳机包括第一壳体11'和第二壳体12',喇叭2'的磁路系统21'设置于第一壳体11'内,喇叭2'的振膜22'与第二壳体12'形成喇叭2'的前腔13'。喇叭2'与麦克风3'为独立设置的器件,麦克风3'固定于PCB4'(Printed Circuit Board,印刷电路板)上,PCB4'设置于第二壳体12'的外部,喇叭2'和PCB4'之间通过FPC(Flexible Printed Circuit,柔性电路板)(图中未示出)电连接。由于麦克风3'的设置方式,导致了喇叭2'的前腔13'被挤压,而使得前腔13'的出声通道131'的横截面积减小,因此会影响喇叭2'的高频响应,从而牺牲了耳机的高频音效。
因此,目前亟待需要一种麦克风与喇叭组合模组、耳机及终端设备来解决上述问题。
申请内容
鉴于背景技术中存在的问题,本申请的目的在提供一种麦克风与喇叭组合模组、耳机及终端设备,以解决喇叭与麦克风占用空间大的问题。
第一方面,本申请技术方案提供了一种麦克风与喇叭组合模组,包括:
麦克风,具有麦克风前腔;
喇叭,具有喇叭前腔,所述麦克风前腔和所述喇叭前腔连通;
PCB,所述麦克风和所述喇叭设置于所述PCB上,所述PCB上设置有信号处理单元,所述麦克风和所述喇叭分别与所述信号处理单元单元电连接。通过将麦克风的麦克风前腔和喇叭的喇叭前腔连通,使得麦克风和喇叭能够共用前腔,如此可提高麦克风和喇叭的空间利用率。
在一种可能的设计中,所述麦克风和所述喇叭为分体设置,例如可以是独立且沿垂直于出音方向错开设置,还可以是独立且沿出音方向错开设置,如此均可提高麦克风和喇叭的空间利用率。
在一种可能的设计中,所述麦克风包括外壳、设置于所述外壳内的第一振膜和用于支撑所述第一振膜的第一基底;
所述麦克风与喇叭组合模组包括第一PCB,所述外壳和所述第一基底固定于所述第一PCB上,所述外壳、所述第一振膜、所述第一基底和所述第一PCB之间形成所述麦克风前腔;
所述喇叭包括第二振膜和用于支撑所述第二振膜的第二基底,所述第二振膜和所述第二基底之间形成喇叭后腔,所述第二振膜相对所述喇叭后腔相反的一侧形成所述喇叭前腔;
所述第一PCB和所述第二基底设置于所述PCB上。通过第一PCB和第二基底设置于所述PCB上,如此能够实现麦克风和喇叭中信号的传递。
在一种可能的设计中,所述第一基底和所述第二基底分别采用硅材料制成,所述第一振膜采用硅材料和压电材料制成,所述第二振膜采用硅材料和压电材料制成。如此设置,当第一振膜和第二振膜产生振动时,第一振膜能将机械形变转换为电信号,并通过第一基底进行传递;第一振膜也能将机械形变转换为电信号,并通过第二基底进行传递。
在一种可能的设计中,所述PCB包括:
第二PCB,麦克风和所述信号处理单元均设置于所述第二PCB上;
第三PCB,所述喇叭设置于第二PCB和所述第三PCB之间。如此设置方式,可实现麦克风和喇叭为独立且沿出音方向错开设置。
在一种可能的设计中,所述喇叭包括:
支架,设置于所述第二PCB和所述第三PCB之间;
膜片,设置于所述支架上,所述第二PCB设置于所述膜片的出音方向上,所述膜片和所述第二PCB之间形成所述喇叭前腔,所述第二PCB设置有发声孔,所述喇叭前腔通过所述发声孔与所述麦克风前腔连通;
驱动系统,设置于所述第三PCB上,所述驱动系统用于驱动所述膜片振动。通过将第二PCB设置于膜片的出音方向上,使得支架可以起到保护喇叭和支撑膜片的作用。
在一种可能的设计中,所述麦克风和所述喇叭为一体成型设置,如此相比二者分体设置可进一步提高麦克风和喇叭的空间利用率。
在一种可能的设计中,所述麦克风和所述喇叭形成第一集成体,所述第一集成体包括:
第一底壁,设置于所述PCB上;
第一侧壁,设置于所述第一底壁上并围合成腔体;
第二侧壁,设置于所述第一底壁上,所述第二侧壁位于所述第一侧壁的内部,所述第二侧壁与所述第一侧壁连接并围合成腔体;
第一振膜,设置于所述第一侧壁和所述第二侧壁上;
第二振膜,一端设置于所述第一侧壁上,另一端为自由端;
所述第一底壁、所述第一侧壁、所述第二侧壁和所述第一振膜之间形成麦克风后腔,所述第一底壁、所述第一侧壁、所述第二侧壁和所述第二振膜之间形成喇叭后腔,所述第一振膜和所述第二振膜之间具有间隙;
所述第一振膜相对所述麦克风后腔相反的一侧形成所述麦克风前腔,所述第二振膜相对所述喇叭后腔相反的一侧形成所述喇叭前腔。如此可通过第一振膜实现噪音的拾取,通过第二振膜实现声音的发出;且由于第二振膜的另一端为自由端,因此第二振膜相比第一振膜振动的幅度更大。
在一种可能的设计中,所述第一振膜为多个,相邻的两个所述第一振膜之间具有间隙,如此可利于第一振膜的振动。
在一种可能的设计中,所述第二振膜为多个,相邻的两个所述第二振膜之间具有间隙,如此可利于第二振膜的振动。
在一种可能的设计中,所述麦克风和所述喇叭形成第二集成体,所述第二集成体包括:
第二底壁,设置于所述PCB上;
第三侧壁,设置于所述第二底壁上并围合成腔体;
第四侧壁,设置于所述第二底壁上并围合成腔体,所述第四侧壁位于所述第三侧壁的内部;
第一振膜,设置于所述第四侧壁上;
第二振膜,一端设置于所述第三侧壁上,另一端为自由端;
所述第二底壁、所述第四侧壁和所述第一振膜之间形成麦克风后腔,所述第二底壁、所述第三侧壁、所述第四侧壁和所述第二振膜之间形成喇叭后腔,所述第一振膜和所述第二振膜之间具有间隙;
所述第一振膜相对所述麦克风后腔相反的一侧形成所述麦克风前腔,所述第二振膜相对所述喇叭后腔相反的一侧形成所述喇叭前腔。如此可通过第一振膜实现噪音的拾取,通过第二振膜实现声音的发出;且由于第二振膜的另一端为自由端,因此第二振膜相比第一振膜振动的幅度更大。
在一种可能的设计中,所述第一振膜为一个且设置于所述第二集成体的中心处。考虑到耳机的麦克风主要用于拾取外界噪声,因此第一振膜设置的横截面积不需过大,例如可以是第二集成体的中心处。
在一种可能的设计中,所述第二振膜为多个,相邻的两个所述第二振膜之间具有间隙,如此可利于第二振膜的振动。
在一种可能的设计中,所述麦克风和所述喇叭分别采用MEMS工艺制成,如此方便对麦克风和喇叭的集成。
在一种可能的设计中,所述麦克风、所述喇叭和所述信号处理单元采用SMT工艺固定于所述PCB上,如此解决了因手工整机组装模组存在差异而导致的音效不一致,提高了产品的可靠性。
在一种可能的设计中,所述信号处理单元包括:
第一信号处理单元,分别与所述麦克风和所述喇叭电连接;
第二信号处理单元,与所述第一信号处理单元电连接。通过第一信号处理单元能够实现对麦克风的输出阻抗进行匹配和具有更加均衡效果的通话和音频质量,通过第二信号处理单元将噪音的电信号进行反向处理,以实现主动降噪。
在一种可能的设计中,所述第一信号处理单元包括ASIC芯片,所述第二信号处理单元包括DSP芯片。通过ASIC芯片实现对麦克风和喇叭的驱动,通过DSP芯片实现将噪音的电信号进行反向处理。
在一种可能的设计中,所述PCB设置有第一通孔,所述喇叭设置有第二通孔,所述第一通孔与所述第二通孔连通,如此可保证喇叭后腔与环境之间的压力平衡。
第二方面,本申请技术方案提供了一种耳机,包括:
第一壳体;
第二壳体,与所述第一壳体连接;
麦克风与喇叭组合模组,设置于所述第一壳体和所述第二壳体之间,所述麦克风与喇叭组合模组为如上述的麦克风与喇叭组合模组;
所述第一壳体和所述PCB之间形成所述麦克风和所述喇叭的后腔,所述第二壳体和所述PCB之间形成所述麦克风和所述喇叭的前腔。如此设置可实现麦克风和喇叭共用前腔,进而可提高麦克风和喇叭的空间利用率。
在一种可能的设计中,所述第二壳体包括入耳部,所述入耳部内设置有出声孔,所述出声孔与所述前腔连通,所述入耳部内设置有阻尼网。通过设置阻尼网可以过滤掉喇叭发出的高频声音,从而使得耳机的低音效果更显著。
在一种可能的设计中,所述第二壳体还包括与所述入耳部连接的第一阶梯部,所述喇叭和所述麦克风设置于所述第一阶梯部的内部腔体中;
所述第一阶梯部的内径大于所述入耳部的内径,如此可以最大程度地增大前腔的体积。
在一种可能的设计中,所述第二壳体还包括与所述第一阶梯部连接的第二阶梯部,所述第二阶梯部和所述第一壳体固定;
所述第二阶梯部的内径大于所述第一阶梯部的内径,所述第二阶梯部内设置有台阶,所述PCB固定于所述台阶上,如此可起到对麦克风与喇叭组合模组的收容作用。
第三方面,本申请技术方案提供了一种终端设备,包括如上述所述的麦克风与喇叭组合模组,以降低麦克风和喇叭占用终端设备的空间。
可见,在以上各个方面,通过将麦克风的麦克风前腔和喇叭的喇叭前腔连通,使得麦克风和喇叭能够共用前腔,如此可提高麦克风和喇叭的空间利用率,从而解决了喇叭与麦克风占用空间大的问题。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
图1为现有(降噪)耳机的剖面示意图;
图2为本申请实施例示出的耳机的分解示意图;
图3为本申请实施例示出的耳机的剖面示意图;
图4a、图4b为本申请实施例一所示的麦克风与喇叭组合模组的结构示意图;
图5为图4中喇叭、麦克风和信号处理芯片的通信示意图;
图6为图4a和图4b所示的麦克风与喇叭组合模组的一种剖面示意图;
图7为图4a和图4b所示的麦克风与喇叭组合模组10的另一种剖面示意图;
图8为麦克风与PCB配合的结构示意图;
图9为喇叭与PCB配合的一种结构示意图;
图10为喇叭与PCB配合的另一种结构示意图;
图11为图10所示喇叭的第二振膜的俯视图;
图12a、图12b为本申请实施例二所示的麦克风与喇叭组合模组的结构示意图;
图13a、图13b为喇叭与麦克风集成为第一集成体时的结构示意图;
图14a为图13a中的麦克风其中一部分的结构示意图;
图14b为图13a中的喇叭其中一部分的结构示意图;
图15为图13a中的第一振膜和第二振膜的结构示意图;
图16为喇叭与麦克风集成为第二集成体时的结构示意图;
图17为第二集成体的一种剖面示意图;
图18为第二集成体的另一种剖面示意图;
图19为图12a和图12b所示的麦克风与喇叭组合模组的一种剖面示意图;
图20为图12a和图12b所示的麦克风与喇叭组合模组的另一种剖面示意图;
图21a、图21b为本申请实施例三所示的麦克风与喇叭组合模组的结构示意图;
图22为图21a和图21b所示的麦克风与喇叭组合模组10的一种剖面示意图;
图23为图21a和图21b所示的麦克风与喇叭组合模组10的另一种剖面示意图;
图24为本申请实施例四所示的麦克风与喇叭组合模组10的分解示意图。
附图标记:
11'-第一壳体;
12'-第二壳体;
13'-前腔;
131'-出声通道;
2'-喇叭;
21'-磁路系统;
22'-振膜;
3'-麦克风;
4'-PCB;
10-麦克风与喇叭组合模组;
11-第一壳体;
12-第二壳体;
121-入耳部;
122-第一阶梯部;
123-第二阶梯部;
123a-台阶;
124-阻尼网;
13-出声孔;
14-后腔;
15-前腔;
16-发声孔;
2-喇叭;
20-驱动系统;
21-第二振膜;
211-间隙;
22-第二基底;
221-底壁;
222-侧壁;
223-第二通孔;
23-喇叭后腔;
24-喇叭前腔;
25-膜片;
201-第一底壁;
202-第一侧壁;
203-第二侧壁;
204-间隙;
205-第二底壁;
206-第三侧壁;
207-第四侧壁;
20a-第一扇形结构;
20b-第二扇形结构;
20c-第三扇形结构;
20d-第四扇形结构;
20e-第五扇形结构;
20f-第六扇形结构;
3-麦克风;
31-外壳;
311-音孔;
32-第一振膜;
33-第一基底;
34-麦克风前腔;
35-麦克风后腔;
4-PCB;
40-罩体;
40a-第三通孔;
41-第一信号处理芯片;
42-第二信号处理芯片;
43-第一通孔;
441-第一侧面;
442-第二侧面;
401-第一PCB;
402-第二PCB;
403-第三PCB。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案,下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的 “一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要注意的是,本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本申请实施例的限定。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
相关技术中,一些终端设备具有拾取声音和发出声音的功能,即具有麦克风和喇叭等声学器件。而这些声学器件在终端设备内为独立设置的器件,占用了终端设备较多的内部空间。
为了解决上述技术问题,本申请实施例提供了一种终端设备,该终端设备内设置有麦克风与喇叭组合模组,该麦克风与喇叭组合模组能够将麦克风和喇叭同时集成在PCB上,以降低麦克风和喇叭占用的空间。其中,该终端设备例如可以是头戴式设备,具体可以是AR眼镜、VR眼镜;例如还可以是便携式设备,具体可以是耳机、手机和手环;当然还可以是其它具有拾取声音和发出声音功能的产品,在此不进行枚举。
例如以终端设备可以是耳机为例,在一种实现方案中,该耳机可以是TWS(TrueWirlessStereo,真正无线立体声)无线蓝牙耳机。
如图2所示,其为本申请实施例示出的耳机的分解示意图。该耳机包括第一壳体11和第二壳体12,第一壳体11和第二壳体12之间形成容纳麦克风与喇叭组合模组10的空间,该麦克风与喇叭组合模组10包括喇叭2、麦克风3和PCB4,喇叭2和麦克风3固定于PCB4上,PCB4上还可以设置有用于处理电信号的信号处理单元,例如信号处理芯片,喇叭2和麦克风3分别通过PCB4与信号处理单元电连接。在一种实施方式中,信号处理单元可以包括第一信号处理单元和第二信号处理单元,例如第一信号处理单元为第一信号处理芯片41和第二信号处理单元为第二信号处理芯片42。其中,喇叭2 和麦克风3分别通过PCB4与第一信号处理芯片41实现电连接,第一信号处理芯片41通过PCB4与第二信号处理芯片42实现电连接。通过第一信号处理单元能够实现对麦克风3的输出阻抗进行匹配和具有更加均衡效果的通话和音频质量。第二信号处理单元可以将噪音的电信号进行反向处理,以实现主动降噪,详细工作过程可参见下文描述。
在一些实施方式中,喇叭2、麦克风3、第一信号处理芯片41和第二信号处理芯片42均焊接于PCB4上,例如可以采用SMT(Surface Mounted Technology,表面贴装技术)进行焊接。
在一些实施方式中,第一信号处理芯片41包括但不限于ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)芯片,例如还可以包括FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)芯片、或DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理单元)芯片等。
在一些实施方式中,第二信号处理芯片42包括但不限于DSP芯片,例如还可以包括FPGA芯片、、或集成有DSP芯片(或FPGA芯片)的BT SOC(Bluetooth System on Chip,蓝牙片上系统,即蓝牙芯片)。
需要说明的是,以第一信号处理芯片41包括ASIC芯片为例,第一信号处理芯片41可以包括一个ASIC芯片,该ASIC芯片能够实现对麦克风3的输出阻抗进行匹配和具有更加均衡效果的通话和音频质量。可以理解的,第一信号处理芯片41也可以包括两个ASIC芯片,其中,前一个ASIC芯片能够实现对麦克风3的输出阻抗进行匹配,后一个ASIC芯片能够实现更加均衡效果的通话和音频质量。
如图3所示,其为本申请实施例示出的耳机的剖面示意图。第一壳体11和PCB4之间形成喇叭2和麦克风3的后腔14,第二壳体12和PCB4之间形成喇叭2和麦克风3的前腔15。也就是说,PCB4将形成容纳麦克风与喇叭组合模组10的空间分隔为后腔14和前腔15。其中,喇叭2和麦克风3共用前腔15,如此可提高喇叭2和麦克风3的空间利用率;同时,由于喇叭2设置于前腔15内,不会挤压前腔15,进而不会造成出声通道的横截面积减小,因此不仅节省了耳机的内部空间,还可以保证喇叭2的高频音效。
在一些实施方式中,第二壳体12包括用于插入人耳耳道中的入耳部121,入耳部121的内部设置有出声孔13,喇叭2发出的声音能通过前腔15和出 声孔13传递至人耳中。由于入耳部121的外部套设有软胶套(图中未示出),软胶套和人耳之间可能因密封性不够而具有间隙,外界噪声则会通过此间隙从外界进入到出声孔13内,进而进入到前腔15后被麦克风3拾取。外界噪声也能通过出声孔13和前腔15被麦克风3拾取,麦克风3将声音信号进行处理,例如可以将声音信号转换为电信号,并将电信号传递至第一信号处理芯片41进行处理,第一信号处理芯片41处理后生成的音频电信号传递至第二信号处理芯片42中进行反向处理,并由喇叭2将反向处理后的电信号转换为声音信号发出,以实现主动降噪。在一种实现方式中,上述电信号的传递通过PCB4来完成。
在一些实施方式中,第二壳体12还包括与入耳部121连接的第一阶梯部122,喇叭2和麦克风3设置于第一阶梯部122的内部腔体中。其中,第一阶梯部122所在位置为耳机未插入耳道的部分或者刚刚插入耳道的部分。第一阶梯部122的内径大于入耳部121的内径,前腔15包括第一阶梯部122的内部腔体,如此通过设置第一阶梯部122,可以最大程度地增大前腔15的体积。
在一些实施方式中,前腔15内设置有阻尼网124,例如阻尼网124可以采用粘结的方式固定在入耳部123的内壁上,通过设置阻尼网124可以过滤掉喇叭2发出的高频声音,从而使得耳机的低音效果更显著。在一种实现方式中,阻尼网124可以采用含电磁屏蔽材料制成,例如采用导电橡胶或导电泡棉制成,如此可提升麦克风3的电磁屏蔽能力。在一种实现方式中,阻尼网124更靠近人耳耳道的一侧,如此可尽可能地防止灰尘进入到出声孔13的侧壁而玷污出声孔13。
在一些实施方式中,第二壳体12还包括与第一阶梯部122连接的第二阶梯部123,第二阶梯部123和第一壳体11固定。在一种实现方式中,第二阶梯部123内设置有台阶123a,PCB4固定于台阶123a上,例如通过焊接或粘结的方式。第二阶梯部123的内径大于第一阶梯部122的内径,如此可起到对麦克风与喇叭组合模组10的收容作用。
下面对麦克风与喇叭组合模组10的具体结构和设计方式进行描述。
如图4a和图4b所示,其为本申请实施例一所示的麦克风与喇叭组合模组的结构示意图,其中图4a为麦克风与喇叭组合模组10在第一视角下的结构示意图,图4b为麦克风与喇叭组合模组10在第二视角下的结构示意图。 该麦克风与喇叭组合模组包括喇叭2、麦克风3和PCB4,喇叭2和麦克风3分别固定于PCB4上,PCB4上设置有用于处理电信号的信号处理单元,例如信号处理芯片,喇叭2和麦克风3分别通过PCB4与信号处理芯片电连接。在一种实施方式中,信号处理单元可以包括第一信号处理单元和第二信号处理单元,例如第一信号处理芯片41和第二信号处理芯片42。其中,喇叭2和麦克风3分别通过PCB4与第一信号处理芯片41实现电连接,第一信号处理芯片41通过PCB4与第二信号处理芯片42实现电连接。PCB4上还设置有与喇叭2连通的第一通孔43,如此可保证喇叭后腔与环境之间的压力平衡(具体过程可见图9描述)。
在一些实施方式中,喇叭2和麦克风3均采用MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机电系统)工艺制成,采用MEMS工艺制成的喇叭2和麦克风3具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高和易于集成的优点,如此方便对喇叭2和麦克风3的集成。
如图5所示,其为图4中喇叭2、麦克风3和信号处理芯片的通信示意图。具体地,第一信号处理芯片41内集成有麦克风驱动模块411、信号处理模块412和喇叭驱动模块413。其中:麦克风驱动模块411与麦克风3电连接,用于接收由麦克风3发送的电信号(由于该麦克风3可以是压电式,因此噪声可以通过麦克风3转换为电信号);麦克风驱动模块411与信号处理模块412电连接,信号处理模块412能够将由麦克风驱动模块411发送的电信号进行处理(例如包括对麦克风3的输出阻抗进行匹配);信号处理模块412与第二信号处理芯片42电连接,第二信号处理芯片42将由信号处理模块412发送的电信号进行反向处理;喇叭驱动模块413分别与第二信号处理芯片42和喇叭2电连接,喇叭驱动模块413用于将由第二信号处理芯片42发送的电信号传输至喇叭2,喇叭2用于将由喇叭驱动模块413发送的电信号转化为声音信号发出,以实现主动降噪。
如图6所示,其为图4a和图4b所示的麦克风与喇叭组合模组10的一种剖面示意图。在本实施方式中,喇叭2和麦克风3可以位于PCB4的第二侧,第一信号处理芯片41和第二信号处理芯片42可以位于PCB4的第一侧。
如图7所示,其为图4a和图4b所示的麦克风与喇叭组合模组10的另一种剖面示意图。在本实施方式中,喇叭2、麦克风3和第一信号处理芯片41可以位于PCB4的第二侧,第二信号处理芯片42可以位于PCB4的第一侧。
在本实施方式中,麦克风3和喇叭2为分体设置,其中,二者为独立且沿垂直于出音方向错开设置,如此可提高麦克风3和喇叭2的空间利用率。
需要说明的是,只要保证第一信号处理芯片41分别与喇叭2和麦克风3电连接即可,而对第一信号处理芯片41是否与喇叭2和麦克风3位于相同一侧还是相反一侧,本申请对其不进行具体限定。在一种实现方式中,电信号和/或电信号的传递可以通过PCB4来完成。
下面对图6或图7所示喇叭2和麦克风3的具体结构分别进行描述。
如图8所示,其为麦克风3与PCB配合的结构示意图。麦克风3包括外壳31、第一振膜32和用于支撑第一振膜32的第一基底33,外壳31和第一基底33固定于第一PCB401上,例如外壳31固定在第一基底33,第一基底33固定在第一PCB401上;再例如,外壳31固定在第一PCB401上,第一基底33固定在第一PCB401上,例如通过焊接的方式进行固定。然后,麦克风3通过第一PCB401固定于PCB4上,例如通过焊接的方式进行固定。在一种实现方式中,第一振膜32和第一基底33可以采用单晶或多晶硅材料一体蚀刻而成,并在蚀刻后的的第一振膜32上喷涂压电材料(例如陶瓷材料),或在蚀刻后的的第一振膜32上盖设一层压电陶瓷片,如此制成压电式麦克风。
其中,外壳31、第一振膜32、第一基底33和第一PCB401之间形成麦克风前腔34,第一振膜32、第一基底33和第一PCB401之间形成麦克风后腔35。外壳31上设置有与麦克风前腔34连通的音孔311,声音通过音孔311传递到麦克风3的第一振膜32上,以使第一振膜32随着气压变化而弯曲。
在本实施方式中,第一振膜32和第一基底33可以采用单晶或多晶硅材料制成,且第一振膜32还可以在其表面喷涂压电材料(例如陶瓷材料),或在蚀刻后的的第一振膜32上盖设一层压电陶瓷片。第一振膜32弯曲时,第一振膜32会产生电信号;与麦克风3电连接的第一信号处理芯片41可以将这种电信号进行处理。在一种实现方式中,电信号的传递通过第一基底33、第一PCB401和PCB4来完成。这样可以避免使用导线连接,也可以避免在外壳31上开设用于穿过导线的通道,更加简单方便。
另外,实现第一信号处理芯片41与麦克风3电连接的方式还可以是采用导线。
在本实施方式中,该外壳31大致呈顶部为矩形的直四棱柱状设置,该外壳31的材质可以采用金属(金属的材质可选择不锈钢材料、铝质材料,铝合金材料、铜质材料、铜合金材料、铁质材料、铁合金材料等)、塑料(塑料可选择硬质塑料,如ABS、POM、PS、PMMA、PC、PET、PBT、PPO等)以及其他合金材料等。如此,可以有利于提升外壳31的设置稳定性,从而有效提升外壳31的实用性、可靠性及耐久性。在一种实现方式中,外壳31可以由金属材料制成,如此可使麦克风3的电磁屏蔽的效果更为显著,从而改善了麦克风3的电磁抗干扰能力。
在本实施方式中,外界噪声从出声孔13(可参见图3)进入到耳机内,被麦克风3拾取,麦克风3将拾取到的噪声信号转化为电信号,该电信号通过第一信号处理芯片41进行处理后发送给第二信号处理芯片42。第二信号处理芯片42将此噪声的电信号先反向处理后,再通过第一信号处理芯片41传输给喇叭2,喇叭2根据第一信号处理芯片41传输过来的反向后的噪声电信号向外输出与噪声相反的声音信号,这种与噪声相反的声音信号和直接进入耳朵的噪声相互抵消,从而起到了很好的降噪作用。
如图9所示,其为喇叭2与PCB4配合的一种结构示意图。喇叭2包括第二振膜21和用于支撑第二振膜21的第二基底22,第二基底22固定于PCB4上,例如通过焊接的方式进行固定。第二基底22包括底壁221和侧壁222,第二振膜21、底壁221和侧壁222之间(即第二振膜21和第二基底22之间)形成喇叭后腔23,第二振膜21相对喇叭后腔23相反的一侧形成有喇叭前腔24。该喇叭前腔24与麦克风前腔34(可参见图8)连通,使得麦克风3和喇叭2能够共用前腔,如此可提高麦克风3和喇叭2的空间利用率,从而解决了喇叭与麦克风占用空间大的问题。
在一种实现方式中,第二振膜21和第二基底22可以采用单晶或多晶硅材料一体蚀刻而成,并在蚀刻后的的第二振膜21上喷涂压电材料(例如陶瓷材料),或在蚀刻后的的第一振膜32上盖设一层压电陶瓷片,如此使得与喇叭2电连接的第一信号处理芯片41能够激励第二振膜21,以使第二振膜21 相对第二基底22发生振动而发出声音,即喇叭2能够先将电信号转换为机械形变,再将机械形变转换为声音信号,从而实现发声。
在本实施方式中,为了在第二振膜21振动时能够保证喇叭后腔23与环境之间的压力平衡,底壁221上设置有一个或多个与第一通孔43连通的第二通孔223,该第一通孔43贯穿于PCB4的第一侧面441和第二侧面442。为了压力平衡,在第二振膜21下降时,空气可以从喇叭后腔23通过第二通孔223和第一通孔43向PCB4的第一侧面441的外部(这是因为PCB4的第一侧面441与环境连通)流出。类似地,在第二振膜21上升时,空气也可以从PCB4的第一侧面441的外部通过第一通孔43和第二通孔223流入到喇叭后腔23中。
如图10和图11所示,其中图10为喇叭2与PCB4配合的另一种结构示意图,图11为图10所示喇叭2的第二振膜21的俯视图。该喇叭2与图9所示的喇叭2的不同点在于:第二振膜21的一端固定于侧壁222上,另一端为自由端(即为悬臂梁结构)。
如图11所示,在本实施方式中,相邻的两个第二振膜21之间具有间隙211,如此可方便每一个第二振膜21振动。其中,喇叭2用于发出声音,而麦克风3主要用于拾取外界噪声,因此第二振膜21振动幅度可以大于第一振膜32振动幅度。作为一种实施方式,采用图10和图11所示结构的第二振膜21相比图9所示结构的第二振膜21弯曲的幅度更大,如此能够使第二振膜21发出声音大小的范围更大。
请继续参阅图11,在一个圆形的区域内,为了保证每一个第二振膜21发生振动幅度一致,在一种实现方式中,第二振膜21为截面积相同的扇形结构,且总数量可以为六个,以更大程度地占满圆形区域。当然,该圆形区域也可以是其它形状,例如矩形,为了与矩形区域匹配,第二振膜21可以为三角形结构,数量可以为四个,以更大程度地占满矩形区域。
请继续参阅图6至图10,在实施一中,麦克风3通过第一PCB401与PCB4进行固定,具体可以采用SMT贴片的方式固定在PCB4上,同理第一信号处理芯片41和喇叭2也可以采用SMT贴片的方式固定在PCB4上,从而解决了因手工整机组装模组存在差异而导致的音效不一致,提高了产品的可靠性。
需要指出的是,由于喇叭2的第二振膜21采用单晶或多晶硅材料制成(利用硅材料耐高温的特性),可以使得喇叭2也能采用SMT贴片的方式进行固定。而相关技术中,喇叭采用的是普通焊接或粘结的方式固定在PCB上,这是因为相关技术中的麦克风的振膜采用的是PET、PEN或PEI的材料,该材料不耐高温,因此可能不能采用SMT贴片的工艺。
此外,第一振膜32和第二振膜21均采用压电材料(例如陶瓷材料)制成,提升了耳机的防水和防尘能力。另外,相对动圈驱动式的麦克风或喇叭,本实施例提供的喇叭2和麦克风3由于利用压电材料的特性分别能够拾取声音和发出声音,从而使得喇叭2和麦克风3之间不会产生耦合噪声,可以解决传统动圈喇叭与麦克风近距离组合产生的电信号干扰的问题。
如图12a和图12b所示,其为本申请实施例二所示的麦克风与喇叭组合模组10的结构示意图,其中图12a为麦克风与喇叭组合模组10在第一视角下的结构示意图,图12b为麦克风与喇叭组合模组10在第二视角下的结构示意图。该实施例所示的麦克风与喇叭组合模组10与实施例一的不同点在于:喇叭2与麦克风3集成为一个部件(此后称为“第一集成体”)。
如图13a和图13b所示,其为喇叭2与麦克风3集成为第一集成体时的结构示意图,其中图13a为第一集成体在第一视角下的结构示意图,图13b为第一集成体在第二视角下的结构示意图。该第一集成体包括第一底壁201、分别与第一底壁201连接的第一侧壁202和第二侧壁203(参见图14a)、第一振膜32和第二振膜21。其中,第一侧壁202设置于第一底壁201上并围合成腔体,第二侧壁203设置于第一底壁201上,第二侧壁203位于第一侧壁202的内部,第二侧壁203与第一侧壁202连接并围合成腔体。在一种实现方式中,第一振膜32和第二振膜21均可为一个或多个,图13a中示出的第一振膜32和第二振膜21的个数仅为示例,可以理解的是,第一集成体中至少具有一个第一振膜32和第二振膜21。在本实施方式中,相邻的两个振膜(即第一振膜32和第二振膜21、第一振膜32和第一振膜32、或第二振膜21和第二振膜21)之间具有间隙204。
如图14a所示,其为图13a中的麦克风3其中一部分的结构示意图;如图14b所示,其为图13a中的喇叭2其中一部分的结构示意图。在本实施方式中,第一侧壁202设置于第二侧壁203的外部且与第二侧壁203连接,第 一振膜32固定于第一侧壁202和第二侧壁203上,第二振膜21的一端固定于第一侧壁202上,另一端为自由端(即为悬臂梁结构)。
在本实施方式中,第一底壁201、第一侧壁202、第二侧壁203和第一振膜32之间形成麦克风后腔,第一振膜32相对麦克风后腔相反的一侧形成麦克风前腔;第一底壁201、第一侧壁202、第二侧壁203和第二振膜21之间形成喇叭后腔,第二振膜21相对喇叭后腔相反的一侧形成喇叭前腔。由于第二振膜21振动的幅度可以大于第一振膜32,因此第二振膜21振动时带来气压的变化也是较为显著的。为了在第二振膜21振动时能够保证喇叭后腔与环境之间的压力平衡,作为一种实施方式,第一底壁201上设置有与第一通孔43(可参见图9和图10)连通的第二通孔223。
在本实施方式中,第一底壁201、分别与第一底壁201连接的第一侧壁202和第二侧壁203均可以采用单晶或多晶硅材料制成,以将第一振膜32产生的电信号传递至PCB4,或将从PCB4接收到的电信号传递至第二振膜21。
在本实施方式中,第一底壁201可以为圆形结构(可参见图13b),第一侧壁202可以为柱形腔体(可参见图13a),第二侧壁203可以为折线形结构,第二侧壁203和第一侧壁202围合成扇形腔体(可参见图14a),形成在第一侧壁202和第二侧壁203上的第一振膜32可以为扇形结构(可参见图13a和图14a),形成在第一侧壁202上的第二振膜21可以为扇形结构(可参见图13a和图14b),其中第一振膜32与第二振膜21的总数可以为六个,以将圆形均匀地分割成六个扇形结构。可以理解的是,第一底壁201还可以为方形结构或其它形状的结构,而第一侧壁202、第二侧壁203、第一振膜32和第二振膜21的具体形状可以根据第一底壁201的具体形状而进行相对应的设计,在此本申请对其不进行具体限定。
如图15所示,其为图13a中的第一振膜32和第二振膜21的结构示意图。当第一底壁201为圆形结构,且第一振膜32与第二振膜21的总数为六个扇形结构时,分别定义六个扇形结构为:第一扇形结构20a、第二扇形结构20b、第三扇形结构20c、第四扇形结构20d、第五扇形结构20e和第六扇形结构20f。形成第一振膜32和第二振膜21的组合可以为:第一扇形结构20a为第一振膜32,其余扇形结构为第二振膜21;第一扇形结构20a和第四扇形结构20d为第一振膜32,其余扇形结构为第二振膜21;第一扇形结构20a、第三 扇形结构20c和第五扇形结构20e为第一振膜32,其余扇形结构为第二振膜21;第一扇形结构20a和第二扇形结构20b为第一振膜32,其余扇形结构为第二振膜21;当然还包括其它的组合形式,在此本申请不进行穷举。只要保证其中一个或多个扇形结构为第一振膜32,其余扇形结构为第二振膜21即可。
在本实施方式中,麦克风3和喇叭2为一体成型设置,如此相比二者分体设置可进一步提高麦克风3和喇叭2的空间利用率。
如图16所示,其为喇叭2与麦克风3集成为第二集成体时的结构示意图。如图17所示,其为第二集成体的一种剖面示意图。如图18所示,其为第二集成体的另一种剖面示意图。请参阅图16至图18,该第二集成体包括第二底壁205、分别与第二底壁205连接的第三侧壁206和第四侧壁207、第一振膜32和第二振膜21。其中,第三侧壁206设置于第二底壁205上并围合成腔体;第四侧壁207设置于第二底壁205上并围合成腔体,第四侧壁207位于第三侧壁206的内部;第二振膜21一端固定于第三侧壁206上另一端为自由端(即为悬臂梁结构);第一振膜32固定于第四侧壁207上。在一中实现方式中,第一振膜32为一个,第二振膜21为六个,六个第二振膜21均匀分布于第一振膜32的外周。在本实施方式中,相邻的两个第二振膜21之间、第一振膜32和第二振膜21之间均具有间隙204。
在本实施方式中,第二底壁205可以为圆形结构,第三侧壁206可以为柱形腔体,第四侧壁207可以为多面体(例如六面体)腔体,形成在第四侧壁207上的第一振膜32可以为多边形(例如六边形)结构,形成在第三侧壁206上的第二振膜21可以为类扇环形(例如将扇环形靠近第一振膜32的边由曲线改为直线)结构,其中第一振膜32的数量可以为一个,第二振膜21的数量可以为六个,以将圆形分割成一个六边形结构和均匀分布在该六边形结构周围的六个类扇环形结构。
作为一种实施方式,第二底壁205可以为圆形结构,第三侧壁206可以为柱形腔体,第四侧壁207还可以为柱形腔体,形成在第四侧壁207上的第一振膜32还可以为圆形结构,形成在第三侧壁206上的第二振膜21还可以为扇环形结构,其中第一振膜32的数量可以为一个,第二振膜21的数量可以为六个,以将圆形分割成一个圆形结构和均匀分布在该圆形结构周围的六 个扇环形结构。可以理解的是,第二底壁205还可以为方形结构或其它形状的结构,而第三侧壁206、第四侧壁207、第一振膜32和第二振膜21的具体形状可以根据第二底壁205的具体形状而进行相对应的设计,在此本申请对其不进行具体限定。
在本实施方式中,第二底壁205、第四侧壁207和第一振膜32之间形成麦克风后腔,第一振膜32相对麦克风后腔相反的一侧形成麦克风前腔;第二底壁205、第三侧壁206、第四侧壁207和第二振膜21之间形成喇叭后腔,第二振膜21相对喇叭后腔相反的一侧形成喇叭前腔。
在本实施方式中,将第一振膜32设置在第二集成体的中心处,这是因为考虑到耳机的麦克风3主要用于拾取外界噪声,耳机的主要目的是使喇叭2发出声音,因此需要使得喇叭2的第二振膜21的横截面积大于麦克风3的第一振膜32的横截面积。
可以理解的是,只要保证第二振膜21的横截面积大于第一振膜32的横截面积,对于具体的第一振膜32和第二振膜21的设计形状和固定方式不进行具体限定。
在本实施方式中,麦克风3和喇叭2为一体成型设置,如此相比二者分体设置可进一步提高麦克风3和喇叭2的空间利用率。
如图19所示,其为图12a和图12b所示的麦克风与喇叭组合模组10的一种剖面示意图。例如,图19中的喇叭2和麦克风3采用的是图16所示第二集成体的方式进行示出。在本实施方式中,第二集成体设置于PCB4的第二侧面442,第一信号处理芯片41和第二信号处理芯片42设置于PCB4的第一侧面441。在一些实现方案中,第一信号处理芯片41和第二信号处理芯片42可以是分体设置。
如图20所示,其为图12a和图12b所示的麦克风与喇叭组合模组10的另一种剖面示意图。例如,图20中的喇叭2和麦克风3采用的是图16所示第二集成体的方式进行示出。在本实施方式中,第二集成体设置于PCB4的第二侧面442,第一信号处理芯片41和第二信号处理芯片42设置于PCB4的第一侧面441。在一些实现方案中,第一信号处理芯片41和第二信号处理芯片42可以是一体设置,且二者集成于一罩体40中。例如,第一信号处理芯片 41和第二信号处理芯片42可以通过SIP(System in Package,系统级封装)封装的方式封装于罩体40中。
可以理解的是,如图6和图7所示的麦克风与喇叭组合模组10也可以采用SIP封装的方式。例如,可以对图6所示麦克风与喇叭组合模组10中第一信号处理芯片41和第二信号处理芯片42进行SIP封装,也可以对麦克风3和喇叭2进行封装;再例如可以对图7所示麦克风与喇叭组合模组10中麦克风3、喇叭2和第一信号处理芯片41进行SIP封装。
在本实施方式中,外界噪声从出声孔12(可参见图3)进入到耳机内,被麦克风3拾取,以使第一振膜32随着气压变化而弯曲,第一振膜32弯曲时会产生电信号,产生的电信号会通过第二侧壁203和第一底壁201(或通过第四侧壁207和第二底壁205)传输给PCB4,然后再传输给PCB4上的第一信号处理芯片41。第一信号处理芯片41将该电信号进行处理后传输给第二信号处理芯片42进行反向处理,反向处理后的电信号再通过第一信号处理芯片41传输给PCB4、第一底壁201、第一侧壁202和第二振膜21(或PCB4、第二底壁205、第三侧壁206和第二振膜21),第二振膜21根据第一信号处理芯片41传输过来的反向后的噪声电信号向外输出与噪声相反的声音信号,这种与噪声相反的声音信号和直接进入耳朵的噪声相互抵消,从而起到了很好的降噪作用。
如图21a和图21b所示,其为本申请实施例三所示的麦克风与喇叭组合模组10的结构示意图,其中图21a为麦克风与喇叭组合模组10在第一视角下的结构示意图,图21b为麦克风与喇叭组合模组10在第二视角下的结构示意图。该实施例所示的麦克风与喇叭组合模组10与实施例二的不同点在于:喇叭2、麦克风3和第一信号处理芯片41集成为一个部件。具体来说,该实施例中,喇叭2、麦克风3和第一信号处理芯片41均位于PCB4的第二侧。
相比实施例一(例如图6)所示的麦克风与喇叭组合模组10,实施例三中的喇叭2和麦克风3集成为第一集成体或第二集成体之后,与第一信号处理芯片41电连接。
例如,如图22所示,其为图21a和图21b所示的麦克风与喇叭组合模组10的一种剖面示意图。图22示出了喇叭2和麦克风3集成为第二集成体后 与第一信号处理芯片41的位置关系,即喇叭2、麦克风3和第一信号处理芯片41均位于PCB4的第二侧。
再例如,如图23所示,其为图21a和图21b所示的麦克风与喇叭组合模组10的另一种剖面示意图。图23示出了喇叭2和麦克风3集成为第二集成体后与第一信号处理芯片41的位置关系,即喇叭2、麦克风3和第一信号处理芯片41均位于PCB4的第二侧。在一些实现方案中,图23所示的麦克风与喇叭组合模组10对麦克风3、喇叭2和第一信号处理芯片41进行SIP封装。需要指出的是,在本实施方式中,由于罩体40是罩设在麦克风与喇叭组合模组10的外部,因此需要在罩体40上开设与麦克风与喇叭组合模组10连通的第三通孔40a,以使气体通过第三通孔40a流入到罩体40内或从罩体40内流出。
可以理解的是,在本实施例中,喇叭2和麦克风3的集成方式(即集成为第一集成体或第二集成体的方式)与实施例二一致,在此不进行赘述。
请参阅图12a至图23,在实施例二和实施例三中,喇叭2和麦克风3集成为一体,即集成为第一集成体或第二集成体,如此相比实施例一更能增大喇叭前腔的体积,从而可进一步为耳道内的拾音、主动降噪和上行降噪等功能提供有利的条件。
如图24所示,其为本申请实施例四所示的麦克风与喇叭组合模组10的分解示意图。在本实施方式中,PCB4包括第二PCB402和第三PCB403,即该麦克风与喇叭组合模组10包括喇叭2、麦克风3、信号处理单元、第二PCB402和第三PCB403,其中信号处理单元可以包括第一信号处理单元和第二信号处理单元,例如第一信号处理芯片41和第二信号处理芯片42(第二信号处理芯片42未在图22中示出)。
麦克风3的具体结构可以参见图8,麦克风3通过第一PCB401固定于第二PCB402上,信号处理单元(例如第一信号处理芯片41)固定于第二PCB402上,在一种实现方式中,麦克风3和信号处理单元均通过SMT工艺固定于第二PCB402上。喇叭2设置于第二PCB402和第三PCB403之间,如此使得麦克风3和喇叭2组装成型,也就是说,可实现麦克风3和喇叭2为独立且沿出音方向错开设置。在本实施方式中,喇叭2包括驱动系统20、膜片25和支架26,其中:
支架26设置于第二PCB402和第三PCB403之间,该支架26起到保护喇叭2和支撑膜片25的作用。在一种实现方式中,该支架26可以采用铁、铝合金或ABS塑料等材料制成,以保证良好的强度。
膜片25设置于支架26上,第二PCB402设置于膜片25的出音方向上(即膜片25的前方),第二PCB402不仅能够将麦克风3和第一信号处理芯片41进行集成,还因设置于膜片25的前方而起到保护膜片25的作用。
膜片25和第二PCB402之间形成喇叭前腔,第二PCB402设置有发声孔16,喇叭前腔通过发声孔16与麦克风前腔连通。同时,发声孔16也可以与前腔15(可参见图3)连通。
驱动系统20设置于第三PCB403上,驱动系统20用于驱动膜片25振动。驱动系统20可以采用动圈式,也可以采用压电式。其中,当驱动系统20采用动圈式时,驱动系统20为磁路系统(具体结构图中未示出),膜片25的音圈(图中未示出)插入到驱动系统20内,该驱动方式可以为现有技术,具体的磁路系统组成和音圈与第二振膜21的设置方式在此不进行赘述。当驱动系统20采用压电式时,驱动系统20的具体结构可参见图9或图10,膜片25的中心处(即底端部位)与第二振膜21相贴合,如此通过第二振膜21的振动来带动膜片25振动,从而发出声音,声音从设置在第二PCB402中心处的发声孔16发出。
第二PCB402和第三PCB403分别固定于支架26的两端,驱动系统20固定于第三PCB403上,当驱动系统20采用压电式时,可以采用SMT工艺将驱动系统20固定于第三PCB403上。
在本实施方式中,麦克风3和喇叭2为分体设置,其中,二者为独立且沿出音方向错开设置,如此可提高麦克风3和喇叭2的空间利用率。
综上所述,本申请实施例一至实施例四提供的麦克风与喇叭组合模组10,其中实施例一和实施例四示出了麦克风3和喇叭2为分体设置的结构形式,实施例二和实施例三示出了麦克风3和喇叭2为一体成型设置的结构形式。本申请通过将喇叭2、麦克风3和信号处理单元进行集成,减少了三者的占用空间,由于喇叭2设置于前腔15内,不会挤压前腔15,进而不会造成出声通道的横截面积减小,因此提高了耳机的高频音效。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (23)

  1. 一种麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,包括:
    麦克风,具有麦克风前腔;
    喇叭,具有喇叭前腔,所述麦克风前腔和所述喇叭前腔连通;
    PCB,所述麦克风和所述喇叭设置于所述PCB上,所述PCB上设置有信号处理单元,所述麦克风和所述喇叭分别与所述信号处理单元电连接。
  2. 根据权利要求1所述的麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,所述麦克风和所述喇叭为分体设置。
  3. 根据权利要求1或2所述的麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,所述麦克风包括外壳、设置于所述外壳内的第一振膜和用于支撑所述第一振膜的第一基底;
    所述麦克风与喇叭组合模组包括第一PCB,所述外壳和所述第一基底固定于所述第一PCB上,所述外壳、所述第一振膜、所述第一基底和所述第一PCB之间形成所述麦克风前腔;
    所述喇叭包括第二振膜和用于支撑所述第二振膜的第二基底,所述第二振膜和所述第二基底之间形成喇叭后腔,所述第二振膜相对所述喇叭后腔相反的一侧形成所述喇叭前腔;
    所述第一PCB和所述第二基底设置于所述PCB上。
  4. 根据权利要求3所述的麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,所述第一基底和所述第二基底分别采用硅材料制成,所述第一振膜采用硅材料和压电材料制成,所述第二振膜采用硅材料和压电材料制成。
  5. 根据权利要求1-4任一所述的麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,所述PCB包括:
    第二PCB,所述麦克风和所述信号处理单元均设置于所述第二PCB上;
    第三PCB,所述喇叭设置于所述第二PCB和所述第三PCB之间。
  6. 根据权利要求5所述的麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,所述喇叭包括:
    支架,设置于所述第二PCB和所述第三PCB之间;
    膜片,设置于所述支架上,所述第二PCB设置于所述膜片的出音方向上,所述膜片和所述第二PCB之间形成所述喇叭前腔,所述第二PCB设置有发声孔,所述喇叭前腔通过所述发声孔与所述麦克风前腔连通;
    驱动系统,设置于所述第三PCB上,所述驱动系统用于驱动所述膜片振动。
  7. 根据权利要求1所述的麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,所述麦克风和所述喇叭为一体成型设置。
  8. 根据权利要求7所述的麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,所述麦克风和所述喇叭形成第一集成体,所述第一集成体包括:
    第一底壁,设置于所述PCB上;
    第一侧壁,设置于所述第一底壁上并围合成腔体;
    第二侧壁,设置于所述第一底壁上,所述第二侧壁位于所述第一侧壁的内部,所述第二侧壁与所述第一侧壁连接并围合成腔体;
    第一振膜,设置于所述第一侧壁和所述第二侧壁上;
    第二振膜,一端设置于所述第一侧壁上,另一端为自由端;
    所述第一底壁、所述第一侧壁、所述第二侧壁和所述第一振膜之间形成麦克风后腔,所述第一底壁、所述第一侧壁、所述第二侧壁和所述第二振膜之间形成喇叭后腔,所述第一振膜和所述第二振膜之间具有间隙;
    所述第一振膜相对所述麦克风后腔相反的一侧形成所述麦克风前腔,所述第二振膜相对所述喇叭后腔相反的一侧形成所述喇叭前腔。
  9. 根据权利要求8所述的麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,所述第一振膜为多个,相邻的两个所述第一振膜之间具有间隙。
  10. 根据权利要求8所述的麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,所述第二振膜为多个,相邻的两个所述第二振膜之间具有间隙。
  11. 根据权利要求7所述的麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,所述麦克风和所述喇叭形成第二集成体,所述第二集成体包括:
    第二底壁,设置于所述PCB上;
    第三侧壁,设置于所述第二底壁上并围合成腔体;
    第四侧壁,设置于所述第二底壁上并围合成腔体,所述第四侧壁位于所述第三侧壁的内部;
    第一振膜,设置于所述第四侧壁上;
    第二振膜,一端设置于所述第三侧壁上,另一端为自由端;
    所述第二底壁、所述第四侧壁和所述第一振膜之间形成麦克风后腔,所述第二底壁、所述第三侧壁、所述第四侧壁和所述第二振膜之间形成喇叭后腔,所述第一振膜和所述第二振膜之间具有间隙;
    所述第一振膜相对所述麦克风后腔相反的一侧形成所述麦克风前腔,所述第二振膜相对所述喇叭后腔相反的一侧形成所述喇叭前腔。
  12. 根据权利要求11所述的麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,所述第一振膜为一个且设置于所述第二集成体的中心处。
  13. 根据权利要求11所述的麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,所述第二振膜为多个,相邻的两个所述第二振膜之间具有间隙。
  14. 根据权利要求1-13中任一项所述的麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,所述麦克风和所述喇叭分别采用MEMS工艺制成。
  15. 根据权利要求1-13中任一项所述的麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,所述麦克风、所述喇叭和所述信号处理单元采用SMT工艺固定于所述PCB上。
  16. 根据权利要求1-15中任一项所述的麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,所述信号处理单元包括:
    第一信号处理单元,分别与所述麦克风和所述喇叭电连接;
    第二信号处理单元,与所述第一信号处理单元电连接。
  17. 根据权利要求16所述的麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,所述第一信号处理单元包括ASIC芯片,所述第二信号处理单元包括DSP芯片。
  18. 根据权利要求1-17中任一项所述的麦克风与喇叭组合模组,其特征在于,所述PCB设置有第一通孔,所述喇叭设置有第二通孔,所述第一通孔与所述第二通孔连通。
  19. 一种耳机,其特征在于,包括:
    第一壳体;
    第二壳体,与所述第一壳体连接;
    麦克风与喇叭组合模组,设置于所述第一壳体和所述第二壳体之间,所述 麦克风与喇叭组合模组为如权利要求1-18中任一项所述的麦克风与喇叭组合模组;
    所述第一壳体和所述PCB之间形成所述麦克风和所述喇叭的后腔,所述第二壳体和所述PCB之间形成所述麦克风和所述喇叭的前腔。
  20. 根据权利要求19所述的耳机,其特征在于,所述第二壳体包括入耳部,所述入耳部内设置有出声孔,所述出声孔与所述前腔连通,所述入耳部内设置有阻尼网。
  21. 根据权利要求20所述的耳机,其特征在于,所述第二壳体还包括与所述入耳部连接的第一阶梯部,所述喇叭和所述麦克风设置于所述第一阶梯部的内部腔体中;
    所述第一阶梯部的内径大于所述入耳部的内径。
  22. 根据权利要求21所述的耳机,其特征在于,所述第二壳体还包括与所述第一阶梯部连接的第二阶梯部,所述第二阶梯部和所述第一壳体固定;
    所述第二阶梯部的内径大于所述第一阶梯部的内径,所述第二阶梯部内设置有台阶,所述PCB固定于所述台阶上。
  23. 一种终端设备,其特征在于,包括如权利要求1-18中任一项所述的麦克风与喇叭组合模组。
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