一种微机电系统麦克风及声学设备
阅读：502发布：2020-05-16
专利汇可以提供一种微机电系统麦克风及声学设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种微 机电系统 麦克 风 ，包括麦克风本体、导声管以及具有弧面的定向接收壳，导声管与麦克风本体连接，导声管的管口位于定向接收壳的凹面侧的中心区域。通过弧面的定向接收壳定向接收声音 信号 ，利用弧面反射的特性，将所对方向的 声音信号 汇聚于弧面范围内区域，再通过导声管将汇聚于管口的声音信号引入麦克风本体内的对应拾音单元，完成完整的拾音过程，以此实现了定向接收声信号，该设计通过对 微机电系统 麦克风进行简单的结构改装即可将一般全向的声学性能改变为定向接收，既能够在定向接收的前提下保证产品接收范围的一致性，又不需多个麦克风配合造成成本过高。本发明还公开了一种声学设备。，下面是一种微机电系统麦克风及声学设备专利的具体信息内容。
1.一种微机电系统麦克风，其特征在于，包括麦克风本体、导声管以及具有弧面的定向接收壳，所述导声管的管口与所述麦克风本体的进声孔连通，所述导声管的管口位于所述定向接收壳的凹面侧的中心区域。
2.根据权利要求1所述的微机电系统麦克风，其特征在于，所述定向接收壳具体为具有抛物面的壳体，所述导声管插入所述定向接收壳，其管口固定于抛物面的焦点位置。
3.根据权利要求2所述的微机电系统麦克风，其特征在于，所述麦克风本体的进声孔与所述导声管直接连通。
4.根据权利要求3所述的微机电系统麦克风，其特征在于，所述麦克风本体包覆有胶套，所述胶套裹紧所述进声孔与所述导声管之间的连接位置。
5.根据权利要求4所述的微机电系统麦克风，其特征在于，所述导声管的外周与所述定向接收壳粘接固定一体，二者粘接位置设置有硅胶密封层。
6.根据权利要求5所述的微机电系统麦克风，其特征在于，所述麦克风本体背离所述导声管一侧的底面与所述胶套边缘连接位置也设置有硅胶密封层。
7.根据权利要求6所述的微机电系统麦克风，其特征在于，所述定向接收壳的凹面侧表面附有增强反射膜。
8.一种声学设备，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的微机电系统麦克风。
一种微机电系统麦克风及声学设备
技术领域
背景技术
[0002] 微机电系统麦克风简称MEMS麦克风，是基于MEMS(微型机电系统)技术制造的麦克风，简单的说就是一个电容器集成在微硅晶片上，可以采用表贴工艺进行制造，能够承受很高的回流焊温度，容易与CMOS工艺及其它音频电路相集成，并具有改进的噪声消除性能与良好的RF及EMI抑制能力，广泛应用于移动通信终端设备。
[0003] 定向接收声信号的技术可以解决：一拒绝非接收范围内的声信号、环境噪音等进入麦克风；二可以增强助听器类声学设备接收声信号的性能。然而定向接收技术在麦克风、尤其是MEMS麦克风中的应用技术还存在盲区，具体的：
[0004] 第一类设计，产品结构设计复杂，使用单向的驻极体式麦克风，此类麦克风配合产品结构时，需要结构设计有后部的气压孔，并且产品定向接收的范围一致性较差；另一类设计需要使用至少两个麦克风配合，并需要对应的复杂软件算法设计，其实施成本较高。
[0005] 综上所述，如何有效地解决难以将定向接收声信号的技术应用于微机电系统麦克风等的技术问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
[0006] 有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种微机电系统麦克风，该微机电系统麦克风的结构设计可以有效地解决难以将定向接收声信号的技术应用于微机电系统麦克风等的技术问题，本发明还提供一种包括上述微机电系统麦克风的声学设备。
[0007] 为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：
[0008] 一种微机电系统麦克风，包括麦克风本体、导声管以及具有弧面的定向接收壳，所述导声管的管口与所述麦克风本体的进声孔连通，所述导声管的管口位于所述定向接收壳的凹面侧的中心区域。
[0009] 优选的，上述微机电系统麦克风中，所述定向接收壳具体为具有抛物面的壳体，所述导声管插入所述定向接收壳，其管口固定于抛物面的焦点位置。
[0010] 优选的，上述微机电系统麦克风中，所述麦克风本体的进声孔与所述导声管直接连通。
[0011] 优选的，上述微机电系统麦克风中，所述麦克风本体包覆有胶套，所述胶套裹紧所述进声孔与所述导声管之间的连接位置。
[0012] 优选的，上述微机电系统麦克风中，所述导声管的外周与所述定向接收壳粘接固定一体，二者粘接位置设置有硅胶密封层。
[0013] 优选的，上述微机电系统麦克风中，所述麦克风本体背离所述导声管一侧的底面与所述胶套边缘连接位置也设置有硅胶密封层。
[0014] 优选的，上述微机电系统麦克风中，所述定向接收壳的凹面侧表面附有增强反射膜。
[0015] 本发明提供的微机电系统麦克风，包括麦克风本体、导声管以及具有弧面的定向接收壳，所述导声管的管口与所述麦克风本体的进声孔连通，所述导声管的管口位于所述定向接收壳的凹面侧的中心区域。这种微机电系统麦克风通过弧面的定向接收壳定向接收声音信号，通过弧面反射的特性，将该弧面凹面所对方向的声音信号汇聚于弧面范围内的中心区域，再通过设置的导声管将汇聚于管口的声音信号引入麦克风本体内的对应拾音单元，完成完整的拾音过程，以此实现了定向接收声信号，该设计通过对微机电系统麦克风进行简单的结构改装即可将一般全向的声学性能改变为定向接收，既能够在定向接收的前提下保证产品接收范围的一致性，又不需多个麦克风配合造成成本过高，有效的解决了难以将定向接收声信号的技术应用于微机电系统麦克风等的技术问题。
[0016] 为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种声学设备，该声学设备包括上述任一种微机电系统麦克风。由于上述的微机电系统麦克风具有上述技术效果，具有该微机电系统麦克风的声学设备也应具有相应的技术效果。附图说明
[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018] 图1为本发明实施例提供的微机电系统麦克风的结构示意图。
[0019] 附图中标记如下：
[0020] 麦克风本体1、导声管2、定向接收壳3、胶套4。
具体实施方式
[0021] 本发明实施例公开了一种微机电系统麦克风，以解决难以将定向接收声信号的技术应用于微机电系统麦克风等的技术问题。
[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023] 请参阅图1，图1为本发明实施例提供的微机电系统麦克风的结构示意图。附图中非指引线的箭头直线标示声波信号，标示声波信号通过本装置时的反射情况。
[0024] 本发明的实施例提供的微机电系统麦克风，包括麦克风本体1、导声管2以及具有弧面的定向接收壳3，所述导声管2的管口与所述麦克风本体1的进声孔连通，所述导声管2的管口位于所述定向接收壳3的凹面侧的中心区域。
[0025] 其中需要说明的是，麦克风本体指的是麦克风设备的基本拾音单元，包括外面的壳罩及内部的电子拾音元件；此外，定向接收壳弧面的概念，在本发明技术方案中，处仅仅指具有单一弧度方向的曲面；
[0026] 中心区域指的是位于该弧面的凹陷一侧，并通过弧面自然反射时，反射线反射汇聚区域，优选的设计是在各个连接位置设置密封的结构，以保证声能量减少流失。
[0027] 本实施中这种微机电系统麦克风通过弧面的定向接收壳定向接收声音信号，通过弧面反射的特性，将该弧面凹面所对方向的声音信号汇聚于弧面范围内的中心区域，再通过设置的导声管将汇聚于管口的声音信号引入麦克风本体内的对应拾音单元，完成完整的拾音过程，以此实现了定向接收声信号，该设计通过对微机电系统麦克风进行简单的结构改装即可将一般全向的声学性能改变为定向接收，既能够在定向接收的前提下保证产品接收范围的一致性，又不需多个麦克风配合造成成本过高，有效的解决了难以将定向接收声信号的技术应用于微机电系统麦克风等的技术问题。
[0028] 为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述微机电系统麦克风中，所述定向接收壳3具体为具有抛物面的壳体，所述导声管2插入所述定向接收壳3，其管口固定于抛物面的焦点位置。
[0029] 本实施例提供的技术方案中，进一步优化了弧面壳体的设计，其采用抛物凹面，由此具有更好的汇聚能力，由于抛物面的特性，能够将声音反射至其焦点位置，因此将导声管的管口设置于焦点位置，大大提升了接收壳的接收效果。
[0030] 为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础优选的，上述微机电系统麦克风中，所述麦克风本体1的进声孔与所述导声管2直接连通。
[0031] 本实施例提供的技术方案中，进一步优化了麦克风本体与导声管的连接方式，直接将导声管的另一端开口插装于进声孔中，该连接方式结构稳固，更加耐用不易连接断裂。
[0032] 为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础优选的，上述微机电系统麦克风中，所述麦克风本体1包覆有胶套4，所述胶套4裹紧所述进声孔与所述导声管2之间的连接位置。
[0033] 本实施例提供的技术方案中，胶套的结构能够令声音汇聚减少传输过程损失，并能够避免杂音被摄入，或者灰尘进入内部电气元件；进一步可将导声管与胶套一体设置，分体式结构优选在二者之间增加胶垫类结构。
[0034] 为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础优选的，上述微机电系统麦克风中，所述导声管2的外周与所述定向接收壳3粘接固定一体，二者粘接位置设置有硅胶密封层。
[0035] 本实施例提供的技术方案中，通过粘接的方式连接导声管与定向接收壳，此设计需要导声管为刚性材质构成，该设计结构简单，只需令导声管穿透接收壳外壁适当距离即可，通过设置硅胶密封层保证二者之间的无缝密封。
[0036] 为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础优选的，上述微机电系统麦克风中，所述麦克风本体1背离所述导声管2一侧的底面与所述胶套4边缘连接位置也设置有硅胶密封层。与上述实施例同理在胶套边缘与麦克风本体的底面之间设置硅胶密封层，同样为了提升密封性，保证声信号的汇聚能力。
[0037] 为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上，提出进一步的优化，令装置的进声结构设置更加合理，令麦克风的进声孔、胶套4上的过孔及导声管2的管口在同一直线上，这种设计简化了装置的结构设计，并通过直线式的结构实现声波及能量的传导，减少声音能量的损耗，提高了拾音效果。
[0038] 为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础优选的，上述微机电系统麦克风中，所述定向接收壳3的凹面侧表面附有增强反射膜。通过贴膜或镀膜的方式在定向接收壳的表面设置增强反射膜，增强抛物面对声信号的反射，减少声音信号的能量损失，令拾音效果更好。
[0039] 基于上述实施例中提供的微机电系统麦克风中，本发明还提供了一种声学设备，该声学设备包括上述实施例中任一种微机电系统麦克风。由于该声学设备采用了上述实施例中的微机电系统麦克风中，所以该声学设备的有益效果请参考上述实施例。
[0040] 其中该声学设备可包括助听器、各种通话设备等等。通过本发明技术设计的产品，可实现将全向麦克风“变”为指向性麦克风；可用于会议系统上的设备，接收特定发言人的讲话，“拒接”收周围人的讲话，可用于助听器的接收端，将装置上麦克风的定向接收壳朝向想听的人的方向即可，能够帮助用户较好的滤除除了收听方向之外的杂音。还可应用于定向录音设备，以及有定向接收声波信号需求的设备上面。
[0041] 以助听器的使用为例，假定佩戴本发明技术设备的人员为A，与之讲话者为B，当B向A讲话时，B讲话所发出的声波信号，经由空气媒介传输至本发明技术的接收壳内，声波被进一步传输至导声管口部(即焦点位置)，再由麦克风的进声孔进入麦克风单元，完成声信号到模拟信号的转换，进而传输至设备的硬件电路部分(经过信号的处理)，最后经导线传输至喇叭单元器件，喇叭发出声波信号传输至A的耳膜，整个过程由此完成。
[0042] 与驻极体式麦克风相比，以上实施例提供的微机电系统麦克风具有以下优势：制作工艺具有很好的重复性和一致性，从而保证每颗硅麦克风有相同的优秀表现。声压电平高，且芯片内部一般有预放大电路，因此灵敏度很高。频响范围宽：100～10KHZ。失真小：THD<1％(@1KHZ)(Total Harmonic Distortion，总谐波失真)。电流消耗低。优异的抗EMI和RFI特性。耐潮湿环境和温度冲击。耐高温，能够使用波峰焊。能够经受振动、跌落、撞击等机械力和温度冲击。
[0044] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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