CN102572036A - 一种电子产品 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子产品，包括外壳和设置于所述外壳内的由至少两个声音传感器单元构成的声音传感器阵列，所述外壳上设置有与所述声音传感器单元一一对应的声孔，其中，声音传感器单元的中心间距小于所述外壳上对应的声孔的间距，并且所述声音传感器单元通过相对扩散延伸的声音通道分别连通所述外壳上对应的声孔。根据本发明的，可以使多个声音传感器单元可以相邻设置，而又不增加产品内部尺寸，通过相对扩散延伸的声音通道将多个声音传感器接收外界信号的声孔位置扩展，从而实现声音传感器需要的声孔间距。

Description

一种电子产品

技术领域

本发明涉及麦克风应用技术领域，更为具体地，涉及一种应用麦克风产品的电子产品。

背景技术

随着社会的进步和技术的发展，手机等小型便携式电子产品的普及率越来越高。一般的手机等小型便携式电子产品内部都设置有声音传感器用于接收外界的声音信号，近年来，随着电子产品对语音输入性能的要求越来越高，对降低噪音等要求更加严格，仅仅包含一个拾音器的麦克风功能单一、难以实现一些特定的功能，不能满足当前便携式电子产品对麦克风的多元化需求。

因此，部分电子产品开始采用至少两个声音传感器形成阵列结构，例如中国专利申请号为200820043724.4的专利，公开了一种麦克风之拾音器阵列结构，该结构包括两个组合于基板上的微型拾音器，两个拾音器的中心间距为10.5mm，其尺寸误差正负为0.1mm。但对于该申请号为200820043724.4专利所揭示的这种声音传感器阵列来讲，要实现必要的声学性能，就需要实现足够的相位差，如果两个麦克风间距太小的话，从一个声源到达两麦克风就不存在相位差或者说时间差，声学信号无法被处理，因此要求声音传感器单元的中心间距较大。

然而众所周知，手机类便携电子产品的尺寸迅速减小，其内部用于安装各种零部件的空间也逐渐缩小，所采用的声音传感器整体尺寸一般缩小为不到10立方毫米，将多个声音传感器安装于不同的位置上，除了占用电子产品的内部空间以外，还造成安装复杂程度加大，电路排布复杂，产品生产成本增加，并且产品可靠性也会有下降。

因此，需要一种能够满足既能够控制声音传感器整体尺寸、又能够满足便携式电子产品对麦克风的多元化需求的麦克风产品。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种安装有多个声音传感器，但相对传统技术的拾音电子产品又能够大大减小产品的尺寸、声学效果好并且制造成本低的电子产品。

根据本发明的一个方面，提供了一种电子产品，包括外壳和设置于所述外壳内的由至少两个声音传感器单元构成的声音传感器阵列，所述外壳上设置有与所述声音传感器单元一一对应的声孔，其中：

所述声音传感器单元的中心间距小于所述外壳上对应的声孔的间距，并且所述声音传感器单元通过相对扩散延伸的声音通道分别连通所述外壳上对应的声孔。

作为一种改进，所述相对扩散的声音通道设置在所述外壳上。

作为一种改进，在所述外壳内设置有所述电子产品的主线路板，所述声音传感器单元安装于所述电子产品的主线路板上。

作为一种改进，所述声音传感器单元为MEMS声音传感器，所述MEMS声音传感器集成在一个由声音传感器外壳和声音传感器线路板组成的封装内，并且在所述MEMS声音传感器之间通过隔挡部将所述封装分隔为与所述MEMS声音传感器数量相等的空腔。

作为一种改进，在与所述空腔分别对应的所述声音传感器外壳上设置有声音传感器声孔，所述相对扩散的声音通道分别密闭连通所述声音传感器声孔和所述外壳上对应的声孔。

作为一种改进，在所述手机主线路板和外壳之间设置有一个胶套；

所述胶套容纳固定所述声音传感器阵列，并且所述相对扩散延伸的声音通道设置在所述胶套与所述外壳相邻的表面上。

作为一种改进，所述声音传感器单元为MEMS声音传感器，所述MEMS声音传感器集成在一个由声音传感器外壳和声音传感器线路板组成的由一个空腔构成的封装内，所述MEMS声音传感器中的MEMS传感器芯片安装在所述空腔内的声音传感器线路板的表面上；并且

在所述声音传感器线路板上与所述MEMS传感器芯片对应的位置还设置有用于接收外界声音信号的声音传感器声孔；

所述声音传感器通过所述声音传感器线路板焊接安装在所述主线路板上与所述外壳远离的一侧，并且在所述主线路板上设置有与所述声音传感器声孔对应的主线路板声孔；

所述相对扩散的声音通道通过密闭连通所述主线路板声孔连通所述声音传感器声孔和所述外壳上对应的声孔。

作为一种改进，在所述手机主线路板和外壳之间设置有一个胶套，在所述胶套内部形成有平行的胶套声孔；

所述相对扩散的声音通道设置在所述外壳上；

所述外壳上的声孔依次通过所述声音通道、所述胶套声孔、所述主线路板声孔与所述声音传感器声孔连通。

根据本发明的，可以使多个声音传感器单元可以相邻设置，而又不增加产品内部尺寸，通过相对扩散延伸的声音通道将多个声音传感器接收外界信号的声孔位置扩展，从而实现声音传感器需要的声孔间距。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1是本发明作为一种手机的外观示意图；

图2a是本发明实施例一的局部结构示意图；

图2b是本发明实施例一的局部结构改进示意图；

图2c是本发明实施例一的声音传感器阵列结构示意图；

图2d是本发明实施例一的声音传感器阵列俯视图；

图2e是本发明实施例一的胶套结构示意图；

图2f是本发明实施例一的外壳具体结构俯视图；

图3是本发明实施例二的局部结构示意图；

图4是本发明实施例三的局部结构示意图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

如前所述，本发明的目的是为了解决由于形成声音传感器阵列结构的声音传感器之间中心间距的要求而导致的占用空间过大问题，为了在保障麦克风产品良好性能的基础上进一步缩小声音传感器阵列结构所占用的空间，使得应用声音传感器阵列结构的电子产品的结构更加紧凑，本发明巧妙地通过相对扩散延长的声音通道来将设置在较小空间上的声音传感器用于接收外界声音的声孔延长到较大间距，从而实现声音传感器阵列所需要的声学效果。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

在以下对具体实施例的表述中，除特别说明外，“外壳”、“声孔”均指本发明电子产品的外壳以及设置在本发明电子产品外壳上的声孔，构成声音传感器阵列的声音传感器的外壳、声孔以“声音传感器外壳”、“声音传感器声孔”或者“MEMS声音传感器声孔”等形式表示。

实施例一

本实施一例采用一种手机作为本发明电子产品的示例性载体，图1为应用本发明的实施例一的手机外观示意图，图2a为图1所示的手机声孔处的局部结构示意图。

如图1所示，1是手机的外壳，在外壳1上设置有两个用于接收外界声音信号的声孔11和12，声孔11和12的间距L大于10mm，以使得通过这两个声孔所接收到的声音信号能够具有足够的相位差，从而实现阵列麦克风所需要的效果。在图1中，没有对声音传感器的内部结构详细描述，仅作安装位置示意。

图2a为手机局部设置有声音传感器部位的结构示意图，如图2所示，声孔11和12贯穿设置在外壳1上，在外壳1内部设置可以有多个声音传感器单元，在本实施例一中，仅以两个声音传感器单元做示例性说明，多个声音传感器的设置方案与本实施例中两个声音传感器的设置方案类似，本领域技术人员从本实施例一的技术描述可以类推出多个声音传感器相邻设置在较小的空间而使声音传感器的声孔之间保持需要的间距的设置方案。

图2a所示的实施例一中的两个声音传感器分别为声音传感器21和相邻设置的声音传感器22，声音传感器21和声音传感器22上分别设置有用于接收外界声音信号的声音传感器声孔211和声音传感器声孔221。在本发明中，声音传感器21和声音传感器22相邻设置，其中心间距很小，甚至只有几毫米，在外壳1的内部设置有声音通道111和121，其中声音通道111连通声孔11和声音传感器声孔211，声音通道121连通声孔12和声音传感器声孔221，并且声音通道111和121相对扩散延伸，从而使两个声音传感器接收外界声音的声孔被延长到较大的间距。

显然，依靠图2a所示的这种结构，多个声音传感器单元(如21、22)在尺寸较小的情况下，仍可以相邻设置在较小的空间上，只需要通过相对扩散延长的声音通道，将接收外界声音的声孔延长到较大的间距，就可以实现声音传感器阵列需要的声学效果，并且不需要复杂的电路设计，也不需要增加电子产品的内部安装空间。

进一步，本实施例一还有如图2b至图2f的改进方案。图2b至图2f分别为本发明实施例一的局部结构改进、声音传感器阵列结构、胶套结构以及外壳结构的示意图。

如图2b和图2c所示，在该改进方案中，声音传感器21和声音传感器22均为利用微机电***工艺制作的MEMS声音传感器，并且被集成在一个由声音传感器外壳23和声音传感器线路板24构成的封装内，并且，由设置在封装内、两个声音传感器之间的隔挡部231将该封装分隔为两个空腔，这两个空腔是彼此互不相通的。

也就是说，在图2b和图2c所示的改进方案中，在声音传感器外壳23中部设置有隔挡部231，从而使声音传感器外壳23和声音传感器线路板24结合构成两个空腔，其中一个空腔内安装有MEMS传感器芯片212和IC芯片213，另一个空腔内安装有MEMS传感器芯片222和IC芯片223，用于接收外界声音信号的声音传感器声孔211和221分别设置在两个空腔对应的声音传感器外壳23上。声音传感器21和声音传感器22均通过声音传感器线路板24焊接安装在手机主线路板3上。

在本发明的一个优选实施方式中，在手机主线路板3和外壳1之间设置有一个胶套4，该胶套4优选密封性强的柔性胶套，声音传感器21和声音传感器22被胶套4容纳固定，胶套4与外壳1相邻的表面上设置有相对扩散延伸的声音通道111和121，分别将声音传感器21和声音传感器22的声音传感器声孔与手机外壳的声孔密闭连通，从而将相对位置较近的声音传感器声孔通过相对扩散延伸的声音通道延长到手机外壳上两个声孔的距离，实现声音传感器阵列需要的声学效果。具体地，声音通道111分别连通声孔11和声音传感器声孔211，声音通道121分别连通声孔12和声音传感器声孔221。

在图2b至图2f所示的改进方案中，同样仅以两个MEMS声音传感器单元做示例性说明，多个MEMS声音传感器的设置方案与本改进方案中两个声音传感器的设置方案类似，其中的隔挡部可以将一个集成封装内的所有MEMS声音传感器均分隔在各自独立的空腔中，本领域技术人员从上述技术描述可以类推出多个MEMS声音传感器相邻设置在较小的空间而使声音传感器的声孔之间保持需要的间距的设置方案。

这种改进的结构，采用了将多个MEMS声音传感器集成于一个封装内的方案，整体的声音传感器尺寸远小于多个声音传感器的尺寸累加，并且作为一个封装单元，不但在安装中非常便利，能够有效提高生产效率，还便于电子产品的内部结构设计，减小线路板设计复杂程度和使用面积，具有非常好的技术效果。同时，依靠密封性能强的柔性胶套不仅能够更方便地实现声孔位置的转移、间距的扩大，还可以为声音通道的气密性提供可靠保障，达到较好的声学效果。

实施例二

图3是本发明实施例二的局部结构示意图。如图3所示，相对于实施例一，本实施例二中的声音传感器结构以及声音通道结构不同，在本实施例二中，声音传感器21和声音传感器22为利用微机电***工艺制作的MEMS声音传感器，并且被集成在一个由声音传感器外壳23和声音传感器线路板24构成的封装内，声音传感器外壳23和声音传感器线路板24结合构成一个空腔，MEMS传感器芯片212和MEMS传感器芯片222安装在所述空腔内的声音传感器线路板24的表面上，并且声音传感器线路板24上与MEMS传感器芯片212和MEMS传感器芯片222对应的位置还设置有用于接收外界声音信号的声音传感器声孔211和221。声音传感器21和声音传感器22通过声音传感器线路板24焊接安装在手机主线路板3上与手机外壳1远离的一侧，并且在主线路板3上设置有与声音传感器声孔211和221对应的主线路板声孔31和32。手机主线路板3和外壳1之间设置有一个柔性胶套4，胶套4内部形成两个相对扩散延伸的声音通道111和121，声音通道111分别连通声孔11和主线路板声孔31，声音通道121分别连通声孔12和主线路板声孔32。从而，外界的声音信号可以从声孔11进入，经过声音通道111、主线路板声孔31、声音传感器声孔211进入声音传感器21作用到MEMS传感器芯片212上；也可以从声孔12进入，经过声音通道121、主线路板声孔32、声音传感器声孔221进入声音传感器22作用到MEMS传感器芯片222上。

本实施例二这种改进的结构，采用了将多个MEMS声音传感器集成于一个封装内的方案，整体的声音传感器尺寸远小于多个声音传感器的尺寸累加，并且作为一个封装单元而不需要隔挡部的分隔，不仅在安装中非常便利，还简化了生产工艺，提高了生产效率，便于电子产品的内部结构设计，减小线路板设计复杂程度和使用面积，具有非常好的技术效果。同时，声音传感器安装于手机主线路板远离外壳的一侧，可以在整体上降低手机的厚度，更加符合小型电子产品设计的需要。

实施例三

图4是本发明实施例三的局部结构示意图。如图4所示，相对于实施例二，本实施例三中的声音通道结构不同，在本实施例三中，手机主线路板3和外壳1之间设置的柔性胶套4内部形成两个平行的胶套声孔41和42分别连通主线路板声孔31和32，手机外壳1内部设置有两个相对扩散延伸的声音通道111和121，声音通道111分别连通声孔11和胶套声孔41，声音通道121分别连通声孔12和胶套声孔42。从而，外界的声音信号可以从声孔11进入，经过声音通道111、胶套声孔41、主线路板声孔31、声音传感器声孔211进入声音传感器21作用到MEMS传感器芯片212上；也可以从声孔12进入，经过声音通道121、胶套声孔42、主线路板声孔32、声音传感器声孔221进入声音传感器22作用到MEMS传感器芯片222上。

本实施例三这种改进的结构，采用手机外壳内设置相对扩散延长声音通道的技术，不需要设计复杂的胶套，可以整体上降低手机的厚度、降低生产难度，符合小型电子产品设计的需要。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明的电子产品的结构。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的电子产品，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。另外，在上述对本发明具体实施方式的描述中，采用手机结构作为实施案例来阐述本发明的发明主旨，显然其他小型的电子产品设备同样可以采用本发明的技术；并且在上述对本发明具体实施方式的描述中采用两个声音传感器单元作为实施案例来阐述本发明的发明主旨，显然也可以采用更多个声音传感器，只需要做微小的技术调整，既可以达到同样的产品效果。电子产品用于接收外界声音信号的多个声孔可以在外壳上制作，也可以通过胶套之类的声音传输装置引导至外壳实现多个声孔。因此，应当理解，此类简单的调整都属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (10)

1.一种电子产品，包括外壳和设置于所述外壳内的由至少两个声音传感器单元构成的声音传感器阵列，所述外壳上设置有与所述声音传感器单元一一对应的声孔，其特征在于：

所述声音传感器单元的中心间距小于所述外壳上对应的声孔的间距，并且所述声音传感器单元通过相对扩散延伸的声音通道分别连通所述外壳上对应的声孔。

2.如权利要求1所述的电子产品，其特征在于，

所述相对扩散的声音通道设置在所述外壳上。

3.如权利要求1所述的电子产品，其特征在于，

在所述外壳内设置有所述电子产品的主线路板，所述声音传感器单元安装于所述电子产品的主线路板上。

4.如权利要求3所述的电子产品，其特征在于，

所述声音传感器单元为MEMS声音传感器，所述MEMS声音传感器集成在一个由声音传感器外壳和声音传感器线路板组成的封装内，并且在所述MEMS声音传感器之间通过隔挡部将所述封装分隔为与所述MEMS声音传感器数量相等的空腔。

5.如权利要求4所述的电子产品，其特征在于，

在与所述空腔分别对应的所述声音传感器外壳上设置有声音传感器声孔，所述相对扩散的声音通道分别密闭连通所述声音传感器声孔和所述外壳上对应的声孔。

6.如权利要求5所述的电子产品，其特征在于，

在所述手机主线路板和外壳之间设置有一个胶套；

所述胶套容纳固定所述声音传感器阵列，并且所述相对扩散延伸的声音通道设置在所述胶套与所述外壳相邻的表面上。

7.如权利要求3所述的电子产品，其特征在于，

所述声音传感器单元为MEMS声音传感器，所述MEMS声音传感器集成在一个由声音传感器外壳和声音传感器线路板组成的由一个空腔构成的封装内，所述MEMS声音传感器中的MEMS传感器芯片安装在所述空腔内的声音传感器线路板的表面上；并且

在所述声音传感器线路板上与所述MEMS传感器芯片对应的位置还设置有用于接收外界声音信号的声音传感器声孔；

所述声音传感器通过所述声音传感器线路板焊接安装在所述主线路板上与所述外壳远离的一侧，并且在所述主线路板上设置有与所述声音传感器声孔对应的主线路板声孔；

所述相对扩散的声音通道通过密闭连通所述主线路板声孔连通所述声音传感器声孔和所述外壳上对应的声孔。

8.如权利要求7所述的电子产品，其特征在于，

在所述手机主线路板和外壳之间设置有一个胶套；

所述相对扩散延伸的声音通道设置在所述胶套内部。

9.如权利要求7所述的电子产品，其特征在于，

在所述手机主线路板和外壳之间设置有一个胶套，在所述胶套内部形成有平行的胶套声孔；

所述相对扩散的声音通道设置在所述外壳上；

所述外壳上的声孔依次通过所述声音通道、所述胶套声孔、所述主线路板声孔与所述声音传感器声孔连通。

10.如权利要求6或9所述的电子产品，其特征在于，

所述胶套为柔性胶套。

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