CN103888880A

CN103888880A - 一种指向性mems麦克风

Info

Publication number: CN103888880A
Application number: CN201410126541.9A
Authority: CN
Inventors: 侯杰
Original assignee: Shandong Gettop Acoustic Co Ltd
Current assignee: Shandong Gettop Acoustic Co Ltd
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2014-06-25

Abstract

本发明公开了一种指向性MEMS麦克风，包括电路板、与电路板密封相连的外壳、均设置在电路板上且彼此电联接的MEMS传感器和ASIC芯片。外壳包括设置有第一音孔的主外壳和设置有第二音孔的辅外壳。主外壳与电路板围成第一空腔，MEMS传感器和ASIC芯片设置在第一空腔中；辅外壳与电路板围成第二空腔；MEMS传感器与电路板围成第三空腔；在电路板内部设置有连通第二空腔与第三空腔的传输通道。由于声波传输距离的不同，导致声压和相位产生差异，MEMS传感器在由上述两路有声压与相位差异的声波的共同作用下产生电信号输出，因此实现指向性，解决了现有产品无法实现声音的指向性的问题。

Description

一种指向性MEMS麦克风

技术领域

本发明涉及声电转换技术领域，更具体地说，涉及一种指向性MEMS麦克风。

背景技术

现有MEMS（Micro-Electro-Mechanical System，微机电***）麦克风采用顶部进音设计。即如图1中所示，音孔05设置在外壳01之上；MEMS传感器04与ASIC（Application Specific Integrated Circuit，功能集成电路）芯片03均设置在电路板02上，并通过导线形成电连接。声音从音孔05进入由外壳01与电路板02围成的前腔06（与外界相连通）之中，并作用在MEMS传感器04振膜上。由于仅设置单一的音孔05，此类结构的MEMS麦克风只能做全指向性麦克风，无法实现声音的指向性。

由以上所述，如何提供一种新型结构的MEMS麦克风，以解决现有产品无法实现声音的指向性的问题，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种指向性MEMS麦克风，以解决现有产品无法实现声音的指向性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种指向性MEMS麦克风，包括电路板、与电路板密封相连的外壳、均设置在电路板上且彼此电联接的MEMS传感器和ASIC芯片，外壳包括设置有第一音孔的主外壳和设置有第二音孔的辅外壳；

主外壳与电路板围成第一空腔，MEMS传感器和ASIC芯片设置在第一空腔中；

辅外壳与电路板围成第二空腔；

MEMS传感器与电路板共同围成第三空腔；

电路板内部设置有连通第二空腔与第三空腔的传输通道。

优选地，在上述的指向性MEMS麦克风中，第一音孔和/或第二音孔上设置有阻尼网。

优选地，在上述的指向性MEMS麦克风中，阻尼网设置在外壳的内壁上。

优选地，在上述的指向性MEMS麦克风中，第二空腔和第三空腔的体积之和不大于第一空腔的体积。

优选地，在上述的指向性MEMS麦克风中，辅外壳设置于主外壳外靠近MEMS传感器的一侧。

优选地，在上述的指向性MEMS麦克风中，辅外壳设置于主外壳外靠近ASIC芯片的一侧。

优选地，在上述的指向性MEMS麦克风中，包括多个与电路板密封相连的辅外壳。

优选地，在上述的指向性MEMS麦克风中，主外壳和辅外壳为一体式结构。

优选地，在上述的指向性MEMS麦克风中，主外壳和辅外壳之间设置有间隙。

优选地，在上述的指向性MEMS麦克风中，主外壳和辅外壳粘接为一体。

本发明提供了一种指向性MEMS麦克风，包括电路板、与电路板密封相连的外壳、均设置在电路板上且彼此电联接的MEMS传感器和ASIC芯片。外壳包括设置有第一音孔的主外壳和设置有第二音孔的辅外壳。主外壳与电路板围成第一空腔，MEMS传感器和ASIC芯片设置在第一空腔中；辅外壳与电路板围成第二空腔；MEMS传感器与电路板围成第三空腔；在电路板内部设置有连通第二空腔与第三空腔的传输通道。

与现有的MEMS麦克风相比，本发明所提供的MEMS麦克风中包含有两个设置有音孔的外壳。由主外壳上第一音孔传递进来的声波传送至第一空腔（MEMS传感器的上方）中，由辅外壳上第二音孔传递进来的声波经第二空腔和传输通道，被传送至第三空腔（MEMS传感器的下方）中。由于声波传输距离的不同，导致声压和相位产生差异。MEMS传感器在由上述两路有声压与相位差异的声波的共同作用下产生电信号输出，因此实现指向性，解决了现有产品无法实现声音的指向性的问题。

附图说明

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。

图1为现有MEMS麦克风的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供指向性MEMS麦克风的结构示意图；

图3为本发明实施例所提供设置有阻尼网的指向性MEMS麦克风的结构示意图；

图4为本发明另一实施例所提供指向性MEMS麦克风的结构示意图。

以上图1-4中：

外壳01、电路板02、ASIC芯片03、MEMS传感器04、音孔05、前腔06、后腔07；

电路板1、传输通道11、主外壳2、辅外壳3、MEMS传感器4、ASIC芯片5、第一音孔6、第二音孔7、阻尼网8、第一空腔91、第二空腔92、第三空腔93。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种指向性MEMS麦克风，以解决现有产品无法实现声音的指向性的问题。

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。

请参考图2，本发明实施例所提供的指向性MEMS麦克风中，包括电路板1、主外壳2、辅外壳3、MEMS传感器4和ASIC芯片5。

主外壳2和辅外壳3均为与电路板1密封相连的外壳。其中，主外壳2上设置有第一音孔6，主外壳2与电路板1围成了第一空腔91。辅外壳3上设置有第二音孔7，辅外壳与电路板1围成了第二空腔92。

MEMS传感器4和ASIC芯片5均设置在第一空腔91中的电路板1上，彼此之间电联接。MEMS传感器4与电路板1共同围成第三空腔93。

在电路板1的内部，设置有连通第二空腔92和第三空腔93的传输通道11。

本实施例所提供指向性MEMS麦克风在工作时，声波由第一音孔6和第二音孔7进入麦克风内部。由第一音孔6传递进来的声波被传送至第一空腔91（MEMS传感器4的上方）中；有第二音孔7传递进来的声波，经由第二空腔92和传输通道11，被传送至第三空腔93（MEMS传感器4的下方）中。由于声波传输距离的不同，其声压和相位产生了差异。MEMS传感器4在由上述两路有声压与相位差异的声波的共同作用下产生电信号输出，因此实现指向性，解决了现有产品无法实现声音的指向性的问题。

为了调节上述实施例所提供指向性MEMS麦克风的声学特性，进一步的，在本发明另一实施例所提供的技术方案中，设置有阻尼网8。

如图3中所示，在第一音孔6和第二音孔7上都设置有阻尼网8。优选地，利用粘胶、卡扣等，将阻尼网8固定设置在主外壳2和辅外壳3的内壁上。

阻尼网8阻挡外界气流，防止其快速涌入麦克风内部，对气压变化起到缓冲作用，从而改善了本实施例所提供指向性MEMS麦克风的声学特性。同时，设置阻尼网8能够避免异物经由第一音孔6或第二音孔7进入麦克风内部，对本实施例所提供指向性MEMS麦克风起到保护作用。

本领域技术人员可以理解的是，阻尼网8既可以同时设置在第一音孔6和第二音孔7上，也可以根据需要，仅将阻尼网8设置在第一音孔6或第二音孔7上。

如图1中所示，在现有的麦克风中，由于前腔06的体积远大于MEMS传感器04的后腔07（后腔07为MEMS传感器04中振膜、传感器外壳和电路板02共同围成的腔体，不与外界连通），导致采用该类设计的MEMS麦克风灵敏度较低。

为了进一步提高本发明实施例所提供指向性MEMS麦克风的灵敏度，在上述实施例所提供的技术方案中，第二空腔92和第三空腔93的体积之和不大于第一空腔91的体积。

如图2和图3中所示，在上述实施例所提供的指向性MEMS麦克风中，第二空腔92和第三空腔93相当于现有麦克风中的前腔，第一空腔91相当于现有麦克风中的后腔。

通过调整“前腔”与“后腔”的体积比例关系，使前腔体积小于或等于后腔的体积，从而改善了本发明实施例所提供指向性MEMS麦克风的灵敏度。

本领域技术人员可以理解的是，在本发明实施例所提供的指向性MEMS麦克风中，辅外壳3可以根据需要进行灵活布置。

如图2和图3中所示，辅外壳3设置于主外壳2靠近MEMS传感器的一侧；或如图4中所示，辅外壳3设置于主外壳2靠近ASIC芯片的一侧。

同时，本领域技术人员还可以根据实际的需求，在指向性MEMS麦克风中设置多个辅外壳3，及多个设置在电路板1中的传输通道11。每一辅外壳3通过一条传输通道11与第三空腔93相连通。

为了简化生产工艺，降低生产成本，在本发明另一实施例所提供的技术方案中，主外壳2与辅外壳3为一体式结构。即，在一设置有两个音孔的外壳中，通过隔板将其分隔为主外壳部分与辅外壳部分，从而实现与上述实施例中分体式主外壳2与辅外壳3的功能。

具体的，在上述实施例所提供的指向性MEMS麦克风中，传输通道11既可以为直接在电路板1中加工出的中空通道，也可以为设置在电路板1上的独立部件。如，首先在电路板1上设置槽状的安装位，再在安装位的表面设置覆盖件，将其部分遮盖，从而形成“中空管道”式结构。本领域技术人员根据常用手段，能够利用多种的方式实现指向性MEMS麦克风中传输通道11这一结构，此处不再赘述。

在上述实施例所提供的指向性MEMS麦克风中，主外壳2和辅外壳3之间既可以留有一定的间隙，使彼此分开；也可以将主外壳2和辅外壳3粘接为一体，从而使指向性MEMS麦克风的结构更加牢固。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

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。

Claims

1.一种指向性MEMS麦克风，包括电路板、与所述电路板密封相连的外壳、均设置在所述电路板上且彼此电联接的MEMS传感器和ASIC芯片，其特征在于，所述外壳包括设置有第一音孔的主外壳和设置有第二音孔的辅外壳；

所述主外壳与所述电路板围成第一空腔，所述MEMS传感器和所述ASIC芯片设置在所述第一空腔中；

所述辅外壳与所述电路板围成第二空腔；

所述MEMS传感器与所述电路板共同围成第三空腔；

所述电路板内部设置有连通所述第二空腔与所述第三空腔的传输通道。

2.根据权利要求1所述的指向性MEMS麦克风，其特征在于，所述第一音孔和/或所述第二音孔上设置有阻尼网。

3.根据权利要求2所述的指向性MEMS麦克风，其特征在于，所述阻尼网设置在所述外壳的内壁上。

4.根据权利要求1所述的指向性MEMS麦克风，其特征在于，所述第二空腔和所述第三空腔的体积之和不大于所述第一空腔的体积。

5.根据权利要求1所述的指向性MEMS麦克风，其特征在于，所述辅外壳设置于所述主外壳外靠近所述MEMS传感器的一侧。

6.根据权利要求1所述的指向性MEMS麦克风，其特征在于，所述辅外壳设置于所述主外壳外靠近所述ASIC芯片的一侧。

7.根据权利要求1所述的指向性MEMS麦克风，其特征在于，包括多个与所述电路板密封相连的所述辅外壳。

8.根据权利要求1所述的指向性MEMS麦克风，其特征在于，所述主外壳和所述辅外壳为一体式结构。

9.根据权利要求1所述的指向性MEMS麦克风，其特征在于，所述主外壳和所述辅外壳之间设置有间隙。

10.根据权利要求1所述的指向性MEMS麦克风，其特征在于，所述主外壳和所述辅外壳粘接为一体。