1.本公开属于传感器技术领域,具体地,涉及一种骨声纹传感器和电子设备。
背景技术:2.骨声纹传感器是一种利用振膜振动时策动空气流动,并以此来检测流动信号的一种传感器。骨声纹传感器通常包括外壳、振动组件声电转换组件。外壳用于形成密闭的容纳腔,使骨声纹传感器不易受外界环境影响。振动组件能够感应外界的振动信息,并策动空气流动。声电转换组件能够将振动组件振动时产生的气流变化转变为电信号,以此来表达该振动信息。
3.但是现有的骨声纹传感器易受外界工频干扰,性能大幅受影响。
技术实现要素:4.本公开旨在提供一种骨声纹传感器和电子设备,有利于解决现有骨声纹传感器易受外界工频干扰的问题。
5.第一方面,本公开提供了一种骨声纹传感器,包括基座、外壳、振动组件和麦克风组件,所述外壳的材质为金属,所述外壳固定设置在所述基座上,所述外壳与所述基座围设形成容纳腔,所述振动组件和所述麦克风组件设置在所述容纳腔内,在所述振动组件拾取外界振动信息而产生振动的情况下,所述麦克风组件形成电信号;
6.所述基座上设置有接地层,所述接地层与所述外壳电连接,所述接地层与所述外壳围设形成屏蔽空间,所述振动组件和所述麦克风组件位于所述屏蔽空间内。
7.可选地,所述接地层包括第一层和第二层,所述基座包括基板和挡墙,所述基板和所述挡墙围设形成安装槽,所述安装槽与所述外壳围设形成所述容纳腔;所述基板上设置有第一层,所述挡墙上设置有第二层,所述第一层和所述第二层电连接。
8.可选地,所述基板靠近所述挡墙的一侧为第一侧,所述第一层设置在所述第一侧;所述挡墙靠近所述基板的一侧为第二侧,所述挡墙的内侧为第三侧,所述挡墙背离所述基板的一侧为第四侧,所述第二层设置在所述第二侧、所述第三侧和所述第四侧,所述第一层和设置在第二侧的第二层焊接。
9.可选地,设置在所述第四侧的第二层和所述外壳的边缘焊接。
10.可选地,所述接地层还包括第三层,所述麦克风组件设置在所述基板上,所述基板内具有空腔,所述麦克风组件具有背腔,所述空腔与所述背腔连通,所述基板背离所述麦克风组件的一侧设置有所述第三层,所述第三层与所述第二层电连接。
11.可选地,所述振动组件固定设置在所述外壳上。
12.可选地,沿所述外壳的周向方向,所述外壳上具有安装台阶,所述振动组件的边缘固定设置在所述安装台阶上。
13.可选地,所述外壳包括顶板,沿所述顶板的周向,所述顶板的边缘向所述基座的方向延伸形成弯折侧壁,部分所述弯折侧壁形成所述安装台阶。
14.可选地,所述振动组件包括:
15.支撑部,所述支撑部为封闭的环状结构;
16.振膜,所述振膜的边缘设置在所述支撑部具有开口一侧的外表面;
17.质量块,所述质量块设置在所述振膜中部;
18.其中,所述支撑部与所述外壳固定连接;或者,所述振膜的边缘与所述外壳固定连接。
19.第二方面,本公开提供了一种电子设备,包括以上所述的骨声纹传感器。
20.本公开的一个技术效果在于,通过在基座上设置接地层,然后将接地层与外壳电连接,使接地层和外壳之间形成屏蔽空间,而骨声纹传感器的振动组件和麦克风组件设置在屏蔽空间中,能够避免骨声纹传感器受外界工频的干扰,确保骨声纹传感器的性能。
21.通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
22.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例,并且连同其说明一起用于解释本公开的原理。
23.图1是本公开提供的一种骨声纹传感器的第一实施例剖面图;
24.图2是本公开提供的一种骨声纹传感器的第二实施例剖面图。
25.附图标记:
26.1、基座;101、基板;102、挡墙;2、安装槽;3、接地层;301、第一层;302、第二层;303、第三层;4、外壳;401、顶板;402、弯折侧壁;5、麦克风组件;6、振动组件;601、支撑部;602、振膜;603、质量块;7、安装台阶;8、空腔;9、背腔。
具体实施方式
27.现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
28.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
29.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
30.在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
31.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
32.第一方面,本公开提供了一种骨声纹传感器,如图1和图2所示,包括基座1、外壳4、振动组件6和麦克风组件5,所述外壳4的材质为金属,所述外壳4固定设置在所述基座1上,所述外壳4与所述基座1围设形成容纳腔,所述振动组件6和所述麦克风组件5设置在所述容纳腔内,在所述振动组件6拾取外界振动信息而产生振动的情况下,所述麦克风组件5形成
电信号。所述基座1上设置有接地层3,所述接地层3与所述外壳4电连接,所述接地层3与所述外壳4围设形成屏蔽空间,所述振动组件6和所述麦克风组件5位于所述屏蔽空间内。
33.所述外壳4与所述基座1围设形成容纳腔。可以为,所述外壳4形成有槽,外壳4扣设在基座1上而形成容纳腔;也可以为,所述基座1上具有槽,所述外壳4封盖在所述基座1上的槽的开口处而形成容纳腔;还可以为,所述基座1上和所述外壳4上均形成有槽,外壳4上槽和基座1上的槽连通而共同形成了容纳腔。其中,所述基板101可以为电路板。
34.所述振动组件6和所述麦克风组件5设置在密闭的所述容纳腔内。所述振动组件6用于拾取外界的振动信息并根据外界的振动信息策动空气流动。比如骨声纹传感器贴设在用户身上靠近声带的位置,在用户讲话时,声带产生的振动会传递至骨声纹传感器,进而骨声纹传感器上设置的振动组件6会产生振动,并且振动组件6振动的同时会策动振动组件6周围的空气流动。流动的空气作用在所述麦克风组件5上。所述麦克风组件5用于将所述振动组件6形成的空气的流动变化转化为电信号,实现骨声纹传感器的声电转换。
35.所述基座1上设置有接地层3。所述接地层3与地连接,能够形成电磁屏蔽,阻隔外界电磁波的干扰。所述接地层3可以设置在所述基座1内,比如,所述接地层3夹设在所述基座1中。所述接地层3也可以设置在所述基座1表面。所述接地层3与所述外壳4电连接,在所述接地层3接地时,能够使所述外壳4也接地,进而使外壳4也能够形成电磁屏蔽。
36.所述接地层3与所述外壳4围设形成屏蔽空间,所述振动组件6和所述麦克风组件5位于所述屏蔽空间内。比如,所述基座1具有第一表面,所述基座1的第一表面上设置有接地层3,所述外壳4围设形成安装腔,所述外壳4扣设在所述基座1上设置的接地层3上,然后把外壳4的边缘用锡膏和接地层3焊接,所述基板101和所述外壳4的安装腔形成了的屏蔽空间。所述振动组件6和所述麦克风组件5设置在屏蔽空间中。
37.本公开通过在基座1上设置接地层3,然后将接地层3与外壳4电连接,使接地层3和外壳4之间形成屏蔽空间,而骨声纹传感器的振动组件6和麦克风组件5设置在屏蔽空间中,能够避免骨声纹传感器受外界工频的干扰,确保骨声纹传感器的性能。
38.可选地,所述接地层3包括第一层301和第二层302,所述基座1包括基板101和挡墙102,所述基板101和所述挡墙102围设形成安装槽2,所述安装槽2与所述外壳4围设形成所述容纳腔;所述基板101上设置有第一层301,所述挡墙102上设置有第二层302,所述第一层301和所述第二层302电连接。便于在基座1上设置接地层3,使所述接地层3与所述外壳4围设形成,有利于骨声纹传感器形成完整的电磁屏蔽。
39.其中,所述第一层301可以设置在所述基板101内,也可以设置在所述基板101表面。同样的,所述第二层302可以设置在所述挡墙102内,也可以设置在所述挡墙102表面。当然,所述第一层301或所述第二层302上也可以开设有过孔等孔,该种情况也包含在所述接地层3与所述外壳4围设形成屏蔽空间的含义内。
40.进一步地,在所述第一层301设置在所述基板101的表面时,所述第一层301背离所述基板101的一侧也可以设置有其它层以辅助骨声纹传感器能够正常工作,比如,在所述第一层301背离所述基板101的一侧设置有阻焊层或者金层等。同样的,在所述第二层302设置在所述挡墙102的表面时,所述第二层302背离所述挡墙102的一侧也可以设置有其它层,比如,在所述第二层302背离所述基板101的一侧设置有阻焊层或者金层等。
41.在一具体的实施方式中,所述基板101为平板状结构,所述基板101的一侧外表面
上设置有第一层301。所述挡墙102为贯通的柱状结构,所述第二层302设置在所述挡墙102的内表面。然后将所述挡墙102具有开口的一侧固定设置在所述基板101上的第一层301上,并使所述第一层301和所述第二层302电连接。
42.可选地,所述基板101靠近所述挡墙102的一侧为第一侧,所述第一层301设置在所述第一侧;所述挡墙102靠近所述基板101的一侧为第二侧,所述挡墙102的内侧为第三侧,所述挡墙102背离所述基板101的一侧为第四侧,所述第二层302设置在所述第二侧、所述第三侧和所述第四侧,所述第一层301和设置在第二侧的第二层302焊接。能够使第一层301和第二层302连接更可靠,确保了屏蔽空间的可靠性。
43.在一具体的实施方式中,所述基板101为平板状结构,所述基板101的一侧外表面上设置有第一层301。所述挡墙102为贯通的柱状结构,所述第二层302连续设置在所述挡墙102靠近搜书基板101一侧、所述挡墙102内侧以及所述挡墙102远离所述基板101的一侧,也就是说,所述挡墙102连续的三个表面均设置有第二层302。所述挡墙102上靠近所述基板101一侧的第二层302通过锡膏焊接在基板101上的第一层301上,以使所述挡墙102固定在所述基板101上。由于相焊接的第一层301和第二层302相互平行,将二者焊接后能够确保二者之间的连接更加可靠,同时能够有利于形成完整的屏蔽空间,使骨声纹传感器的屏蔽效果更佳。
44.可选地,设置在所述第四侧的第二层302和所述外壳4的边缘焊接。能够进一步确保屏蔽空间的完整性,有利于提高骨声纹传感器的屏蔽效果。
45.在一具体的实施方式中,所述外壳4为一侧具有开口的盒状结构,所述外壳4开口的周向边缘通过锡膏与所述挡墙102背离所述基板101一侧设置的第二层302焊接。能够确保屏蔽空间成为一封闭的空间(不考虑在接地层3上开设的过孔等开孔),进一步保证了骨声纹传感器的屏蔽效果。
46.可选地,所述接地层3还包括第三层303,所述麦克风组件5设置在所述基板101上,所述基板101内具有空腔8,所述麦克风组件5具有背腔9,所述空腔8与所述背腔9连通,所述基板101背离所述麦克风组件5的一侧设置有所述第三层303,所述第三层303与所述第二层302电连接。
47.其中,所述基板101内具有空腔8,设置在所述基板101上的麦克风组件5具有背腔9,且使空腔8与背腔9连通,能够提高骨声纹传感器的转化性能。进一步地,所述基板101内的空腔8的体积大于所述麦克风组件5的背腔9的体积,能够进一步提高骨声纹传感器的转化性能。在所述基板101背离麦克风组件5的一侧设置有第三层303,能够避免外界工频通过空腔8与背腔9之间连通处进入骨声纹传感器,进一步提高了骨声纹传感器的性能。所述第三层303和所述第二层302之间可以通过开设在基板101上的过孔电连接。所述第三层303背离所述基板101的一侧也可以设置有其他层,便于骨声纹传感器更好的与其他部件配合或者更好的工作,比如,所述第三层303背离所述基板101的一侧设置有阻焊层。
48.在一具体的实施方式中,所述基板101内开设有空腔8。所述麦克风组件5包括mems芯片,mems芯片固定设置基板101上,mems芯片朝向所述基板101的方向开设有背腔9。所述空腔8朝向所述麦克风组件5一侧开设有连通孔,所述连通孔连通所述空腔8和所述背腔9。所述基板101背离所述麦克风组件5的一侧设置有第三层303,所述空腔8位于所述第三层303和所述麦克风组件5之间。
49.可选地,所述振动组件6固定设置在所述外壳4上。能够使振动组件6与外壳4接触,有利于振动组件6与外壳4电连接,使振动组件6接地,进一步提高骨声纹传感器的性能。
50.可选地,沿所述外壳4的周向方向,所述外壳4上具有安装台阶7,所述振动组件6的边缘固定设置在所述安装台阶7上。能够增大所述振动组件6和所述外壳4之间的接触面积,有利于所述振动组件6接地,提高骨声纹传感器的性能。另外,由于增大了所述振动组件6和所述外壳4之间的接触面积,能够可靠地将所述振动组件6固定在所述外壳4上,避免所述振动组件6脱落,确保了所述骨声纹传感器的性能。
51.在一具体的实施方式中,所述安装台阶7固定所述振动组件6的一侧外表面为封闭的环状外表面,比如,圆环、方环等。所述振动组件6的边缘与所述安装台阶7的封闭的环装外表面连续地连接。
52.可选地,所述安装台阶7固定设置所述振动组件6的一侧朝向所述基座1。便于所述振动组件6的安装。比如,在外壳4为具有开口的盒状结构时,将所述振动组件6从所述外壳4的开口放入所述壳体内,然后将振动组件6粘贴在所述安装台阶7上,安装过程方便快捷。
53.可选地,所述外壳4包括顶板401,沿所述顶板401的周向,所述顶板401的边缘向所述基座1的方向延伸形成弯折侧壁402,部分所述弯折侧壁402形成所述安装台阶7。也就是说,所述弯折侧壁402和所述顶板401围设形成安装腔,所述弯折侧壁402本身由于弯折而形成了安装台阶7,避免了在外壳4内额外设置用于安装所述振动组件6的部件,整体结构简单可靠。且本公开实施例的外壳4结构通过冲压等方式能够一次成型,便于制造。同时,将振动组件6设置在外壳4内,能够有效减小本公开实施例的骨声纹传感器的外形尺寸。
54.可选地,所述安装台阶7上安装所述振动组件6一侧的外表面平行于所述顶板401。便于将所述振动组件6设置在所述外壳4上。
55.在一具体的实施方式中,如图1所示,所述顶板401的边缘弯折延伸形成倾斜的第一侧壁,然后第一侧壁的边缘向远离所述顶板401的方向弯折延伸形成与所述顶板401平行的第二侧壁,然后第二侧壁向所述基座1方向弯折延伸形成与所述第二侧壁相垂直的第三侧壁,所述第三侧壁的边缘固定设置在所述基座1上。其中,与所述顶板401平行的所述第二侧壁为所述安装台阶7,所述第二侧壁的内表面上固定设置有所述振动组件6。所述第二侧壁和所述顶板401之间的距离为所述振动组件6振动的空间。
56.在另一具体的实施方式中,如图2所示,所述顶板401的边缘向所述基座1的方向弯折延伸形与所述顶板401垂直的第四侧壁,然后第四侧壁的边缘向远离所述顶板401的方向弯折延伸形成与所述顶板401平行的第五侧壁,然后第五侧壁向所述基座1方向弯折延伸形成与所述第五侧壁相垂直的第六侧壁,所述第六侧壁的边缘固定设置在所述基座1上。其中,与所述顶板401平行的所述第五侧壁为所述安装台阶7,所述第五侧壁的内表面上固定设置有所述振动组件6。所述第五侧壁和所述顶板401之间的距离为所述振动组件6振动的空间。
57.可选地,如图1所示,所述振动组件6包括支撑部601、振膜602和质量块603。所述支撑部601为封闭的环状结构。所述振膜602的边缘设置在所述支撑部601具有开口一侧的外表面。所述质量块603设置在所述振膜602中部。其中,所述支撑部601与所述外壳4固定连接;或者,所述振膜602的边缘与所述外壳4固定连接。
58.也就是说,在所述振膜602上设置有支撑部601和质量块603。所述支撑部601能够
起到支撑所述振膜602的作用,使所述振膜602在所述支撑部601的作用下绷紧。所述质量块603起到检测外部振动信息的作用,在骨声纹传感器振动时,所述质量块603能够在自身惯性的作用下带动振膜602振动,使振膜602策动周围空气流动。其中,所述支撑部601设置在所述振膜602的边缘部分,位于所述支撑部601中部的悬空的振膜602能够在质量块603的带动下振动。
59.其中,所述支撑部601与所述外壳4固定连接。即,所述支撑部601背离所述振膜602的一侧与所述外壳4连接,减小了所述振膜602与其他部件之间的接触,避免了所述振膜602受其他部件影响而降低振动性能,确保了所述振膜602的可靠性。进一步地,所述支撑部601为导电材质,将支撑部601与外壳4连接有利于振动组件6接地,确保骨声纹传感器的性能。
60.其中,所述振膜602的边缘与所述外壳4固定连接。也就是说,所述振膜602和所述基座1之间至少间隔一个所述支撑部601,确保所述振动组件6具有足够的空间形成振动。进一步地,所述支撑部601为金属材质,所述支撑部601与外壳4接触,有利于振动组件6接地,确保骨声纹传感器的性能。
61.可选地,如图1或者图2所示,所述外壳4包括顶板401,所述振膜602与所述顶板401相对设置,所述质量块603设置在所述振膜602靠近所述顶板401一侧。避免了所述振动组件6在振动时,所述质量块603会与所述麦克风组件5产生碰撞而使本公开实施例的骨声纹传感器失效。
62.可选地,所述基座1上具有安装槽2,所述外壳4围设形成安装腔,所述基座1的安装槽2与所述外壳4的安装腔形成所述容纳腔,所述振动组件6设置在所述外壳4的安装腔内,所述麦克风组件5设置在所述基座1的安装槽2内。有利于减小所述使振动组件6和麦克风组件5之间的距离更近,进而减小了振动组件6和麦克风组件5之间的腔体,有利于提高所述骨声纹传感器的性能。
63.在一具体的实施方式中,如图1和图2所示,所述麦克风组件5包括mems芯片和asic芯片。所述基座1上开设有安装槽2,所述mems芯片和所述asic芯片固定设置在所述安装槽2槽底,且所述mems芯片和所述asic芯片电连接。所述基座1上固定设置有外壳4,所述振动组件6固定设置在外壳4内。所述振动组件6和所述麦克风组件5相对设置。
64.进一步地,可以减小所述基座1的安装槽2两侧的高度,并使固定在所述外壳4上的振动组件6靠近所述基座1设置,在保证所述振动组件6能够正常振动的情况下使所述振动组件6和所述麦克风组件5之间的腔体进一步减小,以提高所述骨声纹传感器的性能。
65.第二方面,本公开提供了一种电子设备,包括以上所述的骨声纹传感器。
66.虽然已经通过例子对本公开的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本公开的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。
技术特征:1.一种骨声纹传感器,其特征在于,包括基座、外壳、振动组件和麦克风组件,所述外壳的材质为金属,所述外壳固定设置在所述基座上,所述外壳与所述基座围设形成容纳腔,所述振动组件和所述麦克风组件设置在所述容纳腔内,在所述振动组件拾取外界振动信息而产生振动的情况下,所述麦克风组件形成电信号;所述基座上设置有接地层,所述接地层与所述外壳电连接,所述接地层与所述外壳围设形成屏蔽空间,所述振动组件和所述麦克风组件位于所述屏蔽空间内。2.根据权利要求1所述的骨声纹传感器,其特征在于,所述接地层包括第一层和第二层,所述基座包括基板和挡墙,所述基板和所述挡墙围设形成安装槽,所述安装槽与所述外壳围设形成所述容纳腔;所述基板上设置有第一层,所述挡墙上设置有第二层,所述第一层和所述第二层电连接。3.根据权利要求2所述的骨声纹传感器,其特征在于,所述基板靠近所述挡墙的一侧为第一侧,所述第一层设置在所述第一侧;所述挡墙靠近所述基板的一侧为第二侧,所述挡墙的内侧为第三侧,所述挡墙背离所述基板的一侧为第四侧,所述第二层设置在所述第二侧、所述第三侧和所述第四侧,所述第一层和设置在第二侧的第二层焊接。4.根据权利要求3所述的骨声纹传感器,其特征在于,设置在所述第四侧的第二层和所述外壳的边缘焊接。5.根据权利要求3所述的骨声纹传感器,其特征在于,所述接地层还包括第三层,所述麦克风组件设置在所述基板上,所述基板内具有空腔,所述麦克风组件具有背腔,所述空腔与所述背腔连通,所述基板背离所述麦克风组件的一侧设置有所述第三层,所述第三层与所述第二层电连接。6.根据权利要求5所述的骨声纹传感器,其特征在于,所述振动组件固定设置在所述外壳上。7.根据权利要求6所述的骨声纹传感器,其特征在于,沿所述外壳的周向方向,所述外壳上具有安装台阶,所述振动组件的边缘固定设置在所述安装台阶上。8.根据权利要求7所述的骨声纹传感器,其特征在于,所述外壳包括顶板,沿所述顶板的周向,所述顶板的边缘向所述基座的方向延伸形成弯折侧壁,部分所述弯折侧壁形成所述安装台阶。9.根据权利要求6所述的骨声纹传感器,其特征在于,所述振动组件包括:支撑部,所述支撑部为封闭的环状结构;振膜,所述振膜的边缘设置在所述支撑部具有开口一侧的外表面;质量块,所述质量块设置在所述振膜中部;其中,所述支撑部与所述外壳固定连接;或者,所述振膜的边缘与所述外壳固定连接。10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的骨声纹传感器。
技术总结本公开提供了一种骨声纹传感器和电子设备,骨声纹传感器包括基座、外壳、振动组件和麦克风组件,所述外壳的材质为金属,所述外壳固定设置在所述基座上,所述外壳与所述基座围设形成容纳腔,所述振动组件和所述麦克风组件设置在所述容纳腔内,在所述振动组件拾取外界振动信息而产生振动的情况下,所述麦克风组件形成电信号;所述基座上设置有接地层,所述接地层与所述外壳电连接,所述接地层与所述外壳围设形成屏蔽空间,所述振动组件和所述麦克风组件位于所述屏蔽空间内。件位于所述屏蔽空间内。件位于所述屏蔽空间内。
技术研发人员:裴振伟 端木鲁玉 阎堂柳
受保护的技术使用者:青岛歌尔智能传感器有限公司
技术研发日:2022.05.31
技术公布日:2022/11/1