本發(fā)明涉及一種聲音信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種MEMS麥克風(fēng)及收音裝置。
背景技術(shù):
麥克風(fēng),學(xué)名為傳聲器,是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的能量轉(zhuǎn)換器件,麥克風(fēng)由最初通過電阻轉(zhuǎn)換聲電發(fā)展為電感、電容式轉(zhuǎn)換,大量新的麥克風(fēng)技術(shù)逐漸發(fā)展起來,這其中包括鋁帶、動(dòng)圈等麥克風(fēng),以及當(dāng)前廣泛使用的電容麥克風(fēng)和駐極體麥克風(fēng)。
現(xiàn)有移動(dòng)終端中的微型麥克風(fēng)大多為全指向性麥克風(fēng),全指向性麥克風(fēng)其降噪能力較低,為了提高移動(dòng)終端的降噪能力,通常采用設(shè)置有兩個(gè)對(duì)稱的麥克風(fēng),通過兩個(gè)對(duì)稱的麥克風(fēng)去偵測(cè)來自兩個(gè)不同方向的聲音信號(hào),根據(jù)兩個(gè)麥克風(fēng)采集的聲音信號(hào)去計(jì)算判斷聲源位置,麥克風(fēng)根據(jù)聲源位置去獲取聲音信號(hào),采用此種方式,有益于提高移動(dòng)終端的降噪能力,但是采用此種方式,必須配合一個(gè)具有較強(qiáng)運(yùn)算能力的計(jì)算單元,但是對(duì)于簡(jiǎn)易的收音裝置,例如錄音筆,則不具有較強(qiáng)運(yùn)算能力的計(jì)算單元,因?yàn)槠浣翟肽芰^弱?,F(xiàn)有技術(shù)中,還有通過提高麥克風(fēng)體積的方式來提升其降噪能力,最典型的應(yīng)用即話筒,話筒通常設(shè)置有一個(gè)很深的縱向空間,當(dāng)聲音從正面穿透 音腔時(shí),接收該聲音,當(dāng)聲音從側(cè)壁或背面穿透音腔時(shí),通過縱向空間結(jié)構(gòu)吸收或反射該聲音,避免該聲音產(chǎn)生電信號(hào),但是此種方式需要一個(gè)大大的縱向空間,不利于便攜式設(shè)備的制造。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種體積小,且具有指向性的MEMS麥克風(fēng)及收音裝置。
本發(fā)明的技術(shù)目的通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn):
一種MEMS麥克風(fēng),其特征在于:包括
第一外殼,于所述第一外殼表面開設(shè)有第一聲孔;
第二外殼,于所述第二外殼表面開設(shè)有第二聲孔;
基板,所述基板與所述第一外殼包圍形成一第一封裝結(jié)構(gòu);所述基板與所述第二外殼包圍形成一第二封裝結(jié)構(gòu);
第一MEMS聲電芯片;設(shè)置于所述第一封裝結(jié)構(gòu)內(nèi),且固定連接所述基板;
第二MEMS聲電芯片,設(shè)置于所述第二封裝結(jié)構(gòu)內(nèi),且固定連接所述基板;
于所述基板上開設(shè)一通孔,以使所述第一MEMS聲電芯片的聲腔與所述第二MEMS聲電芯片的聲腔連通。
優(yōu)選地,上述的MEMS麥克風(fēng),其中:所述第一外殼與所述第二外殼以所述基板為對(duì)稱軸分別對(duì)稱設(shè)置于所述基板的兩側(cè)。
優(yōu)選地,上述的MEMS麥克風(fēng),其中:所述第一聲孔與所述第二聲孔設(shè) 置于同一水平線上。
優(yōu)選地,上述的MEMS麥克風(fēng),其中:所述第二MEMS聲電芯片以所述基板為對(duì)稱軸線與所述第一MEMS聲電芯片對(duì)稱設(shè)置于所述第二封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)。
一種收音裝置,其中,包括上述任一項(xiàng)所述的MEMS麥克風(fēng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
MEMS麥克風(fēng)為雙聲孔麥克風(fēng)(分別為第一聲孔和第二聲孔),在采集不同方向的聲音信號(hào)時(shí),第一聲孔和第二聲孔分別接收當(dāng)前所述環(huán)境的聲音信號(hào),當(dāng)一個(gè)聲孔接收的聲音信號(hào)強(qiáng)度大于另一個(gè)聲孔的接收的聲音信號(hào)強(qiáng)度時(shí),信號(hào)強(qiáng)度高的聲音信號(hào)能夠抑制信號(hào)強(qiáng)度弱的聲音信號(hào)(即抑制一個(gè)方向的聲音信號(hào)),在采集同一方向的聲音信號(hào)時(shí),即只有一個(gè)MEMS聲電芯片采集聲音信號(hào)時(shí),可加強(qiáng)采集的信號(hào)強(qiáng)度,無需任何復(fù)雜的計(jì)算即可實(shí)現(xiàn)降噪。提高了聲音信號(hào)的降噪比,且MEMS麥克風(fēng)的體積較小,有利于便攜式設(shè)備的制造。
附圖說明
圖1為本發(fā)明中一種MEMS麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明,但不作為本發(fā)明的限定。
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
需要說明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明,但不作為本發(fā)明的限定。
一種MEMS麥克風(fēng),其特征在于:包括
第一外殼1,于所述第一外殼1表面開設(shè)有第一聲孔11;
第二外殼2,于所述第二外殼2表面開設(shè)有第二聲孔21;
基板3,所述基板3與所述第一外殼1包圍形成一第一封裝結(jié)構(gòu)10;所述基板3與所述第二外殼2包圍形成一第二封裝結(jié)構(gòu)20;
第一MEMS聲電芯片12;設(shè)置于所述第一封裝結(jié)構(gòu)10內(nèi),且固定連接所述基板;
第二MEMS聲電芯片22,設(shè)置于所述第二封裝結(jié)構(gòu)20內(nèi),且固定連接所述基板;
于所述基板3上開設(shè)一通孔30,以使所述第一MEMS聲電芯片12的聲腔與所述第二MEMS聲電芯片22的聲腔連通。
本發(fā)明的工作原理是:
MEMS麥克風(fēng)為雙聲孔麥克風(fēng)(分別為第一聲孔11和第二聲孔21),在采集不同方向的聲音信號(hào)時(shí),第一聲孔11和第二聲孔21分別接收當(dāng)前所述環(huán)境的聲音信號(hào),當(dāng)一個(gè)聲孔接收的聲音信號(hào)強(qiáng)度大于另一個(gè)聲孔的接收的 聲音信號(hào)強(qiáng)度時(shí),信號(hào)強(qiáng)度高的聲音信號(hào)能夠抑制信號(hào)強(qiáng)度弱的聲音信號(hào)(即抑制一個(gè)方向的聲音信號(hào)),在采集同一方向的聲音信號(hào)時(shí),即只有一個(gè)MEMS聲電芯片采集聲音信號(hào)時(shí),可加強(qiáng)采集的信號(hào)強(qiáng)度,無需任何復(fù)雜的計(jì)算即可實(shí)現(xiàn)降噪。提高了聲音信號(hào)的降噪比。同時(shí)本申請(qǐng)還有利于降低功耗,且MEMS麥克風(fēng)的體積較小,有利于便攜式設(shè)備的制造。
列舉具體實(shí)施方式:
實(shí)施例一、麥克風(fēng)同時(shí)采集兩種聲音的情況下,第一聲孔11接收第一聲音信號(hào),該聲音信號(hào)(模擬信號(hào))驅(qū)動(dòng)第一MEMS聲電芯片12內(nèi)的第一聲膜121振動(dòng),同時(shí)第二聲孔21也接收第二聲音信號(hào),該聲音信號(hào)(模擬信號(hào))同時(shí)驅(qū)動(dòng)第二MEMS聲電芯片22內(nèi)的第二聲膜221振動(dòng),第一聲膜121在第一聲音信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下壓縮空腔內(nèi)的空氣;第二聲膜221在第二聲音信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下壓縮空腔內(nèi)的空氣;當(dāng)?shù)诙暷?21的信號(hào)強(qiáng)度大于第二聲膜221的信號(hào)強(qiáng)度時(shí),其第二聲膜221壓縮空氣的能量則大于第一聲膜121壓縮空氣的能量,同時(shí)又因?yàn)榈谝宦暷?21和第二聲膜221公共同一個(gè)空腔(即第二聲膜221壓縮的對(duì)象與第一聲膜121壓縮的對(duì)象相同),且壓縮方向相反,則第二聲膜221壓縮空氣的同時(shí),阻止第一聲膜121壓縮空氣,進(jìn)而導(dǎo)致第一聲膜121無法壓縮空氣,第一聲膜121無法壓縮空氣,則無法將其所接收的第一聲音信號(hào)(模擬信號(hào))轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出,進(jìn)而只有第二MEMS聲電芯片22能夠?qū)⑵渌邮盏降牡诙曇粜盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出,完全抑制了與其聲源方向相反的第一聲音信號(hào)。
實(shí)施例二、當(dāng)麥克風(fēng)采集一種聲音的情況下,例如聲源位置朝向第一外殼1,則第一聲孔11接收聲源發(fā)出的聲音信號(hào),第一MEMS聲電芯片12內(nèi) 的第一聲膜121于聲音信號(hào)的作用下往第二聲膜221方向壓縮空氣,則此時(shí)第二聲膜221也于聲音信號(hào)的作用下往外推動(dòng),使得第一聲膜121壓縮空氣的阻力變小(現(xiàn)有的麥克風(fēng),聲膜往基板3方向壓縮空氣,因基板3是靜止的,當(dāng)聲膜壓縮空氣時(shí),聲腔內(nèi)的空氣必須阻止空氣被壓縮,進(jìn)而產(chǎn)生阻力以達(dá)到聲壓平衡狀態(tài),本申請(qǐng)中,第二聲膜221是可振動(dòng)的,當(dāng)?shù)谝宦暷?21壓縮空氣時(shí),第二聲膜221受壓往里的方向運(yùn)動(dòng),進(jìn)而第一聲膜121壓縮空氣的阻力變小),進(jìn)而導(dǎo)致第一聲膜121振動(dòng)的行程更遠(yuǎn),聲膜振動(dòng)的行程越遠(yuǎn),其所產(chǎn)生的電信號(hào)強(qiáng)度越高。本申請(qǐng)?jiān)诓杉环较虻穆曇粜盘?hào)時(shí),有加強(qiáng)該聲音信號(hào)的能力。
關(guān)于大大降低功耗的說明,在信號(hào)比的計(jì)算方法,信噪比與功耗是成四倍正比關(guān)系,而本申請(qǐng)中,采用對(duì)MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)改變的方法提高信噪比,無需提高其功耗,因此相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本申請(qǐng)所提供的MEMS麥克風(fēng)其功耗大大降低。
作為進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方案,上述的MEMS麥克風(fēng),其中:所述第一外殼1與所述第二外殼2以所述基板3為對(duì)稱軸分別對(duì)稱設(shè)置于所述基板3的兩側(cè)。進(jìn)一步地,其中:所述第一聲孔11與所述第二聲孔21設(shè)置于同一水平線上。采用對(duì)稱結(jié)構(gòu),有利于進(jìn)一步加強(qiáng)不同方向的信號(hào)抑制能力,同時(shí)也進(jìn)一步提供了同方向聲音信號(hào)的增強(qiáng)能力。
作為進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方案,上述的MEMS麥克風(fēng),其中:所述第二MEMS聲電芯片22以所述基板3為對(duì)稱軸線與所述第一MEMS聲電芯片12對(duì)稱設(shè)置于所述第二封裝結(jié)構(gòu)20內(nèi)。采用對(duì)稱結(jié)構(gòu),有利于進(jìn)一步加強(qiáng)不同方向的信號(hào)抑制能力,同時(shí)也進(jìn)一步提供了同方向聲音信號(hào)的增強(qiáng)能力。
一種收音裝置,其中,包括上述任一項(xiàng)所述的MEMS麥克風(fēng)。此種收音裝置,無需設(shè)有復(fù)雜的計(jì)算單元即可實(shí)現(xiàn)降噪功能,僅僅只需對(duì)MEMS麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單的變換,節(jié)約成本,也有利于裝置的小型化設(shè)計(jì)。
以上上述僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的實(shí)施方式及保護(hù)范圍,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案,均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。