换能器设备的制作方法与工艺

文档序号:12603380阅读:501来源:国知局
换能器设备的制作方法与工艺
本发明涉及换能器设备。本发明进一步涉及但不限于在移动装置中使用的换能器设备。

背景技术:
诸如移动电话的许多便携装置含有数个声换能器,例如扩音器、耳机和扬声器。这样的换能器是在移动电话音频/声学设计中的关键部件。通常,存在与每个声换能器关联的一个或更多声道或后腔。这样的声道可以确保为换能器获得某个频率响应,并且必须谨慎设计为装置硬件的机械配置的一部分。在声道或腔体的大小和配置上的微小改变可以对组合换能器/声道的声学性质产生巨大影响。在已知的声换能器配置中,在硬件设计这点上,声道的机械设计是固定的,并且装置的制造完成之后,在用于特定目的或所需配置的时候不可以被调整。而是,通过在将表现声音输出的电信号施加到换能器之前将该电信号过滤,产生希望的声学性质。通常,这需要使用由专用数字信号处理器(DSP)普遍提供的显著处理能力。此外,存在对修改可以在DSP中执行的换能器的声学响应的限制。传统扩音器换能器的机械设计限制的示例是风噪声的限制。风噪声尤其成为微型化设计的问题,例如在移动电话中发现其中没有用于机械保护扩音器受风侵害的空间,该机械保护例如用在广播扩音器中的像挡风板或泡沫防护器这样的机械保护。此外,在电气领域中从信号滤除风噪声不仅需要数字信号处理器的显著处理能力,而且由于由风生成的声压级别使得扩音器声学元件饱和,因此通常产生糟糕的结果。

技术实现要素:
本申请源于以下考虑:提供一种声学可调跨越式(overpass)过滤器,其可以提供在音频捕捉环境中对风噪声的适当减小。本发明的至少一些实施例的目标是解决这些问题中的一个或更多。根据第一方面提供声换能器,包括:机械滤声器,其被配置为电气可控地用以改变换能器的声学性质。机械滤声器可以包括:至少一个滤孔;被配置为电气可控的至少一个阻塞构件,其中至少一个阻塞构件分别被配置为选择性密封至少一个关联的滤孔。换能器可以包括隔膜,其中至少一个滤孔位于该隔膜中。换能器可以包括邻近并且围绕隔膜的隔膜支架,其中至少一个滤孔位于该隔膜支架中。换能器可以包括背板,该背板被配置为限定隔膜和该背板之间空气的体积。换能器可以是电容式换能器,并且隔膜和背板是换能器的两块板。阻塞构件可以包括在打开或阻塞状态中偏置的弹性构件。声换能器可以进一步包括阻塞构件致动器。阻塞构件致动器可以包括至少一个偏置构件,其中该至少一个偏置构件被配置为电气地或静电地充电从而吸引或排斥阻塞构件。阻塞构件可以包括:抗粘结涂层;以及抗粘结轮廓。声换能器可以包括以下中的至少一个:扩音器;以及扬声器。一种设备可以包括:如在此描述的声换能器;以及被配置为控制机械滤声器的控制器。设备可以进一步包括被配置为确定声换能器的活动(activity)的传感器,其中该控制器经进一步配置为根据传感器活动值控制机械滤声器。控制器可以被配置为在以下的至少一个中控制机械滤声器:二进制控制模式;连续控制模式和离散步进控制。根据本申请的第二方面,提供一种方法,包括:电气控制声换能器机械滤声器以改变该换能器的声学性质。声换能器机械滤声器可以包括:至少一个滤孔;以及至少一个阻塞构件,其中电气控制声换能器机械滤声器可以包括利用关联的阻塞构件选择性密封该至少一个滤孔。换能器可以包括隔膜,其中至少一个滤孔位于该隔膜中。方法可以包括将至少一个滤孔定位在邻近并围绕隔膜的隔膜支架中。换能器可以包括背板,该背板被配置为限定隔膜和该背板之间空气的体积。换能器可以是电容式换能器,并且隔膜和背板是换能器的两块板。阻塞构件可以包括弹性构件,并且方法可以进一步包括将阻塞构件在打开或阻塞状态中偏置。方法可以进一步包括将至少一个阻塞构件致动器电气地或静电地充电从而吸引或排斥阻塞构件。方法可以进一步包括:确定声换能器的活动;以及电气控制声换能器机械滤声器以改变该换能器的声学性质包括,根据该换能器的活动值改变声学性质。电气控制声换能器机械滤声器以改变换能器的声学性质可以包括在以下的至少一个中控制机械滤声器:二进制控制模式;连续控制模式和离散步进控制。根据本申请的第三方面,提供一种设备,其包括用于改变换能器的声学性质的电气可控机械滤声器。根据本申请的第四方面,提供一种设备,其包括至少一个处理器和包括计算机代码的至少一个存储器,该至少一个存储器和该计算机代码被配置为利用至少一个处理器使得该设备至少执行:确定声换能器的活动;以及根据换能器的活动值电气控制声换能器机械滤声器以改变该换能器的声学性质。附图说明为更好的理解本发明,现在通过示例的方式参考附图,其中:图1示意性地示出采用本发明的实施例的电子装置;图2a更详细地示意性地示出电子装置;图2b根据一些实施例示意性地示出电子装置的一些功能部件;图3根据一些实施例示意性地示出用于换能器的示例拓扑;图4根据一些实施例示意性地示出换能器的示例拓扑的进一步视图;图5根据一些实施例示意性地示出用于换能器的进一步示例拓扑;图6根据一些实施例详细地示意性示出换能器,并且示意性地示出声道的打开和关闭;图7根据一些实施例示出用于换能器的进一步拓扑;图8示出显示换能器的操作的流程图;以及图9示意性示出利用声道打开和关闭操作换能器的示例频率响应图表。具体实施方式以下进一步详细描述用于提供具有可变声学性质的换能器的适当设备和可能机制。在这点上首先参考图1,其根据一些实施例示出典型设备或电子装置10的示意框图,该典型设备或电子装置10可以结合具有可变声学性质的换能器。在以下示例和实施例中,换能器接收或生成由关联的模数转换器处理的模拟信号,然而应当理解在一些实施例中扩音器/扬声器是直接生成数字或接收数字信号的集成换能器。此外在一些实施例中换能器机械过滤器是纯模拟设计,即针对机械滤声器在模拟域中执行处理。电子装置10例如可以是无线通信系统的移动终端或用户设备。电子装置10包括经模数转换器(ADC)14链接到处理器21的扩音器11。处理器21经数模(DAC)转换器32进一步链接到扬声器33。处理器21进一步链接到收发器(TX/RX)13、用户接口(UI)15和存储器22。处理器21可以被配置为执行各种程序码。所执行的程序码可以包括编码代码例程。所执行的程序代码23可以进一步包括音频解码代码。所执行的程序代码23可以例如存储在存储器22中以便由处理器21在需要时获得。存储器22可以进一步提供用于存储数据的区段24。用户接口15可以使得用户能够例如经小键盘输入命令到电子装置10,和/或例如经显示器从电子装置10获得信息。收发器13使得能够例如经无线通信网与其他电子装置通信。在本发明的一些实施例中收发器13可以被配置为通过有线连接与其他电子装置通信。应当再次理解,电子装置10的结构可以以许多方式补充和改变。电子装置10的用户可以使用扩音器11输入话音或其他声信号,该话音或其他声信号将传输到一些其他电子装置或将存储在存储器22的数据段24中。为此,对应应用已由用户经用户接口15启用。可以由处理器21运行的该应用使得处理器21执行存储在存储器22中的编码代码。模数转换器14可以将输入的模拟音频信号转换成数字音频信号,并向处理器21提供该数字音频信号。处理器21然后可以以与参考下文描述所描述的相同方式处理数字音频信号。向收发器13提供使得所产生的位流以便传输到另一电子装置。可替换地,已编码数据可以存储在存储器22的数据段24中,例如用于以后传输或用于以后由相同电子装置10显示。电子装置10也可以经收发器13从另一电子装置接收带有对应编码数据的位流。在此情况下,处理器21可以执行存储在存储器22中的解码程序代码。处理器21可以因此解码已接收数据,并且向数模转换器32提供已解码数据。数模转换器32可以将数字解码数据转换成模拟音频数据,并且向扬声器33输出模拟信号。解码程序代码的执行也可以通过已经由用户经用户接口15调用的应用触发。在一些实施例中,扬声器33可以由与电子装置10或设备以无线方式(例如通过蓝牙配置经由收发器13通信)或使用传统有线连接通信的头戴式耳机来补充或取代。在一些实施例中,诸如扩音器11或扬声器33的换能器的硬件集成是按照微机电系统(MEMS)集成电路实现方式的形式。尽管在此的描述进一步详述本申请关于扩音器换能器的实施例的操作,但应认识到可以采用相似的设备和方法用于扬声器操作和/或组合的扩音器扬声器。关于图2a,根据一些实施例示出在电子装置或设备10内的换能器的硬件集成的示例。在一些实施例中,换能器并且特别是扩音器11可以实施为在集成电路或芯片上实施的微机电系统(MEMS)。尽管在此描述的设备和方法涉及MEMS扩音器换能器,但采用隔膜(或表面,或膜片)以便生成或检测声波的任何换能器可以实施相似的实施例。如本文所描述,例如任何适当的电容式扩音器可以采用塞瓣(plugflap)/滤孔组合。在一些实施例中MEMS芯片103可以物理安装在电子装置或设备10的外壳109内的衬底板101上。此外在一些实施例中MEMS芯片103可定位于邻近在电子装置或设备的外壳内所提供的声入口(acousticportal)。声入口被配置为允许声信号“穿过”在换能器和设备操作的环境之间的设备的外壳而通过。在一些实施例中,声入口可以是在外壳中的至少一个孔。此外在一些实施例中该孔可以由耐受或防护灰尘或水的屏障覆盖,从而防止异物进入装置并且损坏设备内的任何部件。在一些实施例中,MEMS芯片103可以机械地和/或电气地固定在衬底101上从而防止MEMS芯片103的移动,和/或将MEMS芯片103相对于设备中的声入口而定位。在一些实施例中,MEMS芯片103可以按照声波可以通过外壳109中的声入口(以及在一些实施例中的外壳和MEMS芯片103之间的声道)到MEMS芯片103的方式机械地定位(安装)在衬底板101上。在一些实施例中,衬底板101可以自身包括声波经过的声道。关于图2b,示出MEMS芯片103的示意图。在一些实施例中,在本文的描述中MEMS芯片包括被配置为作为扩音器11操作的换能器171。在一些实施例中,MEMS芯片103可以包括被配置为作为进一步的扩音器操作和/或被配置为作为扬声器33操作的进一步的换能器。然而为清晰起见,以下描述说明了具有单个换能器/单个扩音器实施方式的应用本申请的实施例。在一些实施例中,换能器171包括隔膜203、背板205、阻塞构件211、滤孔209、以及阻塞构件致动器161。隔膜203可以由任何适当的材料形成,并且被配置为响应于向隔膜施加力的声信号或声波而移动。在一些实施例中,隔膜可以被配置为机械耦合到致动器(例如移动磁铁或移动线圈),从而响应于隔膜的移动生成电信号。在一些其他实施例中,隔膜自身静电地或电气地充电,并且随着其移动产生电位上的变化。例如在一些实施例中,隔膜203配置成相对于由背板205提供的固定电容器板的活动电容器板,当充电时到两块电容器板中的每块电容器板的电气耦合随着隔膜相对于背板的移动而产生变化的电位。在一些实施例中滤孔209可以在隔膜203中实施。即,在一些实施例中,隔膜203被制造为不完整或缺失隔膜的一部分从而形成滤孔209。在一些其他实施例中,滤孔209可以实施为同样由声波或声信号冲击的孔或支撑结构的缺失部分或移除部分。阻塞构件也可以称为密封构件、塞子或塞瓣211,其被配置为以容许滤孔209打开和关闭的方式致动。因此在一些实施例中,阻塞构件和滤孔的动作形成机械滤声器(或用于改变换能器的声学性质的电气可控机械滤声器装置),该机械滤声器可以在阻塞构件211打开滤孔209时启用,或在阻塞构件关闭或密封滤孔209时停用。背板205是材料层,在一些实施例中背板205在扩音器隔膜203下面,并且限定隔膜203和背板206之间的“后腔”或声室。由于会理解成优选较小的后腔以产生较小的MEMS芯片或换能器,但产生由该换能器输出的处在噪声基准的较难接受的噪声频谱,因此在一些实施例中背板205的相对位置和形成可以设计为在产生良好的噪声性能和换能器的总尺寸之间的折衷。在一些实施例中,背板205包括至少一个背板孔。在一些实施例中背板孔可以进一步用来调谐换能器的响应,并且容许隔膜更自由移动。在一些其他实施例中,背板孔可以定位或形成在同样形成或限定声室的任何支撑结构中。在一些实施例中,背板孔可以被覆盖或至少部分覆盖从而防止或减少异物进入声室。换能器171的拓扑可以关于图3和4进行进一步详细描述,图3和4根据一些实施例示出形成机械滤声器的滤孔和阻塞构件的第一示例。图5示出形成机械滤声器的滤孔和阻塞构件布置的进一步示例,并且图6进一步详细示出滤孔和阻塞构件的操作。关于图3和4,在立视图和平面图中示出了用于在本申请的一些实施例中实现的适当的微机电系统(MEMS)扩音器结构的示例拓扑。在一些实施例中MEMS103扩音器包括支撑框架201,该支撑框架201被配置为支撑例如隔膜203和背板205这样的扩音器的元件。在一些实施例中支撑框架201例如可以是MEMS芯片103的外部结构的一部分,腔可以被加工进入或穿过该MEMS芯片103以便实现隔膜/背板。支撑框架201存在于一些实施例中。在图3和4所示的示例中,支撑结构是八角形的,但可能是圆形的或可以是任何适当形状的结构。在MEMS芯片103的支撑框架201内,扩音器隔膜203可以固定于其边缘处并且被定位以使该隔膜的至少一部分可以响应于声波压力移动。同样在MEMS芯片103的支撑框架201内,背板205可以固定于背板边缘处并且位于隔膜“下面”,其中下面指定与隔膜203上的声波冲击相反的方向。此外,扩音器隔膜203和背板205的相对位置限定“后腔”或声室。如本文所描述,后腔/声室可以设计为使扩音器被配置为产生适当的频率响应。如在图3中所示尽管当声波从上表面作用在隔膜上时“背板”和后腔朝向隔膜下面,但应当理解隔膜的朝向和背板的相对位置以及由此形成的后腔可以是任何适当的方向。此外如在图3和4中所示,隔膜203将滤孔209定位在其自身内,靠近隔膜的边缘,并且在隔膜中产生将MEMS扩音器装置的后腔和前腔链接的潜在通孔。在图1所示的示例中,滤孔209在隔膜中是圆形孔,但应当理解任何适当形状尺寸的孔都可以实施。此外在图3和4中所示的示例中,仅存在形成机械滤声器的一个滤孔,但还可以实现多于单个的孔。此外,如在图3和4中所示,阻塞构件211可以被配置为使得阻塞构件211的至少一部分(即固定端)相关于支撑构件201而被定位或固定,并且还有一部分(即可移动端)能够相对于固定端移动,且被配置为定位于至少两个位置的一个。阻塞构件211的可移动部分的第一位置进行如下配置:阻塞构件211紧靠隔膜203且在滤孔209上形成密封,并因此关闭或阻塞滤孔209,如图3中所视的阻塞构件211的实线表示。阻塞构件211的可移动部分的第二位置进行如下配置:阻塞构件211远离隔膜203并因此不在滤孔209上形成密封,从而打开滤孔209,如在图3中所视的阻塞构件211的虚线表示。如在图4所示的示例中,位于隔膜和背板之间的阻塞构件211是比滤孔更大的矩形条材料,并且足够柔软以使可移动部分可以移动从而在滤孔209上形成密封(关闭滤孔209),并且还移动离开滤孔209,从而打开滤孔209。此外,关于图4,示例MEMS扩音器示出了阻塞构件致动器161。在一些实施例中阻塞构件致动器161可以是一对控制偏置衬垫301、302。在这样的实施例中,第一衬垫301可以位于扩音器隔膜203的下侧,并且第二衬垫位于背板305的上侧。然而应当理解在一些实施例中至少一个控制偏置衬垫可以位于隔膜203或背板305的相对侧作为阻塞构件211。在一些实施例中控制偏置衬垫301、303可以被启用从而吸引(或在一些实施例中排斥)阻塞构件211。在一些实施例中,这可以通过具有第一静电荷或电荷的阻塞构件实现,该阻塞构件之后用相似或相反的电荷将至少一个控制偏置衬垫充电,从而分别排斥或吸引阻塞构件211的可移动部分。在一些实施例中,背板205可以进一步包括背板孔207。背板孔207表示试图将由引起空气在背板205和隔膜203间移动的声阻产生的噪声贡献最小化的至少一个背板孔。换言之,由于背板孔,通过隔膜“抽取(pump)”的空气具有到后腔的开放路径。因此该孔被配置成使得隔膜203和背板205间的后腔内的任何增压和减压可以经由该孔利用背板205后面的空腔被均衡化。在一些实施例中,背板孔207可以多于单个孔并且可以为任何适当的形状。背板中的背板孔207在隔膜和背板间的后腔与背板205后面的空腔之间形成通孔,该背板孔207可以在任何适当位置。在图3所示的示例中,典型的背板孔207的位置接近于但不直接在滤孔209下面。在一些实施例中,例如在光传感扩音器中,如本文所描述的,可以选择不具有有背板,因此通过MEMS结构和声隔膜的柔韧性产生声阻抗。关于图5,示出用于MEMS扩音器的进一步的示例拓扑。在该示例拓扑中隔膜203小于MEMS扩音器支撑框架201,并且隔膜由隔膜支撑结构401直接支撑,该隔膜支撑结构401进而固定到MEMS扩音器支撑结构。在这样的实施例中并且如在图5中所示,滤孔209可以位于隔膜支撑结构401内,或更确切地说滤孔还位于隔膜中。在这样的实施例中,阻塞构件211可以被配置成工作形成密封件,该密封件在阻塞构件211被启用时将滤孔209密封,并且在不启用时将位于隔膜支撑结构401中的滤孔209打开。在这样的实施例中,可以使用控制偏置衬垫161,由此在一些实施例中,至少一个衬垫可以位于隔膜支撑构件401的下侧。还应当理解,在此讨论的致动器的任何其他布置也可以在如与图5所示的示例相关的这样的实施例中实施示出。关于图6,进一步详细示出了根据在此所讨论示例的换能器中机械滤声器的操作。如在第一或“关闭”模式中所视,带有滤孔209的隔膜301位于第一控制偏置衬垫301上方并与其接触,背板205位于第二控制偏置衬垫303上下方并与其接触,并且隔膜301和背板限定阻塞构件211所位于的后腔或声室。此外在第一“关闭”模式中,阻塞构件211被配置为通过位于隔膜203下侧的第一偏置板301吸引,所述第一偏置板301吸引阻塞构件211的可移动部分到隔膜203的下侧,并且密封滤孔209。图6还示出在第二或“打开”模式中换能器中的机械滤声器的操作,其中位于背板205上侧的第二偏置板303被偏置(例如通过使用与在阻塞构件211中存储的电荷相反的静电荷或电荷),从而吸引阻塞构件211的可移动部分离开滤孔并且打开滤孔。上面的操作示出了通过拉力或吸引力致动阻塞构件,但应当理解,在一些实施例中可以通过使用推力或排斥力来致动塞瓣,例如通过对与阻塞构件的可移动部分中的电荷相同的电荷将至少一个偏置控制衬垫充电。此外,在一些实施例中,阻塞构件的致动可以由拉力和推力的组合执行。关于图7示出多个滤孔拓扑的示例,通过该示例,扩音器隔膜203根据半径设置多个滤孔209。如由图7的剖视图所示,在隔膜203下面是阻塞构件211,在该实施例样本中该阻塞构件211示作连续条带材料,其适合于在所有滤孔上方形成密封件或适合于将所有滤孔保持在打开状态。在这样的实施例中,与滤孔在关闭状态中操作时相比较,当滤孔在打开模式中操作时,滤孔的尺寸、位置和数目可以经设计以使得换能器的频率响应根据所期望的量而改变。此外,在一些实施例中,可以存在多个阻塞构件,其可以独立被控制从而分别关闭(或打开)至少一个滤孔,从而选择性调整扩音器的频率响应。关于图2a和2b,其示出了用于控制换能器内机械滤声器操作的设备。例如在图2a中所示的设备包括专用集成电路(ASIC)107,该专用集成电路(ASIC)107连同MEMS芯片103位于衬底板101上,并且由接合线105耦合到MEMS芯片103。在一些实施例中,ASIC107可以是任选的,其中通过诸如处理器的其他元件来实现ASIC107的功能性,该处理器运行执行相同功能性的程序,该程序存储在存储器上,该存储器也可以用来存储有待处理或已处理的数据。在一些实施例中,如本文所描述的ASIC107或ASIC107的至少一些元件可以在MEMS芯片103内实施。例如在一些实施例中,模数转换器14可以在MEMS芯片103内实施。关于图2b,进一步详细示出根据本申请的一些实施例的专用集成电路(ASIC)107。在这样的实施例中,ASIC107可以包括模数转换器(ADC)14,该ADC14被配置为从扩音器(或作为扩音器操作的换能器171)接收模拟电信号,并且将模拟电信号转换成适当的数字格式。在一些实施例中,ASIC107可以进一步包括均衡器。均衡器可以配置为取决于阻塞构件和滤孔的活动具有不同过滤设置,从而帮助调整隔膜的响应。在一些实施例中,ASIC107可以包括活动确定器151。在一些实施例中,功率确定器可以被配置为从ADC14接收数字格式信号,并且生成扩音器活动的测量(例如信号的功率)。在一些其他实施例中,活动测量值可以是确定窗口或时间段的扩音器信号的频率相关的功率频谱。在这样的实施例中,ASIC107可以包括时域到频域的转换器,例如快速傅里叶变换转换器或离散傅里叶变换转换器或任何适当的时域到频域的转换器。在一些实施例中,ASIC107可以包括过滤器组,该过滤器组在活动确定器151之前并且被配置为确定用于频率范围的扩音器输出的活动。在一些实施例中,ASIC107可以包括被配置为将活动确定器151的输出与至少一个确定的阈值比较的比较器153。在一些实施例中,比较器153可以是固定比较器,或可以是被配置为能够根据MEMS扩音器的状况改变阈值的动态比较器。例如在一些实施例中,比较器153可以根据扩音器的使用时间、扩音器是否已损坏或由于任何适当的原因而改变阈值。在一些实施例中,ASIC107可以包括致动器控制器155。在一些实施例中,致动器控制器155可以接收比较器153的输出,并且生成信号从而向在MEMS扩音器103内的阻塞构件致动器161供电。在一些实施例中,ASIC107可以包括已知扩音器或音频处理系统的另外的要素,例如用于将MEMS扩音器元件偏置(即在隔膜和背板之间生成电荷差)的处理能力或前置放大器(用于接收模拟音频信号并放大该模拟音频信号以使得该信号在适当的电位范围输出)。关于图8,示出在换能器的机械滤声器的风噪声减小应用中用于控制塞瓣和滤孔的示例控制机制和方法。如本文所描述,例如在一些实施例中,MEMS103扩音器根据向隔膜203施加力的声波,通过隔膜相对于背板的移动生成变化的电位。在一些实施例中,ASIC107模数转换器14可以生成扩音器输出的数字表示。此外,在一些实施例中,活动确定器151可以生成扩音器活动的表示。在一些实施例中这可以包括活动确定器151被配置为通过将源自ADC14的输出值求平方来确定扩音器输出的功率级别。然而在一些实施例中活动级别可以是频率范围相关的,即代表每个频段或范围的值。活动值的确定在图8中由步骤601所示。在一些实施例中,活动级别可以被传递到比较器153。在一些实施例中比较器153可以将该活动级别或值与至少一个确定阈值比较。至少一个阈值可以存储在ASIC107中或存储器中。在一些实施例中,阈值可以在在使用换能器时被修改,即比较器153可以在换能器即将饱和时“学习”或产生表示扩音器饱和度的活动级别或值。比较器153可以向致动器控制器155输出比较的结果。图8中通过步骤603示出确定饱和音量级别是否大于阈值。然后致动器155可以被配置为从比较器153接收结果,并且输出适当信号从而使用阻塞构件致动器161来控制塞瓣211。在一些实施例中,当比较器153确定活动级别小于或等于预定阈值时,致动器控制器155可以向阻塞构件致动器161发送信号,从而移动阻塞构件211以关闭滤孔。例如在一些实施例中,致动器控制器155可以被配置为将电压电平传递到阻塞构件161偏置板,以使第一偏置板301(位于隔膜的下侧)利用与阻塞构件的电荷相反的电荷充电,从而将该阻塞构件吸引到隔膜表面并且密封滤孔209。在图8中由步骤607示出控制致动器将阻塞构件移动到隔膜从而关闭滤孔。在该控制操作之后,在一些实施例中,方法可以转回到活动级别的确定。在这些实施例中,致动器控制器155还可以被配置为当比较器确定活动级别大于阈值时向阻塞构件致动器161发送信号,从而移动阻塞构件以打开滤孔。例如在一些实施例中,致动器控制器155可以被配置为利用与阻塞构件211中的电荷相反的电荷将电压电平传递到阻塞构件致动器第二偏置板303(位于背板上),从而吸引该阻塞构件离开隔膜203的表面并且打开滤孔209。在图8中由步骤605示出控制致动器将阻塞构件移动离开隔膜从而打开滤孔。此外如本文所描述,该操作可以是连续的,并因此在该控制操作之后方法转回到如图8中的步骤601所示的对扩音器的活动的进一步确定。在一些实施例中,对阻塞构件的致动和停用可以被控制或延迟。因此在这样的实施例中,冲击(attack)和/或释放时间可以被实现为使得从打开孔到密封孔的致动由确定的冲击时段控制,并且从密封滤孔到打开滤孔的停用由确定的释放时段控制。在一些实施例中可以挑选这些冲击和/或释放时段从而实现合意的声音瞬变时段。在一些实施例中,阻塞构件可以被配置为在滤孔关闭模式或滤孔打开模式中被自然偏置。例如在一些实施例中,例如通过在启用背板偏置衬垫时使用弹性或回弹构件密封滤孔并且被吸引到背板,阻塞构件可以被自然偏置。相似地,阻塞构件可以自然偏置或离开滤孔定位,并且主动偏置从而密封滤孔。在一些实施例中,可以由除偏置衬垫之外的工具实施该致动。例如在一些实施例中,扩音器隔膜可以用作致动器。在这样的实施例中,隔膜自身的电荷可以足够以吸引阻塞构件。在一些实施例中,隔膜、背板或阻塞构件自身可以被配置为防止永久闭锁,即阻塞构件不被附加接到隔膜从而使致动器不能打开滤孔。这可以例如通过具有隔膜表面和/或阻塞构件表面来实现,该隔膜表面和/或阻塞构件表面具有粗糙轮廓并因此不允许阻塞构件“粘结住”隔膜。此外在一些实施例中,阻塞构件的永久粘结结或闭锁可以通过在阻塞构件和/或隔膜上使用抗粘结涂层来实现。在存在多个滤孔的一些实施例中,滤孔可以实施为不同大小或形状并且被分别控制。例如在一些实施例中,可以按照可以实施逐步过滤响应变化的方式打开或关闭滤孔。如在图9中所示,通过换能器的频率响应811在滤孔关闭时示出机械滤声器的操作(滤孔的打开和关闭)。在该示例中,扩音器具有低频衰减(rolloff)区801(低于该低频衰减区801则扩音器不能有效检测声波)、中央频率区802(其为扩音器限定相对独立于频率的响应区段)以及高频衰减区805(其限定较高的衰减频率区)。此外,还图9中示出当滤孔打开时换能器的频率响应813。通过打开滤孔或在开孔区中操作换能器,低频衰减区在较高频率处发生,因此打开的中央频率区807比滤孔在关闭模式中操作时的中央频率区小。在噪声是“白噪声”或近似为白噪声的情况下,因此减小由扩音器检测到的噪声量,此外在噪声是低频特性的情况下,因此可以调整滤孔机械滤声器显著减小检测到的噪声,同时仅移除所希望语音或其他声源能量的一部分。应认识到,用户设备这一术语意在覆盖任何适当类型的无线用户设备,例如移动电话、便携数据处理装置或便携网络浏览器。此外,应当理解,声学声道这一术语意在覆盖声出口、声道和声室,而且这样的声道可以形成为与换能器集成,或作为换能器与装置的机械集成的一部分。通常,本发明的各种实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合中实施。例如,一些方面可以在硬件中实施,而其他方面可以在可以由控制器、微处理器或其他计算装置执行的固件或软件中实施,尽管本发明不限于此。尽管本发明的各个方面可以图解并描述为框图、流程图或使用一些其他绘图表示,但应当理解,在此描述的这些区块、设备、系统、技术或方法可以作为非限制示例在硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算装置、或其一些组合中实施。本发明的实施例可以由移动装置的数据处理器可执行的计算机软件(例如在处理器实体中)或由硬件或由软硬件的组合执行。此外,在这点上,应注意,附图中的逻辑流程的任何方框可以代表程序步骤或互连逻辑电路、块和功能,或程序步骤和逻辑电路、块和功能的组合。软件可以在像存储芯片或在处理器内实施的存储块这样的物理介质、诸如硬盘或软盘的磁介质、以及诸如DVD及其数据变体(CD)的光介质上存储。存储器可属于适合于本地技术环境的任何类型,并可以使用任何适当的数据存储技术实施,例如基于半导体的存储器装置、磁存储装置和系统、光存储装置和系统、固定存储器和可移动存储器。数据处理器可以属于适合于本地技术环境的任何类型,作为非限制示例,可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、门电平电路和基于多核处理器架构的处理器中的一种或多种。本发明的实施例可以在各种部件(例如集成电路模块)中实施。集成电路的设计大体上是高度自动化的过程。复杂且强大的软件工具可用于将逻辑电平设计转换成容易在半导体衬底上蚀刻并形成的半导体电路设计。程序(例如由加利福尼亚山景城(MountainView)的Synopsys公司和加利福尼亚圣何塞(SanJose)的CadenceDesign提供的程序)使用完善的设计规则和预存的设计模块的库,在半导体芯片上布线(route)导线并且布置部件。一旦已完成半导体电路的设计,则可以向用于制造的半导体制造设施或“制造工厂(fab)”传输以标准化电子格式(例如Opus、GDSII等)所产生的设计。如在本申请中使用的,术语“电路”指以下中的全部:(a)仅硬件电路实现(诸如在仅模拟和/或数字电路中的实现);(b)电路和软件(和/或固件)的组合,诸如:(i)处理器的组合或(ii)一起工作以使得诸如移动电话或服务器的装置执行各种功能的处理器/软件(包括数字信号处理器)、软件和存储器的多个部分;以及(c)即使软件或固件物理上不存在,也要求软件或固件用于操作的电路,诸如微处理器或微处理器的一部分。“电路”的该定义应用于该申请对该术语的所有使用,包括在任何权利要求中。作为进一步的示例,如在该申请中使用的,术语“电路”还将覆盖仅一个处理器(或多个处理器)或者处理器的一部分及其附加软件和/或固件的实现。术语“电路”还将覆盖,例如且如果可适用于特定权利要求元素的话,用于移动电话的基带集成电路或应用处理器集成电路,或者服务器、蜂窝网络设备或其它网络设备中的类似集成电路。上述描述通过典型和非限制性示例的方式提供了本发明典型实施例的完整且信息性的描述。然而,鉴于上述描述,相关领域技术人员在结合附图和所附权利要求进行阅读时,各种修改和调整可变得显而易见。然而,对本发明的教导的所有这样和相似的修改仍落入如在所附权利要求中限定的本发明的范畴内。
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