双隔膜麦克风的制作方法

本发明涉及麦克风。具体地说，本发明涉及麦克风装置、系统和方法，其经配置以产生基本上不含由麦克风的机械振动或物理加速度所引起的分量的输出信号。

背景技术：

一些麦克风使用可变形隔膜以将声音转换为电信号。呈压力波形式的声音使得隔膜变形以产生可与作用于隔膜上的压力改变成正比的输出信号。麦克风本身的机械振动或物理加速度也可以使得隔膜变形。振动或加速度引发的变形还可以产生或影响麦克风的输出信号。因此，麦克风可以产生输出信号，所述输出信号包含指示入射在麦克风上的声波的第一分量和由麦克风的振动或加速度所引起的第二分量。这两个分量可能是难以区分的，并且并非由声波引起的麦克风的输出信号的任何改变可能是不希望的。

许多消费型装置包含麦克风来测量、记录或传输音频信号。经常，此类消费型装置还可以是便携式的，并且许多是手持式的。举例来说，蜂窝电话通常包含麦克风来记录和传输用户的语音。在这些装置中的麦克风在使用期间通常经历振动或加速度，这可能影响麦克风的输出信号。

技术实现要素：

本发明涉及麦克风装置、系统和方法，其经配置以提供消除或减少可以由麦克风本身的物理加速度或振动所引起的输出信号的任何分量的输出信号。本发明的装置、系统和方法各自具有若干创新方面，其中没有单个方面单独负责本文中所揭示的所期望的属性。

在一些方面中，麦克风可以包含：第一麦克风组件，其经配置以通过第一压力可变形隔膜产生第一信号，所述第一压力可变形隔膜具有面向第一方向的外侧，第一信号随着第一可变形隔膜的变形而变化；第二麦克风组件，其经配置以通过第二压力可变形隔膜产生第二信号，所述第二压力可变形隔膜具有面向第二方向的外侧，第二信号随着第二可变形隔膜的变形而变化，第二方向基本上与第一方向相反；以及电子电路系统，其经配置以对第一信号和第二信号进行求和以产生输出信号。在一些方面中，第一麦克风组件稳固地附接到第二麦克风组件。第一压力可变形隔膜可以在平行于第二压力可变形隔膜的位置中定向。麦克风的输出信号可以基本上不含因麦克风的加速度所致的分量。

在一些方面中，麦克风包含：第一声音检测组件，其包含与第一电极间隔开且经配置以产生第一信号的第一隔膜；第二声音检测组件，其包含与第二电极间隔开且经配置以产生第二信号的第二隔膜，其中第一声音检测组件和第二声音检测组件在相反方向上定向；以及电子电路系统，其经配置以对第一输出信号和第二输出信号进行求和以产生组合的输出信号。在一些方面中，第一声音检测组件稳固地附接到第二声音检测组件。组合的输出信号可以基本上不受麦克风的加速度的影响。第一声音检测组件和第二声音检测组件中的每一个可以暴露于环境。在一些方面中，第一隔膜在平行于第二隔膜的位置中定向。

在一些方面中，双隔膜麦克风包含：第一压力可变形隔膜，其至少部分包封第一体积；第一感测电极，其安置于第一体积内并且与第一压力可变形隔膜间隔开；第二压力可变形隔膜，其至少部分包封第二体积，第二压力可变形隔膜基本上平行于第一压力可变形隔膜定向；以及第二感测电极，其安置于第二体积内并且与第二压力可变形隔膜间隔开，第一感测电极和第二感测电极相应地安置于第一压力可变形隔膜和第二压力可变形隔膜的相对侧上。麦克风还可包含主体，并且其中第一体积和第二体积至少部分由主体限定。在一些方面中，第一体积和第二体积基本上沿着垂直于第一压力可变形隔膜延伸的轴对齐。在一些方面中，第一压力可变形隔膜和第二压力可变形隔膜以及第一感测电极和第二感测电极也基本上沿着垂直于第一压力可变形隔膜延伸的轴对齐。在一些方面中，第一体积和第二体积基本上沿着一个轴对齐，所述轴垂直于与第一压力可变形隔膜垂直地延伸的轴。

在一些方面中，方法包含：从在第一方向上定向的第一声音检测组件中接收第一信号；从稳固地附接到第一声音检测组件并且在基本上与第一方向相反的第二方向上定向的第二声音检测组件中接收第二信号；以及对第一信号和第二信号进行求和以产生基本上不含由第一声音检测组件和第二声音检测组件的加速度产生的信号分量的组合的输出。第一声音检测组件可以包含第一压力可变形隔膜，第一压力可变形隔膜包含经定向以在第一方向上面向环境的外表面，并且其中第二声音检测组件可以包含第二压力可变形隔膜，第二压力可变形隔膜包含经定向以在基本上与第一方向相反的第二方向上面向环境的外表面。在一些方面中，第一压力可变形隔膜和第二压力可变形隔膜经配置使得由空气压力的改变引起的第一信号和第二信号的分量基本上量值和极性相等。在一些方面中，第一压力可变形膜和第二压力可变形膜经配置使得由麦克风的加速度引起的第一信号和第二信号的分量基本上量值相等且极性相反。

在一些方面中，麦克风包含：第一麦克风组件，其经配置以产生第一信号，第一麦克风组件包含：第一压力可变形隔膜，其具有面向第一方向的外侧，第一信号随着第一可变形隔膜的变形而变化；以及第一电极，其与第一压力可变形隔膜的内侧间隔开并且安置于至少部分通过第一压力可变形隔膜包封的第一体积内；第二麦克风组件，其经配置以产生第二信号，第二麦克风组件包含：第二压力可变形隔膜，其具有面向第二方向的外侧，第二信号随着第二可变形隔膜的变形而变化，并且第二方向基本上与第一方向相反；以及第二电极，其与第二压力可变形隔膜间隔开并且安置于至少部分通过第二压力可变形隔膜包封的第二体积内；外壳，其经配置以至少部分围绕第一麦克风组件和第二麦克风组件，所述外壳包含经配置以将第一压力可变形隔膜暴露于环境的至少一个孔口，所述外壳声音地隔离第二压力可变形隔膜；以及电子电路系统，其经配置以对第一信号和第二信号进行求和以产生输出信号。

在附图及下文描述中阐述本发明中所描述的标的物的一或多个实施方案的细节。其它特征、方面及优点将从所述描述、图式及权利要求书而变得显而易见。

应理解，未必可根据本文中所描述的任何特定实施方案实现所有此类目标或优点。举例来说，某些实施方案的方面可以实现或优化如本文中所教示的一个优点或优点的群组的方式来实施或执行而无需必须实现如可以通过其它实施方案教示或建议的其它目标或优点。此外，来自不同实施方案的各个方面和特征可以是可互换的。

附图说明

以下是图式中的每一个的简要说明。在附图之间，相同参考编号用于标明本文中所论述的实施方案的相同组件或步骤。应注意，以下各图的相对尺寸可能未按比例绘制。

图1说明麦克风的实施方案。

图2a和2b说明由于因声波引起的隔膜的变形所致的麦克风中的输出信号产生。

图3a和3b说明由于因物理加速度引起的隔膜的变形所致的麦克风中的输出信号产生。

图4说明经配置以减少由麦克风的物理加速度引起的信号分量的双隔膜麦克风的实施方案。

图5a和5b示意性地说明经配置以减少由图4中所示的麦克风的物理加速度引起的信号分量的示例性电路实施方案。

图6a和6b相应地说明由声音和物理加速度引起的隔膜的变形所致的在图4和5中所示的双隔膜麦克风中的输出信号产生。

图7说明经配置以产生基本上不受麦克风的物理加速度影响的输出信号的双隔膜麦克风的替代的实施方案。

图8说明集成到手持式装置中的双隔膜麦克风的实施方案。

图9说明安置于包含两个孔口的外壳内的双隔膜麦克风的实施方案。

图10说明安置于包含单个孔口的外壳内的双膜麦克风的实施方案。

图11说明安置于包含单个孔口的外壳内的双膜麦克风的额外的实施方案。

图12是说明用于产生基本上不含因物理加速度所致的任何分量的输出信号的方法的流程图。

图13说明包含双隔膜麦克风的头戴式耳机的实施方案。

具体实施方式

本发明论述了麦克风装置、系统和方法，其经配置以减少或消除可能由麦克风本身的物理加速度或振动引起的输出信号的分量。一般来说，麦克风的一些实施方案使用膜来检测由声压波引起的空气压力的改变并且将膜的位移转换为指示声波的电信号。然而，麦克风膜的位移也可以由麦克风的移动或振动引发，并且麦克风膜的这种位移也将产生或改变麦克风的输出信号。此类加速度引发的信号分量可能是难以与由入射声波产生的信号区分的。在一些实施方案中，可以配置双隔膜麦克风，使得其产生基本上不受麦克风的加速度或其它移动影响的组合的输出信号。

图1说明麦克风100的实施方案。在一些实施方案中，麦克风100是任何将声音转换为电信号的声电转换器或传感器。在一些实施方案中，麦克风可以是动态麦克风、电容式麦克风、电容麦克风、模拟/数字mems麦克风或其它声音检测装置。

麦克风100包含主体101、隔膜102和感测电极104。隔膜102可以连接到主体101以限定至少部分包封的体积106。在一些实施方案中，体积106填充有可压缩气体。感测电极104安装在体积106内，并且与隔膜102间隔开。在一些实施方案中，感测电极104稳固地安装在体积106内或以其它方式紧固在体积106内以产生主体101与感测电极104之间的固定的空间关系。

隔膜102可以是压力可变形膜。在一些实施方案中，隔膜102的外侧102a暴露于环境，或者直接地如图所示或者经由在主体或包封麦克风100的外壳中的孔口。来自麦克风100外部的声波将到达隔膜102的外侧102a并且冲击隔膜102的外侧102a。隔膜102的内侧102b朝向体积106定向，并且与感测电极104间隔开。在一些实施方案中，感测电极104可以连接到输出端子105，并且可以在输出端子105处测量麦克风100的输出信号。在一些实施方案中，输出端子105可以与其它电路系统(例如，放大器或滤波器)电通信以用于进一步处理输出信号。在一些实施方案中，隔膜102可以连接到接地端子103，所述接地端子103用于使麦克风电路接地。在一些实施方案中，可以反转到接地端子103与到输出端子105的连接。举例来说，感测电极104可以连接到接地端子103，并且隔膜102可以连接到输出端子105。如下文将更全面地论述，麦克风100响应于隔膜102相对于感测电极104的变形、位移或移动而产生输出信号。

在一些实施方案中，麦克风100的输出信号可以是电压。举例来说，在一些实施方案中，麦克风100可以经配置为具有膜或隔膜102以及充当电容器的板的感测电极104的电容式麦克风。随着隔膜102响应于入射声波而变形，隔膜102与感测电极104之间的距离发生改变。隔膜102与感测电极104之间的距离的改变引起电容的改变和跨越通过隔膜102与感测电极104形成的电容器的电压的所产生的改变。这种随时间推移而改变的电压可以是麦克风100的输出信号。

在其它实施方案中，麦克风可以经配置为动态麦克风，所述动态麦克风具有附接到隔膜且放置在永磁体的磁场内的感应线圈。随着隔膜变形，感应线圈穿过磁场的移动产生了通过电磁感应的变化的电流。变化的电流可以产生电压改变，例如，跨越附接的电阻器。在一些实施方案中，这种变化的电压或变化的电流可以是麦克风的输出信号。贯穿本申请使用术语输出信号来表示响应于隔膜的变形通过麦克风所产生的任何电信号(电压、电流、电容或其它)。

在一些实施方案中，麦克风100可以包含没有在图1中具体地说明的额外组件或特征。举例来说，麦克风100可以包含用于处理和/或传输麦克风100的输出信号的额外的电子电路系统。在一些实施方案中，麦克风100可以包含额外的结构性组件，例如，经配置以保护隔膜102的外侧102a而不会妨碍声音到达隔膜102的防护件。在一些实施方案中，麦克风100可以集成在另一装置内或连接到另一装置，例如，蜂窝式电话、平板计算机，或其它电子装置。

在图1中，麦克风100示出为具有在未变形或静止位置中的隔膜102。这一位置可以表示其中作用在隔膜102的外表面102a上面的环境空气压力大体上等于在体积106内作用在隔膜的内表面102b上面的空气压力的状态。这一位置表示其中由麦克风100产生的输出信号可以在基线状态处的隔膜102的基线位置，这在一些实施方案中可近似为零。

图2a和2b说明由于由与声波150相关联的空气压力的改变所引起的隔膜102的变形通过麦克风100的输出信号的产生。具体地说，图2a说明隔膜102的向内变形，并且图2b说明隔膜102的向外变形。

如图2a和2b中所示，作用于隔膜102的外表面102a的声波150可以引起麦克风100的隔膜102以减小或增大电极104与隔膜102之间的距离的方式的变形。举例来说，如图2a中所示，由于由声波150所引发的压差所致的声波150冲击隔膜102，可能出现向内变形(朝向感测电极104)。类似地，如图2b中所示，由于隔膜102从图2a中所示的位置反弹或由于体积106中的较高压力与作用于隔膜102的外侧102a上的较低压力之间的压差，可能出现向外变形(朝向感测电极104)。

在输出端子105处由麦克风100产生的输出信号表示距离图1中所示且上文所述的隔膜102的基线位置(静止位置)的信号的改变。出于建立贯穿本申请使用的约定的目的，隔膜102的向外变形可以引起正输出信号，并且隔膜102的向内变形可以引起负输出信号。然而，所属领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下可以反转这一约定。

在一些实施方案中，隔膜102经配置使得贯穿麦克风100预期所暴露的压力范围隔膜102的变形基本上与压差成正比。因此，麦克风100的输出信号的量值也可以与所测量的声波150的压力成正比。

所属领域的技术人员将理解，麦克风100无需是方向性的。举例来说，在一些实施方案中，麦克风100可以是基本上全向的，并且源自任何方向的声波150可以引起隔膜102的变形。因此，在图2a和2b中描绘的声波150仅是通过实例提供的，并且不需要声波150的任何所说明的方向性。

图3a和3b说明由麦克风100的物理加速度引起的隔膜102的变形，这还可以产生或影响麦克风100的输出信号。具体地说，图3a说明麦克风100的隔膜102的向外变形，并且图3b说明麦克风100的隔膜102的向内变形。在图中，向上和向下的方向是相对于与未变形的隔膜102的表面正交延伸的轴限定的(参见图1)，其中向下指示与未变形的隔膜102的平面正交延伸且朝向感测电极104的方向。类似地，向上指示与未变形的隔膜102的平面正交延伸且远离感测电极104的相反的方向。因此，在图3a和3b中术语向上是指朝向图的顶部的方向，并且术语向下是指朝向图的底部的方向。

麦克风100的主体101可能通常由刚性材料制成，使得它在经受加速度时基本上不变形。如上所述，感测电极104安置在体积106内并且可以稳固地附接到主体101。感测电极104也可以足够刚性以使得当麦克风振动、掉落、移动或经受加速度时基本上不变形。因此，随着麦克风100经受加速度，主体101与感测电极104之间的空间关系保持不变。因为隔膜102不是刚性的，所以当麦克风经受加速度的影响时隔膜102与感测电极104之间的空间关系改变。

如图3a中所示，如果麦克风100在向下方向上加速，那么隔膜102将并不以与麦克风100的剩余部分相同的速率向下移动，这引起隔膜102的初始向外变形。向外变形增大隔膜102与感测电极104之间的距离，产生了正输出信号。如图3b中所示，如果麦克风100在向上方向上加速，那么隔膜102将并不以与麦克风100的剩余部分相同的速率向上移动，这导致隔膜102的初始向内变形。向内变形减小了隔膜102与感测电极104之间的距离，产生了负输出信号。

因此，麦克风100的实施方案可以产生包含由声音引发的变形引起的分量和由加速度引发的变形引起的分量的输出信号。有时，当经受加速度时或当由于新近的加速度隔膜102仍然振荡时麦克风100可以暴露于声波，使得隔膜102与感测电极104之间的相对间距将受入射声音和隔膜102的加速度引发的移动两者的影响，所述两者中的每一者贡献于输出信号。在一些实施方案中，可能难以区分由加速度引起的输出信号的分量和由麦克风100暴露于入射声波引起的输出信号的分量。

麦克风100的单纯地横向加速度(也就是说，在未变形状态中的隔膜102的平面中的加速度)可能并不产生隔膜102的显著的变形。因此，麦克风100的单纯地横向加速度可能并不影响输出信号。然而，具有任何向上或向下分量的麦克风100的任何加速度将产生对输出信号的影响，所述影响可能是不可与输出信号上的入射声波的影响区分的。

所属领域的技术人员将理解，麦克风100的输出信号可以包含由声音引起的信号分量(如参考图2a和2b中所描述)和由麦克风100的加速度引起的信号分量(如参考图3a和3b中所描述)。然而，在大部分应用中，隔离由入射声波引起的输出信号的分量可能是有利的。举例来说，在各种麦克风应用(举例来说，包含声音捕获、有源噪声消除或传输上行链路处理)中，输出信号的加速度引发的分量可能是存在问题的。因此，能够减少或消除因加速度所致的输出信号的分量的麦克风设计是所期望的。

图4说明经配置以减少由麦克风200的物理加速度引起的输出信号分量的双隔膜麦克风200的实施方案。麦克风200包含在相反方向上定向的两个声音检测组件200a、200b。在一些实施方案中，每个声音检测组件200a、200b可以包含上文参考图1到3b所述的麦克风100的组件。在一些实施方案中，声音检测组件200a、200b可以是基于子组件(例如，可变形膜)的移动将声音转换为电信号的任何声电转换器或传感器。举例来说，在一些实施方案中，每个声音检测组件可以是动态麦克风、电容式麦克风、电容麦克风、模拟/数字mems麦克风或其它合适的声音检测装置。

一般来说，麦克风200的实施方案包含在第一方向上定向的第一声音检测组件200a。在一些实施方案中，第一声音检测组件200a包含第一主体201、第一隔膜202和第一感测电极204。第一隔膜202由第一本体201支撑以限定至少部分包封的第一体积206。在一些实施方案中，第一体积206填充有一定体积的可压缩的气体。第一感测电极204安装在第一体积206内且与第一隔膜202间隔开。在一些实施方案中，第一感测电极204稳固地安装在第一体积206内以产生第一主体201与第一感测电极204之间的固定的空间关系。

第一隔膜202可以是压力可变形膜。在一些实施方案中，第一隔膜202的外侧202a暴露于环境以允许声波冲击第一隔膜202且使第一隔膜202变形。第一隔膜202的内侧202b朝向体积206定向，并且与第一感测电极204间隔开。在一些实施方案中，第一隔膜202连接到第一接地端子203以用于使第一隔膜202接地。第一感测电极202可以连接到第一输出端子205，并且在第一输出端子205处可以测量第一声音检测组件200a的输出信号。第一输出端子205可以电连接到电子电路系统220以形成组合的输出端子225。

麦克风200的实施方案还包含在基本上与第一方向相反的第二方向上定向的第二声音检测组件200b。第二声音检测组件200b可以稳固地附接到第一声音检测组件200a。在一些实施方案中，第二声音检测组件200b包含第二主体211、第二隔膜212和第二感测电极214。在一些实施方案中，第二主体211与第一主体201集成。举例来说，在一些实施方案中，第一主体201和第二主体211形成为单个结构或组合件。在一些实施方案中，第一主体201和第二主体211可以是直接地或间接地附接或紧固到彼此的单独的零件。第二隔膜212连接到第二主体211以限定至少部分包封的第二体积216。在一些实施方案中，第二体积216填充有一定体积的可压缩的空气。第二感测电极214安装在第二体积216内且与第二隔膜212间隔开。在一些实施方案中，第二感测电极214稳固地安装在第二体积216内以产生第二主体211与第二感测电极214之间的固定的空间关系。

第二隔膜212可以是压力可变形膜。在一些实施方案中，第二隔膜212的外侧212a暴露于环境以允许声波冲击第二隔膜212且使第二隔膜212变形。第二隔膜212的内侧212b朝向第二体积216定向，并且与第二感测电极214间隔开。在一些实施方案中，第二隔膜212连接到第二接地端子213以用于使第二隔膜212接地。在一些实施方案中，第二感测电极212连接到第二输出端子215，并且在第二输出端子215处可以测量第二声音检测装置200b的输出信号。第二输出端子215也可以电连接到电子电路系统220以形成组合的输出端子225。因此，组合的输出端子225可用于测量麦克风200的组合的输出信号，即，第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b的添加的输出信号。

如上所述，第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b可以相对于彼此稳固地附接或紧固以维持它们的相对于彼此的相应的定向。在一些实施方案中，第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b形成于限定第一体积206和第二体积216的单个整体外壳中。在一些实施方案中，第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b形成为稳固地附接到彼此的单独的主体(例如，上文所述的主体201、211)。因此，当麦克风200经受加速度时，第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b一起加速。

另外，第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b在相反方向上定向。因此，在一些实施方案中，第一隔膜202的内表面202b和第二隔膜212的内表面212b可以相应地安置在一个定向上以便基本上面向彼此。在一些实施方案中，第一隔膜202的外表面202a和第二隔膜212的外表面212a可以相应地安置在一个定向上以便基本上面向远离彼此。在一些实施方案中，第一感测电极204和第二感测电极214各自包含在某一空间内，所述空间在一侧上由包含第一隔膜202的平面限定且在另一侧上由包含第二隔膜212的平面限定。在一些实施方案中，第一感测电极204沿着垂直于第一隔膜202的轴安置在第一隔膜202的第一侧上并且第二感测电极214沿着垂直于第二隔膜的轴安置在第二隔膜212的第二侧上，使得(例如)第一感测电极204安置在第一隔膜202下方并且第二感测电极214安置在第二隔膜212上方，或反之亦然。在一些实施方案中，第一隔膜202和第二隔膜212安置在平行的定向上。

如图4中所示，在麦克风200的一些实施方案中，第一隔膜202、第一感测电极204、第一体积206、第二隔膜212、第二隔膜212、第二感测电极214和第二体积216可以沿着单个轴对齐，所述轴基本上与第一隔膜202和第二隔膜212的静止位置正交。在一些实施方案中，第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b可以安置于跨越轴反射的镜像布置中，所述轴垂直于与任一隔膜202、212垂直延伸的轴。在一些实施方案中，第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b堆叠在彼此的顶部上。然而，在一些实施方案中，仅这些元件中的一些是对齐的，并且在一些实施方案中，这些元件都不需要对齐。

一般来说，麦克风200的输出信号是第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b中的每一个的组合的输出信号。在一些实施方案中，第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b的输出信号是使用电子电路系统220组合的。在一些实施方案中，电子电路系统220是无源求和电路。举例来说，在一些实施方案中，第一声音检测组件200a的第一输出端子205可以直接地连接到第二声音检测组件200b的第二输出端子215。组合的第一输出端子205和第二输出端子215由此添加在一起以形成组合的输出端子225，在所述组合的输出端子225处可以测量麦克风200的组合的输出信号或者麦克风200的组合的输出信号可以电连接到其它装置或电路以用于进一步处理。在一些实施方案中，电子电路系统220可以包含经配置以对第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b的输出信号进行求和的有源组件。举例来说，在一些实施方案中，电子电路系统220可以包含求和放大器电路，所述求和放大器电路包含运算放大器。

图5a和5b示意性地说明经配置以减小由图4中所示的麦克风200的物理加速度引起的信号分量的实例电路实施方案。在图5a中说明的电路实施方案示出了可以与麦克风200一起使用的无源电路的一个实例。如图所示，电路包含如图4中所示的具有在相反方向上定向的隔膜的第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b。如图所示，第一声音检测组件200a的第一输出端子205和第二声音检测组件200b的第二输出端子215相应地直接地彼此连接以产生麦克风200的组合的输出端子205。电压源280也跨越电阻器r1连接到组合的输出端子225并且经配置以向第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b中的每一个提供驱动电压。

第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b还相应地包含第一接地端子203和第二接地端子213。如图5a的实施方案中所示，第一接地端子203和第二接地端子213各自跨越电阻器r2连接到接地。在一些实施方案中，可以根据所属领域中已知的原理调节电阻器r1和r2的电阻以在组合的输出端子205处提供麦克风200的清晰的输出信号。在一些实施方案中，可以各自选择电阻器r2以补偿第一声音检测组件200a与第二声音检测组件200b之间的制造差异。因此，每个电阻器r2的电阻可以不同。在一些实施方案中，电阻器r1和电阻器r2中的一或两者可以包含可变电阻器。在一些实施方案中，可以省略电阻器r1和电阻器r2。

图5b说明可与麦克风200一起使用的有源电路的一个实例。如图所示，第一输出端子205和第二输出端子215可以各自独立地连接到有源加法电路220(如所属领域中已知)以产生组合的输出端子225和组合的输出信号。如图所示，第一输出端子205和第二输出端子215也可以各自独立地跨越电阻器r1连接到电压源280a、280b。第一接地端子203和第二接地端子213可以各自连接到接地。在一些实施方案中，电阻器r2(图5b中未示出)可以包含于每个声音检测组件200a、200b与接地之间，如图5a中所示且如上文所述。根据所属领域中已知的原理，可以改变在图5a和5b的示意图中所呈现的原理。在一些实施方案中，来自输出端子205和215的信号之间的差异可以通过从来自输出端子205和215的信号中的一个减去另一个来获取，以获取指示这些信号的加速度引发的分量的信号同时减少或消除这些信号的声音引发的分量。

图6a和6b相应地说明由声波250和物理加速度引起的隔膜202、212的变形所致的在图4和5中所示的双隔膜麦克风200的实施方案中的输出信号产生。如图所示且如下文所描述的，麦克风200经配置以产生指示所测量的声波的组合的输出信号同时消除或减少由麦克风200的加速度引起的输出信号的任何分量。

图6a说明由声波250引起的第一隔膜202和第二隔膜212的变形所致的在双膜麦克风200中的输出信号产生。在一些实施方案中，第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b无需是方向性的。也就是说，在一些实施方案中，第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b经配置以测量来自任何方向的声波250。因此，在图6a中所指示的声波250的任何方向性是仅出于实例的目的提供的，并且并不意图是限制性的。

在一些实施方案中，双隔膜麦克风200具有总高度h(如在第一隔膜202与第二隔膜212之间所测量的)，所述总高度h足够的小使得作用于每个隔膜202、212的声波的影响大致相同。也就是说，在一些实施方案中，麦克风200配置有总高度h，使得压力的改变基本上同等地(在时间和量值上)作用在第一隔膜202和第二隔膜212上。举例来说，在一些实施方案中，麦克风200具有小于5毫米、小于4毫米、小于3毫米、小于2毫米或小于1毫米的总高度h。所属领域的技术人员将理解，对于较小的高度h来说，声波250将引起第一隔膜202和第二隔膜212的基本上相等的变形。这一点对于低频率声音来说尤其成立，例如，波长远小于2毫米的声音。应注意，在一些实施方案中，麦克风200可能呈现较小的方向性增益差，这是因为高频声音的波束成形影响，但是对于频率小于20khz的声音来说图案基本上是单向的。举例来说，对于具有近似为2毫米的高度h的麦克风200来说，两个声音检测组件200a、200b之间的相位差可能像4khz声波的8.5度一样大。具有8.5度相位差的麦克风200的增益下降计算为约0.024db，这是非常轻微的。对于20khz的声音来说，相位差可能像42.4度一样大，造成约0.61db的增益下降，这同样是非常轻微的。

如图6a中所示，由于作用在每个隔膜202、212的外表面202a、212a上的声波250与体积206、216的内部压力之间的压力差，所以声波250可以引起隔膜202、212中的每一个朝向它们的相应的感测电极204、214向内变形。向内变形减小了每个隔膜202、212与它的相应的感测电极204、214之间的距离，使得每个声音检测组件200a、200b产生负输出信号。第一声音检测组件200a的输出信号经由第一输出端子205被传输到电子电路系统220以添加到第二声音检测组件200b的输出信号。因此，由声波250引起的麦克风200的组合的输出信号大体上等于由任一声音检测组件产生的输出信号的两倍(假定不存在加速度引发的分量)。虽然在图6a中没有具体地说明，但是每个隔膜202、212的同步向外变形将引起类似的组合的输出信号，虽然所述组合的输出信号具有相反的极性。

图6b描绘了图4到6a中所示的经受加速度的双隔膜麦克风200的实施方案，并且说明可如何配置麦克风200的实施方案以减少或消除由麦克风200的加速度引起的输出信号的分量。在图6b中，麦克风200示出为经受向下的加速度。然而，将了解，此处所描述的原理适用于麦克风200的具有任何向上或向下的分量的任何加速度。

麦克风200的主体包含通常的刚性材料，使得它在加速时基本上不变形。如上所述，第一感测电极204和第二感测电极214相应地安置在第一体积206和第二体积216内，并且可以稳固地附接到麦克风200的主体。感测电极204和214也通常足够刚性以便在加速时不变形。因此，随着麦克风200加速，主体201和211与感测电极204和214之间的空间关系保持恒定。然而，第一隔膜202和第二隔膜212是在加速时可变形的可变形膜。

举例来说，如图6b中所示，随着麦克风200的第一声音检测组件200a在向下方向上加速，第一隔膜202将并不以与麦克风200的剩余部分相同的速率向下移动，这引起隔膜202的初始的向外变形。向外变形增大了第一隔膜202与第一感测电极204之间的距离，产生了来自第一声音检测组件200a的正第一输出信号。

第二声音检测组件200b稳固地附接到第一声音检测组件200a，并且因此经受相等的加速度。然而，由于第二声音检测组件200b在与第一声音检测组件200a相反的方向上定向，所以加速度产生了相反的输出信号。举例来说，随着麦克风200的第二声音检测组件200b在向下方向上加速，第二隔膜212将并不以与麦克风200的剩余部分相同的速率向下移动，这引起隔膜212的初始向内变形。向内变形减小了第二隔膜212与第二感测电极214之间的距离，产生了来自第二声音检测组件200b的负第二输出信号。

在一些实施方案中，第一隔膜202和第二隔膜212可以由相同的可变形材料形成并且可以具有大体上类似的尺寸，使得它们在经受加速度的影响时将经受基本上相同的变形，虽然在相对于相应的感测电极204、214的相反的方向上。因此，在不存在入射声波的情况下，由第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b的加速度引起输出信号将基本上量值相等且极性相反。通过电子电路系统220对这些信号求和在组合的输出端子225处产生基本上没有由加速度引起的分量的组合的输出信号，使得组合的信号可以(在一些实施方案中)大体上等于零。

如前所述，麦克风200的实施方案可能对单纯地横向加速度不敏感。然而，这些原理适用于具有在向上或向下方向上的分量的任何加速度。

将理解，上文参考图6a和6b所论述的原理可以同时施加到麦克风200的实施方案，所述麦克风200经受物理加速度和因声波250所致的压力的改变两者。如参考图6a所论述，声波引起每个声音检测组件200a、200b产生基本上量值和极性相等的输出信号。由声音引起的输出信号的分量在本文中表示为s。如参考图6b所论述，麦克风200的加速度引起每个声音检测组件200a、200b产生基本上量值相等但是极性相反的信号。由第一声音检测组件200a产生的加速度引发的信号分量在本文中表示为a，并且由第二声音检测组件200b产生的加速度引发的信号在本文中表示为b。

因此，当麦克风200暴露于声波250和加速度两者时，由第一声音检测组件200a产生的输出信号output200a是声音引发的分量s和加速度引发的分量a的组合，使得：

output200a＝s+a。

(1)

类似地，第二声音检测组件200b的输出信号output200b是声音引发的分量s和加速度引发的分量b的组合，使得：

output200b＝s+b。

(2)

如上文所指出，因为第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b稳固地附接并且在相反方向上定向，所以每一个的加速度引发的输出信号将量值相等且极性相反，使得：

b＝-a。

(3)

当通过电子电路系统220对第一声音检测组件200a和第二声音检测组件200b的输出信号求和时，麦克风200的组合的输出output200通过下式给出：

output200＝output200a+output200b＝s+a+s+b＝s+a+s+(-a)＝2s。

(4)

由于两个声音检测组件200a、200b的相反定向，所以麦克风200的输出信号output200仅包含输出信号output200a和output200b的声音引发的分量s，并且基本上不含加速度引发的分量a或b的任一者，并且替代地与因声音所致的分量的两倍相等。

图7说明经配置以产生基本上不含由麦克风700的物理加速度引起的任何分量的输出信号的双隔膜麦克风700的实施方案。图7中所示的麦克风700类似于参考图4到6b所描述的麦克风200。举例来说，麦克风700包含在相反方向上定向的两个声音检测组件700a、700b。一般来说，第一声音检测组件700a的实施方案包含：附接到第一主体701的第一隔膜702，第一隔膜702和第一主体701限定至少部分地包封的第一体积706；以及安置于第一体积706内且与第一隔膜702间隔开的第一感测电极704。类似地，第二声音检测组件700b的实施方案包含：附接到第二主体711的第二隔膜712，第二隔膜712和第二主体711限定至少部分地包封的第二体积716；以及安置于第二体积716内且与第二隔膜712间隔开的第二感测电极714。这些个体组件中的每一个可以大体类似于上文所述的对应组件。

在图7中所示的实施方案中，相反地定向的第一声音检测组件700a和第二声音检测组件700b是横向对齐的。也就是说，第一体积706和第二体积716可以沿着一个轴基本上对齐，所述轴垂直于与任一隔膜702、712正交延伸的轴。在一些实施方案中，第一声音检测组件700a从第二声音检测组件700b横向偏移横向距离d，在垂直于每个隔膜702、712的中心延伸的轴之间测量的。在一些实施方案中，横向距离d足够小使得作用于每个隔膜702、712的空气压力的改变以及外壳引发的振动或加速度大致相同。也就是说，在一些实施方案中，麦克风700配置有在第一声音检测组件700a与第二声音检测组件700b之间的偏移横向距离d，使得压力的改变(在时间和量值上)基本上同等地作用在第一隔膜702和第二隔膜712上。举例来说，在一些实施方案中，麦克风700具有小于5毫米、小于4毫米、小于3毫米、小于2毫米或小于1毫米的横向偏移距离d。在一些实施方案中，距离d近似与声音检测组件700a、700b的隔膜702、712的直径相等。用于电子装置中的许多模拟或数字声音检测组件具有在约3毫米与10毫米之间的范围内的直径，其中4毫米的直径尤其常见。所属领域的技术人员将理解，对于较小的距离d来说，声波将引起第一隔膜702和第二隔膜712的基本上相等的变形。这一点对于低频率声音来说尤其成立，例如，波长小于2毫米的声音。在一些实施方案中，麦克风700可能呈现较小的方向性增益差，这是因为高频声音的波束成形影响，但是如上文所述，对于频率小于20khz的声音来说图案基本上是单向的。

在包含横向偏移距离d的麦克风700的一些实施方案中，第一隔膜702和第二隔膜712可以基本上沿着一个轴对齐，所述轴垂直于与任一隔膜702、712垂直延伸的轴。在一些实施方案中，第一感测电极704和第二感测电极714可以基本上沿着一个轴对齐，所述轴垂直于与任一隔膜702、712垂直延伸的轴。

如上所述，第一声音检测组件700a的第一输出端子705和第二声音检测组件700b的第二输出端子715电连接到电子电路系统720并且通过电子电路系统720求和。因此，根据上文参考图6a和6b所论述的原理，图7中所示的麦克风700的实施方案经配置以在输出端子705处产生基本上不含因加速度所致的任何分量的组合的输出信号。

图8说明集成到手持式装置870中的双隔膜麦克风800的实施方案。双隔膜麦克风800可以与上文所述的麦克风200或麦克风700类似地配置。根据本文中所揭示原理所配置的双隔膜麦克风800的实施方案可以有利地并入到测量声音且在使用期间很可能被移动的任何装置中。在一些实施方案中，麦克风800可以集成到如图所示的手持式装置870中。在一些实施方案中，手持式装置870可以是无线通信装置，例如，膝上型计算机、蜂窝式电话、智能手机、电子阅读器、平板计算机装置、游戏系统等。此类装置在使用期间通常是手持的，并且因此可能经受加速度。

在一些实施方案中，麦克风800安置于手持式装置870的外壳871内。因为外壳871可能限制声波到达隔膜的性能以及麦克风800的性能，所以外壳871可以包含一或多个孔口873，所述孔口873形成为延伸穿过外壳871的孔并且经配置以允许声波到达麦克风800的隔膜且使麦克风800的隔膜变形。可以根据特定的应用改变孔口873的位置、数量和尺寸。在一些实施例中，在本申请中所描述的每个孔口873为单个孔、多个孔或声音网格。图9到11说明在配置有孔口的外壳内的双隔膜麦克风的各种布置。

图9说明安置于具有两个孔口973a和973b的外壳971内的双隔膜麦克风900的实施方案。如图所示，麦克风900包含在相反方向上定向的第一声音检测组件900a和第二声音检测组件900b。麦克风900安置于具有两个孔口973a和973b的外壳971内。孔口973a和973b中的每一个可以包含延伸穿过外壳971且经配置以允许声波进入外壳971的一个孔、多个孔或声音网格。在图9的实施方案中，第一孔口973a安置在外壳971的第一侧上且经配置以允许声波到达麦克风900的第一隔膜902。第二孔口973b安置在外壳971的基本上与第一孔口973a相对的第二侧上。第二孔口973b经配置以允许声波到达麦克风900的第二隔膜912。

图10说明安置于单孔口外壳1071内的双膜麦克风1000的实施方案。孔口1073可经配置为延伸穿过外壳1071的侧表面的一个孔、多个孔或声音网格。在一些实施方案中，孔口1073位于与麦克风1000的第一膜1002和第二膜1012中的每一个的平面垂直的平面内。在一些实施方案中，孔口1073定位在外壳1071上，使得孔口1073与第一膜1002和第二膜1012中的每一个之间的距离基本上相等。在一些实施方案中，在其中空间要求或装置的其它内部组件阻止使用多孔口外壳或在多于单个侧面上具有孔口的外壳的情况下，可以使用单孔口外壳1071，例如，图10中所示的实施方案。在其它实施方案中，在其中传入声音的方向性重要的情况下，可以使用单孔口外壳1071。举例来说，在其中麦克风1000集成到手持式装置(例如，手机)中的实施方案中，定位朝向用户的嘴的单孔口1073可为所期望的。

图11说明安置于单孔口外壳1171内的双膜麦克风1100的另一实施方案。在一些实施方案中，麦克风1100可以安置于包含单个孔口1173的外壳1171内。单孔口1173可经配置为延伸穿过外壳1171且安置以便允许声波到达麦克风1100的一个隔膜(例如，第一隔膜1102)的一个孔、多个孔或声音网格。外壳1171可以基本上声音地隔离相对的隔膜，例如，第二隔膜1112。在此实施方案中，第一声音检测组件1100a经配置以产生因声音和加速度所致的信号，并且第二声音检测装置1100b将产生基本上仅由加速度所致的信号。当第一声音检测装置1100a和第二声音检测装置1100b的信号相加时，麦克风1100的组合的输出将基本上不含因如下加速度所致的任何分量。

如上所述，由声音引起的输出信号的分量在本文中表示为s。由第一声音检测组件1100a产生的加速度引发的信号分量可以在本文中表示为a，并且由第二声音检测组件1100b产生的加速度引发的信号分量在本文中表示为b。

因此，当麦克风1100安置于如图11中所示的暴露于声波和加速度两者的外壳1171的实施方案内时，由第一声音检测组件1100a产生的输出信号output200a是声音引发的分量s和加速度引发的分量a的组合，使得：

output200a＝s+a。

(5)

由于外壳1171声音地隔离隔膜1112，所以第二声音检测组件1100b的输出信号output200b仅包含加速度引发的分量b，使得：

output200b＝b。

(6)

如上文所指出，因为第一声音检测组件1100a和第二声音检测组件1100b稳固地附接并且在相反方向上定向，所以每一个的加速度引发的输出信号将量值相等且极性相反，使得：

b＝-a。

(7)

当通过电子电路系统1120对第一声音检测组件1100a和第二声音检测组件1100b的输出信号求和时，麦克风1100的组合的输出output200通过下式给出：

output200＝output200a+output200b＝s+a+b＝s+a+(-a)＝s。

(8)

由于两个声音检测组件1100a、1100b的相反定向，所以麦克风1100的输出信号output200仅包含声音引发的分量s，并且基本上不含加速度引发的分量a或b的任一者，并且替代地与通过第一声音检测组件1100a所测量的声音所致的分量相等。

所属领域的技术人员将理解，孔口的其它布置是可能的，并且在本发明的范围内。

图12是说明用于产生基本上不受记录装置的物理加速度或其它移动影响的输出信号的方法1200的流程图。在块1205处开始方法1200，其中从在第一方向上定向的第一声音检测装置中接收第一信号。第一信号可以包含由第一声音检测装置的所测量的声音和物理加速度两者所引起的分量。

在块1205处，从在基本上与第一方向相反的第二方向上定向的第二声音检测装置中接收第二信号。第二信号可以包含由第一声音检测装置的所测量的声音和物理加速度两者所引起的分量。第二接收到的信号通常由相同的所测量的声音和相同的物理加速度引起。

在块1215处，对第一信号和第二信号进行求和。在一些实施方案中，求和是通过简单地接合接收第一信号和第二信号的信号线实现的。在一些实施方案中，求和是使用有源求和电路实现的。在一些实施方案中，对第一信号和第二信号进行求和得到基本上不受记录装置的加速度或其它移动影响的组合的信号，这是因为第一声音检测装置和第二声音检测装置的相反的定向导致产生因加速度所致的基本上相等且相反的信号分量。当第一信号和第二信号相加在一起时，因加速度所致的分量彼此相消掉。

图13说明包含双隔膜麦克风的头戴式耳机的实施方案。头戴式耳机1370可以包含经配置以围绕用户的耳朵的一或多个声音外罩1371。一或多个扬声器1373可以包含在每个声音外罩1371内且经配置以输送声音到用户的耳朵。图13说明在头戴式耳机1370内在位置1300a、1300b和1300c处的麦克风的三个可能位置。定位在可能的麦克风位置1300a、1300b或1300c中的任一者处的麦克风可以如上文所述的配置以减少或消除任何加速度引发的输出信号分量。虽然在一些实施例中，在图13中示出了三个可能的麦克风位置1300a、1300b、1300c，但是头戴式耳机1370可不包含在三个位置1300a、1300b和1300c中的每一个处的麦克风。举例来说，头戴式耳机1370可以仅包含在位置1300a处的单个麦克风，或者头戴式耳机1370可以包含在位置1300a和位置1300c处的两个麦克风。在一些实施例中，头戴式耳机1370可以包含三个或大于三个麦克风，并且可以包含在头戴式耳机1370中或头戴式耳机1370上的任何其它位置处的麦克风。

在一些实施例中，头戴式耳机1370可以包含可以从声音外罩1371或头戴式耳机1370的另一组件中延伸的吊杆或其它结构1375，使得当使用头戴式耳机时定位在位置1300a处的麦克风可以通常定位在用户的嘴的前方，或在沿着用户的脸部的侧面的另一位置处。在一些实施例中，头戴式耳机1370可以包含定位在声音外罩1371外的位置1300b处的一或多个麦克风。在一些实施例中，头戴式耳机1370可以包含定位在声音外罩1371内的位置1300c处的一或多个麦克风。

如上文所述的双隔膜麦克风可以有利地并入到各种可穿戴装置中，例如，耳机、头戴式耳机、头戴耳机、助听器或其它可穿戴装置，以便减少用户的移动对可穿戴式装置所捕获或产生的音频信号的影响。

本文中所揭示的方法包括用于实现所描述方法的一或多个步骤或动作。在不脱离权利要求书的范围的情况下，方法步骤和/或动作可以彼此互换。换句话说，除非正在描述的方法的适当操作需要步骤或动作的特定次序，否则在不脱离权利要求书的范围的情况下可修改特定步骤和/或动作的次序和/或使用。

应注意如本文所使用的术语“附接”、“附接的”或词语“附接”的其它变体或类似词语可以指示间接连接或直接连接。举例来说，如果第一组件附接或稳固地安装到第二组件，那么第一组件可间接地连接到第二组件或者直接地连接到第二组件。如本文所使用，术语“多个”表示两个或大于两个。举例来说，多个组件指示两个或大于两个组件。

对于所属领域的技术人员而言本发明中所描述的实施方案的各种修改可以是显而易见的，并且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本文中所定义的一般原理可适用于其它实施方案。因此，权利要求书并不意图限于本文中所示的实施方案，而应符合与本发明、本文中所揭示的原理及新颖特征相一致的最广泛范围。另外，所属领域的技术人员将易于理解，例如“上部”和“下部”的相对术语有时用于易于描述图式，并且指示对应于在恰当地定向的页面上的图式的定向的相对位置，并且可能并不反映所实施的或在使用期间的特定组件的恰当定向。

在本说明书中在单独实施方案的情形下描述的某些特征也可在单个实施方案中组合地实施。相反地，在单个实施方案的情形下描述的各种特征也可分别在多个实施方案中实施或以任何合适的子组合来实施。此外，尽管上文可能将特征描述为以某些组合起作用且甚至最初因此而主张，但在一些情况下，可将来自所主张的组合的一或多个特征从组合中删除，且所主张的组合可涉及子组合或子组合的变化。

类似地，虽然在图式中按特定次序描绘操作，但所属领域的技术人员将容易认识到，此类操作不需要按所示的特定次序或按顺序次序执行，或应执行所有所说明的操作以获得所期望的结果。另外，图式可能以流程图形式示意性地描绘一个以上实例过程。然而，可将未描绘的其它操作并入于示意性地说明的实例过程中。举例来说，可在所说明的操作之前、之后、同时地或之间执行一或多个额外操作。在某些情况下，多重任务处理和并行处理可为有利的。此外，上文所描述的实施方案中的各种系统组件的分开不应被理解为在所有实施方案中要求此分开，且应理解，所描述的程序组件和系统一般可一起集成在单个软件产品中或封装到多个软件产品中。另外，其它实施方案在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，权利要求书中所叙述的动作可以不同次序来执行且仍实现所期望的结果。