设计为监控声学环境的集成式低功率系统的制作方法

本文中讨论的设备、系统和方法大致涉及集成的声学系统或传感器系统。更具体地，这些设备、系统和方法涉及集成在车辆车厢外部以供与车辆通信的集成式声学系统或传感器系统。

背景技术：

电子装置可具有至少一个声学换能器，以将电信号转换成声音或者反过来。诸如麦克风、扬声器、振铃器、蜂鸣器或其它装置之类的声学换能器(或类似传感器)放置在具有一个或多个小孔口的保护壳体中，所述小孔实现了声音的信号和接收。这些换能器可覆盖有声学膜，以帮助保护换能器免受周围环境中存在的颗粒和/或液体污染物的影响，而同时促进所期望的声学性能。为了保持换能器的声学性能，这些膜必须提供最小的声音衰减。由于声学性能要求，这些膜最终可能是相对易碎的。

本公开的目的是提供促进在要求的环境条件下这些膜的使用的改进。

技术实现要素：

根据一个示例(“示例1”)，一种声学设备包括声学膜；以及限定其中接纳声学膜的内部空间的保护壳体，保护壳体包括从保护壳体外侧延伸到保护壳体的内部空间的间接路径，以允许声能从保护壳体外侧进入内部空间和进入膜，并且构造为在300hz至5khz的频率范围内插入损耗为0.5db至20db。

根据相对于示例1的设备进一步的另一示例(“示例2”)，该设备还包括麦克风，麦克风与声学膜一起构造成感测声学信号，并且麦克风设置在内部空间内，并且其中，保护壳体限定了其中接纳麦克风和声学膜的内部空间，使得声学膜保护麦克风免于暴露于水。

根据相对于示例1至2中的任一个的设备进一步的另一示例(“示例3”)，保护壳体包括上保护壳体和下保护壳体，并且声学膜设置在上保护壳体与下保护壳体之间，并且麦克风设置在下保护壳体内，并且上保护壳体包括沿着外表面的一个或多个开口和与该一个或多个开口对准的一个或多个叶片，其中，所述一个或多个叶片构造为引导水喷雾离开膜。

根据相对于示例3的设备进一步的另一示例(“示例3”)，所述一个或多个叶片包括面向所述一个或多个开口的弯曲表面以及从所述弯曲表面延伸的、扩开所述一个或多个叶片的宽度的第二表面和第三表面。

根据相对于示例3至4中任一个的设备进一步的另一示例(“示例5”)，保护壳体包括保护结构，该保护结构是围绕保护壳体的外表面包裹和设置在保护壳体的内部空间中的至少一种，保护结构构造为增强风噪声和喷雾保护性能中的至少一项。

根据相对于示例1至5中任一个的设备进一步的另一示例(“示例6”)，上保护壳体和下保护壳体构造为接界(交界)，并且下保护壳体包括与上保护壳中的开口对齐的一个或多个下开口。

根据相对于示例6的设备进一步的另一示例(“示例7”)，所述一个或多个叶片的第一表面与下保护壳体的第一表面接界。

根据相对于示例7的设备进一步的另一示例(“示例8”)，一个或多个叶片界面的第一表面包括相对于第一表面凹入的凹入部分，并且第一表面构造为限制(约束)声学膜。

根据相对于示例8的设备进一步的另一示例(“示例19”)，下保护壳体的第一表面包括第一凹入部分和第二凹入部分，并且下保护壳体的第一凹入部分构造为限制一个或多个叶片的第一表面，而下保护壳体的第二凹入部分构造为限制声学膜。

根据相对于示例2至9中的任一个的设备进一步的另一示例(“示例10”)，麦克风是联接到设置在保护壳体内的柔性电路的微机电系统(mems)麦克风。

根据相对于示例10的设备进一步的另一示例(“示例11”)，保护壳体包括位于微机电系统(mems)麦克风与声学膜之间的声学间隙。

根据相对于示例1至11中任一个的设备进一步的另一示例(“示例12”)，保护壳体构造为在300hz至5khz的频率范围中具有0.5db至3db的插入损耗。

根据相对于示例2至12中任一个的设备进一步的另一示例(“示例13”)，保护壳体设置在车辆的车厢外部；并且麦克风构造为促进与车辆的相互作用。

根据一个示例(“示例14”)，一种形成声学设备的方法包括：形成保护壳体，保护壳体包括从保护壳体的外侧延伸到保护壳体的内部空间中的间接路径，以允许来自保护壳体的外侧的声能进入内部空间；并且在内部空间内设置声学膜。

根据相对于示例14的方法进一步的另一示例(“示例15”)，该方法还包括在保护壳体的内部空间内设置麦克风，其中，保护壳体限定麦克风和声学膜被接纳在其中的内部空间，使得声学膜保护麦克风免于暴露于水。

根据一个示例(“示例16”)，一种声学传递保护设备包括：声学膜；电子部件，其与声学膜一起构造成感测声学信号；以及围绕声学膜和电子部件设置的保护壳体，保护壳体和声学膜构造为在300hz至5khz的频率范围内具有0.5db至20db的插入损耗。

根据相对于示例1至16的设备进一步的另一示例(“示例17”)，保护壳体构造为符合以下至少一项：针对公路车辆的国际标准20653或国际标准16750-4。

根据相对于示例16的设备进一步的另一示例(“示例18”)，保护壳体包括一个或多个间接路径，间接路径构造为在水喷雾测试中保护膜和电子部件。

根据相对于示例18进一步的另一示例(“示例19”)，间接路径由设置在壳体中的一个或多个叶片形成，叶片构造成使环境元素偏转。

根据相对于示例9的设备进一步的另一示例(“示例20”)，保护壳体包括上保护壳体和下保护壳体，并且声学膜设置在上保护壳体与下保护壳体之间，并且麦克风设置在下保护壳体内。

根据一个示例(“示例21”)，一种声学设备包括声学膜；电子元件，其与声学膜一起构造成感测声学信号；以及限定内部空间的保护壳体，该内部空间中接纳有电子元件和声学膜，该保护壳体包括：一个或多个开口，其构造为将声能和环境元素传递到保护壳体中的内部空间，以及一个或多个叶片，叶片设置在保护壳体内并且在一个或多个开口与内部空间之间，并且构造为减少声学膜暴露于环境元素的直接、加压的冲击。

根据相对于示例3的设备进一步的另一示例(“示例22”)，一个或多个叶片中的每个包括直表面(线性表面)。

根据一个示例(“示例23”)，声学设备包括声学膜；以及限定了其中接纳声学膜的内部空间的保护壳体，该保护壳体包括从保护壳体的外侧延伸到保护壳体的内部空间中的间接路径，以允许声能从保护壳体外侧进入内部空间以及到膜上，并构造为在300hz至10khz的频率范围内具有0.5db至20db的插入损耗。

根据相对于示例23的设备进一步的另一示例(“示例24”)，保护壳体构造为在300hz至10khz的频率范围内具有0.5db至3db的插入损耗。

根据一个示例(示例“25”)，一种声学传递保护设备，包括：声学膜；电子部件，其与声学膜一起构造成感测声学信号；以及围绕声学膜和电子部件设置的保护壳体，保护壳体和声学膜构造为在300hz至10khz的频率范围内具有0.5db至20db的插入损耗。

附图说明

附图用于提供对本公开的进一步理解，并且包含在本说明书中且构成其一部分、示出实施例，并且与描述一起用于阐释本公开的各原理。

图1示出根据一实施例的、具有可能的传感器/麦克风位置的车辆。

图2示出根据一实施例的示例声学设备。

图3示出了据一实施例的另一示例声学设备的分解图。

图4a示出根据一实施例的保护壳体的上保护壳体的第一立体图。

图4b示出根据一实施例的、图4a中示出的上保护壳体的第二立体图。

图4c示出根据一实施例的、在图4a-4b中示出的上保护壳体的仰视图。

图4d示出具有带有线性表面(直表面)的叶片的上保护壳体的示例性实施例。

图5a示出根据一实施例的下保护壳体的第一立体图。

图5b示出根据一实施例的、图5a中示出的下保护壳体的第二立体图。

图5c示出根据一实施例的、在图5a-5b中示出的下保护壳体的仰视图。

图6a示出根据一实施例的示例声学设备的侧视图。

图6b示出根据一实施例的、图6a中示出的声学设备的部分剖视图。

图6c示出根据一实施例的、在图6a-6b中示出的声学设备的水平剖视图。

具体实施方式

本领域的技术人员将容易理解，本公开的各个方面可通过任何数量的方法和构造为执行预期功能的设备来实现。还应注意的是，本文中参考的附图不一定是按比例绘制，而有可能放大以说明本公开的各个方面，并且就此而言，附图不应理解为限制性的。

本公开的各方面涉及保护壳体，保护壳体暴露于更侵蚀性的环境条件，诸如在极端天气条件下或者在其它情况下可能遇到的、车辆外部所经历的那些环境条件。可以提供壳体以保护传感器、声学换能器、麦克风或其它电子元件。传感器、声学换能器、麦克风或其它电子元件可以与保护壳体分开制造，并分别添加到壳体中。传感器或声学换能器可提供各种功能，诸如与车载电子器件通信。例如，当所有者或其他个人在车辆外部时，所有者或其他个人可能希望向车辆发出语音指令或提示。这可以包括指令或提示车辆锁定、启动或执行另一功能。此外，传感器或声学换能器还可感测车辆外部的其他声音(例如，紧急车辆警报声、对向交通)。

在传感器或声学换能器设置在车辆外部或以其他方式暴露于元素的情况下，传感器或声学换能器需要保护，免受各种环境因素的影响，包括高速雨水和雾化的水颗粒、碎屑和其它元素。在本公开中解决的保护壳体(或声学麦克风设备)的各种示例总地涉及及在不使所获取的声学信号或压力不可接受地劣化的情况下保护免于车辆外部元素。对于车辆使用，传感器或声学换能器组件可能需要符合要求，或者可能仅期望这些组件符合某些国际标准(例如，国际标准(iso)20653：道路车辆–防护程度(ip代码)–保护电气设备防异物、水和通道(接触)；第2版(2013)以及iso16750-4：气候负荷；第3版(2010)(internationalstandard(iso)20653:roadvehicles–degreesofprotection(ipcode)–protectionofelectricalequipmentagainstforeignobjects,water,andaccess；2^ndedition(2013)andiso16750-4:climaticloads；3^rdedition(2010))或基于国家的标准。iso20653描述了不同程度的防护措施，以防止异物/通道/接触以及防水(例如，ipx6k和ipx9k测试)。iso16750-4描述了潜在的环境压力，并规定了测试(例如，热循环测试iec600682-14)以及针对道路车辆的电子部件的特定安装位置的要求，以保护电子部件免受气候负荷的影响。

图1示出了根据一实施例的、具有可能的传感器/麦克风位置102a-e的车辆100。如图1所示，传感器或声学换能器可设置在车辆100外部的多个传感器/麦克风位置102a-e处。车辆100可以在传感器/麦克风位置102a-e中的一个位置处包括单个传感器或声学换能器，或者车辆100可包括在传感器/麦克风位置102a-e处包括多个传感器或声学换能器或是传感器或声学换能器的阵列。如图所示，传感器/麦克风位置102a-e可包括车辆外部的部分，包括诸如风挡雨刮器舱、侧后视镜、保险杠、轮舱之类的位置，以及其它未明确示出的位置。

此外，传感器或声学换能器可设置在车辆100外部的除了所示的传感器/麦克风位置102a-e之外的位置。传感器或声学换能器可设置在壳体内，壳体设置在车辆100的外部部分内或车辆100的可能暴露于各元素的一部分内。壳体(未示出)可设置成使得壳体的外表面是齐平的或与车辆100的外表面或其它表面齐平。

图2是示出声学设备200的示意图，其说明了各种本发明的原理。如图所示，声学设备200包括壳体202，壳体202构造为封围、容纳和保护声学换能器或传感器208。声学设备200包括至少部分地设置在壳体202内部的叶片204，该叶片204形成环境空气到换能器或传感器208的流206的一个或多个间接路径。叶片204可包括在壳体202外部的部分，或者如图2所示，叶片204可以完全设置在壳体202内。叶片204和壳体202构造为保护声学换能器或传感器208免受环境因素(例如，风噪声、水颗粒、灰尘或碎屑)的影响，而没有声压或其它传感器信号的不可接受的劣化。

可以是壳体202的组成部分的叶片204形成用于环境元素的流206的间接路径。在某些情况下，由叶片204(和壳体202)形成的间接路径减少了元素通过撞击在膜和/或换能器或传感器208上而损害声学换能器或传感器208的功能的机会。叶片204(和壳体202)可构造为在水喷雾测试中保护声学换能器或传感器208，并允许声学信号激励声学换能器或传感器208而不会使声学信号显著劣化。可以改变或定制叶片204的材料以使其适应用途或位置(例如，在车辆外部)从而以增强或改善噪声性能。

如图2所示，壳体202和叶片204可具有提供间接路径的不同形状或布置。此外，壳体202可包括多个叶片204，如下文更详细描述的。此外，壳体202可以形成为多个部分，其中，单个叶片204或多个叶片204形成在壳体202的一个或多个部分中。

图2中示出的声学设备200提供为声学设备200的各种特征部的示例，并且尽管这些示出的特征的组合显然在本发明的范围内，但是该示例及其示意图并不意在暗示本文中提供的本发明的构思从较少的特征、附加的特征或替代的特征限制为图2中所示的那些特征中的一个或多个特征。例如，在各种实施例中，图2中所示的声学设备200的叶片204可包括如参照图3-图6描述的附加的叶片204。还应理解的是，相反的情况也是成立的。在图3-图6中示出的一个或多个部件可附加于或替代于图2中示出的部件来采用。例如，图2中示出的声学设备200的壳体202可结合图3-图6中示出的上保护壳体/下保护壳体来采用。在某些情况下，多层传感器可包含在上保护壳体/下保护壳内。

图3示出了根据一实施例的另一示例声学设备200的分解图。图3所示的声学设备200可以是声学麦克风设备。在其它情况下，声学设备可以是传感器设备、声学传感器设备或构造为保护设置在其中的部件的其它设备。如图3所示，设备200包括保护壳体300、302。如上文参照图2所述的，保护壳体300、302可以由单个部件形成，并且如图3所示，保护壳体300、302可由多个部件形成。

声学设备200还可以包括声学膜304和电子部件306(例如，麦克风、传感器)。电子部件306与声学膜304一起构造成以感测声学信号。保护壳体300、302构造为在水喷雾测试中保护膜304和电子部件306：(国际标准(iso)20653：道路车辆–防护程度(ip代码)–保护电气设备防异物、水和通道或其它基于国家的标准)。保护壳体300、302还构造为形成声学间隙，与膜304结合提供所需的学声性能(例如，在从300hz到5khz的频率范围内0.5db-20db的插入损耗)，如参照图6a-6c更详细讨论的。

在某些情况下，保护壳体300、302可包括上保护壳体300和下保护壳体302。如图3所示，声学膜304设置在上保护壳体300与下保护壳体302之间，并且可由下保护壳体302支撑。此外，电子部件306可以设置在下保护壳体302内，如参照图6a-图6c更详细讨论的。上保护壳体300和下保护壳体302构造为接界。

此外，电子部件306可以是联接到柔性电路310的微机电系统(mems)麦克风308，柔性电路310可设置在保护壳体300、302内。如图3所示，mems麦克风308相对于柔性电路310的垂直部分以水平定向设置。作为参考，术语“垂直”和“水平”是相对的术语，提供以定义某些特征(部)的相对定向。例如，在某些情况下，柔性电路310包括弯曲部，该弯曲部将柔性电路310的上部部分316相对于柔性电路310的其余部分定向成一角度(例如，90度)。柔性电路310的上部部分316平行于mems麦克风308。柔性电路310的弯曲部可以有利于电子部件306结构在下保护壳体302内的设置。在其它情况下，柔性电路310可以垂直定向，使得在柔性电路312的上部部分316中不存在弯曲部。

声学设备200可选地包括在下保护壳体302与电子部件306之间的垫圈314。在某些情况下，代替于或附加于垫圈314，电子部件306可以粘附到上保护壳体300或下保护壳体302。此外，上保护壳体300和/或下保护壳体302可以直接包覆模制在电子部件306上或电子部件306周围。垫圈314可以促进电子部件306的声学性能、有助于密封麦克风308免于水分进入、帮助防止振动或震动损坏麦克风308、或按需提供附加的或替代的功能。垫圈314可由硅酮(硅树脂)或其它类似的低硬度材料形成。此外，声学设备200可包括基部部分318，基部部分318围绕柔性电路310设置在麦克风308下方并附连到下保护壳体302。基部部分318可构造为帮助保护麦克风308免于各元素影响，如参照图6a-6c更详细讨论的那样。

图4a示出根据一实施例的保护壳体的上保护壳体的第一立体图。上保护壳体300可包括一个或多个叶片204a-d，其构造为形成一个或多个间接路径452(在图4c中示出并且参照图6c更详细地示出)，以允许声能信号到与声学膜相邻壳体中，而同时减少声学膜304暴露于环境元素(例如，风声、水颗粒、灰尘或碎屑)的直接的、加压的冲击，以保护设置在保护壳体300、302内的声学膜304和/或电子部件306(或传感器)。

如图4a所示，上保护壳体300包括四个叶片204a-d。在某些情况下，上保护壳体300包括不同数量的叶片，诸如一个、两个、三个、五个、六个、七个、八个或任何其它数量的叶片204a-d。叶片204a-d可以形成为上保护壳体300的一体部分，或者形成为单独的连接的部件。例如，叶片204a-d可以是联接至上保护壳体300的泡沫结构。此外，叶片204a-d可以部分或全部地设置在下保护壳体302内。在一些情况下，叶片204a-d的一部分可以与上保护壳体300一起设置，而叶片204a-d的其它部分可以与下保护壳体302一起设置。

如参考图6a-6c更详细地阐释的，上保护壳体300和下保护壳体302彼此联接以形成用于声学设备200的保护壳体300、302。例如，如图4a所示，上保护壳体300包括外表面420。下保护壳体302还包括对应的外表面546。叶片204a-d可以相对于(上)保护壳体的外表面420在内部朝向(上)保护壳体300的内部432延伸。在其中存在多个叶片204a-d的情况下，叶片204a-d可以围绕上保护壳体300的内部432周向设置。

由叶片204a-d形成的用于环境要素的间接路径452从外表面420延伸。上保护壳体300中的开口422a-d可以是间接路径452(由壳体300、302和叶片204a-d形成)的入口。开口422a-d的数量可以等于叶片204a-d的数量。此外，开口422a-d允许环境元素和声压波进入保护壳体300、302。在某些情况下，叶片204a-d与开口422a-d对准。叶片204a-d构造为将环境元素(例如，水喷雾)引导远离设置在保护壳体300、302内的膜304。叶片204a-d设置为防止环境元素(例如，水喷雾)直接撞击在膜304上。在某些情况下，开口422a-d是环境元素进入保护壳体300、302的唯一进入点。因此，环境元素(例如，水喷雾或雾化的水颗粒)在进入保护壳体300、302时直接接触叶片204a-d。因此，保护壳体300、302的各元件(例如，叶片204a-d、开口422a-d)形成供环境元素(例如，水喷雾)的间接路径452(在图4c中示出)，同时还保持声学信号的进入点以激励膜304和电子部件306，如下文更详细讨论的。

图4b是根据一实施例的、图4a中示出的上保护壳体302的第二立体图。在某些情况下，叶片204a-d可包括面向开口422a-d的弯曲表面424。在其它情况下，叶片204a-d可具有线性表面(直表面)(如图4d中的非限制性、示例性实施例中所示)，包括对角线或其它形状。此外，叶片204a-d还可包括第二表面426和第三表面428，第二表面和第三表面从弯曲表面424延伸，扩开叶片204a-d的宽度。为了易于说明，在叶片204a-d之一上示出了弯曲表面424以及第二表面426和第三表面428。在某些情况下，叶片204a-d可包括第四表面430，该第四表面430邻近上保护壳体300的内部432设置。

在其中一个或多个叶片204a-d包括多个叶片204a-d的情况下，在叶片204a-d之间存在间隙434a-d。附加地，并如图4b所示，间隙434a-d可以沿着外表面420与开口422a-d偏移开。间隙434a-d允许声学信号或压力信号到达膜304(膜304沿着保护壳体300、302的内部432设置)，而同时由于间隙434a-d与开口422a-d偏移开而保持用于环境元素的间接路径452(图4c中示出)。

图4c示出根据一实施例的、图4a-4b中示出的上保护壳体的仰视图。如上所述，膜304沿着保护壳体300、302的内部432设置。在某些情况下，膜304设置在叶片204a-d的第一表面436a-d上。在其它情况下，叶片204a-d可包括相对于第一表面436a-d(凹入)的凹入部分438a-d。为了促进膜304(图4a-c中未示出)的布置，膜304可设置在叶片204a-d的凹入部分438a-d上。因此，第一表面436a-d可限制膜304。第一表面436a-d和凹入部分438a-d可以附加地保护膜304免受环境因素(例如，风、水喷雾、颗粒其他污染物)或通过使膜304凹入并且不侧向暴露，还可以保护来自保护壳体300、302的意外损坏或撞击。

图4c示出了环境因素的流206的示例。保护壳体300、302限定内部空间(例如，图6b中所示的间隙660)，电子部件306(例如，麦克风、传感器)和膜、304被接纳在该内部空间中。膜304保护电子部件306(例如，麦克风、传感器)免于暴露于水。此外，保护壳体300、302包括从保护壳体的外侧延伸到保护壳体的内部空间中的间接路径452，用于声能信号从保护壳体的外侧到内部空间中和到膜304上。间接路径452构造为在iso20653水喷雾测试中保护膜304和电子部件306(例如，麦克风、传感器)，并允许声学信号激励膜304，而声学信号没有显著的劣化。

在某些情况下，由间接路径452形成的角度形成为允许大气压和声压进入保护壳体300、302中。此外，叶片204a-d的尺寸可以设定为产生间接路径452以允许大气和声压进入保护壳体300、302，而同时还保护膜304和电子部件306不受水和其他环境因素影响。

图5a示出根据一实施例的保护壳体的下保护壳体302的第一立体图。图4a至图4c中示出的上保护壳体300和图5a至图5c所示的下保护壳体302构造为接界(交界)。在某些情况下，上保护壳体300和下保护壳体302形成保护壳体300、302。

在某些情况下，下保护壳体302包括一个或多个下开口540a-d。下保护壳体302中的下开口540a-d可以与上保护壳体300中的开口422a-d对准。在组装时，开口422a-d、540a-d的组结合以限定保护壳体中的开口，保护壳体300、302通过将上保护壳300和下保护壳300集成而形成。

在某些情况下，下保护壳体302包括第一表面542。下保护壳体302包括垂直于下保护壳体302的第一表面542延伸并从其延伸的第一延伸部544a-d。延伸部544a-d构造为保护保护壳体300、302的内部元件(例如，膜304)。此外，延伸部544a-d为下保护壳体302的外表面546提供了通过下保护壳体302的外表面546的下开口540a-d。

叶片204a-d的第一表面436a-d可构造为与下保护壳体302的第一表面542接界。此外，下保护壳体302的第一表面542包括第一凹入部分548a-d和第二凹入部分550。在某些情况下，第一凹入部分548a-d与叶片204a-d互补。第一凹入部分548a-d限制叶片204a-d，并且可构造为促进上保护壳体300和下保护壳体302之间的集成。此外，类似于叶片204a-d的凹入部分438a-d，第二凹入部分550构造为限制膜304。叶片204a-d的凹入部分438a-d和第二凹入部分550可构造为通过部分地(或)围绕膜304的边缘来促进对膜304的保护。

图5b是根据一实施例的、图5a中所示的下保护壳体302的第二立体图。下保护壳体302包括第二延伸部552a-d。第二延伸部552a-d与第一延伸部544a-d相反地延伸。虽然示出了四个第一延伸部544a-d和第二延伸部552a-d，但是下保护壳体302可包括任意数量(例如，一个、两个、三个、五个、六个、七个、八个)和不相等数量的第一延伸部544a-d。第二延伸部552a-d是可选特征。在不存在第二延伸部552a-d的情况下，下保护壳体302可止于表面558处。

第二延伸部552a-d围绕下保护壳体302的第二表面556。如参照图6a-c更详细地讨论的，电子部件306可设置为邻近或接触下保护壳体302的第二表面556。在某些情况下，第二延伸部552a-d构造为保护电子部件306。此外，开口554可设置在下保护壳体302中。

图5c示出了根据一实施例的、图5a-b中示出的下保护壳体302的仰视图。开口554促进声学信号或压力信号的信号在沿着下保护壳体302的第一表面542设置的膜304与沿着下保护壳体302的第二表面556设置的电子部件306之间。

图6a示出了根据一个实施例的、处于组装状态中的声学设备200的侧视图。声学设备200包括保护壳体600。在某些情况下，保护壳体600可由上保护壳体300和下保护壳体302形成。上保护壳体300和下保护壳体302可以是一体的并由单件形成，或上保护壳体300和下保护壳体302可构造为集成并联接在一起的、独立的各部分。

图6b示出了根据一实施例的、图6a中示出的声学设备200部分剖视图。如图6b所示，声学设备200还包括膜304和电子部件306。在某些情况下，声学设备200可包括多个膜304和/或多个电子部件306。多个膜304可堆叠在彼此之上并联接在一起或粘附在一起。此外，多个电子部件306可在声学设备200内堆叠、平行设置或以阵列设置。在某些情况下，保护壳体600构造为在水喷雾测试中保护膜304和电子部件306。此外，如图6b所示，保护壳体60构造为在从300hz至5khz的频率范围内具有0.5db至20db的插入损耗。在某些情况下，保护壳体600在从300hz至5khz的频率范围内具有0.5db至3db或0.5db至6db的插入损耗。在某些情况下，保护壳体600在300hz至10khz的频率范围内具有0.5db至20db、0.5db至3db或0.5db至6db的插入损耗。作为一个示例，相较于不具有叶片204a-d的保护壳体600，发现了具有叶片204a-d的保护壳体600，在暴露于约15公里每小时的(“kph”)的风速时，在从300hz至5khz的频率范围内提供在0.5db至6db的插入损耗的范围内的风噪声保护。作为另一示例，相较于不具有叶片204a-d的保护壳体600，发现了具有叶片204a-d的保护壳体600在暴露于约15公里每小时的风速时，在从300hz至10khz的频率范围内提供在0.5db至6db的插入损耗的范围内的风噪声保护。在该示例测试中，保护壳体600直接放置在风洞外部。

在某些情况下，对于这些插入损耗，频率范围可以是300hz至3khz。在一些情况下，诸如其中麦克风可能难以处理高压(例如，被动衰减)的嘈杂环境中，可能期望高水平的衰减(例如，高至20db)。声学间隙660的尺寸可设定为在从300hz至5khz的频率范围内具有0.5db至20db的插入损耗。声学间隙660的尺寸也可确定为在从300hz至10khz的频率范围内具有0.5db至20db的插入损耗。因此，声学间隙660不会在听觉上降低膜304和电子部件306的声学性能。

如所参考的，电子部件可以是联接至柔性电路310的微机电系统(mems)麦克风308，该柔性电路310可设置在保护壳体300、302内。麦克风308(或其它电子部件，诸如传感器、声学换能器)可以在制造声学设备200之后集成到声学设备200中。例如，声学设备200的终端用户可在使用之前将麦克风308(或其它电子部件，诸如传感器、声学换能器)插入声学设备中。

声学间隙660可设置在mems麦克风308和声学膜304之间。在某些情况下，声学间隙660可在1mm至15mm之间，并且可包括在目标频率范围(例如，从300hz至5khz、从300hz至10khz等等)内具有0.5db至20db的插入损耗的体积(例如，0.8mm³至30mm³)。在某些情况下，声学间隙660的长度(和体积)可改型以适应某些情况或安装。可以通过延伸下保护壳体302的内部长度664来增加长度。例如，膜304可以粘合地固定、热焊接、激光焊接、超声焊接或以其它方式联接到下保护壳体302。此外，膜304之后的声学间隙660被密封。此外，声学设备200可包括设置在下保护壳体302与电子部件306之间的垫圈314。垫圈314和膜304可以使间隙660内的大气压力相等。在某些情况下，保护结构(例如，聚四氟乙烯(ptfe)、膨胀型聚四氟乙烯(eptfe)、织造纤维结构，诸如棉纤维、泡沫，诸如聚氨酯泡沫、聚酯织造材料、多孔金属或其它类似结构)可填充叶片204a-d之间的内部432。保护结构可构造为增强声学设备200的风噪声保护性能和/或喷雾保护性能。附加地或替代地，保护结构设置在内部432内，保护结构可围绕保护壳体600的外表面662包裹。例如，保护结构可以是围绕保护壳体600的外表面662包裹或接触外表面662的材料片。保护结构可构造为增强声学设备200的风噪声和/或喷雾保护性能。

在某些情况下，保护壳体600包括从保护壳体600的外表面662朝向保护壳体600的内部432延伸的间接路径452(图4c中示出)。附加地，如上文详细讨论的，壳体600可构造为在水喷雾测试中保护膜304和电子部件306，并允许声学信号激励声学膜304，而没有声学信号的显著劣化。在某些情况下，水喷雾测试(洒水测试)可以是iso20653ipx6k喷雾测试。使用直径为6.3mm的喷水嘴在距被测装置2.5-3.0米的距离处以75升/分钟的流率(流速)在约1000kpa的水压下持续3分钟进行该测试。此外，iso20653测试可以是iso20653ipx9k喷雾测试，该测试使用风扇喷嘴在距被测装置(其在5转/分钟旋转的转盘上)100至150mm的距离处以0度、30度、60度和90度的角度以15升/分钟的流率(流速)在约8000至10000kpa的水压下、在80摄氏度下对四个角度中的每个角度进行持续30秒的测试。

通过从处于压力下的雾化水颗粒中去除能量，同时允许间隙660保持在大气压下或接近大气压的条件下，壳体600还可保护免于环境元素。以此方式构造的壳体600，尤其是间接路径452可促进对膜304的保护而没有显著的声学信号劣化。

保护壳体600中的开口658a-b为间接路径以及环境元素和声学信号或信号提供进入保护壳体600的进入点。开口658a-b(由上保护壳体300中的开口422a-d和下保护壳体302中的与上保护壳体300中的开口422a-d对准的下开口540a-d形成)可以是由保护壳体600和叶片204a-d形成的间接路径452(图4c中示出)的进入点。

开口658a-b的数量可以等于叶片204a-d的数量。在某些情况下，叶片204a-d与开口658a-b对准。叶片204a-d构造为将环境元素(例如，风、水喷雾、颗粒或其它污染物)引导远离设置在保护壳体600内的膜304。叶片204a-d设置成防止环境元素(例如，水喷雾)直接撞击在膜304上。在某些情况下，开口658a-b是环境元素进入保护壳体600的唯一进入点。因此，环境元素(例如，风、水喷雾、颗粒或其它污染物)在进入保护壳体600时直接接触叶片204a-d。

图6c示出了根据一实施例的、图6a-b中示出的声学设备200的水平剖视图。如图6c所示，叶片204a-d形成用于环境元素和声学信号的流206的间接路径452。如上所述，在声学设备200中存在一个开口658a-d，从而将声学信号传输到声学设备200中。这也允许环境元素潜在地(可能地)流入声学设备200。叶片204a-d与开口658a-b对齐以形成用于环境元素和声学信号的流(动)206的间接路径452。叶片204a-d构造将环境元素(例如，水喷雾)引导远离设置在保护壳体600内的膜304。叶片204a-d设置为防止环境元素(例如，水喷雾)在膜304上的直接撞击(冲击)。

如上所述，下保护壳体302的第一凹入部分548a-d可限制(约束)叶片204a-d，并且可构造为促进上保护壳体300(图6c中未示出)与下保护壳体300之间的集成。下保护壳体302的表面542可以是用于围绕一个或多个叶片204a-d引导环境元素的流动表面。

在某些情况下，保护壳体600设置在如图1所示的车辆的车厢外部。保护壳体600可激光焊接、卡扣配合、超声焊接、粘附、表面安装或以其它方式联接至车辆。为了测试保护性外壳600的功效，可以利用水喷雾测试(例如，iso20653)。电子部件306构造为促进与车辆的相互作用。与车辆的相互作用可包括在听觉上进行通信而不使学声学信号显著劣化。声学信号通信可包括用户说话以指令自动驾驶车辆。当所有者或其他个人在车辆外部时，所有者或其他个人可能希望向车辆发出语音指令或提示。这可包括指令或提示车辆锁定、启动或执行另一功能。此外，电子部件306还可感测车辆外部的其它声音(例如，紧急车辆警报声、对向交通或其它声音)并相应地做出反应。

如在本文中使用的，术语“垫圈”及其衍生词应指当在两个表面之间压缩以形成密封时具有吸收或反射声波(声能)和振动波能量的特性的材料。垫圈可以以常规方式在换能器/mem麦克风与壳体表面之间使用，或在壳体内的各表面之间使用，以在声学上隔离和抑制选定区域中的振动。

本文讨论的保护壳体可以注射模制的。可硫化塑料，诸如硅酮或天然橡胶和热塑性塑料，例如聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯或聚酰胺以及优选的是热塑性弹性体，例如santoprene^tm、或hytrel^tm。所有这些塑料都可以用于所谓的嵌件模塑注射成型工艺中，该工艺具有明显的优点在于：可以在一个工作过程中将保护壳体注射模制到膜304。热塑性弹性体可以结合能够在嵌件模塑注射成型工艺中进行加工的特性以及在这样做时保持其弹性体特性的特性。此外，保护壳体可以由疏水材料或亲水材料形成，或可以包括疏水涂层或亲水涂层。亲水材料或涂层通过例如构造为允许水粘到叶片(由亲水材料形成或具有亲水涂层)使得水不会流入膜和流到膜上从而促进排水。疏水材料或涂层通过例如叶片(由疏水材料形成或具有亲水涂层)排斥水使得水不会流入膜和流到膜上而促进对水的排斥。疏水材料或亲水材料或疏水涂层或亲水涂层可以是含氟聚合物基的。

本文中讨论的膜可由多种材料形成。保护壳体(例如，声学间隙以及电子元件和膜的设置)构造为维持声学性能而没有声学信号显著的劣化或衰减。膜304可构造为保护防止风噪声和/或其它环境因素，其中，保护壳体300、302的设置促进更高的信噪比以及改善的声音质量。膜304可由含氟聚合物、ptfe、eptfe膜、尼龙、硅酮(硅树脂)、聚偏二氟乙烯(pvdf)膜或其任何组合或任何其它类似的材料形成。此外，膜304可具有疏油处理。例如，膜304可包括根据美国专利第5,376,441号进行疏油处理的、由戈尔及同仁公司(w.l.gore&associates,inc)制造的多孔eptfe膜。

以上已大致地和参考特定实施例地描述了本申请的发明。将会对本领域技术人员明了的是，在不偏离本公开的范围的情况下，可对各实施例进行各种改型和变型。因此，各实施例旨在覆盖本发明的改型和变型，只要它们落入所附权利要求及其等同的范围内。