麦克风封装结构以及用于传递声音信号的终端的制作方法

1.本实用新型实施例涉及半导体技术领域，尤其涉及一种麦克风封装结构以及用于传递声音信号的终端。


背景技术：

2.手机、平板电脑以及智能穿戴等设备都可以是用于传递声音的终端，这些终端内部包括用于实现通话功能的麦克风封装结构。
3.麦克风封装结构的传递的声音信号的频率响应决定了通话质量的好坏。目前制备的麦克风封装结构在制备完成后，其整体结构的声阻范围很难调节，进而导致难以调节整个麦克风结构高频处的幅值响应。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种麦克风封装结构以及用于传递声音信号的终端，以实现对于麦克风封装结构的声阻范围以及高频处的幅值响应进行调节。
5.第一方面，本实用新型实施例提供了一种麦克风封装结构，其包括：壳体、导音通道、麦克风组件和声阻调节层，麦克风组件设置有进音孔；
6.导音通道的第一端与壳体的通孔连接，导音通道的第二端与进音孔连接；
7.声阻调节层位于导音通道的第一端与壳体的通孔之间；
8.声阻调节层的声阻值大于或等于160mks rayls，且小于或等于600mks rayls。
9.可选地，麦克风组件包括支撑板和微机电系统麦克风；
10.微机电系统麦克风位于支撑板的表面，微机电系统麦克风设置有进音孔；
11.进音孔位于微机电系统麦克风远离支撑板的一侧或者位于邻近支撑板的一侧。
12.可选地，声阻调节层包括网布。
13.可选地，壳体设置有n个通孔，n的取值为大于或等于1的整数。
14.可选地，麦克风封装结构还包括连接部和密封套，密封套设置有腔体，导音通道位于腔体内；
15.连接部设置有至少一个第一连接孔、中间腔体和第二连接孔，中间腔体用于连通第一连接孔和第二连接孔；
16.第一连接孔与通孔连接，腔体的第一端与第二连接孔连接，腔体的第二端与进音孔连接；
17.声阻调节层位于连接部和通孔之间。
18.可选地，腔体的截面面积小于中间腔体的截面面积。
19.可选地，连接部和壳体是一体结构或者连接部和密封套是一体结构。
20.可选地，麦克风封装结构还包括密封圈，密封圈位于声阻调节层和通孔以及连接部和密封套之间。
21.可选地，腔体内部容纳声音信号的容积小于或等于8立方毫米。
22.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种用于传递声音信号的终端，包括实现如第一方面中任一的麦克风封装结构。
23.本实施例提供的技术方案，通过将声阻调节层设置在导音通道的第一端与壳体的通孔之间，可以调节麦克风封装结构的谐振频率附近的幅值响应。其中，声阻调节层的声阻值大于或等于160mks rayls，且小于或等于600mks rayls，可以有效控制麦克风封装结构共振对整机频率响应的影响，使得频率响应曲线最大范围内接近声源信号的频率响应曲线，从而获取最优拾音效果。
附图说明
24.图1为本实用新型实施例提供的一种麦克风封装结构的结构示意图；
25.图2为图1示出的麦克风封装结构等效电路的结构示意图；
26.图3为本实用新型实施例提供的另一种麦克风封装结构的结构示意图；
27.图4为本实用新型实施例提供的又一种麦克封装结构轴测图的结构示意图；
28.图5为图4示出的麦克风封装结构的连接部的左侧视图；
29.图6为图4示出的麦克风封装结构的连接部的右侧视图；
30.图7为图4示出的麦克封装结构轴测图的俯视图的结构示意图；
31.图8为图4示出的麦克封装结构轴测图的正视图的结构示意图；
32.图9为本实用新型实施例提供的一种麦克风封装结构的频率响应曲线和现有麦克风封装结构的频率响应曲线的对比图。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
34.本实用新型实施例提供了一种麦克风封装结构，图1为本实用新型实施例提供的一种麦克风封装结构的结构示意图。如图1所示，该麦克风封装结构包括：壳体110、导音通道120、麦克风组件130和声阻调节层140，麦克风组件130设置有进音孔131；导音通道120的第一端与壳体110的通孔111连接，导音通道120的第二端与进音孔131连接；声阻调节层140位于导音通道120的第一端与壳体110的通孔111之间；声阻调节层140的声阻值大于或等于160mks rayls，且小于或等于600mks rayls。
35.具体地，麦克风封装结构包括：壳体110、导音通道120、麦克风组件130和声阻调节层140。其中，壳体110设置有通孔111，便于声音信号从壳体110外部进入壳体110内部。导音通道120指声音信号的传输路径，导音通道120的第一端与通孔111连接，声音信号通过壳体110的通孔111后，便沿着导音通道120从导音通道120的第一端传输到导音通道120的第二端。导音通道120的第二端与进音孔131连接，可以将导音通道120第二端输出过来的声音信号传输给进音孔131。当声音信号从进音孔131进入麦克风组件130后，麦克风组件130将传输过来的声音信号转换成对应的电学信号，使声音信号转换成携带声音信息的电信号进行传输。此外，在导音通道120的第一端与壳体110的通孔111之间设置的声阻调节层140，可以调节传输的声音信号在谐振频率附近的幅值响应。参见图9，曲线l1为没有设置声阻调节层
140的麦克风封装结构的频率响应曲线。曲线l2为声阻调节层140设置在导音通道120的第二端和麦克风组件130之间的麦克风封装结构的频率响应曲线。曲线l3为本实施例提供的声阻调节层140设置在导音通道120的第一端与壳体110的通孔111之间的麦克风封装结构的频率响应曲线。参见图9，曲线l1和曲线l2基本重合，曲线l3在共振频率f1附近的幅值响应与曲线l1和曲线l2在共振频率f1附近的幅值响应相差较大。可见，在导音通道120的第一端与壳体110的通孔111之间设置的声阻调节层140，可以调节传输的声音信号在谐振频率附近的幅值响应。
36.图2为图1示出的麦克风封装结构等效电路的结构示意图。参见图1和图2，声阻调节层140可以等效为电阻r，壳体110的通孔111可以等效为电感l，导音通道120可以等效为电容c，电压源为p。当调节声阻调节层140的声阻值变化时，麦克风封装结构的谐振频率及在谐振频率附近的幅值响应会发生变化。具体的，本实施例中，声阻调节层140的声阻值大于或等于160mks rayls，且小于或等于600mks rayls。声阻调节层140的声阻值太小，以至于小于160mks rayls时，麦克风封装结构在谐振频率附近的幅值响应太大，声阻调节层140的声阻值太大，以至于大于600mks rayls时，麦克风封装结构的噪声会增加。声阻调节层140的声阻值大于或等于160mks rayls，且小于或等于600mks rayls，可以有效控制麦克风封装结构对整机频率响应的影响，使得频率响应曲线最大范围内接近声源信号的频率响应曲线，从而获取最优拾音效果。
37.本实施例提供的技术方案，通过将声阻调节层140设置在导音通道120的第一端与壳体110的通孔111之间，可以实现通过选择声阻值不同的声阻调节层140可以调节麦克风封装结构的谐振频率附近的幅值响应。其中，声阻调节层140的声阻值大于或等于160mks rayls，且小于或等于600mks rayls，可以有效控制麦克风封装结构共振对整机频率响应的影响，使得频率响应曲线最大范围内接近声源信号的频率响应曲线，从而获取最优拾音效果。
38.下面具体介绍麦克风组件130的具体结构。图3为本实用新型实施例提供的另一种麦克风封装结构的结构示意图。参见图1和图3，麦克风组件130包括支撑板132和微机电系统麦克风133；微机电系统麦克风133位于支撑板132的表面，微机电系统麦克风133设置有进音孔131；进音孔131位于微机电系统麦克风133远离支撑板132的一侧或者位于邻近支撑板132的一侧。
39.需要说明的是，图1中进音孔131位于微机电系统麦克风133邻近支撑板132的一侧。图3中进音孔131位于微机电系统麦克风133远离支撑板132的一侧。
40.微机电系统麦克风133是基于微型机电系统技术制造的麦克风，是一个电容器集成在微硅晶片上。微机电系统麦克风133在不同温度下的性能都十分稳定，其敏感性不会受温度、振动、湿度和时间的影响。支撑板132可以选择印刷电路(pcb)板，与微机电系统麦克风133连接。具体地，微机电系统麦克风133设置于支撑板132的表面，支撑板132上设置有线路层与微机电系统麦克风133的电极信号输出端电连接，支撑板132可以将微机电系统麦克风133转换的携带声音信息的电信号进行处理或发送给其它与支撑板132连接的需要接收声音信息的设备及装置。其中，微机电系统麦克风133设置有进音孔131，声音信号从进音孔131进入微机电系统麦克风133，微机电系统麦克风133将声音信号转换为对应的电信号。
41.可选地，在上述技术方案的基础上，声阻调节层140包括网布。
42.其中，声音信号在传输时需要克服声阻调节层140的阻力为声阻调节层140的声阻。具体地，声阻调节层140可以为网布，并且该网布的网孔大小以及网孔的数目可以决定声阻调节层140的声阻值的大小。具体的，通过调节网布的网孔大小和网孔的数量来调节声音信号在穿过声阻调节层140的声阻。示例性的，在网孔数量不变的情况下，通过增大网布的网孔，可以减小网布的声阻，进而增加麦克风封装结构的谐振频率的幅值响应；通过减小网布的网孔，可以增大网布的声阻，进而减小麦克风封装结构的谐振频率的幅值响应。在网孔大小不变的情况下，通过增大网孔的数量，可以减小网布的声阻，进而增加麦克风封装结构的谐振频率的幅值响应；通过减小网孔的数量，可以增大网布的声阻，进而减小麦克风封装结构的谐振频率的幅值响应。由此可知，本实用新型的技术方案可以通过调节网布的网孔大小和数量，实现调节网布的声阻大小，进而调节麦克风封装结构的谐振频率的幅值响应。
43.下面具体介绍壳体110上的通孔111的数量对于麦克风封装结构的谐振频率的调节效果。
44.可选地，在上述技术方案的基础上，壳体110设置有n个通孔111，n的取值为大于或等于1的整数。
45.参见图2，通孔111等效为电感l。电感l、电容c和谐振频率f0满足如下关系式：
[0046][0047]
其中，电感l满足如下关系式：
[0048][0049]
其中，c为导音通道120的等效电容，ρ0为空气的密度，l为通孔111的长度，γ为通孔111孔口的补偿因子，a为通孔111孔口的半径，s为所有通孔111的总横截面积。
[0050]
参见式(1)和式(2)，壳体110设置的通孔111是获取声音信号的孔道，通过增加该通孔111的个数，可以增大入声的声音信号的有效面积s，进而增大麦克风封装结构的谐振频率。
[0051]
图4为本实用新型实施例提供的又一种麦克封装结构轴测图的结构示意图，图5为图4示出的麦克风封装结构的连接部的左侧视图，图6为图4示出的麦克风封装结构的连接部的右侧视图。需要说明的是，图4示出的麦克封装结的结构示意图中，仅仅示出了壳体110上的通孔，除去通孔111部分的壳体110并没有示出。参见图4、图5和图6，麦克风封装结构还包括连接部150和密封套160，密封套160设置有腔体，导音通道120位于腔体内；连接部150设置有至少一个第一连接孔151、中间腔体和第二连接孔152，中间腔体用于连通第一连接孔151和第二连接孔152；第一连接孔151与通孔111连接，腔体的第一端与第二连接孔152连接，腔体的第二端与进音孔131连接；声阻调节层位于连接部150和通孔111之间(未示出)。
[0052]
其中，麦克风封装结构还包括连接部150和密封套160。密封套160设置有腔体，导音通道120位于腔体内，腔体的容积与导音通道120所在的空间的容积相同。具体地，连接部150设置的至少一个第一连接孔151与通孔111连接，所有由通孔111入声的声音信号可以通过连接部150的第一连接孔151进入连接部150的中间腔体。连接部150的中间腔体可以连通连接部150的第一连接孔151和连接部150的第二连接孔152，进而与连接部150第二连接孔
152连接的密封套160的腔体的第一端，可以将连接部150中间腔体内的声音信号传送到密封套160的腔体内。密封套160的腔体的第二端与进音孔131连接，可以将密封套160的腔体内的声音信号传送进微机电系统麦克风133的进音孔131，便于将进音孔131传输过来的声音信号快速地转换成携带声音信息的电信号。此外，声阻调节层140位于连接部150和通孔111之间，可以调节麦克风封装结构的谐振频率附近的幅值响应。通过选择声阻值不同的声阻调节层140来调整麦克风封装结构可以传递的声音信号的频率响应，可以有效控制麦克风封装结构共振对整机频率响应的影响，使得频率响应曲线最大范围内接近声源信号的频率响应曲线，从而获取最优拾音效果。
[0053]
可选地，腔体的截面面积小于中间腔体的截面面积。
[0054]
导音通道120可以等效为电容c，电容c和密封套160的腔体内部容纳声音信号的容积v满足如下关系：
[0055][0056]
ρ0为空气的密度，v为密封套160的腔体内部容纳声音信号的容积，c0为声音信号在空气中的传播速度。
[0057]
密封套160的腔体的截面面积小于连接部150的中间腔体的截面面积，相对密封套160的腔体的截面面积等于连接部150的中间腔体的截面面积的技术方案，本实施例提供的技术方案降低了密封套160的腔体的容积。参见(1)和式(3)，密封套160的腔体的容积减小，可以增大麦克风封装结构的谐振频率。
[0058]
示例性的，图7为图4示出的麦克封装结构轴测图的俯视图的结构示意图，图8为图4示出的麦克封装结构轴测图的正视图的结构示意图。参见图7和图8，连接部150的中间腔体的宽度w大于密封套160的腔体的宽度w1，并且连接部150的中间腔体的高度h大于密封套160的腔体的高度h1，以实现连接部150的中间腔体的截面面积大于密封套160的腔体的截面面积。
[0059]
可选地，连接部150和壳体110是一体结构或者连接部150和密封套160是一体结构。
[0060]
其中，将连接部150和壳体110制作成一体结构或将连接部150和密封套160制作成一体结构，可以简化制作工艺流程，使对各个部件的安装更加快捷方便。
[0061]
可选地，麦克风封装结构还包括密封圈，密封圈位于声阻调节层140和通孔111以及连接部150和密封套160之间。
[0062]
其中，密封圈具有回弹性、稳定性、适当的机械强度、能保持精密的尺寸、不腐蚀接触面以及不污染介质的特点。将密封圈填充于声阻调节层140和通孔111以及连接部150和密封套160之间，可以提高麦克风封装结构各部件连接的密封效果。此外，密封圈具有多种材质，本实用新型采用密封泡棉作为密封圈的材料，由于密封泡棉具有隔音的效果，可以很好地防止连接部件的连接位置漏音。
[0063]
可选地，密封套160的腔体内部容纳声音信号的容积小于或等于8立方毫米。
[0064]
结合式(1)和式(3)，密封套160腔体内部容纳声音信号的容积越小，导音通道120等效的电容c值越小，进而麦克风封装结构的谐振频率越大。本实用新型的密封套160腔体内部容纳声音信号的容积小于或等于8立方毫米，有利于增大麦克风封装结构的谐振频率。
[0065]
本实用新型还提供了一种用于传递声音信号的终端，其包括上述实施例中任一的麦克风封装结构。用于传递声音信号的终端包括本适应新型任意实施例提供的麦克风封装结构，因此具有本实用新型实施例提供的麦克风封装结构地有益效果，此处不再赘述。
[0066]
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。