具有背腔气压耦合和多个共振峰的压电语音加速度计的制作方法

文档序号:45159398发布日期:2026-04-07 20:53阅读:5来源:国知局

本公开整体涉及音频信号处理。例如,本公开的各方面涉及压电语音加速度计(va),该压电语音加速度计(va)可用于某些功能性,诸如基于感测声带的骨传导振动来实现骨传导麦克风(bcm)。


背景技术:

1、在一些示例中,当用户说话(例如,生成自身语音信号)时,用户的语音可沿着两个路径传播,包括声学路径和骨传导路径。声学麦克风可用于使用声学路径拾取基于声学路径的输入音频信号。基于声学路径的输入音频信号可包括用户的自身语音信号,并且可附加地包括来自外部或背景信号、噪声等的失真模式。骨传导麦克风(bcm)可用于使用骨传导路径来拾取基于骨传导路径的输入音频信号。基于骨传导路径的输入音频信号可包括在改进的信噪比(snr)下的用户的自身语音信号。例如,基于骨传导路径的输入音频信号可包括来自外部或背景信号、噪声等的较小和/或可忽略的贡献。

2、语音加速度计(va)是可用于基于感测由声带引起的骨传导振动来感测或检测人类言语(例如,用户语音)的设备。va还可被称为骨传导麦克风(bcm)和/或可用于实现bcm。va并未被设计成如同常规声学麦克风一般感测空气传导的声音。而是,va可被设计成感测由用户的声带引起并传播的骨传导和/或软组织传导的振动。为了感测此类骨传导或软组织传导的振动,va可与用户身体的某一部分耦合(例如,直接或间接地进行物理接触)。例如,va可直接放置在皮肤上,通常放置在头部或颈部上(或附近)。


技术实现思路

1、下文呈现了与本文所公开的一个或多个方面相关的简化
技术实现要素:
。因此,以下发明内容既不应被认为是与所有构想的方面相关的详尽纵览,也不应被认为标识与所有构想的方面相关的关键性或决定性元素或描绘与任何特定方面相关联的范围。相应地,以下概述在以下呈现的详细描述之前以简化形式呈现与关于本文所公开的机制的一个或多个方面相关的某些概念。

2、根据至少一个例示性示例,提供了一种用于检测多个频带内的骨传导声音的语音加速度计。该语音加速度计可包括:基板;多个感测元件,该多个感测元件与该多个频带相关联,其中该多个频带中的每个频带与该多个感测元件中对应的一个或多个感测元件相关联,该对应的一个或多个感测元件中的每个感测元件与相应频带内的相应共振频率相关联;和背腔,该背腔由该多个感测元件和该基板包围,其中该背腔的容积在该多个感测元件与该基板之间延伸,并且其中该多个感测元件中的每个相应感测元件被配置为响应于以下来振动:第一力,该第一力对应于耦合到该语音加速度计中的骨传导声波;和第二力,该第二力对应于该多个感测元件之间的背腔压力耦合,该背腔压力耦合基于该多个感测元件中的每个感测元件的相应振动。

3、在另一例示性示例中,提供了一种骨传导麦克风的装置。该装置可包括:多个感测元件,该多个感测元件与骨传导语音振动范围的多个频带相关联,该多个感测元件中的每个感测元件对应于该多个频带的相应频带并且与该相应频带内的共振频率相关联;和背腔,该背腔由该多个感测元件和该骨传导麦克风的基板包围,其中该多个感测元件中的每个相应感测元件被配置为响应于以下来振动:第一力,该第一力对应于耦合到该骨传导麦克风中的骨传导声波;和第二力,该第二力对应于该多个感测元件之间的背腔压力耦合,该背腔压力耦合基于该多个感测元件中的每个感测元件的相应振动。

4、上文已经相当广泛地概述了根据本公开的示例的特征和技术优点,以便可更好地理解下面的详细描述。下文将描述附加特征和优点。所公开的概念和具体示例可容易地被利用作为用于修改或设计用于实现本公开的相同目的的其他结构的基础。此类等效构造不脱离所附权利要求书的范围。本文所公开的概念的特性在其组织和操作方法两方面以及相关联的优势将因结合附图来考虑以下描述而被更好地理解。提供附图中的每个附图是出于例示和描述的目的,而不是作为权利要求的限制的定义。

5、虽然在本公开中通过对一些示例的例示来描述各方面,但本领域技术人员将理解,此类方面可在许多不同布置和场景中实现。本文所描述的技术可使用不同的平台类型、设备、系统、形状、大小和/或封装布置来实现。例如,一些方面可经由集成芯片示例或具体实施或其他基于非模块组件的设备(例如,终端用户设备、交通工具、通信设备、计算设备、工业装备、零售/购物设备、医疗设备和/或人工智能设备)来实现。各方面可在芯片级组件、模块化组件、非模块化组件、非芯片级组件、设备级组件和/或系统级组件中实现。纳入所描述的各方面和特征的设备可包括用于实现和实践所要求保护并描述的各方面的附加组件和特征。例如,无线信号的发送和接收可包括用于模拟和数字目的的一个或多个组件(例如,硬件组件,包括天线、射频(rf)链、功率放大器、调制器、缓冲器、处理器、交织器、加法器和/或求和器)。本文所描述的各方面旨在可在各种大小、形状和构成的各种各样的设备、组件、系统、分布式布置和/或终端用户设备中实践。

6、该发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征,其也不旨在孤立地用于确定所要求保护的主题的范围。本主题应当参考本专利的整个说明书的合适部分、任何或所有附图以及每项权利要求来理解。

7、基于附图和详细描述,与本文所公开的各方面相关联的其他目的和优势对于本领域的技术人员将是显而易见的。


技术特征:

1.一种用于检测多个频带内的骨传导声音的语音加速度计,所述语音加速度计包括:

2.根据权利要求1所述的语音加速度计,其中所述第二力是对应于所述背腔的所述容积的变化的压力。

3.根据权利要求2所述的语音加速度计,其中所述背腔的所述容积的所述变化基于所述多个感测元件响应于所述骨传导声波来振动。

4.根据权利要求2所述的语音加速度计,其中所述背腔的所述容积的所述变化与所述多个感测元件中的每个感测元件的有效面积和所述多个感测元件中的每个感测元件响应于所述骨传导声波的位移成比例。

5.根据权利要求2所述的语音加速度计,其中:

6.根据权利要求5所述的语音加速度计,其中所述第二力是与对应于所述背腔的所述容积和通过所述相应间隙的所述背腔气流的阻尼系数相关联的阻尼力。

7.根据权利要求1所述的语音加速度计,其中基于所述多个感测元件的相邻感测元件之间的相应间隔距离小于阈值,所述背腔由所述多个感测元件包围。

8.根据权利要求1所述的语音加速度计,其中所述多个感测元件之间的所述背腔压力耦合基于所述多个感测元件的相邻感测元件之间的相应间隔距离小于阈值。

9.根据权利要求8所述的语音加速度计,其中所述多个感测元件之间的所述背腔压力耦合基于跨所述多个感测元件的瞬时压差。

10.根据权利要求9所述的语音加速度计,其中所述瞬时压差是与所述背腔相关联的背腔压力和与所述语音加速度计的前腔相关联的前腔压力之间的压差。

11.根据权利要求10所述的语音加速度计,其中所述前腔与所述背腔相对定位,并且其中所述多个感测元件位于所述背腔与所述前腔之间。

12.根据权利要求10所述的语音加速度计,其中所述前腔压力是大气压力或静态压力中的一者或多者。

13.根据权利要求10所述的语音加速度计,其中所述背腔压力是对应于所述背腔的所述容积的变化的动态压力,并且其中所述背腔的所述容积的所述变化基于在所述背腔与所述前腔之间的所述多个感测元件的振荡。

14.根据权利要求1所述的语音加速度计,其中所述多个感测元件包括与所述背腔相关联的多个悬臂。

15.根据权利要求14所述的语音加速度计,其中所述多个悬臂是压电微机电系统(mems)悬臂。

16.根据权利要求14所述的语音加速度计,其中所述多个悬臂中的每个相应悬臂在第一远侧端部处耦合到所述基板并且从所述基板延伸到所述背腔的空容积中。

17.根据权利要求14所述的语音加速度计,其中所述多个悬臂被配置为实现用于检测所述多个频带内的骨传导声音的压电加速度计。

18.根据权利要求17所述的语音加速度计,其中所述多个频带中的每个相应频带与调谐至对应于每个相应频带的相应共振频率的一个或多个悬臂相关联。

19.根据权利要求1所述的语音加速度计,其中:

20.根据权利要求1所述的语音加速度计,其中所述多个感测元件中的每个相应感测元件包括:

21.根据权利要求20所述的语音加速度计,其中所述多个感测元件中的至少一个感测元件包括延伸穿过所述第一纵向面和所述第二纵向面的相应孔隙,所述相应孔隙包括所述背腔的所述容积内的第一开口和所述前腔的所述容积内的第二开口。

22.根据权利要求21所述的语音加速度计,其中所述多个感测元件之间的所述背腔压力耦合基于通过所述至少一个感测元件中的每个感测元件的所述相应孔隙的所述背腔与所述前腔之间的背腔气流。

23.根据权利要求22所述的语音加速度计,其中与所述至少一个感测元件中的每个感测元件相关联的相应阻尼系数至少部分地基于所述背腔气流。

24.根据权利要求1所述的语音加速度计,其中:

25.根据权利要求24所述的语音加速度计,其中所述布线配置的所述配置电容值基于具有不同相应共振频率的感测元件的特定子集以串联连接或并联连接方式连接。

26.根据权利要求24所述的语音加速度计,其中从具有不同相应共振频率的所述多个感测元件生成的所述组合信号包括针对单一asic的一个单端信号或一个差分信号。

27.一种骨传导麦克风的装置,所述装置包括:

28.根据权利要求27所述的装置,其中所述第二力是对应于所述背腔的容积的变化的压力。

29.根据权利要求28所述的装置,其中:

30.根据权利要求27所述的装置,其中所述第二力是与对应于所述背腔的容积和通过所述多个感测元件中的相应对相邻感测元件之间的多个间隙的背腔气流的阻尼系数相关联的阻尼力。


技术总结
提供了用于检测骨传导声音的系统和技术。一种语音加速度计可包括:基板;和多个感测元件,该多个感测元件与多个频带相关联。每个频带可与多个感测元件中具有频带内的相应共振频率的一个或多个感测元件相关联。语音加速度计可包括背腔,该背腔由多个感测元件和基板包围。多个感测元件中的每个相应感测元件可被配置为响应于对应于耦合到语音加速度计中的骨传导声波的第一力和对应于多个感测元件之间的背腔压力耦合的第二力来振动,背腔压力耦合基于多个感测元件中的每个感测元件的相应振动。

技术研发人员:S·薛,J·S·崔,R·J·利特雷尔
受保护的技术使用者:高通股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2026/4/6
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