[發(fā)明專利]具有雙換能器的傳聲器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810095130.2
• 申請日: 2008-02-13
• 公開（公告）號: CN101321406A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·Z·范哈爾特倫
• 申請（專利權(quán)）人: 聲揚(yáng)荷蘭有限公司
• 主分類號: H04R1/22
• 分類號: H04R1/22;H04R3/04;H04R31/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張雪梅;魏軍

相關(guān)申請的交叉引用

【0001】本申請要求于2007年2月13日提交的美國臨時(shí)申請No.60/889,740的權(quán)益。

技術(shù)領(lǐng)域

【0002】本發(fā)明總體上涉及傳聲器，并且更特別的，涉及一種具有雙電聲換能器的傳聲器。

背景技術(shù)

【0003】典型的例如用于傳聲器中的聲學(xué)換能器，包括柔性隔膜和與柔性隔膜基本平行的堅(jiān)硬背板。隔膜將聲學(xué)換能器分為前容積和后容積，并通過該背板構(gòu)成電容器。對于MEMS(微電機(jī)系統(tǒng))傳聲器，電壓發(fā)生器在背板上提供和維持電壓。MEMS傳聲器的例子可以在例如共同轉(zhuǎn)讓的美國公開的申請No.20040120540中找到，其結(jié)合于此用于參考。在傳統(tǒng)的駐極體電容傳聲器(ECM)的背板上不需要電壓發(fā)生器來維持電壓。在操作中，聲波撞擊隔膜使得隔膜根據(jù)由聲波施加的壓力而運(yùn)動。隔膜的運(yùn)動包括背板上電壓的波動，所述波動被放大器檢測為電信號。放大器將這些信號進(jìn)行放大，并將它們傳輸?shù)絺髀暺鲀?nèi)部和/或外部的其它電子部件上進(jìn)行處理。

【0004】對于MEMS傳聲器和傳統(tǒng)的駐極體電容傳聲器而言，挑戰(zhàn)在于改善信噪比。一種方法是這可以通過提供具有非常小的聲音阻抗值的傳聲器系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。但遺憾的是，低的聲音阻抗值將導(dǎo)致非常高的無阻尼峰值頻率。一般情況下，例如在助聽器中使用的傳聲器的峰值頻率對于最佳性能而言應(yīng)該在9到15kHz之間。9kHz下限由例如助聽器的應(yīng)用的帶寬要求來規(guī)定。大多數(shù)的助聽器需要高于6kHz的峰值頻率，且較高的峰值頻率是優(yōu)選的。但是高于15kHz的峰值頻率在存在超聲信號的情況下可能會導(dǎo)致傳聲器的過載。例如，25到40kHz的信號可能具有110dB?SPL(聲壓級)或更大的幅度，其可能使傳聲器過載。

【0005】因此，需要一種能克服上述峰值頻率問題和其它問題的傳聲器。特別是，需要一種提供改善的信噪比同時(shí)保持位于可接受的范圍內(nèi)的峰值頻率和/或幅度的傳聲器。

發(fā)明內(nèi)容

【0006】本發(fā)明涉及一種具有不匹配的電聲換能器的傳聲器。該傳聲器可以是傳統(tǒng)的ECM傳聲器，也可以是MEMS傳聲器。每一個(gè)不匹配的電聲換能器可以有自己選定的峰值頻率，以使得電聲換能器共同產(chǎn)生期望的合成峰值頻率。所述不匹配的電聲換能器可以有不同的封裝尺寸、前容積、后容積、和/或隔膜張力、厚度、長度、寬度、和/或直徑。在一些實(shí)施例中，傳聲器可以有用于電聲換能器的不同的背板充電和/或輸出信號放大配置。傳聲器是MEMS傳聲器時(shí)，由集成電路提供電壓產(chǎn)生和輸出信號放大，該集成電路可以安裝在其中一個(gè)電聲換能器的前容積內(nèi)，或者在其中一個(gè)電聲換能器附近。

【0007】一般地，一方面，本發(fā)明涉及傳聲器組件。該組件包括具有第一峰值頻率的第一電聲換能器，和電并聯(lián)于第一電聲換能器并具有第二峰值頻率的第二電聲換能器。該第二峰值頻率基本上區(qū)別于第一峰值頻率預(yù)定的最小量，以使得兩個(gè)峰值頻率為傳聲器產(chǎn)生期望的合成峰值頻率。

【0008】一般地，另一方面，本發(fā)明涉及一種傳聲器。該傳聲器包括具有第一峰值頻率的第一電聲換能器，和電并聯(lián)于第一電聲換能器并具有第二峰值頻率的第二電聲換能器。此外，該傳聲器還包括連接到第一和第二電聲換能器中的一個(gè)或多個(gè)的至少一個(gè)電壓發(fā)生器和連接到第一和第二電聲換能器中的一個(gè)或多個(gè)的至少一個(gè)放大器。該第二峰值頻率基本上區(qū)別于第一峰值頻率預(yù)定的最小量，使得兩個(gè)峰值頻率為傳聲器產(chǎn)生期望的合成峰值頻率。

【0009】一般地，另一方面，本發(fā)明還涉及一種裝配傳聲器的方法。該方法包括安裝具有第一峰值頻率的第一電聲換能器在基板上，并且將具有第二峰值頻率的第二電聲換能器安裝于基板上電并聯(lián)于第一電聲換能器。該第二峰值頻率基本上區(qū)別于第一峰值頻率預(yù)定的最小量，使得兩個(gè)峰值頻率為傳聲器組件產(chǎn)生期望的合成峰值頻率。

【0010】本發(fā)明的另一方面，提供了傳聲器組件，包括用于產(chǎn)生第一電輸出信號的第一電聲換能器，和用于產(chǎn)生第二電輸出信號的第二電聲換能器。該傳聲器組件進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)偏置電壓發(fā)生器，用于分別提供相反極性的第一和第二DC偏置電壓給所述第一和第二電聲換能器，以及放大器電連接到第一和第二電輸出信號以提供從第一和第二電輸出信號獲得的放大器輸出信號。優(yōu)選的，該一個(gè)或多個(gè)偏置電壓發(fā)生器和放大器集成在單個(gè)半導(dǎo)體基板上，例如亞微米CMOS集成電路，其還包括用于互連到第一和第二電聲換能器的一對輸入焊盤(inputpad)，以及用于傳送傳聲器組件輸出信號的輸出焊盤(output?pad)。