[發明專利]具有相互交叉的第一組梳齒和第二組梳齒的聲換能器

有效

• 申請號: 201210457114.X
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN103124389A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 許舒婷;阿爾方斯·德赫
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H04R9/06
• 分類號: H04R9/06;H04R9/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本文公開的涉及聲換能器，更具體的講，涉及具有交叉指型第一組梳齒和第二組梳齒的聲換能器、聲換能器陣列、能諧振激勵的聲換能器、聲音再現系統、用于操作聲換能器的方法以及用于制造聲換能器的方法。

背景技術

微型揚聲器為小型聲換能器，并且一些微型揚聲器可以使用半導體技術制造，使得微型揚聲器各個部分為半導體材料或者適合于面向半導體制造工藝的材料。微型揚聲器通常需要產生高空氣容積排量，以獲得顯著聲壓級。

對于微型揚聲器的膜致動，存在幾個選擇。一些微型揚聲器器件利用壓電致動器或者平行板式靜電致動器。另一個方法是使用在兩個平面中的靜電梳狀驅動結構（即，梳狀驅動結構的第一部分設置于第一平面中，梳狀驅動結構的第二部分設置于第二平面中）來垂直于平面致動膜。

合適數字微型揚聲器的設計面臨高頻率致動和低功率致動之間的折衷。可能在器件（即膜和彈簧）的機械設計中尋求這種折衷。正在努力設計快速（高諧振頻率）且同時足夠彈性（低諧振頻率）的致動器，以允許以低功率的高致動。

發明內容

本文公開的實施方式涉及聲換能器，在一些實施方式中，涉及具有相互交叉的第一組梳齒和第二組梳齒的聲換能器。本文公開的一些實施方式涉及聲換能器陣列。本文公開的一些實施方式涉及能諧振激勵的聲換能器。本文公開的一些實施方式涉及聲音再現系統。本文公開的一些實施方式涉及用于操作聲換能器的方法。本文公開的一些實施方式涉及用于制造聲換能器的方法。

根據本文公開的一個方面，聲換能器包括基板、本體、第一組梳齒和第二組梳齒。基板具有第一表面和第二表面，第一表面界定第一平面。此外，基板具有腔，腔具有內周緣，腔從第一表面延伸。本體具有外周緣。本體平行于第一平面且至少部分覆蓋腔。本體通過至少一個彈性鉸鏈連接至基板。第一組梳齒安裝至基板且連接至第一電連接件。第二組梳齒安裝至本體且延伸超過本體外周緣。第二組梳齒連接至與第一電連接件隔離的第二電連接件。第一組梳齒和第二組梳齒相互交叉且被配置為在與第一平面垂直的方向上產生驅動本體的靜電力。本體和所述至少一個彈性鉸鏈被配置為用于通過靜電力的諧振激勵或者近諧振激勵。

根據本文公開的另一個方面，聲換能器陣列包括具有第一表面和第二表面的基板，第一表面界定第一平面。各聲換能器包括具有外周緣的本體。本體平行于第一平面且至少部分阻斷基板中多個腔之一。各腔具有內周緣，并且本體通過至少一個彈性鉸鏈連接至基板。第一組梳齒安裝至基板，第一組梳齒連接至第一電連接件。第二組梳齒安裝至本體且延伸超過本體外周緣，第二組梳齒連接至與第一電連接件隔離的第二電連接件。第一組梳齒和第二組梳齒相互交叉，使得當本體運動時，第一組梳齒和第二組梳齒保持相對間距。第一組梳齒和第二組梳齒被配置為在與第一平面垂直的方向上產生靜電驅動力。本體和所述至少一個彈性鉸鏈被配置用于通過靜電力的諧振激勵或者近諧振激勵。聲換能器是數字方式單獨或者逐組可控的，使得聲換能器陣列的總聲音信號由各單獨聲音信號組成，所述單獨聲音信號由單獨或者逐組地控制的聲換能器產生。

根據本文公開的另一個方面，能諧振激勵的聲換能器包括基板、機械諧振器結構和交叉指型梳狀驅動器。基板具有第一表面和第二表面，第一表面界定第一平面。基板具有腔，腔具有內周緣。腔從第一表面和第二表面中的至少一個延伸。機械諧振器結構至少部分阻斷腔。機械諧振器結構通過至少一個彈性鉸鏈連接至基板且被配置為大體上在機械諧振器結構的諧振頻率處引起腔內流體移位。交叉指型梳狀驅動器設置在基板和機械諧振器結構之間的間隙處，且被配置為產生靜電力以引起機械諧振器結構諧振激勵或者近諧振激勵。

根據本文公開的另一個方面，聲音再現系統包括靜電聲換能器和控制器。靜電聲換能器包括膜結構和電極結構。控制器被配置為接收表示待再現聲音的輸入信號且產生針對靜電聲換能器的控制信號。控制器被配置為基于輸入信號產生調制信號，并且對具有大體上在靜電聲換能器的諧振頻率處頻率的載波信號進行振幅調制。