[發明專利]用于機械振動噪聲消除的雙元件MEMS擴音器

有效

• 申請號: 201580022697.5
• 申請日: 2015-03-17
• 公開（公告）號: CN106256139B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: M.K.莫里希塔;J.董
• 申請（專利權）人: 谷歌公司
• 主分類號: H04R3/06
• 分類號: H04R3/06;H04R19/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 邵亞麗,王冉

1.一種用于產生音頻信號的設備，包括：

擴音器；以及

集成電路，

其中該擴音器包括第一振動膜，該第一振動膜設置為使得：(i)該第一振動膜響應于該擴音器的環境中的聲壓力波相對于第一背板運動，以及(ii)該第一振動膜也響應于該擴音器的機械振動相對于該第一背板運動，其中該第一振動膜相對于該第一背板的運動導致該第一振動膜和該第一背板之間的第一電容變化；

其中該擴音器還包括第二振動膜，該第二振動膜與該擴音器的環境基本上聲學隔離，使該第二振動膜基本上不響應于環境中的該聲壓力波相對于第二背板運動，其中該第二振動膜響應于該擴音器的機械振動相對于該第二背板運動，并且其中該第二振動膜相對于該第二背板的運動導致該第二振動膜和該第二背板之間的第二電容變化；

其中，該第一背板和該第二背板中的每一個被穿孔，并且該第二振動膜包括穿孔，該穿孔被設計為允許聲壓力波通過該第二振動膜，而不使得該第二振動膜相對于該第二背板移動；并且

其中該集成電路配置為根據該第一電容變化和該第二電容變化之差產生音頻信號。

2.如權利要求1所述的設備，其中：

該第一電容變化包括(i)根據該第一振動膜響應于該聲壓力波而相對于該第一背板的運動的聲電容變化，以及(ii)根據該第一振動膜響應于該機械振動而相對于該第一背板的運動的第一機械電容變化；

該第二電容變化包括根據該第二振動膜響應于該機械振動而相對于該第二背板的運動的第二機械電容變化；并且

該第一機械電容變化基本上等于該第二機械電容變化。

3.如權利要求1所述的設備，其中配置為根據該第一電容變化和該第二電容變化之間的差產生該音頻信號的該集成電路包括配置為如下的集成電路：

將該第一電容變化轉換成第一電壓信號，其中該第一電壓信號基于該聲壓力波和該機械振動二者；

將該第二電容變化轉換成第二電壓信號，其中該第二電壓信號基于該機械振動；以及

從該第一電壓信號減去該第二電壓信號以產生聲學信號。

4.如權利要求1所述的設備，其中該第一振動膜和該第二振動膜的每一個包括硅。

5.如權利要求1所述的設備，其中該第一背板和該第二背板的每一個包括硅。

6.如權利要求1所述的設備，還包括支撐結構，其中該第一振動膜和該第二振動膜的每一個柔性地安裝到該支撐結構。

7.如權利要求6所述的設備，其中該支撐結構包括硅。

8.如權利要求1所述的設備，還包括基板，其中：

至少該第一背板、該第一振動膜、該第二背板和該第二振動膜形成在該基板上；并且

該基板包括配置為接收該聲壓力波的開口。

9.如權利要求8所述的設備，還包括蓋子，該蓋子形成為(i)在該基板上，以及(ii)在至少該第一背板、該第一振動膜、該第二背板和該第二振動膜之外。

10.一種擴音器，包括：

第一振動膜，該第一振動膜設置為使得：(i)該第一振動膜響應于該擴音器的環境中的聲壓力波相對于第一背板運動，以及(ii)該第一振動膜也響應于該擴音器的機械振動相對于該第一背板運動，其中該第一振動膜相對于該第一背板的運動導致該第一振動膜和該第一背板之間的第一電容變化；以及

第二振動膜，該第二振動膜基本上與該擴音器的環境聲學隔離，從而該第二振動膜基本上不響應于環境中的該聲壓力波相對于第二背板運動，其中該第二振動膜響應于該擴音器的該機械振動相對于該第二背板運動，并且其中該第二振動膜相對于該第二背板的運動導致該第二振動膜和該第二背板之間的第二電容變化；

其中，該第一背板和該第二背板中的每一個被穿孔，并且該第二振動膜包括穿孔，該穿孔被設計為允許聲壓力波通過該第二振動膜，而不使得該第二振動膜相對于該第二背板移動。

11.如權利要求10所述的擴音器，其中該第一振動膜和該第二振動膜的每一個包括硅。

12.如權利要求10所述的擴音器，其中該第一剛性背板和該第二剛性背板的每一個包括硅。

13.如權利要求10所述的擴音器，還包括支撐結構，其中該第一振動膜和該第二振動膜的每一個柔性地安裝到該支撐結構。