[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

相關申請的交叉引用

本申請要求于2014年3月17日提交的美國專利申請No.14/216,686的優先權，其通過引用全文結合于此。

背景技術

除非這里另有表示，該部分中描述的材料對于本申請的權利要求來說不是現有技術，并且不因包括在該部分中而被承認是現有技術。

典型的微型機電系統(MEMS)擴音器包括柔性安裝的振動膜和剛性的背板，它們一起形成可變電容器。當聲壓力波入射在MEMS擴音器上時，振動膜相對于背板運動，導致可變電容器的電容上的變化。電容上的變化轉換成對應于聲壓力波的音頻信號。

發明內容

盡管，在典型的MEMS擴音器中，希望振動膜僅作為聲壓力波的結果相對于背板運動，但是，實際上，振動膜可能由于機械振動以及聲壓力波而相對于背板額外運動。結果，從電容上的變化轉換的音頻信號可能反映機械振動和聲壓力波二者，在音頻信號中導致不希望的噪聲。

所公開的是通過實現在音頻信號中取消機械振動而在音頻信號中最小化噪聲的系統、裝置和方法。

在一個方面中，公開一種設備，其可包括擴音器和集成電路。擴音器可包括第一振動膜，該第一振動膜設置為使第一振動膜響應于擴音器的環境中的聲壓力波相對于第一背板運動。第一振動膜還可設置為使第一振動膜也響應于擴音器的機械振動相對于第一背板運動。第一振動膜相對于第一背板的運動可導致第一振動膜和第一背板之間的第一電容變化。擴音器還可包括第二振動膜，第二振動膜基本上與擴音器的環境聲學隔離，從而第二振動膜響應于環境中的聲壓力波基本上不相對于第二背板運動。第二振動膜可響應于擴音器的機械振動相對于第二背板運動。第二振動膜相對于第二背板的運動可導致第二振動膜和第二背板之間的第二電容變化。集成電路可配置為根據第一電容變化和第二電容變化之差產生音頻信號。

在另一個方面中，公開一種擴音器，其可包括第一振動膜，該第一振動膜設置為使第一振動膜響應于擴音器的環境中的聲壓力波相對于第一背板運動。第一振動膜還可設置為使第一振動膜也響應于擴音器的機械振動相對于第一背板運動。第一振動膜相對于第一背板的運動可導致第一振動膜和第一背板之間的第一電容變化。擴音器還可包括第二振動膜，第二振動膜基本上與擴音器的環境聲學隔離，從而第二振動膜響應于環境中的聲壓力波基本上不相對于第二背板運動。第二振動膜可響應于擴音器的機械振動相對于第二背板運動。第二振動膜相對于第二背板的運動可導致第二振動膜和第二背板之間的第二電容變化。

在再一個方面中，公開一種方法，該方法可包括決定擴音器的第一振動膜和第一背板之間的第一電容變化。第一電容變化可根據第一振動膜相對于第一背板的運動決定。第一振動膜可響應于擴音器的環境中的聲壓力波和擴音器的機械振動二者相對于第一背板運動。該方法還可包括決定擴音器的第二振動膜和第二背板之間的第二電容變化。第二電容變化可根據第二振動膜相對于第二背板的運動決定。第二振動膜可響應于擴音器的環境中的聲壓力波基本上不相對于第二背板運動，但是第二振動膜可響應于擴音器的機械振動相對于第二背板運動。該方法還可包括根據第一電容變化和第二電容變化之差產生音頻信號。

在又一個方面中，公開了一種裝置，其可包括用于確定擴音器中第一振動膜和擴音器中第一背板之間的第一電容變化的機構，其中第一電容變化基于第一振動膜響應聲壓力波和機械振動相對于第一背板的運動。該裝置還可包括用于確定擴音器中第二振動膜和擴音器中第二背板之間的第二電容變化的機構，其中第二電容變化基于第二振動膜響應機械振動相對于第二背板的運動。該裝置還可包括用于根據第一電容變化和第二電容變化確定音頻信號的機構。

這些以及其它方面、優點和選擇性方案通過參考適當的附圖閱讀下面的具體實施方式對本領域的普通技術人員將變得明顯易懂。

附圖說明

圖1A示出了根據示例性實施例的可穿戴計算機系統。

圖1B示出了圖1A所示的可穿戴計算機裝置的替換圖。

圖1C示出了根據示例性實施例的另一可穿戴計算機系統。

圖1D示出了根據示例性實施例的另一可穿戴計算機系統。

圖1E至1G是由佩戴者佩戴的圖1D所示的可穿戴計算機系統的簡化圖。

圖2是根據示例性實施例的計算機裝置的簡化方塊圖。

圖3示出了典型的微型機電系統擴音器。

圖4A至4D示出了根據示例性實施例的示例性微型機電系統擴音器。

圖5是根據示例性實施例的微型機電系統擴音器的簡化方塊圖。

圖6是示出根據示例性實施例的方法的流程圖。