[發明專利]麥克風腔

在審

• 申請號: 201880071483.0
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN111527755A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: A·麥基;B·希克斯;D·M·蘇利萬;C·拉特克利夫
• 申請（專利權）人: 伯斯有限公司
• 主分類號: H04R1/00
• 分類號: H04R1/00;H04R1/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭振

本發明公開了一種裝置，該裝置包括限定孔的印刷線路板(PWB)。麥克風安裝在PWB上，使得孔向麥克風提供聲學路徑。聲學接口構件限定腔，該腔經由孔在聲學耦合到麥克風。位于印刷線路板和聲學接口構件之間的第一墊圈形成聲學密封件。包括外殼，并且第二墊圈設置在聲學接口構件和外殼之間以形成聲學密封件。聲室由密封體積限定，該密封體積從外殼的第一(底部/內部)表面向下延伸到麥克風和PWB之間的接合部。外殼限定孔，該孔在外殼外部的區域和聲室之間提供聲學路徑。聲室和外殼中的孔形成亥姆霍茲諧振器。

背景技術

本公開涉及麥克風腔的獨特設計，其可有助于減少風噪聲并且可有助 于將諧振頻率推到感興趣的頻帶(例如，話音/語音頻帶)之外。

圖1示出了用于微機電系統(MEMS)麥克風100的已知安裝布置， 如制造商所建議。麥克風100安裝(表面安裝焊接)到印刷線路板 (PWB)104的底表面102。PWB 104中設置有孔106以向麥克風100提 供聲學路徑。墊圈108被布置在PWB 104的頂表面與產品外殼110的底表 面之間以在兩者之間提供聲學密封件。外殼110通常為結合麥克風的產品 的硬塑料蓋。孔112設置在外殼110中，并且與PWB 104中的孔106對 準，以將聲學路徑延伸到麥克風100。

該配置存在若干問題。首先，由于PWB 104中和外殼110的孔的對 準，結果基本上是單個端口。存在由于被截留在該端口中的充當移動質量 塊的氣穴而可形成的諧振。這可為不可取的，尤其是如果諧振發生在使用 者所關注的頻率中。這在包含麥克風陣列的產品中可能特別成問題，因為 來自陣列中的每個麥克風的諧振可由于制造差異而相對于其他麥克風在相 位或頻率上偏移。這可導致可能難以預測的非常復雜的諧振問題。

圖1的布置呈現的第二個問題涉及風噪聲。基本上，這涉及沿著通向 麥克風100的開口處的表面存在的表面積的量。在沿著外殼110的頂部 (外)表面在孔112的開口處表面積非常小的情況下，在開口處將存在更 高的湍流，這是由沿著表面通過的風/空氣引起的，這將導致更多的風噪 聲。在包含麥克風陣列的產品中，該問題可能加劇，因為存在累積效應， 由于來自陣列中的每個麥克風的噪聲對總噪聲有貢獻。

為了解決/防止這些問題，制造商已定義了非常具體的尺寸設計約束。

發明內容

下文提及的所有示例和特征均可以任何技術上可能的方式組合。

在一個方面，一種裝置包括限定孔的印刷線路板(PWB)。麥克風安 裝在PWB上，使得孔向麥克風提供聲學路徑。該裝置還包括聲學接口構 件，該聲學接口構件限定經由PWB中的孔聲學耦合到麥克風的腔。第一 墊圈設置在印刷線路板和聲學接口構件之間以在兩者間形成聲學密封件。 該裝置包括外殼，并且第二墊圈設置在聲學接口構件和外殼之間以在兩者 間形成聲學密封件。聲室由密封體積限定，該密封體積從外殼的第一(底 部/內部)表面向下延伸到麥克風和PWB之間的接合部。外殼限定一個或 多個孔，該一個或多個孔在外殼外部的區域和聲室之間提供聲學路徑。聲 室和由外殼限定的一個或多個孔共同形成亥姆霍茲諧振器。

具體實施可包括以下特征中的一個特征、或它們的任何組合。

在一些具體實施中，腔包括一個或多個錐形壁，該一個或多個錐形壁被 布置為使得腔的橫截面積在聲學接口構件的第一表面處為最大值。聲學接口 構件的第一表面面向外殼，并且聲學接口構件的第二相對表面面向PWB。

在某些具體實施中，第二墊圈直接模制在聲學接口構件的第一表面上。

在一些情況下，聲學接口構件限定孔，該孔提供腔和由PWB限定的 孔之間的聲學路徑。

在某些情況下，腔包括一個或多個錐形壁，該一個或多個錐形壁被布 置成使得腔的橫截面積從聲學接口構件的第一表面處的最大面積減小到與 由聲學接口構件限定的孔的接合部處的最小面積。

在一些示例中，一個或多個錐形壁被布置成截頂多邊形錐體、截頂圓 形錐體、或截頂橢圓形錐體的形狀。