[發明專利]一種振動傳感器

在審

• 申請號: 202110677119.2
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113286213A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 鄧文俊;袁永帥;周文兵;黃雨佳
• 申請（專利權）人: 深圳市韶音科技有限公司
• 主分類號: H04R1/08
• 分類號: H04R1/08;H04R23/00
• 代理公司: 成都七星天知識產權代理有限公司 51253
• 代理人: 陳磊原

1.一種振動傳感器，其特征在于，所述振動傳感器包括：

殼體結構和聲學換能器，所述聲學換能器與所述殼體結構物理連接，其中，至少部分所述殼體結構與所述聲學換能器形成聲學腔體；

振動單元，將所述聲學腔體分隔為包含第一聲學腔體的多個聲學腔體，所述第一聲學腔體與所述聲學換能器聲學連通；所述振動單元包括至少一個彈性元件和質量元件，所述至少一個彈性元件和所述質量元件位于所述聲學腔體中，所述質量元件與所述殼體結構或所述聲學換能器通過所述至少一個彈性元件連接；

所述殼體結構被配置為基于外部振動信號產生振動，所述振動單元響應于所述殼體結構的振動使所述第一聲學腔體的體積改變，所述聲學換能器基于所述第一聲學腔體體積的改變產生電信號，其中，

所述至少一個彈性元件在第一方向上分布在所述質量元件相反的兩側，使得目標頻率范圍內，所述振動單元對所述第一方向上殼體結構振動的響應靈敏度高于所述振動單元對第二方向上殼體結構振動的響應靈敏度，所述第二方向垂直于所述第一方向。

2.根據權利要求1所述的振動傳感器，其特征在于，所述振動單元在所述第二方向上振動的諧振頻率與所述振動單元在所述第一方向上振動的諧振頻率的比值大于或等于2。

3.根據權利要求2所述的振動傳感器，其特征在于，所述振動單元對所述第二方向上殼體結構振動的響應靈敏度與所述振動單元與所述第一方向上殼體結構振動的響應靈敏度的差值為-20dB～-40dB。

4.根據權利要求1所述的振動傳感器，其特征在于，所述第一方向為所述質量元件的厚度方向，所述至少一個彈性元件的形心與所述質量元件的重心在第一方向上的距離不大于所述質量塊厚度的1/3。

5.根據權利要求4所述的振動傳感器，其特征在于，所述至少一個彈性元件的形心與所述質量元件的重心在第二方向上的距離不大于所述質量塊邊長或半徑的1/3。

6.根據權利要求1所述的振動傳感器，其特征在于，所述至少一個彈性元件包括第一彈性元件和第二彈性元件，所述第一彈性元件和所述第二彈性元件與所述聲學腔室對應的所述殼體結構或所述換能裝置連接；

所述第一彈性元件和所述第二彈性元件在所述第一方向上相對于所述質量元件呈近似對稱分布，其中，所述第一方向為所述質量元件的厚度方向，所述質量元件的上表面與所述第一彈性元件連接，所述質量元件的下表面與所述第二彈性元件連接。

7.根據權利要求6所述的振動傳感器，其特征在于，所述第一彈性元件和所述第二彈性元件的尺寸、形狀、材質、或厚度相同。

8.根據權利要求6所述的振動傳感器，其特征在于，所述第一彈性元件和所述第二彈性元件為膜狀結構，所述質量元件的上表面或下表面的尺寸小于所述第一彈性元件和所述第二彈性元件的尺寸。

9.根據權利要求8所述的振動傳感器，其特征在于，所述第一彈性元件、所述第二彈性元件、所述質量元件以及與所述聲學腔室對應的所述殼體結構或所述換能裝置之間具有間隙，所述間隙中具有用于調節所述振動傳感器的品質因子的填充物。

10.根據權利要求8所述的振動傳感器，其特征在于，所述第一彈性元件和與所述聲學腔室對應的所述殼體結構或所述換能裝置之間形成的聲學腔體的體積大于或等于所述第二彈性元件和與所述聲學腔室對應的所述殼體結構或所述換能裝置之間形成的第一聲學腔體的體積。

11.根據權利要求8所述的振動傳感器，其特征在于，所述質量元件的厚度為10um～1000um；所述第一彈性元件和所述第二彈性元件的厚度為0.1um～500um。

12.根據權利要求6所述的振動傳感器，其特征在于，所述第一彈性元件和所述第二彈性元件為柱狀結構，所述第一彈性元件和所述第二彈性元件分別沿著所述質量元件的厚度方向延伸并與所述殼體結構連接。