兩端硅麥克風的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種兩端硅麥克風。
【背景技術(shù)】
[0002]硅麥克風，又叫傳聲器，顧名思義就是感知聲音氣流變化，并將氣流變化轉(zhuǎn)化為與之對應的開關(guān)信號輸出的傳感器。目前傳統(tǒng)的傳聲器是由硅橡膠膜帶動磁控開關(guān)構(gòu)成，當有氣流流過硅橡膠膜時，硅橡膠膜發(fā)生震動，從而觸發(fā)磁控開關(guān)動作，由磁控開關(guān)輸出代表氣流變換的開關(guān)量信號，傳統(tǒng)傳聲器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，應用非常廣泛。傳統(tǒng)傳聲器的不足之處在于:體積大，靈敏度低，不適于在感應靈敏度要求較高的場合應用。
[0003]目前，傳聲器多被應用于在線傳聲領(lǐng)域，例如靠近嘴部的耳機線上。當使用者佩戴具有說話功能的耳機時，說話的氣流會傳遞到傳聲器附近，說話的氣流會驅(qū)動傳聲器的振膜振動，這樣傳聲器上的電信號就會跟隨聲音變化，從而起到感應聲音、轉(zhuǎn)化聲音信號、傳遞聲音信號的作用。對于使用者而言，不同的人有不同的習慣。例如，有的人喜歡吞低聲說話，只求對方能夠聽見，對于這樣的使用者，一般的傳聲器安裝到耳機線上都能滿足要求。而有的人則喜歡大聲說話，以對方能夠聽清楚、聽明白為目的，特別是在吵雜的環(huán)境下說話時更加明顯。這就要求傳聲器感知聲音的頻率范圍較寬、振幅較大，也就要求傳聲器需要產(chǎn)生更大范圍的感應信號，而這必須通過大聲向傳聲器喊話增大其內(nèi)部振膜振動幅度來實現(xiàn)。由于傳聲器在耳機上一般距離口部較近，大口說話導致較大氣流會促使傳聲器內(nèi)振膜的瞬間快速大幅度振動，這往往會導致振膜的破裂，也就導致傳聲失真，大大縮短了使用壽命。另外，傳統(tǒng)耳機用傳聲器是直接將普通傳聲器固定在耳機線上，不但連接不牢靠，而且沒有對聲音信號輸出控制部件，使用起來很不方便。
[0004]傳統(tǒng)娃麥克風一般具有三個輸入輸出端子，即電源正極端、電源負極端和信號輸出端。其中電源正極端和電源負極端用于外部向硅麥克風供電，以保證其正常工作。信號輸出端和電源負極端作為聲音電信號輸出端，向外輸出聲音電信號。眾所周知，電路輸出端越多，內(nèi)部線路必然越復雜，內(nèi)部線路增多不但容易產(chǎn)生相互干擾，而且極易引入外部干擾信號。因此，傳統(tǒng)娃麥克風的電路結(jié)構(gòu)較復雜，急需一種更簡潔的電路輸出結(jié)構(gòu)。
[0005]另外，在冬季使用時，由于室外溫度較低，人們說話的氣流會產(chǎn)生大量霧氣。由于傳動硅麥克風不具有防霧氣作用，這些霧氣進入麥克風后會附著在振動部件上，造成傳聲失真甚至失敗。如果在野外使用時，如果遇到雨天，由于傳統(tǒng)硅麥克風沒有防水結(jié)構(gòu)，雨水進入硅麥克風后會直接堵塞硅麥克，直接導致硅麥克風失效。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述不足提供一種結(jié)構(gòu)合理，體積小巧，靈敏度較高，且在受到高聲大氣流沖擊時不易破膜而造成傳聲失真，使用壽命長，具有防霧、防雨功能，只有兩個輸入輸出端子，抗干擾能力強，特別適合在冬季或雨天使用的一種兩端硅麥克風。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本兩端硅麥克風的結(jié)構(gòu)特點是:包括底層PCB板，底層PCB板中部焊接有MEMS傳感器和ASIC芯片，MEMS傳感器的輸出端通過信號線與ASIC芯片的輸入端對應電連接，ASIC芯片的輸出端通過輸出線與底層PCB板的輸出端子對應電連接，底層PCB板上固定粘貼有墊環(huán)，墊環(huán)上部固定粘貼有中層PCB板，中層PCB板上設(shè)有中層孔，中層孔內(nèi)固設(shè)有中部向外圓滑凸出的支撐網(wǎng)，中層孔外周的中層PCB板頂面和支撐網(wǎng)上固定覆蓋有細網(wǎng)布，中層PCB板頂面還固設(shè)有上層PCB板，上層PCB板中部設(shè)有與中層孔對應的上層孔，ASIC芯片的電源正極端電連接有正極線，ASIC芯片的電源負極端電連接有負極線，ASIC芯片的電源正極端和電源負極端之間之間并聯(lián)有抗擾電容，ASIC芯片的輸出端通過耦合電容與正極線電連接，耦合電容和抗擾電容間的正極線上串接有限流電阻。
[0008]本結(jié)構(gòu)的兩端娃麥克風是通過層疊式外凸隔離結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)結(jié)構(gòu)合理，體積小巧，靈敏度較高，且在受到高聲大氣流沖擊時不易破膜而造成傳聲失真，使用壽命長，具有防霧、防雨功能，只有兩個輸入輸出端子，抗干擾能力強，特別適合在冬季或雨天使用的。
[0009]層疊式外凸隔離結(jié)構(gòu)主要是指本實用新型的結(jié)構(gòu)是一層一層相互疊加在一起的多層結(jié)構(gòu)，總體而言主要分為底層結(jié)構(gòu)、中層結(jié)構(gòu)和上層結(jié)構(gòu)。其中，底層結(jié)構(gòu)是本實用新型的主要結(jié)構(gòu)，主要包括底層PCB板，安裝在底層PCB板上的MEMS傳感器、ASIC芯片及輸出端子等其他電路元件。在底層結(jié)構(gòu)中，MEMS傳感器又是其核心部件，MEMS傳感器的主要作用是感知周圍聲音信號，并將該聲音信號轉(zhuǎn)化為對應的電信號輸出。ASIC芯片的信號輸入端與MEMS傳感器的輸出端對應電連接，ASIC芯片將接收到的聲音電信號進行處理和放大，最后通過底層PCB板上的輸出端子輸出，這就是ASIC芯片的主要作用。中層結(jié)構(gòu)主要包括設(shè)置底層PCB板上的墊環(huán)和設(shè)置在墊環(huán)上的中層PCB板，底層PCB板、墊環(huán)和中層PCB板通過膠水固定粘貼在一起。因為墊環(huán)是個環(huán)形結(jié)構(gòu)，因此墊環(huán)固定支撐在底層PCB板和中層PCB板之間，這樣就在底層PCB板和中層PCB板之間構(gòu)成一個空腔，而該空腔就是盛裝MEMS傳感器和ASIC芯片的空間，該空間也是聲音進入MEMS傳感器的通道。
[0010]在本實用新型中，中層PCB板中部設(shè)有中層孔，中層孔的作用就是提供前述空腔與外界連接的通道或入口，使MEMS傳感器可以通過前述空腔、中層孔感知外部聲音。
[0011]中層結(jié)構(gòu)還包括固設(shè)在中層孔內(nèi)的支撐網(wǎng)，支撐網(wǎng)呈周邊與中層孔固接中部向外圓滑凸出的弧面狀。中層孔外周的中層PCB板頂面和支撐網(wǎng)外側(cè)固定覆蓋有細網(wǎng)布，細網(wǎng)布中的孔徑較小，具有良好的透氣、通聲作用。由于細網(wǎng)布孔徑較小，因此也具有較好的防水作用，常壓下的雨水或霧氣難以透過細網(wǎng)布進入前述空腔，極大保護了空腔中MEMS傳感器和ASIC芯片的安全性，使本實用新型具有了極好的防霧、防水功能。另外，支撐網(wǎng)和細網(wǎng)布都是呈中部外凸周邊與中層PCB板連接的弧面，因此利用水往低處流的特點，對于外來霧氣或雨水而言具有自動向外分流作用，因此不會造成霧氣或雨水的堆積，有效避免了霧氣或雨水的滲透。
[0012]在本實用新型中，上層結(jié)構(gòu)主要包括設(shè)置在中層PCB板頂面的上層PCB板，上層PCB板中部設(shè)有與中層孔對應的上層孔。設(shè)置上層PCB板的作用，就是將細網(wǎng)布邊部拉緊后固定在中層PCB板上，這樣細網(wǎng)布就能緊緊貼附在支撐網(wǎng)上，有效避免了細網(wǎng)布隨風擺動而產(chǎn)生的噪音，有助于提高拾音質(zhì)量。
[0013]ASIC芯片的電源正極端和電源負極端分別通過正極線和負極線與外部電源相連接，這樣ASIC芯片就可以正常工作。在ASIC芯片的電源正極端和電源負極端之間并聯(lián)有抗擾電容，其主要作用是消除直流電源對本實用新型感應聲音電信號的串聯(lián)擾動，使聲音信號更保真。在本實用新型中，ASIC芯片的信號輸出端通過耦合電容與正極線電連接，這樣可以將作為交流信號的聲音電信號通過耦合電容耦合到正極線上并通過正極線輸出。這樣，本實用新型就只有兩個輸出點，相對于傳統(tǒng)硅麥克風而言，輸出端更少，線路更少，受到的干擾也就更少，有助于提高聲音信號品質(zhì)。耦合電容和抗擾電容間的正極線上串接有限流電阻，限流電阻具有限制電路電流保護MEMS傳感器和ASIC芯片的作用。
[0014]作為改進，上層孔內(nèi)固設(shè)有支撐架。
[0015]在上層孔能設(shè)置支撐架，相當于在細網(wǎng)布外側(cè)設(shè)置了一個網(wǎng)狀保護層，這樣不但不影響聲音的傳遞，還可以起到防止細網(wǎng)布被刮蹭的作用，也即保護細網(wǎng)布的作用。
[0016]作為進一步改進，支撐架外側(cè)固定粘貼有防塵網(wǎng)。
[0017]為了防止氣流中的雜質(zhì)通過支撐架粘貼到細網(wǎng)布上造成堵塞，在支撐架外側(cè)粘貼有防塵網(wǎng)，設(shè)置防塵網(wǎng)后可以濾除雜質(zhì)，保證本兩端硅麥克風的靈敏度和壽命。
[0018]作為改進，所述中層孔為外端小內(nèi)端大的圓錐孔。
[0019]因為中層孔為內(nèi)端大外端小的圓錐孔，因此外部氣流進入本實用新型時，將先通過較小的外端孔然后再通過較大的內(nèi)端孔，最后才能進入本實用新型內(nèi)腔。在氣流從較小外端孔向較大內(nèi)端孔流動過程中，氣流流經(jīng)通道面積會逐漸變大，氣流會逐漸外擴。在氣流總量一定的前提下，流出圓錐孔的氣流速度會明顯低于進入圓錐孔的氣流速度，因此起到了降速作用，大大降低了對振膜的沖擊。同樣道理，當氣流從較大的圓錐孔內(nèi)端向較小的外端流動時，雖然流出圓錐孔的氣流速度很快，但是本實用新型內(nèi)部向外流動的氣流速度卻較低，保證了振膜的使用安全性。
[0020]作為改進，墊環(huán)外周環(huán)設(shè)有與輸出端子對應的金屬層，上層PCB板外側(cè)和中層PCB板上固設(shè)有通過金屬層與底層PCB板對應電連接的金屬接線盤。
[0021]在墊環(huán)上設(shè)置金屬層后，底層PCB板就可以將電信號通過金屬層向中層PCB板傳遞，起到了傳遞電信號的作用。上層PCB板外側(cè)和中層PCB板上固設(shè)有對應的金屬接線盤，金屬接線盤通過金屬層與底層PCB板的輸出端子對應電連接，這樣就相當于在上層PCB板也設(shè)置了一套輸出端子，也就可以在本實用新型的頂面和底面分別進行信號的輸出，極大方便了本實用新型的應用。
[0022]作為改進，中層孔是朝向墊環(huán)內(nèi)壁中部傾斜設(shè)置的斜孔。
[0023]在本實用新型中，中層孔是朝向墊環(huán)內(nèi)壁中部傾斜的斜孔，這樣就使中層孔具有了朝向墊環(huán)內(nèi)壁中部的傾斜導向作用。當說話者大聲說話時，強烈的氣流會在中層孔的導向作用下向墊環(huán)中部流動或者從墊環(huán)內(nèi)壁中部向外流動。這樣，氣流的流經(jīng)路徑就是:中層孔、墊環(huán)內(nèi)壁中部、MEMS傳感器，是一個彎曲的C形路徑。而傳統(tǒng)硅麥克風內(nèi)氣流的流通路徑是:中層孔、MEMS傳感器，是一個直接連通的直線路徑。因此，本實用新型的氣流路徑比傳統(tǒng)硅麥克風的氣流路徑更長，起到了緩和氣流強度的作用，使氣流不會對MEMS傳感器的振膜產(chǎn)生瞬間的大沖擊，因此不會撕裂振膜，有效保護了振膜，大大延長了使用壽命。由于進入本實用新型的氣流總量不變，因此振膜的振動幅度相同，產(chǎn)生的信號相同。
[0024]綜上所述，采用這種結(jié)構(gòu)的兩