[发明专利]一种振动传感器

说明书

本说明书实施例公开了一种振动传感器，该振动传感器包括壳体结构和声学换能器，其中，至少部分所述壳体结构与声学换能器形成声学腔体；振动单元，将所述声学腔体分隔为包含第一声学腔体的多个声学腔体，第一声学腔体与所述声学换能器声学连通；振动单元包括至少一个弹性元件和质量元件，至少一个弹性元件和所述质量元件位于所述声学腔体中；至少一个弹性元件在第一方向上分布在所述质量元件相反的两侧，使得目标频率以下范围内，振动单元对第一方向上壳体结构振动的响应灵敏度高于振动单元对第二方向上壳体结构振动的响应灵敏度，第二方向垂直于第一方向。

技术领域

本说明书实施例涉及传感器领域，特别涉及一种振动传感器。

背景技术

振动传感器是一种将振动信号转换为电信号的能量转换器件。在一些情况下，振动传感器可以用作骨传导麦克风。在骨传导麦克风中，振动传感器可以检测人说话时的经皮肤传递的振动信号，将人皮肤传递来的振动信号转换为电信号，从而达到传声的效果。骨传导麦克风可以减少外界环境中通过空气传播的噪声对目标声源的干扰，达到更好的传声效果。振动传感器(例如，骨传导麦克风)在实际的应用场景中可能接收除目标声源之外的其他振动信号(例如，耳机中振动扬声器的振动信号、耳机的振动信号等)，从而影响振动传感器的传声效果。

基于上述问题，本说明书提供一种振动传感器，可以用来降低非目标振动信号的影响，从而提高振动传感器对目标振动信号的传声效果。

发明内容

本说明书实施例的一个方面提供一种振动传感器，包括：壳体结构和声学换能器，所述声学换能器与所述壳体结构物理连接，其中，至少部分所述壳体结构与所述声学换能器形成声学腔体；振动单元，将所述声学腔体分隔为包含第一声学腔体的多个声学腔体，所述第一声学腔体与所述声学换能器声学连通；所述振动单元包括至少一个弹性元件和质量元件，所述至少一个弹性元件和所述质量元件位于所述声学腔体中，所述质量元件与所述壳体结构或所述声学换能器通过所述至少一个弹性元件连接；所述壳体结构被配置为基于外部振动信号产生振动，所述振动单元响应于所述壳体结构的振动使所述第一声学腔体的体积改变，所述声学换能器基于所述第一声学腔体体积的改变产生电信号，其中，所述至少一个弹性元件在第一方向上分布在所述质量元件相反的两侧，使得目标频率范围内，所述振动单元对所述第一方向上壳体结构振动的响应灵敏度高于所述振动单元对第二方向上壳体结构振动的响应灵敏度，所述第二方向垂直于所述第一方向。

在一些实施例中，所述振动单元在所述第二方向上振动的谐振频率与所述振动单元在所述第一方向上振动的谐振频率的比值大于或等于2。

在一些实施例中，所述振动单元对所述第二方向上壳体结构振动的响应灵敏度与所述振动单元与所述第一方向上壳体结构振动的响应灵敏度的差值为-20dB～-40dB。

在一些实施例中，所述第一方向为所述质量元件的厚度方向，所述至少一个弹性元件的形心与所述质量元件的重心在第一方向上的距离不大于所述质量块厚度的1/3。

在一些实施例中，所述至少一个弹性元件的形心与所述质量元件的重心在第二方向上的距离不大于所述质量块边长或半径的1/3。

在一些实施例中，所述至少一个弹性元件包括第一弹性元件和第二弹性元件，所述第一弹性元件和所述第二弹性元件和与所述声学腔室对应的所述壳体结构或所述换能装置连接；所述第一弹性元件和所述第二弹性元件在所述第一方向上相对于所述质量元件呈近似对称分布，其中，所述第一方向为所述质量元件的厚度方向，所述质量元件的上表面与所述第一弹性元件连接，所述质量元件的下表面与所述第二弹性元件连接。

在一些实施例中，所述第一弹性元件和所述第二弹性元件的尺寸、形状、材质、或厚度相同。

在一些实施例中，所述第一弹性元件和所述第二弹性元件为膜状结构，所述质量元件的上表面或下表面的尺寸小于所述第一弹性元件和所述第二弹性元件的尺寸。