CN201134929Y - 低噪声接触振动压电式麦克风 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示一种低噪声接触振动压电式麦克风，系指包装盒在感测膜之处设有使感测膜可严密贴合振动的弯角部，或于弹簧与压电片接合处设有缓冲层，或兼具弯角部及缓冲层，以达到降低杂音的功效，而可供放置于鼻骨或喉咙，侦测说话声音的皮肤与骨胳的振动，作为语音通讯之用。且由于鼻骨振音较喉音更清晰，但振幅较小，对声音传导杂音更敏感，故本实用新型更可使传统压电麦克风小到可以放在鼻骨上(如配合眼镜)，以进行语音通讯。

Description

低噪声接触振动压电式麦克风

技术领域

本实用新型涉及一种低噪声接触振动压电式麦克风，系指可供放置于鼻骨或喉咙，作为语音通讯之用，尤指可应用于鼻骨，使鼻骨振音更清晰，且无声音传导的杂音的接触振动压电式麦克风。

背景技术

传统电容式陶瓷压电片，都是通过弹簧来传递振波到压电片，而把机械力转成电信号，譬如熟知的汽车振动式防盗系统，只要晃动车子，就会摇晃陶瓷压电片上的弹簧，造成振动电信号，只要摇动振幅超过界限，就会起动警报器。

近来市面上出现接触压电麦克风，无论直接或间接，仍是用传统电容式陶瓷压电片配合弹簧和放大电路，如图1所示，其包含有塑胶薄膜10、包装盒20、弹簧30、陶瓷压电片40、电极片50及放大电路60；塑胶薄膜10与包装盒20壳体系垂直向结合，而弹簧30、陶瓷压电片40及电极片50设于包装盒20内部；其中，弹簧30一边固定在塑胶薄膜10的中央凸点上，通过塑胶薄膜10去感测皮肤的声音振动，并通过弹簧30把振波传递到弹簧30的另一边，该弹簧30利用振波机械力敲打电容式陶瓷压电片40，而转成电信号，其中，由陶瓷压电片40的正端接出一电线401作为正信号线，而陶瓷压电片40的负端接至电极片50，再经由电极片50接出的电线501作为负信号线，该正、负信号线接至背后的放大电路60，而将信号放大再传送出去。

基本上，上述那些振动麦克风的制作原理都是相同的，即运用弹簧传递机械振动波，敲击陶瓷压电片，转成电信号，只是包装上不同。同时，上述振动麦克风主要是用于侦测喉咙振动的喉音，所以包装(体积)很大。而且，由于喉音振幅很大，信号噪声比(信噪比)要求不高，可以呈现不错的喉音。但是当把这种振动麦克风设置在鼻子，由于鼻子较小，语音振幅也较小，故上述振动压电麦克风就显得太大，且呈现某种程度的杂音，尤其因为包装盒20在与塑胶薄膜10接合处并无弯角或弧面的设计，故使塑胶薄膜10无法完全没入接触的皮肤，致使无法呈现正确的鼻音，及会有无法隔绝环境背景杂音的情形。

实用新型内容

根据上述技术发展的背景，本案设计人发现既然鼻音的清晰度与个人音质辨识度优于喉音，只要进行降低杂音的技巧，则振动陶瓷压电麦克风仍然可以用于呈现说话经过鼻骨传出来的原音；据此，本案设计人特别提出低噪声接触振动压电式麦克风，以排除上述振动压电麦克风设置在鼻子的缺点。又，这种设计既可应用于于鼻骨，当然更可应用于喉咙。

故本实用新型的低噪声接触振动压电式麦克风，其至少包含有感测膜、包装盒、弹簧、压电片、电极片及放大电路，感测膜与包装盒壳体结合，亦可为一体成型，且感测膜可为圆形或椭圆形等各种形状；而弹簧、压电片、电极片设于包装盒内部，且弹簧的二端分别固定在感测膜与压电片，电极片设于压电片与包装盒之间，且压电片与电极片贴合，又电极片由导电材料(譬如铜)制成，而包装盒底部的左右设有凸起的支柱，使电极片与包装盒底部间具有间隙；弹簧系将感测膜的振波敲打压电片，转成电信号，使压电片正端接设出一电线作为正信号线，而负端与电极片结合，且电极片另接设出一电线作为负信号线，该正、负信号线接至放大电路，而将信号放大及传送出去；其中，包装盒在与感测膜接合处可具弯角部以完全贴合皮肤使背景杂音无法从空气中敲动感测膜，或以弹簧与压电片之间另具有可消除弹簧横向振动的缓冲层来隔绝环境背景杂音，当然，弯角部与缓冲层兼设其功效更佳。

承上，放大电路可放在电极片和感测膜之间的包装盒空间，或放在电极片和包装盒底部之间，或放在包装盒的外面。而包装盒的外面可以有介面连接装置。该介面连接装置可为利于固定眼镜支撑架上而使麦克风贴合鼻梁的粘贴物。此外，具有缓冲层时，该弹簧的一端系固定在感测膜的中心区域，另一端则接触缓冲层和压电片。而缓冲层可以是具有缓冲弹性的薄片或粘着剂等。

因此，本实用新型的目的为隔绝杂音，而使低噪声接触振动压电式麦克风亦可应用在鼻子，主要可通过包装盒与感测膜接合处具弯角部，使感测膜可以完全贴合振动位置或没入皮肤之中，以免背景噪声通过感测膜传送进来。或可以弹簧与压电片之间增设缓冲层的方式为另一实施技术；缓冲层是用来袪除弹簧的横向振动，免得产生摩擦的沙沙杂音，影响音质。当然，弯角部与缓冲层兼设的实施方式更可增强完全杜绝杂音的效果。

附图说明

图1系公知的接触压电麦克风的平面结构实施例示意图。

图2系本实用新型的平面结构实施例示意图。(具有弯角部及缓冲层)

图3系本实用新型的另一平面结构实施例示意图。(具有弯角部)

【主要元件符号说明】

(公知设计)

10…塑胶薄膜       20…包装盒

30…弹簧

40…陶瓷压电片     401…电线

50…电极片         501…电线

60…放大电路

(本实用新型)

1…感测膜

2…包装盒          21…弯角部

211…弧面部        22…支柱

23…间隙           3…弹簧

4…缓冲层

5…压电片          51…电线

6…电极片          61…电线

7…放大电路        8…介面连接装置

具体实施方式

为使审查员对本实用新型有更进一步的了解，现以下列具体实施例加以说明。

首先如图2所示，本实用新型的“低噪声接触振动压电式麦克风”至少包含有感测膜1、包装盒2、弹簧3、缓冲层4、压电片5、电极片6及放大电路7。感测膜1与包装盒2壳体结合，且包装盒2在与感测膜1接合处具弯角部21；弹簧3、缓冲层4、压电片5及电极片6设于包装盒2内部，且弹簧3一端固定在感测膜2的中心区域，另端则依序接触缓冲层4和压电片5；电极片6设于压电片5与包装盒2之间，包装盒2底部的左右设有凸起的支柱22，使电极片6与包装盒2底部间具有间隙23；电极片6是由导电材料制成(如铜)，且压电片5贴在电极片6上。

其中，压电片5负责把振动转成电信号，压电片5于正端处接出一电线51作正信号线，而负端系与电极片6结合，而由电极片6另接出一电线61作压电片5的负信号线；正、负信号线接至放大电路7；据此，当弹簧3接收自感测膜1的振波敲打压电片5，而转成为电信号，经电线51及电线61将正、负信号传至放大电路7后放大及传送出去。

本实用新型主要运用降低杂音技巧和简化结构的技术，使得传统压电麦克风小到可以放在鼻骨上，可配合眼镜，进行语音通讯。其中，感测膜1和包装盒2可以一体成型制造，也可以分开制作，就是感测膜1可以用不同材料增加感测灵敏度，再将感测膜1粘在包装盒2上。感测膜1可为圆形或椭圆形等各种形状，只要可确保感测膜1完全没入接触的皮肤，而可隔绝环境背景杂音的形状均可。

而包装盒2在感测膜1接合处具有弯角部21，弯角部21亦可为弧面部211(如图3)，其作用是在感测膜1接触皮肤之后，能完全和皮肤密合而无任何空隙，让背景杂音无法从空气中敲动感测膜，另包装盒2的厚度不能太薄，免得无法隔绝环境背景杂音。

其中，弹簧3系负责把感测膜1所感测到的振动信号传递给压电片5，弹簧3的线性反应频率区域要在语音范围之内，即100Hz～20KHz。另外，在弹簧3和压电片5之间有缓冲层4，其目的是隔绝弹簧3和压电片5的振动传递杂音。因弹簧3如受到横向力量，导致弹簧3会左右振荡，这左右振荡虽然小，但当直向振荡信号够小的时候，这左右振动所产生的沙沙杂音就相当明显，尤其感测鼻骨语音振动信号的时候。

所谓直向振动是指振动从感测膜1延着弹簧3的方向敲打压电片5，横向振动就是垂直于直向振动的振动。设立的缓冲层4可以是有缓冲力量的薄膜，这薄膜要相当薄，免得明显降低直向振动，其主要目的是去除弹簧3任何的横向振动，使达到压电片5的振动皆为直向振动。缓冲层4也可以是粘着剂，铺上一层粘着剂，使得弹簧3不会左右自由振动，同时粘着剂本身也有缓冲能力，一举两得，降低横向振动的效果相当好。根据实验证实，没加上缓冲层4时，说话声中，常会夹杂着沙沙的声音，相当不自然。

又，压电片5系负责把振动转成电信号，作为后续信号放大之用。压电片5是贴在电极片6上，压电片5的正端接出一电线51，而电极片6用电线61接出来当作压电片5的负端信号线。正负信号线接到放大电路7，作信号变大的输出，一般都用双极型晶体管(BJT，BipolarJunctional Transistor)或结型场效应管(JFET，Junctional Field-EffectTransistor)当第一级放大器，之后才做最后的放大，成为声音。

再者，电极片6可架在包装盒2底部凸起的左右二支柱22上，使得电极片6和包装盒2之间具有间隙23，电极片6可以在间隙23中作些微的摆幅，以便压电片5有足够的灵敏度把直向振动转成电信号。

另外，放大电路7系可放在电极片6和感测膜1之间的包装盒2空间，或可放在电极片6和包装盒2底部之间，或为了使振动麦克风变小，可将放大电路7和包装盒2分开，以减少振动麦克风的厚度，而可放在包装盒2的外面。

此外，包装盒2的外面，可以有介面连接装置8，使得本实用新型可以和支持物结合(本实施例并未绘出)，放在头骨或喉咙，作为语音振动感测之用。这支持物可以是眼镜或任何产品。如支持物为眼镜时，介面连接装置8可为利于固定眼镜支撑架上而达麦克风贴合鼻梁的粘贴物。

承上所述，本实用新型的目的为隔绝杂音，而包装盒2在与感测膜1接合处具有弯角部21，或(及)弹簧3与压电片5之间具有消除横向振动的缓冲层4，都是为达隔绝杂音的功效；因此，本实用新型系可选择仅设弯角部21或仅设缓冲层4的选项，皆可具隔绝环境背景杂音的功能；当然，弯角部21与缓冲层4兼设，其功效更佳。而图2的实施例即以弯角部21与缓冲层4兼具的实施例。另图3系不具缓冲层4的实施例，其主要用于放在鼻骨上：其中的弯角部21为圆弧部211，以符合鼻子的人体工程学，而中间感测膜1薄约0.5mm，可以将弹簧3放在内面，而外面则放于鼻子上。感测膜1成圆弧状，目的是要紧贴鼻骨，感测膜1之外的墙壁相当厚，可以阻挡外界噪声进入。

综上所述，当知本实用新型的优点在于提供可放置于鼻骨或喉咙的可隔绝杂音的低噪声接触振动压电式麦克风，作为语音通讯之用，尤指可应用于鼻骨，使鼻骨振音更清晰，更无声音传导的杂音。因此，本实用新型应已具有实用性、新颖性与创造性，符合实用新型专利要件。但是以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围。即凡依本实用新型权利要求书范围所做的均等变化与修饰，皆为本实用新型专利范围所涵盖。

Claims (17)

1、一种低噪声接触振动压电式麦克风，其至少包含有感测膜、包装盒、弹簧、压电片、电极片及放大电路，感测膜与包装盒壳体结合，而弹簧、压电片、电极片设于包装盒内部，且弹簧的二端分别固定在感测膜与压电片，电极片设于压电片与包装盒之间；弹簧接收自感测膜的振波敲打压电片而转成为电信号，经由放大电路放大及传送出去；其特征在于：包装盒在与感测膜接合处具弯角部。

2、根据权利要求1所述的低噪声接触振动压电式麦克风，其特征在于，弹簧与压电片之间另具有可消除弹簧横向振动的缓冲层。

3、根据权利要求2所述的低噪声接触振动压电式麦克风，其特征在于，压电片于正端接设一电线作正信号线，而负端与电极片结合，电极片另接设一电线作负信号线，正、负信号线接至放大电路。

4、根据权利要求2所述的低噪声接触振动压电式麦克风，其特征在于，压电片贴合于电极片上。

5、根据权利要求2所述的低噪声接触振动压电式麦克风，其特征在于，电极片是由导电材料制成。

6、根据权利要求2所述的低噪声接触振动压电式麦克风，其特征在于，包装盒底部的左右设有凸起的支柱，使电极片与包装盒底部间具有间隙。

7、根据权利要求2所述的低噪声接触振动压电式麦克风，其特征在于，感测膜为圆形或椭圆形的形状。

8、根据权利要求2所述的低噪声接触振动压电式麦克风，其特征在于，感测膜和包装盒为一体成型。

9、根据权利要求2所述的低噪声接触振动压电式麦克风，其特征在于，包装盒的外面有介面连接装置。

10、根据权利要求9所述的低噪声接触振动压电式麦克风，其特征在于，介面连接装置为利于固定于眼镜支撑架上而使麦克风贴合鼻梁的粘贴物。

11、根据权利要求2所述的低噪声接触振动压电式麦克风，其特征在于，放大电路放在电极片和感测膜之间的包装盒空间。

12、根据权利要求2所述的低噪声接触振动压电式麦克风，其特征在于，放大电路放在电极片和包装盒底部之间。

13、根据权利要求2所述的低噪声接触振动压电式麦克风，其特征在于，放大电路放在包装盒的外面。

14、根据权利要求2所述的低噪声接触振动压电式麦克风，其特征在于，弹簧系将感测膜的振动传到压电片，弹簧的一端固定在感测膜的中心区域，另一端则接触缓冲层和压电片。

15、根据权利要求2所述的低噪声接触振动压电式麦克风，其特征在于，缓冲层为具有缓冲弹性的薄片。

16、根据权利要求2所述的低噪声接触振动压电式麦克风，其特征在于，缓冲层是粘着剂。

17、根据权利要求1所述的低噪声接触振动压电式麦克风，其特征在于，弯角部为弧面部。

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