一种光学麦克风

技术领域

本申请涉及麦克风技术领域，具体来说，涉及一种光学麦克风。

背景技术

压电麦克风利用声波振动压电膜片，压电膜片产生输出电压，实现声电能量转换。相比于电容式麦克风，压电麦克风拥有更好的防水、防尘、低功耗性能。

随着消费者对麦克风低功耗、高信噪比的要求越来越高，有必要提供一种待机功耗低且信噪比高的麦克风。

发明内容

针对相关技术中的问题，本申请提出了一种光学麦克风，具有待机功耗低和信噪比高的特点。

本申请的技术方案是这样实现的：

根据本申请的一个方面，提供了一种光学麦克风，包括：

压电换能器，用于接收声能、驱动所述压电换能器的压电复合振动层振动，并转换为压电信号；

控制电路，接收所述压电信号，当所述压电信号大于设定阈值时，发出启动信号；

光源，接收所述启动信号并发射光信号；

反射层，用于接收并反射所述光信号；

光检测器，接收经反射的所述光信号。

其中，当所述压电信号小于所述设定阈值时，所述控制电路停止发出所述启动信号。

其中，所述控制电路、所述光源、所述光检测器构成光电模块。

其中，所述光学麦克风还包括外壳和基板，所述外壳和所述基板构成收容腔；所述控制电路、所述光源和所述光检测器位于在所述收容腔内。

其中，所述压电换能器包括：

衬底，具有空腔；

支撑层，形成在所述衬底上方，并且覆盖所述空腔；

第一电极层，形成所述支撑层上方；

压电层，形成在所述第一电极层上方；

第二电极层，形成所述压电层上方；

其中，所述压电复合振动层包括所述支撑层、所述第一电极层、所述压电层和所述第二电极层。

其中，所述反射层形成在所述第二电极层上方，并且所述反射层随所述压电复合振动层的振动而振动。

其中，所述支撑层用作所述反射层，所述支撑层接收并反射所述光信号。

其中，所述第二电极层用作所述反射层，所述第二电极层接收并反射所述光信号。

其中，所述光学麦克风还包括光栅，所述光栅设置在所述反射层和所述光源之间。

本申请所提供的光学麦克风利用光学的方法测量压电复合振动层的振动，从而获得了具有待机功耗低和信噪比高的光学麦克风。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据一些实施例提供的光学麦克风模块示意图；

图2示出了根据一些实施例提供的光学麦克风的结构示意图；

图3示出了根据一些实施例提供的压电换能器的示意图；

图4示出了根据一些实施例提供的光栅的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1和图2，根据本申请的实施例，提供了一种光学麦克风，具有待机功耗低和信噪比高的特点。该光学麦克风包括压电换能器10、控制电路20、光源30、反射层40、光检测器50、外壳60、基板70和光栅80。以下将详细介绍该光学麦克风的结构和原理。

压电换能器10包括压电式MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，即微电子机械系统)麦克风。该压电换能器10用于接收声能、驱动压电换能器10的压电复合振动层振动，并转换为压电信号。

如图3所示，在一些实施例中，压电换能器10包括具有空腔的衬底11、形成在衬底11上方并且覆盖空腔的支撑层12、形成支撑层12上方的第一电极层13、形成在第一电极层13上方的压电层14、形成压电层14上方的第二电极层15。其中，压电复合振动层包括支撑层12、第一电极层13、压电层14和第二电极层15。具体的，压电层14在声能作用下发生形变从而产生压电信号，并且通过第一电极层13和第二电极层15将该压电信号输送至后续的控制电路20。

控制电路20接收压电信号。当压电信号大于设定阈值时，发出启动信号；当压电信号小于设定阈值时，控制电路20停止发出启动信号。

光源30接收启动信号并发射光信号。

反射层40用于接收并反射光信号。在一些实施例中，反射层40形成在第二电极层15上方，并且反射层40随压电复合振动层的振动而振动。在一些实施例中，支撑层12用作反射层40，支撑层12接收并反射光信号。在一些实施例中，第二电极层15用作反射层40，第二电极层15接收并反射光信号。

光检测器50接收经反射的光信号。在一些实施例中，控制电路20、光源30、光检测器50构成光电模块90。

外壳60和基板70构成收容腔。外壳60和基板70起到电磁屏蔽的效果。控制电路20、光源30和光检测器50位于在收容腔内。压电换能器10也位于收容腔内。

如图4所示，在一些实施例中，光栅80设置在反射层40和光源30之间。

综上，借助于本申请的上述技术方案，本申请所提供的光学麦克风利用光学的方法测量压电复合振动层的振动。具体的原理为：压电复合振动层接收声能并发生振动，从而产生压电信号。控制电路20接收该压电信号，并且基于该压电信号而发射启动信号。当压电信号大于设定阈值时，发出启动信号；当压电信号小于设定阈值时，控制电路20停止发出启动信号。当控制电路20停止发出启动信号时，该控制电路20仍然持续监听压电信号，从而降低了待机功耗。在另一方面，光源30接收该启动信号并且发射光信号，反射层40接收并反射该光信号，压电复合振动层的微小振动改变反射光的强度和相位。光检测器50接收经反射的光信号，然后实现对光信号的检测和分析。由此，相比于压电式MEMS麦克风，光学麦克风提高了信噪比。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。