[发明专利]具有提升的低频性能的骨传导传感器

说明书

一种骨传导传感器(transducer)，包括：具有一对臂的轭；在臂之间的轭的表面上的一层高磁导率钢；金属线圈；延伸到金属线圈的中心部分的金属杆；膜片；附接到膜片的表面的砧座；附接到膜片的相对表面的一对永久磁铁；以及一对弹簧。每个弹簧的第一端附接到轭的臂的相应一个，并且每个弹簧的第二端耦合到膜片。膜片被配置为响应于提供给金属线圈的信号而振动。膜片、砧座和/或金属杆可由高磁导率钢制成。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年6月27日提交的美国专利申请No.15/193,742的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

背景技术

无线音频扬声器可以经由诸如无线耳机、耳塞或入耳式监听器之类的设备向用户提供不受限制的收听体验。这样的音频设备可以包括电池，其可以使用有线装置充电，例如经由充电插头/端口的导电充电，或诸如感应或谐振充电的无线充电。

骨传导传感器振动收听者的骨骼结构(例如，人的头骨的部分)以经由内耳提供可感知的音频信号。

发明内容

某些音频设备可以实现为可穿戴设备。可以使用骨传导传感器(bone conductiontransducer,BCT)从可穿戴设备向用户提供音频。尽管BCT在提供音频方面可能是有效的，但是它们可能在低于BCT的共振频率的音频频率方面遭受低效率。为了提高效率，可以构造BCT，(i)具有安装在BCT的振动部分上的BCT的磁铁，以及(ii)具有由高磁导率钢构成的BCT的几个部件以便增加驱动BCT的磁通量。

在一个方面，本公开包括骨传导传感器。骨传导传感器包括具有一对臂的轭。第一臂位于轭的第一端，以及第二臂位于轭的第二端。骨传导传感器还包括位于这对臂之间的金属线圈。此外，骨传导传感器包括一对弹簧，每个弹簧具有第一端和第二端。每个弹簧的第一端附接到相应臂的一个。骨传导传感器还包括耦合到每个弹簧的第二端的膜片。膜片被配置为响应于提供给金属线圈的信号而振动。骨传导传感器还包括由高磁导率钢制成的金属杆。金属杆延伸到金属线圈的中心部分。此外，骨传导传感器包括耦合到膜片的一对永久磁铁，永久磁铁每个都位于金属杆的相对侧。

在另一方面，本公开包括可穿戴计算系统。可穿戴计算系统包括支撑件结构。支撑件结构的一个或多个部分被配置为接触佩戴者。可穿戴计算系统还包括用于接收音频信号的音频接口。另外，可穿戴计算系统包括振动传感器。振动传感器包括具有一对臂的轭。第一臂位于轭的第一端，以及第二臂位于轭的第二端。振动传感器还包括位于这对臂之间的金属线圈。此外，振动传感器包括一对弹簧，每个弹簧具有第一端和第二端。每个弹簧的第一端附接到相应臂的一个。振动传感器还包括耦合到每个弹簧的第二端的膜片。膜片被配置为响应于提供给金属线圈的信号而振动。振动传感器包括耦合到膜片的砧座。振动传感器还包括由高磁导率钢制成的金属杆。金属杆延伸到金属线圈的中心部分。此外，振动传感器包括耦合到膜片的一对永久磁铁，永久磁铁每个都位于金属杆的相对侧。另外，每个永久磁铁具有与膜片相对的表面，其上具有一层高磁导率钢。

在另一方面，本公开包括组装振动传感器(vibration transducer)的方法。该方法包括定位第一柔性支撑臂，第一柔性支撑臂具有第一端和第二端，使得第一端定位在磁性膜片的第一安装表面上。该方法还包括定位第一柔性支撑臂使得第二端定位在振动传感器的框架的侧壁上方。第一柔性支撑臂的第一和第二端的重叠区域分别与磁性膜片的第一安装表面和框架的第一侧壁重叠。该方法还包括定位第二柔性支撑臂，第二柔性支撑臂具有第一端和第二端，使得第一端定位在磁性膜片的第二安装表面上。第二安装表面和第一安装表面是在磁性膜片的相对侧。该方法还包括定位第二柔性支撑臂使得第二端定位在框架的侧壁上方。第二柔性支撑臂的第一和第二端的重叠区域分别与磁性膜片的第二安装表面和框架的侧壁重叠。该方法还包括将金属线圈定位在框架的两个侧壁之间的平坦表面上。另外，该方法包括布置耦合到磁性膜片的杆，其中杆被配置以延伸到金属线圈的中心部分。该方法还包括附接被附接到磁性膜片的一对永久磁铁，其中永久磁铁每个位于杆的侧面，并且每个永久磁铁在底部上具有一层高磁导率钢。