專利名稱：微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列和用于運(yùn)行微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列和用于運(yùn)行微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列的方法。
背景技術(shù)：
微機(jī)電揚(yáng)聲器(MEMS揚(yáng)聲器)基于各個(gè)揚(yáng)聲器兀件工作,這些揚(yáng)聲器兀件可以被組織成揚(yáng)聲器元件的二維場(chǎng)或者所謂的陣列。在此，揚(yáng)聲器元件分別相當(dāng)于陣列的像素，其中每個(gè)像素可以單獨(dú)地被操控。出版物US 2010/0104115 Al例如公開了由微機(jī)電的、磁激勵(lì)的揚(yáng)聲器芯片組成的陣列，借助其可以通過微機(jī)電膜片的激勵(lì)來產(chǎn)生聲波。

發(fā)明內(nèi)容
按照一個(gè)方面，本發(fā)·明提供微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列，具有多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器兀件，這些揚(yáng)聲器元件分別具有膜片元件，其為了產(chǎn)生聲脈沖可從中性位置偏轉(zhuǎn)到至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)位置；以及激勵(lì)裝置，其被設(shè)計(jì)為根據(jù)操控信號(hào)將膜片元件從中性位置置于至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)位置。該微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列此外包括控制裝置，其與多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器兀件稱合，并且其被設(shè)計(jì)為分別在操控時(shí)刻為了通過激勵(lì)膜片元件產(chǎn)生聲脈沖向至少一個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件的激勵(lì)裝置發(fā)送第一操控信號(hào)，并且為了在該操控時(shí)刻之后在預(yù)先確定的時(shí)間區(qū)間期間將膜片元件松弛到中性位置分別向至少一個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件的激勵(lì)裝置發(fā)送第二操控信號(hào)。按照另一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于運(yùn)行微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列的方法，該陣列具有多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件，其分別具有膜片元件，所述膜片元件為了產(chǎn)生聲脈沖可從中性位置偏轉(zhuǎn)到至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)位置；以及分別具有激勵(lì)裝置，其被設(shè)計(jì)為根據(jù)操控信號(hào)將膜片元件從中性位置置于至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)位置。該方法包括步驟操控多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件用于通過多個(gè)聲脈沖的疊加產(chǎn)生聲信號(hào)，操控多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件中的至少一個(gè)用于在第一操控時(shí)刻通過使相應(yīng)的膜片元件從中性位置偏轉(zhuǎn)到偏轉(zhuǎn)位置來產(chǎn)生第一聲脈沖，操控所述至少一個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器兀件用于在該第一操控時(shí)刻之后在預(yù)先確定的時(shí)間區(qū)間期間將膜片元件從偏轉(zhuǎn)位置松弛到中性位置，以及重新操控所述至少一個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件用于在第二操控時(shí)刻通過將相應(yīng)的膜片元件從中性位置偏轉(zhuǎn)到偏轉(zhuǎn)位置來產(chǎn)生第二聲脈沖，其中第一操控時(shí)刻和第二操控時(shí)刻處于聲信號(hào)的半波的持續(xù)時(shí)間內(nèi)。發(fā)明優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明的構(gòu)思是，在待生成的聲波的半波內(nèi)多次使用微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列的各個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件。在此，可以當(dāng)在半波內(nèi)的第一時(shí)刻使揚(yáng)聲器元件的膜片初始偏轉(zhuǎn)之后將膜片緩慢地松弛到初始位置。在進(jìn)行松弛之后，揚(yáng)聲器元件重新可用于向相同的方向偏轉(zhuǎn)。當(dāng)在小于半波的持續(xù)時(shí)間的時(shí)間段中進(jìn)行松弛時(shí)，揚(yáng)聲器元件可以在相同的半波內(nèi)有助于產(chǎn)
生聲波。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，提高微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列的效率，因?yàn)闉楫a(chǎn)生半波需要較少的單獨(dú)的揚(yáng)聲器元件或像素。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于，由此在不變的陣列面積或者不變的像素?cái)?shù)量的情況下顯著地改善由微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列產(chǎn)生的聲學(xué)信號(hào)的音頻質(zhì)量。尤其是在低于大約500Hz的低頻率的情況下利用本發(fā)明揚(yáng)聲器陣列可以好得非常多地實(shí)現(xiàn)所希望的頻譜。反過來，在不變的音頻質(zhì)量的情況下可以減少微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列的像素?cái)?shù)量，這一方面實(shí)現(xiàn)了減小的芯片面積并且由此實(shí)現(xiàn)了揚(yáng)聲器陣列的更好的微型化，例如用于移動(dòng)應(yīng)用，另一方面通過減少揚(yáng)聲器元件的數(shù)量降低了制造成本。按照一個(gè)實(shí)施方式，激勵(lì)裝置可以被設(shè)計(jì)用于以靜電的、電磁的、壓電的或者機(jī)電的方式來偏轉(zhuǎn)相應(yīng)的膜片元件。按照另一實(shí)施方式，控制裝置可以被設(shè)計(jì)用于操控微機(jī)電揚(yáng)聲器元件用于通過疊加各個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器兀件的聲脈沖來產(chǎn)生聲信號(hào)。按照優(yōu)選的實(shí)施方式，該預(yù)先確定的時(shí)間區(qū)間可以小于聲信號(hào)的半波的持續(xù)時(shí)間。由此可以在聲信號(hào)的半波的持續(xù)時(shí)間期間至少兩次地考慮微機(jī)電揚(yáng)聲器兀件用于產(chǎn)生聲脈沖。按照另一實(shí)施方式，控制裝置可以被設(shè)計(jì)用于在聲信號(hào)的半波的持續(xù)時(shí)間期間向多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件中的至少一個(gè)至少兩次地發(fā)送第一操控信號(hào)。按照另一實(shí)施方式，多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件中的至少一個(gè)的膜片元件可以具有至少一個(gè)通孔。這使得膜片元件至中性位置中的松弛變得容易，而不會(huì)導(dǎo)致不希望的聲脈沖產(chǎn)生。按照該方法的一個(gè)實(shí)施方式，相應(yīng)的膜片元件的偏轉(zhuǎn)可以以靜電的、電磁的、壓電的或者機(jī)電的方式來進(jìn)行。按照該方法的另一實(shí)施方式，聲信號(hào)的頻率可以小于500Hz。這是特別有利的，因?yàn)樵诼曅盘?hào)的頻率小的情況下，半波的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，并且因此在半波期間更多的揚(yáng)聲器元件可以兩次或多次地有助于產(chǎn) 生聲信號(hào)。本發(fā)明的實(shí)施方式的其他特征和優(yōu)點(diǎn)從下面參照所附的附圖的說明中得到。


示出了
圖1具有按照本發(fā)明實(shí)施方式的微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列的系統(tǒng)的示意性示圖2按照本發(fā)明另一實(shí)施方式的微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列的揚(yáng)聲器兀件的不意性不圖3按照本發(fā)明另一實(shí)施方式的微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列的揚(yáng)聲器兀件的實(shí)施例的不意性示圖4按照本發(fā)明另一實(shí)施方式的微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列的揚(yáng)聲器兀件的實(shí)施例的不意性示圖5按照本發(fā)明另一實(shí)施方式的、說明利用微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列的聲波產(chǎn)生的幅度時(shí)間圖表的示意性示圖6按照本發(fā)明另一實(shí)施方式的、說明利用微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列的聲波產(chǎn)生的幅度時(shí)間圖表的示意性示圖；以及
圖7按照本發(fā)明另一實(shí)施方式的用于運(yùn)行微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列的方法的示意性示圖。
具體實(shí)施方式
只要是有意義的，所描述的擴(kuò)展方案和改進(jìn)方案可以任意相互組合。本發(fā)明的其他可能的擴(kuò)展方案、改進(jìn)方案和實(shí)施也包括沒有明確提及的、本發(fā)明的先前或者下面關(guān)于實(shí)施例所描述的特征的組合。所附的附圖應(yīng)當(dāng)介紹本發(fā)明的實(shí)施方式的另外的理解。它們說明了實(shí)施方式并且用于結(jié)合說明書對(duì)本發(fā)明的原理和方案進(jìn)行解釋。其他的實(shí)施方式和很多所述優(yōu)點(diǎn)考慮到附圖而得到。附圖的元素不必彼此合乎比例地被示出。在此相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同或類似地起作用的組件。在本發(fā)明意義上的揚(yáng)聲器陣列包括相同或類似微機(jī)電單揚(yáng)聲器的所有二維組織，這些微機(jī)電單揚(yáng)聲器可相互獨(dú)立地被操控用于產(chǎn)生聲學(xué)信號(hào)。在此，單揚(yáng)聲器可包括每種類型的微機(jī)電揚(yáng)聲器，下面簡(jiǎn)稱MEMS揚(yáng)聲器。MEMS揚(yáng)聲器例如可以以靜電的、壓電的、電磁的、機(jī)電的方式或以類似方式被驅(qū)動(dòng)。在陣列中MEMS揚(yáng)聲器的數(shù)量在此原則上是不受限制的并且可以通過對(duì)音頻質(zhì)量、陣列大小、要覆蓋的頻率范圍、制造成本、技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域或其他外部邊界條件的要求被調(diào)整。圖1不出了具有微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列I的系統(tǒng)10的不意性不圖,微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列I在下面簡(jiǎn)稱MEMS揚(yáng)聲器陣列。MEMS揚(yáng)聲器陣列I包括多個(gè)MEMS揚(yáng)聲器或者M(jìn)EMS揚(yáng)聲器元件2，其用作MEMS揚(yáng)聲器陣列I的像素。像素中的每一個(gè)可以與其余像素?zé)o關(guān)地通過MEMS揚(yáng)聲器陣列I的控制裝置3操控來產(chǎn)生聲學(xué)信號(hào)。系統(tǒng)10可以例如被構(gòu)造在移動(dòng)電話、智能電話、計(jì)算機(jī)、微機(jī)電助聽器或者類似應(yīng)用設(shè)備中。圖2示出了 MEMS揚(yáng)聲器陣列I的MEMS揚(yáng)聲器元件2的示意性示圖。MEMS揚(yáng)聲器元件2例如可以被構(gòu)建在載體襯底4上。例如膜片元件8可以用于聲學(xué)信號(hào)產(chǎn)生，所述膜片元件通過間隔保持件5與載體襯底4隔有距離地被保持。由此，膜片元件8可以被偏轉(zhuǎn)，并且由此產(chǎn)生聲波。膜片元件8的偏轉(zhuǎn)可以完全一般地通過激勵(lì)裝置6來進(jìn)行，所述激勵(lì)裝置6通過合適的激勵(lì)元件可以引起膜片元件8的激勵(lì)。激勵(lì)裝置6在此可以通過控制裝置3被供應(yīng)相應(yīng)的操控信號(hào)，使得可以通過膜片元件8和從而通過單個(gè)MEMS揚(yáng)聲器元件2與MEMS揚(yáng)聲器陣列I的其他MEMS揚(yáng)聲器元件共同作用地協(xié)調(diào)聲波產(chǎn)生。

MEMS揚(yáng)聲器元件2在此可以占用三個(gè)定義的狀態(tài)，所述狀態(tài)通過膜片元件8的偏轉(zhuǎn)給定。在未偏轉(zhuǎn)的位置、所謂的中性位置中，膜片元件8不被操控。其他兩個(gè)狀態(tài)可以通過以下方式被實(shí)現(xiàn)，即膜片元件8或者朝向載體襯底4 (負(fù)偏轉(zhuǎn))或者遠(yuǎn)離載體襯底4 (正偏轉(zhuǎn))偏轉(zhuǎn)。在狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換在此可以通過借助德爾塔脈沖(Deltapulse)的激勵(lì)來實(shí)現(xiàn)。在此，膜片元件8可以例如從中性位置被帶入正偏轉(zhuǎn)的位置中。膜片元件8的運(yùn)動(dòng)在此非?？焖俚剡M(jìn)行，使得壓力被施加于環(huán)境大氣，并由此聲壓信號(hào)被產(chǎn)生。MEMS揚(yáng)聲器元件2的兩個(gè)示例性實(shí)施方式在此在圖3和4中示意性示出。在圖3中的MEMS揚(yáng)聲器元件2’在此具有兩個(gè)電極6a和6b，它們可通過引線7a或7b分別被加載電荷。通過在相應(yīng)的電極6a和6b與膜片元件8之間的靜電吸引力，可以實(shí)現(xiàn)膜片元件8的偏轉(zhuǎn)。在圖4中的MEMS揚(yáng)聲器元件2’ ’具有永磁體6c以及線路繞組6d。線路繞組6d可以通過引線7c被加載環(huán)狀運(yùn)行的電流。通過永磁體6c的永久磁場(chǎng)與通過該永磁體在線路繞組6d中流動(dòng)的電流相互作用，產(chǎn)生電磁吸引力或推斥力，其可以將膜片元件8朝向載體襯底4或者遠(yuǎn)離載體襯底4地偏轉(zhuǎn)。例如在圖4中示出從載體襯底4的偏轉(zhuǎn)4。此外，在圖4中示出了通過膜片元件8的一個(gè)或多個(gè)通孔9。所述一個(gè)或多個(gè)通孔9在此可以具有非常小的直徑，使得在膜片元件8相對(duì)快速運(yùn)動(dòng)時(shí)通孔9構(gòu)成相對(duì)被包圍在載體襯底4和膜片元件8之間的氣體的高流體阻力。但是，在膜片元件8相對(duì)緩慢運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)在被包圍的氣體和環(huán)境之間的壓力平衡，因?yàn)闅怏w分子可以在足夠的規(guī)模上或者以足夠的速度流經(jīng)通孔，以便能夠通過膜片元件8的運(yùn)動(dòng)平衡壓力建立。在膜片元件8緩慢運(yùn)動(dòng)時(shí)，由此可以實(shí)現(xiàn)無值得注意的聲壓貢獻(xiàn)的運(yùn)動(dòng)。圖5示出了說明利用微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列I的聲波產(chǎn)生的幅度時(shí)間圖表的示意性示圖。為了產(chǎn)生預(yù)先確定的頻率和幅度的聲信號(hào)E，可以考慮像素或MEMS揚(yáng)聲器元件2的單獨(dú)的聲脈沖。單獨(dú)的聲脈沖在此可以通過疊加來表示聲信號(hào)E的包絡(luò)。所示出的是由單聲脈沖產(chǎn)生的聲信號(hào)E的正半波，這些單聲脈沖以采樣頻率通過合適地操控各個(gè)MEMS揚(yáng)聲器元件2來構(gòu)成。在第一時(shí)刻t1;數(shù)量Ii1的MEMS揚(yáng)聲器元件2被置于偏轉(zhuǎn)位置。在接著第一時(shí)刻t!的第二時(shí)刻t2，數(shù)量k2的MEMS揚(yáng)聲器元件2被置于偏轉(zhuǎn)位置。因?yàn)槁曅盘?hào)E的待產(chǎn)生的瞬時(shí)幅度在時(shí)刻t2時(shí)大于在時(shí)刻h時(shí)，因此數(shù)量k2大于數(shù)量匕。此外，在時(shí)刻h激勵(lì)的MEMS揚(yáng)聲器元件2的集合與在時(shí)刻t2激勵(lì)的MEMS揚(yáng)聲器元件2的集合不相交，因?yàn)樵跁r(shí)刻h激勵(lì)的MEMS揚(yáng)聲器元件2在時(shí)刻t2已經(jīng)處于被偏轉(zhuǎn)的位置并且不再重新為偏轉(zhuǎn)可用。與此相應(yīng)地，對(duì)于較小頻率的聲信號(hào)E，在該頻率時(shí)半波的持續(xù)時(shí)間相對(duì)長(zhǎng)，需要大數(shù)量的MEMS揚(yáng)聲器元件2，以便在相同采樣頻率情況下通過疊加構(gòu)造半波。原則上，在半波期間的采樣點(diǎn)的數(shù)量η是不受限制的，與待激勵(lì)的MEMS揚(yáng)聲器元件2的相應(yīng)的數(shù)量kn是不確定的一樣。在時(shí)刻t/，t2’等等可以通過激勵(lì)為構(gòu)造正半波所使用的MEMS揚(yáng)聲器元件2來實(shí)現(xiàn)聲信號(hào)E的負(fù)半波，因?yàn)楝F(xiàn)在從正偏轉(zhuǎn)位置至負(fù)偏轉(zhuǎn)位置的偏轉(zhuǎn)又是可能的。圖6示出了說明利用微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列I的聲波產(chǎn)生的幅度時(shí)間圖表的示意性示圖。像素或者M(jìn)EMS揚(yáng)聲器元件在時(shí)刻tp通過德爾塔脈沖dp來激勵(lì)。由此，像素或MEMS揚(yáng)聲器元件從中性位置(或者負(fù)偏轉(zhuǎn)位置)被置于正偏轉(zhuǎn)位置并且在構(gòu)成聲脈沖的條件下有利于聲信號(hào)E在時(shí)刻tp的疊加。接著可以進(jìn)行MEMS揚(yáng)聲器元件緩慢松弛r回到中性位置。通過該緩慢松弛，該松弛需要在時(shí)刻tp和時(shí)刻t,之間的一定的時(shí)間段，聲脈沖幅度減少到如此程度，使得MEMS揚(yáng)聲器元件通過所述松弛不提供或者至少不提供值得注意的對(duì)總聲信號(hào)E的貢獻(xiàn)。在理想情況下，該運(yùn)動(dòng)利用松弛r來如此緩慢地進(jìn)行，使得完全在無向下發(fā)聲的情況下實(shí)現(xiàn)平衡。在此情況下，在MEMS揚(yáng)聲器元件的膜片元件8中的一個(gè)或多個(gè)通孔9可能是有幫助的，如示例性地在圖4中所示。通過緩慢松弛，在膜片元件8和載體襯底4之間的氣體分子可以高效地流過通孔并且由此引起無聲壓發(fā)出的壓力平衡。但是，在時(shí)刻tp通過德爾塔脈沖dp觸發(fā)膜片元件8快速運(yùn)動(dòng)情況下，通孔9基于流體動(dòng)力學(xué)效應(yīng)、也即高的流體動(dòng)力學(xué)摩擦而幾乎是無效的。在松弛時(shí)間之后，MEMS揚(yáng)聲器元件在時(shí)刻t,又處于中性位置(或者代替地處于負(fù)偏轉(zhuǎn)位置)。如果聲信號(hào)E的半波在該時(shí)刻還沒有結(jié)束，則該相同的MEMS揚(yáng)聲器元件在時(shí)刻t,時(shí)可以又一次被考慮用于產(chǎn)生聲信號(hào)E。因此待生成的聲信號(hào)E的頻率負(fù)責(zé)可用的松弛時(shí)間。在小的頻率情況下，因此在 半波結(jié)束之前，更多的松弛時(shí)間可供使用。也即尤其是在低頻率情況下，可以考慮更多的MEMS揚(yáng)聲器元件兩次或甚至多次地用于產(chǎn)生半波。
MEMS揚(yáng)聲器元件的操控在此可以通過控制裝置3來協(xié)調(diào)，該控制裝置分別與多個(gè)MEMS揚(yáng)聲器元件的每個(gè)耦合。控制裝置3為此可以在時(shí)刻向相應(yīng)的MEMS揚(yáng)聲器元件的激勵(lì)裝置發(fā)送第一操控信號(hào)。由此，激勵(lì)裝置產(chǎn)生用于產(chǎn)生聲脈沖的德爾塔脈沖dp。控制裝置3此外可以向激勵(lì)裝置發(fā)送第二操控信號(hào)，該第二操控信號(hào)引起膜片元件8至中性位置的緩慢松弛r。這可以發(fā)生在時(shí)刻％和t,之間的預(yù)先確定的時(shí)間區(qū)間期間，使得MEMS揚(yáng)聲器元件可以在時(shí)刻t,又通過向激勵(lì)裝置的第一操控信號(hào)被操控并且重新產(chǎn)生聲脈沖。圖7示出了微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列(尤其是MEMS揚(yáng)聲器陣列1，如結(jié)合圖1至6所描述的那樣)的運(yùn)行方法20的示意性示圖。該方法20包括操控微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列I的多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件2用于通過多個(gè)聲脈沖的疊加產(chǎn)生聲信號(hào)E的步驟21。在此，控制裝置3可以協(xié)調(diào)多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件2的操控，以便通過揚(yáng)聲器元件2的共同作用來實(shí)現(xiàn)聲脈沖的合適的疊加，如結(jié)合圖5所描述的那樣。該方法20在此包括操控多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件2中的至少一個(gè)用于在第一操控時(shí)刻tp通過使相應(yīng)的膜片元件8從中性位置偏轉(zhuǎn)到偏轉(zhuǎn)位置來產(chǎn)生第一聲脈沖的步驟22。在接下來的步驟23中，可以包括操控相應(yīng)的微機(jī)電揚(yáng)聲器元件2用于在該第一操控時(shí)刻tp之后在預(yù)先確定的時(shí)間區(qū)間期間將膜片元件8從偏轉(zhuǎn)位置松弛到中性位置。當(dāng)膜片元件8又完全松弛到中性位置時(shí)，可以在步驟24中進(jìn)行該微機(jī)電揚(yáng)聲器元件2的重新操控，使得在第二操控時(shí)刻t,產(chǎn)生第二聲脈沖。第一和第二操控時(shí)刻tp和t,在此在時(shí)間上如此近地鄰接，使得揚(yáng)聲器元件2在聲信號(hào)E的半波的持續(xù)時(shí)間期間可至少兩次地有助于產(chǎn)生聲信號(hào)E。通過這種方式，可以減少為產(chǎn)生尤其是低頻聲信號(hào) (例如具有低于500Hz的頻率)所需的揚(yáng)聲器元件2的總數(shù)量。代替地，在不變數(shù)量的揚(yáng)聲器元件2情況下可以提高揚(yáng)聲器陣列I的采樣頻率并且由此改
善聲信號(hào)的音頻質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列(I)，具有 多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件(2)，所述微機(jī)電揚(yáng)聲器元件分別具有膜片元件(8)，其為了產(chǎn)生聲脈沖可從中性位置偏轉(zhuǎn)到至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)位置；和激勵(lì)裝置(6)，其被設(shè)計(jì)用于根據(jù)操控信號(hào)將膜片元件(8)從中性位置置于至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)位置；以及 控制裝置(3)，其與多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件(2)耦合，并且其被設(shè)計(jì)用于分別在操控時(shí)刻為了通過激勵(lì)膜片元件(8)產(chǎn)生聲脈沖向微機(jī)電揚(yáng)聲器元件(2)中的至少一個(gè)的激勵(lì)裝置(6)發(fā)送第一操控信號(hào)，并且為了在該操控時(shí)刻之后在預(yù)先確定的時(shí)間區(qū)間期間將膜片元件(8)松弛到中性位置而分別向微機(jī)電揚(yáng)聲器元件(2)中的至少一個(gè)的激勵(lì)裝置(6)發(fā)送第二操控信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列(1)，其中，所述激勵(lì)裝置(6)被設(shè)計(jì)用于以靜電的、電磁的、壓電的或機(jī)電的方式來偏轉(zhuǎn)相應(yīng)的膜片兀件(8 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2之一的微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列(1)，其中，所述控制裝置(3)被設(shè)計(jì)用于操控微機(jī)電揚(yáng)聲器兀件(2)用于通過疊加各個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器兀件(2)的聲脈沖來產(chǎn)生聲信號(hào)(E)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列(I),其中，該預(yù)先確定的時(shí)間區(qū)間小于聲信號(hào)(E)的半波的持續(xù)時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3和4之一的微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列(1)，其中，控制裝置(3)被設(shè)計(jì)用于在聲信號(hào)(E)的半波的持續(xù)時(shí)間期間向多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件(2)中的至少一個(gè)至少兩次地發(fā)送第一操控信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列(1)，其中，多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器兀件(2)中的至少一個(gè)的膜片元件(8)具有至少一個(gè)通孔(9)。
7.用于運(yùn)行微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列(I)的方法(20),該微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列具有多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件(2)，所述微機(jī)電揚(yáng)聲器元件分別具有膜片元件(8)，所述膜片元件為了產(chǎn)生聲脈沖可從中性位置偏轉(zhuǎn)到至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)位置以及分別具有激勵(lì)裝置(6)，其被設(shè)計(jì)用于根據(jù)操控信號(hào)將膜片元件(8)從中性位置置回于至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)位置，該方法包括步驟 操控(21)多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器兀件(2)用于通過多個(gè)聲脈沖的疊加產(chǎn)生聲信號(hào)(E)； 操控(22)多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件(2)中的至少一個(gè)用于在第一操控時(shí)刻(tp)通過使相應(yīng)的膜片元件(8)從中性位置偏轉(zhuǎn)到偏轉(zhuǎn)位置來產(chǎn)生第一聲脈沖； 操控(23)所述至少一個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件(2)用于在該第一操控時(shí)刻(tp)之后在預(yù)先確定的時(shí)間區(qū)間期間將膜片元件(8)從偏轉(zhuǎn)位置松弛到中性位置；以及 重新操控(24)所述至少一個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件(2)用于在第二操控時(shí)刻(tq)通過將相應(yīng)的膜片元件(8)從中性位置偏轉(zhuǎn)到偏轉(zhuǎn)位置來產(chǎn)生第二聲脈沖， 其中第一操控時(shí)刻(tp)和第二操控時(shí)刻(tq)處于聲信號(hào)(E)的半波的持續(xù)時(shí)間內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法(20)，其中，相應(yīng)的膜片元件(8)的偏轉(zhuǎn)以靜電的、電磁的、壓電的或機(jī)電的方式來進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求6和7之一的方法(20)，其中，聲信號(hào)(E)的頻率小于500Hz。
全文摘要
本發(fā)明涉及微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列(1)，具有多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件(2)，揚(yáng)聲器元件分別具有膜片元件(8)，其為了產(chǎn)生聲脈沖可從中性位置偏轉(zhuǎn)到至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)位置；以及激勵(lì)裝置(6)，其被設(shè)計(jì)為根據(jù)操控信號(hào)將膜片元件(8)從中性位置置于至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)位置。微機(jī)電揚(yáng)聲器陣列包括控制裝置(3)，其與多個(gè)微機(jī)電揚(yáng)聲器元件(2)耦合，并且被設(shè)計(jì)為分別在操控時(shí)刻為了通過激勵(lì)膜片元件(8)產(chǎn)生聲脈沖向微機(jī)電揚(yáng)聲器元件(2)中的至少一個(gè)的激勵(lì)裝置(6)發(fā)送第一操控信號(hào)，并且為了在該操控時(shí)刻之后在預(yù)先確定的時(shí)間區(qū)間期間將膜片元件(8)松弛到中性位置而分別向微機(jī)電揚(yáng)聲器元件(2)中的至少一個(gè)的激勵(lì)裝置(6)發(fā)送第二操控信號(hào)。
文檔編號(hào)H04R19/02GK103052010SQ20121038569
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者A.法伊, S.齊默曼 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司