[发明专利]声共振开关装置有效
申请号: | 202210701693.1 | 申请日: | 2022-06-20 |
公开(公告)号: | CN115031831B | 公开(公告)日: | 2023-04-07 |
发明(设计)人: | 赵嘉昊;杨登 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | G01H17/00 | 分类号: | G01H17/00;H01H35/00 |
代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 赵静 |
地址: | 100084*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 共振 开关 装置 | ||
1.一种声共振开关装置,其特征在于,包括:
共振腔组件,所述共振腔组件设有共振腔和通联孔,所述通联孔位于所述共振腔组件的顶部且与所述共振腔连通;
悬臂梁,所述悬臂梁作为上侧静电电极,设置在所述共振腔组件的顶部处且能绕轴转动,所述悬臂梁包括位于所述轴的两侧的第一悬臂部和第二悬臂部,所述第一悬臂部与所述通联孔正对;
开关触点,所述开关触点包括上触点和两个下触点,所述上触点绝缘地设置在所述第二悬臂部上;两个所述下触点设置在所述共振腔组件的顶部上且间隔开地位于所述上触点的下方;
下侧静电电极,所述下侧静电电极设置在所述共振腔组件的顶部上且位于所述第二悬臂部的下方;
所述声共振开关装置通过改变所述悬臂梁与所述下侧静电电极之间的静电电压大小,来调节所述声共振开关装置的声压阈值;
所述声共振开关装置在对目标频率的声音进行监测的过程中,由于非目标声音不会与所述声共振开关装置发生共振,因此非目标声音的声压作用在所述悬臂梁上时,仅会使所述悬臂梁进一步发生微弱的转动,所述悬臂梁上的所述上触点不会和两个所述下触点接触;当目标声音的声压作用于所述声共振开关装置发生共振时,在目标声音的声压的作用下,所述悬臂梁的旋转振动幅度达到最大,所述悬臂梁与所述下侧静电电极之间间隙大幅减小,静电力增大,导致所述悬臂梁会失稳直接转动至所述上触点和两个所述下触点接触导通并保持。
2.根据权利要求1所述的声共振开关装置,其特征在于,所述第二悬臂部设有镂空部。
3.根据权利要求1所述的声共振开关装置,其特征在于,所述下侧静电电极为单电极或分布式多电极。
4.根据权利要求1所述的声共振开关装置,其特征在于,所述上触点在所述第二悬臂部上的位置远离所述轴。
5.根据权利要求1所述的声共振开关装置,其特征在于,所述声共振开关装置基于共振原理实现声音信号的频率选择,以感知特定频率的目标声音信号。
6.根据权利要求2所述的声共振开关装置,其特征在于,所述声共振开关装置通过改变所述悬臂梁的结构、改变所述悬臂梁的尺寸,或/和改变共振腔的大小,来调节共振频率的大小。
7.根据权利要求3所述的声共振开关装置,其特征在于,所述声共振开关装置还可通过改变所述分布式多电极的接入状态,来调节所述声共振开关装置的声压阈值。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的声共振开关装置,其特征在于,所述共振腔组件包括共振腔主体和嵌件,所述共振腔主体限定出所述共振腔,所述嵌件嵌设在所述共振腔主体的顶部,所述嵌件上设有所述通联孔;两个所述下触点及所述下侧静电电极设置在所述嵌件的上表面上,所述悬臂梁支撑于所述嵌件的上表面上。
9.根据权利要求8所述的声共振开关装置,其特征在于,所述悬臂梁通过悬臂梁支撑件设置在所述嵌件的上表面上,所述悬臂梁通过所述轴与所述悬臂梁支撑件相连。
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