具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参照图1至4，示出了本发明的一种电子设备的结构示意图，具体可以包括：中框以及麦克风300；其中，所述中框包括边框100以及由边框100 围合形成的容纳腔200，麦克风300设置于容纳腔200内，将声音信号转换为电信号；边框100设置有收音孔110，边框100内还设置有第一传输通道 120和第二传输通道130；第二传输通道130的一端与收音孔110连通，另一端与麦克风300连接，实现声音信号的传递；第一传输通道120与收音孔 110连通，在收音孔110与所述第一传输通道120之间还设置有通断控制结构，所述通断控制结构用于控制收音孔110与第一传输通道120导通或者断开。

本申请实施例中，通过背离边框100设置收音孔110，并在边框100内还设置有第一传输通道120和第二传输通道130；第二传输通道130的一端与收音孔110的侧壁连通，另一端与麦克风300连接，以将收音孔110内的声音信号传递至麦克风300。第一传输通道120与收音孔110的孔底连通，收音孔110的孔底与第一传输通道120之间还设置有通断控制结构，所述通断控制结构用于根据气流速度，控制收音孔110与第一传输通道120导通或者断开。这样，当所述电子设备处于强气流环境中时，若收音孔110内的气流速度过大，所述通断控制结构则可控制收音孔110与第一传输通道120导通，使得气流沿着第一传输通道120排出，避免强气流对麦克风300造成的收音失真和损坏。

当强气流从收音孔110进入所述电子设备的中框100时，会直接贯冲至收音孔110的孔底，因此，将第一传输通道120与收音孔110的孔底连通，可以使得强气流顺着第一传输通道120排出。而将第二传输通道130与收音孔110的侧壁连接，从侧壁经过一定角度的弯折(图1至4中示例为90°)延伸至麦克风300，使得强气流不会对麦克风300造成较强冲击，而发送气流噪声，并且可以使声音信号沿着第二传输通道130，顺利传输至麦克风300，确保声音的传输效果。

具体地，日常中的强气流环境可以包括，当用户处于大风天气、开车时开窗、以较快速度骑车、海边有风浪，吹电风扇等场景，以及用气枪清除电子设备的灰尘时。

可选地，在收音孔110内的气流的速度小于或者等于所述预设值的情况下，收音孔110与第一传输通道120断开；在收音孔110内的速度大于所述预设值的情况下，收音孔110与第一传输通道120导通。

在本发明实施例中，如图7所示，当收音孔110内的气流的速度小于或者等于所述预设值，表明此时的气流速度不会对麦克风300的功能造成影响，则使收音孔110与第一传输通道120断开，只与第二传输通道130导通，使得声音信号沿着第二传输通道130传输至麦克风300，保证了声音信号的传输效果。当收音孔110内的速度大于所述预设值，表明此时的气流速度会对麦克风300的功能造成影响，则使收音孔110与第一传输通道120导通，使得气流沿着第一传输通道120排出，避免强气流对麦克风300造成影响，使得收音失真，也避免了麦克风300失效而无法正常工作。由此，保护麦克风 300不受影响而被破坏，同时还保证了声音信号的传输效果，提升了用户体验。

在本发明实施例中，所述气流速度的预设值可以包括导致麦克风300失真的气流速度值。例如，当气流速度小于等于63m/s时，麦克风300的失真百分比在1％以内，当气流速度大于63m/s时，麦克风300的失真百分比超过1％并呈现直线上升，说明气流速度63m/s是麦克风300失真的临界点。可以将气流速度的预设值设为63m/s。

具体地，在标准状态下，气压为1013hPa，温度为15℃，重度r＝0.01225kN/m，在地球纬度45°处的重力加速度g＝9.8m/s；

气流速度和风压的换算公式为：

wp＝0.5·ro·v (公式一)

其中，wp为风压，单位为kN/m，ro为空气密度，单位为kg/m，v为气流速度，单位为m/s，r为重度；

由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为：

r＝ro·g (公式二)

因此有：

ro＝r/g (公式三)

把ro带入公式一得到标准风压公式：

wp＝0.5·r·v²/g (公式四)

把r和g带入标准风压公式得到通过气流速度计算风压的通用公式：

wp＝v²/1600 (公式五)

把气流速度v＝63m/s带入通过气流速度计算风压的通用公式，得到该气流速度在收音孔110处产生的风压wp＝2.48kN/m²；

以标准收音孔的孔直径为1mm为例计算，圆面积计算公式为：

S＝πR² (公式六)

其中，R为收音孔的孔半径；

收音孔受到的压力为：

F＝S·wp＝πR²·wp＝πR²·v2/1600 (公式七)；

把R＝0.5mm，wp＝2.48kN/m²带入公式四，可以计算得出F＝0.195N；

也即，此时的风压为0.195N。

需要说明的是，在实际应用中，由于麦克风的品质不同，其所能承受的气流速度也不尽相同，以上只是举例说明。本发明实施例中对所述预设值的具体数值可以不做限定。

可选地，所述通断控制结构包括：挡板140靠近收音孔110的孔底设置，且活动连接于收音孔110的孔底，挡板140可在第一位置和第二位置之间切换；在所述第一位置，挡板140抵持于收音孔110的孔底，收音孔110与第一传输通道120断开连接；在所述第二位置，挡板140解除对收音孔110的抵持，收音孔110与第一传输通道120导通。

在本发明实施例中，通过将挡板140活动连接于收音孔110的孔底，当收音孔110内的气流速度小于或者等于所述预设值，挡板140处于所述第一位置，抵持于收音孔110的孔底，则使收音孔110与第一传输通道120断开，只与第二传输通道130导通，使得声音信号沿着所述第二通道传输至麦克风 300，保证了声音信号的传输效果。当收音孔110内的气流速度大于所述预设值，挡板140处于所述第二位置，解除对收音孔110的抵持，收音孔110 与第一传输通道120导通，使得气流沿着第一传输通道120排出，避免强气流对麦克风300造成影响，使得收音失真，也避免了麦克风300失效而无法正常工作。由此，保护麦克风300不受影响而被破坏，同时保证声音信号的传输效果。

具体地，在本发明实施例中，挡板140可以为长方形、正方形、圆形、椭圆形等等，本发明实施例对挡板140的具体形状可以不做限定。

可选地，所述通断控制结构还包括弹性件；其中，所述弹性件设置于第一传输通道120内且与挡板140连接，所述弹性件用于向挡板140提供弹性力，以使挡板140在所述第一位置和所述第二位置之间切换。

在本发明实施例中，通过在所述通断控制结构中设置弹性件，所述弹性件与挡板140连接，当收音孔110内的气流速度大于所述预设值，气流对挡板140产生压力，所述压力作用于挡板140，在弹性件的弹力作用下，使得挡板140解除对收音孔110的抵持，挡板140处于所述第二位置，开启收音孔110与第一传输通道120的导通。当收音孔110内的气流速度小于等于所述预设值，气流对挡板140的压力减小，在弹性件的弹力作用下，使得挡板 140恢复对收音孔110的抵持，挡板140处于所述第一位置，断开收音孔110 与第一传输通道120的导通。

可选地，挡板140滑动连接于第一传输通道120，在所述弹性力的作用下，挡板140可朝向收音孔110的孔底滑动至所述第一位置，或者，挡板140 可远离收音孔110的孔底滑动至所述第二位置。

可选地，在收音孔110与第一传输通道120导通处，收音孔110内的气流速度越大，收音孔110与第一传输通道120导通处的截面积越大。在收音孔110与第一传输通道120导通处设置了通断控制结构，当收音孔110内的气流速度越大，气流压力就越大，克服弹力使得通断控制结构向收音孔110 孔底的方向运动距离越大，则收音孔110与第一传输通道120导通处的截面积就越大，利于气流沿着导通处从容纳腔200中排出。

在本发明实施例中，将挡板140滑动连接于第一传输通道120，便于挡板140在弹性件的作用下，顺利在所述第一位置和所述第二位置之间切换。当收音孔110内的气流速度大于所述预设值，在弹性件的弹力作用下，挡板 140滑动至所述第二位置，解除对收音孔110的抵持，开启收音孔110与所述第一传输通道120的导通。当收音孔110内的气流速度小于或者等于所述预设值，在弹性件的弹力作用下，挡板140滑动至处于所述第一位置，抵持于收音孔110的孔底，使收音孔110与第一传输通道120断开。

可选地，所述弹性件为弹簧150，弹簧150的一端与第一传输通道120 的侧壁连接，另一端与挡板140连接；弹簧150的压缩方向与收音孔110的轴线方向平行，弹簧150用于驱动挡板140在第一传输通道120内滑动。

在本发明实施例中，通过将所述弹性件设为弹簧150，其受力压缩方向与收音孔110的轴线方向平行，当收音孔110内的气流速度大于所述预设值，弹簧150的受到压力压缩，驱动挡板140在第一传输通道120内沿着收音孔 110的轴线平行方向，滑动至所述第二位置，解除对收音孔110的抵持，开启收音孔110与第一传输通道120的导通。当收音孔110内的气流速度小于或者等于所述预设值，弹簧150因受到的压力减小而恢复伸展，驱动挡板140 在第一传输通道120内沿着收音孔110的轴线平行方向，滑动至所述第一位置，抵持于收音孔110的孔底，使收音孔110与第一传输通道120断开。

具体地，弹簧150可以如图5所示，弹簧常数以k表示，单位为kgf/mm， x为弹簧的压缩量，F为弹簧的弹力。

当弹簧150被压缩时，每增加1mm的压缩量，弹簧常数公式为：

k＝(G·d3·d)/(8·Dm³·Nc) (公式八)

其中，G＝线材的钢性模数，例如，琴钢丝的G＝8000，不锈钢丝的G＝7300，磷青铜线的G＝4500，黄铜线的G＝3500；

d＝线径；Do＝OD＝外径；Di＝ID＝内径；Dm＝MD＝中径＝Do-d；N＝总圈数； Nc＝有效圈数＝N-2。

以下为弹簧常数计算示例：

例如线径d＝0.1mm，外径Do＝1.2mm，总圈数＝5.5圈，钢丝材质选琴钢丝G＝8000；

kgf与N的关系为：1N＝0.102kgf；1kgf＝9.8N；

将上述数值带入公式八可得：k＝0.0215kgf/mm＝0.21N/mm

弹簧的弹力F和弹簧的压缩量x成正比：

F＝k·x (公式九)

根据上述公式四、公式八和公式九，得到气流速度v与压缩量x的关系式为：

x＝F/k＝πR2·v2/(1600·(G·d2)/(8·Dm³·Nc))

＝πR2·v2·Dm³·Nc/(200G·d3·d) (公式十)

根据上述得到的收音孔的预设气流速度v为63m/s，此气流速度在收音孔处产生的压力F为0.195N，根据上述公式九，弹簧的初始压缩量为：

x0＝0.195/0.21＝0.93mm，弹簧的受力平衡点为0.195N。

当气流速度v＞63m/s，即弹簧受到的力F＞0.195N时，弹簧压缩量x＞ x0，△x(弹簧压缩变化量)＝x-x0＞0，则驱动挡板140在第一传输通道120内沿着收音孔110的轴线平行方向，滑动至所述第二位置，解除挡板140对收音孔110的抵持，使收音孔110与第一传输通道120导通，如图2所示。

气流速度越大，压缩量x就越大，△x也越大。气流会通过第一传输通道120吹排出，从而减小了到达麦克风300的气流，因此改善了麦克风300 在强气流速度下的失真和损坏。

当气流减小或者消失后，弹簧150由于自身弹力，此时弹簧压缩量为 x＝x0，△x＝0，所述电子设备恢复到如图1的状态。

以上对弹簧如何工作进行了举例具体说明，弹簧的材质可以包括钢琴丝、不锈钢丝、磷青铜线等等，本发明实施例对弹簧的具体材质可以不做限定。

可选地，所述电子设备还包括转轴160，挡板140通过转轴160转动连接于收音孔110的孔底，在所述弹性力的作用下，挡板140可朝向收音孔110 的孔底转动至所述第二位置，或者，挡板140可远离收音孔110的孔底转动至所述第一位置。

在本发明实施例中，通过在电子设备设置转轴160，将挡板140通过所述转轴160转动连接于收音孔110的孔底。当收音孔110内的气流速度大于所述预设值，气流对挡板140产生压力，所述压力作用于挡板140，在弹性件的弹力作用下，挡板140朝向收音孔110的孔底方向转动至所述第二位置，使得挡板140解除对收音孔110的抵持，开启收音孔110与第一传输通道120 的导通。当收音孔110内的气流速度小于等于所述预设值，气流对挡板140 的压力减小，在弹性件的弹力作用下，挡板140远离收音孔110的孔底方向转动至所述第一位置，使得挡板140恢复对收音孔110的抵持，断开收音孔 110与第一传输通道120的导通。

可选地，所述弹性件为扭簧160，扭簧160套接于转轴且与挡板140抵接，扭簧160用于驱动挡板140绕转轴160转动。

在本发明实施例中，通过将所述弹性件设为扭簧160，将扭簧160套接于转轴与挡板140抵接，以驱动挡板140绕转轴转动。当收音孔110内的气流速度大于所述预设值，气流对挡板140产生压力，所述压力作用于挡板 140，在扭簧160的弹力作用下，挡板140朝向收音孔110的孔底方向扭转至所述第二位置，使得挡板140解除对收音孔110的抵持，开启收音孔110 与所述第一传输通道120的导通。当收音孔110内的气流速度小于等于所述预设值，气流对挡板140的压力减小，在扭簧160的弹力作用下，挡板140 远离收音孔110的孔底方向扭转至所述第一位置，使得挡板140恢复对收音孔110的抵持，断开收音孔110与第一传输通道120的导通。

具体地，扭簧160可以如图6所示，扭簧常数以K表示，单位为kgf/mm。

当扭簧160被扭转时，每增加1°扭转角度，扭簧常数公式为：

K＝(E·d3·d)/(1167·Dm·p·N·R) (公式十一)

其中，E＝线材之钢性模数：例如琴钢丝E＝21000，不锈钢丝E＝19400，磷青铜线E＝11200，黄铜线E＝11200；

d＝线径；Do＝OD＝外径；Di＝ID＝内径；Dm＝MD＝中径＝Do-d；N＝总圈数； S＝负荷作用的力臂；p＝3.1416；扭簧的扭簧常数与选择的材料和尺寸有关。

扭簧的弹力F和扭簧的扭转角度成正比：

F＝K·α (公式十二)

根据上述公式四、公式十一和公式十二，得到气流速度v与压缩角度α的关系式为：

α＝F/K＝πR2·v2/(1600·(E·d3·d)/(1167·Dm·p·N·S))(公式十三)

让麦克风饱和的气流速度v为63m/s，此气流速度在麦克风口处产生的压力为0.195N，根据上述气流速度v与压缩角度α的关系式公式十三，所述电子设备中的扭簧的初始扭转角度为：

α0＝0.195/((E·d3·d)/(1167·Dm·p·N·R))

＝1108.65·Dm·p·N·R/(E·d3·d) (公式十四)

根据上述得到的收音孔的预设气流速度v为63m/s，当v＞63m/s，即扭簧受到的力F＞0.195N时，扭簧扭转，扭簧的扭转角度α＞α0，△α(扭簧扭转角度变化量)＝α-α0＞0，此时扭簧160驱动挡板140扭转至所述第二位置，解除挡板140对收音孔110的抵持，使收音孔110与第一传输通道120导通，如图4所示。

气流速度越大，扭转角度α就越大，△α也越大。气流会通过第一传输通道120排出，从而减小了到达麦克风300受到的气流，因此改善了麦克风 300在强气流速度下的失真和损坏。

当气流减小或者消失后，扭簧160由于自身弹力，弹簧压缩角度α＝α0，△α＝0，所述电子设备恢复到如图3的状态。

以上对扭簧160如何工作进行了举例具体说明，扭簧的材质可以包括钢琴丝、不锈钢丝、磷青铜线等等，本发明实施例对扭簧的具体材质可以不做限定。

可选地，第一传输通道120的一端与收音孔110连通，第一传输通道120 的另一端与所述容纳腔200连通。通过将收音孔110和容纳腔200通过第一传输通道120连通，可以将从收音孔110进入的气流，通过第一传输通道120，从容纳腔200中排出，而不对麦克风300造成影响。

可选地，所述电子设备还包括电路板210，电路板210设置于容纳腔200 内且与边框100连接；麦克风300连接于电路板210上；电路板210上设置有通孔211，通孔211的一端与第二传输通道130的另一端连通，通孔211 的另一端与麦克风300连接。

在本发明实施例中，电子设备还包括电路板210，将电路板210设置于容纳腔200内且与边框100连接，在电路板210上设置通孔211，通过通孔 211连通第二传输通道130，与容纳腔200内的麦克风300连接。使得从收音孔110中进入的声音信号，沿着第二传输通道130通过通孔211到达麦克风300，将声音信号转换为电信号，保证声音信号的传输效果。

综上，本发明实施例所述的电子设备至少可以包括以下优点：

本申请实施例中，通过在边框背离上设置收音孔，并在所述边框内还设置有第一传输通道和第二传输通道；所述第二传输通道的一端与所述收音孔的侧壁连通，另一端与所述麦克风连接，以将收音孔内的声音信号传递至所述麦克风。所述第一传输通道与所述收音孔的孔底连通，所述收音孔的孔底与所述第一传输通道之间还设置有通断控制结构，所述通断控制结构用于根据气流速度，控制所述收音孔与所述第一传输通道导通或者断开。这样，当所述电子设备处于强气流环境中时，若所述收音孔内的气流速度过大，所述通断控制结构则可控制所述收音孔与所述第一传输通道导通，使得气流沿着所述第一传输通道排出，避免强气流对所述麦克风造成的收音失真和损坏。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本申请实施例提供了一种电子设备，所述电子设备可以包括手机、耳机、平板电脑以及可穿戴式设备中的至少一种，本申请实施例对于所述电子设备的具体类型可以不做限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。