来源 :敏芯股份2026-08-12
骨振动传感原理探析
人在说话时，声带产生的振动信号有两种传播途径：一是通过空气介质向外传播，二是经由颅脑骨骼和肌肉组织向内传导，最终到达内耳。早在两百多年前，失聪的贝多芬通过咬住木棒抵住钢琴，借助颌骨传导振动来“听”音乐。如今，这项原理已经被微小的骨振动传感器变成了现实——它正悄然改变通话、医疗、工业及智能生活等领域。
骨振动传感器并不“听”空气里的声音，而是直接拾取人说话时声带经颅骨传导的振动，并将其转化为电信号。因此，它对环境噪音和风噪天然免疫，能在嘈杂场景下清晰捕捉佩戴者自身的语音。
敏芯骨振动解决方案
基于MEMS技术，在几十微米的键合振膜上刻蚀出弹性梁，振膜连接弹性梁和质量块。振膜电极和背板电极相对布置，构成对振动敏感的可动电容。振动信号转换成质量块的重力作用到弹性梁上，弹性梁受力发生变形，带动振膜和质量块一起运动，改变电容极板之间的间距，骨传导芯片输出电容变化信号。器件内部的ASIC芯片负责提取、转换并放大这一微弱电容信号，最终以电压形式输出振动信息。其输出形式与传统硅麦的信号相似，便于蓝牙主控进行后续信号处理。
封装采用Metal-Lid LGA（PCB基板+金属壳），焊锡连接实现电磁屏蔽。内部MEMS芯片与ASIC芯片通过Wire-Bonding互连。器件尺寸为3.5×2.6×1.0mm，兼容标准麦克风封装。
关键指标：灵敏度-30dBV/g@1kHz，信噪比75dB，谐振频率8kHz。语音信号带宽约1kHz，器件在1.5kHz内频响平坦，利于算法处理。
在TWS耳机中的应用
TWS真无线蓝牙耳机相较传统耳机，最大优势在于极致的便携性。随着主动降噪、空间音频等新功能的引入，其功能矩阵日益丰富，使用体验持续升级，这也进一步加速了TWS耳机的市场普及。
然而在日常使用中，语音通话常面对地铁、办公室、机场等复杂声学环境的考验，上行通话质量备受挑战，环境噪声消除已成为刚性需求。如何提升通话降噪性能、打造产品差异化与核心竞争力，是众多厂商布局产品的重点方向。
目前，TWS耳机的ENC降噪方案按成本与性能定位，主要有单麦、双麦、三麦及骨振动等路线。其中，麦克风与骨振动结合的方案无需复杂波束成形，算法简单、功耗可控、人声自然。其性价比与性能的优势正受到厂商的广泛青睐，成为关键技术路径。
骨传导多元应用场景
在医疗领域，骨振动传感器可实现骨折愈合、种植体稳固度的非侵入式实时监测；在听力辅助方面，骨传导设备为传导性听力损失者提供舒适清晰的听觉方案，避免传统入耳式助听器的弊端。此外，该技术还可用于关节炎、骨质疏松等疾病的辅助诊断。
在工业物联网领域，将骨振动传感器安装于电机、泵等设备表面，可捕捉运行中的振动“声纹”，提前发现轴承磨损、齿轮故障等隐患，避免非计划停机。在安防场景中，则能识别围栏攀爬等异常振动，并及时报警。
在AI眼镜、开放式耳机等智能穿戴设备中，骨振动传感器可有效分离人声与环境噪声，显著提升语音识别可靠性；在无人机及机器人平台，则能检测超低频振动，用于预测性维护与系统自诊断。
市场前景爆发式增长
据QYResearch数据，2025年全球骨振动传感器市场规模达5600万美元，预计2032年增至1.55亿美元，年复合增长率16.5%。
从贝多芬咬木棒感受音乐，到如今微米级的MEMS芯片，骨振动技术的应用边界正随语音交互与智能终端的蓬勃发展而不断拓展。敏芯股份正依托全产业链自研能力，推动骨振动技术在消费电子、医疗健康、智能穿戴等领域的多场景落地。