CN101330769B - 声音输入输出装置及通话装置 - Google Patents

Abstract

提供一种输入输出装置及通话装置，其能够提供少受周围噪音、冲击音、回声及啸声等影响的舒适通话环境。该声音输入输出装置具有声音输入部和声音输出部，声音输入部安装有麦克风单元，麦克风单元具有：箱体，具有内部空间；间隔构件，设置在箱体内，并将内部空间分割为第一空间和第二空间，且至少一部分由振动膜构成；电信号输出电路，基于振动膜的振动，输出作为第一声音信号的电信号；在箱体形成有使第一空间和箱体的外部空间连通的第一贯通孔和使第二空间和箱体的外部空间连通的第二贯通孔；声音输出部具有：周围噪音检测部，基于第一声音信号，检测通话时的周围噪音；音量控制部，基于所检测到的周围噪音的大小，控制扬声器的音量。

Description

声音输入输出装置及通话装置

技术领域

本发明涉及一种声音输入输出装置及通话装置。 

背景技术

在进行通过电话等的通话、声音识别、声音录音等时，最好是只接收作为目标声音(用户声音)。然而，在声音输入装置的使用环境中，会存在背景噪音等目标声音以外的声音。因此，具有除去噪音的功能的声音输入装置的开发日益发展。 

在存在噪音的使用环境中除去噪音的技术公知的有：使麦克风具有敏锐的指向性；或者，利用声波的到达时刻差来识别声波的到达方向，通过信号处理除去噪音的方法。 

另外，近年来，电子设备的小型化日益发展，所以实现声音输入装置的小型化的技术变得重要(参照JP特开平7-312638号公报、JP特开平9-331337号公报、JP特开2001-186241号公报)。 

为了使麦克风具有敏锐的指向性，需要排列多个振动膜，所以很难实现小型化。 

另外，为了利用声波的到达时刻差来以高精度检测声波的到达方向，需要以可听声波的几个波长分之一左右的间隔设置多个振动膜，所以很难实现小型化。 

另外，在噪音环境中使用电话机、移动电话或者耳机(headset)的麦克风-扬声器单元等声音输入输出设备的情况下，一般很难清楚地听到对方的声音。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种声音输入输出装置及通话装置，该声音输入输出装置及通话装置能够提供一种少受到周围噪音、冲击音(sonic boom)、回声(echo)以及啸声(howling)等影响的舒适通话环境。 

(1)本发明的一实施方式是一种声音输入输出装置，具有声音输入部和声音输出部，该声音输入部用于生成第一声音信号，该声音输出部基于第二声音信号，从扬声器输出声音，其特征在于， 

在上述声音输入部安装有麦克风单元，该麦克风单元具有： 

箱体，具有内部空间， 

间隔构件，设置在上述箱体内，并将上述内部空间分割为第一空间和第二空间，而且至少一部分由振动膜构成， 

电信号输出电路，基于上述振动膜的振动，输出作为第一声音信号的电信号；其中， 

在上述箱体形成有第一贯通孔和第二贯通孔，该第一贯通孔连通上述第空间和上述箱体的外部空间，该第二贯通孔连通上述第二空间和上述箱体的外部空间； 

上述声音输出部具有： 

周围噪音检测部，基于上述第一声音信号，检测通话时的周围噪音， 

音量控制部，基于所检测到的周围噪音的大小，控制上述扬声器的音量。 

例如，可以根据开始通话时所检测到的电信号(声压、例如麦克风所检测的电压)来判断通话时的周围噪音。一般并不是变为可开始通话状态就立即开始声音的收发，而是在过了1秒钟左右之后才开始声音的收发，所以可以将在刚刚开始通话后检测到的电信号视为周围噪音来控制所输出的音量。 

另外，也可以基于通话中的电信号的迁移，判断有声音输入的区间和无声音输入的区间，并将在无声音输入的区间所检测到的电信号视为周围噪音以控制所输出的音量。 

声音输入输出装置可以是电话机、移动电话等通话装置或者耳机的麦克风-扬声器单元等，也可以是具有麦克风和扬声器的乐音再现装置(卡拉OK组件)、具有麦克风和扬声器的电视机、收音机以及个人计算机等。 

可以以基于所检测到的周围噪音的大小进行连续或阶段性地改变的方式控制扬声器的音量。 

若采用上述实施方式，则向振动膜的两面入射用户声音以及噪音。在入射到振动膜的两面的声音中，由于噪音成分成为大致相同的声压，所以在振动膜相互抵消。因此，能够将使振动膜振动的声压视为表示用户声音的声压， 从而能够将基于振动膜的振动所获取的电信号视为表示噪音被除去的用户声音的电信号。 

由此，若采用上述实施方式，则能够提供以简单的结构可实现深层次的噪音除去的高品质的麦克风单元。 

在噪音环境下使用这种声音输入输出设备等的情况下，很难清楚地听到第二声音信号(例如通话对方的声音)，但若采用上述实施方式，则通过声音输入用麦克风单元，根据该麦克风单元所获取的周围噪音的强度来连续或阶段性地控制扬声器的音量，以此能够使声音输入者容易地听到扬声器所输出的声音，例如，能够提供通话时使发话和受话变得容易的声音输入输出装置。 

(2)本发明的一实施方式是一种声音输入输出装置，具有声音输入部和声音输出部，该声音输入部用于生成第一声音信号，该声音输出部基于第二声音信号，从扬声器输出声音，其特征在于， 

在上述声音输入部安装有具有半导体衬底的集成电路装置，在该半导体衬底形成有： 

第一振动膜，用于构成第一麦克风， 

第二振动膜，用于构成第二麦克风， 

差分信号生成电路，接收上述第一麦克风所获取的第一电压信号和上述第二麦克风所获取的第二电压信号，基于表示上述第一以及第二电压信号之差的差分信号来生成第一声音信号； 

上述声音输出部具有： 

周围噪音检测部，基于上述第一声音信号，检测通话时的周围噪音， 

音量控制部，基于所检测到的周围噪音的大小，控制上述扬声器的音量。 

例如，可以根据开始通话时所检测到的电信号(声压、例如麦克风所检测的电压)来判断通话时的周围噪音。一般并不是变为可开始通话状态就立即开始声音的收发，而是在过了1秒钟左右之后才开始声音的收发，所以可以将在刚刚开始通话后检测到的电信号视为周围噪音来控制所输出的音量。 

另外，也可以基于通话中的电信号的迁移，判断有声音输入的区间和无声音输入的区间，并将在无声音输入的区间所检测到的电信号视为周围噪音以控制所输出的音量。 

声音输入输出装置可以是电话机、移动电话等通话装置或者耳机的麦克风-扬声器单元等，也可以是具有麦克风和扬声器的乐音再现装置(卡拉OK组件)、具有麦克风和扬声器的电视机、收音机以及个人计算机等。 

能够以基于所检测到的周围噪音的大小来连续或阶段性地改变的方式控制扬声器的音量。 

若采用上述实施方式，则通过进行仅生成表示两个电压信号之差的差分信号的单纯的处理，能够生成表示噪音成分被除去的声音的信号。另外，若采用上述实施方式，则在一个半导体衬底上形成第一以及第二振动膜和差分信号生成电路，所以能够使集成电路装置的外形变小，而且能够提高集成电路装置的精度。 

由此，若采用上述实施方式，则能够提供外形小且可实现高精度的噪音除去功能的集成电路装置。 

此外，能够将集成电路装置作为近讲型声音输入装置的声音输入元件(麦克风元件)来适用。此时，可以将集成电路装置的上述第一以及第二振动膜配置成噪音强度比小于声音强度比，其中，该噪音强度比表示上述差分信号所包含的上述噪音成分的强度相对于上述第一或第二电压信号所包含的上述噪音成分的强度的比率，该声音强度比表示上述差分信号所包含的输入声音成分的强度相对于上述第一或第二电压信号所包含的上述输入声音成分的强度的比率。此时，噪音强度比也可以是基于噪音的相位差成分的强度比，声音强度比也可以是基于输入声音的振幅成分的强度比。 

此外，该集成电路装置(半导体衬底)也可以构成为所谓的MEMS(MicroElectro Mechanical Systems：微型机电系统)。 

在噪音环境下使用这种声音输入输出设备等的情况下，很难清楚地听到第二声音信号(例如通话对方的声音)，但若采用上述实施方式，则通过声音输入用麦克风单元，根据该麦克风单元所获取的周围噪音的强度来连续或阶段性地控制扬声器的音量，以此能够使声音输入者容易地听到扬声器所输出的声音，例如，能够提供通话时使发话和受话变得容易的声音输入输出装置。 

(3)本发明的一实施方式是一种声音输入输出装置，具有声音输入部和声音输出部，该声音输入部用于生成第一声音信号，该声音输出部基于第二 声音信号，从扬声器输出声音，其特征在于， 

上述声音输入部具有： 

第一麦克风，具有第一振动膜， 

第二麦克风，具有第二振动膜， 

差分信号生成部，基于表示上述第一麦克风所获取的第一电压信号和上述第二麦克风所获取的第二电压信号之差的差分信号，生成第一声音信号； 

上述第一以及第二振动膜配置成噪音强度比小于输入声音强度比，该噪音强度比表示上述差分信号所包含的噪音成分的强度相对于上述第一或第二电压信号所包含的上述噪音成分的强度的比率，该输入声音强度比表示上述差分信号所包含的输入声音成分的强度相对于上述第一或第二电压信号所包含的上述输入声音成分的强度的比率； 

上述声音输出部具有： 

周围噪音检测部，基于上述第一声音信号，检测通话时的周围噪音， 

音量控制部，基于所检测到的周围噪音的大小，控制上述扬声器的音量。 

例如，可以根据开始通话时所检测到的电信号(声压、例如麦克风所检测的电压)来判断通话时的周围噪音。一般并不是变为可开始通话状态就立即开始声音的收发，而是在过了1秒钟左右之后才开始声音的收发，所以可以将在刚刚开始通话后检测到的电信号视为周围噪音来控制所输出的音量。 

另外，也可以基于通话中的电信号的迁移，判断有声音输入的区间和无声音输入的区间，并将在无声音输入的区间所检测到的电信号视为周围噪音以控制所输出的音量。 

声音输入输出装置可以是电话机、移动电话等通话装置或者耳机的麦克风-扬声器单元等，也可以是具有麦克风和扬声器的乐音再现装置(卡拉OK组件)、具有麦克风和扬声器的电视机、收音机以及个人计算机等。 

能够以基于所检测到的周围噪音的大小来连续或阶段性地改变的方式控制扬声器的音量。 

若采用上述实施方式，则可以将第一以及第二麦克风(第一以及第二振动膜)以满足规定的条件的方式配置。由此，能够将表示第一以及第二麦克风所获取的第一以及第二电压信号之差的差分信号视为表示噪音成分被除去的输入声音的信号。因此，若采用上述实施方式，则能够提供以仅生成差分 信号的单纯结构来实现噪音除去功能的声音输入装置。 

此外，在上述实施方式的声音输入输出装置中，差分信号生成部不需对第一以及第二电压信号进行分析处理(傅立叶分析处理等)就能够生成差分信号。因此，能够减轻差分信号生成部的信号处理负担，或者能够利用非常简单的电路来实现差分信号生成部。 

由此，若采用上述实施方式，则能够提供可实现小型化及高精度的噪音除去功能的声音输入装置。 

此外，在该声音输入装置中，可以将第一以及第二振动膜配置成基于噪音成分的相位差成分的强度比小于基于输入声音成分的振幅的强度比。 

在噪音环境下使用这种声音输入输出设备等的情况下，很难清楚地听到第二声音信号(例如通话对方的声音)，但若采用上述实施方式，则通过声音输入用麦克风单元，根据该麦克风单元所获取的周围噪音的强度来连续或阶段性地控制扬声器的音量，以此能够使声音输入者容易地听到扬声器所输出的声音，例如，能够提供通话时使发话和受话变得容易的声音输入输出装置。 

(4)本发明的一实施方式是一种免提式声音输入输出装置，具有免提式声音输入部和声音输出部，该免提式声音输入部用于生成第一声音信号，该声音输出部基于第二声音信号，从扬声器输出声音，其特征在于， 

在上述免提式声音输入部安装有麦克风单元，该麦克风单元具有： 

箱体，具有内部空间， 

间隔构件，设置在上述箱体内，并将上述内部空间分割为第一空间和第二空间，而且至少一部分由振动膜构成， 

电信号输出电路，基于上述振动膜的振动，输出作为第一声音信号的电信号；其中， 

在上述箱体形成有第一贯通孔和第二贯通孔，该第一贯通孔连通上述第一空间和上述箱体的外部空间，该第二贯通孔连通上述第二空间和上述箱体的外部空间。 

免提式声音输入部是指，声音输入者不需把持声音输入部就可进行声音输入的声音输入部，声音输入部例如设置在桌上或墙壁上等，用于拾取周围的声音，因此，例如设置在汽车内的免提(handsfree)式移动电话、用于电 视会议等的免提扩音通话装置等均属于免提式声音输入部。 

若采用上述实施方式，则向振动膜的两面入射用户声音以及噪音。在入射到振动膜的两面的声音中，由于噪音成分成为大致相同的声压，所以在振动膜相互抵消。因此，能够将使振动膜振动的声压视为表示用户声音的声压，从而能够将基于振动膜的振动所获取的电信号视为噪音被除去的表示用户声音的电信号。 

由此，若采用上述实施方式，则能够提供以简单的结构可实现深层次的噪音除去的高品质的麦克风单元。 

另外，麦克风单元具有容易且极其有效地抑制直接或间接作用于设备的冲击音的特性。即，不仅能够除去在空气中传播的声音，也能够除去在固体中传播的声音。声音在固体中的传播速度与在空气中的传播速度相比极其快(约10倍左右)，因此施加在设置有麦克风单元的固体上的冲击音(噪音)大致同时到达上述振动膜，所以与在空气中传播的噪音同样地被除去。 

另外，对于麦克风和扬声器之间产生的啸声具有优异的抑制性能，所以通过例如内置于设置在桌上的免提电话机等中，能够提供高性能的免提扩声通话装置。 

因此，若采用本实施方式，则对于直接或间接作用于麦克风的冲击噪音等也具有优异的噪音抑制性能，所以通过内置于免提式声音输入输出装置中，即使在以往极其不舒适且很难除去的冲击噪音下也能够提供具有优异性能的设备。 

此外，即便是内置于计算机的键盘、工作机器人、数字录音机、助听器等中，也能够获得同样的效果。 

(5)本发明的一实施方式是一种免提式声音输入输出装置，具有免提式声音输入部和声音输出部，该免提式声音输入部用于生成第一声音信号，该声音输出部基于第二声音信号，从扬声器输出声音，其特征在于， 

在上述免提式声音输入部安装有具有半导体衬底的集成电路装置，在该半导体衬底形成有： 

第一振动膜，用于构成第一麦克风； 

第二振动膜，用于构成第二麦克风； 

差分信号生成电路，接收上述第一麦克风所获取的第一电压信号和上述 第二麦克风所获取的第二电压信号，基于表示上述第一以及第二电压信号之差的差分信号来生成第一声音信号。 

免提式声音输入部是指，声音输入者不需把持声音输入部就可进行声音输入的声音输入部，声音输入部例如设置在桌上或墙壁上等，用于拾取周围的声音，因此，例如设置在汽车内的免提式移动电话、使用于电视会议等的免提扩声通话装置等均属于免提式声音输入部。 

若采用上述实施方式，则通过进行仅生成表示两个电压信号之差的差分信号的单纯的处理，能够生成表示噪音成分被除去的声音的信号。另外，若采用上述实施方式，则在一个半导体衬底上形成第一以及第二振动膜和差分信号生成电路，所以能够使集成电路装置的外形变小，而且能够提高集成电路装置的精度。 

由此，若采用上述实施方式，则能够提供外形小且可实现高精度的噪音除去功能的集成电路装置。 

此外，能够将集成电路装置作为近讲型声音输入装置的声音输入元件(麦克风元件)来适用。此时，可以将集成电路装置的上述第一以及第二振动膜配置成噪音强度比小于声音强度比，其中，该噪音强度比表示上述差分信号所包含的上述噪音成分的强度相对于上述第一或第二电压信号所包含的上述噪音成分的强度的比率，该声音强度比表示上述差分信号所包含的输入声音成分的强度相对于上述第一或第二电压信号所包含的上述输入声音成分的强度的比率。此时，噪音强度比也可以是基于噪音的相位差成分的强度比，声音强度比也可以是基于输入声音的振幅成分的强度比。 

此外，该集成电路装置(半导体衬底)也可以构成为所谓的MEMS(MicroElectro Mechanical Systems：微型机电系统)。 

另外，麦克风单元具有容易且极其有效地抑制直接或间接作用于设备的冲击音的特性。即，不仅能够除去在空气中传播的声音，也能够除去在固体中传播的声音。声音在固体中的传播速度与在空气中的传播速度相比极其快(约10倍左右)，因此施加在设置有麦克风单元的固体上的冲击音(噪音)大致同时到达上述振动膜，所以与在空气中传播的噪音同样地被除去。 

另外，对于麦克风和扬声器之间产生的啸声具有优异的抑制性能，所以通过例如内置于设置在桌上的免提电话机等中，能够提供高性能的免提扩声 通话装置。 

因此，若采用本实施方式，则对于直接或间接作用于麦克风的冲击噪音等也具有优异的噪音抑制性能，所以通过内置于免提式声音输入输出装置中，即使在以往极其不舒适且很难除去的冲击噪音下也能够提供具有优异性能的设备。 

此外，即便是内置于计算机的键盘、工作机器人、数字录音机、助听器等中，也能够获得同样的效果。 

(6)本发明的一实施方式是一种免提式声音输入输出装置，具有免提式声音输入部和声音输出部，该免提式声音输入部用于生成第一声音信号，该声音输出部基于第二声音信号，从扬声器输出声音，其特征在于， 

上述免提式声音输入部具有： 

第一麦克风，具有第一振动膜， 

第二麦克风，具有第二振动膜， 

差分信号生成部，基于表示上述第一麦克风所获取的第一电压信号和上述第二麦克风所获取的第二电压信号之差的差分信号，生成第一声音信号； 

上述第一以及第二振动膜配置成噪音强度比小于输入声音强度比，该噪音强度比表示上述差分信号所包含的噪音成分的强度相对于上述第一或第二电压信号所包含的上述噪音成分的强度的比率，该输入声音强度比表示上述差分信号所包含的输入声音成分的强度相对于上述第一或第二电压信号所包含的上述输入声音成分的强度的比率。 

免提式声音输入部是指，声音输入者不需把持声音输入部就可进行声音输入的声音输入部，声音输入部例如设置在桌上或墙壁上等，用于拾取周围的声音，因此，例如设置在汽车内的免提式移动电话、使用于电视会议等的免提扩声通话装置等均属于免提式声音输入部。 

若采用上述实施方式，则可以将第一以及第二麦克风(第一以及第二振动膜)以满足规定的条件的方式配置。由此，能够将表示第一以及第二麦克风所获取的第一以及第二电压信号之差的差分信号视为表示噪音成分被除去的输入声音的信号。因此，若采用上述实施方式，则能够提供以仅生成差分信号的单纯的结构来实现噪音除去功能的声音输入装置。 

此外，在上述实施方式的声音输入输出装置中，差分信号生成部不需对 第一以及第二电压信号进行分析处理(傅立叶分析处理等)就能够生成差分信号。因此，能够减轻差分信号生成部的信号处理负担，或者能够利用非常简单的电路来实现差分信号生成部。 

由此，若采用上述实施方式，则能够提供可实现小型化及高精度的噪音除去功能的声音输入装置。 

此外，在该声音输入装置中，可以将第一以及第二振动膜配置成基于噪音成分的相位差成分的强度比小于基于输入声音成分的振幅的强度比。 

另外，麦克风单元具有容易且极其有效地抑制直接或间接作用于设备的冲击音的特性。即，不仅能够除去在空气中传播的声音，也能够除去在固体中传播的声音。声音在固体中的传播速度与在空气中的传播速度相比极其快(约10倍左右)，因此施加在设置有麦克风单元的固体上的冲击音(噪音)大致同时到达上述振动膜，所以与在空气中传播的噪音同样地被除去。 

另外，对于麦克风和扬声器之间产生的啸声具有优异的抑制性能，所以通过例如内置于设置在桌上的免提电话机等中，能够提供高性能的免提扩声通话装置。 

因此，若采用本实施方式，则对于直接或间接作用于麦克风的冲击噪音等也具有优异的噪音抑制性能，所以通过内置于免提式声音输入输出装置中，即使在以往极其不舒适且很难除去的冲击噪音下也能够提供具有优异性能的设备。 

此外，即便是内置于计算机的键盘、工作机器人、数字录音机、助听器等中，也能够获得同样的效果。 

(7)本发明的一实施方式是一种声音输入输出装置，具有声音输入部和声音输出部，该声音输入部用于生成第一声音信号，该声音输出部基于第二声音信号，从扬声器输出声音，其特征在于， 

在上述声音输入部安装有麦克风单元，该麦克风单元具有： 

箱体，具有内部空间， 

间隔构件，设置在上述箱体内，并将上述内部空间分割为第一空间和第二空间，而且至少一部分由振动膜构成， 

电信号输出电路，基于上述振动膜的振动，输出作为第一声音信号的电信号；其中， 

在上述箱体形成有第一贯通孔和第二贯通孔，该第一贯通孔连通上述第一空间和上述箱体的外部空间，该第二贯通孔连通上述第二空间和上述箱体的外部空间； 

上述声音输出部和上述声音输入部分离设置。 

上述声音输出部和上述声音输入部分离设置是指这样的结构：将例如向便携式设备、遥控器等中装入了上述实施方式的麦克风单元的声音发送部，和电视机等的扬声器输出的对方声音的接收部作为一组来分离配置。 

若采用上述实施方式，则向振动膜的两面入射用户声音以及噪音。在入射到振动膜的两面的声音中，由于噪音成分成为大致相同的声压，所以在振动膜相互抵消。因此，能够将使振动膜振动的声压视为表示用户声音的声压，从而能够将基于振动膜的振动所获取的电信号视为噪音被除去的表示用户声音的电信号。 

由此，若采用上述实施方式，则能够提供以简单的结构可实现深层次的噪音除去的高品质的麦克风单元。 

另外，对于在麦克风和扬声器之间产生的啸声具有优异的抑制性能，所以能够提供对于噪音环境适应性强的新的声音输入输出装置。 

(8)本发明的一实施方式是一种声音输入输出装置，具有声音输入部和声音输出部，该声音输入部用于生成第一声音信号，该声音输出部基于第二声音信号，从扬声器输出声音，其特征在于， 

在上述声音输入部安装有具有半导体衬底的集成电路装置，在该半导体衬底形成有： 

第一振动膜，用于构成第一麦克风， 

第二振动膜，用于构成第二麦克风， 

差分信号生成电路，接收上述第一麦克风所获取的第一电压信号和上述第二麦克风所获取的第二电压信号，基于表示上述第一以及第二电压信号之差的差分信号来生成第一声音信号； 

上述声音输出部和上述声音输入部分离设置。 

上述声音输出部和上述声音输入部分离设置是指这样的结构：将例如向便携式设备、遥控器等中装入了上述实施方式的麦克风单元的声音发送部，和电视机等的扬声器输出的对方声音的接收部作为一组来分离配置。 

若采用上述实施方式，则通过进行仅生成表示两个电压信号之差的差分信号的单纯的处理，能够生成表示噪音成分被除去的声音的信号。另外，若采用上述实施方式，则在一个半导体衬底上形成第一以及第二振动膜和差分信号生成电路，所以能够使集成电路装置的外形变小，而且能够提高集成电路装置的精度。 

由此，若采用上述实施方式，则能够提供外形小且可实现高精度的噪音除去功能的集成电路装置。 

此外，能够将集成电路装置作为近讲型声音输入装置的声音输入元件(麦克风元件)来适用。此时，可以将集成电路装置的上述第一以及第二振动膜配置成噪音强度比小于声音强度比，其中，该噪音强度比表示上述差分信号所包含的上述噪音成分的强度相对于上述第一或第二电压信号所包含的上述噪音成分的强度的比率，该声音强度比表示上述差分信号所包含的输入声音成分的强度相对于上述第一或第二电压信号所包含的上述输入声音成分的强度的比率。此时，噪音强度比也可以是基于噪音的相位差成分的强度比，声音强度比也可以是基于输入声音的振幅成分的强度比。 

此外，该集成电路装置(半导体衬底)也可以构成为所谓的MEMS(MicroElectro Mechanical Systems：微型机电系统)。 

另外，对于在麦克风和扬声器之间产生的啸声具有优异的抑制性能，所以能够提供对于噪音环境适应性强的新的声音输入输出装置。 

(9)本发明的一实施方式是一种声音输入输出装置，具有声音输入部和声音输出部，该声音输入部用于生成第一声音信号，该声音输出部基于第二声音信号，从扬声器输出声音，其特征在于， 

上述声音输入部具有： 

第一麦克风，具有第一振动膜， 

第二麦克风，具有第二振动膜， 

差分信号生成部，基于表示上述第一麦克风所获取的第一电压信号和上述第二麦克风所获取的第二电压信号之差的差分信号，生成第一声音信号； 

上述第一以及第二振动膜配置成噪音强度比小于输入声音强度比，该噪音强度比表示上述差分信号所包含的噪音成分的强度相对于上述第一或第二电压信号所包含的上述噪音成分的强度的比率，该输入声音强度比表示上述 差分信号所包含的输入声音成分的强度相对于上述第一或第二电压信号所包含的上述输入声音成分的强度的比率； 

上述声音输出部和上述声音输入部分离设置。 

上述声音输出部和上述声音输入部分离设置是指这样的结构：将例如向便携式设备、遥控器等中装入了上述实施方式的麦克风单元的声音发送部，和电视机等的扬声器输出的对方声音的接收部作为一组来分离配置。 

若采用上述实施方式，则可以将第一以及第二麦克风(第一以及第二振动膜)以满足规定的条件的方式配置。由此，能够将表示第一以及第二麦克风所获取的第一以及第二电压信号之差的差分信号视为表示噪音成分被除去的输入声音的信号。因此，若采用上述实施方式，则能够提供以仅生成差分信号的单纯的结构可实现噪音除去功能的声音输入装置。 

此外，在上述实施方式的声音输入输出装置中，差分信号生成部不需对第一以及第二电压信号进行分析处理(傅立叶分析处理等)就能够生成差分信号。因此，能够减轻差分信号生成部的信号处理负担，或者能够利用非常简单的电路来实现差分信号生成部。 

由此，若采用上述实施方式，则能够提供可实现小型化及高精度的噪音除去功能的声音输入装置。 

此外，在该声音输入装置中，可以将第一以及第二振动膜配置成基于噪音成分的相位差成分的强度比小于基于输入声音成分的振幅的强度比。 

另外，对于在麦克风和扬声器之间产生的啸声具有优异的抑制性能，所以能够提供对于噪音环境适应性强的新的声音输入输出装置。 

(10)本发明的一实施方式是一种通话装置，其特征在于，具有： 

上述任一项所述的声音输入输出装置； 

发送部，用于向通话对象装置发送声音输入部所生成的第一声音信号； 

接收部，用于接收通话对象装置所发送的第二声音信号。 

附图说明

图1是用于说明麦克风单元的图。 

图2A、图2B是用于说明麦克风单元的图。 

图3是用于说明麦克风单元的图。 

图4是用于说明麦克风单元的图。 

图5是用于说明声波的衰减特性的图。 

图6是示出了表示相位差和强度比之间的对应关系的数据的一例的曲线图。 

图7是表示制造麦克风单元的步骤的流程图。 

图8是用于说明声音输入装置的图。 

图9是用于说明声音输入装置的图。 

图10是示出了作为声音输入装置的一例的移动电话的图。 

图11是示出了作为声音输入装置的一例的麦克风的图。 

图12是示出了作为声音输入装置的一例的远程控制器的图。 

图13是信息处理系统的示意图。 

图14是用于说明变形例的麦克风单元的图。 

图15是用于说明变形例的麦克风单元的图。 

图16是用于说明变形例的麦克风单元的图。 

图17是用于说明变形例的麦克风单元的图。 

图18是用于说明变形例的麦克风单元的图。 

图19是用于说明变形例的麦克风单元的图。 

图20是用于说明变形例的麦克风单元的图。 

图21是用于说明变形例的麦克风单元的图。 

图22是用于说明集成电路装置的图。 

图23是用于说明集成电路装置的图。 

图24是用于说明集成电路装置的图。 

图25是用于说明具有集成电路装置的声音输入装置的图。 

图26是用于说明具有集成电路装置的声音输入装置的图。 

图27是用于说明变形例的集成电路装置的图。 

图28是用于说明具有变形例的集成电路装置的声音输入装置的图。 

图29是示出了作为具有集成电路装置的声音输入装置的一例的移动电话的图。 

图30是示出了作为具有集成电路装置的声音输入装置的一例的麦克风的图。 

图31是示出了作为具有集成电路装置的声音输入装置的一例的远程控制器的图。 

图32是信息处理系统的示意图。 

图33是用于说明声音输入装置的图。 

图34是用于说明声音输入装置的图。 

图35是用于说明声音输入装置的图。 

图36是用于说明声音输入装置的图。 

图37是用于说明声音输入装置的图。 

图38是声音输入输出装置以及通话装置的功能框图。 

图39是用于说明麦克风之间距离为5mm时的声音强度比ρ的分布的曲线图。 

图40是用于说明麦克风之间距离为10mm时的声音强度比ρ的分布的曲线图。 

图41是用于说明麦克风之间距离为20mm时的声音强度比ρ的分布的曲线图。 

图42A、图42B是用于说明麦克风之间距离为5mm、频率带宽为1kHz、麦克风-声源之间距离分别为2.5cm、1m的情况下的差动麦克风的指向性的图。 

图43A、图43B是用于说明麦克风之间距离为10mm、频率带宽为1kHz、麦克风-声源之间距离分别为2.5cm、1m的情况下的差动麦克风的指向性的图。 

图44A、图44B是用于说明麦克风之间距离为20mm、频率带宽为1kHz、麦克风-声源之间距离分别为2.5cm、1m的情况下的差动麦克风的指向性的图。 

图45A、图45B是用于说明麦克风之间距离为5mm、频率带宽为7kHz、麦克风-声源之间距离分别为2.5cm、1m的情况下的差动麦克风的指向性的图。 

图46A、图46B是用于说明麦克风之间距离为10mm、频率带宽为7kHz、麦克风-声源之间距离分别为2.5cm、1m的情况下的差动麦克风的指向性的图。 

图47A、图47B是用于说明麦克风之间距离为20mm、频率带宽为7kHz、麦克风-声源之间距离分别为2.5cm、1m的情况下的差动麦克风的指向性的图。 

图48A、图48B是用于说明麦克风之间距离为5mm、频率带宽为300Hz、麦克风-声源之间距离分别为2.5cm、1m的情况下的差动麦克风的指向性的图。 

图49A、图49B是用于说明麦克风之间距离为10mm、频率带宽为300Hz、麦克风-声源之间距离分别为2.5cm、1m的情况下的差动麦克风的指向性的图。 

图50A、图50B是用于说明麦克风之间距离为20mm、频率带宽为300Hz、麦克风-声源之间距离分别为2.5cm、1m的情况下的差动麦克风的指向性的图。 

具体实施方式

下面，参照附图说明应用了本发明的实施方式。但是，本发明并不仅限定于下述的实施方式。另外，本发明包括自由地组合下述内容的技术方案。 

1.麦克风单元的结构 

首先，说明本发明的一个实施方式的麦克风单元1的结构。 

如图1以及图2A所示，本实施方式的麦克风单元1具有箱体10。箱体10是一种构成麦克风单元1的外形的构件。箱体10(麦克风单元1)的外形可以采用多面体结构。如图1所示，箱体10的外形可以是六面体(长方体或正方体)。但是，箱体10的外形也可以采用六面体以外的多面体结构。或者，箱体10的外形也可以采用除了多面体以外的结构，例如球状结构(半球状结构)等。 

如图2A所示，箱体10具有内部空间100(第一以及第二空间102、104)。即，箱体10采用划分规定空间的结构，内部空间100是指被箱体10划分的空间。箱体10也可以采用使内部空间100和箱体10的外部的空间(外部空间110)实现电学及磁学意义上的屏蔽的屏蔽结构(电磁屏蔽结构)。由此，能够使后述的振动膜30以及电信号输出电路40不易受到配置于箱体10的外部(外部空间110)的电子部件的影响，所以能够提供可实现高精度的噪音 除去功能的麦克风单元。 

而且，如图1以及图2A所示，在箱体10上形成有贯通孔，该贯通孔使箱体10的内部空间100和外部空间110连通。在本实施方式中，在箱体10上形成有第一贯通孔12和第二贯通孔14。在此，第一贯通孔12是使第一空间102和外部空间110连通的贯通孔。另外，第二贯通孔14是使第二空间104和外部空间110连通的贯通孔。此外，关于第一以及第二空间102、104，以后详细叙述。对于第一以及第二贯通孔12、14的外形不需特别进行限定，例如也可以是图1所示那样的圆形。还有，第一以及第二贯通孔12、14的外形也可以是圆形以外的形状，例如也可以采用矩形。 

在本实施方式中，如图1以及图2A所示，第一以及第二贯通孔12、14形成在构成六面体结构(多面体结构)箱体10的一个面15上。但是，作为变形例，第一以及第二贯通孔12、14也可以分别形成在多面体的不同的面上。例如，第一以及第二贯通孔12、14可以形成在六面体的对置的面上，也可以形成在六面体的相邻的面上。另外，在本实施方式中，在箱体10上形成有一个第一贯通孔12和一个第二贯通孔14。但是，本发明并不仅限定于此，而在箱体10上也可以形成多个第一贯通孔12以及多个第二贯通孔14。 

如图2A以及图2B所示，本实施方式的麦克风单元1具有间隔构件20。在此，图2B是从正面观察间隔构件20的图。间隔构件20以分割内部空间100的方式设置在箱体10内。在本实施方式中，间隔构件20以将内部空间100分割为第一空间102以及第二空间104的方式设置。即，可以认为第一以及第二空间102、104分别是被箱体10以及间隔构件20划分的空间。 

也可以这样设置间隔构件20：使传播声波的介质不在箱体10内部的第一空间102和第二空间104之间移动(不能移动)。例如，间隔构件20也可以是密封间隔壁，该密封间隔壁在箱体10内部以高气密性分离内部空间100(第一以及第二空间102、104)。 

如图2A以及图2B所示，间隔构件20的至少一部分由振动膜30构成。振动膜30是声波入射时在法线方向振动的构件。而且，在麦克风单元1中，基于振动膜30的振动提取电信号，以此获取表示入射到振动膜30的声音的电信号。即，振动膜30也可以是麦克风(将音响信号转换成电信号的电气音响转换器)的振动膜。 

下面，作为能够适用于本实施方式的麦克风的一例，说明电容式麦克风200的结构。此外，图3是用于说明电容式麦克风200的图。 

电容式麦克风200具有振动膜202。此外，振动膜202相当于本实施方式的麦克风单元1的振动膜30。振动膜202是接收声波振动的膜(薄膜)，具有导电性，并形成电极的一端。电容式麦克风200还具有电极204。电极204与振动膜202对置配置。由此，振动膜202和电极204形成电容。若向电容式麦克风200入射声波，则振动膜202振动，使振动膜202和电极204之间的间隔变化，从而使振动膜202和电极204之间的静电电容变化。通过将该静电电容变化例如作为电压变化来提取，能够获取基于振动膜202振动的电信号。即，能够将入射到电容式麦克风200的声波转换输出为电信号。此外，在电容式麦克风200中，电极204也可以采用不受声波影响的结构。例如，电极204可以采用网状结构(mesh structure)。 

但是，能够适用于本实施方式的麦克风(振动膜30)并不仅限定于电容式麦克风，而能够适用公知的任何麦克风。例如，振动膜30也可以采用电动式(动态式)、电磁式(磁式)、压电式(晶体式)等各种麦克风的振动膜。 

或者，振动膜30也可以是半导体膜(例如硅膜)。即，振动膜30也可以是硅麦克风(Si麦克风)的振动膜。通过利用硅麦克风，能够实现麦克风单元1的小型化以及高性能化。 

对于振动膜30的外形并不进行特别的限定。如图2B所示，振动膜30的外形也可以采用圆形。此时，振动膜30和第一以及第二贯通孔12、14也可以采用直径(大致)相同的圆形。但是，振动膜30可以比第一以及第二贯通孔12、14大，也可以比第一以及第二贯通孔12、14小。另外，振动膜30具有第一以及第二面35、37。第一面35是朝向第一空间102的面，第二面37是朝向第二空间104的面。 

此外，在本实施方式中，如图2A所示，可以将振动膜30设置成其法线与箱体10的面15平行地延伸。换言之，可以将振动膜30设置成与面15垂直相交。而且，可以将振动膜30配置在第二贯通孔14的侧方(附近)。即，可以将振动膜30配置成与第一贯通孔12的距离不同于与第二贯通孔14的距离不同。但是，作为变形例，也可以将振动膜30配置在第一以及第二贯通孔12、14的中间(未图示)。 

在本实施方式中，如图2A以及图2B所示，间隔构件20可以包括保持振动膜30的保持部32。而且，保持部32可以紧贴在箱体10的内壁面上。通过使保持部32紧贴在箱体10的内壁面，能够以高气密性分离第一以及第二空间102、104。 

本实施方式的麦克风单元1具有电信号输出电路40，该电信号输出电路40基于振动膜30的振动来输出电信号。电信号输出电路40的至少一部分可以形成在箱体10的内部空间100内。电信号输出电路40例如可以形成在箱体10的内壁面上。即，在本实施方式中，也可以将箱体10作为电路的电路板来利用。 

图4示出了能够适用于本实施方式的电信号输出电路40的一例。电信号输出电路40能够以如下方式构成：通过信号放大电路44来放大基于电容器42(具有振动膜30的电容式麦克风)的静电电容变化的电信号并输出。电容器42例如可以构成振动膜单元41的一部分。此外，电信号输出电路40可以包括电荷泵电路46和运算放大器48。由此，能够以高精度获取电容器42的静电电容变化。在本实施方式中，例如，电容器42、信号放大电路44、电荷泵电路46以及运算放大器48可以形成在箱体10的内壁面上。另外，电信号输出电路40也可以包括增益调整电路45。增益调整电路45发挥用于调整信号放大电路44的放大率(gain：增益)的作用。增益调整电路45可以设置在箱体10的内部，也可以设置在箱体10的外部。 

但是，在振动膜30采用硅麦克风的情况下，可以通过形成在硅麦克风的半导体衬底上的集成电路来实现电信号输出电路40。 

另外，电信号输出电路40还可以包括将模拟信号转换为数字信号的转换电路、对数字信号进行压缩(编码)的压缩电路等。 

可以由SN(Signal to Noise：信噪比)比为约60分贝以上的振子构成上述振动膜。在使振子发挥差动麦克风的功能的情况下，与在发挥单体麦克风的功能时相比，SN比降低。因此，通过用SN比优异的振子(例如SN比为60分贝以上的MEMS振子)来构成上述振动膜，能够实现高灵敏度的麦克风单元。 

例如，在将说话者和麦克风之间的距离设定为约2.5cm左右(近讲型麦克风单元)、且将单体麦克风用作差动麦克风的情况下，与用作单体麦克风 的情况相比，灵敏度降低十几分贝左右。但是，通过由SN比为约60分贝以上的振子构成上述振动膜，能够实现即使考虑上述灵敏度的降低所带来的影响也能够满足麦克风功能的所需标准的麦克风单元。 

本实施方式的麦克风单元1可以如上所述那样构成。若采用麦克风单元1，则能够以简单的结构高精度的实现噪音除去功能。下面，说明麦克风单元1的噪音除去原理。 

2.麦克风单元的噪音除去原理 

2.1.振动膜的振动原理 

首先，说明从麦克风单元1的结构导出的振动膜30的振动原理。 

在本实施方式中，振动膜30从两侧(第一以及第二的35、37)接收声压。因此，若向振动膜30的两侧同时施加相同大小的声压，则该两个声压在振动膜30上互相抵消，所以不成为使振动膜30振动的力。相反地，在从两侧接收到的声压存在声压差时，振动膜30借助该声压差来振动。 

另外，入射到第一以及第二贯通孔12、14的声波的声压，均匀地传递到第一以及第二空间102、104的内壁面上(帕斯卡原理)。因此，振动膜30的朝向第一空间102的面(第一面35)接收与入射到第一贯通孔12的声压相等的声压，而振动膜30的朝向第二空间104的面(第二面37)接收与入射到第二贯通孔14的声压相等的声压。 

即，第一以及第二面35、37接收的声压分别是入射到第一以及第二贯通孔12、14的声音的声压，而且，振动膜30借助入射到第一以及第二面35、37(第一以及第二贯通孔12、14)的声波的声压差来振动。 

2.2.声波的性质 

声波在介质中传播的过程中逐渐衰减，声压(声波的强度或振幅)下降。声压与相距声源的距离成反比例，所以可由式(1)表示声压P和相距声源的距离r之间的关系。 

$P=K\frac{1}{R}---\left(1\right)$

此外，在式(1)中、k是比例常数。图5示出了表示式(1)的曲线图，从该图可知，声压(声波的振幅)在接近于声源的位置(曲线图的左侧)急剧衰减，而越远离声源则越平缓地衰减。 

在将麦克风单元1应用于近讲型(close-talking)声音输入装置的情况下，用户声音产生于麦克风单元1(第一以及第二贯通孔12、14)的附近。因此，用户声音在第一以及第二贯通孔12、14之间大幅度衰减，所以入射到第一以及第二贯通孔12、14的用户声音的声压、即入射到第一以及第二面35、37的用户声音的声压出现大的差异。 

与此相对，与用户声音相比，噪音成分的声源存在于距离麦克风单元1(第一以及第二贯通孔12、14)远的位置。因此，噪音的声压在第一以及第二贯通孔12、14之间几乎不衰减，所以入射到第一以及第二贯通孔12、14的噪音的声压几乎不出现差异。 

2.3.噪音除去原理 

如上所述，振动膜30借助于同时入射到第一以及第二面35、37的声波的声压差来振动。而且，入射到第一以及第二面35、37的噪音的声压差非常小，所以在振动膜30上互相抵消。与此相对，入射到第一以及第二面35、37的用户声音的声压差大，所以用户声音在振动膜30上没有被抵消，以使振动膜30振动。 

根据上述内容可知，若采用麦克风单元1，则可认为振动膜30只借助于用户声音来振动。因此，可将麦克风单元1(电信号输出电路40)所输出的电信号视为噪音被除去而只表示用户声音的信号。 

即，根据本实施方式的麦克风单元1，能够提供以简单的结构可获取噪音被除去的表示用户声音的电信号的声音输入装置。 

3.用于实现高精度的噪音除去功能的条件 

如上所述，若采用麦克风单元1，则能够获取噪音被除去而只表示用户声音的电信号。但是，声波包含相位成分。因此，若考虑入射到第一以及第二贯通孔12、14(振动膜30的第一以及第二面35、37)的声波的相位差，则可导出能够实现更加高精度的噪音除去功能的条件(麦克风单元1的设计条件)。下面，说明麦克风单元1为了实现更加高精度的噪音除去功能而必须满足的条件。 

若采用麦克风单元1，则如前所说明那样，将基于使振动膜30振动的声压(第一以及第2面35、37所接收的声压差：下面，适当称之为“差分声压”)而输出的信号，视为表示用户声音的信号。若采用该麦克风单元，则由于使 振动膜30振动的声压(差分声压)所包含的噪音成分小于入射到第一或第二面35、37的声压所包含的噪音成分，可评价为已实现了噪音除去功能。具体地讲，若噪音强度比小于用户声音强度比，则可评价为已实现了该噪音除去功能，其中，该噪音强度比表示差分声压所包含的噪音成分的强度相对于入射到第一或第二面35、37的声压所包含的噪音成分的强度的比，该用户声音强度比表示差分声压所包含的用户声音成分的强度相对于入射到第一或第二面35、37的声压所包含的用户声音成分的强度的比。 

下面，说明麦克风单元1(箱体10)为了实现该噪音除去功能而必须满足的具体条件。 

首先，研讨入射到振动膜30的第一以及第二面35、37(第一以及第二贯通孔12、14)的声音的声压。若将从用户声音的声源到第一贯通孔12的距离设为R，将第一以及第二贯通孔12、14的中心间距离设为Δr，并忽略相位差，则入射到第一以及第二贯通孔12、14的用户声音的声压(强度)P(S1)以及P(S2)可由下式给出。 

$\left\{\begin{array}{c}P\left(S1\right)=K\frac{1}{R}---\left(2\right)\\ P\left(S2\right)=K\frac{1}{R+\mathrm{\Δr}}---\left(3\right)\end{array}\right.$

因此，忽略用户声音的相位差时的用户声音强度比ρ(P)可由下式给出，该用户声音强度比ρ(P)表示差分声压所包含的用户声音成分的强度相对于入射到第一面35(第一贯通孔12)的用户声音的声压强度的比率。 

$\mathrm{\ρ}\left(P\right)=\frac{P\left(S1\right)-P\left(S2\right)}{P\left(S1\right)}$

$=\frac{\mathrm{\Δr}}{R+\mathrm{\Δr}}---\left(4\right)$

在此，在将麦克风单元1用于近讲型声音输入装置中的情况下，可将Δr视为足够小于R。 

因此，能够将上述式(4)变换如下。 

$\mathrm{\ρ}\left(P\right)=\frac{\mathrm{\Δr}}{R}---\left(A\right)$

即，可由式(A)给出在忽略用户声音的相位差的情况下的用户声音强 度比。 

但若考虑用户声音的相位差，则用户声音的声压Q(S1)以及Q(S2)可由下式给出。此外，式中，α为相位差。 

$\left\{\begin{array}{c}Q\left(S1\right)=K\frac{1}{R}\sin \mathrm{\ωt}---\left(5\right)\\ Q\left(S2\right)=K\frac{1}{R+\mathrm{\Δr}}\sin (\mathrm{\ωt}-\mathrm{\α})---\left(6\right)\end{array}\right.$

此时，用户声音强度比ρ(S)可由下式给出。 

$\mathrm{\ρ}\left(S\right)=\frac{|P\left(S1\right)-P\left(S2\right){|}_{\max }}{{\left|P\left(S1\right)\right|}_{\max }}$

$=\frac{{|\frac{K}{R}\sin \mathrm{\ωt}-\frac{K}{R+\mathrm{\Δr}}\sin (\mathrm{\ωt}-\mathrm{\α})|}_{\max }}{{\left|\frac{K}{R}\sin \mathrm{\ωt}\right|}_{\max }}---\left(7\right)$

若考虑式(7)，则用户声音强度比ρ(S)的大小可由下式给出。 

$\mathrm{\ρ}\left(S\right)=\frac{\frac{K}{R}|\sin \mathrm{\ωt}-\frac{1}{1+\mathrm{\Δr}/R}\sin (\mathrm{\ωt}-\mathrm{\α}){|}_{\max }}{\frac{K}{R}{\left|\sin \mathrm{\ωt}\right|}_{\max }}$

$=\frac{1}{1+\mathrm{\Δr}/R}{|(1+\mathrm{\Δr}/R)\sin \mathrm{\ωt}-\sin (\mathrm{\ωt}-\mathrm{\α})|}_{\max }$

$=\frac{1}{1+\mathrm{\Δr}/R}{|\sin \mathrm{\ωt}-\sin (\mathrm{\ωt}-\mathrm{\α})+\frac{\mathrm{\Δr}}{R}\sin \mathrm{\ωt}|}_{\max }---\left(8\right)$

然而，在式(8)中，sinωt-sin(ωt-α)项表示相位成分的强度比，Δr/Rsinωt项表示振幅成分的强度比。即便是用户声音成分，相位差成分也会相对于振幅成分会成为噪音，所以要以高精度提取用户声音，则相位成分的强度比必须足够小于振幅成分的强度比。即，sinωt-sin(ωt-α)和Δr/Rsinωt满足下式给出的关系是很重要的。 

${\left|\frac{\mathrm{\Δr}}{R}\sin \mathrm{\ωt}\right|}_{\max }>{|\sin \mathrm{\ωt}-\sin (\mathrm{\ωt}-\mathrm{\α})|}_{\max }---\left(B\right)$

在此，由于可表示为 

$\sin \mathrm{\ωt}-\sin (\mathrm{\ωt}-\mathrm{\α})=2\sin \frac{\mathrm{\α}}{2}\·\cos (\mathrm{\ωt}-\frac{\mathrm{\α}}{2})---\left(9\right)$

因此可将上述式(B)表示为下式。 

${\left|\frac{\mathrm{\Δr}}{R}\sin \mathrm{\ωt}\right|}_{\max }>{|2\sin \frac{\mathrm{\α}}{2}\·\cos (\mathrm{\ωt}-\frac{\mathrm{\α}}{2})|}_{\max }---\left(10\right)$

若考虑式(10)的振幅成分，本实施方式的麦克风单元1必须满足下式。 

$\frac{\mathrm{\Δr}}{R}>2\sin \frac{\mathrm{\α}}{2}---\left(C\right)$

此外，如上所述，由于可以将Δr视为足够小于R，所以可以将sin(α/2)视为足够小，因此可以满足下式的近似关系。 

$\sin \frac{\mathrm{\α}}{2}\≈\frac{\mathrm{\α}}{2}---\left(11\right)$

因此，可以将式(C)变换为下式。 

$\frac{\mathrm{\Δr}}{R}>\mathrm{\α}---\left(D\right)$

另外，若将作为相位差的α和Δr之间的关系由下式给出 

$\mathrm{\α}=\frac{2\mathrm{\π\Δr}}{\mathrm{\λ}}---\left(12\right)$

则可以将式(D)变换为下式。 

$\frac{\mathrm{\Δr}}{R}>2\mathrm{\π}\frac{\mathrm{\Δr}}{\mathrm{\λ}}>\frac{\mathrm{\Δr}}{\mathrm{\λ}}---\left(E\right)$

即，在本实施方式中，若麦克风单元1满足式(E)所示的关系，则能够以高精度提取用户声音。 

接着，研讨入射到第一以及第二面35、37(第一以及第二贯通孔12、14)的噪音的声压。 

若将入射到第一以及第二面35、37的噪音成分的振幅设为A、A′，则考虑相位差成分的噪音的声压Q(N1)以及Q(N2)可由式 

$\left\{\begin{array}{c}Q\left(N1\right)=A\sin \mathrm{\ωt}---\left(13\right)\\ Q\left(N2\right)=A^{\′}\sin (\mathrm{\ωt}-\mathrm{\α})---\left(14\right)\end{array}\right.$

来给出，而且噪音强度比ρ(N)可由下式给出，该噪音强度比ρ(N)表示差分声压所包含的噪音成分的强度相对入射到第一面35(第一贯通孔12)的噪音成分的声压的强度的比率。 

$\mathrm{\ρ}\left(N\right)=\frac{{|Q\left(N1\right)-Q\left(N2\right)|}_{\max }}{{\left|Q\left(N1\right)\right|}_{\max }}$

$=\frac{{|A\sin \mathrm{\ωt}-A^{\′}\sin (\mathrm{\ωt}-\mathrm{\α})|}_{\max }}{{\left|A\sin \mathrm{\ωt}\right|}_{\max }}---\left(15\right)$

此外，如前所说明那样，入射到第一以及第二面35、37(第一以及第二贯通孔12、14)的噪音成分的振幅(强度)大致相同，所以可认为A＝A′。 

因此，可以将上述的式(15)变换如下。 

$\mathrm{\ρ}\left(N\right)=\frac{{|\sin \mathrm{\ωt}-\sin (\mathrm{\ωt}-\mathrm{\α})|}_{\max }}{{\left|\sin \mathrm{\ωt}\right|}_{\max }}---\left(16\right)$

而且，噪音强度比的大小可由下式给出。 

$\mathrm{\ρ}\left(N\right)=\frac{{|\sin \mathrm{\ωt}-\sin (\mathrm{\ωt}-\mathrm{\α})|}_{\max }}{{\left|\sin \mathrm{\ωt}\right|}_{\max }}$

$={|\sin \mathrm{\ωt}-\sin (\mathrm{\ωt}-\mathrm{\α})|}_{\max }---\left(17\right)$

在此，若考虑上述的式(9)，则可以将式(17)变换为下式。 

$\mathrm{\ρ}\left(N\right)={\left|\cos (\mathrm{\ωt}-\frac{\mathrm{\α}}{2})\right|}_{\max }\·2\sin \frac{\mathrm{\α}}{2}$

$=2\sin \frac{\mathrm{\α}}{2}---\left(18\right)$

而且，若考虑式(11)，则可以将式(18)变换为下式。 

ρ(N)＝α(19) 

在此，若参照式(D)，则噪音强度比的大小可以由下式给出。 

$\mathrm{\&rho;}\left(N\right)=\mathrm{\&alpha;}<\frac{\mathrm{\&Delta;r}}{R}---\left(F\right)$

此外，如式(A)所示，Δr/R是户声音的振幅成分的强度比。从式(F)可知，在该麦克风单元1中，噪音强度比小于用户声音的强度比Δr/R。 

如上所述，若采用用户声音的相位成分的强度比小于振幅成分的强度比的麦克风单元1(参照式(B))，则噪音强度比小于用户声音强度比(参照式(F))。相反地，若采用噪音强度比设计成小于用户声音强度比的麦克风单元1，则能够实现高精度的噪音除去功能。 

4.麦克风单元的制造方法 

下面，说明本实施方式的麦克风单元1的制造方法。在本实施方式中，也可以利用表示Δr/λ值和噪音强度比(基于噪音的相位成分的强度比)的对应关系的数据来制造麦克风单元1，其中，该Δr/λ值表示第一以及第二贯通孔12、14的中心间距离Δr和噪音的波长λ之间的比率。 

基于噪音的相位成分的强度比可由上述的式(18)给出。因此，基于噪音的相位成分的强度比的分贝值可由下式示出。 

$20\log \mathrm{\&rho;}\left(N\right)=20\log \left|2\sin \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}\right|---\left(20\right)$

而且，若将各值代入到式(20)的α中，则能够使相位差α和基于噪音的相位成分的强度比之间的对应关系变得明确。图6示出了在横轴为α/2π、纵轴为基于噪音的相位成分的强度比(分贝值)时表示相位差和强度比之间的对应关系的数据的一例。 

此外，如式(12)所示，相位差α可由距离Δr和波长λ之比的Δr/λ的函数来示出，而且图6的横轴可视为Δr/λ。即，图6可视为表示基于噪音的相位成分的强度比和Δr/λ之间的对应关系的数据。 

在本实施方式中，利用该数据，制造麦克风单元1。图7是用于说明利用该数据来制造麦克风单元1的步骤的流程图。 

首先，准备表示噪音的强度比(基于噪音的相位成分的强度比)和Δr/λ之间的对应关系的数据(参照图6)(步骤S10)。 

接着，根据用途来设定噪音的强度比(步骤S12)。此外，在本实施方式中，需要设定噪音的强度比来降低噪音的强度。因此，在本步骤中，将噪音的强度比设定为0dB以下。 

接着，基于该数据，导出与噪音的强度比对应的Δr/λ的值(步骤S14)。 

然后，向λ代入主要噪音的波长，从而导出Δr应该满足的条件(步骤S16)。 

作为具体例，考虑在主要噪音为1KHz、其波长为0.347m的环境下，制造使噪音的强度降低20dB的麦克风单元1的情形。 

首先，研讨用于使噪音的强度比变为0dB以下的条件。参照图6可知，要使噪音的强度比变为0dB以下，则将Δr/λ的值设定为0.16以下即可。即， 可以知道，只要将Δr的值设定为55.46mm以下即可，这成为麦克风单元1(箱体10)的必要条件。 

接着，考虑用于使1KHz的噪音的强度降低20dB的条件。参照图6可知，要使噪音的强度降低20dB，则只要将Δr/λ的值设定为0.015即可。而且可知，若设定为λ＝0.347m，则在Δr的值为5.199mm以下时满足该条件。即，若将Δr设定为约5.2mm以下，则能够制造具有噪音除去功能的麦克风单元。 

此外，在将本实施方式的麦克风单元1用于近讲型声音输入装置的情况下，用户声音的声源和麦克风单元1(第一以及第二贯通孔12、14)之间的间隔通常为5cm以下。另外，用户声音的声源和麦克风单元1(第一以及第二贯通孔12、14)之间的间隔，可以根据内置有麦克风单元1的箱体的设计来设定。因此可知，作为用户声音的强度比的Δr/R的值大于0.1(噪音的强度比)，所以能够实现噪音除去功能。 

此外，通常，噪音并不仅限定于单一的频率。但是，对于频率比认为是主要噪音的噪音更低的噪音，其波长比该主要噪音的波长更长，因此Δr/λ的值变小，所以被该麦克风单元1除去。另外，声波的频率越高则能量的衰减越快。因此，频率比认为是主要噪音的噪音更高的噪音比该主要噪音衰减得更快，所以能够忽略给麦克风单元1(振动膜30)带来的影响。如上所述，即使在存在频率与认为是主要噪音的噪音不同的噪音的环境下，本实施方式的麦克风单元1也能够发挥优异的噪音除去功能。 

另外，由式(12)可知，在本实施方式中，考虑了从连接第一以及第二贯通孔12、14的直线上入射的噪音。该噪音是第一以及第二贯通孔12、14的看上去的间隔最大的噪音，是在实际的使用环境中相位差最大的噪音。即，本实施方式的麦克风单元1以能够除去相位差最大的噪音的方式构成。因此，若采用本实施方式的麦克风单元1，则能够除去从所有方向入射的噪音。 

5.效果 

下面，总结麦克风单元1所起的效果。 

如前所说明那样，若采用麦克风单元1，则通过只获取表示振动膜30的振动的电信号(基于振动膜30的振动的电信号)，能够获取表示噪音成分被除去的声音的电信号。即，在麦克风单元1中，无需进行复杂的分析运算处理，就能够实现噪音除去功能。因此，能够提供以简单的结构可实现深层次 的噪音除去的高品质的麦克风单元。尤其是，通过将第一以及第二贯通孔12、14的中心间距离Δr设定为5.2mm以下，能够提供可以实现相位畸变少且精度更高的噪音除去功能的麦克风单元。 

另外，在麦克风单元1中，能够以可除去以下噪音的方式设计箱体10(第一以及第二贯通孔12、14的位置)，其中，该噪音是指，以基于相位差的噪音强度比最大的方式入射的噪音。因此，若采用该麦克风单元1，则能够除去从全方位入射的噪音。即，若采用本实施方式，则能够提供可除去从全方位入射的噪音的麦克风单元。 

此外，若采用麦克风单元1，则也能够除去在被墙壁等反射之后入射到振动膜30(第一以及第二面35、37)的用户声音成分。具体地讲，被墙壁等反射的用户声音在传播了长距离之后入射到麦克风单元1，所以能够视为从位于比通常的用户声音更远处的声源产生的声音，而且因反射而消耗大量的能量，所以与噪音成分同样，声压不会在第一以及第二贯通孔12、14之间大幅度衰减。因此，若采用该麦克风单元1，则在被墙壁等反射之后入射的用户声音成分也与噪音同样(作为噪音的一种)被除去。 

而且，若采用麦克风单元1，则能够获取表示不包含噪音的用户声音的信号。因此，通过利用麦克风单元1，能够实现高精度的声音识别、声音认证以及指令生成处理。 

6.声音输入装置 

接着，说明具有麦克风单元1的声音输入装置2。 

6.1.声音输入装置的结构 

首先，说明声音输入装置2的结构。图8以及图9是用于说明声音输入装置2的结构的图。此外，下面所说明的声音输入装置2是近讲型声音输入装置，例如，能够适用于移动电话及步话机等声音通信设备，以及利用分析所输入的声音的技术的信息处理系统(声音认证系统、声音识别系统、指令生成系统、电子词典、翻译设备、声音输入方式的远程控制器等)，或者录音设备、放大系统(扩音器)、麦克风系统等中。 

图8是用于说明声音输入装置2的结构的图。 

声音输入装置2具有箱体50。箱体50是用于构成声音输入装置2的外形的构件。可以设定箱体50的基本姿势，通过该设定，能够限制用户声音的 传递路径。在箱体50可以形成用于接收用户声音的开口52。 

在声音输入装置2中，麦克风单元1设置在箱体50的内部。可以将麦克风单元1以使第一以及第二贯通孔12、14与开口52连通(重叠)的方式设置在箱体50中。麦克风单元1也可以经由弹性体54设置在箱体50中。由此，箱体50的振动很难传到麦克风单元1(箱体10)，所以能够使麦克风单元1以高精度工作。 

可以将麦克风单元1以使第一以及第二贯通孔12、14沿着用户声音的传递方向错开配置的方式设置在箱体50。而且，可以将配置在用户声音的传递路径上流侧的贯通孔设为第一贯通孔12，而将配置在下流侧的贯通孔设为第二贯通孔14。若如上所述那样对将振动膜30配置在第二贯通孔14的侧方的麦克风单元1进行配置，则能够使用户声音同时入射到振动膜30的两面(第一以及第二面35、37)。具体地讲，在麦克风单元1中，由于从第一贯通孔12的中心到第一面35的距离与从第一贯通孔12到第二贯通孔14的距离大致相等，所以通过了第一贯通孔12的用户声音入射到第一面35所需的时间，大致等于通过了第一贯通孔12的用户声波经由第二贯通孔14入射到第二面37所需的时间。即，用户发出的声音入射到第一面35所需的时间，大致等于入射到第二面37所需的时间。因此，能够使用户声音同时入射到第一以及第二面35、37，所以能够以不产生相移导致的噪音的方式振动振动膜30。换言之，由前说明的式(8)可知，由于变为α＝0，sinωt-sin(ωt-α)＝0，所以可提取Δr/Rsinωt项(仅为振幅成分)。因此，即使在作为人声音的属于高频带宽的7KHz左右的用户声音输入的情况下，也可忽略入射到第一面35的声压和入射到第二面37的声压的相位畸变的影响，从而能够获取正确地表示用户声音的电信号。 

6.2.声音输入装置的功能 

接着，参照图9说明声音输入装置2的功能。此外，图9是用于说明声音输入装置2的功能的框图。 

声音输入装置2具有麦克风单元1。麦克风单元1用于输出基于振动膜30的振动所产生的电信号。此外，麦克风单元1所输出的电信号是一种表示噪音成分被除去的用户声音的电信号。 

声音输入装置2可以具有运算处理部60。运算处理部60基于麦克风单 元1(电信号输出电路40)所输出的电信号，进行各种运算处理。运算处理部60也可以对电信号进行分析处理。运算处理部60通过分析来自麦克风单元1的输出信号，可以进行确定发出用户声音的人的处理(所谓声音认证处理)。或者，运算处理部60通过对麦克风单元1的输出信号进行分析处理，可以进行确定用户声音内容的处理(所谓声音识别处理)。运算处理部60基于来自麦克风单元1的输出信号，可以进行作成各种指令的处理。运算处理部60可以进行放大来自麦克风单元1的输出信号的处理。另外，运算处理部60也可以控制后述的通信处理部70的动作。此外，运算处理部60通过CPU以及存储器的信号处理，可以实现上述各功能。或者，运算处理部60通过专用的硬件，可以实现上述各功能。 

声音输入装置2还可以包括通信处理部70。通信处理部70用于控制声音输入装置2和其他终端(移动电话终端、主机(host computer)等)之间的通信。通信处理部70可以具有通过网络向其他终端发送信号(来自麦克风单元1的输出信号)的功能。另外，通信处理部70也可以具有通过网络从其他终端接收信号的功能。而且，例如可以由主机分析处理通过通信处理部70获取的输出信号，以此进行声音识别处理、声音认证处理、指令生成处理、数据累计处理等各种信息处理。即，声音输入装置2可以与其他终端协助工作，由此构成信息处理系统。换言之，可以将声音输入装置2视为用于构筑信息处理系统的信息输入终端。但是，声音输入装置2也可以采用不具有通信处理部70的结构。 

此外，上述运算处理部60以及通信处理部70可以作为封装的半导体装置(集成电路装置)而配置在箱体50内。但是，本发明并不仅限定于此。例如，运算处理部60也可以配置在箱体50的外部。在将运算处理部60配置在箱体50的外部的情况下，运算处理部60可以经由通信处理部70获取差分信号。 

此外，声音输入装置2还可以包括显示面板等显示装置、扬声器等声音输出装置。另外，声音输入装置2还可以包括用于输入操作信息的操作键。 

声音输入装置2可以采用以上结构。该声音输入装置2采用麦克风单元1。因此，该声音输入装置2能够获取表示不包含噪音的输入声音的信号，从而能够实现高精度的声音识别、声音认证以及指令生成处理。 

另外，若将声音输入装置2适用于麦克风系统，则扬声器所输出的用户的声音也作为噪音而被除去。因此，能够提供不易产生啸声的麦克风系统。 

在图10～图12中，作为声音输入装置2的例子而分别示出了移动电话300、麦克风(麦克风系统)400以及远程控制器500。另外，图13示出了包括作为信息输入终端的声音输入装置602、主机604的信息处理系统600的示意图。 

7.变形例 

7.1.第一变形例 

图14示出了本实施方式的第一变形例的麦克风单元3。 

麦克风单元3包括振动膜80。振动膜80构成将箱体10的内部空间100分割为第一空间112、第二空间114的间隔构件的一部分。以使法线与面15垂直相交的方式(即，与面15平行的方式)设置振动膜80。也可以将振动膜80以不与第一以及第二贯通孔12、14重叠的方式设置在第二贯通孔14的侧方。另外，可以将振动膜80与箱体10的内壁面隔开间隔配置。 

7.2.第二变形例 

图15示出了本实施方式的第二变形例的麦克风单元4。 

麦克风单元4包括振动膜90。振动膜90构成将箱体10的内部空间100分割为第一空间122、第二空间124的间隔构件的一部分。振动膜90以使法线与面15垂直相交的方式设置。也可以将振动膜90以与箱体10的内壁面(面15相反侧的面)成为一个面的方式设置。也可以将振动膜90以从箱体10的内侧(内部空间100)堵住第二贯通孔14的方式设置。即，在麦克风单元3中，可以只将第二贯通孔14的内部空间设为第二空间124，将在内部空间100中除了第二空间124以外的空间设为第一空间122。由此，能够将箱体10设计得薄。 

7.3.第三变形例 

图16示出了本实施方式的第三变形例的麦克风单元5。 

麦克风单元5包括箱体11。箱体11具有内部空间101。而且，内部空间101被间隔构件20分割为第一区域132和第二区域134。在麦克风单元5中，间隔构件20配置在第二贯通孔14的侧方。另外，在麦克风单元5中，间隔构件20分割内部空间101，使得第一以及第二空间132、134容积相等。 

7.4.第四变形例 

图17示出了本实施方式的第四变形例的麦克风单元6。 

如图17所示，麦克风单元6具有间隔构件21。而且，间隔构件21具有振动膜31。振动膜31被保持在箱体10内部，使得法线与面15倾斜交差。 

7.5.第五变形例 

图18示出了本实施方式的第五变形例的麦克风单元7。 

如图18所示，在麦克风单元7中，间隔构件20配置在第一以及第二贯通孔12、14的中间。即，第一贯通孔12和间隔构件20之间的距离与第二贯通孔14和间隔构件20之间的距离相等。此外，在麦克风单元7中，可以将间隔构件20以均等的分割箱体10的内部空间100的方式配置。 

7.6.第六变形例 

图19示出了本实施方式的第六变形例的麦克风单元8。 

如图19所示，在麦克风单元8中，箱体采用具有凸曲面16的结构。而且，第一以及第二贯通孔12、14形成在凸曲面16上。 

7.7.第七变形例 

图20示出了本实施方式的第七变形例的麦克风单元9。 

如图20所示，在麦克风单元9中，箱体采用具有凹曲面17的结构。而且，第一以及第二贯通孔12、14可以配置在凹曲面17的两侧。但是，第一以及第二贯通孔12、14可以形成在凹曲面17上。 

7.8.第八变形例 

图21示出了本实施方式的第八变形例的麦克风单元13。 

如图21所示，在麦克风单元13中，箱体采用具有球面18的结构。此外，球面18的底面可以是圆形，但并不仅限定于此，底面也可采用椭圆形。而且，第一以及第二贯通孔12、14形成在球面18上。 

采用这些麦克风单元，也可以起到与上述同样的效果。因此，通过基于振动膜的振动获取电信号，能够获取不包含噪音成分而只表示用户声音的电信号。 

8.集成电路装置的结构 

首先，参照图22～图24，说明本发明的一实施方式的集成电路装置1001的结构。此外，本实施方式的集成电路装置1001构成为声音输入元件(麦克 风元件)，能够适用于近讲型声音输入装置等中。 

如图22以及图23所示，本实施方式的集成电路装置1001具有半导体衬底1100。此外，图22是集成电路装置1001(半导体衬底1100)的立体图，图23是集成电路装置1001的剖面图。半导体衬底1100可以是半导体芯片。或者，半导体衬底1100也可以是具有成为集成电路装置1001的多个区域的半导体晶片。半导体衬底1100也可以是硅衬底。 

在半导体衬底1100上形成有第一振动膜1012。第一振动膜1012可以是由半导体衬底1100所给出的面1101形成的第一凹部1102的底部。第一振动膜1012是构成第一麦克风1010的振动膜。即，第一振动膜1012以通过声波的入射来振动的方式形成，而且与间隔对置配置的第一电极1014成对构成第一麦克风1010。若向第一振动膜1012入射声波，则第一振动膜1012振动，使第一振动膜1012和第一电极1014之间的间隔变化，从而使第一振动膜1012和第一电极1014之间的静电电容变化。通过将该静电电容的变化例如作为电压变化来输出，能够将使第一振动膜1012振动的声波(向第一振动膜1012入射的声波)转换为电信号(电压信号)并输出。下面，将第一麦克风1010所输出的电压信号称为第一电压信号。 

在半导体衬底1100上形成有第二振动膜1022。第二振动膜1022可以是由半导体衬底1100所给出的面1101形成的第二凹部1104的底部。第二振动膜1022是构成第二麦克风1020的振动膜。即，第二振动膜1022以通过声波的入射来振动的方式形成，而且与间隔对置配置的第二电极1024成对构成第二麦克风1020。第二麦克风1020通过与第一麦克风1010同样的作用，将使第二振动膜1022振动的声波(向第二振动膜22入射的声波)转换为电压信号并输出。下面，将第二麦克风1020所输出的电压信号称为第二电压信号。 

在本实施方式中，第一以及第二振动膜1012、1022形成在半导体衬底1100上，例如可以是硅膜。即，第一以及第二麦克风1010、1020可以采用硅麦克风(Si麦克风)。通过采用硅麦克风，能够实现第一以及第二麦克风1010、1020的小型化以及高性能化。可以以法线变为平行的方式配置第一以及第二振动膜1012、1022。另外，第一以及第二振动膜1012、1022也可以在与法线垂直相交的方向上错开配置。 

第一以及第二电极1014、1024可以是半导体衬底1100的一部分，或者， 也可以是配置在半导体衬底1100上的导电体。另外，第一以及第二电极1014、1024可以采用不受声波影响的结构。例如，第一以及第二电极1014、1024可以采用网状结构。 

在半导体衬底1100上形成有集成电路1016。对于集成电路1016的结构并不进行特别的限定，但例如可以包括晶体管等有源元件和电阻等无源元件。 

本实施方式的集成电路装置1001具有差分信号生成电路1030。差分信号生成电路1030接收第一电压信号和第二电压信号，生成(输出)表示两者之差的差分信号。在差分信号生成电路1030中，不需对第一以及第二电压信号进行例如傅立叶分析等分析处理，就可进行生成差分信号的处理。差分信号生成电路1030可以是在半导体衬底1100上构成的集成电路1016的一部分。图24示出了差分信号生成电路1030的电路图的一例，但差分信号生成电路1030的电路结构并不仅限定于此。 

此外，本实施方式的集成电路装置1001还可以具有用于放大差分信号的信号放大电路。信号放大电路可以构成集成电路1016的一部分。但是，集成电路装置也可以采用并包括信号放大电路的结构。 

在本实施方式的集成电路装置1001中，第一以及第二振动膜1012、1022以及集成电路1016(差分信号生成电路1030)形成在一个半导体衬底1100 

上。半导体衬底1100可以是所谓的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微型机电系统)。通过将第一以及第二振动膜1012、1022形成在同一个基板(半导体衬底1100)上，能够以高精度形成第一以及第二振动膜1012、1022，而且能够使第一以及第二振动膜1012、1022极其接近。 

此外，若采用本实施方式的集成电路装置1001，则如后所述那样，利用表示第一以及第二电压信号之差的差分信号来实现除去噪音成分的功能。为了以高精度实现该功能，可以将第一以及第二振动膜1012、1022以满足一定的制约的方式配置。关于第一以及第二振动膜1012、1014需满足的制约的具体内容，以后再叙述，但在本实施方式中，可以将第一以及第二振动膜1012、1022配置成噪音强度比小于输入声音强度比。由此，能够将差分信号视为表示噪音成分被除去的声音成分的信号。可以将第一以及第二振动膜1012、1022配置成例如中心间距离Δr成为5.2mm以下。 

本实施方式的集成电路装置1001可以采用如上所述的结构。由此，能够 提供可实现高精度的噪音除去功能的集成电路装置。此外，关于其原理以后再叙述。 

9.噪音除去功能 

下面，说明集成电路装置1001的声音除去原理以及用于实现该原理的条件。 

9.1.噪音除去原理 

首先，说明噪音除去原理。 

声波在介质中的传播过程中逐渐衰减，声压(声波的强度或振幅)下降。声压与相距声源的距离成反比例，所以可由式(1)表示声压P和相距声源的距离R之间的关系。 

$P=K\frac{1}{R}---\left(1\right)$

此外，在式(1)中、k是比例常数。图5示出了表示式(1)的曲线图，从该图可知，声压(声波的振幅)在接近于声源的位置(曲线图的左侧)急剧衰减，而越远离声源则越平缓地衰减。在本实施方式的集成电路装置中，利用该衰减特性来除去噪音成分。 

即，在将集成电路装置1001适用于近讲型声音输入装置的情况下，用户在比噪音的声源更靠近集成电路装置1001(第一以及第二振动膜1012、1022)的位置发出声音。因此，用户声音在第一以及第二振动膜1012、1022之间大幅度衰减，所以第一以及第二电压信号所包含的用户声音的强度出现差异。与此相对，由于噪音成分的声源比用户声音更远，所以在第一以及第二振动膜1012、1022之间几乎不衰减。因此，可视为第一以及第二电压信号所包含的噪音的强度不出现差异。如上所述，只要检测到第一以及第二电压信号之差就消除噪音，从而只留下在集成电路装置1001附近发出的用户声音成分。即，通过检测第一以及第二电压信号之差，能够获取不包含噪音成分的只表示用户声音成分的电压信号(差分信号)。而且，若采用该集成电路装置1001，则通过仅生成表示两个电压信号之差的差分信号的单纯的处理，能够以高精度获取表示噪音被除去的用户声音的信号。 

但是，声波具有相位成分。因此，要实现高精度的噪音除去功能，就有必要考虑第一以及第二电压信号所包含的声音成分以及噪音成分的相位差。 

下面，说明为了通过生成差分信号来实现噪音除去功能，集成电路装置1001必须满足的具体条件。 

9.2.集成电路装置必须满足的具体条件 

如前所说明那样，若采用集成电路装置1001，则可以将表示第一以及第二电压信号的差分的差分信号视为不包含噪音的输入声音信号。若采用该集成电路装置，则根据差分信号所包含的噪音成分小于第一或第二电压信号所包含的噪音成分，能够评价为已实现了噪音除去功能。具体地讲，若噪音强度比小于声音强度比，则能够评价为已实现了该噪音除去功能，其中，该噪音强度比表示差分信号所包含的噪音成分的强度相对第一或第二电压信号所包含的噪音成分的强度的比，该声音强度比表示差分信号所包含的声音成分的强度相对第一或第二电压信号所包含的声音成分的强度的比。 

下面，说明为了实现噪音除去功能，集成电路装置1001(第一以及第二振动膜1012、1022)必须满足的具体条件。 

首先，研讨入射到第一以及第二麦克风1010、1020(第一以及第二振动膜1012、1022)的声音的声压。若将从输入声音(用户声音)的声源到第一振动膜1012的距离设为R，并忽略相位差，则可由下式给出第一以及第二麦克风1010、1020所获取的输入声音的声压(强度)P(S1)以及P(S2)。 

$\left\{\begin{array}{c}P\left(S1\right)=K\frac{1}{R}---\left(2\right)\\ P\left(S2\right)=K\frac{1}{R+\mathrm{\&Delta;r}}---\left(3\right)\end{array}\right.$

因此，在忽略输入声音的相位差时的声音强度比ρ(P)可由下式给出，该声音强度比ρ(P)表示差分信号所包含的输入声音成分的强度相对第一麦克风10所获取的输入声音成分的强度的比率。 

$\mathrm{\&rho;}\left(P\right)=\frac{P\left(S1\right)-P\left(S2\right)}{P\left(S1\right)}$

$=\frac{\mathrm{\&Delta;r}}{R+\mathrm{\&Delta;r}}---\left(4\right)$

在此，在本实施方式的集成电路装置为用于近讲型声音输入装置中的麦克风元件的情况下，可以将Δr视为足够小于R，所以可以将上述的式(4)变换为下式。 

$\mathrm{\&rho;}\left(P\right)=\frac{\mathrm{\&Delta;r}}{R}---\left(A\right)$

即，可以由式(A)示出在忽略输入声音的相位差的情况下的声音强度比。 

然而，若考虑输入声音的相位差，则用户声音的声压Q(S1)以及Q(S2)可由下式给出。 

$\left\{\begin{array}{c}Q\left(S1\right)=K\frac{1}{R}\sin \mathrm{\&omega;t}---\left(5\right)\\ Q\left(S2\right)=K\frac{1}{R+\mathrm{\&Delta;r}}\sin (\mathrm{\&omega;t}-\mathrm{\&alpha;})---\left(6\right)\end{array}\right.$

此外，式中，α为相位差。 

此时，声音强度比ρ(S)可由下式给出。 

$\mathrm{\&rho;}\left(S\right)=\frac{{|P\left(S1\right)-P\left(S2\right)|}_{\max }}{{\left|P\left(S1\right)\right|}_{\max }}$

$=\frac{{|\frac{K}{R}\sin \mathrm{\&omega;t}-\frac{K}{R+\mathrm{\&Delta;r}}\sin (\mathrm{\&omega;t}-\mathrm{\&alpha;})|}_{\max }}{{\left|\frac{K}{R}\sin \mathrm{\&omega;t}\right|}_{\max }}---\left(7\right)$

若考虑式(7)，则可由下式示出声音强度比ρ(S)的大小。 

$\mathrm{\&rho;}\left(S\right)=\frac{\frac{K}{R}{|\sin \mathrm{\&omega;t}-\frac{1}{1+\mathrm{\&Delta;r}/R}\sin (\mathrm{\&omega;t}-\mathrm{\&alpha;})|}_{\max }}{\frac{K}{R}{\left|\sin \mathrm{\&omega;t}\right|}_{\max }}$

$=\frac{1}{1+\mathrm{\&Delta;r}/R}{|(1+\mathrm{\&Delta;r}/R)\sin \mathrm{\&omega;t}-\sin (\mathrm{\&omega;t}-\mathrm{\&alpha;})|}_{\max }$

$=\frac{1}{1+\mathrm{\&Delta;r}/R}{|\sin \mathrm{\&omega;t}-\sin (\mathrm{\&omega;t}-\mathrm{\&alpha;})+\frac{\mathrm{\&Delta;r}}{R}\sin \mathrm{\&omega;t}|}_{\max }---\left(8\right)$

然而，在式(8)中，sinωt-sin(ωt-α)项表示相位成分的强度比，而Δr/Rsinωt项表示振幅成分的强度比。即便是输入声音成分，相位差成分对于振幅成分也会成为噪音，所以要以高精度提取输入声音(用户声音)，则相位成分的强度比必须足够小于振幅成分的强度比。即，sinωt-sin(ωt-α)和Δr/Rsinωt必须满足下式给出的关系。 

${\left|\frac{\mathrm{\&Delta;r}}{R}\sin \mathrm{\&omega;t}\right|}_{\max }>|\sin \mathrm{\&omega;t}-\sin (\mathrm{\&omega;t}-\mathrm{\&alpha;}){|}_{\max }---\left(B\right)$

在此，由于可表示为 

$\sin \mathrm{\&omega;t}-\sin (\mathrm{\&omega;t}-\mathrm{\&alpha;})=2\sin \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}\&CenterDot;\cos (\mathrm{\&omega;t}-\frac{\mathrm{\&alpha;}}{2})---\left(9\right)$

因此可将上述式(B)表示为下式。 

${\left|\frac{\mathrm{\&Delta;r}}{R}\sin \mathrm{\&omega;t}\right|}_{\max }>{|2\sin \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}\&CenterDot;\cos (\mathrm{\&omega;t}-\frac{\mathrm{\&alpha;}}{2})|}_{\max }---\left(10\right)$

若考虑式(10)的振幅成分，则本实施方式的集成电路装置1001必须满足下式。 

$\frac{\mathrm{\&Delta;r}}{R}>2\sin \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}---\left(C\right)$

此外，如上所述，由于可以将Δr视为足够小于R，所以可将sin(α/2)视为足够小，因此可以满足下式的近似关系。 

$\sin \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}\&ap;\frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}---\left(11\right)$

因此，可以将式(C)变换为下式。 

$\frac{\mathrm{\&Delta;r}}{R}>\mathrm{\&alpha;}---\left(D\right)$

另外，若将作为相位差的α和Δr之间的关系由下式给出 

$\mathrm{\&alpha;}=\frac{2\mathrm{\&pi;\&Delta;r}}{\mathrm{\&lambda;}}---\left(12\right)$

则可以将式(D)变换为下式。 

$\frac{\mathrm{\&Delta;r}}{R}>2\mathrm{\&pi;}\frac{\mathrm{\&Delta;r}}{\mathrm{\&lambda;}}>\frac{\mathrm{\&Delta;r}}{\mathrm{\&lambda;}}---\left(E\right)$

即，在本实施方式中，要以高精度提取输入声音(用户声音)，则集成电路装置1001必须满足由式(E)示出的关系。 

接着，研讨入射到第一以及第二麦克风10、20(第一以及第二振动膜12、22)的噪音的声压。 

若将第一以及第二麦克风10、20所获取的噪音成分的振幅设为A、A′，则考虑相位差成分的噪音的声压Q(N1)以及Q(N2)可由式 

$\left\{\begin{array}{c}Q\left(N1\right)=A\sin \mathrm{\&omega;t}---\left(13\right)\\ Q\left(N2\right)=A^{\&prime;}\sin (\mathrm{\&omega;t}-\mathrm{\&alpha;})---\left(14\right)\end{array}\right.$

来示出，而且噪音强度比ρ(N)可由下式给出，该噪音强度比ρ(N)表示差分信号所包含的噪音成分的强度相对第一麦克风10所获取的噪音成分的强度的比率。 

$\mathrm{\&rho;}\left(N\right)=\frac{{|Q\left(N1\right)-Q\left(N2\right)|}_{\max }}{{\left|Q\left(N1\right)\right|}_{\max }}$

$=\frac{{|A\sin \mathrm{\&omega;t}-A^{\&prime;}\sin (\mathrm{\&omega;t}-\mathrm{\&alpha;})|}_{\max }}{{\left|A\sin \mathrm{\&omega;t}\right|}_{\max }}---\left(15\right)$

此外，如前所说明那样，第一以及第二麦克风10、20所获取的噪音成分的振幅(强度)大致相同，所以可认为A＝A′。因此，可以将上述的式(15)变换如下。 

$\mathrm{\&rho;}\left(N\right)=\frac{{|\sin \mathrm{\&omega;t}-\sin (\mathrm{\&omega;t}-\mathrm{\&alpha;})|}_{\max }}{{\left|\sin \mathrm{\&omega;t}\right|}_{\max }}---\left(16\right)$

而且，噪音强度比的大小可由下式给出。 

$\mathrm{\&rho;}\left(N\right)=\frac{{|\sin \mathrm{\&omega;t}-\sin (\mathrm{\&omega;t}-\mathrm{\&alpha;})|}_{\max }}{{\left|\sin \mathrm{\&omega;t}\right|}_{\max }}$

$={|\sin \mathrm{\&omega;t}-\sin (\mathrm{\&omega;t}-\mathrm{\&alpha;})|}_{\max }---\left(17\right)$

在此，若考虑上述的式(9)，则可以将式(17)变换为下式。 

$\mathrm{\&rho;}\left(N\right)={\left|\cos (\mathrm{\&omega;t}-\frac{\mathrm{\&alpha;}}{2})\right|}_{\max }\&CenterDot;2\sin \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}$

$=2\sin \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}---\left(18\right)$

而且，若考虑式(11)，则可以将式(18)变换为下式。 

ρ(N)＝α  (19) 

在此，若参照式(D)，则噪音强度比的大小可以由下式给出。 

$\mathrm{\&rho;}\left(N\right)=\mathrm{\&alpha;}<\frac{\mathrm{\&Delta;r}}{R}---\left(F\right)$

此外，如式(A)所示，Δr/R是输入声音(用户声音)的振幅成分的强度比。 

从式(F)可知，在该集成电路装置1001中，噪音强度比小于输入声音的强度比Δr/R。 

如上所述，若采用输入声音的相位成分的强度比小于振幅成分的强度比的集成电路装置1001(参照式(B))，则噪音强度比小于输入声音强度比(参照式(F))。相反地，若采用噪音强度比设计成小于输入声音强度比的集成电路装置1001，则能够实现高精度的噪音除去功能。 

10.集成电路装置的制造方法 

下面，说明本实施方式的集成电路装置1001的制造方法。在本实施方式中，也可以利用表示Δr/λ的值和噪音强度比(基于噪音的相位成分的强度比)之间的对应关系的数据来制造集成电路装置，其中，Δr/λ的值表示第一以及第二振动膜1012、1022的中心间距离Δr和噪音的波长λ之间的比率。 

基于噪音的相位成分的强度比可由上述的式(18)给出。因此，基于噪音的相位成分的强度比的分贝值可由下式示出。 

$20\log \mathrm{\&rho;}\left(N\right)=20\log \left|2\sin \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}\right|---\left(20\right)$

而且，若向式(20)的α代入各值，则能够使相位差α和基于噪音的相位成分的强度比之间的对应关系变得明确。图6示出了在横轴为α/2π、纵轴为基于噪音的相位成分的强度比(分贝值)时表示相位差和强度比之间的对应关系的数据的一例。 

此外，如式(12)所示，相位差α可由距离Δr和波长λ之比的Δr/λ的函数示出，而且图5的横轴可视为Δr/λ。即，图5可视为表示基于噪音的相位成分的强度比和Δr/λ之间的对应关系的数据。 

在本实施方式中，利用该数据，制造集成电路装置1001。图7是用于说明利用该数据来制造集成电路装置1001的步骤的流程图。 

首先，准备表示噪音的强度比(基于噪音的相位成分的强度比)和Δr/λ之间的对应关系的数据(参照图6)(步骤S10)。 

接着，根据用途来设定噪音的强度比(步骤S12)。此外，在本实施方式中，有必要以使噪音的强度降低的方式设定噪音的强度比。因此，在本步骤中，将噪音的强度比设定为0dB以下。 

接着，基于该数据，导出与噪音的强度比对应的Δr/λ的值(步骤S14)。 

然后，向λ代入主要噪音的波长，以导出Δr必须满足的条件(步骤S16)。 

作为具体例，考虑在主要噪音为1KHz、其波长为0.347m的环境下制造使噪音的强度降低20dB的集成电路装置的情形。 

首先，作为必要条件而研讨用于使噪音的强度比变为0dB以下的条件。参照图6可知，要使噪音的强度比变为0dB以下，则将Δr/λ的值设定为0.16以下即可。即，可以知道，只要将Δr的值设定为55.46mm以下即可，这就成为该集成电路装置的必要条件。 

接着，考虑用于使1KHz的噪音的强度降低20dB的条件。参照图6可知，要使噪音的强度降低20dB，则只要将Δr/λ的值设定为0.015即可。而且可知，若设定为λ＝0.347m，则在Δr的值为5.199mm以下时满足该条件。即，若将Δr设定为约5.2mm以下，则能够制造具有噪音除去功能的集成电路装置。 

此外，由于本实施方式的集成电路装置1001用于近讲型声音输入装置中，因此用户声音的声源和集成电路装置1001(第一或第二振动膜1012、1022)之间的间隔通常为5cm以下。另外，用户声音的声源和集成电路装置1001(第一以及第二振动膜1012、1022)之间的间隔，可以根据箱体的设计来控制。因此可知，作为输入声音(用户声音)的强度比的Δr/R的值大于0.1(噪音的强度比)，所以能够实现噪音除去功能。 

此外，通常，噪音并不仅限定于单一的频率。但是，频率比认为是主要噪音的噪音更低的噪音，其波长比该主要噪音更长，所以Δr/λ的值变小，所以被该集成电路装置除去。另外，声波的频率越高则能量的衰减越快。因此，频率比认为是主要噪音的噪音更高的噪音比该主要噪音衰减得更快，所以能够忽略给集成电路装置所带来得影响。由此，即使是在存在频率与认为是主要噪音的噪音不同的噪音的环境下，本实施方式的集成电路装置也能够发挥优异的噪音除去功能。 

另外，由式(12)可知，在本实施方式中，考虑了从连接第一以及第二振动膜1012、1022的直线上入射的噪音。该噪音是第一以及第二振动膜1012、1022的看上去的间隔最大的噪音，是在实际的使用环境中相位差最大的的噪音。即，本实施方式的集成电路装置1001以能够除去相位差最大的噪音的方式构成。因此，若采用本实施方式的集成电路装置1001，则能够除去从所有方向入射的噪音。 

11.效果 

下面，总结集成电路装置1001所起的效果。 

如前所说明那样，若采用集成电路装置1001，则通过只生成表示第一以及第二麦克风1010、1020所获取的电压信号的差分的差分信号，能够获取噪音成分被除去的声音成分。即，在该声音输入装置中，无需进行复杂的分析运算处理，就能够实现噪音除去功能。因此，能够提供以简单的结构实现高精度的噪音除去功能的集成电路装置(麦克风元件或声音输入元件)。 

尤其是，通过将第一以及第二振动膜1012、1022的中心间距离Δr设定为5.2mm以下，能够提供相位畸变少且可实现高精度的噪音除去功能的集成电路装置(麦克风元件或声音输入元件)。 

另外，在集成电路装置1001中，将第一以及第二振动膜1012、1022配置成能够除去以基于相位差的噪音强度比最大的方式入射的噪音。因此，若采用该集成电路装置1001，则可除去从全方位入射的噪音。即，若采用本实施方式，则能够提供可除去从全方位入射的噪音的集成电路装置。 

此外，若采用集成电路装置1001，则也能够除去在被墙壁等反射之后入射到集成电路装置1001的用户声音成分。具体地讲，由于被墙壁等反射的用户声音传播了长距离之后入射到集成电路装置1001中，所以被墙壁等反射的用户声音的声源可视为比通常的用户声音的声源远，而且通过反射消耗了大量的能量，所以与噪音成分同样，声压不会在第一以及第二振动膜1012、1022之间大幅度衰减。因此，若采用该集成电路装置1001，则被墙壁等反射之后入射的用户声音成分也与噪音同样地(作为噪音的一种)被除去。 

另外，若采用集成电路装置1001，则第一以及第二振动膜1012、1022和差分信号生成电路1030形成在一个半导体衬底1100上。因此，能够以高精度形成第一以及第二振动膜1012、1022，另外，能够使第一以及第二振动膜1012、1022的中心间距离极其接近。因此，能够提供噪音除去精度高且外形小的集成电路装置。 

而且，若利用集成电路装置1001，则能够获取表示不包含噪音的输入声音的信号。因此，通过利用该集成电路装置，能够实现高精度的声音识别、声音认证以及指令生成处理。 

12.具有集成电路装置的声音输入装置 

接着，说明具有集成电路装置1001的声音输入装置1002。 

首先，说明声音输入装置2的结构。图25以及图26是用于说明声音输入装置1002的结构的图。此外，下面所说明的声音输入装置1002是近讲型声音输入装置，例如，能够适用于移动电话及步话机等声音通信设备、利用分析所输入的声音的技术的信息处理系统(声音认证系统、声音识别系统、指令生成系统、电子词典、翻译设备、声音输入方式的远程控制器等)，或者适用于录音设备、放大系统(扩音器)、麦克风系统等中。 

图25是用于说明声音输入装置2002的结构的图。 

声音输入装置1002具有箱体1040。箱体1040可以是用于构成声音输入装置1002的外形的构件。可以设定箱体1040的基本姿势，通过该设定，能够限制输入声音(用户声音)的传递路径。在箱体1040上可以形成用于接收输入声音(用户声音)的开口1042。 

在声音输入装置1002中，集成电路装置1001设置在箱体1040中。可以将集成电路装置1001以使第一以及第二凹部1102、1104与开口1042连通的方式设置在箱体1040中。集成电路装置1001也能够以使第一以及第二振动膜1012、1022沿着输入声音的传递路径错开配置的方式设置在箱体1040中。而且，可以将配置在输入声音的传递路径的上流侧的振动膜设为第一振动膜1012，而将配置在下流侧的振动膜设为第二振动膜1022。 

接着，参照图26说明声音输入装置1002的功能。此外，图26是用于说明声音输入装置1002的功能的框图。 

声音输入装置1002具有第一以及第二麦克风1010、1020。第一以及第二麦克风1010、1020用于输出第一以及第二电压信号。 

声音输入装置1002具有差分信号生成电路1030。差分信号生成电路1030接收第一以及第二麦克风1010、1020输出的第一以及第二电压信号，并生成表示两者之差的差分信号。 

此外，第一以及第二麦克风1010、1020和差分信号生成电路1030是通过一个半导体衬底1100来实现的。 

声音输入装置1002可以具有运算处理部1050。运算处理部1050基于差分信号生成电路1030所生成的差分信号，进行各种运算处理。运算处理部1050可以对差分信号进行分析处理。运算处理部1050通过分析差分信号， 可以进行确定发出输入声音的人的处理(所谓声音认证处理)。或者，运算处理部1050通过对差分信号进行分析处理，可以进行确定输入声音内容的处理(所谓声音识别处理)。运算处理部1050基于输入声音，可以进行作成各种指令的处理。运算处理部1050也可以进行放大差分信号的处理。另外，运算处理部1050可以用于控制后述的通信处理部1060的动作。此外，运算处理部1050可以通过CPU以及存储器的信号处理来实现上述各功能。 

声音输入装置1002还可以包括通信处理部1060。通信处理部1060用于控制声音输入装置和其他终端(移动电话终端、主机等)之间的通信。通信处理部1060可以具有通过网络向其他终端发送信号(差分信号)的功能。通信处理部1060还可以具有通过网络从其他终端接收信号的功能。而且，例如可以由主机分析处理通过通信处理部1060所获取的差分信号，以此进行声音识别处理、声音认证处理、指令生成处理、数据累计处理等各种信息处理。即，声音输入装置可以与其他终端协助工作，由此构成信息处理系统。换言之，也可以将声音输入装置视为用于构筑信息处理系统的信息输入终端。但是，声音输入装置也可以采用不具有通信处理部1060的结构。 

此外，上述运算处理部1050以及通信处理部1060可以作为封装的半导体装置(集成电路装置)而配置在箱体1040内。但是，本发明并不仅限定于此。例如，也可以将运算处理部1050配置在箱体1040的外部。在将运算处理部1050配置在箱体1040的外部的情况下，运算处理部1050可以经由通信处理部1060获取差分信号。 

此外，声音输入装置1002还可以包括显示面板等显示装置、扬声器等声音输出装置。另外，本实施方式的声音输入装置还可以包括用于输入操作信息的操作键。 

声音输入装置1002可以采用以上的结构。该声音输入装置1002采用集成电路装置1001作为麦克风元件(声音输入元件)。因此，该声音输入装置1002能够获取表示不包含噪音的输入声音的信号，从而能够实现高精度的声音识别、声音认证以及指令生成处理。 

另外，若将声音输入装置1002应用于麦克风系统，则扬声器所输出的用户的声也作为噪音而被除去。因此，能够提供不易产生啸声的麦克风系统。 

13.变形例 

下面，说明本实施方式的变形例。 

图27是用于说明集成电路装置1003的图。 

如图27所示，本变形例的集成电路装置1003具有半导体衬底1200。在半导体衬底1200上形成有第一以及第二振动膜1012、1022。在此，第一振动膜1015是由半导体衬底1200的第一面1201形成的第一凹部1210的底部。另外，第二振动膜1025是由半导体衬底1200的第二面1202(与第一面1201对置的面)形成的第二凹部1220的底部。即，若采用集成电路装置1003(半导体衬底1200)，则第一以及第二振动膜1015、1025在法线方向上(半导体衬底1200的厚度方向上)错开配置。此外，在半导体衬底1200中，可以将第一以及第二振动膜1015、1025的法线距离配置为在5.2mm以下。或者，也可以将第一以及第二振动膜1015、1025的中心间距离配置为在5.2mm以下。 

图28是用于说明安装有集成电路装置1003的声音输入装置1004的图。集成电路装置1003安装在箱体1040中。如图28所示，集成电路装置1003以使第一面1201朝向形成有箱体1040上的开口1042的面的方式安装在箱体1040中。而且，集成电路装置1003也能够以使第一凹部1210与开口1042连通且第二振动膜1025与开口1042重叠的方式安装在箱体1040中。 

在本变形例中，也可以将集成电路装置1003以如下方式设置：将与第一凹部1210连通的开口1212的中心配置在比第二振动膜1025(第二凹部1220的底面)的中心更接近于输入声音的声源的位置。也可以将集成电路装置1003设置成输入声音同时到达第一以及第二振动膜1015、1025。例如，也可以将集成电路装置1003设置成输入声音的声源(模型声源)和第一振动膜1015之间的间隔与模型声源和第二振动膜1025之间的间隔相同。可以将集成电路装置1003以满足上述条件的方式设置在设定了基本姿势的箱体中。 

若采用本变形例的声音输入装置，则能够减少入射到第一以及第二振动膜1015、1025的输入声音(用户声音)的入射时间的偏差。因此，能够以不包含输入声音的相位差成分的方式生成差分信号，从而能够以高精度提取输入声音的振幅成分。 

此外，声波在凹部(第一凹部1210)内不扩散，所以声波的振幅几乎不衰减。因此，在该声音输入装置中，可以视为使第一振动膜1015振动的输入 声音的强度(振幅)与开口1212处的输入声音的强度相同。由此，即使在以使输入声音同时到达第一以及第二振动膜1015、1025的方式构成声音输入装置的情况下，使第一以及第二振动膜1015、1025振动的输入声音的强度也会出现差异。因此，通过获取表示第一以及第二电压信号之差的差分信号，能够提取输入声音。 

综上所述，若采用该声音输入装置，则能够以不包含基于输入声音的相位差成分的噪音的方式获取输入声音的振幅成分(差分信号)。因此，能够实现高精度的噪音除去功能。 

最后，图29～图31作为本发明的一实施方式的声音输入装置的例子分别示出了移动电话1300、麦克风(麦克风系统)1400以及远程控制器1500。另外，图32示出了包括作为信息输入终端的声音输入装置1602和主机1604的信息处理系统1600的示意图。 

14.声音输入装置的结构 

首先，参照图33～图35，说明本发明的一实施方式的声音输入装置2001的结构。此外，以下所说明的声音输入装置2001是近讲型声音输入装置，例如，能够适用于移动电话以及步话机等声音通信设备，以及利用分析所输入的声音的技术的信息处理系统(声音认证系统、声音识别系统、指令生成系统、电子词典、翻译设备、声音输入方式的远程控制器等)，或者录音设备、放大系统(扩音器)、麦克风系统等中。 

本实施方式的声音输入装置2001包括具有第一振动膜2012的第一麦克风2010和具有第二振动膜2022的第二麦克风2020。在此，麦克风是用于将音响信号转换为电信号的电气音响转换器。第一以及第二麦克风2010、2020可以为分别将第一以及第二振动膜2012、2022(振动板)的振动转换为电压信号并输出的转换器。 

在本实施方式的声音输入装置中，第一麦克风2010生成第一电压信号。另外，第二麦克风2020生成第二电压信号。即，将第一以及第二麦克风2010、2020所生成的电压信号可以分别成为第一以及第二电压信号。 

对于第一以及第二麦克风2010、2020的机构并不进行特别的限定。图34示出了电容式麦克风2100的结构，作为能够适用于第一以及第二麦克风2010、2020的麦克风的一例。电容式麦克风2100具有振动膜2102。振动膜 2102是接收声波振动的膜(薄膜)，具有导电性，并形成电极的一端。电容式麦克风2100还具有电极2104。电极2104与振动膜2102对置配置。由此，振动膜2102和电极2104形成电容。若向电容式麦克风2100入射声波，则振动膜2102振动，使振动膜2102和电极2104之间的间隔变化，从而使振动膜2102和电极2104之间的静电电容变化。通过将该静电电容的变化例如作为电压的变化来输出，能够将向电容式麦克风2100入射的声波转换为电信号。此外，在电容式麦克风2100中，电极2104可以采用不受声波影响的结构。例如，电极2104可以采用网状结构。 

其中，能够适用于本发明的麦克风并不仅限定于电容式麦克风，而能够适用公知的任何麦克风。例如，第一以及第二麦克风2010、2020也可以采用电动式(动态式)、电磁式(磁式)、压电式(晶体式)等麦克风。 

第一以及第二麦克风2010、2020也可以采用第一以及第二振动膜2012、2022由硅构成的硅麦克风(Si麦克风)。利用硅麦克风，能够实现第一以及第二麦克风2010、2020的小型化以及高性能化。此时，可以将第一以及第二麦克风2010、2020构成为一个集成电路装置。即，第一以及第二麦克风2010、2020可以构成在一个半导体衬底上。此时，后述的差分信号生成部2030也可以形成在同一个半导体衬底上。即，第一以及第二麦克风2010、2020可以构成为所谓的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微型机电系统)。但是，第一麦克风2010和第二麦克风2020也可以构成为分别独立的硅麦克风。 

在本实施方式的声音输入装置中，如后所述，利用表示第一以及第二电压信号之差的差分信号，实现除去噪音成分的功能。为了实现该功能，将第一以及第二麦克风(第一以及第二振动膜2012、2022)以满足一定的制约的方式配置。关于第一以及第二振动膜2012、2022必须满足的制约的具体内容，以后再叙述，但在本实施方式中，可以将第一以及第二振动膜2012、2022(第一以及第二麦克风2010、2020)配置成噪音强度比小于输入声音强度比。由此，能够将差分信号视为表示噪音成分被除去的声音成分的信号。可以将第一以及第二振动膜2012、2022配置成例如中心间距离成为5.2mm以下。 

此外，在本实施方式的声音输入装置中，对于第一以及第二振动膜2012、2022的朝向并不进行特别的限定。可以将第一以及第二振动膜2012、2022 以使法线平行的方式配置。此时，也可以将第一以及第二振动膜2012、2022以使法线不在同一直线上的方式配置。例如，可以将第一以及第二振动膜2012、2022间隔配置在未图示的基部(例如电路板)的表面。或者，也可以将第一以及第二振动膜2012、2022在法线方向上错开配置。但是，也可以将第一以及第二振动膜2012、2022以使法线不平行的方式配置。也可以将第一以及第二振动膜2012、2022以使法线垂直相交的方式配置。 

而且，本实施方式的声音输入装置具有差分信号生成部2030。差分信号生成部2030用于生成差分信号，该差分信号表示第一麦克风2010所获取的第一电压信号和第二麦克风2020所获取的第二电压信号之差(电压差)。在差分信号生成部2030中，不需对第一以及第二电压信号进行例如傅立叶分析等分析处理，就可进行生成表示两者之差的差分信号的处理。差分信号生成部2030的功能，可以通过专用的硬件电路(差分信号生成电路)来实现，也可以通过CPU等的信号处理来实现。 

本实施方式的声音输入装置还可以包括放大差分信号的信号放大部。可以通过一个控制电路来实现差分信号生成部2030和信号放大部。但是，本实施方式的声音输入装置也可以采用在内部不具有信号放大部的结构。 

图35示出了能够实现差分信号生成部2030和信号放大部的电路的一例。若采用图35所示的电路，则接收第一以及第二电压信号，并输出将表示第一以及第二电压信号之差的差分信号放大了10倍的信号。但是，用于实现差分信号生成部2030以及信号放大部的电路结构并不仅限定于此。 

本实施方式的声音输入装置可以包括箱体2040。此时，声音输入装置的外形可由箱体2040构成。可以设定箱体2040的基本姿势，通过该设定，能够限制输入声音的传递路径。第一以及第二振动膜2012、2022可以形成在箱体2040的表面。或者，第一以及第二振动膜2012、2022能够以与形成在箱体2040上的开口(声音入射口)对置的方式配置在箱体2040内部。而且，可以将第一以及第二振动膜2012、2022以相距声源(入射声音的模型声源)的距离不同的方式配置。例如，如图33所示，对于箱体2040，能够以使输入声音的传递路径沿着箱体2040的表面的方式设定基本姿势。而且，可以沿着输入声音的传递路径配置第一以及第二振动膜2012、2022。而且，可以将配置在输入声音的传递路径的上流侧的振动膜设为第一振动膜2012，而将配 置在下流侧的振动膜设为第二振动膜2022。 

本实施方式的声音输入装置还可以包括运算处理部2050。运算处理部2050基于差分信号生成部2030所生成的差分信号，进行各种运算处理。运算处理部2050也可以对差分信号进行分析处理。运算处理部2050通过对差分信号进行分析，可以进行确定发出输入声音的人的处理(所谓声音认证处理)。或者，运算处理部2050通过对差分信号进行分析处理，可以进行确定输入声音内容的处理(所谓声音识别处理)。运算处理部2050基于输入声音，可以进行作成各种指令的处理。运算处理部2050可以进行放大差分信号的处理。另外，运算处理部2050可以控制后述的通信处理部2060的动作。此外，运算处理部2050可以通过CPU及存储器的信号处理来实现上述各功能。 

可以将运算处理部2050配置在箱体2040的内部，但也可以配置在箱体2040的外部。在将运算处理部2050配置在箱体2040的外部的情况下，运算处理部2050可以经由后述的通信处理部2060来获取差分信号。 

本实施方式的声音输入装置还可以包括通信处理部2060。通信处理部2060用于控制声音输入装置和其他终端(移动电话终端、主机等)之间的通信。通信处理部2060可以具有通过网络向其他终端发送信号(差分信号)的功能。通信处理部2060还可以具有通过网络从其他终端接收信号的功能。而且，例如可以由主机分析处理经由通信处理部2060所获取的差分信号，以此进行声音识别处理、声音认证处理、指令生成处理、数据累计处理等各种信息处理。即，声音输入装置可以与其他终端协助工作，由此构成信息处理系统。换言之，可以将声音输入装置视为用于构筑信息处理系统的信息输入终端。但是，声音输入装置也可以采用不具有通信处理部2060的结构。 

本实施方式的声音输入装置还可以包括显示面板等显示装置、扬声器等声音输出装置。另外，本实施方式的声音输入装置还可以包括用于输入操作信息的操作键。 

本实施方式的声音输入装置可以采用以上的结构。若采用该声音输入装置，则通过进行输出第一以及第二电压信号之差的简单的处理，可生成表示噪音成分被除去的声音成分的信号(电压信号)。因此，若采用本实施方式，能够提供可实现小型化且具有优异的噪音除去功能的声音输入装置。此外，其原理、制造方法以及效果与在9～11所说明的内容相同。 

15.其他声音输入装置 

接着，参照图36说明本发明的其他实施方式的声音输入装置。 

本实施方式的声音输入装置包括基部2070。在基部2070的主面2072形成有凹部2074。而且，在本实施方式的声音输入装置中，在凹部2074的底面2075配置有第一振动膜2012(第一麦克风2010)，在基部2070的主面2072配置有第二振动膜2022(第二麦克风2020)。此外，凹部2074可以与主面2072垂直地延伸，凹部2074的底面2075可以是与主面2072平行的面。底面2075可以是与凹部2074垂直相交的面。另外，凹部2074可以具有与第一振动膜2012相同的外形。 

在本实施方式中，凹部2074可以比区域2076和开口2078之间的间隔浅。即，若将凹部2074的深度设为d、将区域2076和开口2078之间的间隔设为ΔG，则基部2070可以满足d≤ΔG。基部2070也可以满足2d＝ΔG。此外，ΔG可以在5.2mm以下。或者，基部2070能够以使连接第一以及第二振动膜2012、2022的中心间的直线距离成为5.2mm以下的方式构成。 

可以将基部2070以如下方式设置：使与凹部2074连通的开口2078配置于比在主面2072上配置有第二振动膜2022的区域2076更接近输入声音的声源的位置。也可以将基部2070设置成使输入声音同时到达第一以及第二振动膜2012、2022。例如，可以将基部2070设置成：输入声音的声源(模型声源)和第一振动膜2012之间的间隔，与模型声源和第二振动膜22之间的间隔相同。可以将基部2070以满足上述条件的方式设置在设定了基本姿势的箱体上。 

若采用本实施方式的声音输入装置，则能够减少入射到第一以及第二振动膜2012、2022的输入声音(用户声音)的入射时间偏差。即，能够以不包含输入声音的相位差成分的方式生成差分信号，从而能够以高精度提取输入声音的振幅成分。 

此外，在凹部74内声波不拡散，所以声波的振幅几乎不衰减。因此，在该声音输入装置中，能够将第一振动膜2012振动的输入声音的强度(振幅)视为与开口2078处的输入声音的强度相同。由此，即使在以使输入声音同时到达第一以及第二振动膜2012、2022的方式构成声音输入装置的情况下，使第一以及第二振动膜2012、2022振动的输入声音的强度也会出现差异。因此， 通过获取表示第一以及第二电压信号之差的差分信号，能够提取输入声音。 

综上所述，若采用该声音输入装置，则能够以不包含基于输入声音的相位差成分的噪音的方式获取输入声音的振幅成分(差分信号)。因此，能够实现高精度的噪音除去功能。 

此外，通过将凹部2074的深度设定为ΔG以下(5.2mm以下)，能够将凹部2074的共振频率设定得很高，所以能够防止在凹部2074产生共振噪音。 

图37示出了本实施方式的声音输入装置的变形例。 

本变形例的声音输入装置包括基部2080。在基部2080的主面2082形成有第一凹部2084、比第一凹部2084更浅的第二凹部2086。作为第一以及第二凹部2084、2086的深度差的Δd，也可以小于与第一凹部2084连通的第一开口2085和与第二凹部2086连通的第二开口2087之间的间隔ΔG。而且，第一振动膜2012配置在第一凹部2084的底面，第二振动膜2022配置在第二凹部2086的底面。 

该声音输入装置也可以发挥与上述同样的效果，所以能够实现高精度的噪音除去功能。 

16.声音输入输出装置以及通话装置 

图38是本发明的一实施方式的声音输入输出装置3010以及通话装置3020的功能框图。 

本实施方式的声音输入输出装置3010包括：声音输入部3030，其基于从麦克风3032的输入来生成第一声音信号3034；声音输出部3040，其基于第二声音信号3048来从扬声器3046输出声音。 

声音输入部3030包括具有内部空间的箱体、间隔构件以及电信号输出电路，其中，上述间隔构件设置在上述箱体内，并将上述内部空间分割为第一空间和第二空间，上述间隔构件的至少一部分由振动膜构成，上述电信号输出电路基于上述振动膜的振动，输出作为第一声音信号的电信号，而且可以在上述箱体内安装有麦克风单元，在该麦克风单元形成有第一贯通孔和第二贯通孔，该第一贯通孔连通上述第一空间和上述箱体的外部空间，该第二贯通孔连通第二空间和上述箱体的外部空间。在此，也可以由利用图1至图21所说明的结构来实现麦克风单元。 

另外，声音输入部3030也可以安装有具有半导体衬底的集成电路装置， 在该半导体衬底上形成有：第一振动膜，其构成第一麦克风；第二振动膜，其构成第二麦克风；差分信号生成电路，其接收上述第一麦克风所获取的第一电压信号和上述第二麦克风所获取的第二电压信号，基于表示上述第一以及第二电压信号之差的差分信号来生成第一声音信号。在此，也可以由利用图22至图28所说明的结构来实现集成电路装置。 

另外，声音输入部3030包括：第一麦克风，其具有第一振动膜；第二麦克风，其具有第二振动膜；差分信号生成部，其基于表示上述第一麦克风所获取的第一电压信号和上述第二麦克风所获取的第二电压信号之差的差分信号，生成第一声音信号。而且，可以将上述第一以及第二振动膜配置为噪音强度比小于输入声音强度比，其中，该噪音强度比表示上述差分信号所包含的噪音成分的强度相对于上述第一或第二电压信号所包含的上述噪音成分的强度的比率，该输入声音强度比表示上述差分信号所包含的输入声音成分的强度相对于上述第一或第二电压信号所包含的上述输入声音成分的强度的比率。在此，可以由利用图33至图37所说明的结构实现声音输入部3030。 

另外，声音输入部3030可以采用基于从麦克风的输入来生成第一声音信号的免提式结构。 

声音输出部3040可以包括：周围噪音检测部3042，其基于上述第一声音信号3034，检测通话时的周围噪音；音量控制部3044，其基于所检测到的周围噪音的大小，控制上述扬声器3046的音量。 

另外，声音输出部3040和上述声音输入部3030可以采用分离设置的结构。 

若采用本实施方式，则即使在噪音环境中使用的情况下，也能够根据从声音输入用麦克风得到的周围噪音的强度来连续或阶段性地控制扬声器的音量，从而使声音输入者容易听到扬声器输出的声音，例如，在通话的情况下，能够提供使发话和受话变得容易的声音输入输出装置。 

另外，麦克风具有容易且极其有效地抑制直接或间接作用于设备的冲击音的特性。即，不仅能够除去在空气中传播的声音，也能够除去在固体中传播的声音。声音在固体中的传播速度与在空气中的传播速度相比极其快（约10倍左右），因此施加在设置有麦克风的固体上的冲击音（噪音）大致同时到达上述振动膜，所以与在空气中传播的噪音同样地被除去。 

因此，能够有效地除去以往极其不舒适的现象，即“从扬声器发出的声音在装置的箱体内或固体内传播并传到麦克风，然后变为声音回声再次从麦克风返回到通话对象处的回声现象”。 

另外，对于麦克风和扬声器之间产生的啸声具有优异的抑制性能，所以通过例如内置于设置在桌上的免提电话机等中，能够提供高性能的免提扩声通话装置。 

因此，若采用本实施方式，则对于直接或间接地作用于麦克风的冲击噪音等也具有优异的噪音抑制性能，所以通过内置于免提式声音输入输出装置中，即使在以往极其不舒适且很难除去的冲击噪音下也能够提供具有优异性能的设备。 

此外，即便是内置于计算机的键盘、工作机器人、数字录音机、助听器等中，也能够获得同样的效果。 

另外，对于在麦克风和扬声器之间产生的啸声也具有优异的抑制性能，所以能够提供对于噪音环境适应性强的新的声音输入输出装置。 

本实施方式的通话装置3020包括：声音输入输出装置3010、将声音输入部3030所生成的第一声音信号3034向通话对象装置发送的发送部3050、接收通话对象装置所发送的第二声音信号3048的接收部3060。 

例如，针对10kHz以下的频率带宽的声音，将上述第一以及第二贯通孔的中心间距离、第一以及第二振动膜的中心间距离设定为在如下范围内的距离，该范围是指，在将上述振动膜用作差动麦克风的情况下的声压，不超过在用作单体麦克风的情况下的声压的范围。 

也可以将上述第一以及第二贯通孔、第一以及第二振动膜沿着声源的声音(例如声音)的传递方向配置，并针对来自上述传递方向的声音，将上述第一以及第二贯通孔的中心间距离、第一以及第二振动膜的中心间距离设定为在如下范围内的距离，该范围是指，在将上述振动膜用作差动麦克风的情况下的声压不超过在用作单体麦克风的情况下的声压的范围。 

说明声音输入装置1所起的延迟畸变除去效果。 

如前所说明那样，可由以下的式(8)给出用户声音强度比ρ(S)。 

$\mathrm{\&rho;}\left(S\right)=\frac{\frac{K}{R}{|\sin \mathrm{\&omega;t}-\frac{1}{1+\mathrm{\&Delta;r}/R}\sin (\mathrm{\&omega;t}-\mathrm{\&alpha;})|}_{\max }}{\frac{K}{R}{\left|\sin \mathrm{\&omega;t}\right|}_{\max }}$

$=\frac{1}{1+\mathrm{\&Delta;r}/R}{|(1+\mathrm{\&Delta;r}/R)\sin \mathrm{\&omega;t}-\sin (\mathrm{\&omega;t}-\mathrm{\&alpha;})|}_{\max }$

$=\frac{1}{1+\mathrm{\&Delta;r}/R}{|\sin \mathrm{\&omega;t}-\sin (\mathrm{\&omega;t}-\mathrm{\&alpha;})+\frac{\mathrm{\&Delta;r}}{R}\sin \mathrm{\&omega;t}|}_{\max }---\left(8\right)$

在此，用户声音强度比ρ(S)的相位成分ρ(S)_phase是sinωt-sin(ωt-α)的项。若向式(8)代入 

$\sin \mathrm{\&omega;t}-\sin (\mathrm{\&omega;t}-\mathrm{\&alpha;})=2\sin \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}\&CenterDot;\cos (\mathrm{\&omega;t}-\frac{\mathrm{\&alpha;}}{2})---\left(9\right)$

和 

$\frac{1}{1+\mathrm{\&Delta;r}/R}\&ap;1$

则可由下式示出用户声音强度比ρ(S)的相位成分ρ(S)_phase。 

$\mathrm{\&rho;}{\left(S\right)}_{\mathrm{phase}}={\left|\cos (\mathrm{\&omega;t}-\frac{\mathrm{\&alpha;}}{2})\right|}_{\max }\&CenterDot;2\sin \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}$

$=2\sin \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}---\left(21\right)$

因此，基于用户声音强度比ρ(S)的相位成分ρ(S)_phase的强度比的分贝值，可由下式给出。 

$20\log \mathrm{\&rho;}{\left(S\right)}_{\mathrm{phase}}=20\log \left|2\sin \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}\right|---\left(22\right)$

而且，若向式(22)的α代入各值，则能够使相位差α和基于用户声音的相位成分的强度比之间的对应关系变得明确。 

图39至图41是用于说明麦克风之间距离和用户声音强度比ρ(S)的相位成分ρ(S)_phase的关系的曲线图。图39至图41的横轴为Δr/λ，纵轴为用户声音强度比ρ(S)的相位成分ρ(S)_phase。用户声音强度比ρ(S)的相位成分ρ(S)_phase是差动麦克风和单体麦克风的声压比的相位成分(基于用户声音的相位成分的强度比)，将构成差动麦克风的麦克风用作单体麦克风时的声压与差动声压相同处设定为0分贝。 

即，图39至图41的曲线图示出了与Δr/λ对应的差动声压的迁移，对于 纵轴为0分贝以上的区域，可以认为延迟畸变(噪音)大。 

现行的电话线路设计成3.4kHz的声音频率带宽，但若要实现更加高品质的声音通信，则需要7kHz以上的声音频率带宽，优先需要10kHz的声音频率带宽。下面，考察在假设10kHz的声音频率带宽的情况下延迟对于声音畸变的影响。 

图39示出了在麦克风之间距离(Δr)为5mm的情况下由差动麦克风获取1kHz、7kHz、10kHz的频率的声音时的用户声音强度比ρ(S)的相位成分ρ(S)_phase的分布。 

在麦克风之间距离为5mm的情况下，如图39所示，对于1kHz、7kHz、10kHz中任一频率的声音，用户声音强度比ρ(S)的相位成分ρ(S)_phase也在0分贝以下。 

另外，图40示出了在麦克风之间距离(Δr)为10mm的情况下由差动麦克风获取1kHz、7kHz、10kHz的频率的声音时的用户声音强度比ρ(S)的相位成分ρ(S)_phase的分布。 

若麦克风之间距离变为10mm，则如图40所示，对于1kHz、7kHz的频率的声音，用户声音强度比ρ(S)的相位成分ρ(S)_phase也在0分贝以下，但对于10kHz的频率的声音，用户声音强度比ρ(S)的相位成分ρ(S)_phase 在0分贝以上，所以延迟畸变(噪音)变大。 

另外，图41示出了在麦克风之间距离(Δr)为20mm的情况下由差动麦克风获取1kHz、7kHz、10kHz的频率的声音时用户声音强度比ρ(S)的相位成分ρ(S)_phase的分布。 

若麦克风之间距离为20mm，则如图41所示，对于1kHz的频率的声音，用户声音强度比ρ(S)的相位成分ρ(S)_phase在0分贝以下，但对于7kHz、10kHz的声音，用户声音强度比ρ(S)的相位成分ρ(S)_phase在0分贝以上，所以延迟畸变(噪音)变大。 

因此，通过将麦克风之间距离(上述第一以及第二贯通孔的中心间距离、第一以及第二振动膜的中心间距离)设定为约5mm～6mm左右(更具体地说在5.2mm以下)，能够实现在10kHz带宽的频率范围内真实地提取说话者的声音且对于远方噪音的抑制效果高的声音输入装置。 

在此，麦克风之间距离越短则话者声音的相位畸变得以抑制，从而真实性 (faithfulness)变好，但反而使差动麦克风的输出电平降低而导致SN比的降低。因此，若考虑实用性，则存在最佳的麦克风之间距离范围。 

在本实施方式中，通过将第一以及第二貫通孔的中心间距离、第一以及第二振动膜的中心间距离设定为约5mm～6mm左右(更具体地讲在5.2mm以下)，能够实现在10kHz带宽的范围内可真实地提取说话者声音、且可确保实用电平的SN比、且对于远方噪音的抑制效果高的声音输入装置。 

图42A、图42B至图50A、图50B是用于说明根据不同的声源频率、麦克风之间距离、麦克风-声源之间距离的差动麦克风的指向性的图。 

图42A、图42B是示出了在声源的频率为1kHz、麦克风之间距离为5mm、麦克风-声源间距离分别为2.5cm(相当于从近讲型说话者的口边到麦克风的距离)、1m(相当于远方噪音)的情况下的差动麦克风的指向性的图。 

4110是示出了差动麦克风对于全方位的灵敏度(差动声压)的曲线图，其示出了差动麦克风的指向特性。另外，4112是示出了在将差动麦克风用作单体麦克风的情况下对于全方位的灵敏度(声压)的曲线图，其示出了单体麦克风的均等特性。 

4114示出了由两个麦克风构成差动麦克风的情况下连接两个麦克风的直线的方向，或者由一个麦克风实现差动麦克风的情况下连接用于使声波到达麦克风的两面的第一贯通孔和第二贯通孔或第一振动膜和第二振动膜的直线的方向(0度-180度；构成差动麦克风的两个麦克风M1、M2，或第一贯通孔和第二贯通孔，或贯通孔，或第一振动膜和第二振动膜位于该直线上)。将该直线的方向设定为0度、180度，将与该直线的方向成直角的方向设定为90度、270度。 

如4112、4122所示，单体麦克风从全方位均匀地获取声音，不具有指向性。另外，声源变得越远，所获取的声压的衰减程度越大。 

如4110、4120所示，差动麦克风在90度、270度方向上灵敏度多少会有降低，但在全方位上具有大致均匀的指向性。另外，与单体麦克风相比，所获取的声压的衰减程度更大，而且与单体麦克风同样，声源变得越远，获取的声压的衰减程度越大。 

如图42B所示，在声源的频率为1kHz、麦克风之间距离为5mm的情况下，表示差动麦克风的指向性的差动声压的曲线图4120所示的区域包含在表 示单体麦克风的均等特性的曲线图4122所示的区域内，所以可认为差动麦克风对于远方噪音的抑制效果比单体麦克风更优异。 

图43A、图43B是用于说明在声源的频率为1kHz、麦克风之间距离为10mm、麦克风-声源间距离分别为2.5cm、1m的情况下的差动麦克风的指向性的图。在这种情况下，如图43B所示，表示差动麦克风的指向性的曲线图4140所示的区域也包含在表示单体麦克风的均等特性的曲线图4142所示的区域内，所以可认为差动麦克风对于远方噪音的抑制效果比单体麦克风更优异。 

图44A、图44B是示出了在声源的频率为1kHz、麦克风之间距离为20mm、麦克风-声源间距离分别为2.5cm、1m的情况下的差动麦克风的指向性的图。在这种情况下，如图44B所示，表示差动麦克风的指向性的曲线图4160所示的区域也包含在表示单体麦克风的均等特性的曲线图4162所示的区域内，所以可认为差动麦克风对于远方噪音的抑制效果比单体麦克风更优异。 

图45A、图45B是示出了在声源的频率为7kHz、麦克风之间距离为5mm、麦克风-声源间距离分别为2.5cm、1m的情况下的差动麦克风的指向性的图。在这种情况下，如图45B所示，表示差动麦克风的指向性的曲线图4180所示的区域也包含在表示单体麦克风的均等特性的曲线图4182的区域内，所以可认为差动麦克风对于远方噪音的抑制效果比单体麦克风更优异。 

图46A、图46B是示出了在声源的频率为7kHz、麦克风之间距离为10mm、麦克风-声源间距离分别为2.5cm、1m的情况下的差动麦克风的指向性的图。在这种情况下，如图46B所示，表示差动麦克风的指向性的曲线图4200所示的区域不包含在表示单体麦克风的均等特性的曲线图4202所示的区域内，所以不能认为差动麦克风对于远方噪音的抑制效果比单体麦克风更优异。 

图47A、图47B是示出了在声源的频率为7kHz、麦克风之间距离为20mm、麦克风-声源间距离分别为2.5cm、1m的情况下的差动麦克风的指向性的图。在这种情况下，如图47B所示，表示差动麦克风的指向性的曲线图4220所示的区域不包含在表示单体麦克风的均等特性的曲线图4222所示的区域内，所以不能认为差动麦克风对于远方噪音的抑制效果比单体麦克风更 优异。 

图48A、图48B是示出了在声源的频率为300Hz、麦克风之间距离为5mm、麦克风-声源间距离分别为2.5cm、1m的情况下的差动麦克风的指向性的图。在这种情况下，如图48B所示，表示差动麦克风的指向性的曲线图4240所示的区域包含在表示单体麦克风的均等特性的曲线图4242所示的区域内，所以可认为差动麦克风对于远方噪音的抑制效果比单体麦克风更优异。 

图49A、图49B是示出了在声源的频率为300Hz、麦克风之间距离为10mm、麦克风-声源间距离分别为2.5cm、1m的情况下的差动麦克风的指向性的图。在这种情况下，如图49B所示，表示差动麦克风的指向性的曲线图4260所示的区域也包含在表示单体麦克风的均等特性的曲线图4262所示的区域内，所以可认为差动麦克风对于远方噪音的抑制效果比单体麦克风更优异。 

图50A、图50B是在声源的频率为300Hz、麦克风之间距离为20mm、麦克风-声源间距离分别为2.5cm、1m的情况下的差动麦克风的指向性的图。在这种情况下，如图50B所示，表示差动麦克风的指向性的曲线图4280所示的区域也包含在表示单体麦克风的均等特性的曲线图4282所示的区域内，所以可认为差动麦克风对于远方噪音的抑制效果比单体麦克风更优异。 

在麦克风之间距离为5mm的情况下，如图42B、图45B、图48B所示，在声音的频率为1kHz、7kHz、300Hz中的任一频率的情况下，表示差动麦克风的指向性的曲线图所示的区域都包含在表示单体麦克风的均等特性的曲线图所示的区域内。即，针对麦克风之间距离为5mm的情形，在声音的频率为7kHz以下的带宽内，可认为差动麦克风对于远方噪音的抑制效果比单体麦克风更优异。 

然而，在麦克风之间距离为10mm的情况下，如图43B、图46B、图49B所示，若声音的频率为7kHz，则表示差动麦克风的指向性的曲线图所示的区域不包含在表示单体麦克风的均等特性的曲线图所示的区域内。即，针对麦克风之间距离为10mm的情形，在声音的频率为7kHz附近时，不能认为差动麦克风对于远方噪音的抑制效果比单体麦克风更优异。 

另外，在麦克风之间距离为20mm的情况下，如图44B、图47B、图50B所示，若声音的频率为7kHz，则表示差动麦克风的指向性的曲线图所示的区 域不包含在表示单体麦克风的均等特性的曲线图所示的区域内。即，针对麦克风之间距离为20mm的情形，在声音的频率为7kHz附近时，不能认为差动麦克风对于远方噪音的抑制效果比单体麦克风更优异。 

因此，通过将差动麦克风的麦克风之间距离设定为约5mm～6mm左右(更具体地讲在5.2mm以下)，对于7kHz以下带宽内的声音，可认为不受指向性的影响且对于全方位的远方噪音的抑压效果比单体麦克风更高。 

此外，在由一个麦克风实现了差动麦克风的情况下，可认为用于使声波到达麦克风的两面的第一贯通孔和第二贯通孔的距离与上述相同。因此，在本实施方式中，通过将第一以及第二贯通孔12、14的中心间距离设定为约5mm～6mm左右(更具体地讲在5.2mm以下)，对于7kHz以下带宽的声音，能够实现不受指向性的影响且可抑制全方位的远方噪音的麦克风单元。 

此外，本发明并不仅限定于上述的实施方式，而能够进行各种变形。本发明包括与通过实施方式来说明的结构实质上相同的结构(例如，功能、方法以及结果相同的结构或者目的以及效果相同的结构)。另外，本发明包括在通过实施方式来说明的结构中替换掉不是本质特性的部分的结构。另外，本发明包括能够发挥与通过实施方式来说明的结构相同的作用效果的结构或者能够达成相同的目的的结构。另外，本发明包括在通过实施方式来说明的结构的基础上还附加了公知技术为结构。 

Claims (5)

1.一种声音输入输出装置，具有声音输入部和声音输出部，该声音输入部用于生成第一声音信号，该声音输出部基于从通话对象装置发送的第二声音信号，从扬声器输出声音，其特征在于，

上述声音输入部安装有麦克风单元，该麦克风单元具有：

箱体，具有内部空间，

间隔构件，设置在上述箱体内，并将上述内部空间分割为第一空间和第二空间，而且至少一部分由振动膜构成，

电信号输出电路，基于上述振动膜的振动，输出作为第一声音信号的电信号；其中，

在上述箱体形成有第一贯通孔和第二贯通孔，该第一贯通孔连通上述第一空间和上述箱体的外部空间，该第二贯通孔连通上述第二空间和上述箱体的外部空间；

所述第一贯通孔与所述振动膜之间的距离不同于所述第二贯通孔与所述振动膜之间的距离，所述第一贯通孔与所述振动膜的第一面之间的距离大致等于所述第一贯通孔与所述所述第二贯通孔之间的距离。

2.如权利要求1所述的声音输入输出装置，其特征在于，

上述声音输出部具有：

周围噪音检测部，基于上述第一声音信号，检测通话时的周围噪音，

音量控制部，基于所检测到的周围噪音的大小，控制上述扬声器的音量。

3.一种声音输入输出装置，具有免提式声音输入部和声音输出部，该免提式声音输入部用于生成第一声音信号，该声音输出部基于从通话对象装置发送的第二声音信号，从扬声器输出声音，其特征在于，

上述免提式声音输入部安装有麦克风单元，该麦克风单元具有：

箱体，具有内部空间，

间隔构件，设置在上述箱体内，并将上述内部空间分割为第一空间和第二空间，而且至少一部分由振动膜构成，

电信号输出电路，基于上述振动膜的振动，输出作为第一声音信号的电信号；其中，

在上述箱体形成有第一贯通孔和第二贯通孔，该第一贯通孔连通上述第一空间和上述箱体的外部空间，该第二贯通孔连通上述第二空间和上述箱体的外部空间；

所述第一贯通孔与所述振动膜之间的距离不同于所述第二贯通孔与所述振动膜之间的距离，所述第一贯通孔与所述振动膜的第一面之间的距离大致等于所述第一贯通孔与所述所述第二贯通孔之间的距离。

4.一种声音输入输出装置，具有声音输入部和声音输出部，该声音输入部用于生成第一声音信号，该声音输出部基于从通话对象装置发送的第二声音信号，从扬声器输出声音，其特征在于，

上述声音输入部安装有麦克风单元，该麦克风单元具有：

箱体，具有内部空间，

间隔构件，设置在上述箱体内，并将上述内部空间分割为第一空间和第二空间，而且至少一部分由振动膜构成，

电信号输出电路，基于上述振动膜的振动，输出作为第一声音信号的电信号；其中，

在上述箱体形成有第一贯通孔和第二贯通孔，该第一贯通孔连通上述第一空间和上述箱体的外部空间，该第二贯通孔连通上述第二空间和上述箱体的外部空间；

所述第一贯通孔与所述振动膜之间的距离不同于所述第二贯通孔与所述振动膜之间的距离，所述第一贯通孔与所述振动膜的第一面之间的距离大致等于所述第一贯通孔与所述所述第二贯通孔之间的距离；

上述声音输出部和上述声音输入部分离设置。

5.一种通话装置，其特征在于，具有：

如权利要求1～4中任一项所述的声音输入输出装置；

发送部，用于向通话对象装置发送声音输入部所生成的第一声音信号；

接收部，用于接收通话对象装置所发送的上述第二声音信号。

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