-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Die
Erfindung betrifft eine Kondensatormikrofonvorrichtung zum Umwandeln
einer Schallschwingung in ein elektrisches Signal und insbesondere
eine derartige Vorrichtung, die eine Impedanzkonvertereinrichtung
hat.
-
Beschreibung
des Standes der Technik
-
Allgemein
enthält
eine Kondensatormikrofonvorrichtung eine Kondensatormikrofoneinheit, eine
Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung, einen
Lastwiderstand, eine Leistungsquelle und dergleichen.
-
Bisher
trat bei der Kondensatormikrofonvorrichtung das Problem auf, dass
dann, wenn sie in einem Mobiltelefon oder dergleichen verwendet
wird, auf Grund der Abstrahlung eines Hochfrequenzsignals von einer Übertragungseinheit
Rauschen erzeugt wird. Als Gegenmaßnahme gegen dieses Problem
ist ein Verfahren bei einer Kondensatormikrofonvorrichtung bekannt,
bei dem ein Überbrückungskondensator
zwischen einer Source und einem Drain eines internen FET (Feldeffekttransistor)
vorgesehen ist. Ein derartiges Mikrofon ist in der
EP 800331 A aufgezeigt.
-
Zunächst wird
unter Bezug auf die Zeichnungen der Aufbau einer Kondensatormikrofoneinheit
in der herkömmlichen
Kondensatormikrofonvorrichtung beschrieben.
-
1A ist
eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer herkömmlichen Kondensatormikrofoneinheit,
in der einen Überbrückungskondensator
zwischen einer Source und einem Drain eines FET vorgesehen ist.
In 1A enthält
die Kondensatormikrofoneinheit: Watte 11, um das Eindringen
von Staub in die Mikrofoneinheit zu verhindern; ein Schalleingangsloch 12;
ein Metallgehäuse 13,
das auch als Abschirmung dient; eine bewegliche Elektrode 14, die
ansprechend auf eine Schallschwingung vibriert; einen beweglichen
Elektrodenring 15; einen Abstandhalter 16; eine
feststehende Elektrode 17; einen Isolator 18;
einen FET 19; eine Verdrahtungsplatine 20; einen Überbrückungskondensator 21;
einen Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 und einen gemeinsamen
Mikrofonausgangsanschluss (Erdungsanschluss) 23.
-
Die
bewegliche Elektrode 14, die feststehende Elektrode 17 und
der Abstandhalter 16 bilden einen Kondensator. Die bewegliche
Elektrode 14 und die feststehende Elektrode 17 sind
jeweils selbst aus einem Elektretmaterial hergestellt oder ein Elektretmaterial
selbst ist an diesen Elektroden angehaftet und Ladungen werden auf
der Oberfläche
des Elektretmaterials gesammelt. Der Abstandhalter 16 isoliert die
bewegliche Elektrode 14 und die feststehende Elektrode 17.
Der bewegliche Elektrodenring 15 trägt die bewegliche Elektrode 14.
Der Isolator 18 haltert die feststehende Elektrode 17,
wobei er sie isoliert. Der FET 19 puffert und verstärkt eine
Spannung, die in dem die bewegliche Elektrode 14 und die
feststehende Elektrode 17 enthaltenden Kondensator erzeugt
wird, und hat eine Einrichtung (Diode) zur Einstellung einer Vorspannung
darin. Die Schaltungsplatine 20 dichtet auch die hintere
Oberfläche
ab, während
sie eine Verdrahtung der Schaltung bildet. Der Überbrückungskondensator 21 ist
ein Kondensator zum Ableiten eines Hochfrequenzsignals, das von außen in einen
gemeinsamen Ausgangsanschluss eintritt.
-
1B ist
eine Unteransicht der Kondensatormikrofoneinheit. Da sie einen koaxialen
Aufbau hat, sind der Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 und
der gemeinsame Mikrofonausgangsanschluss 23 konzentrisch
angeordnet, sodass sie in Kontakt miteinander kommen, auch wenn
die Richtung nicht festgelegt ist. Es gibt auch eine andere Kondensatormikrofoneinheit,
die Anschlussstifte hat.
-
Nachfolgend
wird unter Bezug auf 2 der Betrieb der herkömmlichen
Kondensatormikrofonvorrichtung beschrieben. 2 ist ein
Schaltbild der herkömmlichen
Kondensatormikrofonvorrichtung.
-
Eine
Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 wird
zur Verdrahtung auf einer Hauptplatine einer Vorrichtung, wie z.
B. eines Mobiltelefons oder dergleichen, verwendet. Ein Entkopplungskondensator 35 (ein
parasitärer
Kondensator zwischen Schichten der Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 und
einem Erdungsanschluss ist ebenfalls enthalten) wird verwendet,
um das Hochfrequenzsignal zu vermindern, das auf der Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 überlagert
ist. In ähnlicher
Weise sind ein Lastwiderstand 32 und eine Leistungsquelle 33 auf
der Hauptplatine der Vorrichtung, wie z. B. eines Mobiltelefons oder
dergleichen, angeordnet. Die Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 wird
hinsichtlich einer Schaltungskonstruktion so betrachtet, dass sie
in Hochfrequenzweise an dem Entkopplungskondensator 35 mit
Erde verbunden ist.
-
Das
Hochfrequenzsignal wird durch die Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 dem Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 zugeliefert
und an einen Drain eines FET 19 angelegt. Das Hochfrequenzsignal
wird durch eine elektrostatische Kapazität zwischen dem Drain und dem
Gate des FET 19 einem Gate des FET zugeliefert, durch eine
Diode zur Vorspannung des FET 19 oder durch einen pn-Übergang
eines Kanals und das Gate des FET 19 AM-erfasst, erzeugt
eine Gleichstromkomponente und wird in einem hörbaren Band in Rauschen umgewandelt. In
einem Hochfrequenz-Trägerband
eines Funkgeräts
arbeitet die Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 als
ein Induktor und der Überbrückungskondensator 21 arbeitet
als eine Reihenschaltung einer elektrostatischen Kapazität und einer
parasitären
Induktivität,
sodass bei einer bestimmten Frequenz eine Parallelresonanz oder
eine Reihenresonanz verursacht wird. Beispielsweise ist bei einer Frequenz
eine Reihenresonanz aufgrund der elektrostatischen Kapazität und der
parasitären
Induktivität des Überbrückungskondensators 21,
da eine Spannung über
den Überbrückungskondensator 21 gering ist,
klein, ist eine an das Drain des FET 19 angelegte Hochfrequenzspannung
klein und wird bei dieser Frequenz kein Rauschen erzeugt. Andererseits
fließt bei
einer Reihenresonanzfrequenz des Überbrückungskondensators 21 und
der Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 ein
großer
Resonanzstrom. Der Grund dafür
liegt darin, dass ein wirksamer Reihenwiderstand des Überbrückungskondensators 21 und
der Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 sehr
klein ist. Daher nimmt die Spannung über den Überbrückungskondensator 21 zu, eine
Hochfrequenzspannung, die an den Drain des FET 19 angelegt
wird, ist groß,
und starkes Rauschen wird von der Kondensatormikrofonvorrichtung auch
durch geringe Mengen von Hochfrequenzsignalen erzeugt. Da wie vorstehend
angeführt
die Größe der Hochfrequenzspannung,
die an den Drain des FET 19 angelegt wird, weitgehend in
Abhängigkeit von
der Frequenz des Hochfrequenzsignals verändert wird, ist es schwierig,
diese Frequenz in einem breiten Band niedrig zu halten. In dem Fall,
in dem die Kondensatormikrofonvorrichtung mit einem derartigen Aufbau
in einem Mobiltelefon oder dergleichen verwendet wird, ist es wahrscheinlich,
dass eine Antenne und die Kondensatormikrofonvorrichtung im Hinblick
auf die Konstruktion der Vorrichtung an entfernten Positionen angeordnet
sind. Der Grund dafür liegt
darin, dass es erforderlich ist, ein Handgerät an einer Position nahe am
Ohr anzuordnen und die Kondensatormikrofonvorrichtung an einer Position
nahe am Mund anzuordnen, und die Antenne ist nahe am Handgerät angeordnet,
da die Strahlungseffizienz höher
ist, wenn die Antenne in einer möglichst
hohen Position angeordnet ist. Ferner wird die Länge der Antenne aufgrund der
Miniaturisierung der Vorrichtung und der Verwirklichung einer hohen
Trägerfrequenz
verkürzt.
Hinsichtlich der Strahlungseigenschaften der Antenne wird die Hochfrequenzspannung
an der entgegengesetzten Seite der Antenne induziert und die Hochfrequenzspannung,
die an die dort platzierte Kondensatormikrofonvorrichtung angelegt
wird, ist hoch. Ferner ist die Länge
der Verdrahtung groß und
die Anordnung ist dergestalt, dass die Hochfrequenzspannung ohne
weiteres überlagert wird.
Daher ist es unmöglich,
dieser Situation nur durch den Überbrückungskondensator
als herkömmliche
Gegenmaßnahme
gerecht zu werden. Ferner gibt des Mobiltelefone, die zwei Frequenzbänder nutzen,
und es ist erforderlich, Gegenmaßnahmen gegen das Rauschen
bei verschiedenen Frequenzen zutreffen.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
-
Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Kondensatormikrofonvorrichtung
zum Reduzieren eines Rauschausgangssignals zu schaffen, das durch
ein Hochfrequenzsignal erzeugt wird, das von einer Übertragungseinheit
eines Funkgeräts
wie vorstehend beschrieben abgestrahlt oder weitergeleitet wird,
und eine Verbindungseinrichtung einer derartigen Kondensatormikrofonvorrichtung
zu schaffen.
-
Zur
Lösung
der vorstehend beschriebenen Aufgabe wird gemäß einem bevorzugten Aspekt
der Erfindung eine Kondensatormikrofonvorrichtung geschaffen, enthaltend:
eine bewegliche Elektrode, die durch Schallschwingungen vibriert;
eine feststehende Elektrode, die so angeordnet ist, dass sie der
beweglichen Elektrode gegenüberliegt;
eine Verstärkereinrichtung
zur Puffer-Verstärkung
einer Spannung über
die bewegliche Elektrode und einer Spannung über die feststehende Elektrode;
einen Überbrückungskondensator,
dessen eines Ende mit einem Signalausgangsanschluss der Verstärkereinrichtung verbunden
ist und dessen anderes Ende mit einem gemeinsamen Ausgangsanschluss
der Verstärkereinrichtung
verbunden ist; und einen Serienwiderstand, dessen eines Ende mit
dem Signalausgangsanschluss der Verstärkereinrichtung verbunden ist und
dessen anderes Ende mit einem Signalausgang der Vorrichtung verbunden
ist. Mit diesem Aufbau ergibt sich der Effekt, dass ein Rauschausgangssignal aufgrund
eines Hochfrequenzsignals, das von einer Übertragungseinheit eines Funkgeräts abgestrahlt oder
weitergeleitet wird, in einem breiten Trägerfrequenzbereich reduziert
werden kann, und ferner eine Durchbruchbeständigkeitsspannung einer elektrostatischen
Entladung, die an einen Mikrofonsignalausgangsanschluss angelegt
wird, erhöht
werden kann.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Kondensatormikrofonvorrichtung
geschaffen, enthaltend: eine bewegliche Elektrode, die durch Schallschwingungen
vibriert; eine feststehende Elektrode, die so angeordnet ist, dass
sie der beweglichen Elektrode gegenüberliegt; eine Verstärkereinrichtung
zur Puffer-Verstärkung
einer Spannung über
die bewegliche Elektrode und einer Spannung über die feststehende Elektrode;
einen Überbrückungskondensator,
dessen eines Ende mit einem Signalausgangsanschluss der Verstärkereinrichtung verbunden
ist und dessen anderes Ende mit einem gemeinsamen Ausgangsanschluss
der Verstärkereinrichtung
verbunden ist; und eine Reihenschaltung aus einem Sperrkondensator
und einem Dämpfungswiderstand,
von welcher ein Ende mit dem Signalausgangsanschluss der Verstärkereinrichtung
verbunden ist und das andere Ende mit dem gemeinsamen Ausgangsanschluss
der Verstärkereinrichtung verbunden
ist. Mit diesem Aufbau ergibt sich der Effekt, dass ein Rauschausgangssignal
aufgrund eines Hochfrequenzsignals, das von einer Übertragungseinheit
eines Funkgeräts
abgestrahlt oder weitergeleitet wird, in einem breiten Trägerfrequenzbereich reduziert
werden kann.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Anschlussvorrichtung geschaffen,
die mit einer Kondensatormikrofoneinheit verbunden ist, enthaltend:
eine bewegliche Elektrode, die durch Schallschwingungen vibriert;
eine feststehende Elektrode, die so angeordnet ist, dass sie der
beweglichen Elektrode gegenüberliegt;
eine Verstärkereinrichtung
zur Puffer-Verstärkung
einer Spannung über die
bewegliche Elektrode und einer Spannung über die feststehende Elektrode;
und einen Überbrückungskondensator,
dessen eines Ende mit einem Signalausgangsanschluss der Verstärkereinrichtung verbunden
ist und dessen anderes Ende mit einem gemeinsamen Ausgangsanschluss
der Verstärkereinrichtung
verbunden ist, wobei ein Serienwiderstand vorgesehen ist, dessen
eines Ende mit dem Signalausgangsanschluss der Verstärkereinrichtung verbunden
ist und dessen anderes Ende mit einem Signalausgang der Vorrichtung
verbunden ist. Mit diesem Aufbau ergibt sich der Effekt, dass ein
Rauschausgangssignal aufgrund eines Hochfrequenzsignals, das von
einer Übertragungseinheit
eines Funkgeräts
abgestrahlt oder weitergeleitet wird, in einem breiten Trägerfrequenzbereich
reduziert werden kann, und ferner eine Durchbruchbeständigkeitsspannung
einer elektrostatischen Entladung, die an einen Mikrofonsignalausgangsanschluss
angelegt wird, erhöht
werden kann.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Anschlussvorrichtung geschaffen,
die mit einer Kondensatormikrofoneinheit verbunden ist, enthaltend:
eine bewegliche Elektrode, die durch Schallschwingungen vibriert;
eine feststehende Elektrode, die so angeordnet ist, dass sie der
beweglichen Elektrode gegenüberliegt;
eine Verstärkereinrichtung
zur Puffer-Verstärkung
einer Spannung über die
bewegliche Elektrode und einer Spannung über die feststehende Elektrode;
und einen Überbrückungskondensator,
dessen eines Ende mit einem Signalausgangsanschluss der Verstärkereinrichtung verbunden
ist und dessen anderes Ende mit einem gemeinsamen Ausgangsanschluss
der Verstärkereinrichtung
verbunden ist, wobei eine Reihenschaltung aus einem Sperrkondensator
und einem Dämpfungswiderstand
vorgesehen ist, bei welcher ein Ende mit dem Signalausgangsanschluss
der Verstärkereinrichtung
verbunden ist und das andere Ende mit dem gemeinsamen Ausgangsanschluss
der Verstärkereinrichtung
verbunden ist. Mit diesem Aufbau ergibt sich der Effekt, dass ein
Rauschausgangssignal aufgrund eines Hochfrequenzsignals, das von
einer Übertragungseinheit
eines Funkgeräts
abgestrahlt oder weitergeleitet wird, in einem breiten Trägerfrequenzbereich
reduziert werden kann.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Anschlussvorrichtung geschaffen,
die mit einer Kondensatormikrofoneinheit verbunden ist, enthaltend:
eine bewegliche Elektrode, die durch Schallschwingungen vibriert;
eine feststehende Elektrode, die so angeordnet ist, dass sie der
beweglichen Elektrode gegenüberliegt;
und eine Verstärkereinrichtung
zur Puffer-Verstärkung
einer Spannung über
die bewegliche Elektrode und einer Spannung über die feststehende Elektrode,
wobei die Anschlussvorrichtung ferner einen Überbrückungskondensator enthält, dessen
eines Ende mit einem Signalausgangsanschluss der Verstärkereinrichtung verbunden
ist und dessen anderes Ende mit einem gemeinsamen Ausgangsanschluss
der Verstärkereinrichtung
verbunden ist, und einen Reihenwiderstand, dessen eines Ende mit
dem Signalausgangsanschluss der Verstärkereinrichtung verbunden ist und
dessen anderes Ende mit einem Signalausgang der Vorrichtung verbunden
ist. Mit diesem Aufbau ergibt sich der Effekt, dass ein Rauschausgangssignal aufgrund
eines Hochfrequenzsignals, das von einer Übertragungseinheit eines Funkgeräts abgestrahlt oder
weitergeleitet wird, in einem breiten Trägerfrequenzbereich reduziert
werden kann, und ferner eine Durchbruchbeständigkeitsspannung einer elektrostatischen
Entladung, die an einen Mikrofonsignalausgangsanschluss angelegt
wird, erhöht
werden kann.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Anschlussvorrichtung geschaffen,
die mit einer Kondensatormikrofoneinheit verbunden ist, enthaltend:
eine bewegliche Elektrode, die durch Schallschwingungen vibriert;
eine feststehende Elektrode, die so angeordnet ist, dass sie der
beweglichen Elektrode gegenüberliegt;
und eine Verstärkereinrichtung
zur Puffer-Verstärkung
einer Spannung über
die bewegliche Elektrode und einer Spannung über die feststehende Elektrode,
wobei die Anschlussvorrichtung ferner einen Überbrückungskondensator enthält, dessen
eines Ende mit einem Signalausgangsanschluss der Verstärkereinrichtung verbunden
ist und dessen anderes Ende mit einem gemeinsamen Ausgangsanschluss
der Verstärkereinrichtung
verbunden ist, und eine Reihenschaltung aus einem Sperrkondensator
und einem Dämpfungswiderstand,
von welcher ein Ende mit dem Signalausgangsanschluss der Verstärkereinrichtung
verbunden ist und das andere Ende mit dem gemeinsamen Ausgangsanschluss
der Verstärkereinrichtung verbunden
ist. Mit diesem Aufbau ergibt sich der Effekt, dass ein Rauschausgangssignal
aufgrund eines Hochfrequenzsignals, das von einer Übertragungseinheit
eines Funkgeräts
abgestrahlt oder weitergeleitet wird, in einem breiten Trägerfrequenzbereich reduziert
werden kann.
-
Die
vorstehend beschriebenen und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1A ist
eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer herkömmlichen Kondensatormikrofonvorrichtung;
-
1B ist
eine Darstellung, die Anschlüsse der
herkömmlichen
Kondensatormikrofonvorrichtung zeigt;
-
2 ist
ein Schaltbild, das der herkömmlichen
Kondensatormikrofonvorrichtung zeigt;
-
3 ist
ein Schaltbild einer Kondensatormikrofonvorrichtung, die eine Kondensatormikrofoneinheit
gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung enthält;
-
4 ist
ein Schaltbild einer Kondensatormikrofonvorrichtung, die eine Kondensatormikrofoneinheit
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung enthält;
-
5 ist
ein Schaltbild einer Kondensatormikrofoneinheit und einer Anschlussvorrichtung
gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung;
-
6 ist
ein Schaltbild einer Kondensatormikrofoneinheit und einer Anschlussvorrichtung
gemäß der vierten
Ausführungsform
der Erfindung;
-
7 ist
ein Schaltbild einer Kondensatormikrofoneinheit und einer Anschlussvorrichtung
gemäß der fünften Ausführungsform
der Erfindung;
-
8 ist
ein Schaltbild einer Kondensatormikrofoneinheit und einer Anschlussvorrichtung
gemäß der sechsten
Ausführungsform
der Erfindung;
-
9 ist
eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer Kondensatormikrofoneinheit
und einer Anschlussvorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform
der Erfindung;
-
10 ist
eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer Kondensatormikrofoneinheit
und einer Anschlussvorrichtung gemäß der achten Ausführungsform
der Erfindung;
-
11 ist
eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer Kondensatormikrofoneinheit
gemäß der neunten
Ausführungsform
der Erfindung; und
-
12 ist
eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer Kondensatormikrofoneinheit
gemäß der zehnten
Ausführungsform
der Erfindung.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Ausführungsformen
der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug die Zeichnungen beschrieben.
-
Erste Ausführungsform
-
3 ist
ein Schaltbild einer Kondensatormikrofonvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung. 3 unterscheidet sich von dem
in 2 gezeigten Schaltbild der herkömmlichen
Kondensatormikrofonvorrichtung in dem Punkt, dass ein Serienwiderstand 24 hinzugefügt ist.
In einer in 3 gezeigten Kondensatormikrofoneinheit 10b ist
der Serienwiderstand 24 in einen Intervall zwischen dem
Drain des FET 19 und dem Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 eingefügt.
-
Der
Serienwiderstand 24 ist vorgesehen, um einen Resonanzstrom
zu begrenzen, und in Reihe mit einer Reihenresonanzschaltung angeordnet,
die die Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 und
den Überbrückungskondensator 21 als
eine Äquivalentschaltung
einer Hochfrequenz umfasst. Da ein wirksamer Serienwiderstand des Überbrü ckungskondensators 21 gleich
oder kleiner als 1 Ω ist,
kann durch Einstellen des Widerstands des Serienwiderstands 24 auf
einen Wert innerhalb eines Bereichs von einigen zehn Ω bis einigen
hundert Ω ein Resonanzstrom
der Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 und
des Überbrückungskondensators 21 auf
einen Wert innerhalb eines Bereichs von 1/10 bis 1/100 reduziert
werden. Die Hochfrequenzspannung, die an den Drain des FET 19 angelegt
ist, kann ebenfalls auf einen Wert innerhalb eines Bereichs von
1/10 bis 1/100 reduziert werden. Daher kann Rauschen unterdrückt werden,
das durch das Hochfrequenzsignal erzeugt wird, das von der Übertragungseinheit
des Funkgeräts
abgestrahlt oder weitergeleitet wird. Der Serienwiderstand 24 übt kaum
Einfluss auf ein akustisches Signal aus, das aus den Schallschwingungen
in das elektrische Signal umgewandelt wird. Das von dem Drain des
FET 19 hergeleitete akustische Signal kann als eine Stromquelle
hinsichtlich der Betriebscharakteristik des FET betrachtet werden,
und dieses Signal wird in eine akustische Signalspannung als ein
Produkt eines Signalstromwertes und eines Lastwiderstandswertes
von dem Lastwiderstand 32 (1 bis 2 kΩ) umgewandelt. Auch wenn der
Serienwiderstand 24 vorhanden ist, dessen Widerstand auf
den Wert innerhalb eines Bereichs von einigen zehn Ω bis einigen hundert Ω eingestellt
wurde, verändert
sich eine über den
Lastwiderstand 32 entwickelte akustische Signalspannung
ebenfalls kaum, da der Wert des von dem Drain des FET 19 ausgegebenen
Signalstroms sich kaum verändert.
Der Serienwiderstand arbeitet ferner als ein Hochbanddämpfungsfilter
zum Dämpfen
der auf der Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 überlagerten
Hochfrequenzspannung in Zusammenwirkung mit dem Überbrückungskondensator 21.
Beispielsweise ausgehend von der Annahme, dass eine Kapazität des Überbrückungskondensators 21 auf
33 pF eingestellt ist und ein Widerstand des Serienwiderstands 24 auf
100 Ω eingestellt
ist, ist eine Grenzfrequenz etwa gleich 48 MHz und eine über dieser
Grenzfrequenz liegende Frequenz wird gedämpft. Da andererseits eine
Trägerfrequenz
des Mobiltelefons gleich oder höher
als 800 MHz ist, kann die Spannung über den Überbrückungskondensator 21 auf
1/10 oder weniger reduziert werden. Da das Band dieses Filters deutlich breiter
ist als das durch eine Reihenresonanz der elektrostatischen Kapazität und der
parasitären
Induktivität
des Überbrückungskondensators 21 bedingte
Band, kann das Rauschen für
das Hochfrequenzsignal in einem breiteren Band vermindert werden.
-
Obgleich
der Serienwiderstand 24 in einem Gehäuse der Kondensatormikrofoneinheit 10b gemäß der Kondensatormikrofonvorrichtung
aus 3 in der ersten Ausführungsform angeordnet ist,
kann auch dann, wenn er an einer anderen Stelle angeordnet ist,
ein ähnlicher
Effekt erzielt werden, solange die elektrischen Anschlussbedingungen
erfüllt
sind. Es ist ausreichend, dass ein Ende des Serienwiderstands 24 mit
dem Drain des FET 19 als einem Signalausgangsanschluss
einer Verstärkereinrichtung verbunden
ist, das andere Ende mit dem Signalausgang der Vorrichtung verbunden
ist und der Serienwiderstand 24 in Reihe mit der Mikrofonausgangsübertragungsleitung 31 angeordnet
ist. Beispielsweise wird dabei ein ähnlicher Effekt erzielt, auch
wenn der Serienwiderstand 24 an einer äußerst nahen Position auf einer
Schaltungsplatine des Mobiltelefons angeordnet ist, mit dem die
Kondensatormikrofoneinheit 10b verbunden ist. Eine derartige
Modifikation und ein derartiger Effekt sind auch in ähnlicher
Weise auf den Überbrückungskondensators 21 anwendbar.
-
Zweite Ausführungsform
-
4 ist
ein Schaltbild einer Kondensatormikrofonvorrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung. 4 unterscheidet sich von dem
in 2 gezeigten Schaltbild der herkömmlichen
Kondensatormikrofonvorrichtung in dem Punkt, dass ein Dämpfungswiderstand 25 und
ein Sperrkondensator 26 hinzugefügt sind. In einer in 4 gezeigten
Kondensatormikrofoneinheit 10c sind der Dämpfungswiderstand 25 und
der Sperrkondensator 26 zum Sperren eines Gleichstroms
in Reihe geschaltet und diese Reihenschaltung ist parallel zu dem
Drain und der Source des FET 19 geschaltet. Der Dämpfungswiderstand 25 und
der Sperrkondensator 26 sind vorgesehen, um eine Parallelresonanz zu
dämpfen,
und sind parallel zu der Parallelresonanzschaltung angeordnet, die
die Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 und
den Überbrückungskondensator 21 als
eine Äquivalentschaltung einer
Hochfrequenz umfasst. Da ein wirksamer Serienwiderstand des Überbrückungskondensators 21 gleich
oder kleiner als 1 Ω ist,
ist eine Impedanz zur Zeit einer Parallelresonanz der Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 und
des Überbrückungskondensators 21 sehr
groß.
Beispielsweise unter der Annahme, dass eine Kapazität des Überbrückungskondensators 21 gleich
33 pF ist und eine Induktivität
der Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 gleich
1,2 nH ist, ist eine Resonanzfrequenz gleich etwa 800 MHz und eine
Impedanz des einzelnen Überbrückungskon densators 21 zu diesem
Zeitpunkt ist gleich etwa 6 Ω.
Da jedoch eine Parallelresonanzimpedanz einschließlich der
Induktivität
der Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 gleich
einem Wert innerhalb eines Bereichs von etwa 40 bis 80 Ω ist, ist
ein Dämpfungsausmaß des Hochfrequenzsignals
kleiner als das des einzelnen Überbrückungskondensators 21.
Durch Verbinden der den Dämpfungswiderstand 25 und
den Sperrkondensator 26 enthaltenden Reihenschaltung parallel
mit dem Drain und der Source des FET 19 kann die Parallelresonanzimpedanz
auf einen Wert nahe dem Widerstandswert des Dämpfungswiderstands 25 reduziert
werden, sodass die an den Drain des FET 19 angelegte Hochfrequenzspannung schließlich vermindert
werden kann. Eine Kapazität des
Sperrkondensators 26 ist auf einen elektrostatischen Kapazitätswert eingestellt,
um zu verhindern, dass die an den Drain des FET 19 angelegte
Gleichstrom-Vorspannung und das akustische Signal einen Leckstrom
an den gemeinsamen Mikrofonausgangsanschluss 23 auf einem
Source-Potenzial des FET 19 bilden, und es zu ermöglichen,
dass ein Hochfrequenzsignalstrom direkt in den Dämpfungswiderstand 25 fließt. Ein
Widerstandswert des Dämpfungswiderstands 25 ist
auf einen Wert innerhalb eines Bereichs von einigen wenigen Ω bis zu
einigen zehn Ω hinsichtlich
der Beziehung der Resonanzimpedanz eingestellt. Durch die vorstehend
beschriebene Konstruktion kann das Rauschen, das auf Grund eines von
einer Sendeeinheit eines Funkgeräts
abgestrahlten oder geleiteten Hochfrequenzsignals erzeugt wird,
unterdrückt
werden. Bei einer Frequenz, die gleich oder höher als die Grenzfrequenz des
Dämpfungswiderstands 25 und
der Sperrkondensators 26 ist, wird eine Impedanz parallel
zu der Induktivität
des Überbrückungskondensators 21 und
der Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 durch
den Widerstandswert des Dämpfungswiderstands 25 unterdrückt. Dieser
Wert ist breiter als das durch die Reihenresonanz der elektrostatischen
Kapazität
und die parasitäre
Induktivität
des Überbrückungskondensators 21 bedingte
Band und das Rauschen kann für das
Hochfrequenzsignal in einem breiteren Band reduziert werden.
-
Bei
der Kondensatormikrofonvorrichtung aus 4 gemäß der zweiten
Ausführungsform
sind der Dämpfungswiderstand 25 und
der Sperrkondensator 26 in einem Gehäuse der Kondensatormikrofoneinheit 10c angeordnet.
Auch wenn sie jedoch an anderen Positionen angeordnet sind, wird
ein ähnlicher
Effekt erzielt, solange die elektrischen Anschlussbedingungen erfüllt sind.
Es ist ausreichend, dass ein Ende der Reihenschaltung des Dämpfungswiderstands 25 und
des Sperrkondensators 26 mit dem Drain des FET 19 als Signalausgangsanschluss
der Verstärkereinrichtung
verbunden ist und das andere Ende mit der Source des FET 19 als
gemeinsamem Ausgangsanschluss der Verstärkereinrichtung verbunden ist.
Dabei wird beispielsweise ein ähnlicher
Effekt erzielt, auch wenn der Dämpfungswiderstand 25 und der
Sperrkondensator 26 an einer äußerst nahen Position auf einer
Schaltungsplatine des Mobiltelefons angeordnet sind, mit der die
Kondensatormikrofoneinheit 10c verbunden ist. Diese Modifikation
und die Auswirkung gelten ebenfalls in ähnlicher Weise für den Überbrückungskondensator 21.
-
Dritte Ausführungsform
-
5 ist
ein Schaltbild einer herkömmlichen Kondensatormikrofoneinheit
und einer Anschlussvorrichtung (Verbinder) gemäß der dritten Ausführungsform
der Erfindung. In 5 ist ein Serienwiderstand 27 in
einer Anschlussvorrichtung 40a enthalten. Die beiden Enden
des Serienwiderstands 27 sind mit einem Signaleingangsanschluss 41 des
Verbinders und einem Signalausgangsanschluss 43 des Verbinders
verbunden. Der Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 und der
gemeinsame Mikrofonausgangsanschluss 23 der Kondensatormikrofoneinheit 10a sind
mit dem Signaleingangsanschluss 41 des Verbinders bzw.
einem gemeinsamen Eingangsanschluss 42 des Verbinders verbunden.
Der Signalausgangsanschluss 43 des Verbinders und ein gemeinsamer
Ausgangsanschluss 44 des Verbinders sind mit der Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 und
einem gemeinsamen Anschluss (Erde) an einer Hauptplatine eines Gerätes, wie
etwa eines Mobiltelefons oder dergleichen, jeweils verbunden und
bilden eine Kondensatormikrofonvorrichtung zum Umwandeln eines akustischen
Signals des Mobiltelefons oder dergleichen in ein elektrisches Signal zusammen
mit dem Lastwiderstand 32, der Leistungsquelle 33 und
einem Verstärker 34.
-
Da
der Serienwiderstand 27 in Reihe mit der Reihenresonanzschaltung
angeordnet ist, die die Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 und den Überbrückungskondensator 21 umfasst,
kann das Rauschen, das von dem Hochfrequenzsignal erzeugt wird,
das von der Übertragungseinheit
des Funkgeräts
abgestrahlt oder geleitet wird, in ähnlicher Weise wie in 3 der
ersten Ausführungsform unterdrückt werden.
Da in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Serienwiderstand 27, der
zu der Dämpfung
des Hochfrequenzsignals beiträgt,
in der Anschlussvorrichtung 40a vorgesehen ist, wird ein Effekt ähnlich demjenigen
der ersten Ausführungsform
durch Kombinieren desselben mit der Kondensatormikrofoneinheit 10a erzielt.
-
Vierte Ausführungsform
-
6 ist
ein Schaltbild einer herkömmlichen Kondensatormikrofoneinheit
und einer Anschlussvorrichtung (Verbinder) gemäß der vierten Ausführungsform
der Erfindung. In 6 sind ein Dämpfungswiderstand 28 und
ein Sperrkondensator 29 in einer Anschlussvorrichtung 40b enthalten.
Der Dämpfungswiderstand 28 und
der Sperrkondensator 29 sind in Reihe geschaltet und die
beiden Enden dieser Reihenschaltung sind mit dem Signaleingangsanschluss 41 des
Verbinders und dem gemeinsamen Eingangsanschluss 42 des
Verbinders verbunden. Der Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 und
der gemeinsame Mikrofonausgangsanschluss 23 der Kondensatormikrofoneinheit 10a sind
mit dem Signaleingangsanschluss 41 des Verbinders bzw.
dem gemeinsamen Eingangsanschluss 42 des Verbinders verbunden.
Da der Dämpfungswiderstand 28 und
der Sperrkondensator 29 parallel zu der Parallelresonanzschaltung
angeordnet sind, die die Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 und
den Überbrückungskondensator 21 umfasst,
kann das Rauschen, das von dem Hochfrequenzsignal erzeugt wird,
das von der Übertragungseinheit
des Funkgeräts
abgestrahlt oder geleitet wird, in ähnlicher Weise wie in 4 der
zweiten Ausführungsform
unterdrückt
werden. Da in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Dämpfungswiderstand 28 und der
Sperrkondensator 29, die zu der Dämpfung des Hochfrequenzsignals
beitragen, in der Anschlussvorrichtung 40b vorgesehen sind,
wird ein Effekt ähnlich demjenigen
der zweiten Ausführungsform
durch Kombinieren derselben mit der Kondensatormikrofoneinheit 10a erzielt.
-
Fünfte Ausführungsform
-
7 ist
ein Schaltbild einer Kondensatormikrofoneinheit und einer Anschlussvorrichtung
(Verbinder) gemäß der fünften Ausführungsform
der Erfindung. In 7 sind ein Überbrückungskondensator 30 und
der Serienwiderstand 27 in einer Anschlussvorrichtung 40c enthalten.
Die beiden Enden des Serienwiderstands 27 sind mit dem
Signaleingangsanschluss 41 des Verbinders und dem Signalausgangsanschluss 43 des
Verbinders verbunden. Die beiden Enden des Überbrückungskondensators 30 sind
mit dem Signaleingangs anschluss 41 des Verbinders bzw.
dem gemeinsamen Eingangsanschluss 42 des Verbinders verbunden.
Der Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 und der gemeinsame Mikrofonausgangsanschluss 23 einer
Kondensatormikrofoneinheit 10d, die durch Ausschließen des Überbrückungskondensators 21 aus
der herkömmlichen
Kondensatormikrofoneinheit in 2 erhalten wurden,
sind mit dem Signaleingangsanschluss 41 des Verbinders
bzw. dem gemeinsamen Eingangsanschluss 42 des Verbinders
verbunden.
-
Da
der Serienwiderstand 27 in Reihe mit der Reihenresonanzschaltung
angeordnet ist, die die Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 und den Überbrückungskondensator 30 umfasst,
kann das Rauschen, das von dem Hochfrequenzsignal erzeugt wird,
das von der Übertragungseinheit
des Funkgeräts
abgestrahlt oder geleitet wird, in ähnlicher Weise wie in 3 der
ersten Ausführungsform unterdrückt werden.
Da in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Überbrückungskondensator 30 und
der Serienwiderstand 27, die zu der Dämpfung des Hochfrequenzsignals
beitragen, in der Anschlussvorrichtung 40c vorgesehen sind,
wird ein Effekt ähnlich
demjenigen der ersten Ausführungsform
durch Kombinieren derselben mit der Kondensatormikrofoneinheit 10d ohne
Gegenmaßnahme
gegen Hochfrequenzrauschen erzielt.
-
Sechste Ausführungsform
-
8 ist
ein Schaltbild einer Kondensatormikrofoneinheit und einer Anschlussvorrichtung
(Verbinder) gemäß der sechsten
Ausführungsform
der Erfindung. In 8 sind der Überbrückungskondensators 30,
der Dämpfungswiderstand 28 und
der Sperrkondensator 29 in einer Anschlussvorrichtung 40d enthalten.
Beide Enden des Überbrückungskondensators 30 sind
mit dem Signaleingangsanschluss 41 des Verbinders und mit
dem gemeinsamen Eingangsanschluss 42 des Verbinders verbunden.
Der Dämpfungswiderstand 28 und
der Sperrkondensator 29 sind in Reihe geschaltet und parallel
zu dem Überbrückungskondensator 30 geschaltet.
Der Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 und der gemeinsame Mikrofonausgangsanschluss 23 der
Kondensatormikrofoneinheit 10d, die durch Ausschließen des Überbrückungskondensators 21 aus
der herkömmlichen
Kondensatormikrofoneinheit in. 2 erhalten werden,
sind mit dem Signaleingangsanschluss 41 des Verbinders
bzw. mit dem gemeinsamen Eingangsanschluss 42 des Verbinders
verbunden.
-
Da
der Dämpfungswiderstand 28 und
der Sperrkondensator 29 parallel zu der Parallelresonanzschaltung
angeordnet sind, die die Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 und
den Überbrückungskondensator 21 umfasst,
kann das Rauschen, das von dem Hochfrequenzsignal erzeugt wird,
das von der Übertragungseinheit
des Funkgeräts
abgestrahlt oder geleitet wird, in ähnlicher Weise wie bei der
zweiten Ausführungsform
unterdrückt werden.
Da in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Überbrückungskondensator 30, der
Dämpfungswiderstand 28 und
der Sperrkondensator 29, die zu der Dämpfung des Hochfrequenzsignals
beitragen, in der Anschlussvorrichtung 40d vorgesehen sind,
wird ein Effekt ähnlich
demjenigen der zweiten Ausführungsform
durch Kombinieren derselben mit der Kondensatormikrofoneinheit 10d ohne eine
Gegenmaßnahme
gegen das Hochfrequenzrauschen erzielt.
-
Siebte Ausführungsform
-
9 zeigt
genauer die Anschlussvorrichtungen 40a und 40c gemäß der dritten
und fünften Ausführungsform
der Erfindung. In 9 enthält ein Gummiverbinder (Anschlussvorrichtung) 50:
ein Isoliergummi 51; eine Widerstandsfaser 52,
die eine beinahe mittlere Leitfähigkeit
hat; und eine leitfähige
Faser 53, die eine hohe Leitfähigkeit hat. Ein Signalanschlussmuster 55 auf
der Hautplatine und ein gemeinsames Anschlussmuster (Erdungsanschluss) 56 auf
der Platine sind so aufgebaut, dass sie die akustischen Ausgangsignale
von den Kondensatormikrofoneinheiten 10a und 10b auf
eine Hauptplatine 54 in der Vorrichtung, wie etwa einem
Mobiltelefon oder dergleichen, übertragen.
Um die. herkömmlichen
Kondensatormikrofoneinheiten 10a und 10b sicher
mit der Hauptplatine 54 zu verbinden, werden Kräfte in einer
Richtung angelegt, die geeignet ist, um den Gummiverbinder 50 aus
der Richtung von oben und unten in der Zeichnung zusammenzudrücken.
-
Die
Widerstandfaser 52 des Gummiverbinders (Anschlussvorrichtung) 50 wird
in einen Spalt zwischen dem Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 und
dem Signalanschlussmuster 55 auf der Hauptplatine eingesetzt
und tritt in den gleichen Verbindungszustand wie derjenige des Serienwiderstands 24 in 3 ein.
Auch wenn daher das Hochfrequenzsignal von der Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung
(nicht dargestellt), die die Verbindung zu dem Signalanschlussmuster 55 herstellt,
reicht, kann das Rauschen, das auf Grund der Hochfrequenz erzeugt
wird, unterdrückt
werden.
-
Obgleich
in 9 die Widerstandsfaser 52 den Reihenwiderstand 27 ersetzt,
kann sie beispielsweise auch durch ein leitfähiges Gummi ersetzt werden,
dessen Volumenwiderstandswert eingestellt wurde.
-
Die
Widerstandsfaser 52 kann beispielsweise auch durch eine
Schaltung ersetzt werden, die durch Bilden des Dämpfungswiderstands 28 und
des Sperrkondensators 29 oder dergleichen auf einem Mehrschichtfilm
erhalten wird und die auf die obere oder untere Oberfläche des
Gummiverbinders 50 geklebt wird. Der Mehrschichtfilm enthält Beispielsweise
eine leitfähige
Schicht, eine Widerstandsschicht, eine dielektrische Schicht und
eine leitfähige
Schicht, und der Serienwiderstand 27, der Überbrückungskondensator 30,
der Sperrkondensator 29 und der Dämpfungswiderstand 28 werden
durch ihre Formmuster und durch Löcher gebildet.
-
Der
vorstehend beschriebene Film kann auch auf die Schaltungsplatine 20 in
der ersten oder zweiten Ausführungsform
geklebt werden und in diesem Falle wird ein ähnlicher Effekt erzielt. Durch
Verwendung eines derartigen Films, auf dem die Widerstände und
Kondensatoren integriert sind, können die
dritte, vierte, fünfte
und sechste Ausführungsform anders
als die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen aufgebaut werden.
-
Achte Ausführungsform
-
10 zeigt
genauer die Verbindungsanschlüsse 40a und 40c gemäß der dritten
und fünften Ausführungsform
der Erfindung. In 10 enthält ein Federanschlussverbinder
(Anschlussvorrichtung) 60: ein isolierendes Gehäuse 61;
einen Widerstandsfederkontakt 62 mit einem hohen Widerstand;
und einen leitfähigen
Federkontakt 63 mit einem niedrigen Widerstand. Das Signalanschlussmuster 55 auf
der Hauptplatine und der gemeinsame Anschluss (Erdungsanschluss) 56 auf
der Hauptplatine sind so aufgebaut, dass sie die akustischen Ausgangssignale von
den Kondensatormikrofoneinheiten 10a und 10b auf
die Hauptplatine 54 in der Vorrichtung, wie zum Beispiel
einem Mobiltelefon oder dergleichen, übertragen.
-
Der
Widerstandsfederkontakt 62 des Federanschluss Verbinders
(Anschlussvorrichtung) 60 wird in den Spalt zwischen dem
Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 und dem Signalanschlussmuster 55 auf der
Hauptplatine eingesetzt und tritt in den gleichen Verbindungszustand
wie derjenige des Serienwiderstands 24 in 3 ein.
Auch wenn daher das Hochfrequenzsignal von der Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung
(nicht dargestellt), die die Verbindung zu dem Signalanschlussmuster 55 herstellt, reicht,
kann das Rauschen, das auf Grund der Hochfrequenz erzeugt wird,
unterdrückt
werden.
-
Obgleich
der Widerstandsfederkontakt 62 den Serienwiderstand 27 in 10 ersetzt,
kann ein dünnes
Material mit einem hohen Widerstandswert an einen leitfähigen Federkontakt
geklebt werden und der Effekt des Serienwiderstands 27 kann
auch an der Kontaktoberfläche
mit dem Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 erzielt werden.
-
Neunte Ausführungsform
-
11 ist
eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer Kondensatormikrofoneinheit,
die ein Beispiel zeigt, in dem der Serienwiderstand 24 in
der ersten Ausführungsform
der Erfindung durch Auftragen eines Widerstands auf die Oberfläche des
Mikrofonsignalausgangsanschlusses 22 der Verdrahtungsplatine 20 gebildet
ist. 11 unterscheidet sich von der in 1A gezeigten
Querschnittsansicht des Aufbaus einer Kondensatormikrofoneinheit in
dem Punkt, dass ein Dickfilm-Serienwiderstand 71 hinzugefügt ist.
Der Dickfilm-Serienwiderstand 71 wird auf dem Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 durch
ein Druckverfahren oder dergleichen gebildet.
-
Da
der Dickfilm-Serienwiderstand 71 in Reihe mit der die Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 und
den Überbrückungskondensator 21 umfassenden
Reihenresonanzschaltung angeordnet ist, kann das Rauschen, das durch
das Hochfrequenzsignal erzeugt wird, das von der Übertragungseinheit
des Funkgeräts
abgestrahlt oder geleitet wird, in ähnlicher Weise wie bei der
ersten Ausführungsform
unterdrückt
werden. Da in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Dickfilm-Serienwiderstand 71,
der zur Dämpfung
des Hochfrequenzsignals beiträgt,
auf dem Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 gebildet werden
kann, wird ein Effekt ähnlich
demjenigen der ersten Ausführungsform nur durch
das Vorsehen eines gedruckten Widerstands auf der Verdrahtungsplatine 20 der
herkömmlichen Kondensatormikrofoneinheit
erzielt.
-
Obgleich
gemäß der Kondensatormikrofonvorrichtung
der neunten Ausführungsform
aus 11 der Dickfilm-Serienwiderstand 71 durch
ein Druckverfahren oder dergleichen auf dem Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 gebildet
wurde, wird auch durch einen anderen Film ein ähnlicher Effekt erzielt, solange
dieser durch ein beliebiges Verfahren auf der Oberfläche der
Platine angehaftet wird und einen elektrischen Widerstand hat. Beispielsweise kann
ein derartiger Widerstand auch durch einen Schritt zum Bilden eines
Dünnfilms,
wie zum Beispiel Dampfabscheidung oder dergleichen, gebildet werden.
-
Obgleich
der Dickfilm-Serienwiderstand 71 auf dem Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 gebildet
wurde, wird ein ähnlicher
Effekt erzielt, wenn er auf der vorderen Oberfläche gebildet wird, auf der
der FET 19 montiert wurde, oder in einer inneren Schicht einer
Mehrschichtplatine gebildet wird. Im ersten Fall, insbesondere wenn
der Widerstand 71 unter dem FET 19 gebildet wird,
ergibt sich der Vorteil, dass die anderen erforderlichen Teile eingebaut
werden können,
da die Fläche
der Platine in ähnlicher
Weise wie bei dem zweiten Fall effektiv genutzt werden kann.
-
Zehnte Ausführungsform
-
12 ist
eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer Kondensatormikrofoneinheit,
die ein Beispiel zeigt, in dem der Serienwiderstand 24 in
der ersten Ausführungsform
der Erfindung durch Füllen eines
Widerstands in ein Durchgangsloch (Durchgangsloch) 82 zur
elektrischen Verbindung einer Bauteilmontagefläche einer Verdrahtungsplatine 80 mit
dem Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 gebildet wird. 12 unterscheidet
sich von der in 1A gezeigten Querschnittsansicht
des Aufbaus des herkömmlichen
Kondensatormikrofons in dem Punkt, dass ein Serienwiderstand 81 in
dem Durchgangsloch auf der Verdrahtungsplatine 20 hinzugefügt ist.
Die Verdrahtungsplatine 80 dichtet auch die hintere Oberfläche ab,
während
sie die Schaltung verdrahtet. Ein von der Drain des FET 19 zu
dem Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 gerichtetes Durchgangsloch
und ein von der Source des FET 19 zu dem gemeinsamen Mikrofonausgangsanschluss 23 gerichtetes
Durchgangsloch sind gebildet. Das erste Durchgangsloch hat die Funktion
des Serienwi derstands 81 in dem Durchgangsloch, in das
ein Widerstand mit eingestellter Leitfähigkeit gefüllt oder an der Seitenwand
angehaftet wurde. Das zweite Durchgangsloch hat die Funktion des
Durchgangslochs 82, in das ein Material mit hoher Leitfähigkeit gefüllt oder
auf die Seitenwand plattiert wurde.
-
Da
der Serienwiderstand 81 in dem Durchgangsloch in Reihe
mit der Reihenresonanzschaltung angeordnet ist, die die Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 und
den Überbrückungskondensator 21 umfasst,
kann das Rauschen, das von der Übertragungseinheit
des Funkgeräts
abgestrahlt oder geleitet wird, in ähnlicher Weise wie bei der
ersten Ausführungsform
unterdrückt
werden. Da in der zehnten Ausführungsform
der Serienwiderstand 81 in dem Durchgangsloch, der zu der
Dämpfung
des Hochfrequenzsignals beiträgt,
in der Verdrahtungsplatine 80 gebildet werden kann, wird
ein ähnlicher Effekt
wie bei der ersten Ausführungsform
nur durch Verändern
eines Bearbeitungsverfahrens der Verdrahtungsplatine 20 der
herkömmlichen
Kondensatormikrofoneinheit erzielt.
-
Da
in der ersten, dritten, fünften,
siebten, achten, neunten und zehnten Ausführungsform der Serienwiderstand
in den Spalt zwischen dem Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 oder
der Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 und
dem Drain des FET 19 eingesetzt wird, kann auch dann, wenn in
dem menschlichen Körper
oder dergleichen angesammelte Ladungen entladen werden und in die
Vorrichtung, wie zum Beispiel ein Mobiltelefon oder dergleichen,
eintreten, der in dem Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 fließende Strom
unterdrückt
werden. Somit kann ein Effekt der Erhöhung einer Durchbruchsbeständigkeitsspannung
statischer Elektrizität,
die an die Kondensatormikrofonvorrichtung angelegt wird, erzielt
werden.
-
Die
erste Ausführungsform
kann gemeinsam mit der zweiten, vierten oder sechsten Ausführungsform
verwendet werden. Die zweite Ausführungsform kann gemeinsam mit
der dritten oder fünften
Ausführungsform
verwendet werden. Die dritte Ausführungsform kann gemeinsam mit
der vierten oder sechsten Ausführungsform
verwendet werden. Die vierte Ausführungsform kann gemeinsam mit
der fünften
Ausführungsform
verwendet werden. Die fünfte
Ausführungsform
kann gemeinsam mit der sechsten Ausführungsform verwendet werden.
Da in diesen Fall der Serienwiderstand 27, der Dämpfungswiderstand 28 und
der Sperrkondensator 21 gleichzeitig verwendet werden,
kann der durch jedes der Elemente erzielte Effekt gemeinsam vorgesehen werden.
Obgleich in der ersten bis sechsten Ausführungsform der Serienwiderstand,
der Dämpfungswiderstand
und der Sperrkondensator in der Kondensatormikrofoneinheit oder
der Anschlussvorrichtung vorgesehen sind, wird ein ähnlicher
Effekt auch dann erzielt, wenn sie an anderen Positionen vorgesehen sind,
solange die elektrischen Anschlussbedingungen erfüllt sind.
Beispielsweise wird ein ähnlicher
Effekt erzielt, auch wenn sie an extrem nahen Positionen auf der
Platine des Mobiltelefons angeordnet sind, an die die Kondensatormikrofoneinheit
oder die Anschlussvorrichtung angeschlossen ist. Eine derartige
Modifikation und der Effekt gelten in ähnlicher Weise für den Überbrückungskondensator.
-
Obgleich
der Serienwiderstand in jeder der ersten, dritten, fünften und
siebten bis zehnten Ausführungsform
konzentriert an einer Position angeordnet ist, wird ein weiterer
großer
Effekt durch Verteilen und Anordnen von Serienwiderständen an
einer Vielzahl von Positionen bewirkt. Beispielsweise wird durch
verteiltes Anordnen des Serienwiderstands 24 in der Kondensatormikrofoneinheit 10b wie
in der ersten Ausführungsform,
des Serienwiderstands 27 in der Anschlussvorrichtung 40a wie
in der dritten Ausführungsform
und ferner des Serienwiderstands auf halbem Wege der Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung 31 die Übertragungsleitung
unterteilt und kurz. Somit steigt die Resonanzfrequenz an und die
an den FET 19 angelegte Hochfrequenzspannung fällt ab.
Ferner kann die Übertragungsleitung 31 selbst
ebenfalls aus einem Widerstand hergestellt sein und ein ähnlicher
Effekt kann auch erzielt werden. Wenn die Trägerfrequenz ansteigt, wird
ein weiterer großer
Effekt erzielt.
-
Der Überbrückungskondensator,
der Serienwiderstand, der Sperrkondensator und der Dämpfungswiderstand
in der ersten bis zehnten Ausführungsform
können
alle oder nur teilweise an sehr nahen Positionen an der Hauptplatine
der Vorrichtung, die die Kondensatormikrofonvorrichtung verwendet, wie
etwa ein Mobiltelefon oder dergleichen, eingebaut werden. Auch in
diesem Fall wird ein ähnlicher Effekt
erzielt.
-
Ferner
können
sie auch auf einer Tochterplatine (kleine Platine) eingebaut sein,
die zwischen der Kondensatormikrofonvorrichtung und der Hauptplatine
vorgesehen ist, und diese Konstruktion ist in dem Fall geeignet,
in dem die Verbindung mit der Hautplatine der Vorrichtung durch
Zuleitungsdrähte
oder eine flexible Verdrahtungsplatine erfolgt. Ferner besteht auch
der Vorteil, dass die anderen antistatischen elektrischen Bauteile
(Varistor oder dergleichen) sowie die Teile zum Verhindern eines
funktechnischen Versagens (Keramikkondensator mit hoher Kapazität und dergleichen)
hier eingebaut werden können
und dergleichen. In diesem Fall ist die Form des Mikrofonsignalausgangsanschlusses
der Kondensatormikrofonvorrichtung nicht auf den in der ersten bis
zehnten Ausführungsform
dargestellten Kontakttyp beschränkt,
sondern eine andere Form, wie zum Beispiel ein Stiftanschlusstyp
oder dergleichen, kann verwendet werden, solange sie auf der Tochterplatine
installiert werden kann.
-
Wenn
in der ersten, dritten, fünften,
siebten und zehnten Ausführungsform
die Serienwiderstände
verteilt werden, um den vorstehend beschriebenen Effekt zu erzielen,
können
sie nicht nur in dem Pfad des Mikrofonsignalausgangsanschlusses 22 verteilt
werden, sondern auch in dem Pfad in einem Bereich von dem gemeinsamen
Mikrofonausgangsanschluss 23 zu der Erdung der Hauptplatine.
Im Falle der ersten bis zehnten Ausführungsform, bei der die Kondensatormikrofoneinheit
direkt oder durch die Anschlussvorrichtung auf der Hauptplatine
installiert ist, ist es ausreichend, den Drain des FET 19 zu
berücksichtigen
und ihn zur Erdungsseite zu überbrücken, da
die Impedanz des Erdungspotenzials recht gering ist. In dem Fall
jedoch, in dem die Kondensatormikrofoneinheit an einer von der Hauptplatine
entfernten Position angeordnet ist und unter Bedingungen installiert
ist, dass eine Fläche
des Erdungsmusters gering ist, ist eine Verdrahtungsimpedanz zwischen
dem gemeinsamen Kondensatormikrofonausgangsanschluss 23 und
dem Erdungspotenzial der Hauptplatine groß und beinahe gleich einer
Impedanz der Mikrofonsignalausgangsübertragungsleitung. Das Erdungspotenzial
(Gehäuse)
der Kondensatormikrofoneinheit schwingt ebenfalls bei Hochfrequenz.
Somit wird eine Hochfrequenz an die Spannung zwischen dem Drain
und der Source des FET 19 angelegt und Rauschen wird erzeugt.
In diesen Fall können
dadurch, dass die Serienwiderstände 24 in
beide Pfade des Mikrofonsignalausgangsanschlusses 22 und
des gemeinsamen Mikrofonausgangsanschlusses 23 eingesetzt
werden, die durch diese beiden Pfade eindringenden Hochfrequenzspannungen
zwischen dem Drain und der Source des FET reduziert werden. Man
kann sagen, dass dieser Zustand ein ausgeglichener Betriebszustand ist,
in dem das Signal, das von der Kondensatormikrofoneinheit ausgegeben
wird, ein Strom ist, dessen Richtung an dem Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 und
dem gemeinsamen Mikrofonausgangsan schluss 23 entgegengesetzt
ist, und durch Ausgleichen der Hochfrequenzpotenziale an den beiden
Anschlüssen
werden die Hochfrequenzspannungen, die an den Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 und den
gemeinsamen Mikrofonausgangsanschluss 23 angelegt werden,
reduziert. Jeder der Serienwiderstände, die auf den Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 und
den gemeinsamen Mikrofonausgangsanschluss 23 aufgeteilt
sind, kann weiter geteilt werden, oder der Pfad selbst kann auch
aus einem Widerstand aufgebaut sein. Ein stärkerer Effekt wird erzielt,
wenn die Widerstandswerte der Serienwiderstände so gewählt sind, dass sie die Größen der Hochfrequenzspannungen
ausgleichen, die an dem Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 und
dem gemeinsamen Mikrofonausgangsanschluss 23 erzeugt werden.
-
Obgleich
der FET 19 in der ersten bis zehnten Ausführungsform
als eine Puffer-Verstärkereinrichtung
verwendet wird, wird ein ähnlicher
Effekt auch dann erzielt, wenn eine andere Einrichtung, beispielsweise
ein Operationsverstärker
eines FET-Eingangs, verwendet wird.
-
Obgleich
die Einrichtungen, wie zum Beispiel der Überbrückungskondensator, der Serienwiderstand,
der Dämpfungswiderstand,
der Sperrkondensator und dergleichen in der ersten bis zehnten Ausführungsform
Einrichtungen der auf einer Platine zu installierenden Bauart sind,
wird ein ähnlicher
Effekt erreicht, auch wenn ein Film mit einem elektrischen Widerstand,
der durch ein beliebiges Verfahren auf die Platinenoberfläche geklebt
wird, und eine Struktur verwendet werden, die eine elektrostatische
Kapazität
hat. Beispielsweise können
sie auch durch einen Dünnfilmschritt,
wie zum Beispiel eine Dampfabscheidung oder dergleichen gebildet
werden. Was ferner die Positionen betrifft, an denen sie gebildet werden,
können
sie auf der Oberfläche
gebildet werden, wo der FET 19 installiert wurde, auf der
Oberfläche,
auf der der Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 vorhanden
ist, oder auf der inneren Schicht einer Mehrschichtplatine. Ein
Film, auf dem sie gebildet wurden, kann ebenfalls auf der Oberfläche angehaftet
werden, beispielsweise der Oberfläche, auf der der FET 19 installiert
wurde, der Oberfläche,
auf der der Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 vorhanden ist,
oder dergleichen, oder kann auch auf der inneren Schicht einer Mehrschichtplatine
angeordnet werden.
-
Obgleich
in der ersten bis zehnten Ausführungsform
die abgeschwächte
Hochfrequenzspannung an die Drainseite des FET 19 angelegt
wird, wird die Hochfrequenzspannung in einen Raum in der Kondensatormikrofoneinheit übertragen
und an die feststehende Elektrode 17 mit hoher Impedanz und
das Gate des FET 19 angelegt, da eine relativ große Hochfrequenzspannung
an den Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 angelegt wurde.
Das Rauschen, das aus diesem Grund erzeugt wird, kann durch Vorsehen
von elektrostatischen Abschirmungen in einem Intervall zwischen
der feststehende Elektrode 17 und dem Gate des FET 19 und
in einem Intervall zwischen dem Mikrofonsignalausgangsanschluss 22 und
dem Serienwiderstand 24, Dämpfungswiderstand 25 und Überbrückungskondensator 21,
die an diesen angeschlossen sind, vermindert werden. Beispielsweise
kann in der ersten Ausführungsform
dieses Rauschen vermindert werden, indem die Elektrode und der Widerstand
des Serienwiderstands 24 auf der Seite des Mikrofonsignalausgangsanschlusses 23 durch
die Abschirmungsschicht abgedeckt werden, die durch die Isolierschicht
mit dem gemeinsamen Mikrofonausgangsanschluss 23 verbunden
ist. Beispielsweise kann in dem Fall, in dem der Serienwiderstand 24 auf
der Seite des FET 19 der Platine durch einen gedruckten Widerstand
gebildet ist, die Abschirmungsschicht durch Abdecken der Elektrode
und des Widerstands des Serienwiderstands 24 gegenüber dem
Mikrofonsignalausgangsanschluss durch einen Isolierfilm (beispielsweise
Resistfilm) gebildet werden, und ferner durch Abdecken derselben
durch eine leitfähige Schicht,
die mit dem gemeinsamen Mikrofonausgangsanschluss verbunden ist.
Als die hier verwendete leitfähige
Schicht zur Abschirmung kann ein Dickfilmwiderstand, dessen Widerstandswert
auf einen niedrigen Widerstand eingestellt wurde, verwendet werden.
-
Obgleich
die Kondensatormikrofoneinheit mit dem Aufbau, bei dem die feststehende
Elektrode 17 von dem Gehäuse 13 verschieden
ist, in der ersten und der zweiten Ausführungsform verwendet wurde,
kann ein anderer Aufbau, beispielsweise ein Aufbau, bei dem die
feststehende Elektrode 17 und das Gehäuse 13 gemeinsam genutzt
werden, in ähnlicher
Weise umgesetzt werden und ein ähnlicher
Effekt kann auch mit diesem Aufbau erzielt werden.
-
Obgleich
in der ersten bis zehnten Ausführungsform
als ein System zum Umwandeln der Schallschwingungen in das elektrische
Signal ein System verwendet wurde, bei dem die Ladungen auf der
Oberfläche
der beweglichen Elektrode 14 oder der feststehenden Elekt rode 17 angesammelt
werden, kann auch ein anderes System, beispielsweise ein System
zum Zuliefern einer Vorspannung von außen oder ein System zur Erfassung
der Spannung einer angelegten Wechselvorspannung durch eine hohe
Impedanz ebenfalls verkörpert
werden und ein ähnlicher
Effekt kann auch in diesen Fall erzielt werden.
-
Gemäß der vorstehend
beschriebenen Erfindung wird ein vorteilhafter Effekt erzielt, dass
ein Rauschausgangsignal, das durch ein von einer Übertragungseinheit
eines Funkgeräts
abgestrahltes oder geleitetes Hochfrequenzsignal erzeugt wird, durch eine
kleine Anzahl von zusätzlichen
Bauteilen reduziert werden kann.
-
Auch
bei der herkömmlichen
Kondensatormikrofoneinheit ohne eine Gegenmaßnahme zur Unterdrückung von
Hochfrequenzrauschen kann durch Verwendung einer Anschlussvorrichtung,
die eine Einrichtung zum Unterdrücken
des Hochfrequenzrauschens hat, das Rauschausgangssignal ohne weiteres
reduziert werden.
-
Ferner
wird ein vorteilhafter Effekt erzielt, dass die Durchbruchbeständigkeitsspannung
auf Grund von statischer Elektrizität erhöht wird.
-
Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen
Ausführungsformen
beschränkt,
sondern es sind viele Modifikationen und Variationen innerhalb des
Schutzumfangs der beigefügten
Patentansprüche
der Erfindung möglich.