JP2005295278A - Microphone device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロホンをケース内部に備え、このケースに形成した音孔からの音響信号をマイクロホンに導くように構成されているマイクロホン装置に関する。 The present invention relates to a microphone device that includes a microphone inside a case and is configured to guide an acoustic signal from a sound hole formed in the case to the microphone.
上記のように構成されたマイクロホン装置と関連する技術として特許文献1に記載されるものが存在する。この特許文献1では、携帯電話機にヒンジを介して開閉自在に開閉体(本発明のケース)を支持し、この開閉体の内部に双指向性のマイクロホンを配置し、この開閉体の内側壁部に内側音孔を形成し、外側壁部に外側音孔を形成し、開閉体の内部に内側音孔とマイクロホンの前側音孔結ぶ音路を形成し、外側音孔とマイクロホンの後側音孔とを結ぶ音路を形成している。このマイクロホン装置では、2つの音孔から開閉体の内部に入った音波の圧力差からS/N比が大きい集音を実現するものとなっている。
As a technique related to the microphone device configured as described above, there is one described in
昨今、自動車を単なる移動空間からコミュニケーション空間へと変える車載情報システムが注目されており、このコミュニケーション空間を実現するためにインターネットに接続するコンピュータを自動車に搭載することによりリアルタイムの交通情報の取得や、ナビゲーション情報の取得、盗難時の自動通報等が実現しつつある。また、このようなコミュニケーション空間を実現するために良好な指向性のマイクロホンが望まれている。 Recently, an in-vehicle information system that transforms a car from a simple moving space into a communication space has attracted attention, and in order to realize this communication space, real-time traffic information can be obtained by installing a computer connected to the Internet in the car, Acquisition of navigation information, automatic notification at the time of theft, etc. are being realized. Moreover, in order to realize such a communication space, a microphone with good directivity is desired.
マイクロホンの具体的な使用形態としては、運転者や助手席の同乗者からの音声をキャッチするために車内のマップライトやルームミラー、あるいは、ハンドル部分やフロントパネル部分に内蔵することが考えられる。このような箇所に備えるマイクロホンは比較的離間した位置の音声を取得するために単一指向性のものを必要とするものの、この単一指向性のマイクロホンは薄型小型化が制約されると云う不都合がある。 As a specific form of use of the microphone, in order to catch the voice from the driver and passengers in the passenger seat, it can be considered to be incorporated in the map light, the rearview mirror, the handle part or the front panel part in the vehicle. The microphone provided in such a place requires a unidirectional microphone to acquire sound at relatively distant positions. However, the unidirectional microphone has a disadvantage in that thinness and size reduction are restricted. There is.
小型化が可能なマイクロホンとしてエレクトレット型のものを考えた場合、特許文献1に記載される双指向性のものと単一指向性のものとが存在する。双指向性のものと単一指向性のものと比較すると、双指向性のものが小型化しやすく安価である。このような観点から双方向性のマイクロホンを用いて単一指向性のマイクロホン装置を作り出すことが望まれている。
When an electret type microphone is considered as a microphone that can be miniaturized, there are a bidirectional type and a unidirectional type described in
本発明の目的は、小型化が可能で単一指向性となるマイクロホン装置を合理的に構成する点にある。 An object of the present invention is to rationally configure a microphone device that can be miniaturized and is unidirectional.
本発明の特徴は、マイクロホンをケース内部に備え、このケースに形成した音孔からの音響信号をマイクロホンに導くように構成されているマイクロホン装置において、
前記マイクロホンが軸芯方向に沿う両方向からの音響信号を取得する双指向性型に構成されると共に、前記ケースの同一の壁部に前記音孔として第1音孔と第2音孔とが形成され、このケースの内部に前記第1音孔からの音響信号を前記マイクロホンの前面に導く第1導音空間と、前記第2音孔からの音響信号を前記マイクロホンの後面に導く第2導音空間とが形成され、前記第1導音空間と第2導音空間との何れか一方又は双方に音響抵抗材を備えている点にある。
A feature of the present invention is a microphone device that includes a microphone inside a case and is configured to guide an acoustic signal from a sound hole formed in the case to the microphone.
The microphone is configured as a bidirectional type that acquires acoustic signals from both directions along the axial direction, and a first sound hole and a second sound hole are formed as the sound holes in the same wall portion of the case. A first sound introduction space for guiding an acoustic signal from the first sound hole to the front surface of the microphone, and a second sound guide for guiding the acoustic signal from the second sound hole to the rear surface of the microphone. A space is formed, and an acoustic resistance material is provided in one or both of the first sound introduction space and the second sound introduction space.
この構成により、第1導音空間と第2導音空間との何れか一方に導かれる音響信号が音響抵抗材によって遅延するので、第1音孔から第1導音空間を介してマイクロホンの前面に導かれる音響信号と、第2音孔から第2導音空間を介してマイクロホンの後面に導かれる音響信号とに音圧差を作り出し、双指向性のマイクロホンで音響信号を取得することが可能となる。特に、第2音孔とケースの同一の壁部に第1音孔と第2音孔とを形成しているので、夫々の音孔が開放する方向に向かう指向性を得るものとなる。その結果、安価で製造が容易な双指向性のマイクロホンを用いて小型化が可能で単一指向性のマイクロホン装置が合理的に構成されたのである。 With this configuration, the acoustic signal guided to one of the first sound guide space and the second sound guide space is delayed by the acoustic resistance material, so that the front surface of the microphone is passed through the first sound hole and the first sound guide space. It is possible to create a sound pressure difference between the acoustic signal guided to the sound and the acoustic signal guided from the second sound hole to the rear surface of the microphone through the second sound guiding space, and acquire the acoustic signal with the bidirectional microphone. Become. In particular, since the first sound hole and the second sound hole are formed in the same wall portion of the second sound hole and the case, directivity toward the direction in which each sound hole is opened is obtained. As a result, a unidirectional microphone device that can be miniaturized using a bidirectional microphone that is inexpensive and easy to manufacture is rationally constructed.
本発明は、前記ケースが前ハウジングと後ハウジングとで構成され、この前ハウジングのうち前記軸芯と直交する姿勢の前壁部に前記第1音孔と第2音孔とが形成されると共に、この前壁部の内面側に前記第1音孔に連なる空間と第2音孔に連なる空間とを隔絶する壁体が形成され、この壁体と、前ハウジングと、前記後ハウジングとで取り囲まれる空間によって前記第2導音空間を形成しても良い。 According to the present invention, the case includes a front housing and a rear housing, and the first sound hole and the second sound hole are formed in a front wall portion of the front housing in a posture orthogonal to the axis. A wall body is formed on the inner surface side of the front wall portion so as to isolate the space connected to the first sound hole and the space connected to the second sound hole, and is surrounded by the wall body, the front housing, and the rear housing. The second sound guide space may be formed by a space to be formed.
この構成により、壁体を前ハウジングに形成し後ハウジングを備えるだけで、この壁体と前ハウジングと後ハウジングとで取り囲まれる空間によって第2導音空間が形成されるものとなる。つまり、第2導音空間を形成するための特別の部材を取り付けずとも、前ハウジングの構造の設定により第2音孔からの音響信号をマイクロホンの後面に導くことが可能となる。 With this configuration, the second sound conducting space is formed by the space surrounded by the wall body, the front housing, and the rear housing only by forming the wall body in the front housing and providing the rear housing. That is, it is possible to guide the acoustic signal from the second sound hole to the rear surface of the microphone by setting the structure of the front housing without attaching a special member for forming the second sound guide space.
本発明は、前記前ハウジングの内部に、この前ハウジングと前記後ハウジングとを隔絶するよう前記軸芯と直交する姿勢の隔壁を配置し、この隔壁と前ハウジングとで取り囲まれる空間によって前記第1導音空間を形成しても良い。 In the present invention, a partition wall in a posture orthogonal to the shaft core is disposed inside the front housing so as to isolate the front housing and the rear housing, and the first space is surrounded by the space surrounded by the partition wall and the front housing. A sound guide space may be formed.
この構成により、隔壁と前ハウジングとで取り囲まれる状態の第1導音空間を形成することが可能となる。つまり、ケース内部に双指向性のマイクロホンを備える場合には、このマイクロホンの前面側に第1導音空間を形成し、このマイクロホンの後面側に第2導音空間を形成するために、マイクロホンをケースの前後方向での中間位置に配置することになるが、隔壁を配置することにより、第1導音空間を作り出し、第1音孔からの音響信号をマイクロホンの前面に導くことが可能となる。 With this configuration, it is possible to form the first sound introduction space surrounded by the partition wall and the front housing. In other words, when a bidirectional microphone is provided inside the case, the microphone is formed to form the first sound introduction space on the front side of the microphone and the second sound introduction space on the rear side of the microphone. Although it will arrange | position in the intermediate position in the front-back direction of a case, it will become possible to create a 1st sound introduction space and to guide the acoustic signal from a 1st sound hole to the front surface of a microphone by arrange | positioning a partition. .
本発明は、前記マイクロホンが基板に支持されると共に、この基板を前記隔壁と平行する位置に配置しても良い。 In the present invention, the microphone may be supported by a substrate, and the substrate may be disposed at a position parallel to the partition wall.
この構成により、隔壁と平行する位置に基板を配置することにより、この基板を第1導音空間に露出する側に配置しても音響信号を阻害することがない。 With this configuration, by disposing the substrate in a position parallel to the partition wall, the acoustic signal is not hindered even if the substrate is disposed on the side exposed to the first sound guide space.
本発明は、前記マイクロホンが、前記前面側と後面側とに音響開口を形成した円盤状のカプセルの内部に振動板とインピーダンス変換素子とを収納したエレクトレット型に構成されても良い。 In the present invention, the microphone may be configured as an electret type in which a diaphragm and an impedance conversion element are housed in a disk-shaped capsule having acoustic openings formed on the front side and the rear side.
この構成により、円盤状のカプセル型に構成されたマイクロホンを用いることによってマイクロホン装置全体の小型化が実現する。 With this configuration, the microphone device as a whole can be reduced in size by using a microphone configured as a disk-shaped capsule.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1及び図2に示すように、ケースCに対して双指向性のマイクロホンMを収納してマイクロホン装置が構成されている。このマイクロホン装置はケースCに形成した第1音孔H1からの音響信号を第1導音空間S1によって前記マイクロホンMの前面F側に導き、ケースCに形成した第2音孔H2からの音響信号を第2導音空間S2によって前記マイクロホンMの後面R側に導くよう構成されると共に、この第2導音空間S2に備えた音響抵抗材Dによって、この第2導音空間S2に導かれる音響信号を遅延させ、マイクロホンMの前面Fと後面Rとに音圧差を作り出して音声を取得できるよう構成したものである。本実施の形態では、第2導音空間S2に音響抵抗材Dを備えていたが、この音響抵抗材Dを第1導音空間S1に備えても良い。特に、本発明では、第1導音空間S1と第2導音空間S2との双方に音響抵抗材Dを備えて良く(第1導音空間S1と第2導音空間S2との全ての空間に充填する状態で音響抵抗材Dを備えても良い)、また、第1導音空間S1に音響抵抗材Dを備える場合には第1音孔H1の近傍位置やマイクロホンMの前面側に配置することが可能であり、第2導音空間S2に音響抵抗材Dを備える場合には図面に示す位置の他に第2音孔H2の近傍位置に配置することも可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, a microphone device is configured by housing a bidirectional microphone M in a case C. In this microphone device, an acoustic signal from the first sound hole H1 formed in the case C is guided to the front surface F side of the microphone M by the first sound introduction space S1, and an acoustic signal from the second sound hole H2 formed in the case C is provided. Is guided to the rear surface R side of the microphone M by the second sound guide space S2, and the sound guided to the second sound guide space S2 by the acoustic resistance material D provided in the second sound guide space S2. The configuration is such that sound is acquired by delaying the signal and creating a sound pressure difference between the front surface F and the rear surface R of the microphone M. In the present embodiment, the acoustic resistance material D is provided in the second sound introduction space S2, but the acoustic resistance material D may be provided in the first sound introduction space S1. In particular, in the present invention, the acoustic resistance material D may be provided in both the first sound guide space S1 and the second sound guide space S2 (all the spaces of the first sound guide space S1 and the second sound guide space S2). In addition, the acoustic resistance material D may be provided in a state of being filled in), and when the acoustic resistance material D is provided in the first sound guide space S1, it is disposed in the vicinity of the first sound hole H1 or on the front side of the microphone M. In the case where the second sound introduction space S2 is provided with the acoustic resistance material D, it can be arranged in the vicinity of the second sound hole H2 in addition to the position shown in the drawing.
本発明のマイクロホン装置は、自動車の車内に備えられたマップライトやルームミラー等に内蔵することによって、運転者や助手席の同乗者からの音声をキャッチするために小型で単一指向性となるよう構成されたものであり具体的な構造を以下に説明する。 The microphone device of the present invention is small and unidirectional in order to catch a voice from a driver or a passenger in a passenger seat by being incorporated in a map light, a rearview mirror or the like provided in a car interior. A specific structure will be described below.
前記双指向性のマイクロホンMは図3に示すように、複数の音響開口Maを前面Fと後面Rとに形成した薄型の円盤状で金属製のカプセルMbの内部に振動板とFET等のインピーダンス変換素子(図示せず)を内蔵したエレクトレット型に構成され、前記カプセルMbの中心位置を貫通する軸芯Xに沿う表裏両方向からの音響信号を良好の取り込むように構成されている。また、このマイクロホンMは基板1の一方の端部に支持されている。この基板1はガラスエポキシ等の絶縁性の素材にプリント配線を形成し、このプリント配線にチップ型の素子2をハンダ付けにより固定することによりマイクロホンMからの信号を増幅するアンプ回路を形成しており、この基板1の他方の端部にはアンプ回路で増幅された信号を取り出すケーブル3を接続している。前記基板1は必ずしもアンプ回路を備える必要はなく、マイクロホンMからの信号を取り出すプリント配線だけを形成した構造のものや、アンプ回路以外に例えば、無線式に信号を送り出す回路を備えた構造のものであっても良い。
As shown in FIG. 3, the bidirectional microphone M has a thin disk shape in which a plurality of acoustic apertures Ma are formed on a front surface F and a rear surface R, and an impedance such as a diaphragm and an FET inside a metal capsule Mb. It is configured as an electret type with a built-in conversion element (not shown), and is configured to satisfactorily capture acoustic signals from both the front and back sides along the axis X passing through the center position of the capsule Mb. The microphone M is supported on one end of the
前記ケースCは、前記第1音孔H1及び第2音孔H2が形成された矩形の前壁部11と、これを取り囲む側壁部12とを一体的に形成した樹脂製の前ハウジング10と、この前ハウジング10の後部の開口を閉塞する板状に形成された樹脂製の後ハウジング20とで構成されている。
The case C includes a resin-made
つまり、図4及び図5に示すように前記前ハウジング10は、前記前壁部11の端部位置に前記第1音孔H1と第2音孔H2とがスリット状に形成され、この前壁部11の内面側に前記マイクロホンMの前面側を接当する形態で支持する第1ホルダ13が一体的に形成されている。この第1ホルダ13は前記第1音孔H1の側の一部が開放する開放部13Aを有したリング状に成形されている。この第1ホルダ13より第2音孔H2の側には、前記第1音孔H1に連なる空間と第2音孔H2に連なる空間とを隔絶するように円弧状の壁体14が前ハウジング10と一体的に形成されている。また、前記側壁部12の端部には前記ケーブル3の挿通を許すケーブルガイド部15が形成されている。
That is, as shown in FIGS. 4 and 5, the
前記後ハウジング20は、後壁部21が形成されると共に、この後壁部21の内面側に前記マイクロホンMの後面側に接当する形態で支持する第2ホルダ22が一体的に形成されている。この第2ホルダ22は前記第2音孔H2の側の一部が開放する開放部22Aを有したリング状に成形されている。この後ハウジング20の内面側には一対の位置決め部23が突設されている。また、この後ハウジング20の端部には前記ケーブル3の挿通を許すケーブルガイド部24が形成されている。
The
前記ケースCの内部には第1中間部材Aと第2中間部材Bとを収めている。つまり、第1中間部材Aは、第1音孔H1と前記第1ホルダ13の開放部13Aとに連なる空間を形成する隔壁31と、前記第1ホルダ13に外嵌するリング状部32とを一体化した柔軟な樹脂で形成され、この第1中間部材Aのリング状部32において前記第1ホルダ13の開放部13Aと対応する部位に開放部32Aが形成されている。また、前記第2中間部材Bは、前記第2ホルダ22に接当するリング状部35と、前記第2音孔H2側に開放する開放部36Aを有する案内部36とを一体化した柔軟な樹脂で形成されている。
A first intermediate member A and a second intermediate member B are accommodated in the case C. That is, the first intermediate member A includes the
このようにケースCとマイクロホンMとが形成されているので、本発明のマイクロホン装置を組み立てる際には、前ハウジング10の内面側に前記第1中間部材Aをセットした後に、前記第1ホルダ13に、その前面Fを接当させる状態でマイクロホンMをセットする。このように中間部材Aをセットした状態で中間部材Aに形成された隔壁31が前壁部11と平行姿勢(軸芯Xと直交する姿勢)となる。次に、後ハウジング20の内面側に前記第2中間部材Bをセットし、発泡樹脂製のパッドで成る前記音響抵抗材Dをセットした後に、後ハウジング20を前ハウジング10に嵌合させる形態で閉じ、接着剤等で固定し、前壁部11の外面に音響信号が通過する微細な多数の開口(繊維同士の間隙)を有するクロス40を貼着固定する。このように後ハウジング20を固定した状態では前記音響抵抗材Dが第2中間部材Bと、後ハウジング20の後壁部21とに挟み込まれ圧縮されることにより、第2導音空間S2の内部に該音響抵抗材Dを隙間なく充填できるのである。
Since the case C and the microphone M are thus formed, when the microphone device of the present invention is assembled, the
このように組み立てた状態では、前壁部11と後壁部21と4つの側壁部12とで閉じた空間(第1音孔H1、第2音孔H2は開放している)となるケースCが形成されると共に、前記第1ホルダ13と前記第2ホルダ22とでマイクロホンMを前後方向(軸芯Xに沿う方向)から挟み込んでマイクロホンMの位置が決まるものとなる。また、前記第1中間部材Aの隔壁31の端縁部と、前記後ハウジング20に形成された一対の位置決め部23とによって前記基板1の端縁部が挟み込まれることにより第1中間部材Aと基板1との位置が決まり、この第1中間部材Aの隔壁31と前記基板1とを平行姿勢で接触させて安定状態で支持するものとなる。更に、この基板1に接続するケーブル3を前ハウジング10のケーブルガイド部15と後ハウジング20のケーブルガイド部24とで挟み込むことにより、このケーブル3からの張力を基板1に作用させないものとなっている。
In the assembled state, the case C is a space closed by the
このマイクロホン装置では、前記前ハウジング10の前壁部11及び側壁部12と、前記第1中間部材Aの隔壁31とで取り囲まれる部位に第1音孔H1からマイクロホンMの前面Fまで連なる前記第1導音空間S1が形成され、前記前ハウジング10の側壁部12及び壁体14と、前記後ハウジング20の後壁部21と、前記第2中間部材Bの案内部36とで取り囲まれる部位で第2音孔H1からマイクロホンMの後面Rまで連なる前記第2導音空間S2が形成されるものとなり、この第2導音空間S2に対して充填する形態で前記音響抵抗材Dが備えられる。
In this microphone device, the first wall that extends from the first sound hole H <b> 1 to the front surface F of the microphone M is surrounded by the
そして、このマイクロホン装置では、第1音孔H1と第2音孔H2との夫々が開放する方向からの音響信号を第1音孔H1、第2音孔H2からケースCの内部に取り込み、第1音孔H1からの音響信号は第1導音空間S1を介してマイクロホンMの前面Fに導かれ、第2導音空間S2からの音響信号は第2導音空間S2を介してマイクロホンMの後面Rに導かれる際に音響抵抗材Dに接触することによって遅延し、この遅延したタイミングで音響信号がマイクロホンMの後面Rに伝えられるためマイクロホンMの前面FとマイクロホンMの後面Rとに加えられる音響信号に音圧差を作り出し、高感度で音響信号を電気信号に変換できるものとなっている。 In this microphone device, an acoustic signal from the direction in which each of the first sound hole H1 and the second sound hole H2 is opened is taken into the case C from the first sound hole H1 and the second sound hole H2, The acoustic signal from the first sound hole H1 is guided to the front surface F of the microphone M via the first sound guiding space S1, and the acoustic signal from the second sound guiding space S2 is transmitted to the microphone M via the second sound guiding space S2. When it is guided to the rear surface R, it is delayed by contacting the acoustic resistance material D, and an acoustic signal is transmitted to the rear surface R of the microphone M at this delayed timing, so that it is added to the front surface F of the microphone M and the rear surface R of the microphone M. A sound pressure difference is created in the sound signal to be generated, and the sound signal can be converted into an electric signal with high sensitivity.
このように本発明のマイクロホン装置は、ケースCに対して双指向性のマイクロホンMを収納したものでありながら、ケースCの前壁部11に形成した第1音孔H1と第2音孔H2とが開放する方向への感度が高感度となる単一指向性のマイクロホンとして使用可能となるばかりでなく、双指向性のマイクロホンMとして薄型で安価なものを使用できるので装置全体の小型化が可能となるばかりでなく、安価に製造できるものとなっている。
Thus, the microphone device of the present invention accommodates the bidirectional microphone M with respect to the case C, but the first sound hole H1 and the second sound hole H2 formed in the
〔別実施の形態〕
本発明は、上記した実施の形態以外に、携帯電話機や半導体メモリに音声を記録する録音装置に備えも良い。又、ケースCの内部に形成される第1導音空間S1と第2導音空間S2とをケースCを構成する部材だけで形成することが可能であり、マイクロホンMを支持する基板1を前記隔壁に兼用するように構成しても良い。
[Another embodiment]
In addition to the above-described embodiments, the present invention may be provided in a recording device that records audio in a mobile phone or a semiconductor memory. Further, the first sound introduction space S1 and the second sound introduction space S2 formed inside the case C can be formed only by the members constituting the case C, and the
1 基板
10 前ハウジング
11 前壁部
14 壁体
20 後ハウジング
31 隔壁
C ケース
D 音響抵抗材
F マイクロホンの前面
R マイクロホンの後面
M マイクロホン
Ma 音響開口
Mb カプセル
X 軸芯
H1 第1音孔・音孔
H2 第2音孔・音孔
S1 第1導音空間
S2 第2導音空間
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記マイクロホンが軸芯方向に沿う両方向からの音響信号を取得する双指向性型に構成されると共に、前記ケースの同一の壁部に前記音孔として第1音孔と第2音孔とが形成され、このケースの内部に前記第1音孔からの音響信号を前記マイクロホンの前面に導く第1導音空間と、前記第2音孔からの音響信号を前記マイクロホンの後面に導く第2導音空間とが形成され、前記第1導音空間と第2導音空間との何れか一方又は双方に音響抵抗材を備えているマイクロホン装置。 A microphone device provided with a microphone inside the case and configured to guide an acoustic signal from a sound hole formed in the case to the microphone,
The microphone is configured as a bidirectional type that acquires acoustic signals from both directions along the axial direction, and a first sound hole and a second sound hole are formed as the sound holes in the same wall portion of the case. A first sound introduction space for guiding an acoustic signal from the first sound hole to the front surface of the microphone, and a second sound guide for guiding the acoustic signal from the second sound hole to the rear surface of the microphone. A microphone device in which a space is formed and an acoustic resistance material is provided in one or both of the first sound introduction space and the second sound introduction space.
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