JP2009044688A - コンデンサーマイクロホン - Google Patents

Abstract

【課題】コンデンサーマイクロホンの薄型化を図る。
【解決手段】下方に開口した空洞９ａを有し、内側に音孔９ｂを形成した環状の保持体９と、この保持体９の内側壁の底面に外周縁が貼り付けられ、音孔９ｂを塞ぐ振動板１０と、保持体９の外側壁の底面に当接するとともに、空洞９ａと内側空間１１ａに連通するくり抜き部１１ｂを設けたリング状のスペーサ１１とを備え、保持体９に設けた空洞９ａとスペーサ１１のくり抜き部１１ｂおよび内側空間１１ａとにより、振動板１０の背後空気室を構成する。
絶縁座１３に背後空気室を設ける必要がなく、絶縁座１３のコンパクト化が可能となり、コンデンサーマイクロホン全体の一層の薄型化・小型化を実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンデンサーマイクロホンに関するもので、特に薄型化を可能にするための改良に関する。

コンデンサーマイクロホンは、振動板と固定電極とが間隙を介して対向配置されてコンデンサー部を形成し、これらがひとつのケース部材の中に組み込まれて構成される。
振動板に到達する音波は、振動板の振動によって電気信号に変換され、この電気信号は振動板の電極と固定電極から取り出され、インピーダンス変換器を経て出力される。このインピーダンス変換器もまた、振動板や固定電極とともにケース部材の中に一体化されて組み込まれることが多い。

図５および図６は、インピーダンス変換器を一体に組み込んだ従来のコンデンサーマイクロホンの断面図である。
図５に示したように、従来のコンデンサーマイクロホンは、振動板を支持する外径Ｌの円環状の振動板保持体１と、この振動板保持体１の底面に、径Ｒの音孔１ａを塞ぐように設けられた振動板２と、振動板２に対し、リング状のスペーサ３を介して対向配置された固定電極４と、この固定電極４に対し、絶縁座５および環状の支持部材６を順次介在させて対向配置され底板を兼ねた回路基板７と、これらの部品全体を収納したケース部材８とから構成されている。

高さ（厚み）Ｈの円筒形のケース部材８には、振動板保持体１の音孔１ａに連通する音連通孔８ａが複数設けられているとともに、回路基板７にはインピーダンス変換器７ａが搭載されている。
振動板２は、薄いフィルム状の部材の表面に電極がコーティングされて構成されており、その振動板２と固定電極４との間は、絶縁部材からなるスペーサ３により、数十ないし百ミクロン程度の間隙が形成されている。

振動板保持体１とほぼ同じ外径Ｌを有するスペーサ３には、その平面図を図６に示したように、中心点Ｐを中心に、振動板保持体１の音孔１ａに対応するように径Ｒの内側空間３ａが形成されている。

固定電極４には複数の音連通孔４ａが形成され、その音連通孔４ａは、深さｈの絶縁座５のくり抜き（凹部）５ａによる振動板２の背後空気室に連通している。くり抜き５ａにおける背後空気室の容積が大きければ大きいほど音響インピーダンスは低下して、無指向性成分により高い感度が得られるが、高域周波数における応答特性が狭まる傾向を示す。

なお、回路基板７に搭載されたインピーダンス変換器７ａは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を主体にして構成され、高い出力インピーダンスを、数百〜数千オーム程度の低い出力インピーダンスに変換する。

コンデンサーマイクロホンはいろいろな用途に採用されるが、たとえば携帯電話機等に搭載されるコンデンサーマイクロホンでは小型化・薄型化が特に要求される。
インピーダンス変換器を一体に組み込んだコンデンサーマイクロホンでは、インピーダンス変換器を、振動板と固定電極からなるコンデンサー部と並列に配置することで薄型化を図ることが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）

特開２００６−２４９７４号公報

コンデンサーマイクロホンの一層の小型化・薄型化が要望されている状況のもとで、インピーダンス変換器を一体に組み込んだコンデンサーマイクロホンでは、上記特許文献１記載の発明のように、インピーダンス変換器をコンデンサー部と並列に配置することで薄型化が図られる。
しかしながら、特許文献１記載の発明によれば、コンデンサーマイクロホンの薄型化を図る代わりに半径方向の寸法が大きくなる難点がある。コンデンサーマイクロホンのさらなる薄型化・小型化を図るには、ＦＥＴ等からなる電子回路の集積化とともに、振動板およびその保持体と固定電極を含むコンデンサー部のより一層の薄型化が必要となる。

そこで本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、簡単な構成により、コンデンサー部におけるより一層の薄型化を可能としたコンデンサーマイクロホンを提供することを目的とする。

本発明のコンデンサーマイクロホンは、内側壁と外側壁との間に開口した空洞を有し、内側壁の内側に音孔が形成されている環状の振動板保持体と、この振動板保持体の内側壁の底面に外周縁が貼り付けられ、前記音孔を塞ぐように設けられた振動板と、振動板保持体の外側壁の底面に当接するとともに、振動板保持体の音孔に対応して形成されている内側空間と振動板保持体の空洞とをつなぐくり抜き部を有するリング状のスペーサと、このスペーサを介して振動板に対向配置された固定電極と、を具備することを特徴とする。

上記のように、本発明に係るコンデンサーマイクロホンは、開口した空洞を有する環状の振動板保持体と、この振動板保持体の内側壁の底面に外周縁が貼り付けられた振動板と、振動板保持体の外側壁の底面に当接するとともに、空洞と内側空間に連通するくり抜き部を有するリング状のスペーサとを備えた構成になっているので、振動板保持体に設けられている空洞が振動板の背後空気室の役割を担うことができる。

従って、従来のように、絶縁座に背後空気室を設けないで済むとともに、絶縁座を設けたとしても、くり抜き（凹部）の深さｈを省略することができ、より一層の薄型化が可能である。

以下、本発明に係るコンデンサーマイクロホンの一実施例を、図１ないし図４を参照して詳細に説明する。なお、図５および図６に示した従来のコンデンサーマイクロホンの構成と同一構成には同一符号を付して、重複する説明はなるべく省略することにする。

図１は本発明に係るコンデンサーマイクロホンの一実施例を示した断面図である。
この実施例のコンデンサーマイクロホンは、図１に示したように、外径Ｌの円環状の振動板保持体９を有し、この振動板保持体９は、厚さ幅ｒの内側壁を有していて、この内周壁と外周壁との間に、下方に開口した空洞９ａが形成されている。

空洞９ａを形成した振動板保持体９の内側壁の底面には、振動板保持体９の音孔９ａを塞ぐように緊張した振動板１０の外周縁部が貼り付けられている。振動板１０は、薄いフィルム状の部材の表面に電極がコーティングされることにより形成されている。振動板保持体９の内径をＲとすると、振動板１０は、図２に示すように、（Ｒ＋２ｒ）の径を有して、振動板保持体９の内側壁の底面に貼り付けられている。

空洞９ａを形成した振動板保持体９の外側壁の底面には、振動板保持体９と同じく外径Ｌからなるリング状のスペーサ１１を介して、固定電極１２が振動板１０に対向配置されている。この振動板１０と固定電極１２の間にはスペーサ１１の厚さに相当する隙間が形成され、振動板１０と固定電極１２によりコンデンサー部が形成されている。

絶縁部材からなるリング状のスペーサ１１は、図３にその平面図を示したように、振動板保持体９の空洞９ａに対応した径Ｒの内部空間１１ａを有するとともに、その内部空間１１ａから半径方向外側方向に向け、放射状にくり抜かれた複数個（この実施例では５個）のくり抜き部１１ｂが形成されている。複数の抜き部１１ｂ相互間には複数の内向き突起１１ｃが形成されている。
また、図２に示した振動板１０と図３に示したスペーサ１１とが中心点Ｐを共通にして重なり合うとともに、図４にその平面図を示したように、振動板１０は、厚さ幅ｒの外側縁でスペーサ１１に重畳して組み込まれる。
したがって、スペーサ１１は、外側縁が振動板保持体９の外側壁の底面に当接し、くり抜き部１１ｂは振動板保持体９の空洞９ａと内側空間１１ａとを連通させる。

なお、この実施例における振動板１０は、その外側縁部がスペーサ１１の内向き突起１１ｃと振動板保持体９の内側壁底面とで狭持された形態で支持される。この振動板１０が支持される面積部分で構成される静電容量は、電気音響変換に寄与しないストレー容量となる。上記振動板１０の支持面積は、上記突起１１ｃと振動板保持体９の内側壁底面との対向面積で決まるが、振動板保持体９の内側壁底面の厚さないしは幅ｒは小さいので、上記対向面積は小さく、ストレー容量も小さい。したがって、良好な感度を得ることができる。

上記のように、リング状のスペーサ１１は、外側縁で振動板保持体９の外側壁の底面に当接しつつ、くり抜き部１１ｂが振動板保持体９の空洞９ａとスペーサ１１の内側空間１１ａとを音響的に連通させている。振動板保持体９の空洞９ａは、くり抜き部１１ｂ、内側空間１１ａとともに、振動板１０の背後空気室を構成している。

また、固定電極１２は絶縁座１３に支持固定されるとともに、絶縁座１３は環状の支持部材６を介して回路基板７に連結配置され、これら全体が円筒形状のケース部材８に収納されている。なお、ケース部材８には、従来と同様に、振動板保持体９の音孔９ｂに連通する音連通孔８ａが複数個形成されている。

以上説明した実施例に係るコンデンサーマイクロホンによれば、スペーサ１１のくり抜き部１１ｂが、振動板保持体９の空洞９ａとスペーサ１１の内側空間１１ａとを連通させて振動板１０の背後空気室を形成するので、絶縁座１３に背後空気室を設ける必要がなくなる。
したがって、絶縁座１３は、図１に示したように、従来の絶縁座５とは相違して、深さｈのくり抜き（凹部）を形成することなく固定電極１２を支持することができるので、コンデンサーマイクロホン全体の厚さは、深さｈだけ小さい厚みＫに縮小し、薄型化が可能である。

また、絶縁座１３に背後空気室を設ける必要がないので、固定電極１２に音連通孔を設ける必要もなくなり、固定電極１２の構成の簡易化が図られるとともに、より大きな剛性を得ることができる。

なお、上記実施例においては、振動板保持体９の空洞９ａは下方に開口して背後空気室を形成しているが、それと併せて、振動板保持体９の空洞９ａの上方壁あるいは外側壁とケース部材７に、背後空気室と外部空間とを連通させる孔を設けてもよい。
また、上記実施例では、インピーダンス変換器７ａを搭載した回路基板７を縦方向に重なるように配置しているが、インピーダンス変換器７ａをコンデンサー部に横並びとなるように配置し、厚み方向の更なるコンパクト化を図ってもよい。

このように、本実施例にかかるコンデンサーマイクロホンによれば、コンデンサー部の薄型化が可能であり、実用に際して得られる効果大である。

本発明にかかるコンデンサーマイクロホンの一実施例を示した断面図である。 図１に示したコンデンサーマイクロホンの振動板の平面図である。 図１に示したコンデンサーマイクロホンのスペーサの平面図である。 図２に示した振動板と図３に示したスペーサとが組み合わさり、重畳した状態を示した平面図である。 従来のコンデンサーマイクロホンの断面図である。 図５に示したコンデンサーマイクロホンのスペーサの平面図である。

符号の説明

７ 回路基板
７ａ インピーダンス変換器
８ ケース部材
８ａ 音連通孔
９ 振動板保持体
９ａ 空洞
９ｂ 音孔
１０ 振動板
１１ スペーサ
１１ａ 内側空間
１１ｂ くり抜き部
１２ 固定電極
１３ 絶縁座

Claims (4)

1. 内側壁と外側壁との間に開口した空洞を有し、内側壁の内側に音孔が形成されている環状の振動板保持体と、
   この振動板保持体の内側壁の底面に外周縁が貼り付けられ、前記音孔を塞ぐように設けられた振動板と、
   前記振動板保持体の外側壁の底面に当接するとともに、前記振動板保持体の音孔に対応して形成されている内側空間と前記振動板保持体の空洞とをつなぐくり抜き部を有するリング状のスペーサと、
   このスペーサを介して前記振動板に対向配置された固定電極と、
   を具備することを特徴とするコンデンサーマイクロホン。
2. 前記固定電極は、絶縁座に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサーマイクロホン。
3. 前記振動板保持体の空洞と前記スペーサのくり抜き部および内側空間は、前記振動板の背後空気室を形成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンデンサーマイクロホン。
4. 前記スペーサのくり抜き部は、前記振動板保持体の内側壁対応位置から半径方向外側に向けて複数個形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１項に記載のコンデンサーマイクロホン。

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