JP2012523806A - ハイブリッド音響／電気変換装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ハイブリッド音響／電気変換装置に関し、本発明においては、「印刷回路基板の内部に、回路チップと電気的に連結されたロードレジスタをさらに内蔵・設置して、電子機器側回路ボードにロードレジスタが設置されていない環境下においても、当該回路チップ側で印刷回路基板内部のロードレジスタを活用して、一連の動作電源が正常に取得／調節されるように誘導する措置」、「電子機器側回路ボードと接合される印刷回路基板の接合部位に、接地端子、信号出力端子及び電源受取端子をさらに設置するとともに、信号出力端子及び電源受取端子をいずれも印刷回路基板内部のロードレジスタ及び回路チップと電気的に連結させて、電子機器側回路ボードに接地端子及び出力信号受信端子のみがただ具備されている環境下においても（すなわち、電源供給端子が具備されていない環境下においても）、当該ロードレジスタ及び回路チップ側で出力信号受信端子及び信号出力端子を迂回的に活用して、電子機器側から供給される動作電源を正常に取得できるように誘導する措置」等を弾力的に応用、具現し、これを通じて、最終的に完成した製品が、マイクロフォン用回路ボード（すなわち、電源端子が具備されていない回路ボード）及びパッケージ用回路ボード（すなわち、ロードレジスタが具備されていない回路ボード）のいずれにおいても安定的なハイブリッド型動作を取ることができるようにすることにより、生産者（例えば、音響／電気変換マイクロフォン生産者、音響／電気変換パッケージ生産者、電子機器生産者等）側にとって、特別な困難なく、自社の製品競争力を大幅に向上させることができるようにガイドすることができる。
【選択図】図８
【選択図】図８
Description
本発明は、ハイブリッド音響／電気変換装置に関し、より詳細には、最終的に完成された製品が、マイクロフォン用回路ボード（すなわち、電源供給端子が具備されていない回路ボード）及びパッケージ用回路ボード（すなわち、ロードレジスタが具備されていない回路ボード）のいずれにおいても安定的なハイブリッド型動作を取ることができるようにすることにより、生産者（例えば、音響／電気変換マイクロフォン生産者、音響／電気変換パッケージ生産者、電子機器生産者等）側にとって、特別な困難なく、自社の製品競争力を大幅に向上させることができるようにガイドすることができるハイブリッド音響／電気変換装置に関する。
近年、情報通信機器、音響機器等といった各種電気／電子機器関連技術が急激な発展を遂げる中、音響信号（Ａｃｏｕｓｔｉｃ ｓｉｇｎａｌ）を電気的信号（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｉｇｎａｌ）に変換させる音響／電気変換装置（例えば、音響／電気変換マイクロフォン、音響／電気変換パッケージ等）の需要もまた急激な増加の趨勢を示している。
通常、こうした従来の技術による音響／電気変換装置、例えば、音響／電気変換マイクロフォン１０は、図１に示されたところのように、音響流入口１ａが具備された円筒形状のケース１と、このケース１の内部空間に収容され、前記音響流入口１ａを介して入力される音響によって振動する機構物と、前記機構物を搭載した状態において、「当該機構物の振動による静電容量の変化を電気的に処理する回路チップ２０（例えば、ＦＥＴチップ）」、「外部のＲＦノイズを減衰処理するノイズ減衰素子２１（例えば、キャパシタ素子、インダクタ素子、抵抗素子等）」等を具備した印刷回路基板２が、体系的に組み合わされた構成を取ることになる。
この場合、ケース１の外郭枠１ｂは、一連のカーリングの手順を通じ、収容空間方向に曲げてケース１内部の機構物を外部から密封させる構造を強固に形成するようになり、前記回路チップ２０及びノイズ減衰素子２１は、電気連結ワイヤ、電気連結パターン等の多様な電気連結手段を通じて相互電気的に連結された構造を取ることになる。
このとき、前記機構物としては、例えば、振動板アセンブリ５を構成するポーラーリング３及び振動板４と、この振動板４との間隙を保持する誘電体板７と、振動板４及び誘電体板７間の間隙形成のためのスペーサリング６と、誘電体板７及び印刷回路基板２を電気的に連結するための導電ベースリング８と、導電ベースリング８及び誘電体板７をケース１から絶縁させるための絶縁ベースリング９等を選択することができる。
その後、出荷が完了した音響／電気変換マイクロフォン１０は、図２に示されたところのように、電子機器（情報通信機器、音響機器等をはじめとする各種電気／電子機器等）に内蔵された回路ボード９０に表面実装されて、当該回路ボード９０と電気的な連結関係を形成することにより、自身に与えられた音響エネルギー／電気エネルギー変換の役割を正常に遂行することができるようになる。
このとき、音響／電気変換マイクロフォン１０側の印刷回路基板２の裏面には、「音響／電気変換マイクロフォン１０の接地のための接地端子２ａ」、「音響／電気変換マイクロフォン１０側電気信号を外部へ出力させるための信号出力端子２ｂ」がさらに配置され、これに相応して、電子機器側回路ボード９０には、「音響／電気変換マイクロフォン１０の接地のための接地端子９１」、「音響／電気変換マイクロフォン１０側から出力される電気信号の受信のための出力信号受信端子９２」等がさらに配置される。
特に、音響／電気変換マイクロフォン１０を収容した電子機器側回路ボード９０には、「音響／電気変換マイクロフォン１０側へ電源を供給するための電源供給モジュール９３」、及び、この電源供給モジュール９３側供給電源の回路的な処理（例えば、供給電源を回路チップ２０の出力電圧に合うように調整する処理等）のための別途の構成要素、例えば、ロードレジスタ９４（Ｌｏａｄ ｒｅｓｉｓｔｅｒ）がさらに具備され、このロードレジスタ９４を通過した電源供給モジュール９３側供給電源は、「回路ボード９０側の出力信号受信端子９２」、「音響／電気変換マイクロフォン１０側の印刷回路基板２の信号出力端子２ｂ」等を経由して、回路チップ２０に供給される手順を経ることになる。
一方、従来の他の技術による音響／電気変換装置、例えば、音響／電気変換パッケージ７０は、図３に示されたところのように、音響／電気変換素子１６、信号処理回路セット３０、電磁波減衰素子５０（例えば、キャパシタ素子、インダクタ素子、抵抗素子等）等を搭載している印刷回路基板４０と、この印刷回路基板４０上に載せられて、音響／電気変換素子１６及び信号処理回路セット３０をカバーするカバー容器６０が、緊密に組み合わされた構成を取ることになる。
このとき、印刷回路基板４０上に搭載された音響／電気変換素子１６は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ−ＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）技術を通じて製造された振動板１５と、この振動板１５をカバーするとともに、音響ホール１２ａ及びエアギャップ１３（Ａｉｒ ｇａｐ）を具備／形成するバックプレート１２と、前記振動板１５、バックプレート１２を保持するとともに、バックチャンバー１４（Ｂａｃｋ ｃｈａｍｂｅｒ）を形成／定義する基板１１等が有機的に組み合わされた構成を取ることになる（もちろん、こうした構成は、状況に応じて、多様な変形をなすことができる）。
この状況において、音響／電気変換素子１６は、カバー容器６０に形成された音響流入口６１を介して音響が流入し、この音響が上述した音響ホール１２ａ、エアギャップ１３、さらにバックチャンバー１４等を経て流れる場合、当該音響を電気的信号に変換・生成する役割を遂行することになる。
このとき、音響／電気変換素子１６に近接配置された信号処理回路セット３０は、電気連結ワイヤ、電気連結パターン等の多様な電気連結手段を通じて、音響／電気変換素子１６のバックプレート１２、振動板１５等と一連の電気的な連結関係を形成しつつ、音響／電気変換素子１６側へ動作電力を供給する役割を遂行するとともに、音響／電気変換素子１６によって変換・生成された電気的信号を後続処理した後、後続処理が完了した電気的信号を電子機器（情報通信機器、音響機器等をはじめとする各種電気／電子機器等）側へ出力する役割を遂行することになる。
もちろん、この場合にも、その後、出荷が完了した音響／電気変換パッケージ７０は、図４に示されたところのように、電子機器（情報通信機器、音響機器等をはじめとする各種電気／電子機器等）に内蔵された回路ボード８０に表面実装されて、当該回路ボード８０と電気的な連結関係を形成することにより、自身に与えられた音響エネルギー／電気エネルギー変換の役割を正常に遂行することができるようになる。
このとき、音響／電気変換パッケージ７０側印刷回路基板４０の裏面には、「音響／電気変換パッケージ７０の接地のための接地端子４１」、「音響／電気変換パッケージ７０側電気信号を外部へ出力させるための信号出力端子４２」、「電子機器側電源を受け取るための電源受取端子４３」がさらに配置され、これに相応して、電子機器側回路ボード８０には、「音響／電気変換パッケージ７０の接地のための接地端子８１」、「音響／電気変換パッケージ７０側から出力される電気信号の受信のための出力信号受信端子８２」、「音響／電気変換パッケージ７０側へ電源を供給するための電源供給端子８３」がさらに具備される。
ここで、カバー容器６０は、印刷回路基板４０の前後左右及び上部面を強固にカバーする構造を通じて、印刷回路基板４０の上部に「外部から分離された一連のチャンバー空間（Ｓ）」を定義し、これを通じ、音響流入口６１を通過した音響が音響／電気変換素子１６側へ正常に伝達できるようにガイドする役割を遂行するとともに、音響／電気変換パッケージ７０が電子機器側に実装される局面において、当該電子機器に具備された各種デバイスから一連の電磁波が出力されたとしても、この電磁波が印刷回路基板４０側の音響／電気変換素子１６、信号処理回路セット３０等に特別な悪影響を及ぼさないように保護する一連のＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）遮蔽体の役割も遂行することになる。
しかし、こうした従来の体制の下において、上述した音響／電気変換マイクロフォン１０、音響／電気変換パッケージ７０等は、それぞれ正常な音響／電気変換機能の遂行のために、周辺の環境がそれぞれの固有特性（例えば、電気的特性、デザイン特性等）に合わせて精巧にセッティングされることを厳しく要求しているため、これを満足するそれぞれの回路ボード９０，８０上では、自身に与えられた一連の音響／電気変換機能を正常に遂行することができるが、これを満足していない他の異なる回路ボード８０，９０上では、自身に与えられた音響／電気変換機能を正常に遂行できなくなる決定的な短所を示すことになる（すなわち、ある一の電子機器の回路ボード８０，９０上においてのみ断片的に設置／動作可能であるという決定的な短所を示すことになる）。
例えば、従来の音響／電気変換マイクロフォン１０は、ロードレジスタ９４を自身の正常な動作の遂行に必要な構成要素として要求しているため、当該ロードレジスタ９４が正常に具備されている回路ボード９０（すなわち、マイクロフォン用回路ボード）上では、自身に与えられた音響／電気変換機能を正常に遂行することができるが、このロードレジスタ９４が具備されていない他の回路ボード８０（すなわち、パッケージ用回路ボード）上では、自身に与えられた音響／電気変換機能を正常に遂行することができなくなり、結局のところ、特定の電子機器側回路ボード９０上においてのみ断片的に設置／動作可能であるという決定的な短所を示すことになる（図２及び図４参照）。
また、音響／電気変換パッケージ７０もやはり、電源を供給してもらえる電源供給端子８３を自身の正常な動作の遂行に必要な構成要素として要求しているため、電源供給端子８３が正常に具備されている回路ボード８０（すなわち、パッケージ用回路ボード）上では、自身に与えられた音響／電気変換機能を正常に遂行することができるが、電源供給端子８３を具備せずに、接地端子９１、出力信号受信端子９２のみをただ具備している他の回路ボード９０（すなわち、マイクロフォン用回路ボード）上では、音響／電気変換機能を正常に遂行することができなくなり、結局のところ、特定の電子機器側回路ボード８０上においてのみ断片的に設置／動作可能であるという決定的な短所を示すことになる（図２及び図４参照）。
もちろん、このように、音響／電気変換マイクロフォン１０、音響／電気変換パッケージ７０が自身に合った特定の電子機器側回路ボード上においてのみ断片的に動作するという厳しい環境の下で、生産者（例えば、音響／電気変換マイクロフォン生産者、音響／電気変換パッケージ生産者、電子機器生産者等）側としては、製品の弾力的な運用において、大きな困難を経験せざるを得ず、結局のところ、自社の製品競争力が大きく低下する被害を避けることができなくなる。
したがって、本発明の目的は、「印刷回路基板の内部に、回路チップと電気的に連結されたロードレジスタをさらに内蔵・設置して、電子機器側回路ボードにロードレジスタが設置されていない環境下においても、当該回路チップ側で印刷回路基板内部のロードレジスタを活用して、一連の動作電源が正常に取得／調節されるように誘導する措置」、「電子機器側回路ボードと接合される印刷回路基板の接合部位に、接地端子、信号出力端子及び電源受取端子をさらに設置するとともに、信号出力端子及び電源受取端子をいずれも印刷回路基板内部のロードレジスタ及び回路チップと電気的に連結させて、電子機器側回路ボードに接地端子及び出力信号受信端子のみがただ具備されている環境下においても（すなわち、電源供給端子が具備されていない環境下においても）、当該ロードレジスタ及び回路チップ側で出力信号受信端子及び信号出力端子を迂回的に活用して、電子機器側から供給される動作電源を正常に取得できるように誘導する措置」等を弾力的に応用、具現し、これを通じて、最終的に完成した製品が、マイクロフォン用回路ボード（すなわち、電源供給端子が具備されていない回路ボード）及びパッケージ用回路ボード（すなわち、ロードレジスタが具備されていない回路ボード）のいずれにおいても安定的なハイブリッド型動作を取ることができるようにすることにより、生産者（例えば、音響／電気変換マイクロフォン生産者、音響／電気変換パッケージ生産者、電子機器生産者等）側にとって、特別な困難なく、自社の製品競争力を大幅に向上させることができるようにガイドするところにある。
本発明の他の目的は、以下の詳細な説明と添付された図面からより明確となるであろう。
前記のような目的を達成するために、本発明においては、カバー容器；前記カバー容器内に固定された状態で収容され、前記カバー容器内へ流入する音響によって振動する機構物；及び、前記カバー容器を支持し、前記機構物の振動による静電容量の変化を電気的に処理する回路チップを具備し、電子機器側回路ボードに実装される印刷回路基板；を含み、前記印刷回路基板の一部には、前記回路チップの駆動のためのロードレジスタが配置され、前記印刷回路基板の他の一部には、電子機器側回路ボードと電気的に連結される接地端子、信号出力端子及び電源受取端子が配置され、前記ロードレジスタは、前記信号出力端子及び電源受取端子と電気的に連結されることを特徴とするハイブリッド音響／電気変換装置を開示する。
また、本発明の他の側面においては、円筒形状のケース；前記ケース内に収容され、前記ケース内へ流入する音響によって振動する機構物；及び、前記ケース内に収容され、前記機構物の振動による静電容量の変化を電気的に処理する回路チップを具備し、電子機器側回路ボードに実装される印刷回路基板；を含み、前記印刷回路基板の一部には、前記回路チップの駆動のためのロードレジスタが配置され、前記印刷回路基板の他の一部には、電子機器側回路ボードと電気的に連結される接地端子、信号出力端子及び電源受取端子が配置され、前記ロードレジスタは、前記信号出力端子及び電源受取端子と電気的に連結されることを特徴とするハイブリッド音響／電気変換装置を開示する。
本発明においては、「印刷回路基板の内部に、回路チップと電気的に連結されたロードレジスタをさらに内蔵・設置して、電子機器側回路ボードにロードレジスタが別途設置されていない環境下においても、当該回路チップ側で印刷回路基板内部のロードレジスタを活用して、一連の動作電源を正常に取得／調節されるように誘導する措置」、「電子機器側回路ボードと接合される印刷回路基板の接合部位に、接地端子、信号出力端子及び電源受取端子をさらに設置するとともに、信号出力端子及び電源受取端子をいずれも印刷回路基板内部のロードレジスタ及び回路チップと電気的に連結させて、電子機器側回路ボードに接地端子及び出力信号受信端子のみがただ具備されている環境下においても（すなわち、電源供給端子が具備されていない環境下においても）、当該ロードレジスタ及び回路チップ側で出力信号受信端子及び信号出力端子を迂回的に活用して、電子機器側から供給される動作電源を正常に取得できるように誘導する措置」等を弾力的に応用、具現するために、本発明の本格的な実施環境下において最終的に完成した製品は、マイクロフォン用回路ボード（すなわち、電源供給端子が具備されていない回路ボード）及びパッケージ用回路ボード（すなわち、ロードレジスタが具備されていない回路ボード）のいずれにおいても安定的なハイブリッド型動作を取ることができるようになり、結局のところ、生産者（例えば、音響／電気変換マイクロフォン生産者、音響／電気変換パッケージ生産者、電子機器生産者等）側にとって、特別な困難なく、自社の製品競争力を大幅に向上させることができるようになる。
以下、添付された図面を参照しつつ、本発明に係るハイブリッド音響／電気変換装置をより詳しく説明すると、次のとおりである。
図５及び図６に示されたところのように、本発明の一の実施に係るハイブリッド音響／電気変換装置、例えば、パッケージタイプのハイブリッド音響／電気変換装置１００は、音響流入口１１１を具備し、角のある形状（例えば、四角形状）を有するカバー容器１１０と、このカバー容器１１０の内部空間に収容され、前記音響流入口１１１を介して入力される音響によって振動する機構物１５０と、前記カバー容器１１０を支持し、「機構物１５０の振動による静電容量の変化を電気的に処理する回路チップ１９１（例えば、ＦＥＴチップ）」、「外部のＲＦノイズを減衰処理するノイズ減衰素子１９２（例えば、キャパシタ素子、インダクタ素子、抵抗素子等）」等を具備する印刷回路基板１９０が、体系的に組み合わされた構成を取ることになる。
この場合、前記回路チップ１９１及びノイズ減衰素子１９２は、電気連結ワイヤ、電気連結パターン等の多様な電気連結手段を通じて相互電気的に連結される構造を取ることになる。
このとき、前記機構物１５０は、図６に示されたところのように、例えば、カバー容器１１０の上部に順次載せられて、カバー容器１１０の内部収容空間に順次搭載される振動板アセンブリ１２０、スペーサ板１２３（Ｓｐａｃｅｒ ｐｌａｔｅ）、絶縁／圧着ベースブロック１３０、誘電体板１４０、導電接触ブロック１６０、絶縁／圧着補助ブロック１７０等が組み合わされた構成を取ることができる（もちろん、これら機構物１５０は、状況に応じて、その種類、配置形態等において柔軟な変形をなすことができる）。
この場合、振動板アセンブリ１２０は、固定板１２２及び振動板１２１が組み合わされた構成を取ることになり、誘電体板１４０は、状況に応じて、例えば、ポリマー材質又はＳｉ材質を弾力的に取ることができることになる。
ここで、前記カバー容器１１０は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）からなり、固定板１２２は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）がプレーティング（Ｐｌａｔｉｎｇ）された銅板（Ｂｒａｓｓ ｐｌａｔｅ）からなり、スペーサ板１２３は、例えば、ＰＥＴフィルム（Ｐｏｌｙｅｔｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ ｆｉｌｍ）、ＰＩフィルム（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｆｉｌｍ）等からなり、振動板１２１は、金又はニッケルがコーティングされたＰＥＴフィルム、金又はニッケルがコーティングされたＰＰＳフィルム（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｓｕｌｆｉｄｅ ｆｉｌｍ）等からなる（もちろん、これら各構成要素の材質、形態等は、状況に応じて、多様な変形をなすことができるのは当然であると言えよう）。
こうした本発明の体制の下において、その後に出荷が完了した音響／電気変換装置１００は、図７及び図９に示されたところのように、電子機器（情報通信機器、音響機器等をはじめとする各種電気／電子機器等）に内蔵された回路ボード９０，８０に表面実装されて、当該回路ボード９０，８０と電気的な連結関係を形成することにより、自身に与えられた音響エネルギー／電気エネルギー変換の役割を正常に遂行することができるようになる。
この場合、電子機器側回路ボード、例えば、マイクロフォン用回路ボード９０には、「音響／電気変換装置１００の接地のための接地端子９１」、「音響／電気変換装置１００側から出力される電気信号の受信のための出力信号受信端子９２」、「音響／電気変換装置１００側へ電源を供給するための電源供給モジュール９３」等がさらに配置され（図７参照）、他の種類の電子機器側回路ボード、例えば、パッケージ用回路ボード８０には、「音響／電気変換装置１００の接地のための接地端子８１」、「音響／電気変換装置１００側から出力される電気信号の受信のための出力信号受信端子８２」、「音響／電気変換装置１００側へ電源を供給するための電源供給端子８３」等がさらに配置される（図９参照）。
もちろん、この状況において、生産者（例えば、音響／電気変換マイクロフォン生産者、音響／電気変換パッケージ生産者、電子機器生産者等）側としては、「最終的に完成した製品１００がマイクロフォン用回路ボード９０（すなわち、電源供給端子が具備されていない回路ボード）（図７参照）及びパッケージ用回路ボード８０（すなわち、ロードレジスタが具備されていない回路ボード）（図９参照）のいずれにおいても安定的な動作を取ることができればどうだろうか」という必要性を感じるようになる。
こうした敏感な状況において、図７及び図９に示されたところのように、本発明においては、「印刷回路基板１９０の一部（例えば、内側表面）に、回路チップ１９１と電気的に連結され、回路チップ１９１の駆動のための供給電源の回路的な処理（例えば、供給電源を回路チップ１９１の出力電圧に合うように調整する処理等）を遂行するロードレジスタ１９３をさらに内蔵・設置する措置」（この場合、ロードレジスタ１９３は、印刷回路基板１９０内に埋込（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ）される構造を取ることもできる）、「印刷回路基板１９０の他の一部（例えば、回路ボード接触面）に音響／電気変換装置１００の接地のための接地端子１９４、音響／電気変換装置１００側電気信号を外部へ出力させるための信号出力端子１９５、電子機器側電源を受け取るための電源受取端子１９６等をさらに設置する措置」を取るとともに、図８及び図１０に示されたところのように、「信号出力端子１９５及び電源受取端子１９６をいずれも印刷回路基板１９０のロードレジスタ１９３と電気的に連結させる措置」を弾力的に取ることになる。
もちろん、こうした措置が取られた状況において、図７に示されたところのように、本発明のハイブリッド音響／電気変換装置１００がマイクロフォン用回路ボード９０（すなわち、電源供給端子が具備されていない回路ボード）に搭載される場合、図８に示されたところのように、ハイブリッド音響／電気変換装置１００は、接地端子１９４を回路ボード側接地端子９１に電気的に連結させるとともに、電源受取端子１９６の代わりにロードレジスタ１９３と電気的に連結されていた信号出力端子１９５を回路ボード９０側の出力信号受信端子９２に電気的に連結させる構造を安定的に取ることができるようになり、結局のところ、本発明のハイブリッド音響／電気変換装置１００側においては、電子機器側回路ボード９０に接地端子９１及び出力信号受信端子９２のみがただ具備されている環境下においても（すなわち、電源供給端子が別途具備されていない環境下においても）、出力信号受信端子９２及び信号出力端子１９５を迂回的に活用して、電子機器側から供給される動作電源を正常に取得することができるようになる。
また、上述した措置が取られた状況において、図９に示されたところのように、本発明のハイブリッド音響／電気変換装置１００がパッケージ用回路ボード８０（すなわち、ロードレジスタが具備されていない回路ボード）に搭載されている場合、図１０に示されたところのように、ハイブリッド音響／電気変換装置１００は、自身の接地端子１９４、信号出力端子１９５及び電源受取端子１９６等を、回路ボード側の接地端子８１、出力信号受信端子８２及び電源供給端子８３等に電気的に連結させつつ、自身に内蔵されたロードレジスタ１９３を活用して電源供給端子８３側から出力される一連の動作電源を正常に取得／調節することができるようになり、結局のところ、本発明のハイブリッド音響／電気変換装置１００側においては、電子機器側回路ボード８０にロードレジスタが別途設置されていない環境下においても、特別な問題点なく、一連の音響／電気変換機能を正常に遂行することができるようになる。
このように、本発明においては、「印刷回路基板１９０の内部に、回路チップ１９１と電気的に連結されたロードレジスタ１９３をさらに内蔵・設置して、電子機器側回路ボード８０にロードレジスタが別途設置されていない環境下においても、当該回路チップ１９１側で印刷回路基板１９０内部のロードレジスタ１９３を活用して、一連の動作電源が正常に取得／調節されるように誘導する措置」、「電子機器側回路ボード８０，９０と接合される印刷回路基板１９０の接合部位に、接地端子１９４、信号出力端子１９５及び電源受取端子１９６をさらに設置するとともに、信号出力端子１９５及び電源受取端子１９６をいずれも印刷回路基板１９０内部のロードレジスタ１９３及び回路チップ１９１と電気的に連結させて、電子機器側回路ボード９０に接地端子９１及び出力信号受信端子９２のみがただ具備されている環境下においても（すなわち、電源供給端子が別途具備されていない環境下においても）、当該ロードレジスタ１９３及び回路チップ１９１側で出力信号受信端子９２及び信号出力端子１９５を迂回的に活用して、電子機器側から供給される動作電源を正常に取得できるように誘導する措置」等を弾力的に応用、具現するために、本発明の本格的な実施環境下において、最終的に完成した製品１００は、マイクロフォン用回路ボード９０（すなわち、電源供給端子が具備されていない回路ボード）及びパッケージ用回路ボード８０（すなわち、ロードレジスタが具備されていない回路ボード）のいずれにおいても安定的なハイブリッド型動作を取ることができるようになり、結局のところ、生産者（例えば、音響／電気変換マイクロフォン生産者、音響／電気変換パッケージ生産者、電子機器生産者等）側としては、特別な困難なく、自社の製品競争力を大幅に向上させることができるようになる。
一方、図７及び図９に示されたところのように、本発明の一の実施に係るパッケージタイプのハイブリッド音響／電気変換装置１００は、印刷回路基板１９０よりも小さいサイズのカバー容器１１０がこの印刷回路基板１９０に載せられて接合・配置される構造を取るために、生産者側としては、カバー容器１１０の外郭枠を容易にカーリングさせることができない困難さを経験することになる（もちろん、後述するところのように、こうした困難は、本発明の独特な構造によって長所として昇華される）。
この状況において、先の図５及び図６に示されたところのように、本発明においては、カバー容器１１０内に、絶縁／圧着ベースブロック１３０及び絶縁／圧着補助ブロック１７０をさらに配置する措置を講ずることになる。
このとき、絶縁／圧着ベースブロック１３０側では、各機構物１５０が結合される局面において、振動板１２１及び固定板１２２、並びに誘電体板１４０の外郭を圧着して包み込んだ状態で、カバー容器１１０内に密着収容される構造を取ることにより、「振動板１２１及び固定板１２２、並びに誘電体板１４０をカバー容器１１０内に固定させる役割」、「振動板１２１及び固定板１２２、並びに誘電体板１４０をカバー容器１１０と電気的に絶縁させる役割」を遂行することになる。
また、絶縁／圧着補助ブロック１７０側では、前記絶縁／圧着ベースブロック１３０がカバー容器１１０内に密着収容された状態において、絶縁／圧着ベースブロック１３０内に密着収容される構造を取ることにより、絶縁／圧着ベースブロック１３０によって包み覆われていれた振動板１２１及び固定板１２２、並びに誘電体板１４０がカバー容器１１０内部に押されて固定可能に支援する役割を遂行することにされる。
結局のところ、上述した絶縁／圧着ベースブロック１３０及び絶縁／圧着補助ブロック１７０による役割遂行の下において、本発明の一の実施に係るパッケージタイプのハイブリッド音響／電気変換装置１００側においては、カバー容器１１０のカーリングがなくとも、各機構物１５０をカバー容器１１０内で安定的に固定させることができるようになる。
このように、本発明の一の実施に係るパッケージタイプのハイブリッド音響／電気変換装置１００側においては、絶縁／圧着ベースブロック１３０及び絶縁／圧着補助ブロック１７０の活用により、カバー容器１１０のカーリング手順を容易に回避することできるため、本発明の具現環境下において、生産者側としては、上述した「装置１００のハイブリッド型使用による長所」以外にも、カバー容器１１０のカーリングに伴う各種問題点、例えば、カーリングストレスに起因する機構物１５０の隙間均衡度破壊の問題、バックチャンバー（すなわち、印刷回路基板１９０の上部に形成される音響通過空間）の均衡度破壊の問題点、誘電体板１４０がカーリング手順に起因したストレスによって変形／破損する問題点、各均衡度の破壊／カーリングのミスに起因する音響の外部漏れの問題点等を容易に回避できるという長所を効果的に獲得することができるようになる。
このとき、図５及び図６に示されたところのように、絶縁／圧着補助ブロック１７０及び絶縁／圧着ベースブロック１３０の間には、例えば、四角リング形状を有する本体１６２、及び、この本体１６２と一体に接続され、一定の高さに突出形成されたピン１６１が体系的に組み合わされた導電接触ブロック１６０がさらに配置される（もちろん、上述したピン１６１の形状、数等は、状況に応じて、多様な変形をなすことができる）。
この場合、導電接触ブロック１６０側では、各機構物１５０が結合される局面において、自身のピン１６１を絶縁／圧着補助ブロック１７０の本体１７１外壁及び絶縁／圧着ベースブロック１３０の本体１３１内壁に挿入させた状態で、ピン１６１及び本体１６２を誘電体板１４０及び印刷回路基板１９０にそれぞれ接触させて、当該誘電体板１４０及び印刷回路基板１９０を電気的に連結させる役割を遂行することになる。
ここで、絶縁／圧着補助ブロック本体１７１の外壁には、導電接触ブロック１６０側のピン１６１の挿入をガイドするための第１ピンガイド溝１７２がさらに配置され、また、絶縁／圧着ベースブロック本体１３１の内壁にも、導電接触ブロック１６０側のピン１６１の挿入をガイドするための第２ピンガイド溝１３２がさらに配置される（図５及び図６参照）。
もちろん、こうした導電接触ブロック１６０の役割遂行の下において、カバー容器１１０の音響流入口１１１を通過した外部音響により、振動板１２１及び誘電体板１４０間の間隙（参考として、こうした間隙は、スペーサ板１２３の役割遂行により形成される）が変化するようになり、この間隙の変化によって一連の電流信号の変化が発生するようになると、当該電流信号の変移は、導電接触ブロック１６０を媒介として印刷回路基板１９０の回路チップ１９１側へ迅速に伝達できるようになり、結局のところ、音響／電気変換装置１００側においては、誘電体板１４０及び印刷回路基板１９０間に絶縁／圧着補助ブロック１７０がさらに配置された状況下においても、特別な困難なく、自身に与えられた音響／電気変換の役割を正常に遂行することができるようになる。
一方、図１１及び図１２に示されたところのように、本発明の他の実施に係るハイブリッド音響／電気変換装置、例えば、マイクロフォンタイプのハイブリッド音響／電気変換装置２００は、音響流入口２１１を具備し、円筒形状を有するケース２１０と、このケース２１０の内部空間に収容され、前記音響流入口２１１を介して入力される音響によって振動する機構物２５０と、ケース２１０の内部空間に収容され、「機構物２５０の振動による静電容量の変化を電気的に処理する回路チップ２９１（例えば、ＦＥＴチップ）」、「外部のＲＦノイズを減衰処理するノイズ減衰素子２９２（例えば、キャパシタ素子、インダクタ素子、抵抗素子等）」等を具備する印刷回路基板２９０が、体系的に組み合わされた構成を取ることになる。
この場合、ケース２１０の外郭枠２１２は、一連のカーリング手順を通じ、収容空間方向に曲げてケース２１０内部の機構物２５０を外部から密封させる構造を強固に形成するようになり、前記回路チップ２９１及びノイズ減衰素子２９２は、電気連結ワイヤ、電気連結パターン等の多様な電気連結手段を通じて相互電気的に連結された構造を取ることになる。
このとき、前記機構物２５０は、図１２に示されたところのように、例えば、ケース２１０の上部に順次載せられて、ケース２１０の内部収容空間に順次搭載される振動板アセンブリ２２０、スペーサリング２２３（Ｓｐａｃｅｒ ｒｉｎｇ）、絶縁ベースリング２３０、誘電体板２４０、導電ベースリング２７０等が組み合わされた構成を取ることができる（もちろん、これら機構物２５０は、状況に応じて、その種類、配置形態等において柔軟な変形をなすことができる）。この場合、振動板アセンブリ２２０は、ポーラーリング２２２及び振動板２２１が組み合わされた構成を取ることになり、誘電体板２４０は、状況に応じて、例えば、ポリマー材質又はＳｉ材質を弾力的に取ることができることになる。
ここで、前記ケース２１０は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）からなり、ポーラーリング２２２は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）がプレーティング（Ｐｌａｔｉｎｇ）された銅板（Ｂｒａｓｓ ｐｌａｔｅ）からなり、スペーサリング２２３は、例えば、ＰＥＴフィルム（Ｐｏｌｙｅｔｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ ｆｉｌｍ）、ＰＩフィルム（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｆｉｌｍ）等からなり、振動板２２１は、「金又はニッケルがコーティングされたＰＥＴフィルム」、「金又はニッケルがコーティングされたＰＰＳフィルム（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｓｕｌｆｉｄｅ ｆｉｌｍ）」等からなる（もちろん、これら各構成要素の材質、形態等は、状況に応じて、多様な変形をなすことができるのは当然であると言えよう）。
このとき、前記導電ベースリング２７０は、各機構物２５０が結合される状況において、誘電体板２４０及び印刷回路基板２９０を電気的に連結させることにより、振動板アセンブリ２２０の振動板２２１及び誘電体板２４０間の間隙（参考として、こうした間隙は、スペーサリング２２３の役割遂行により形成される）の変化によって電流信号の変化が発生すると、当該電流信号の変移が印刷回路基板２９０の回路チップ２９１側へ伝達されるようにガイドする役割を遂行することになる。
また、絶縁ベースリング２３０は、各機構物２５０が結合される状況において、導電ベースリング２７０及び誘電体板２４０の縁部をカバーすることにより、当該導電ベースリング２７０及び誘電体板２４０がカバー容器２１０の内壁と電気的に接触されることを遮断させる役割を遂行することになる。この場合、前記絶縁ベースリング２３０は、状況に応じて、ケース２１０の内側壁にコーティングされた絶縁フィルム（膜）により代替することもできる。
こうした本発明の体制の下において、その後に出荷が完了した音響／電気変換装置２００は、図１３及び図１５に示されたところのように、電子機器（情報通信機器、音響機器等をはじめとする各種電気／電子機器等）に内蔵された回路ボード９０，８０に表面実装されて、当該回路ボード９０，８０と電気的な連結関係を形成することにより、自身に与えられた音響エネルギー／電気エネルギー変換の役割を正常に遂行することができるようになる。
この場合にも、電子機器側回路ボード、例えば、マイクロフォン用回路ボード９０には、「音響／電気変換装置２００の接地のための接地端子９１」、「音響／電気変換装置２００側から出力される電気信号の受信のための出力信号受信端子９２」、「音響／電気変換装置２００側へ電源を供給するための電源供給モジュール９３」等がさらに配置され（図１３参照）、他の種類の電子機器側回路ボード、例えば、パッケージ用回路ボード８０には、「音響／電気変換装置２００の接地のための接地端子８１」、「音響／電気変換装置２００側から出力される電気信号の受信のための出力信号受信端子８２」、「音響／電気変換装置２００側へ電源を供給するための電源供給端子８３」等がさらに配置される（図１５参照）。
もちろん、この状況において、生産者（例えば、音響／電気変換マイクロフォン生産者、音響／電気変換パッケージ生産者、電子機器生産者等）側としては、「最終的に完成した製品２００がマイクロフォン用回路ボード９０（すなわち、電源供給端子が具備されていない回路ボード）（図１３参照）及びパッケージ用回路ボード８０（すなわち、ロードレジスタが具備されていない回路ボード）（図１５参照）のいずれにおいても安定的な動作を取ることができればどうだろうか」という必要性を感じるようになる。
こうした敏感な状況において、図１３及び図１５に示されたところのように、本発明の他の実施においては、「印刷回路基板２９０の一部（例えば、内側表面）に、回路チップ２９１と電気的に連結され、回路チップ２９１の駆動のための供給電源の回路的な処理（例えば、供給電源を回路チップ２９１の出力電圧に合うように調整する処理等）を遂行するロードレジスタ２９３をさらに内蔵・設置する措置」（この場合にも、ロードレジスタ２９３は、印刷回路基板２９０内に埋込（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ）される構造を取ることもできる）、「印刷回路基板２９０の他の一部（例えば、回路ボード接触面）に音響／電気変換装置２００の接地のための接地端子２９４、音響／電気変換装置２００側電気信号を外部へ出力させるための信号出力端子２９５、電子機器側電源を受け取るための電源受取端子２９６等をさらに設置する措置」を取るとともに、図１４及び図１６に示されたところのように、「信号出力端子２９５及び電源受取端子２９６をいずれも印刷回路基板２９０のロードレジスタ２９３と電気的に連結させる措置」を弾力的に取ることになる。
もちろん、こうした措置が取られた状況において、図１３に示されたところのように、本発明の他の実施に係るハイブリッド音響／電気変換装置２００がマイクロフォン用回路ボード９０（すなわち、電源供給端子が具備されていない回路ボード）に搭載される場合、図１４に示されたところのように、ハイブリッド音響／電気変換装置２００は、接地端子２９４を回路ボード側接地端子９１に電気的に連結させるとともに、電源受取端子２９６の代わりにロードレジスタ２９３と電気的に連結されていた信号出力端子２９５を回路ボード９０側の出力信号受信端子９２に電気的に連結させる構造を安定的に取ることができるようになり、結局のところ、本発明のハイブリッド音響／電気変換装置２００側においては、電子機器側回路ボード９０に接地端子９１及び出力信号受信端子９２のみがただ具備されている環境下においても（すなわち、電源供給端子が別途具備されていない環境下においても）、出力信号受信端子９２及び信号出力端子２９５を迂回的に活用して、電子機器側から供給される動作電源を正常に取得することができるようになる。
また、上述した措置が取られた状況において、図１５に示されたところのように、本発明のハイブリッド音響／電気変換装置２００がパッケージ用回路ボード８０（すなわち、ロードレジスタが具備されていない回路ボード）に搭載されている場合、図１６に示されたところのように、ハイブリッド音響／電気変換装置２００は、自身の接地端子２９４、信号出力端子２９５及び電源受取端子２９６等を、回路ボード側の接地端子８１、出力信号受信端子８２及び電源供給端子８３等に電気的に連結させつつ、自身に内蔵されたロードレジスタ２９３を活用して電源供給端子８３側から出力される一連の動作電源を正常に取得／調節することができるようになり、結局のところ、本発明の他の実施に係るハイブリッド音響／電気変換装置２００側においては、電子機器側回路ボード８０にロードレジスタが別途設置されていない環境下においても、特別な問題点なく、一連の音響／電気変換機能を正常に遂行することができるようになる。
このように、上記場合と同様、本発明の他の実施においても、「印刷回路基板２９０の内部に、回路チップ２９１と電気的に連結されたロードレジスタ２９３をさらに内蔵・設置して、電子機器側回路ボード８０にロードレジスタが別途設置されていない環境下においても、当該回路チップ２９１側で印刷回路基板２９０内部のロードレジスタ２９３を活用して、一連の動作電源を正常に取得／調節されるように誘導する措置」、「電子機器側回路ボード８０，９０と接合される印刷回路基板２９０の接合部位に、接地端子２９４、信号出力端子２９５及び電源受取端子２９６をさらに設置するとともに、信号出力端子２９５及び電源受取端子２９６をいずれも印刷回路基板２９０内部のロードレジスタ２９３及び回路チップ２９１と電気的に連結させて、電子機器側回路ボード９０に接地端子９１及び出力信号受信端子９２のみがただ具備されている環境下においても（すなわち、電源供給端子が別途具備されていない環境下においても）、当該ロードレジスタ２９３及び回路チップ２９１側で出力信号受信端子９２及び信号出力端子２９５を迂回的に活用して、電子機器側から供給される動作電源を正常に取得できるように誘導する措置」等を弾力的に応用、具現するために、本発明の他の実施環境下においても、最終的に完成した製品２００は、マイクロフォン用回路ボード９０（すなわち、電源供給端子が具備されていない回路ボード）及びパッケージ用回路ボード８０（すなわち、ロードレジスタが具備されていない回路ボード）のいずれにおいても安定的なハイブリッド型動作を取ることができるようになり、結局のところ、生産者（例えば、音響／電気変換マイクロフォン生産者、音響／電気変換パッケージ生産者、電子機器生産者等）側としては、特別な困難なく、自社の製品競争力を大幅に向上させることができるようになる。
上述した本発明は、音響／電気変換装置を必要とする多様な類型の電子／電気装置において全般的に有用な効果を示す。
そして、上記のとおり、本発明の特定の実施例が説明され、図示されたが、本発明は、当業者によって多様に変形され、実施される可能性があることは自明のことである。そのように変形された実施例は、本発明の技術的思想や観点から個別的に理解されてはならず、そのように変形された実施例は、本発明の明細書に添付された特許請求の範囲に属すると言うべきであろう。
８０：パッケージ用回路ボード
８１：接地端子
８２：出力信号受信端子
８３：電源供給端子
９０：マイクロフォン用回路ボード
９１：接地端子
９２：出力信号受信端子
１００：パッケージタイプのハイブリッド音響／電気変換装置
１１０：カバー容器
１１１：音響流入口
１２０：振動板アセンブリ
１２１：振動板
１２２：固定板
１２３：スペーサ板
１３０：絶縁／圧着ベースブロック
１３１：絶縁／圧着ベースブロックの本体
１３２：第２ピンガイド溝
１４０：誘電体板
１５０：機構物
１６０：導電接触ブロック
１６１：導電接触ブロックのピン
１６２：導電接触ブロックの本体
１７０：絶縁／圧着補助ブロック
１７１：絶縁／圧着補助ブロックの本体
１７２：第１ピンガイド溝
１９０：印刷回路基板
１９１：回路チップ
１９２：ノイズ減衰素子
１９３：ロードレジスタ
１９４：接地端子
１９５：信号出力端子
１９６：電源受取端子
２００：マイクロフォンタイプのハイブリッド音響／電気変換装置
２１０：ケース
２１１：音響流入口
２１２：ケース外郭枠
２２０：振動板アセンブリ
２２１：振動板
２２２：ポーラーリング
２２３：スペーサリング
２３０：絶縁ベースリング
２４０：誘電体板
２５０：機構物
２７０：導電ベースリング
２９０：印刷回路基板
２９１：回路チップ
２９２：ノイズ減衰素子
２９３：ロードレジスタ
２９４：接地端子
２９５：信号出力端子
２９６：電源受取端子
８１：接地端子
８２：出力信号受信端子
８３：電源供給端子
９０：マイクロフォン用回路ボード
９１：接地端子
９２：出力信号受信端子
１００：パッケージタイプのハイブリッド音響／電気変換装置
１１０：カバー容器
１１１：音響流入口
１２０：振動板アセンブリ
１２１：振動板
１２２：固定板
１２３：スペーサ板
１３０：絶縁／圧着ベースブロック
１３１：絶縁／圧着ベースブロックの本体
１３２：第２ピンガイド溝
１４０：誘電体板
１５０：機構物
１６０：導電接触ブロック
１６１：導電接触ブロックのピン
１６２：導電接触ブロックの本体
１７０：絶縁／圧着補助ブロック
１７１：絶縁／圧着補助ブロックの本体
１７２：第１ピンガイド溝
１９０：印刷回路基板
１９１：回路チップ
１９２：ノイズ減衰素子
１９３：ロードレジスタ
１９４：接地端子
１９５：信号出力端子
１９６：電源受取端子
２００：マイクロフォンタイプのハイブリッド音響／電気変換装置
２１０：ケース
２１１：音響流入口
２１２：ケース外郭枠
２２０：振動板アセンブリ
２２１：振動板
２２２：ポーラーリング
２２３：スペーサリング
２３０：絶縁ベースリング
２４０：誘電体板
２５０：機構物
２７０：導電ベースリング
２９０：印刷回路基板
２９１：回路チップ
２９２：ノイズ減衰素子
２９３：ロードレジスタ
２９４：接地端子
２９５：信号出力端子
２９６：電源受取端子
Claims (5)
- カバー容器と、
前記カバー容器内に固定された状態で収容され、前記カバー容器内へ流入する音響によって振動する機構物と、
前記カバー容器を支持し、前記機構物の振動による静電容量の変化を電気的に処理する回路チップを具備し、電子機器側回路ボードに実装される印刷回路基板と、
を含み、
前記印刷回路基板の一部には、前記回路チップの駆動のためのロードレジスタが配置され、前記印刷回路基板の他の一部には、電子機器側回路ボードと電気的に連結される接地端子、信号出力端子及び電源受取端子が配置され、前記ロードレジスタは、前記信号出力端子及び電源受取端子と電気的に連結されることを特徴とする、ハイブリッド音響／電気変換装置。 - 前記機構物は、
前記カバー容器内に収容され、前記カバー容器を介して入力される音波によって振動する振動板と、
前記振動板を固定する固定板と、
前記固定板を支持し、前記振動板との間隙を保持する誘電体板と、
前記振動板及び固定板、並びに誘電体板の外郭を圧着して包み込んだ状態で、前記カバー容器内に密着収容され、前記振動板及び固定板、並びに誘電体板を前記カバー容器内に固定させるとともに、前記振動板及び固定板、並びに誘電体板を前記カバー容器と電気的に絶縁させる絶縁／圧着ベースブロックと、
前記絶縁／圧着ベースブロックが前記カバー容器に密着収容された状態において、前記絶縁／圧着ベースブロック内に密着収容され、前記振動板及び固定板、並びに誘電体板を前記カバー容器内部へ押して固定させる絶縁／圧着補助ブロックと、
を含み、
前記絶縁／圧着補助ブロック及び絶縁／圧着ベースブロックの間には、本体及びピンからなり、前記ピンを前記絶縁／圧着補助ブロックの外壁及び絶縁／圧着ベースブロックの内壁に挿入させて、前記誘電体板及び印刷回路基板を電気的に連結する導電接触ブロックがさらに配置されることを特徴とする、請求項１記載のハイブリッド音響／電気変換装置。 - 前記絶縁／圧着補助ブロックの外壁には、導電接触ブロック側ピンの挿入をガイドするための第１ピンガイド溝がさらに配置されることを特徴とする、請求項２記載のハイブリッド音響／電気変換装置。
- 前記絶縁／圧着ベースブロックの内壁には、導電接触ブロック側ピンの挿入をガイドするための第２ピンガイド溝がさらに配置されることを特徴とする、請求項２記載のハイブリッド音響／電気変換装置。
- 円筒形状のケースと、
前記ケース内に収容され、前記ケース内へ流入する音響によって振動する機構物と、
前記ケース内に収容され、前記機構物の振動による静電容量の変化を電気的に処理する回路チップを具備し、電子機器側回路ボードに実装される印刷回路基板と、
を含み、
前記印刷回路基板の一部には、前記回路チップの駆動のためのロードレジスタが配置され、前記印刷回路基板の他の一部には、電子機器側回路ボードと電気的に連結される接地端子、信号出力端子及び電源受取端子が配置され、前記ロードレジスタは、前記信号出力端子及び電源受取端子と電気的に連結されていること、を特徴とするハイブリッド音響／電気変換装置。
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