JP2013017226A - 防水通音膜を用いた通音部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】防水通音膜を用いた通音部材の通音性を改善する。
【解決手段】通音部材１８は、音の通過を許容し、液体の通過を遮断する防水通音膜１と、音を通過させるための開口部８ｐを有し、その開口部８ｐが防水通音膜１によって塞がれている本体部８とを備えている。防水通音膜１は、たるんだ状態で本体部８に固定されている。防水通音膜１には、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜や超高分子量ポリエチレン多孔質膜を好適に使用できる。
【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、防水通音膜を用いた通音部材の製造方法に関する。

携帯電話、ノートパソコン、電子手帳、デジタルカメラといった電気製品は、しばしば屋外で使用されるため、防水機能を持っていることが望ましい。防水機能を付与することが困難な部分は、スピーカやブザーのような発音部であったり、マイクのような受音部であったりする。

例えば、携帯電話の筐体には、マイクやスピーカに対応する位置に開口部が設けられている。筐体に設けられた開口部を通音部材で塞ぐことにより、通音性と防水性の両立を図ることができる。通音部材は、気体は通過させるが液体は遮断する防水通音膜が用いられた部材でありうる。防水通音膜の例として、下記特許文献１，２に記載されているように、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質膜や超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）多孔質膜がある。

ＰＴＦＥ多孔質膜やＵＨＭＷＰＥ多孔質膜の防水性は、それらの平均孔径を小さくすることに伴って向上することが知られている。ただし、平均孔径を小さくすると面密度が大きくなり、通音性が低下する。つまり、通音性と防水性とは、トレードオフの関係にある。そのため、通音性を低下させずに防水性を高めることは容易ではない。

特許第２８１５６１８号公報 特開２００４−８３８１１号公報

ところで、一般的な電気機械の防水性に関する規格として、ＪＩＳ Ｃ ０９２０に「電気機械器具の防水試験および固体物の侵入に対する保護等級」が定められている。本規格では、電気機械器具の防水の種類を保護等級０〜８の９段階で示している。保護等級７（防浸形）は、水深１ｍに３０分間浸漬して機器の内部に浸水の形跡がない性能を有することを示す。保護等級６（耐水形）までは水中に没することを想定していないため、製品を誤って水中に落とした場合でも故障しないようにするためには、保護等級７に相当する防水性が必要となる。

通音部材を用いた製品において、このような高度な防水性の実現を試みると、音が聞こえにくくなる、音質が劣化する（音響特性の悪化）、デフォルトの音量を大きく設定する必要があるので消費電力の面で不利である、といった問題が不可避的に生ずる。こうした問題は、高い防水機能を持った製品が普及しにくい原因の一つになっている。

上記のような事情に鑑み、本発明は、高い防水性を維持しつつ、防水通音膜を用いた通音部材の通音性を改善することを目的とする。

すなわち、本発明は、
音の通過を許容し、液体の通過を遮断する防水通音膜と、
音を通過させるための開口部を有し、その開口部が防水通音膜によって塞がれている本体部とを備え、
防水通音膜が、たるんだ状態で本体部に固定されている、通音部材を提供する。

他の側面において、本発明は、
音の通過を許容し、液体の通過を遮断する防水通音膜と、
音を通過させるための開口部を有し、その開口部が防水通音膜によって塞がれている本体部とを備え、
防水通音膜は、少なくとも一部が防水通音膜と本体部との境界面を含む基準平面から離れて位置するように変形が施されている、通音部材を提供する。

さらなる他の側面において、本発明は、
音の通過を許容し、液体の通過を遮断する防水通音膜と、
音を通過させるための開口部を有し、その開口部が防水通音膜によって塞がれている本体部とを備えた通音部材の製造方法であって、
防水通音膜を本体部の開口部に適合する所定形状に切断する工程と、
切断した防水通音膜を本体部に固定する工程と、
防水通音膜を本体部に固定したときに、防水通音膜の少なくとも一部が防水通音膜と本体部との境界面を含む基準平面から離れて位置するように、本体部への固定前に防水通音膜を予め変形させる工程と、
を含む、通音部材の製造方法を提供する。
各工程は順不同で行われてもよいし、複数の工程が同時に行われてもよいことを断っておく。

本発明者らは、防水通音膜の通音性について、鋭意検討を重ねた。その結果、防水通音膜の通音性は、防水通音膜の物性だけでなく、対象物（本体部）への固定形態、特にたるみの有無に影響されることが判明した。防水通音膜を音が通過するメカニズムには、音が防水通音膜の細孔を通過するメカニズムと、音が防水通音膜を振動させて伝搬するメカニズムとの２種類が関与している。防水性の高い防水通音膜の場合、細孔が非常に小さいため、防水通音膜が振動して音が伝搬するメカニズムが支配的となる。このことは、通音性と面密度とに相関が見られることからも明らかである。防水通音膜の振動が音の通過に主に寄与している場合、通音性の優劣には、防水通音膜の物性だけでなく、防水通音膜が対象物にどのような状態で固定されているかが鍵を握る。

通常、防水通音膜は、ほとんどたるみを持たないように対象物に固定される。防水通音膜がたるまずに張力が掛かっていると、防水通音膜の表面で共振が発生し、特に高周波での音の歪みが大きくなる。音の歪みはエネルギーの損失を増大させるため、通音性は悪くなる。これに対し、防水通音膜が適度にたるんだ状態で対象物に固定されていると、上記のような現象が生じにくくなるので、音のエネルギーの損失を抑えることができ、優れた通音性が発揮されうる。したがって、本発明によれば、高い防水性を維持しつつ、防水通音膜を用いた通音部材の通音性を改善することが可能となる。

また、本発明の製造方法においては、防水通音膜の少なくとも一部が防水通音膜と本体部との境界面を含む基準平面から離れて位置するように、本体部への固定前に防水通音膜を予め変形させる。したがって、防水通音膜がたるんだ状態で本体部に固定されている通音部材を能率的に製造することが可能となる。また、防水通音膜を本体部に固定する工程などの他の工程に影響が及ばず、たるみを持たせたことによって防水性が低下する可能性もほとんどない。

本実施形態の通音部材が取り付けられた携帯電話の正面図 図１Ａの部分拡大断面図 防水通音膜の固定形態の他の例を示す拡大断面図 防水通音膜の斜視図 防水通音膜の他の例を示す斜視図 同じく防水通音膜の他の例を示す斜視図 たるみを定量化する方法の説明図 挿入損失の測定方法の説明図 通音部材の製造工程説明図 図５Ａに続く製造工程説明図 ２枚のセパレータの間に保持された防水通音膜の断面図 図６Ａの平面図 セパレータおよび防水通音膜の別の形状を示す平面図 セパレータおよび防水通音膜のさらに別の形状を示す平面図 セパレータおよび防水通音膜のさらに別の形状を示す平面図

以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。図１Ａは、本実施形態の通音部材が適用された携帯電話の正面図である。図１Ｂは、図１Ａの部分拡大断面図であり、防水通音膜の形態を誇張して示している。

図１Ａに示すように、携帯電話５の筐体４には、マイクやスピーカに対応する位置に開口部６，７が設けられている。筐体４の開口部６，７には、それぞれ、内側から、通音部材１８が取り付けられている。筐体４の内部への水や埃などの異物の侵入を防止できれば、筐体４への通音部材１８の取付方法は特に限定されず、例えば、溶着によって取り付けられていてもよいし、接着剤を用いて取り付けられていてもよい。

図１Ｂに示すように、通音部材１８は、防水通音膜１と、音を通過させるための開口部８ｐを有する本体部８とを備えている。防水通音膜１は、音の通過を許容する一方、液体の通過を遮断して筐体４の内部への水や埃の侵入を防ぐ。本体部８の開口部８ｐの径は、筐体４の開口部６，７の径とほぼ同じ大きさである。本体部８は、例えば筐体４と同じ材料によって構成された枠状の部材である。

なお、防水通音膜１が筐体４の開口部６，７に直接取り付けられていてもよい。この場合、防水通音膜１が取り付けられた筐体４の一部が本発明の通音部材を構成する。

図１Ｂに示すように、防水通音膜１は、厚さ方向にたるんだ状態で本体部８に固定されている。言い換えれば、防水通音膜１が、防水通音膜１と本体部８との接合面を含む基準平面８ｅから離れて位置している。防水通音膜１に適切なたるみを持たせることにより、たるみを持たないように固定する場合に比べ、通音性を向上させることができる。なお、基準平面８ｅは、本体部８に設けられた開口部８ｐの環状の開口端を含む平面と同義である。また、本実施形態では、筐体４の内部に向かって凸となる向きで防水通音膜１がたるんでいるが、外部に向かって凸となるようにたるんでいてもよい。

図１Ｂに示すような単純な湾曲形を常に呈するように、防水通音膜１がたるんでいるとは限らない。例えば、図１Ｃに示すように、防水通音膜１は、基準平面８ｅを境にして、一方側（上側）に位置する部分と、他方側（下側）に位置する部分とを有するようにたるんでいてもよい。言い換えれば、基準平面８ｅに直交する断面において表面が波打ち形状を呈するように、防水通音膜１がたるんでいてもよい。別の側面において、防水通音膜１に僅かにシワが寄っていると捉えることもできる。このように、防水通音膜１の少なくとも一部が基準平面８ｅから離れて位置している場合に、通音性の改善効果を得ることができる。

防水通音膜１は、厚さ方向および面内方向の両方向に通気性を有しているものであればよく、構造や材料は特に限定されない。ＰＴＦＥ多孔質膜やＵＨＭＷＰＥ多孔質膜のような樹脂多孔質膜は、小面積で十分な通気性が確保でき、筐体４の内部への異物の侵入を阻止する機能も高いので、防水通音膜１に好適である。ＰＴＦＥ多孔質膜は、ＰＴＦＥフィルムを一軸延伸または二軸延伸することによって作製できる。ＵＨＭＷＰＥ多孔質膜は、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を原料とし、焼結、キャスティング、押出および延伸（乾式または湿式）の各工程を行うことにより作製できる。ＵＨＭＷＰＥの平均分子量は、例えば１００万程度である。

さらに、以下の理由により、多孔質膜は防水通音膜１に特に好適である。一般に、通音膜と呼ばれている材料には、多孔質のものと無孔のものとがある。例えばポリエチレンテレフタラートやポリイミドでできた無孔膜の場合、その固有振動数に応じて特異的に伝送損失が大きい周波数域、小さい周波数域が発生することがあり、原音を忠実に伝達しにくい傾向がある。これに対し、多孔質膜の場合、音の一部は細孔を通過するため、無孔膜に比べて特異的に伝送損失が大きい周波数域や小さい周波数域が発生しにくく、原音を忠実に伝達しやすい傾向がある。多孔質膜のこうした特性と、防水通音膜１がたるみを有することによる効果とが相俟って、優れた通音性および音響特性を得ることが可能となる。

防水通音膜１の形状は、図２Ａに示すように、円形であってもよいし、方形などの他の形状であってもよい。本体部８の形状も同様である。また、防水通音膜１には、防水性を高めるために、含フッ素ポリマーなどの撥水剤を用いて撥水処理を行ってもよい。

また、防水通音膜は、補強材で補強されていてもよい。具体的には、図２Ｂに示すように、樹脂多孔質膜１と、樹脂多孔質膜１に一体化された補強材２とを含む防水通音膜１ｂを採用できる。補強材２は、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、アラミド樹脂のような樹脂材料によって構成されているとよい。補強材２の形態は、織布、不織布、メッシュ、ネット、スポンジ、フォームまたは多孔体でありうる。

補強材２の形状は、図２Ｂに示すように、樹脂多孔質膜１と同一であってもよいし、異なっていてもよい。例えば、図２Ｃに示す防水通音膜１ｃのように、環状の補強材３が円板状の樹脂多孔質膜１に一体化されていてもよい。このような補強材２，３は、樹脂多孔質膜１の片面のみに設けられていてもよいし、両面に設けられていてもよい。

次に、防水通音膜１の厚さは、強度および本体部８への固定のしやすさを考慮して、２μｍ〜１ｍｍの範囲で調整することができる。防水通音膜１の通気度は、ＪＩＳ Ｐ ８１１７に規定されたガーレー試験機法により得られるガーレー値にて０．１〜５００秒／１００ｍｌの範囲にあるとよい。

防水通音膜１（樹脂多孔質膜１）の平均孔径は、延伸倍率の調整などにより、適正な耐水圧が得られるように制御される。防水保護等級７を達成でき、深さ１ｍの水中に相当する９．８ｋＰａの耐水圧が達成できるように、防水通音膜１の平均孔径を制御するとよい。厚さなどの他の条件にもよるが、バブルポイント法によって測定される平均孔径が０．０５〜１．０μｍの範囲内にあると、十分な耐水圧を得やすくなる。バブルポイント法とは、液体を膜に染みこませ、空気加圧を行い、液体が細孔から押し出される圧力から孔径を求める測定方法である。また、防水通音膜１の耐水圧は、通音性を大きく損なわない範囲で大きければ大きいほどよい。例えば、耐水圧が１００ｋＰａ以上あると防水保護等級７を余裕をもって達成できるようになるので理想的である。

防水通音膜１の面密度は、良好な通音性を得ることができるように制御される。具体的には、可聴域での通音性を良好に保つために、防水通音膜１の挿入損失が２ｄＢＡ以下であるとよい。面密度が３０ｇ／ｍ²以下であると、このような挿入損失を実現しやすくなる。一方、十分な強度と加工性を確保する観点から、防水通音膜１の面密度の下限値は、例えば２ｇ／ｍ²であるとよい。補強材２，３を有する防水通音膜１ｂ，１ｃの場合には、補強材２，３を含めた全体の面密度が上記範囲内であるとよい。

防水通音膜１にたるみを付与する方法は特に限定されない。本体部８への固定前に防水通音膜１を予め変形させる工程を実施すると、本体部８に固定後の防水通音膜１に容易にたるみを付与することができる。さらに、以下に紹介する方法によれば、防水通音膜１を本体部８の開口部８ｐに適合する所定形状に切断する工程と、防水通音膜１を変形させる工程とを同時に行うことができる。この方法を実施するために、図５Ａのような構成の打ち抜き型（トムソン型）を使用することができる。

図５Ａに示すように、打ち抜き型１６は、ベース１０、刃物１２および定盤１４を備えている。ベース１０には、溝が設けられている。刃物１２は、ベース１０の溝と同じ形状に曲げられ、溝に嵌め込まれている。定盤１４は、防水通音膜１を載せるための表面１４ｐを有する。ベース１０に固定された刃物１２は、定盤１４と向かい合う位置に配置されている。ベース１０と定盤１４とは、アクチュエータによって駆動される。これにより、刃物１２と定盤１４とが接近および離間し、定盤１４上に準備された防水通音膜１が刃物１２によって所定形状に切断される。

通常の定盤は凹凸のない平らな表面を有しているが、本実施形態では、定盤１４の表面１４ｐが適切な高さｈの膨らみを有している。定盤１４に準備された防水通音膜１に刃物１２が接触して切断が行なわれるとき、定盤１４の表面１４ｐの膨らみが防水通音膜１を押し上げることによって、定盤１４の表面１４ｐの膨らみが防水通音膜１に転写される。

このように、変形を施すための金型と切断を行うための金型とを共通化することにより、防水通音膜１を切断する工程と防水通音膜１を変形させる工程とを同時進行させることができる。実質的に、工程数が１つ減るので、生産性が向上する。もちろん、防水通音膜１を切断する工程と、防水通音膜１を変形させる工程とを別々かつ順不同で行ってもよい。

上記のような方法により、予め変形が施された防水通音膜１を準備する。その後、図５Ｂに示すように、本体部８に防水通音膜１を固定する工程を実施する。このようにすれば、本体部８への固定後、防水通音膜１がたるんだ状態となる。防水通音膜１を本体部８に固定する方法として、両面テープを用いた貼付、熱溶着、高周波溶着、超音波溶着などの方法を採用するとよい。なお、防水通音膜１と本体部８との間に接着剤層のような他の層が介在する場合、そのような他の層と防水通音膜１との境界面を含む平面を、基準平面８ｅとして採用すればよい。

防水通音膜１は、その表裏に両面テープを両面に貼り付けることによって形成されたアセンブリの形で提供されるものであってもよい。図６Ａに示すように、アセンブリ４０は、防水通音膜１と、防水通音膜１の表裏に貼り付けられた２つの両面テープ３１とを有する。両面テープ３１は、平面視でリングまたは枠の形状を有する。両面テープ３１の開口部３１ｈに防水通音膜１が露出している。両面テープ３１と貼り合わされた防水通音膜１には、図５Ａを参照して説明した方法により、予めたるみが付与されている。アセンブリ４０の一方の面に台紙セパレータ３４が設けられ、他方の面にタブ付きセパレータ３２が設けられている。アセンブリ４０が２枚のセパレータ３２，３４の間に保持されているので、防水通音膜１を確実に保護できるとともに、筐体や支持体等の対象物への取り付け作業が容易化する。

セパレータ３２は、アセンブリ４０とともに台紙セパレータ３４から剥離されうる。図６Ｂの平面図に示すように、セパレータ３２のタブ３２ｔは、アセンブリ４０の外縁から外向きに突出するように形成されている。セパレータ３２のタブ３２ｔの部分を掴んだまま、アセンブリ４０を対象物に貼り付けることができる。そして、タブ３２ｔを引き上げることにより、アセンブリ４０からセパレータ３２を容易に剥離できる。このように、防水通音膜１に直接触れることなく、防水通音膜１を対象物に取り付けることができるので、作業時に防水通音膜１にダメージが及びにくい。また、対象物にキズを付けたりする可能性も低減できる。

セパレータ３２，３４は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラートなどの樹脂でできていてもよいし、紙でできていてもよい。また、台紙セパレータ３４には、アセンブリ４０を載せる部分にエンボス加工が施されていてもよい。また、台紙セパレータ３４と両面テープ３１との間の接着力（１８０°ピール接着強度）よりも、タブ付きセパレータ３２と両面テープ３１との間の接着力の方が強いことが望ましい。そのようにすれば、タブ付きセパレータ３２をアセンブリ４０とともに台紙セパレータ３４から容易に剥離できるからである。

１つのアセンブリ４０に対して１つのタブ付きセパレータ３２が設けられる。他方、台紙セパレータ３４は、多数個のアセンブリ４０に共有されていてもよいし、１つのアセンブリ４０に対して１つの台紙セパレータ３４が設けられていてもよい。後者の製品は、タブ付きセパレータ３２をアセンブリ４０の上に載せた後、タブ付きセパレータ３２よりも大きく台紙セパレータ３４を打ち抜くことによって得られる。

アセンブリ４０やタブ付きセパレータ３２の形状は特に限定されない。図７Ａに示すように、アセンブリ４０が円形であってもよい。また、図７Ｂに示すように、アセンブリ４０の全周に渡って円形のタブ３２ｔが形成されていてもよい。また、図７Ｃに示すように、アセンブリ４０が矩形であり、平面視でタブ３２ｔがアセンブリ４０を取り囲む枠の形状を有していてもよい。

<<たるみの定量化>>
防水通音膜１のたるみの定量化は、市販の３次元形状測定システムを用いて行うことができる。３次元形状測定システムは、例えば、レーザ光で被測定物の表面を走査し、基準平面からの被測定物の表面の変位を測定するレーザ変位センサを備えたものである。レーザ変位センサによって得られた変位から、被測定物の３次元表面形状を知ることができる。

防水通音膜１のたるみは、次のようにして定量化することができる。まず、図３に示すように、防水通音膜１の中心Ｏを通り、互いに直交する２つの中心線ＶＬ，ＨＬを定める。次に、これらの中心線ＶＬ，ＨＬ上の任意の点について、基準平面ＢＦからの防水通音膜１の変位量（基準平面ＢＦから防水通音膜１の表面までの距離）を３次元形状測定システムで測定する。各測定点における変位量が、当該測定点におけるたるみ量となる。防水通音膜１を回転させながら測定を行なえば、防水通音膜１の表面の３次元プロファイルを知ることができる。測定によって得られた変位（たるみ量）の最大値をＤmax、防水通音膜１の直径をＤmとし、下記式（１）によって求められる比率Ｒを防水通音膜１のたるみの大小を示す値として採用することができる。
Ｒ＝Ｄmax／Ｄm （％） ・・・（１）

図３に示す基準平面ＢＦは、図１Ｂおよび図１Ｃに示す基準平面８ｅそのものであり、その基準平面８ｅからの防水通音膜１の変位量が各測定点におけるたるみ量として定義される。たるみ量の測定は、本体部８に固定する前の防水通音膜１について行ってもよい。なお、防水通音膜１の直径Ｄmは、本体部８に固定するための固定しろ１ｋを含む、全体の直径（最大径）を意味する。また、防水通音膜１が円形以外の形状である場合には、面積が等しい円の直径（等価直径）を直径Ｄmとして取り扱えばよい。

<<挿入損失>>
防水通音膜１は、優れた通音性を有しているが、音量の低下や音質の歪みは不可避的に生ずる。ある周波数での音の大きさは、騒音レベル（単位デシベル：ｄＢＡ）で示される。防水通音膜１の通音性は、挿入損失を用いて示される。挿入損失は、防水通音膜１を音が通過する前後の騒音レベルの差分であり、下記式（２）によって示される。
挿入損失（ｄＢＡ）＝｜Ｓ１−Ｓ２｜ ・・・（２）
Ｓ１：防水通音膜が無いときの騒音レベル（ｄＢＡ）
Ｓ２：防水通音膜があるときの騒音レベル（ｄＢＡ）

式（２）では、挿入損失を差分の絶対値で示している。防水通音膜１を通過する際に音が減衰すると、通過後の音が小さくなり挿入損失は大きくなる。また、音が共振などの原因で歪むと、ある周波数では通過後の音が原音よりも大きくなることがある。いずれの場合であれ、挿入損失が大きいと音が原音と乖離し、聞き取りが困難となる。挿入損失が小さいと、音質が向上するとともに、スピーカの出力を低く抑えることができる。したがって、挿入損失が最小となるように、防水通音膜１のたるみの大きさを調整するとよい。

挿入損失は、図４に示す評価システムを用いて求めることができる。まず、通音部材１８の適用対象となる製品（例えば携帯電話）のスピーカ２０を露出させる。スピーカ２０から所定距離離れた位置にマイクロホン２２を配置する。スピーカ２０とマイクロホン２２は、無音響室３０内に配置する。ジェネレータ２４を用いてピンクノイズをスピーカ２０に入力する。マイクロホン２２の出力をコンディショニングアンプ２６で増幅し、増幅した出力をアナライザ２８に与える。アナライザ２８で騒音レベル（ｄＢＡ）を求める。騒音レベルの測定は、防水通音膜１（通音部材１８）がスピーカ２０とマイクロホン２２との間にあるときと（図４の状態）、無いとき（図示省略）とのそれぞれについて行う。騒音レベルの測定結果を用い、挿入損失を前述した式（２）に基づいて算出する。

「騒音レベル（ｄＢＡ）」について補足しておく。流体中を伝播する音波によって発生する圧力の変化量を音圧という。人間の音の感じ方は、音圧の対数とほぼ比例する。一般に、下記式（３）によって定義される値Ｌ_p（単位：ｄＢ）を音圧レベルと呼んでいる。ｐは音圧、ｐ₀は基準音圧（２×５^-5Ｐａ）である。人間が感じる音の大きさは周波数によっても影響を受ける。人間の聴覚特性に基づいて周波数補正を行なった音圧レベルを騒音レベル（Ａ特性音圧レベル）と呼んでいる。
Ｌ_p＝２０ｌｏｇ（ｐ／ｐ₀） （３）

以下、実際に作製したいくつかのサンプルにより、本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明が本実施例によって限定されるものではない。

まず、変形させていない防水通音膜として、不織布（補強材）が片面に積層されたＰＴＦＥ多孔質膜（日東電工社製 NTF1026）を準備した。この防水通音膜の特性は、以下の通りである。通気度は、前述したガーレー試験機法による測定値である。耐水圧は、ＪＩＳ Ｌ １０９２に記載されている耐水度試験機（高水圧法）に準じて測定した。ただし、ＪＩＳ Ｌ １０９２に規定の面積では、膜が著しく変形するため、ステンレスメッシュ（開口径２ｍｍ）を膜の加圧面の反対側に設置し、変形を抑制した状態で測定した。
面密度：９ｇ／ｍ²
通気度：１０秒／１００ｍｌ
耐水圧：２４０ｋＰａ
厚さ ：２０μｍ

次に、図５Ａで説明したトムソン型を用いて、防水通音膜を直径１５ｍｍの円形状に打ち抜いた。トムソン型として、定盤の表面の膨らみを０ｍｍ（膨らみ無し）、０．１ｍｍ、０．２ｍｍまたは０．４ｍｍに調整した４種類を準備し、４種類の防水通音膜を作製した。さらに、これらの防水通音膜に、外径１５ｍｍ、内径１３ｍｍのリング状に切断した両面テープ（日東電工社製 No.532）を貼り合わせ、サンプル１〜４を得た。

次に、サンプル１〜４のたるみ量を、図３で説明した方法によって測定した。測定には、市販の高速３次元形状測定システム（COMS社製 EMS98AD-3D）を使用した。得られた複数の測定値から最大値Ｄmaxを抽出し、防水通音膜の直径Ｄm（１５ｍｍ）に対する比率を算出した。結果を表１に示す。なお、サンプル１のたるみ量は、ほぼゼロ（Ｄmax／Ｄm≦０．０２％）であった。

次に、サンプル１〜４の挿入損失を、図４で説明したシステムを用いて測定した。システムには、以下の機器を使用した。測定周波数は、４００Ｈｚ、８００Ｈｚ、３０００Ｈｚおよび４０００Ｈｚとした。これらの周波数は、通常の会話で顕著に表れる周波数である。マイクロホンは、防水通音膜から３０ｃｍ離れた位置に固定した。ジェネレータからスピーカに入力したピンクノイズは、電圧２５０ｍＶｒｍｓであった。結果を表１に示す。
アナライザ：B&K社製 Multi-analyzer System Type 3560(Pulse)
ジェネレータ：B&K社製 4/2-ch Input/Output Module Type 3109
マイクロホン：B&K社製 Type 4190
コンディショニングアンプ：B&K社製Conditioning Amplifier NEXUS
携帯電話：CASIO社製 G'z One W42CA

サンプル１は、３０００Ｈｚおよび４０００Ｈｚで小さい挿入損失を示すものの、４００Ｈｚおよび８００Ｈｚでの挿入損失が大きかった。サンプル２およびサンプル３には、突出して大きい挿入損失を示す周波数がなかった。サンプル２およびサンプル３の挿入損失は、全て２．０ｄＢＡ未満であった。ある周波数で挿入損失が小さかったとしても、他の周波数で挿入損失が大きいと、原音から乖離した音質になる。音響特性の改善にとって、可聴域の全域で満遍なく挿入損失が小さいことが好ましいことを考慮すると、サンプル２およびサンプル３が優れている。一方、サンプル４は、全体的に挿入損失が大きかった。たるみが大きすぎると、防水通音膜を振動させるのに余分なエネルギーが必要となり、挿入損失が大きくなると考えられる。

以上の結果によれば、たるみ量の最大値Ｄmaxが、防水通音膜の直径Ｄmに対する比率で０．２％〜１．０％の範囲内であることが好ましい。このような条件を満足するように、防水通音膜に予め変形を施す（言い換えれば定盤の設計を行う）ことにより、挿入損失の低減の最適化を図ることができ、ひいては優れた通音性および音響特性を有する通音部材（筐体）を実現できる。

１，１ｂ，１ｃ 防水通音膜
８ 本体部
１０ ベース
１２ 刃物
１４ 定盤
１４ｐ 定盤の表面
１８ 通音部材

Claims (6)

1. 音の通過を許容し、液体の通過を遮断する防水通音膜と、
   音を通過させるための開口部を有し、その開口部が前記防水通音膜によって塞がれている本体部とを備えた通音部材の製造方法であって、
   前記防水通音膜を前記本体部の開口部に適合する所定形状に切断する工程と、
   切断した前記防水通音膜を前記本体部に固定する工程と、
   前記防水通音膜を前記本体部に固定したときに、前記防水通音膜の少なくとも一部が前記防水通音膜と前記本体部との境界面を含む基準平面から離れて位置するように、前記本体部への固定前に前記防水通音膜を予め変形させる工程と、
   を含む、通音部材の製造方法。
2. 変形を施すための金型と切断を行うための金型とを共通化することにより、前記防水通音膜を切断する工程と前記防水通音膜を変形させる工程とを同時進行させる、請求項１に記載の通音部材の製造方法。
3. 前記金型が、切断するべき前記防水通音膜を載せるための定盤と、前記定盤と向かい合う位置に配置され、前記定盤と接近および離間することにより前記定盤上に準備された前記防水通音膜を所定形状に切断する刃物とを含み、
   前記定盤の表面が膨らみを有し、前記定盤上に載せられた前記防水通音膜に前記刃物が接触して切断が行なわれるときに、前記定盤の表面の膨らみが前記防水通音膜を押し上げることによって、前記防水通音膜に前記定盤の表面の膨らみが転写される、請求項２に記載の通音部材の製造方法。
4. 前記基準平面からの前記防水通音膜の変位量を、前記防水通音膜のたるみ量として定義したとき、
   前記たるみ量の最大値が、前記防水通音膜の直径に対する比率で０．２〜１．０％の範囲に収まるように、前記防水通音膜を予め変形させる工程を実施する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の通音部材の製造方法。
5. 前記防水通音膜が樹脂多孔質膜を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の通音部材の製造方法。
6. 前記樹脂多孔質膜が、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜または超高分子量ポリエチレン多孔質膜である、請求項５に記載の製造方法。

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