JP2013098737A - Microphone device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロホン装置に係り、特に、マイクロホン素子とアンプ回路基板とを備えた車載用マイクロホン装置におけるシール構造に関する。 The present invention relates to a microphone device, and more particularly to a seal structure in a vehicle-mounted microphone device including a microphone element and an amplifier circuit board.
近年、車両内に、音声認識用途、もしくは、走行中の電話応対用として、マイクロホンが装着されている。
その場合、ロードノイズなどの目的音以外の音は収音しないようにすることが要求される。
例えば、目的音収音用のフロータ音孔以外の方向から発生した音、例えば、筐体の隙間から伝播するロードノイズが、目的音収音用のフロータ音孔とマイクロホン素子との間の空間である前気室および背気室に入りこんだ場合、マイクロホン素子に対して、ロードノイズが入り込んでしまう。そこで、筐体の隙間からロードノイズが伝播するのを防ぐために、電磁シールド(特許文献1)をはじめとする種々のシール構造が提案されている。
In recent years, a microphone has been installed in a vehicle for voice recognition or for answering a telephone while traveling.
In that case, it is required not to collect sounds other than the target sound such as road noise.
For example, sound generated from a direction other than the floater hole for collecting the target sound, for example, road noise propagating from the gap in the housing, is generated in the space between the floater hole for collecting the target sound and the microphone element. When entering a certain front air chamber and back air chamber, road noise enters the microphone element. Therefore, various seal structures including an electromagnetic shield (Patent Document 1) have been proposed in order to prevent road noise from propagating from the gap between the casings.
従来のマイクロホン装置としては、一例を図9に示すように、筐体104をケース104aとカバー104bで構成したものがある。このマイクロホン装置では、筐体104の内側に、フロータ103と呼ばれる軟性材料からなる防振用、兼、前気室と背気室構成用の部品が装着され、マイクロホン素子101を固定している。またアンプ基板106はフロータ103とケース104aにて固定されている。この構造では、ケース104aとカバー104bの隙間がある場合、その隙間から伝播するロードノイズ等の収音対象以外の音が、収音対象音収音用のフロータ音孔114とマイクロホン素子101との間の空間である前気室111および背気室112に入りこんだ場合、マイクロホン素子101に対して、収音対象以外の音が入り込んでしまう。また、外部出力用ハーネスは、アンプ基板106上のハーネスランドから、ケース104aおよびカバー104bの外側へと設置され、後続機器へ信号を出力する機能を持つが、外部出力用ハーネスとケース104aとカバー104bの間に隙間があると、同じくマイクロホン素子101に対して、収音対象以外の音が入り込んでしまう。
したがって、収音対象音のみを収音するためには、フロータ103におけるフロータ音孔114以外の領域を密閉する構造が必要とされる。
また、マイクロホン装置の装着エリアの低背化に伴い、マイクロホン自体の薄型化も要求されている。
As an example of a conventional microphone device, there is one in which a
Therefore, in order to collect only the sound to be collected, a structure that seals the area other than the floater sound hole 114 in the
In addition, as the mounting area of the microphone device is lowered, the microphone itself is required to be thinner.
マイクロホン装置は、マイクロホン素子101と、防振用および前気室と背気室を構成するためのフロータ103、マイクロホン素子101からの信号を増幅およびインピーダンスマッチングするためのアンプ基板106、回路形成用の実装部品107、マイクロホン素子101の信号をアンプ基板106に伝達するリード線102、筐体104を構成する部品であるケース104a、カバー104bからなり、アンプ基板106はフロータ音孔114の形成された面と平行に配されている。
収音対象音はフロータ音孔114から、前気室111および背気室112経由にて、マイクロホン素子101に入力され、電気信号に変換され、リード線102を介してアンプ基板106に入力される。アンプ基板106にて、増幅およびインピーダンスマッチングがなされた後、信号出力用ハーネス108から出力される。113はフロータ音孔114に装着された防塵用の不織布である。
The microphone device includes a microphone element 101, a
The sound to be collected is input from the floater sound hole 114 to the microphone element 101 via the
マイクロホン装置の高機能化への要求に応じようとすると、多層基板や高背実装部品を使用し、高機能化、アンプ基板106および実装部品109の厚みの分だけマイクロホン装置の総高さが大きくなる構造であり、この場合、マイクロホン装置の低背化は困難である。
本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、薄型化、低背化が可能で信頼性の高いマイクロホン装置を提供することを目的とする。
In order to meet the demand for higher functionality of the microphone device, a multilayer board or a high-profile mounting component is used, and the total height of the microphone device is increased by the thickness of the high-
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a highly reliable microphone device that can be reduced in thickness and height.
上記課題を解決するため、本発明のマイクロホン装置は、音孔を備えた筐体と、前記音孔を囲むように前記筐体内に収納され、アンプ基板挿入用のスリットを有するフロータと、前記音孔に、その収音部が対向するように、前記フロータに支持されたマイクロホン素子と、前記マイクロホン素子の出力に接続されたアンプ基板とを有し、前記アンプ基板は、前記フロータの音孔に対して垂直となるように、前記スリットに装着される。 In order to solve the above-described problems, a microphone device of the present invention includes a housing having a sound hole, a floater that is housed in the housing so as to surround the sound hole, and has a slit for inserting an amplifier board, and the sound device. A microphone element supported by the floater and an amplifier board connected to the output of the microphone element so that the sound collection portion faces the hole; and the amplifier board is connected to the sound hole of the floater. The slit is mounted so as to be perpendicular to the slit.
また、本発明は、上記マイクロホン装置であって、前記フロータが、前記スリットから前記アンプ基板の角部に向けて突出する音漏れ防止用突起を有するものを含む。 Further, the present invention includes the microphone device, wherein the floater has a sound leakage prevention protrusion protruding from the slit toward a corner of the amplifier board.
また、本発明は、上記マイクロホン装置であって、前記筐体は、ケースと、前記ケースに符合するカバーとを具備し、前記カバーによって前記フロータの前記音漏れ防止用突起が押圧され、前記カバーと密着固定されたものを含む。 Further, the present invention is the above microphone device, wherein the housing includes a case and a cover that matches the case, and the sound leakage prevention protrusion of the floater is pressed by the cover, and the cover And those that are closely fixed.
また、本発明は、上記マイクロホン装置であって、前記フロータのアンプ基板挿入用のスリットの幅は、前記アンプ基板厚みに対して、小さく設定され、かつ、前記フロータの外形はケースの内形より小さく形成され、かつ、前記音漏れ防止用の突起を含めた前記フロータの外形寸法は、前記ケースの内径寸法より大きく設定されているものを含む。 Further, the present invention is the above microphone device, wherein the width of the slit for inserting the amplifier board of the floater is set smaller than the thickness of the amplifier board, and the outer shape of the floater is larger than the inner shape of the case. The outside dimensions of the floater including a protrusion that is formed small and includes the sound leakage prevention protrusion are set larger than the inside diameter of the case.
以上説明してきたように、本発明によれば、フロータ音孔に対しアンプ基板が垂直に設置される構造となっており、アンプ基板上に実装される実装部品によって高さが増大することがない。したがって、この構造においては、アンプ基板および実装部品の厚みは、マイクロホン総高さには影響を与えず、収音対象音以外の収音を防止したうえで、マイクロホンの低背化が可能となる。 As described above, according to the present invention, the amplifier board is configured to be installed vertically with respect to the floater sound hole, and the height does not increase due to the mounting components mounted on the amplifier board. . Therefore, in this structure, the thickness of the amplifier board and the mounted component does not affect the total height of the microphone, and it is possible to reduce the height of the microphone while preventing sound collection other than the sound to be collected. .
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1及び図2は、本発明の実施の形態1のマイクロホン装置の断面図および上面図である。図3は、同マイクロホン装置のフロータを示す上面図である。図4は、同マイクロホン装置を示す図であり、(a)はマイクロホン素子を示す斜視図、(b)はアンプ基板を示す斜視図、(c)はフロータを示す斜視図、(d)は(c)のA−A断面図,(e)は(c)のB−B断面図である。図5は、マイクロホン装置のマイクロホン素子を示す要部拡大斜視図である。図6(a)および(b)は、同マイクロホン装置における音漏れ防止用突起構造を示す説明図である。図7は、同マイクロホン装置におけるアンプ基板を示す図である。また、本発明で使用している、材料などについては、好ましい例を例示しているだけであり、この形態に限定されるものではない。また、本発明の技術思想の範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。さらに、他の実施の形態との組み合わせも可能である。なお、本実施の形態では、マイクロホン素子としては、円筒型のマイクロホン素子を示しているが、フロータとマイクロホン素子の間の密閉が保たれるという条件下であれば、円筒以外の形状も可能である。 1 and 2 are a cross-sectional view and a top view of the microphone device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is a top view showing a floater of the microphone device. 4A and 4B are diagrams showing the microphone device, wherein FIG. 4A is a perspective view showing a microphone element, FIG. 4B is a perspective view showing an amplifier board, FIG. 4C is a perspective view showing a floater, and FIG. c) AA sectional view, (e) is a BB sectional view of (c). FIG. 5 is an enlarged perspective view of a main part showing a microphone element of the microphone device. FIGS. 6A and 6B are explanatory views showing a sound leakage preventing protrusion structure in the microphone device. FIG. 7 is a diagram showing an amplifier board in the microphone device. Moreover, about the material etc. which are used by this invention, only the preferable example is illustrated and it is not limited to this form. In addition, changes can be made as appropriate without departing from the scope of the technical idea of the present invention. Furthermore, combinations with other embodiments are possible. In the present embodiment, a cylindrical microphone element is shown as the microphone element. However, a shape other than a cylinder is possible as long as the sealing between the floater and the microphone element is maintained. is there.
図1及び図2に示すように、本発明のマイクロホン装置では、マイクロホン素子1は、リード線2を介してアンプ基板6に接続されている。また、マイクロホン素子1と、回路形成用の実装部品7と信号出力用の信号出力用ハーネス8を有したアンプ基板6とは、軟質材料で形成されたフロータ3に組み込まれた状態で、ケース4aに挿入されている。15はマイクロホン素子1に装着されたフィルタである。そして、ケース4aとカバー4bが嵌合されることにより、ホルダとしてのフロータ3と、マイクロホン素子1およびアンプ基板6は、ケース4aとカバー4bの中に封じ込められる。この際、アンプ基板6はフロータ音孔14の面と垂直に設置される。なお、リード線2は、マイクロホン素子1とアンプ基板6との信号接続ができる接続用部品であれば、リード線の限りではない。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the microphone device of the present invention, the microphone element 1 is connected to the
本実施の形態のマイクロホン装置では、フロータ3は、図1および2に示すように、音孔hを有する筐体4内に密着して収容され、軟性材料で構成される。フロータ3のフロータ音孔14は、筐体4の音孔hに向けて開口している。そして筐体4は、ケース4aと、ケース4aに符合するカバー4bとを具備している。図3に上面図、図4(c)に斜視図を示すように、このフロータ3にはアンプ基板6挿入用のスリット5が設けられている。そして、フロータ3のフロータ音孔14に対して垂直となるように、マイクロホン素子1の出力信号を増幅するアンプ基板6が、装着される。
そしてフロータ3は、図6(a)および(b)に示すように、アンプ基板6挿入用のスリット5からアンプ基板6の角部に向けて突出する音漏れ防止用突起3Sを有しており、この音漏れ防止用突起3Sが、アンプ基板6およびカバー4bに向けて押しつけられることにより変形し、アンプ基板6とケース4aおよびカバー4bの隙間をふさぐ。このように、ケース4aにカバー4bが嵌合されることによってフロータ3の音漏れ防止用突起3Sが押圧され、ケース4a、カバー4bおよびフロータ3が密着固定される。
In the microphone device according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
また、図4(a)乃至(e)にフロータ3およびその周辺部材を示す。(a)は、マイクロホン素子1を示す斜視図、(b)は、アンプ基板6を示す斜視図、(c)乃至(e)はフロータを示す図である。図4において、(c)は斜視図、(d)および(e)は、図4(c)のA−A断面図およびB−B断面図である。アンプ基板挿入用のスリット5は、アンプ基板6の厚みより小さく設定されており、かつ、フロータ3の外形は、ケース4aおよびカバー4bの内形より小さく設定されており、フロータ3およびアンプ基板6が、ケース4aおよびカバー4bに挿入された際、アンプ基板挿入用のスリット5とシーリング用ランド31が密着する。フロータ3は、マイクロホン素子1を保持するための穴H0を有し、この穴H0でマイクロホン素子1の外周面を保持するようになっている。そして端部では図4(d)に示すように穴径の小さい穴H1となっており、マイクロホン素子1を固定するようになっている。図5はマイクロホン素子1を示す要部拡大斜視図であり、表面のランド1Sでリード線2に半田接続されている。
4A to 4E show the
また、音漏れ防止用突起3Sを含めたフロータ3の外形寸法は、ケース4aの内径寸法より大きく設定されており、フロータ3およびアンプ基板6が、ケース4aおよびカバー4bに挿入された際、音漏れ防止用突起3Sがつぶれることにより、アンプ基板挿入用のスリット角部に存在する隙間を埋め、アンプ基板挿入用のスリット角部を密閉する。図6(a)は音漏れ防止用突起3Sをもつフロータ3をカバー4bにより押圧する前の状態を示す図、図6(b)は音漏れ防止用突起3Sをもつフロータ3の押圧後の状態を示す図である(図4(a)参照)。なおこの音漏れ防止用突起3Sは、カバー4bと相対向する面に線状をなすように形成しているが、周面全体に沿って形成してもよい。また複数本を平行して配設するようにしてもよい。
In addition, the outer dimensions of the
さらにまた、図7に示すように、アンプ基板6上のシーリング用ランド31は、ハーネス用ランド33を残すように形成されている。そしてこのアンプ基板6上のシーリング用ランド31は、フロータ3に形成されたアンプ基板挿入用のスリット5と密着状態で接触している。また、シーリング用ランド31の上には、実装部品7は存在しない。
Furthermore, as shown in FIG. 7, the sealing
また、アンプ基板6上のハーネス用ランド33は、シーリング用ランド31に対してリード用ランド32と反対側に設置されている。この構成により、ハーネスによる凹凸があっても、隙間がマイクロホン素子1を含む音響空間に音漏れを生じたりすることもない。なお、これらのランド形状についてはこの形状に限定されるものではなく、適宜変形可能である。
Further, the
本発明により、マイクロホン総高さが、アンプ基板6の厚みや実装部品7の厚みに影響を受けない構造を実現し、かつ、収音対象音のみを収音するためのフロータ3におけるフロータ音孔14以外の領域を密閉する構造が達成される。
The present invention realizes a structure in which the total height of the microphone is not affected by the thickness of the
以上説明してきたように、アンプ基板挿入用のスリット5と音漏れ防止用突起3Sを備えたフロータ3、およびシーリング用ランド31とシーリング用ランド31に対してリード用ランド32と反対側に設置されたハーネス用ランド33を備えたアンプ基板6とを有し、かつ、フロータ音孔14に対しアンプ基板6が垂直に設置される構造となっている。なお、シーリングランド上は、実装部品7は存在しない。この構造においては、アンプ基板6および実装部品7の厚みは、マイクロホン装置の総高さには影響を与えない。
As described above, the
また、本発明では、アンプ基板6の厚みT1に対し、フロータ3のアンプ基板挿入用のスリット5の幅T2を小さく設定することにより、アンプ基板6とフロータ3のアンプ基板挿入用のスリット5との接触面の密閉を保つことができる。
また、図6(a)に要部断面を示すように、フロータ3のアンプ基板挿入用のスリット5の角部は、上記アンプ基板挿入用のスリット5の幅の設定では密閉ができないが、図6(b)に示すように、スリット角部に音漏れ防止用突起3Sを設置し、カバー4bにて、その音漏れ防止用突起3Sをつぶしこむことにより、フロータ3のアンプ基板挿入用のスリット5角部の密閉が可能となる。
このことにより、カバー側にて収音対象音以外の音が発生しても、アンプ基板6と、フロータ3のアンプ基板挿入用のスリット5の間から収音対象音以外の音が、フロータ3の前気室11と背気室12に入り込むことはない。
In the present invention, the width T2 of the amplifier substrate insertion slit 5 of the
6A, the corner of the
As a result, even if a sound other than the sound to be collected is generated on the cover side, the sound other than the sound to be collected from between the
以上により、本発明のマイクロホン装置によれば、収音対象音以外の収音を防止することができ、薄型のマイクロホンを提供することが可能となる。 As described above, according to the microphone device of the present invention, it is possible to prevent sound collection other than sound collection target sound, and it is possible to provide a thin microphone.
なお、前記実施の形態では、フロータは、アンプ基板挿入用のスリットからアンプ基板の角部に向けて突出する音漏れ防止用突起を有するように形成したが、音漏れ防止用突起がない場合にも軟性あるいは弾性が高いフロータ材料を用いることで、ケースあるいはカバーに対して十分な密着性を得ることができる。 In the above embodiment, the floater is formed so as to have the sound leakage prevention protrusion protruding from the amplifier board insertion slit toward the corner of the amplifier board. In addition, by using a floater material that is soft or highly elastic, sufficient adhesion to the case or the cover can be obtained.
また、前記実施の形態では、フロータのアンプ基板挿入用のスリットの幅S1(図4参照)は、アンプ基板厚みT1(図4参照)に対して、小さく設定され、かつ、フロータの(外形の)幅T2(図3参照)はケース4aの内のりS2(図2参照)より小さく形成され、かつ、前記音漏れ防止用の突起を含めたフロータ3の外形寸法は、ケースの内径寸法より大きく設定されている。これらの寸法についても、すべての条件を満たさない場合にも、軟性あるいは弾性が高いフロータ材料を用いることで、ケースあるいはカバーに対して十分な密着性を得ることができる場合もある。
In the above embodiment, the width S1 (see FIG. 4) of the slit for inserting the amplifier board of the floater is set smaller than the amplifier board thickness T1 (see FIG. 4), and ) The width T2 (see FIG. 3) is smaller than the inner diameter S2 (see FIG. 2) of the
(実施の形態2)
なお、前記実施の形態では、ケース4aとカバー4bとの2分割構造体として筐体4を構成したが、図8に示すように、一体形成してもよい。この場合は、マイクロホン素子1およびアンプ基板6を装着したフロータ3を用意し、このフロータを裏面のフロータ音孔14側から筐体4内に圧入する。そして最後にフロータ3を係止する係止部材10を筐体4の裏面の開口部に装着する。筐体を一体形成した以外は前記実施の形態1と同様である。
本実施の形態においても、フロータ3にスリット5を形成し、このスリット5にアンプ基板6を装着するとともに実装部品7を装着する点については前記実施の形態1と同様に形成される。
(Embodiment 2)
In the above-described embodiment, the housing 4 is configured as a two-part structure of the
Also in the present embodiment, the
なお、フロータとしては軟性材料であればよく、特に限定されるものではない。前記実施の形態1および2において、フロータを構成する軟性材料としてはエチレンプロピレンゴムなどが用いられる。エチレン・プロピレンゴムは、エチレンとプロピレンの共重合体であるEPM(EPR)と、さらに少量の第3成分を含む三元重合体のEPDM(EPT)の2種類がある。一般にEPMは、過酸化物架橋材などにより、工業用ゴム製品に用いられてはいるが、現在では、ポリフロピレンなど汎用樹脂に、添加することにより、耐衝撃性改質材として作用し、耐衝撃性の高いフロータ材料を得ることができる。一方、比重が、小さいため軽量化に有効である。 The floater is not particularly limited as long as it is a soft material. In the first and second embodiments, ethylene-propylene rubber or the like is used as the soft material constituting the floater. There are two types of ethylene / propylene rubbers: EPM (EPR), which is a copolymer of ethylene and propylene, and EPDM (EPT), which is a terpolymer containing a small amount of a third component. In general, EPM is used for industrial rubber products due to peroxide cross-linking materials, but now it acts as an impact modifier by adding it to general-purpose resins such as polypropylene. A high-quality floater material can be obtained. On the other hand, since the specific gravity is small, it is effective for weight reduction.
また、ケース4a及びカバー4bは、この導電性樹脂を添加し導電性としてもよい。またフロータ3に弾性を持たせることでケース4aおよびカバー4b(筐体4)内でフロータ3が回路基板からなるアンプ基板6に弾性的に接触し、アンプ基板6を固定するとともに、接触する部分のアンプ基板6上のGNDパターンと良好に電気的接続を実現する。
The
以上説明してきたように、本発明のマイクロホン装置によれば、フロータ音孔に対しアンプ基板が垂直に設置される構造となっており、アンプ基板および実装部品の厚みは、マイクロホン総高さには影響を与えず、マイクロホン装置の低背化が可能となる。 As described above, according to the microphone device of the present invention, the amplifier substrate is installed vertically with respect to the floater sound hole, and the thickness of the amplifier substrate and the mounted component is equal to the total height of the microphone. It is possible to reduce the height of the microphone device without affecting it.
1 マイクロホン素子
2 リード線
3 フロータ
3S 音漏れ防止用突起
4 筐体
h 音孔
4a ケース
4b カバー
5 アンプ基板挿入用のスリット
6 アンプ基板
7 実装部品
8 信号出力用の信号出力用ハーネス
10 係止部材
11 前気室
12 背気室
14 フロータ音孔
15 フィルタ
S1 スリットの幅
T1 アンプ基板厚み
S2 ケースの内のり
T2 フロータの外形
31 シーリング用ランド
32 リード用ランド
33 ハーネス用ランド
101 マイクロホン素子
102 リード線
103 フロータ
104 筐体
104a ケース
104b カバー
106 アンプ基板
111 前記室
112 背気室
114 フロータ音孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記音孔を囲むように前記筐体内に収納され、アンプ基板挿入用のスリットを有するフロータと、
前記音孔に、その収音部が対向するように、前記フロータに支持されたマイクロホン素子と、
前記マイクロホン素子の出力に接続されたアンプ基板とを有し、
前記アンプ基板は、前記フロータの音孔に対して垂直となるように、前記スリットに装着された、マイクロホン装置。 A housing with sound holes;
A floater housed in the housing so as to surround the sound hole, and having a slit for inserting an amplifier board;
A microphone element supported by the floater such that the sound collection portion faces the sound hole;
An amplifier board connected to the output of the microphone element;
The microphone device mounted on the slit so that the amplifier substrate is perpendicular to the sound hole of the floater.
前記フロータは、前記スリットから前記アンプ基板の角部に向けて突出する音漏れ防止用突起を有する、マイクロホン装置。 The microphone device according to claim 1,
The floater has a sound leakage prevention protrusion protruding from the slit toward a corner of the amplifier board.
前記筐体は、ケースと、前記ケースに符合するカバーとを具備し、
前記カバーによって前記フロータの前記音漏れ防止用突起が押圧され、前記カバーと密着固定されたマイクロホン装置。 The microphone device according to claim 1 or 2,
The housing includes a case and a cover that matches the case,
A microphone device in which the sound leakage prevention protrusion of the floater is pressed by the cover and is closely fixed to the cover.
前記フロータのアンプ基板挿入用のスリットの幅は、前記アンプ基板厚みに対して、小さく設定され、
かつ、前記フロータの外形はケースの内形より小さく形成され、
かつ、前記音漏れ防止用の突起を含めた前記フロータの外形寸法は、前記ケースの内径寸法より大きく設定されているマイクロホン装置。 The microphone device according to any one of claims 1 to 3,
The width of the slit for inserting the amplifier board of the floater is set smaller than the thickness of the amplifier board,
And the external shape of the floater is formed smaller than the internal shape of the case,
In addition, a microphone device in which an outer dimension of the floater including a projection for preventing sound leakage is set larger than an inner diameter dimension of the case.
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