JP2022018755A - 防水マイクロホン - Google Patents

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Abstract

【課題】音響特性と、防水性・耐久性を両立出来る防水マイクロホンを提供する。【解決手段】内部の空間を前室と背室の二つに隔てる隔壁を含み、隔壁に前室と背室を連通する孔を含み、前室と背室の隔壁と対向する面に開口部を含むケースと、前室の開口部を覆う防水振動膜と、隔壁の背室側の面に取り付けられるマイクロホンユニットと、背室の開口部を封止し、背室と外部の空間とを連通させる空気孔を含む封止部材を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、防水マイクロホンに関する。
音響部品収納箱の防滴構造の従来技術として、例えば特許文献１がある。同文献の音響部品収納箱は、ケースに設けられた放声孔を、スピーカの防水形振動板と、防水パッキンで覆うように固定して、ケース内部の部屋を完全に水密、機密構造としたものである。
特公昭５３－０３９７６６号公報
従来の防水マイクロホンは、音響特性を十分に確保しようとして防水性、耐久性が不十分となるか、または、防水性、耐久性を十分に確保しようとして音響特性が不十分になるかの何れかの課題を抱えていた。
そこで本発明では、音響特性と、防水性・耐久性を両立出来る防水マイクロホンを提供することを目的とする。
本発明の防水マイクロホンは、ケースと、防水振動膜と、マイクロホンユニットと、封止部材を含む。
ケースは、内部の空間を前室と背室の二つに隔てる隔壁を含み、隔壁に前室と背室を連通する孔を含み、前室と背室の隔壁と対向する面に開口部を含む。防水振動膜は、前室の開口部を覆う。マイクロホンユニットは、隔壁の背室側の面に取り付けられる。封止部材は、背室の開口部を封止し、背室と外部の空間とを連通させる空気孔を含む。
本発明の防水マイクロホンによれば、音響特性と、防水性・耐久性を両立出来る。
実施例１の防水マイクロホンの概略断面図。 実施例２の防水マイクロホンの概略断面図。 実施例３の防水マイクロホンの概略断面図。 実施例３の防水マイクロホンの４－４切断線における概略断面図。 実施例３の変形例の防水マイクロホンの概略断面図。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
以下、図１を参照して実施例１の防水マイクロホンの構造を説明する。同図に示すように本実施例の防水マイクロホン１は、ケース１１と、防水振動膜１２と、マイクロホンユニット１３と、封止部材１４と、充填部材１５を含む。なお、図１～図３、図５においてマイクロホンユニット１３内部の構造は割愛した。
＜ケース１１＞
ケース１１は、その内部の空間を前室１１１と背室１１６の二つに隔てる隔壁１１２を含む。隔壁１１２には、前室１１１と背室１１６を連通する孔１１３が形成される。また、前室１１１と背室１１６の隔壁１１２と対向する面に開口部がそれぞれ形成されている。なお、ケース１１はアルミなどの金属製としてもよいし、樹脂製としてもよいし、他の素材でもよい。マイクロホンユニット１３をＥＣＭとする場合には、ＥＣＭの基板が隔壁１１２に相当する。
＜防水振動膜１２＞
防水振動膜１２は、前室１１１の開口部を覆う。防水振動膜１２は、金属膜、テフロン膜、ラバー膜、フィルムなどでよい。金属膜、テフロン膜、ラバー膜、フィルムなどを振動板として使用し、その振動を内部のマイク（マイクロホンユニット１３）で受信することができるため、音孔は省略される。なお、防水振動膜１２は、腐食しにくい薄い金属または樹脂などの薄膜としてもよい。防水振動膜１２の厚み、有効径、前室１１１の容積を変動させることにより、防水マイクロホン１の音響特性を調整することが出来る。
＜マイクロホンユニット１３＞
マイクロホンユニット１３は、隔壁１１２の背室１１６側の面に取り付けられる。隔壁１１２の背室１１６側の面にはマイクロホンユニット１３を支持する支持部材１１４が形成される。またマイクロホンユニット１３の下部に孔１１５が形成される。マイクロホンユニット１３は、一般的なＥＣＭ，ＭＥＭＳマイクロホンなどでよい。
＜封止部材１４＞
封止部材１４は、背室１１６の開口部を封止し、背室１１６と外部の空間とを連通させる空気孔１４１を含む。空気孔１４１は、封止部材１４の中を複数回屈曲しながら延伸された孔である。例えば同図に示すように空気孔１４１は、背室１１６に連通され、鉛直上方に延伸された第１鉛直延伸部１４１１、第１鉛直延伸部１４１１に接続されて水平方向に延伸された水平延伸部１４１２、水平延伸部１４１２に接続されて鉛直上方に延伸されて外部の空間に連通された第２鉛直延伸部１４１３を含んで形成される。空気孔１４１の内径を小さくし、上述のように複数回屈曲させて空気孔１４１の全長を長くすることにより、音響インピーダンスを大きくすることが出来、外部からの音の回り込みを防ぎ、内部の気圧変動に対応可能となる。また封止部材１４には配線用孔１４２が形成される。
＜充填部材１５＞
配線用孔１４２はケーブルが挿通されたのち、充填部材１５により充填され、密閉される。
≪効果≫
前室１１１と背室１１６が外部の空間と連通することで、気温や高度の変化による圧力変動による防水振動膜１２の異常変異を防止することが出来る。これにより、悪天候でも故障せず、劣化しにくい防水マイクロホン１を実現でき、例えば自動車の車外に取り付けるマイクロホンなどに応用できる。
また、空気孔１４１により、音響インピーダンスが大きくすることが出来るため、マイクロホンユニット１３の特性に与える影響を小さくすることが出来る。空気孔１４１の径を小さくして、図１に示した例のように、封止部材１４内で複数回屈曲させることにより、防水性を損なわずに圧力変動に対応することが出来る。
また本実施例の防水マイクロホン１は、隔壁１１２に孔１１３を設け、上述の封止部材１４を用意するだけで実現できるため、既存のエレクトレットコンデンサーマイク等をそのまま流用することが出来、コストを削減することが出来る。
以下、図２を参照して実施例２の防水マイクロホンの構造を説明する。同図に示すように本実施例の防水マイクロホン２は、ケース２１と、防水振動膜１２と、マイクロホンユニット２３と、封止部材１４と、充填部材１５を含み、実施例１と異なる構造を含む部品は、ケース２１、マイクロホンユニット２３のみである。以下、ケース２１、マイクロホンユニット２３の構造を説明する。
＜ケース２１＞
ケース２１には、マイクロホンユニット２３の下部であって、マイクロホンユニット２３に覆われる位置に孔２１５が設けられている。孔２１５は実施例１における孔１１３に相当する役割を担う。従ってケース２１には孔１１３は形成されない。
＜マイクロホンユニット２３＞
マイクロホンユニット２３は、前室１１１側から背室１１６側に、または背室側１１６から前室１１１側に貫通する小穴２３１を含む。マイクロホンユニット２３がＭＥＭＳマイクロホンである場合、マイクロホンユニット２３の上面に小穴２３１を設ければ好適である。小穴２３１と孔２１５によって前室１１１と背室１１６を連通する通気経路（図の破線矢印）が形成される。
≪効果≫
本実施例の防水マイクロホン２によれば、孔１１３を省略したため音の回り込みが発生せず、マイクロホンユニット２３の特性に与える影響を小さくすることが出来る。
以下、図３、図４を参照して実施例３の防水マイクロホンの構造を説明する。図３に示すように本実施例の防水マイクロホン３は、ケース２１と、防水振動膜１２と、マイクロホンユニット２３と、封止部材３４と、充填部材１５を含み、実施例２と異なる構造を含む部品は、封止部材３４のみである。以下、封止部材３４の構造を説明する。
＜封止部材３４＞
封止部材３４の側面（ケース２１の内面と接触する面）には、空気孔３４１が形成される。空気孔３４１は、背室１１６と外部の空間とを連通させるように封止部材３４の側面に鉛直方向に延伸された溝である（深さ１０μｍ程度の溝、図３、図４の３４１を参照）。図４に示すように、空気孔３４１を複数個所設けてもよい。
［変形例］
以下、図５を参照して実施例３の変形例の防水マイクロホンの構造を説明する。図３に示すように本変形例の防水マイクロホン３Ａは、ケース２１と、防水振動膜１２と、マイクロホンユニット２３と、封止部材３４Ａと、充填部材１５を含み、実施例３と異なる構造を含む部品は、封止部材３４Ａのみである。以下、封止部材３４Ａの構造を説明する。
＜封止部材３４Ａ＞
本変形例の封止部材３４Ａは、背室１１６の開口部の縁面を覆うように形成されており（図５参照）、空気孔３４１Ａは、封止部材３４Ａの側面および、背室１１６の開口部の縁面に接触する面に形成されたＬ字型を描く溝である。
［その他の変形例］
図１～図５に開示していない組み合わせである、例えばケース１１と、マイクロホンユニット１３と、封止部材３４（または封止部材３４Ａ）とを組み合わせてもよい。
≪効果≫
封止部材３４（封止部材３４Ａ）に溝として空気孔３４１（空気孔３４１Ａ）を形成したため、封止部材に穴を空ける場合と比べて微細な加工が可能であるため、屈曲部を設けなくても、防水性を損なわない。
空気孔３４１（空気孔３４１Ａ）を上記の形状としたため、封止部材３４（封止部材３４Ａ）の成形時に溝を設けることが出来、後から穴を空ける場合と比べて工程を削減することが出来る。
また、屈曲部のある空気孔を設けるためには、封止部材を複数のパーツに分割して成形する必要があるが、空気孔３４１（空気孔３４１Ａ）を上記の形状とすれば一体に形成することが出来るため、コストを削減することが出来る。

Claims (5)

  1. 内部の空間を前室と背室の二つに隔てる隔壁を含み、前記隔壁に前記前室と前記背室を連通する孔を含み、前記前室と前記背室の前記隔壁と対向する面に開口部を含むケースと、
    前記前室の前記開口部を覆う防水振動膜と、
    前記隔壁の背室側の面に取り付けられるマイクロホンユニットと、
    前記背室の前記開口部を封止し、前記背室と外部の空間とを連通させる空気孔を含む封止部材を含む
    防水マイクロホン。
  2. 請求項１に記載の防水マイクロホンであって、
    前記空気孔は、前記封止部材の中を複数回屈曲しながら延伸された孔である
    防水マイクロホン。
  3. 請求項１に記載の防水マイクロホンであって、
    前記空気孔は、前記封止部材の側面に形成した溝である
    防水マイクロホン。
  4. 請求項１に記載の防水マイクロホンであって、
    前記封止部材は、前記背室の前記開口部の縁面を覆うように形成されており、
    前記空気孔は、前記封止部材の側面および前記縁面に接触する面に形成された溝である
    防水マイクロホン。
  5. 請求項１から４の何れかに記載の防水マイクロホンであって、
    前記マイクロホンユニットは、前室側から背室側に、または背室側から前室側に貫通する小穴を含み、
    前記孔は前記マイクロホンユニットに覆われる位置に設けられ、前記小穴と前記孔によって前記前室と前記背室を連通する通気経路が形成される
    防水マイクロホン。
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