JP3180969U

JP3180969U - エレクトレット・コンデンサー式マイク

Info

Publication number: JP3180969U
Application number: JP2012006656U
Authority: JP
Inventors: シュンシウ，ホ; フ，ジキン; ウ，ジアンヨン; チェン，エクシオウェン
Original assignee: ウェルインランドエレクトロニクス（ニンボ）シーオー．，エルティーディー．; ウェルインランドマルチメディアマニュファクチャー（ニンボ）シーオー．，エルティーディー．
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2012-11-01
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2018-09-26
Also published as: JP2009268057A; KR101056230B1; US20110038502A1; US8411881B2; CN101272637A; KR20090111743A; CN101272637B; WO2009129738A1

Abstract

【課題】部品数が比較的少なく、累積誤差が明らかに小さく、生産組立工程がシンプルで、組立が便利で、生産コストが低く、製品の合格率が高く、品質が更に安定した一体式サウンド中空部材付きのエレクトレット・コンデンサー式マイクを提供する。
【解決手段】音声孔１１１は第1サウンド中空体は連通されており、前記ケーシング１１０の中には、振動素子１２０と回路板１５０との間に入る一体式サウンド中空部材１４０が設置され、ケーシングはサイドウォール１４５と一体に形成されるサイドウォール中空板によって構成する。さらに、前記中空板には連通孔１４１が開いて、しかもサイドウォールの下端に凹んでおり、前記サイドウォール１４５と中空板は第２サウンド中空体を形成し、サイドウォール１４５の外側面には絶縁材料層がコーティングされている。
【選択図】図２

Description

本考案はマイク、特に一体式サウンド中空部材付きのエレクトレット・コンデンサー式マイクに関わるもので、サウンド設備分野に属する。

ここ数年来、サウンドを電気信号に変えるマイクロ型マイクは通信業界（例えば、電話や携帯電話）や、コンピューターのマルチメディアシステム（VoIP）、電子玩具（例えば、エレクトロンゲーム、サウンド制御玩具）及び音響設備（例えば、DC、DV、MP3、MP4、ハンドフリー中のサウンドパーツ）などの各種製品にますます多く応用されるようになっており、其の中、エレクトレット・コンデンサー式マイク（EMC）の応用は比較的普遍的である。このマイクには一般的に幾つかの音波の通る孔が開いていて、トップ面とサイドウォールに囲まれる金属ケーシングや、ケーシングの中に入れる金属リングとその環状端面上の振動膜などを含む振動板、裏極板、裏極板と金属リングの間に設置され、裏極板と振動膜の間に一定の間隔を形成させるプラスチックリング、裏極板の下に設置され、裏極板と連結タイプ電界効果トランジスタ（JFET）を採用した回路板が銅被覆によって電気連結される銅ベアラーなどが含まれるが、裏極板や、銅ベアラー、及びケーシングが電気連結されないように、一般的に両者の外側にプラスチックリング状ベアラーを設置してそれらを絶縁する。

エレクトレット・コンデンサーマイクが作動する場合、音波は孔形のルートを通じてケーシングの中に入り、中空体中の振動膜を振動させ、振動膜と裏極板によって形成される平板コンデンサーの間の距離に変化を発生させ、平板コンデンサーの変化を招来する。振動膜又は裏極板にはエレクトレット材料がコーティングされているので、予めその任意のエレクトレット材料にエレクティングさせることができ、エレクトレット材料は電荷を拘束することができるので、コンデンサーの間に不変の電荷量が存在する。そのため、両極板の距離が変化すると、コンデンサー両端の電圧も変化するが、これによって形成される声電変換効果は微弱な電気信号を発生させ、電気信号は銅ベアラーを通じて回路板に送られ、回路板上の電子素子の処理を経て必要とする電気信号に転化される。

組立の際はケーシングの中に先ず振動板を入れてからプラスチックリングを入れ、それから次第に裏極板や、銅ベアラー及びプラスチックベアラーなどを入れ、最後に回路板を入れて封をし、ケーシングとトップ面に防塵布を設置する。これから見ると、既存の構造には少なくとも8つ以上の部品、8ステップ以上の工程を必要としており、それぞれの部品誤差が累積されると比較的大きな累積誤差が形成される。既存の構造は部品の数量が多く、体積が小さく、加工精度の要求が高く、組立が難しいため、製品の合格率や、製品の一致性及び材料コスト、人件費に大きな影響がある。これだけでなく、製造・組立のプロセスが長く、工程も多いため、製品は長い時間空気中に露出され、人手による操作も頻繁であり、この2種の原因によって部品には雑物や粉塵が附着し易く、感度や製品合格率に大きな影響を与える。

本考案で解決しようとする技術問題と提出しようとする技術課題は既存の技術的欠陥を克服して、部品数が比較的少なく、累積誤差が明らかに小さく、生産組立工程がシンプルで、組立が便利で、生産コストが低く、製品の合格率が高く、品質が更に安定した一体式サウンド中空部材付きのエレクトレット・コンデンサー式マイクを提供することである。

トップ面に音声孔が開いており、収容体付きのケーシング、ケーシング内に入れる振動素子、及びケーシングの縁と電気連結される回路板によって構成されており、前記振動素子とケーシングトップの裏面との間には第1サウンド中空体が形成され、前記音声孔と第1サウンド中空体は連通されており、前記ケーシングの中には振動素子と回路板との間に設置される一体式中空体部材があり、この中空体部材はリング状のサイドウォールとサイドウォールに一体に成型される中空板によって構成され、前記中空板上には孔が開いており、しかもサイドウォールの下端まで凹んで、前記サイドウォールと中空板との間には第2サウンド中空体が形成され、サイドウォールの外側には絶縁材料層がコーティングされていることを特徴とする。

独特な構造となっている一体式サウンド中空体部材は、伝統的エレクトレット・コンデンサーマイク中の裏極板や、銅ベアラー、プラスチックベアラーを省略しており、中空板や、サイドウォール及び絶縁材料層などはそれぞれ伝統的構造の裏極板や、銅ベアラー及びプラスチックベアラーに相当しており、1つの部品によってコンデンサー極板や、回路板との電気連結及びケーシングとの絶縁などの複数の機能が実現できるので、部品の数量を減らし、全体構造と生産工程をシンプルにし、必須部品の組立関係を最適化し、部品の累積誤差を効果的に減少する。それと同時に、組立にも便利で、組立時間を短縮し、つまり部品が空気中に露出される時間と人手による操作時間を短縮し、部品の感度が保証できるので、製品の品質や、合格率が向上され、生産コストを低減することができる。

サイドウォールの形は、円形や、四角形、三角形、楕円形などに限らず、連続の閉鎖式リング状にも限らず、断続的な鋸歯状などのその他の状態にすることもでき、その表面にコーティングされる絶縁材料はサイドウォールとケーシングとの間の絶縁要求さえ満たせばそれで良い。一体式サウンド中空部材のサイドウォール以外のその他の表面に対しては、絶縁材料をコーティングしても良いし、絶縁材料をコーティングしなくても良い。絶縁材料をコーティングする場合、この絶縁材料にエレクトレット材料を使用することによって、予め一定数量の電荷を拘束することができる。

上記技術方法の改善と補充として、次の技術特徴を加えることができる。前記一体式サウンド中空部材は導電材料で作られており、その材質としてはコンデンサー一端の極板を形成する要求を満たす材料を選択する。

マイクには、また振動素子と一体式サウンド中空部材との間に設置される絶縁リングが含まれており、一体式サウンド中空部材のトップ面が平面である場合、絶縁リングは振動素子と一体式サウンド中空部材を一定の距離に離させて、平板コンデンサーを形成し、振動素子の振動に十分な空間を提供することによって、音波振動による電気信号が形成される。

前記中空板内でサイドウォールの上端に凹んでコンデンサー中空体を形成しており、一体式サウンド中空部材において、上部はコンデンサー中空体、下部は第2サウンド中空体となる上・下ダブル中空体構造となっており、中空板の上表面以上のサイドウォールには突き出し部分が形成されており、その外側面及びトップ面には絶縁材料層がコーティングされている。

突き出し部分は一体式サウンド中空部材上に一体に設置されており、振動素子と一体式サウンド中空部材を一定の距離に離させ、平板コンデンサーを形成し、伝統的構造中のプラスチックリングを代替することができ、製品の全体構造を更に改善し、製品の部品数と累積誤差を減らして、組立の効率を向上させる。突き出し部分の裏側表面は絶縁材料をコーティングしても良いし、コーティングしなくても良い。

前記回路板には入力端子が設置されており、前記サイドウォールの底部と入力端子は電気連結となっている。一体式サウンド中空部材はサイドウォール底部を通じて、音波振動の電気信号を回路板に送って、回路板の電子素子によって処理されてから、出力する。一般的に回路板の銅コーティング部分を入力端子とすることができる。

前記振動素子には振動膜とリングが含まれており、前記振動膜は絶縁材料で作られ、振動膜の上表面には金属材料層がコーティングされており、リングは金属材料層の上に設置され、振動素子の下表面と突き出し部分は接触連結されている。絶縁材料はエレクトレット材料として、予め一定数量の電荷を拘束し、振動膜に振動が発生する場合、電気信号が発生される。リングはケーシングのトップ部分の裏表面と振動膜を離させて、両者の間に一定の距離を持たせ、振動膜の振動に空間を提供するとともに、電気伝導の役割もあり、振動膜金属材料層とケーシングとの電気を伝導させる。

本考案は一体式サウンド中空体で伝統的エレクトレット・コンデンサーマイク中の裏極板や、銅ベアラー、プラスチックベアラー、プラスチックリングなどのパーツを代替することによって、複数部品の複数機能を同時に実現し、既存技術中ばらばらの部品を組み立てることを一部の部品を一体化することに改良し、部品数を減らすことによって、全体の構造や、組立関係及び生産工程を最適化し、部品の累積誤差を低減する。

それと同時に、組立にも便利で、組立時間を短縮することができ、部品が空気中に露出される時間と人手による操作時間を減らすことができ、部品の感度を保証し、それによって安定した製品品質が得られ、合格率も高く、生産コストを大幅に低減することができる。

図1は既存技術の立体取り付け構造略図である。図2は本考案実施例1の立体取り付け構造略図である。図3は本考案実施例1中、一体式サウンド中空部材の平面構造略図である。図4は本考案実施例1中、一体式サウンド中空部材の断面構造略図である。図5は本考案実施例1中、一体式サウンド中空部材の正面立体構造略図である。図6は本考案実施例1中、一体式サウンド中空部材の裏面立体構造略図である。図7は本考案実施例2の立体組立構造略図である。図8は本考案中回路板の回路原理図である。図9は本考案実施例3の立体組立構造略図である。

1、防塵布、2、アルミケーシング、3、振動板、4、プラスチックリング、5、裏極板、6、銅ベアラー、7、プラスチックベアラー、8、回路板、100、一体式サウンド中空部材付きのエレクトレットコンデンサー式マイク、101、防塵布、110、ケーシング、111、音声孔、112、トップの裏表面、113、トップの外表面、114、ケーシングの連結表面、120、振動素子、121、振動膜の上表面、122、振動膜の下表面、123、リング、130、絶縁隔離リング、140、一体式サウンド中空部材、141、連通孔、142、中空板の上表面、143、裏表面、144、突き出し部分、145、サイドウォール、146、コンデンサー中空体、147、第2サウンド中空体、150、回路板、151、回路板の上表面、152、入力端子、153、回路板の外表面。

次は説明書添付図と具体的な実施方式を結合して、本考案の実質的特徴に対して更に説明する。

図1に示されている通り、既存技術のエレクトレット・コンデンサー式マイクには、防塵布1や、幾つかの音波の通る孔が開いている、トップ面とサイドウォールによって収容中空体が形成され、逆さまの碗形となるアルミケーシング2、アルミケーシング2の中に設置され、金属リングとその環状端面上の振動膜などを含みアルミケーシングの内壁と接触連結される振動板3、裏極板5、裏極板5と金属リングの間に設置され、裏極板と振動膜の間に一定の間隔を形成させるプラスチックリング4、裏極板5の下に設置され、裏極板5と連結タイプ電界効果トランジスタ（JFET）を採用した回路板8の入力端子が電気連結される銅ベアラー7などが含まれるが、裏極板5や、銅ベアラー7、及びアルミケーシング2が電気連結されないように、一般的に両者の外側にプラスチックリング状ベアラー6を設置してそれらを絶縁する。

図2〜6に示されている通り、実施例1中の一体式サウンド中空構造のエレクトレットコンデンサー式マイク100には、金属材質で作られ、音声孔111が開いており、トップ面とケーシング壁によって収容中空体が形成されるケーシング110や、ケーシング110トップ部分の外表面に貼り付ける防塵布101、ケーシング内に入れる振動素子120、振動素子120に含まれる振動膜と金属材料で作られたリング123などが含まれている。その中、動膜は絶縁材料で作られ、振動膜の上表面121には金属材料層がコーティングされており、リング123は金属材料層に設置され、振動膜とケーシング内部の上表面を離させ、振動膜が自由に振動するようにし、リング123の縁とケーシング110は接触性電気連結となっているが、溶接、接着などの方式を使用してリング123の縁とケーシング110を固定・電気連結して、組立中雑物やホコリなどが中に入って感度に影響を与えることを防ぐ。

ケーシング110の収容中空体を封ずることに使われる回路板150はケーシング110の縁と電気連結されており、振動素子120とケーシング110のトップ裏表面112との間には第1サウンド中空体が生成され、音声孔111と第1サウンド中空体は連通されており、ケーシング110の中にはまた振動素子120と回路板150の間には導電材料で作られた一体式サウンド中空部材140が設置されており、一体式サウンド中空部材140にはサイドウォール145と一体に成型され、サイドウォールの下端に凹み中空板によって形成される第2サウンド中空体（図4中、H高さの部分）があり、中空板には複数の厚さ方向の連通孔141が開いており、サイドウォール145の外側面には絶縁材料層がコーティングされており、サイドウォール145は中空板の縁にて形成されるか、又は縁の裏側に形成されるが、連続のリング状又は非連続の突き出し状にすることもでき、その位置は回路板150上の入力端子152と対応するようにすれば良い。

中空板の上表面142上面のサイドウォールによって突き出し部分144が形成されており、その外側面及びトップ面には絶縁材料層がコーティングされている。振動膜の下表面122と突き出し部分144は接触連結されており、振動膜と一体式サウンド中空部材との間の間隔（図4中、高さｈの部分）を増加させるために、プラスチックの絶縁リング130を設置することもでき、hが「ゼロ」である場合、つまり、中空板の上表面142は平面であり、突き出し部分144がない場合は、平板コンデンサーを形成させるために、絶縁リング130を使わなければならない。

回路板150の上表面151には電子素子や、リング状の銅被覆の入力端子152が設置されており、サイドウォール145の底部と入力端子152は電気連結（接触連結しても良いし、溶接などその他の固定連結方法を使っても良い）されており、回路板の外表面153とケーシング110は電気連結されている。

組立の際は、次第に振動素子120や、一体式サウンド中空部材140などをケーシング110の収容中空体に入れてから、回路板150の上表面151と対応するように一体式サウンド中空部材をケーシングの開口端に封じ、最後に縁巻きや、溶接、又は接着などの機械式固定方式によって、回路板150とケーシング110縁部分を接触させる。

図7に示されている通り、実施例2は中空板の上表面142に絶縁材料層がコーティングされた突き出し部分144を設置する技術方法を採用しており、絶縁材料層は突き出し部分144のトップ面と外側面にコーティングすることができ、その他の部分はコーティングしなくても良い。この場合は振動素子と一体式サウンド中空部材との間に絶縁リングを設置しなくても良く、その他の部分は実施例1と同様である。

図8に示されている通り、一体式サウンド中空部材140のサイドウォール145の底部は、回路板の銅が被覆された入力端子152と接触され、カップリング電気信号を回路板150中の電子部品に送って、信号処理を行い、オーディオ周波信号を出力する。また、カップリング電気信号を回路板150のモジュール転換部品（図には示されていない）に送って、モジュール転換を行なってから、デジタルオーディオ周波信号を出力することもできる。

図9に示されている通り、実施例3は実施例2に基づき、各部品の形を四角形に変えている。上記図2、7、9に示されている一体式サウンド中空部材付きのエレクトレットコンデンサー式マイクは本考案の具体的な実施例あり、本考案の顕著な実質性特徴と進歩を体現しているので、実際の使用状況によって、その材質や、形状、規格、孔の数量及び色などを修正することもできるが、こちらでは詳しく言わない。

Claims

一体式サウンド中空部材付きのエレクトレットコンデンサー式マイクには、トップ面に音声孔（111）が開いている収容中空体付きのケーシング（110）や、ケーシングの中に入れる振動素子（120）、ケーシング（110）と電気連結される回路板（150）などが含まれており、前記振動素子（120）とケーシング（110）のトップ裏表面（112）との間には第1サウンド中空体が形成され、
前記音声孔（111）は第1サウンド中空体は連通されており、前記ケーシング（110）の中には、振動素子（120）と回路板（150）との間に入る一体式サウンド中空部材（140）が設置され、一体式サウンド中空部材（140）はサイドウォール（145）と一体に形成されるサイドウォール中空板によって構成、前記中空板には連通孔（141）が開いて、しかもサイドウォールの下端に凹んでおり、前記サイドウォール（145）と中空板は第2サウンド中空体を形成し、サイドウォール（145）の外側面には絶縁材料層がコーティングされていることを特徴とする一体式サウンド中空部材付きのエレクトレットコンデンサー式マイク。
請求項1において、前記一体式サウンド中空部材（140）は導電材料で作られることを特徴とする一体式サウンド中空部材付きのエレクトレットコンデンサー式マイク。
請求項1又は2において、振動素子（120）と一体式サウンド中空部材（140）との間には絶縁リング（130）も含まれることを特徴とする一体式サウンド中空部材付きのエレクトレットコンデンサー式マイク。
請求項1又は2において、前記中空板の裏側に凹み、サイドウォール（145）の上部にてコンデンサー中空体を形成しており、一体式サウンド中空部材において、上部はコンデンサー中空体（146）、下部は第2サウンド中空体（147）と言った上・下ダブル中空体構造が形成されており、中空板の上表面（142）の上部にて突き出し部分（144）が形成され、その外側面及びトップ面には絶縁材料層がコーティングされていることを特徴とする一体式サウンド中空部材付きのエレクトレットコンデンサー式マイク。
請求項4において、前記回路板（150）上には入力端子（152）が設置されており、前記サイドウォール（145）の底部と入力端子（152）は電気連結されていることを特徴とする一体式サウンド中空部材付きのエレクトレットコンデンサー式マイク。
請求項5において、前記振動素子（120）には振動膜とリング（123）が含まれており、前記振動膜は絶縁材料で作られ、振動膜の上表面（121）には金属材料がコーティングされ、リング（123）は金属材料上に設置、リング（123）の縁とケーシング（110）とは接触性連結となっており、振動膜の下表面（122）は突き出し部分（144）と接触連結されていることを特徴とする一体式サウンド中空部材付きのエレクトレットコンデンサー式マイク。