JP3914426B2

JP3914426B2 - Condenser microphone

Info

Publication number: JP3914426B2
Application number: JP2001372133A
Authority: JP
Inventors: 泰夫前川; 秀樹安藤
Original assignee: 株式会社プリモ
Priority date: 2001-12-06
Filing date: 2001-12-06
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2021-12-06
Also published as: JP2003174696A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は振動板と背電極により形成されたエレクトレットコンデンサを有するコンデンサマイクロフォンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エレクトレットコンデンサを形成する振動板と背電極の間にギャップ成形するのに、従来は、例えば図４に例示されるように平らな背電極１と振動板２の間に薄いリング状のスペーサ３を介在させ、或は、図５に例示されるように背電極１に凸状の突起物４を１個から複数個設ける等の構成が採用されていた。図示は省略するが、前記突起物を背電極に１個から複数個設ける構成も採用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようのな従来構造では以下のような問題のあることを本発明者は見出した。
（１）狭いギャップが必要な場合、平らな背電極を使用すると振動板が吸引され振動板吸着不良を生じ易かった。
（２）スペーサを用いてギャップを形成する方法では、スペーサ自体にコストがかかる他、組立て工数も増えてしまう。
（３）背電極や振動板に凸状の突起物を設ける構造は、振動板にテンションをかけることになり、共振周波数が上がってしまい、尚かつ振動板の有効面積を減らすことになりマイクロフォン感度を上げるのが困難になる。
【０００４】
本発明の目的は、電極に与えられる電荷の吸引力によるエレクトレットコンデンサの両極（背電極、振動板）間吸着現象を解消することができるコンデンサマイクロフォンを提供することにある。
【０００５】
本発明の別の目的は、振動板と背電極の間にギャップ成形するのための部品を削減することができるコンデンサーマイクロフォンを提供することにある。
【０００６】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るコンデンサマイクロフォンは、振動板と背電極により形成されたエレクトレットコンデンサを備え、前記背電極は、前記振動板に臨んで湾曲凹状部を有し、前記湾曲凹状部の最大深さ部分が前記振動板の最大振幅位置近傍とされる。前記湾曲凹状部の湾曲面は例えば縦断面形状がサインカーブ、コサインカーブ又は円弧などであってよい。
【０００８】
上記より、前記振動板の最大振幅位置近傍を最大深さ部分とするように前記背電極を湾曲凹状に形成することにより、エレクトレットコンデンサ両極間（背電極、振動板）の吸引力を中心部分（振動板の最大振幅部分近傍）に集中させないようにすることができる。要するに、振動板の振幅が大きな部分ほど背電極と振動板のギャップが大きくされ、背電極、振動板間の吸着現象を解消し易くなる。換言すれば、振動板が最大限に吸引される中心部でも振動板吸着不良が発生し難くなる。更に、振動板の振幅が小さな部分ほど背電極と振動板のギャップが小さくされるから、蓄積電荷量が増え、コンデンサマイクロフォンの高感度化に寄与する。
【０００９】
前記湾曲凹状部の最大深さ部分は１０μｍ〜１００μｍとされる。この最大深さ部分の寸法範囲１０μｍ〜１００μｍは、成極電圧や感度等の通常要求される仕様や湿度や温度等の実使用上の変動要因などを考慮して検討した結果から得られたものである。
【００１０】
即ち、コンデンサーマイクロフォンの振動板と背電極に挟まれた空隙が図３に例示され、横軸は振動板に想定される変位、縦軸はその変位状態で振動板に作用してくる力の大きさ示している。そしてカーブＣ１は背電極によって作用される静電的吸引力、カーブＣ２は振動板のバネ定数による復元力を示す。このＣ１，Ｃ２の両曲線は常に２つの交点Ａ，Ｂで交わる。これらの交点では吸引力と復元力が相等しいので、振動板はこの点で平衡が保たれる。
【００１１】
平衡点Ａでは、振動板を平衡点Ａから原位置側（左側）に移動させると復元力より吸引力の方が大きくなり平衡点Ａに引き戻そうとする力がかかる。逆に振動板を背電極側（右側）に移動してみると復元力の方が大きくなるので、ここでも平衡点Ａに引き戻そうとする力がかかることになる。
【００１２】
それに対し平衡点Ｂでは、振動板を原位置側に移動させると復元力の方が大きくなり振動板はさらに原位置側に動こうとして平衡点Ｂには戻ろうとはしない。逆に背電極側に移動させると吸引力の方が大きくなり背電極に吸引され平衡点Ｂに戻らなくなる。これが振動板吸着不良である。
【００１３】
上記の事柄を数式化すると動作空隙長ｄ_０を、次のようにして求めることができる。
【００１４】
ここに、両極間にかけられた偏極用直流電圧（成極電圧）Ｖ_０によって振動板のところに発生される静電場の強さをＥ、電束をＤ、また空隙（ギャップ）の誘電率をε_０、背電極面積をＳとすれば、振動板に作用してくる静電的吸引力Ｆ_０は式（１）のように書かれる。
【００１５】
【数１】

【００１６】
そして、この振動板が原位置から背電極に向かってΔｘだけ変位した状態で、ギャップ間距離をｄ_ｉとすると、この電場の強さＥは式（２）のように与えられる。
【００１７】
【数２】

【００１８】
従って、この位置で振動板が受ける吸引力Ｆ_０は式（１）から、式（３）のようになる。
【００１９】
【数３】

【００２０】
一方この状態で振動板に働く復元力は振動板のスチフネスをｓ_ｄとして、ｓ_ｄｘのように表せるから、平衡点Ａは上記式（３）とｓ_ｄｘを等しいとして式（４）のように計算される。尚Δｘ／ｄ_ｉ≪１の関係が満たされているものとする。
【００２１】
【数４】

【００２２】
安定平衡点Ａまでの距離Δｘが式（４）のように知られたので、このコンデンサマイクロフォンの動作空隙長ｄ_０は式（５）のように決定されることになる。
【００２３】
【数５】

【００２４】
例として既存のエレクトレットコンデンサマイクロフォン（φ５．８×２ｍｍ）の動作空隙距離ｄ_０を求める。式（４）の各々の値を、
ε_０=８．８５５×１０^−１２（F/m）、Ｓ=１３．２×１０^−６（m^２）、Ｖ_０=−２００（V）、ｄ_ｉ=２５×１０^−６（m）、ｓ_ｄ=９３９．７４（N/m）
とすると、平衡点Ａまでの距離Δｘは、
Δx=５．８４×１０^−６
となり、５．８４×１０^−６（m）と求められる。これにより、式（５）から動作空隙距離ｄ_０は１９．１６×１０^−６（m）となる。
【００２５】
動作空隙距離ｄ_０は成極電圧Ｖ_０やギャップ間距離ｄ_ｉ等に応じて変わる。マイクロフォンの感度を上げる為に成極電圧Ｖ_０を増加させ若しくはギャップ間距離ｄ_ｉを更に狭め、或は温湿度が変化したりすると、安定平衡点Ａが不安定平衡点Ｂに近づき、前記のような振動板吸着現象の生じる可能性が高くなる。この為、背電極から安定平衡点Ａまでの距離を確実に保てるように考慮することが必要であり、本発明では、エレクトレットコンデンサマイクロフォンの実用的な大きさなどを考慮し、例えば、背電極の直径が１ｍｍ〜４０ｍｍのような範囲において、前記最大深さ部分の寸法を１０μｍ〜１００μｍの範囲の中から選べば良いという結論を見出した。
【００２６】
本発明の望ましい形態の一つとして、前記背電極に、前記湾曲凹状部の周縁部分に前記振動板とのギャップを形成する段差部を形成するとよい。この段差部は背電極と振動板の間のリング状スペーサの代わりになるから、コンデンサマイクロフォンの部品点数削減、組立て行程の簡素化に資することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１には本発明に係るコンデンサマイクロフォン一例が断面にて示される。同図に示されるコンデンサマイクロフォン１０は、特に制限されないが、横断面円形のボタン型のマイクロフォン用ケーシング１１を有し、その筒内には、音波通過開口（一端開口部）１２に面してコンデンサの一極を成す振動板１３と、間隙をもって前記振動板１３の対極（コンデンサの他極）を成す背電極１４と、マイクロフォン用回路基板１６とが設けられている。前記振動板１３は、ポリエステルフィルムなどの誘電体膜の一面に金属膜が蒸着され、その金属膜が振動板リング１８に固定され、その誘電体面が背電極１４に面している。
【００２８】
前記背電極１４は、前記振動板１３に臨んで湾曲凹状部１４Ａを有し、前記湾曲凹状部１４Ａの最大深さ部分は前記振動板の最大振幅位置近傍とされる。この例では振動板１３は円形であり、図２例示されるようにその中心部が最大振幅位置とされる。前記湾曲凹状部１４Ａの最大深さ部分は１０μｍ〜１００μｍの範囲から選ばれた値が設定される。最大深さ部分の寸法決定に際しては、ギャップ間距離ｄ_ｉに対して動作空隙長ｄ_０が例えば７０％以上というように比較的大きくなるようにされる。当然最大深さ部分の寸法を決定するときは湿度や温度によって振動板のテンションが低下する場合を想定することが望ましく、数１０％程度の余裕を持つことが望ましい。例えば前記φ５．８×２mmの外形寸法を有する具体例に係るコンデンサマイクロフォンの場合には、湾曲凹状部１４Ａの深さ寸法を２５μｍとし、その湾曲形状を縦断面で円弧形状とする。
【００２９】
前記背電極１４は前記湾曲凹状部１４Ａの周縁部分に前記振動板とのギャップを形成する段差部１４Ｂを有する。この段差部１４Ｂは背電極１４と振動板１３の間のリング状スペーサの代わりになり、振動板１３の周縁部分においても背電極１４との間に最低限のギャップが形成され、その部分も有効なコンデンサとして機能することができる。したがって、単体部品としてのリング状スペーサは不要になる。
【００３０】
前記背電極１４は、絶縁性リング１９の内側段差部分に概略同心状態に嵌合固定される。絶縁性リング１９の内側には導電性接続リング２０が挿入され、導電性接続リング２０はマイクロフォン用回路基板１６及び背電極１４に接する。前記ケーシング１１の他端開口部２１は内側に折り曲げられ、折り曲げられた周縁部が前記マイクロフォン用回路基板１６を導電性接続リング２０に向けて押圧固定している。要するに、前記マイクロフォン用回路基板１６のか締め付けにより導電性接続リング２０が背電極１４に押圧される。
【００３１】
前記振動板１３と背電極１４はエレクトレットコンデンサを構成して、電気音響変換を行なう。前記マイクロフォン用回路基板１６は、そのエレクトレットコンデンサに臨む一面に、出力インピーダンス変換に利用される電界効果トランジスタなどの回路素子２２が搭載される。前記マイクロフォン用回路基板１６の他面にはインピーダンス変換された電気音響信号を出力する外部接続電極（図示せず）が形成されている。
【００３２】
前記背電極１４とマイクロフォン用回路基板１６上の所定の導電パターンとの接続は前記導電性接続リング２０を介して行われる。前記振動板１３の金属膜とマイクロフォン用回路基板１６上の所定の導電パターンとの接続は前記振動板リング１８からケーシング１１の周面を通ってその周端縁部のか締め付け部分に至る経路で行われる。前記マイクロフォン用回路基板１６の表裏面に形成された導電パターンは、前記背電極１４及び振動板１３に前記回路素子２２を接続し、前記回路素子２５を前記外部接続電極に接続する。
【００３３】
上記コンデンサマイクロフォン１０によれば、前記振動板の最大振幅位置近傍を最大深さ部分とするように前記背電極１４を湾曲凹状に形成するから、振動板１３の振幅が大きな部分ほど背電極１４と振動板１３のギャップが大きくされ、背電極１４・振動板１３間の吸着現象を解消し易くなる。換言すれば、振動板１３が最大限に吸引される中心部でも振動板吸着不良が発生し難くなる。更に、振動板１３の振幅が小さな部分ほど背電極１４と振動板１３のギャップが小さくされるから、蓄積電荷量が増え、コンデンサマイクロフォン１０は高感度化される。更に、前記背電極１４は前記湾曲凹状部１４Ａの周縁部分に前記振動板１３とのギャップを形成する段差部１４Ｂを有するから、背電極１４と振動板１３の間に単体部品としてのリング状スペーサを設けなくても良く、コンデンサマイクロフォン１０の部品点数削減、組立て行程の簡素化を実現することができる。
【００３４】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００３５】
例えば、コンデンサマイクロフォンの具体的な構造は図２の断面構造に限定されず適宜変更可能である。尚、図１において前期湾曲凹上部１４Ａの深さは実際の寸法に比べて強調して図示してあり、実際の寸法は明細書記載の通りである。
【００３６】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００３７】
すなわち、振動板の最大振幅する部分に合わせ背電極に湾曲凹状部分を形成したから振動板吸着不良を解消することが容易になる。背電極の湾曲凹状部分の外周縁に段差部を設けることにより単体部品としてのスペーサの部品数を減らすことができ組立て工程も簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコンデンサーマイクロフォンの縦断面図である。
【図２】振動板最大振幅位置の説明図である。
【図３】コンデンサーマイクロフォンの振動板と背電極に挟まれた空隙における振動板の想定変位とその変位状態にいて振動板に作用する力の関係を示す説明図である。
【図４】振動板と背電極とのギャップを単体部品としてのリング状スペーサで形成する従来構造を例示する断面図である。
【図５】振動板と背電極とのギャップを凸状の突起物により形成する従来構造を例示する断面図である。
【符号の説明】
１０コンデンサマイクロフォン
１１マイクロフォン用ケーシング
１３振動板
１４背電極
１４Ａ湾曲凹状部
１４Ｂ段差部
１６マイクロフォン用回路基板
１９絶縁性リング
２０導電性接続リング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a condenser microphone having an electret condenser formed by a diaphragm and a back electrode.
[0002]
[Prior art]
In order to form a gap between the diaphragm forming the electret capacitor and the back electrode, conventionally, a thin ring-shaped spacer 3 is provided between the flat back electrode 1 and the diaphragm 2 as exemplified in FIG. A configuration in which one or a plurality of convex protrusions 4 are provided on the back electrode 1 as illustrated in FIG. 5 is employed. Although illustration is omitted, a configuration in which one to a plurality of protrusions are provided on the back electrode has also been adopted.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the present inventors have found that the conventional structure as described above has the following problems.
(1) When a narrow gap is required, if a flat back electrode is used, the diaphragm is attracted and the diaphragm is not easily attracted.
(2) In the method of forming a gap using a spacer, the spacer itself is expensive and the number of assembling steps increases.
(3) The structure in which convex projections are provided on the back electrode and the diaphragm applies tension to the diaphragm, which increases the resonance frequency and reduces the effective area of the diaphragm. It becomes difficult to raise.
[0004]
An object of the present invention is to provide a condenser microphone that can eliminate the phenomenon of adsorption between the two electrodes (back electrode and diaphragm) of an electret condenser due to the attractive force of charges applied to the electrodes.
[0005]
Another object of the present invention is to provide a condenser microphone that can reduce the number of parts for forming a gap between the diaphragm and the back electrode.
[0006]
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A condenser microphone according to the present invention includes an electret capacitor formed by a diaphragm and a back electrode, and the back electrode has a curved concave portion facing the diaphragm, and a maximum depth portion of the curved concave portion is It is set near the maximum amplitude position of the diaphragm. The curved surface of the curved concave portion may have, for example, a sine curve, a cosine curve, an arc, or the like as a longitudinal cross-sectional shape.
[0008]
From the above, by forming the back electrode in a curved concave shape so that the vicinity of the maximum amplitude position of the diaphragm is the maximum depth part, the attraction force between the electret capacitor electrodes (back electrode, diaphragm) is the central part ( It is possible not to concentrate on the vicinity of the maximum amplitude portion of the diaphragm. In short, the larger the amplitude of the diaphragm, the larger the gap between the back electrode and the diaphragm, making it easier to eliminate the adsorption phenomenon between the back electrode and the diaphragm. In other words, it is difficult for the diaphragm suction failure to occur even in the central portion where the diaphragm is sucked to the maximum. Further, the smaller the amplitude of the diaphragm, the smaller the gap between the back electrode and the diaphragm, so that the amount of stored charge increases and contributes to higher sensitivity of the condenser microphone.
[0009]
The maximum depth portion of the curved concave portion is 10 μm to 100 μm. The size range of 10 μm to 100 μm of the maximum depth is obtained from the results of examination considering normally required specifications such as polarization voltage and sensitivity, and actual use fluctuation factors such as humidity and temperature. It is.
[0010]
That is, a gap sandwiched between the diaphragm and back electrode of the condenser microphone is illustrated in FIG. 3, the horizontal axis is the displacement assumed for the diaphragm, and the vertical axis is the magnitude of the force acting on the diaphragm in the displaced state. It shows. Curve C1 shows the electrostatic attractive force applied by the back electrode, and curve C2 shows the restoring force due to the spring constant of the diaphragm. The curves C1 and C2 always intersect at two intersections A and B. At these intersections, the suction force and the restoring force are the same, so the diaphragm is balanced at this point.
[0011]
At the equilibrium point A, when the diaphragm is moved from the equilibrium point A to the original position side (left side), the suction force becomes larger than the restoring force, and a force to pull back to the equilibrium point A is applied. On the contrary, when the diaphragm is moved to the back electrode side (right side), the restoring force becomes larger, so that a force to pull back to the equilibrium point A is also applied here.
[0012]
On the other hand, at the equilibrium point B, when the diaphragm is moved to the original position side, the restoring force becomes larger, and the diaphragm further moves to the original position side and does not return to the equilibrium point B. On the other hand, when it is moved to the back electrode side, the suction force becomes larger and is attracted to the back electrode and does not return to the equilibrium point B. This is a diaphragm adsorption failure.
[0013]
When the above matter is mathematically expressed, the operating gap length d ₀ can be obtained as follows.
[0014]
Here, E represents the strength of the electrostatic field generated at the diaphragm by the polarized DC voltage (polarization voltage) V ₀ applied between the two electrodes, D represents the electric flux, and the dielectric constant of the gap (gap). Is ε ₀ , and the back electrode area is S, the electrostatic attraction force F ₀ acting on the diaphragm can be written as in equation (1).
[0015]
[Expression 1]

[0016]
Then, in a condition in which the vibrating plate is displaced by Δx toward the back electrode from the original position, when the gap distance is d _i, the intensity E of the electric field is given by equation (2).
[0017]
[Expression 2]

[0018]
Accordingly, the suction force F ₀ received by the diaphragm at this position is changed from the equation (1) to the equation (3).
[0019]
[Equation 3]

[0020]
On the other hand the stiffness of the diaphragm as s _d restoring force acting on the diaphragm in this state, since represented as s d _x, equilibrium point A is set to equal the a s _{d x} the formula (3) formula (4) Is calculated as follows. It is assumed that the relationship Δx / d _i << 1 is satisfied.
[0021]
[Expression 4]

[0022]
Since the distance Δx to the stable equilibrium point A is known as shown in equation (4), the operating gap length d ₀ of this condenser microphone is determined as shown in equation (5).
[0023]
[Equation 5]

[0024]
As an example, an operating air gap distance d ₀ of an existing electret condenser microphone (φ5.8 × 2 mm) is obtained. Each value of equation (4) is
ε ₀ = 8.855 × 10 ⁻¹² (F / m), S = 13.2 × 10 ⁻⁶ (m ² ), V ₀ = −200 (V), d _i = 25 × 10 ⁻⁶ (m) , S _d = 939.74 (N / m)
Then, the distance Δx to the equilibrium point A is
Δx = 5.84 × 10 ⁻⁶
And 5.84 × 10 ⁻⁶ (m). As a result, the operating air gap distance d ₀ is 19.16 × 10 ⁻⁶ (m) from Equation (5).
[0025]
The operating air gap distance d ₀ varies depending on the polarization voltage V ₀ , the gap distance d _{i, and the} like. Further narrowing the polarization voltage V ₀ across the allowed or gap increases the distance d _i in order to increase the sensitivity of the microphone, or the temperature when the humidity changes or stable equilibrium point A approaches the unstable equilibrium point B, of the The possibility of such a diaphragm adsorption phenomenon is increased. For this reason, it is necessary to consider so that the distance from the back electrode to the stable equilibrium point A can be surely maintained. In the present invention, considering the practical size of the electret condenser microphone, In the range of diameters from 1 mm to 40 mm, it was found that the dimension of the maximum depth portion may be selected from the range of 10 μm to 100 μm.
[0026]
As one of desirable modes of the present invention, a stepped portion that forms a gap with the diaphragm at the peripheral portion of the curved concave portion may be formed on the back electrode. Since this step portion replaces the ring-shaped spacer between the back electrode and the diaphragm, it can contribute to the reduction in the number of components of the condenser microphone and the simplification of the assembly process.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a condenser microphone according to the present invention. The condenser microphone 10 shown in the figure is not particularly limited, but has a button-type microphone casing 11 having a circular cross section, and the condenser microphone 10 faces the sound wave passage opening (one end opening) 12 in the cylinder. A diaphragm 13 forming one pole, a back electrode 14 forming a counter electrode (the other pole of the capacitor) of the diaphragm 13 with a gap, and a circuit board 16 for microphones are provided. In the diaphragm 13, a metal film is deposited on one surface of a dielectric film such as a polyester film, the metal film is fixed to the diaphragm ring 18, and the dielectric surface faces the back electrode 14.
[0028]
The back electrode 14 has a curved concave portion 14A facing the diaphragm 13, and the maximum depth portion of the curved concave portion 14A is in the vicinity of the maximum amplitude position of the diaphragm. In this example, the diaphragm 13 has a circular shape, and the center portion thereof is set to the maximum amplitude position as illustrated in FIG. The maximum depth portion of the curved concave portion 14A is set to a value selected from the range of 10 μm to 100 μm. In determining the dimension of the maximum depth portion, the operating air gap length d ₀ is relatively large, for example, 70% or more with respect to the gap distance d _i . Naturally, when determining the dimension of the maximum depth portion, it is desirable to assume a case where the tension of the diaphragm is lowered due to humidity and temperature, and it is desirable to have a margin of about several tens of percent. For example, in the case of a condenser microphone according to a specific example having an outer dimension of φ5.8 × 2 mm, the depth of the curved concave portion 14A is 25 μm, and the curved shape is an arc shape in the longitudinal section.
[0029]
The back electrode 14 has a step portion 14B that forms a gap with the diaphragm at the peripheral portion of the curved concave portion 14A. This step 14B replaces a ring-shaped spacer between the back electrode 14 and the diaphragm 13, and a minimum gap is formed between the back electrode 14 and the peripheral portion of the diaphragm 13 as well. It can function as a simple capacitor. Therefore, a ring-shaped spacer as a single part is not necessary.
[0030]
The back electrode 14 is fitted and fixed substantially concentrically to the inner step portion of the insulating ring 19. A conductive connection ring 20 is inserted inside the insulating ring 19, and the conductive connection ring 20 is in contact with the microphone circuit board 16 and the back electrode 14. The other end opening 21 of the casing 11 is bent inward, and the bent peripheral edge presses and fixes the microphone circuit board 16 toward the conductive connection ring 20. In short, the conductive connection ring 20 is pressed against the back electrode 14 by tightening the microphone circuit board 16.
[0031]
The diaphragm 13 and the back electrode 14 constitute an electret capacitor and perform electroacoustic conversion. A circuit element 22 such as a field effect transistor used for output impedance conversion is mounted on one surface of the microphone circuit board 16 facing the electret capacitor. An external connection electrode (not shown) for outputting an electroacoustic signal whose impedance has been converted is formed on the other surface of the microphone circuit board 16.
[0032]
The back electrode 14 and a predetermined conductive pattern on the microphone circuit board 16 are connected through the conductive connection ring 20. The connection between the metal film of the diaphragm 13 and the predetermined conductive pattern on the circuit board 16 for the microphone is performed through a path from the diaphragm ring 18 through the peripheral surface of the casing 11 to the peripheral edge or the fastening portion. Is called. The conductive patterns formed on the front and back surfaces of the microphone circuit board 16 connect the circuit element 22 to the back electrode 14 and the diaphragm 13 and connect the circuit element 25 to the external connection electrode.
[0033]
According to the condenser microphone 10, the back electrode 14 is formed in a curved concave shape so that the vicinity of the maximum amplitude position of the diaphragm is a maximum depth portion. The gap of the diaphragm 13 is increased, and the adsorption phenomenon between the back electrode 14 and the diaphragm 13 can be easily eliminated. In other words, it is difficult for diaphragm adsorption failure to occur even in the central portion where the diaphragm 13 is sucked to the maximum. Furthermore, since the gap between the back electrode 14 and the diaphragm 13 becomes smaller as the amplitude of the diaphragm 13 becomes smaller, the amount of accumulated charge increases and the sensitivity of the condenser microphone 10 is increased. Further, since the back electrode 14 has a step portion 14B that forms a gap with the diaphragm 13 at the peripheral portion of the curved concave portion 14A, a ring-shaped spacer as a single part is formed between the back electrode 14 and the diaphragm 13. The number of components of the condenser microphone 10 can be reduced, and the assembly process can be simplified.
[0034]
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof.
[0035]
For example, the specific structure of the condenser microphone is not limited to the cross-sectional structure shown in FIG. In FIG. 1, the depth of the first curved concave upper portion 14 </ b> A is emphasized as compared with the actual dimensions, and the actual dimensions are as described in the specification.
[0036]
【The invention's effect】
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
[0037]
That is, since the curved concave portion is formed on the back electrode in accordance with the maximum amplitude portion of the diaphragm, it becomes easy to eliminate the diaphragm adsorption failure. By providing a step portion on the outer peripheral edge of the curved concave portion of the back electrode, the number of spacer components as a single component can be reduced, and the assembly process can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a condenser microphone according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a diaphragm maximum amplitude position.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between an assumed displacement of a diaphragm in a gap sandwiched between a diaphragm and a back electrode of a condenser microphone and a force acting on the diaphragm in the displaced state.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a conventional structure in which a gap between a diaphragm and a back electrode is formed by a ring-shaped spacer as a single component.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a conventional structure in which a gap between a diaphragm and a back electrode is formed by convex protrusions.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Capacitor microphone 11 Microphone casing 13 Diaphragm 14 Back electrode 14A Curved concave part 14B Step part 16 Microphone circuit board 19 Insulating ring 20 Conductive connection ring

Claims

In the condenser microphone having an electret condenser formed by a circular diaphragm and a back electrode, the back electrode has a circular curved concave portion facing the diaphragm,
The curved concave portion has a maximum depth at its central portion, and the depth is gradually reduced toward the radially outer periphery,
Condenser microphone, wherein the maximum depth portion of the curved concave portion is the maximum amplitude position near the diaphragm.

The condenser microphone according to claim 1, wherein a maximum depth portion of the curved concave portion is 10 μm to 100 μm.

The back electrode is a condenser microphone according to claim 2, characterized in that it has a circumferential projection which projects toward the diaphragm to the outer peripheral portion of the curved concave portion.