JP4003870B2 - Electret condenser microphone - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する分野】
本発明は電極膜を形成したエレクトレット材フィルムを振動膜ユニットとして構成したエレクトレットコンデンサマイクロホンに関し、特にマイクロホン部の浮遊容量を減少させることで、検出感度を高めることが可能なエレクトレットコンデンサマイクロホンに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の電極膜を形成したエレクトレット材フィルムを振動膜ユニットとして構成したエレクトレットコンデンサマイクロホンは例えば特開昭61−247200号に開示されており、以下図3と図4により説明する。図3は従来例を示すエレクトレットコンデンサマイクロホンの断面図、図4は図3における振動膜ユニットの分解斜視図であり、100はエレクトレットコンデンサマイクロホン、110は金属ケースであり、前面側に音響孔110a、内面側に固定電極110bを有する。
【0003】
120は振動膜ユニットであり、電極膜130を有するエレクトレット材フィルムからなる振動膜140を金属製の支持枠150に固着して構成されている。そして前記金属ケース110と前記振動膜ユニット120とをスペーサ160を介して積層配置することにより、前記電極膜130と固定電極110bとによってエレクトレットコンデンサマイクロホン100が構成される。170は回路基板でありこの回路基板170には前記エレクトレットコンデンサマイクロホン100の検出信号を処理するための電子エレメント180a、180bが実装されている。190は前記マイクロホンの出力信号を外部に取り出す出力電極である。
【0004】
上記構成を有するエレクトレットコンデンサマイクロホン100の動作は、表面に電極膜130を有し、エレクトレット材フィルムからなる振動膜140と、固定電極110bの機能を有する前記金属ケース110の内面側とがスペーサ160を挟んでコンデンサを形成する。そして前記金属ケース110の音響孔110aより加えられる空気の振動により前記振動膜140が変位すると、前記コンデンサがこの変位を電気信号に変換し、この電気信号が回路基板170に導かれ、電子エレメント180a,180bで処理された後に回路基板170の裏面に導出された出力電極190より出力される。
【0005】
前記エレクトレットコンデンサマイクロホン100の動作において、振動膜ユニット120は金属性の支持枠150を介して回路基板170と電気的に接続され、固定電極110bは金属ケース110を介して回路基板170と電気的に接続される。図4は図3における振動膜ユニット120の分解斜視図であり、全面に電極膜130が形成された振動膜140を、前記電極膜130を下にして支持枠150に固着することにより、前記振動膜ユニット120が構成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
図3に示す従来例のエレクトレットコンデンサマイクロフホン100は、前記振動膜ユニット120を構成する電極膜130と振動膜140との面積が略同じサイズであるため、前記固定電極110bと前記振動膜ユニット120を構成する電極膜130とによって形成される容量(コンデンサ)が前記振動膜140の動作可能領域140aによって形成される有効容量と、振動膜140が支持枠150によって拘束された非動作領域140bによって形成される浮遊容量との合成容量となる。
【0007】
すなわち、前記エレクトレットコンデンサマイクロホン100の感度が固定電極110bと振動膜140とによって形成される全容量と、前記振動膜140の動作可能領域140a(図4に示す支持枠150の空洞部150bに対応する部分)によって形成される有効容量との比によって決まることを考慮すると、前記振動膜140の非動作領域140b(図4に示す支持枠150の枠部150aに対応する部分)によって形成される浮遊容量が多いほど前記エレクトレットコンデンサマイクロホン100としての感度が低下するという問題がある。
【0008】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、感度を低下させるこのないエレクトレットコンデンサマイクロホンを提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題を解決するため、支持枠に固着されたエレクトレット材フィルムからなる振動膜と該振動膜上に形成された電極膜とを有する振動膜ユニットと、前記電極膜に対向する固定電極と、前記振動膜ユニットの検出信号を処理するための電子エレメントが実装された回路基板を有するエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、前記振動膜ユニットにおける支持枠を絶縁部材で構成するとともに、電極膜の面積が前記支持枠の内側の面積と略等しいことを特徴とする。
【0010】
金属ケースと、絶縁性の支持枠に固着されたエレクトレット材フィルムからなる振動膜と該振動膜上に形成された電極膜とを有する振動膜ユニットとをスペーサを介して積層配置することにより、前記金属ケースの一部を固定電極として前記電極膜に対向させてエレクトレットコンデンサマイクロホンを構成し、前記振動膜ユニットにおける電極膜の面積が前記支持枠の内側の面積と略等しい大きさであることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は本発明におけるエレクトレットコンデンサマイクロホンの断面図、図2は図1における振動膜ユニットの分解斜視図であり、10はエレクトレットコンデンサマイクロホン、11は金属ケースであり、前面側に音響孔11a、内面側に固定電極11bを有する。
【0012】
12は振動膜ユニットであり、電極膜13を有するエレクトレット材フィルムからなる振動膜14を絶縁性の支持枠15に固着して構成されている。そして前記金属ケース11と前記振動膜ユニット12とをスペーサ16を介して積層配置することにより、前記電極膜13と固定電極11bとによってエレクトレットコンデンサマイクロホン10が構成される。17は回路基板でありこの回路基板17には前記エレクトレットコンデンサマイクロホン10の検出信号を処理するための電子エレメント18a、18bが実装されている。19は前記マイクロホンの出力信号を外部に取り出す出力電極である。
【0013】
図2は図1における振動膜ユニット12の分解斜視図であり、前記支持枠15は樹脂等の絶縁材料によって形成され、枠部15aの一部を貫通して導通電極15cが設けられている。又前記振動膜14には前記支持枠15の空洞部15bと略等しいか、又は少し小さい面積の電極膜13が形成され、さらに前記電極膜13と電気的に接続された接続電極13aが前記支持枠15の導通電極15cに対応した位置に形成されている。
【0014】
そして、前記振動膜14を、前記電極膜13を下にして支持枠15に固着することにより前記振動膜ユニット12が構成され、前記電極膜13は接続電極13a、導通電極15cを介して前記回路基板17と電気的に接続され、そして前記固定電極11bは金属ケース11を介して回路基板17と電気的に接続される。
【0015】
エレクトレットコンデンサマイクロホン10の基本的動作は前記エレクトレットコンデンサマイクロホン100と同じなので、重複する説明は省略するが、エレクトレットコンデンサマイクロホン10がエレクトレットコンデンサマイクロホン100と異なるところは、図1に示すごとく、前記振動膜ユニット12を構成する振動膜14の動作可能領域14a(図2に示す支持枠15の空洞部15bに対応する部分)にのみ電極膜13が形成され、振動膜14の非動作領域14b(図2に示す支持枠15の枠部15aに対応する部分)には電極膜13が形成されていないことと、支持枠15が絶縁部材で形成されていることである。
【0016】
本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホン10は上記従来例との構成の違いにより、前記振動膜ユニット12を構成する振動膜14の非動作領域14bには金属部材が存在せず(電極膜13が形成されず、また支持枠15が絶縁部材)、この非動作領域14bの部分に浮遊容量が存在しなくなるため、マイクロホンとしての感度低下を改善することが出来る。
【0017】
なお、前記振動膜14に対する電極膜13と接続電極13aの形成はマスクを用いて同時に行うことが出来るし、又支持枠15における導通電極15cの形成は空洞部15bの内壁を通して枠部15aの上下面に導電塗料を印刷する等の方法で行うことが出来る。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、振動膜ユニットを構成する支持枠を絶縁材で形成するとともに、エレクトレット材フィルムからなる振動膜に形成する電極膜の面積を前記振動膜の動作可能面積と略等しい大きさにすることにより、コンデンサマイクロホンの感度低下を改善し、音響特性の優れたエレクトレットコンデンサマイクロホンを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンの実施の形態の断面図である。
【図2】図1のエレクトレットコンデンサマイクロホンを構成する振動膜ユニットの分解斜視図である。
【図3】従来のエレクトレットコンデンサマイクロホンの断面図である。
【図4】図3のエレクトレットコンデンサマイクロホンを構成する振動膜ユニットの分解斜視図である。
【符号の説明】
10、100 エレクトレットコンデンサマイクロホン
11、110 金属ケース
12、120 振動膜ユニット
13、130 電極膜
14、140 振動膜
14a、140a 振動可能領域
14b、140b 非振動領域
15、150 支持枠
16、160 スペーサ
17、170 回路基板[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to an electret condenser microphone in which an electret material film on which an electrode film is formed is configured as a vibrating membrane unit, and more particularly to an electret condenser microphone that can increase detection sensitivity by reducing the stray capacitance of the microphone section.
[0002]
[Prior art]
A conventional electret condenser microphone in which an electret film on which an electrode film is formed as a vibrating membrane unit is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-247200, and will be described below with reference to FIGS. 3 is a cross-sectional view of an electret condenser microphone showing a conventional example, FIG. 4 is an exploded perspective view of the diaphragm unit in FIG. 3, 100 is an electret condenser microphone, 110 is a metal case, and an acoustic hole 110a on the front side. A fixed electrode 110b is provided on the inner surface side.
[0003]
Reference numeral 120 denotes a vibrating membrane unit, which is configured by fixing a vibrating
[0004]
The operation of the electret condenser microphone 100 having the above configuration is such that the electrode film 130 is provided on the surface, the
[0005]
In the operation of the electret condenser microphone 100, the diaphragm unit 120 is electrically connected to the circuit board 170 via the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional electret condenser microphone 100 shown in FIG. 3, the area of the electrode film 130 and the
[0007]
That is, the sensitivity of the electret condenser microphone 100 corresponds to the total capacity formed by the fixed electrode 110b and the
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an electret condenser microphone that does not reduce sensitivity.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a vibrating membrane unit having a vibrating membrane made of an electret material film fixed to a support frame, and an electrode membrane formed on the vibrating membrane, and a fixed electrode facing the electrode membrane When, in the electret condenser microphone having a circuit board that an electronic element is mounted for processing a detection signal of the vibration film unit, as well as constituting the support frame in the vibrating membrane unit with the insulating member, the area of the electrode film the It is characterized by being approximately equal to the area inside the support frame .
[0010]
By laminating and arranging a vibration case unit having a metal case, a vibration film made of an electret material film fixed to an insulating support frame, and an electrode film formed on the vibration film via a spacer, An electret condenser microphone is configured with a part of the metal case facing the electrode film as a fixed electrode, and the area of the electrode film in the diaphragm unit is approximately equal to the area inside the support frame. And
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 is a cross-sectional view of an electret condenser microphone according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the diaphragm unit in FIG. 1, 10 is an electret condenser microphone, 11 is a metal case, an acoustic hole 11a on the front side, an inner surface A fixed electrode 11b is provided on the side.
[0012]
Reference numeral 12 denotes a vibrating membrane unit, which is configured by adhering a vibrating membrane 14 made of an electret material film having an
[0013]
FIG. 2 is an exploded perspective view of the diaphragm unit 12 in FIG. 1. The
[0014]
Then, the vibrating membrane 14 is fixed to the
[0015]
Since the basic operation of the electret condenser microphone 10 is the same as that of the electret condenser microphone 100, a duplicate description is omitted. The
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the support frame constituting the diaphragm unit is formed of an insulating material, and the area of the electrode film formed on the diaphragm made of the electret material film is defined as the operable area of the diaphragm. By making the size substantially equal, it was possible to improve the sensitivity reduction of the condenser microphone and provide an electret condenser microphone having excellent acoustic characteristics.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of an electret condenser microphone of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a diaphragm unit constituting the electret condenser microphone of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional electret condenser microphone.
4 is an exploded perspective view of a diaphragm unit constituting the electret condenser microphone of FIG. 3. FIG.
[Explanation of symbols]
10, 100
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