JP5249901B2 - Condenser microphone - Google Patents

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Description

本発明は、音孔が穿設されたケースと、このケースの内面に沿って配置した振動板とでコンデンサ部が形成されているコンデンサマイクロホンに関し、詳しくは、複数の振動板を有するマイクロホンの改良に関する。   The present invention relates to a condenser microphone in which a capacitor portion is formed by a case in which a sound hole is perforated and a diaphragm arranged along the inner surface of the case. Specifically, the microphone having a plurality of diaphragms is improved. About.

上記のように構成されたコンデンサマイクロホンとして、特許文献1には、背極板を備えている点で本発明のコンデンサ部とは基本的な構造が異なるものであるが、筐体内部に筐体軸線と平行に配置した複数(実施の形態では2枚)の振動板を備え、これに対面する背極板を備え、この背極板に導通するコンタクタを介してアンプユニットに信号を伝える構成が示されている。   As a condenser microphone configured as described above, Patent Document 1 is different in basic structure from the capacitor unit of the present invention in that a back electrode plate is provided. A configuration comprising a plurality of (two in the embodiment) diaphragms arranged in parallel to the axis, a back electrode plate facing the diaphragm, and transmitting a signal to the amplifier unit via a contactor connected to the back plate. It is shown.

また、特許文献2には、コンデンサマイクロホンには限らないものであるが、多面体の面に対応した位置に勾配圧力マイクロホンを含むカプセルを配置したサウンドフィールドマイクロホンが示されている。   Patent Document 2 discloses a sound field microphone in which a capsule including a gradient pressure microphone is arranged at a position corresponding to a surface of a polyhedron, although not limited to a condenser microphone.

特開2004‐40584号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-40584 特開2007‐6458号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-6458

音響振動の入力方向に拘わらず音声を高感度で感知するために無指向性のマイクロホンが必要とされることがある。また、マイクロホンは小型であることが好ましい。   An omnidirectional microphone may be required to detect sound with high sensitivity regardless of the input direction of acoustic vibration. The microphone is preferably small.

このような必要性から特許文献1に示される複数の振動板を、特許文献2のように多面体の表面に対応する位置に配置することも考えられる。しかしながら、特許文献1に記載されるもののように背極板を必要とするものでは小型化を阻害するものとなる。   From such a necessity, it is also conceivable to arrange a plurality of diaphragms disclosed in Patent Document 1 at positions corresponding to the surface of the polyhedron as in Patent Document 2. However, those that require a back electrode plate such as those described in Patent Document 1 hinder downsizing.

本発明の目的は、どのような入力方向からの音響振動であっても高感度で感知するマイクロホンを合理的に構成する点にある。   An object of the present invention is to rationally configure a microphone that senses acoustic vibrations from any input direction with high sensitivity.

本発明の特徴は、音孔が穿設されたケースと、このケースの内面に沿って配置した振動板とでコンデンサ部が形成されているコンデンサマイクロホンであって、
前記ケースが、6面体から1面を取り除いた形状の5面の壁体と、開放部とを有する金属製のカプセル状に構成され、当該壁体のうち互いに直交する姿勢の3つの壁体夫々の内面に沿って前記振動板を配置し、夫々の壁体の内面と、これに対向する前記振動板との少なくとも一方にエレクトレット層を形成することにより複数の前記コンデンサ部を形成し、この複数の前記コンデンサ部の静電容量の変化を併せて電気信号として取り出す出力部を備え
前記壁体が、前記ケースを形成するベース部と、前記音孔が形成された部位を前記ベース部から外方に突出する膨出部とで構成されると共に、前記振動板が、振動板ユニットのフレームに支持され、このフレームを前記ベース部に接触させることで、前記振動板と前記膨出部とを対向させて前記コンデンサ部が構成され、
前記出力部が前記開放部を嵌め込み固定される基板で構成されると共に、
前記開放部から前記ケースの内部に前記振動板ユニットを挿入した状態で、この振動板ユニットの振動板と導通するコンタクト端子が、前記フレームのうち前記開放部に対応する端部に形成され、
前記開放部に前記基板が嵌め込み固定された状態で前記コンタクト端子に接触する入力電極が前記基板に形成されている点にある。
A feature of the present invention is a condenser microphone in which a capacitor portion is formed by a case in which a sound hole is drilled and a diaphragm arranged along the inner surface of the case.
The case is configured as a metal capsule having a five-sided wall having a shape obtained by removing one side from a hexahedron, and an open portion . the diaphragm is disposed along the inner surface of each form the inner surface of the wall of the respective plurality of said capacitor section by forming an electret layer on at least one of said vibrating plate opposite thereto, An output unit that extracts the change in capacitance of the plurality of capacitor units as an electrical signal is provided .
The wall body includes a base portion that forms the case, and a bulging portion that protrudes outward from the base portion at a portion where the sound hole is formed, and the diaphragm is a diaphragm unit. The capacitor part is configured by making the diaphragm and the bulging part face each other by contacting the frame with the base part.
The output part is composed of a substrate that is fitted and fixed to the open part,
In a state where the diaphragm unit is inserted into the case from the open part, a contact terminal that is electrically connected to the diaphragm of the diaphragm unit is formed at an end of the frame corresponding to the open part,
An input electrode that contacts the contact terminal in a state where the substrate is fitted and fixed in the open portion is formed on the substrate .

この構成によると、互いに直交する3方向の何れの方向から音響振動が作用する状況でも、何れかの振動板で音声の取得が可能となる。また、このように音響信号がマイクロホンに伝わる際には夫々の振動板に対して音響振動が作用することにより夫々の振動板がともに振動するのが普通であり、この複数の振動板の振動からの信号を併せて出力部から電気信号として取り出すことも可能となる。更に、壁体とこの内面の振動板とでエレクトレット型のコンデンサ部を構成するので、背極板を備えずに済み部品点数の増大を抑制すると同時に小型化も可能となる。その結果、どのような入力方向からの音響振動であっても高感度で感知するマイクロホンが小型に構成された。   According to this configuration, even in a situation where acoustic vibrations act from any one of three directions orthogonal to each other, it is possible to acquire sound with any diaphragm. In addition, when an acoustic signal is transmitted to the microphone in this way, it is normal that both diaphragms vibrate due to the acoustic vibration acting on each diaphragm. From the vibrations of the plurality of diaphragms, These signals can also be taken out from the output unit as an electric signal. Further, since the electret type capacitor portion is constituted by the wall body and the diaphragm on the inner surface, the back electrode plate is not provided, and the increase in the number of components can be suppressed and the size can be reduced. As a result, the microphone that senses acoustic vibration from any input direction with high sensitivity has been made compact.

また、ケースのベース部に振動板ユニットのフレームを接触させるように振動板ユニットを配置することで、スペーサを備えることなく振動板と壁体との間に隙間を形成でき一層の小型化が実現する。 In addition , by arranging the diaphragm unit so that the frame of the diaphragm unit is in contact with the base part of the case, a gap can be formed between the diaphragm and the wall body without providing a spacer, thereby realizing further miniaturization. To do.

さらに、ケースの内部に振動板ユニットを挿入し、開放部に基板を嵌め込み固定した場合には、振動板ユニットのフレームの端部のコンタクト端子が基板の入力電極に接触することで振動板の振動に起因する静電容量の変化を基板に伝え、この基板において電気信号として取り出すことが可能となる。これにより、特別に配線を接続する等の工程を必要とすることなくマイクロホンの組み立てが可能となる。また、カプセル状のケースの5面に対応した方向から音響振動を取り込むことにより、一層高感度に構成することも可能になる。
Furthermore , when the diaphragm unit is inserted into the case and the substrate is fitted and fixed in the open part, the contact terminal at the end of the frame of the diaphragm unit comes into contact with the input electrode of the substrate, so that the vibration of the diaphragm It is possible to transmit the change in the electrostatic capacity due to this to the substrate and to extract it as an electrical signal on this substrate. This makes it possible to assemble the microphone without requiring a special process such as connecting wiring. In addition, it is possible to configure with higher sensitivity by taking in the acoustic vibration from the direction corresponding to the five surfaces of the capsule-like case.

本発明は、前記ケースの内部に、5つの振動板の背後側の空間同士を隔絶するセパレータが備えられても良い。   In the present invention, a separator for isolating the spaces behind the five diaphragms may be provided inside the case.

これによると、振動板の振動が、ケース内の空気を介して他の振動板に影響する現象を抑制して、高感度を維持できる。   According to this, a phenomenon in which the vibration of the diaphragm affects other diaphragms through the air in the case can be suppressed, and high sensitivity can be maintained.

本発明は、前記出力部が、複数の前記コンデンサ部の静電容量の変化を電圧信号に変換して出力する単一のインピーダンス変換手段を備えても良い。   In the present invention, the output unit may include a single impedance conversion unit that converts a change in capacitance of the plurality of capacitor units into a voltage signal and outputs the voltage signal.

これによると、複数のコンデンサ部の静電容量の変化を、単一のインピーダンス変換手段が併せて電圧信号に変換して出力することになり、部品点数の増大を抑制して構造が単純になる。   According to this, the change in the capacitance of the plurality of capacitor portions is converted into a voltage signal by a single impedance conversion means and output, and the structure is simplified by suppressing an increase in the number of components. .

本発明は、前記出力部が、複数の前記コンデンサ部の静電容量の変化を格別に電圧信号に変換して出力するようにコンデンサ部の数と同数のインピーダンス変換手段を備えても良い。   In the present invention, the output unit may include impedance conversion means as many as the number of capacitor units so that the change in capacitance of the plurality of capacitor units is converted into a voltage signal and output.

これによると、各コンデンサ部の静電容量の変換を、各コンデンサ部に対応するインピーダンス変換手段が格別に電圧信号に変換して出力することになり、例えば、各インピーダンス変換手段のゲインを各コンデンサ部に対応して調整することにより、各コンデンサ部の静電容量のバラツキをなくすことも可能となる。   According to this, the conversion of the capacitance of each capacitor unit is converted into a voltage signal by the impedance conversion unit corresponding to each capacitor unit, and for example, the gain of each impedance conversion unit is set to each capacitor. By adjusting according to the portion, it is possible to eliminate variation in the capacitance of each capacitor portion.

マイクロホンの全体を示す全体図である。It is a general view which shows the whole microphone. マイクロホンの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a microphone. マイクロホンの縦断図及び拡大断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view and enlarged sectional view of a microphone. マイクロホンの横断面図である。It is a cross-sectional view of a microphone. 振動板ユニットの構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a diaphragm unit. 基板の上面図及び底面図である。It is the top view and bottom view of a board | substrate. 基板と振動板ユニットとの斜視図Perspective view of substrate and diaphragm unit マイクロホンの電気回路図である。It is an electric circuit diagram of a microphone. マイクロホンの異なる実施形態の電気回路図である。It is an electric circuit diagram of different embodiment of a microphone.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1及び図2に示すように、正立方体となる6面体から1面を取り除いた形状の5面の壁体Awが一体的に形成されたケースAと、このケースAの内部に各壁体Awに対向して備えられる5つの振動板ユニットBと、ケースAの内部空間を分割するセパレータCと、ケースAの開放部を閉じる出力部Dとを備えて多面体型のコンデンサマイクロホン(以下、マイクロホンと略称する)が構成されている。このマイクロホンはどのような姿勢でも使用可能であるが、図1に示す姿勢に従って図面の上側を上側とし、図面の下側を下側(底部)として以下の説明を行う。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a case A in which a five-sided wall Aw having a shape obtained by removing one side from a hexahedron that is a regular cube is integrally formed, and each wall is formed inside the case A. A polyhedral condenser microphone (hereinafter referred to as a microphone) including five diaphragm units B provided to face Aw, a separator C that divides the internal space of the case A, and an output unit D that closes an open portion of the case A. For short). Although this microphone can be used in any posture, the following description will be made with the upper side of the drawing as the upper side and the lower side of the drawing as the lower side (bottom) according to the posture shown in FIG.

このマイクロホンは、ケースAの内面にエレクトレット層Eを形成したフロントエレクトレットタイプに構成され、5面の壁体Awに対応した5つの振動板6の振動に起因するコンデンサ部の静電容量の変化を出力部Dに備えたFET等の出力チップ27(インピーダンス変換手段の一例)で電気信号(電圧信号)に変換して出力する。   This microphone is configured as a front electret type in which an electret layer E is formed on the inner surface of the case A, and changes in the capacitance of the capacitor portion caused by the vibrations of the five diaphragms 6 corresponding to the five-walled body Aw. It is converted into an electrical signal (voltage signal) by an output chip 27 (an example of impedance conversion means) such as an FET provided in the output unit D and output.

尚、このマイクロホンは、振動板6にエレクトレット層Eを形成したホイルエレクトレットタイプに構成しても良く、取得対象とする音響振動数も人の可聴域を超える低周波域や、超音波域を含むものであっても良い。   In addition, this microphone may be configured as a foil electret type in which an electret layer E is formed on the diaphragm 6, and the acoustic frequency to be acquired includes a low frequency range exceeding the human audible range and an ultrasonic range. It may be a thing.

〔ケース〕
ケースAは、図1〜図5に示すように、アルミニウムや銅合金等の良導体で成る金属材料の絞り加工により5面の壁体Awが一体化したカプセル状に構成されている。各壁体Awは、ケースAの形状を決める平坦なベース部1と、音孔2が形成された部位を外方に突出させた膨出部3とで構成され、各壁体Awの内面には電気分極状態が維持されるエレクトレット層Eが形成されている。膨出部3はベース部1と平行姿勢であり、複数の膨出部3の突出量は等しく設定されている。
〔Case〕
As shown in FIGS. 1 to 5, the case A is configured in a capsule shape in which five wall bodies Aw are integrated by drawing a metal material made of a good conductor such as aluminum or copper alloy. Each wall Aw is composed of a flat base portion 1 that determines the shape of the case A, and a bulging portion 3 that protrudes outwardly from a portion where the sound hole 2 is formed, and is formed on the inner surface of each wall Aw. The electret layer E in which the electric polarization state is maintained is formed. The bulging portion 3 is parallel to the base portion 1, and the protruding amounts of the plurality of bulging portions 3 are set equal.

エレクトレット層Eは、ケースAの内面に対しスパッタリング法、蒸着法、あるいは、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法等の技術によってSiO2(シリコン酸化膜)を形成し、このSiO2膜に対してコロナ分極法や電子ビーム分極法によって帯電処理することで形成される。   The electret layer E forms SiO2 (silicon oxide film) on the inner surface of the case A by a technique such as sputtering, vapor deposition, or plasma CVD (Chemical Vapor Deposition), and corona polarization is applied to the SiO2 film. Or formed by a charging process by an electron beam polarization method.

これ以外に、エレクトレット層Eは、高分子フィルムを用いて形成することも可能である。具体的には、板状の金属材料に対してFEP( Fluoro Ethylene Propylene)等の高分子フィルムを重ね合わせて加熱圧着して高分子フィルムの被膜を形成する。この後に絞り加工によって前述した5面の壁体Awを一体形成し、更に、音孔2と膨出部3とを形成する。この後、ケースAの内面の高分子フィルムに電子ビーム分極或いはコロナ放電による分極を行いケースAの内面にエレクトレット層Eを形成することも可能である。   In addition, the electret layer E can be formed using a polymer film. Specifically, a polymer film such as FEP (Fluoro Ethylene Propylene) is superposed on a plate-like metal material and heat-pressed to form a polymer film. Thereafter, the above-described five-walled body Aw is integrally formed by drawing, and further, the sound hole 2 and the bulging portion 3 are formed. Thereafter, the electret layer E can be formed on the inner surface of the case A by subjecting the polymer film on the inner surface of the case A to electron beam polarization or polarization by corona discharge.

〔振動板ユニット〕
振動板ユニットBは、ケースAの壁体Awの内面サイズに等しいサイズの絶縁性の樹脂材料で形成された平坦なフレーム5と、このフレーム5に形成した開口5Aに弛みのない緊張状態で張設した導電性の金属箔で成る振動板6とを有している。図5に示す如く、5つの振動板ユニットBは、底部に対応する振動板ユニットBのフレーム5の4辺に対して他の振動板ユニットBのフレーム5を折曲げ自在に連結した構造を有している。
(Diaphragm unit)
The diaphragm unit B has a flat frame 5 formed of an insulating resin material having a size equal to the inner surface size of the wall Aw of the case A, and an opening 5A formed in the frame 5 in a tension state without slack. And a diaphragm 6 made of conductive metal foil. As shown in FIG. 5, each of the five diaphragm units B has a structure in which the frame 5 of another diaphragm unit B is foldably connected to the four sides of the frame 5 of the diaphragm unit B corresponding to the bottom. doing.

夫々のフレーム5には、振動板6に電気的に導通する配線7がプリント配線の技術により形成されている。この配線7は、底部に対応する振動板ユニットBの周囲の振動板ユニットBでは底部の振動板ユニットBから離間する方向に向けて形成され、フレーム端部のコンタクト端子8に電気的に接続している。また、底部に対応する振動板ユニットBの振動板6に導通する配線7は、この振動板ユニットBに連結する4つの振動板ユニットBの1つのフレーム端部に形成した専用のコンタクト端子8に接続している。   Each frame 5 is formed with a wiring 7 electrically connected to the diaphragm 6 by a printed wiring technique. In the diaphragm unit B around the diaphragm unit B corresponding to the bottom, the wiring 7 is formed in a direction away from the diaphragm unit B at the bottom, and is electrically connected to the contact terminal 8 at the frame end. ing. In addition, the wiring 7 conducting to the diaphragm 6 of the diaphragm unit B corresponding to the bottom is connected to a dedicated contact terminal 8 formed at one frame end of the four diaphragm units B connected to the diaphragm unit B. Connected.

このような構造から、底部の振動板ユニットBを基準として4つの振動板ユニットBを直角姿勢に折り曲げることにより、5つの振動板ユニットBの姿勢がケースAの5つの壁体Awに対応する姿勢に達し、ケースAに収容することが可能となる。   With such a structure, the four diaphragm units B are bent at right angles with respect to the diaphragm unit B at the bottom, so that the attitudes of the five diaphragm units B correspond to the five wall bodies Aw of the case A. Thus, it can be accommodated in the case A.

尚、振動板6は必ずしも金属箔で形成する必要はなく、例えば、高分子樹脂材料で成るフィルムの表面に金属材料等の導電膜を真空蒸着等の技術により形成したものであっても良い。   The diaphragm 6 is not necessarily formed of a metal foil. For example, a conductive film such as a metal material may be formed on the surface of a film made of a polymer resin material by a technique such as vacuum deposition.

図面には示していないが、本発明のコンデンサマイクロホンにおいて、前述したホイルエレクトレットタイプに構成する場合には、前述したプラズマCVD等のプロセスにより振動板6にエレクトレット層Eが形成されることになる。   Although not shown in the drawings, when the condenser microphone of the present invention is configured in the above-described foil electret type, the electret layer E is formed on the diaphragm 6 by the above-described process such as plasma CVD.

〔セパレータ〕
セパレータCは、平面視で正方形となる上部壁11と底部壁12とを有すると共に、これらの中間位置の複数の縦壁13を絶縁性の樹脂により一体的に形成した構造を有している。上部壁11には出力チップ27を収容する凹状の収容空間11Aが形成され、底部壁12には下部の振動板ユニットBの振動板6の背部に空間を確保するための凹状の背部空間12Aが形成されている。
[Separator]
The separator C has a top wall 11 and a bottom wall 12 that are square in a plan view, and has a structure in which a plurality of vertical walls 13 at intermediate positions thereof are integrally formed of an insulating resin. A concave housing space 11A for housing the output chip 27 is formed in the upper wall 11, and a concave back space 12A for securing a space behind the diaphragm 6 of the lower diaphragm unit B is formed in the bottom wall 12. Is formed.

このセパレータCは、5つの振動板6の振動が音響的に干渉しないように、5つの振動板6の背部空間を隔絶する機能を有するものであり、夫々には音響振動の伝達は抑制しながら空気の流通を許すように小径の貫通孔14が穿設されている。   The separator C has a function of isolating the back space of the five diaphragms 6 so that the vibrations of the five diaphragms 6 do not interfere with each other, and each suppresses transmission of acoustic vibrations. A small-diameter through hole 14 is formed so as to allow air flow.

セパレータCは、5つの振動板ユニットBに接触することで、5つの振動板ユニットBを対応する壁体Awの方向に押し出し、各振動板ユニットBのフレーム5を壁体Awのベース部1の内面に接触させる機能も有している。   The separator C contacts the five diaphragm units B to push the five diaphragm units B in the direction of the corresponding wall body Aw, and the frame 5 of each diaphragm unit B is placed on the base portion 1 of the wall body Aw. It also has the function of contacting the inner surface.

〔出力部〕
出力部Dは、図6及び図7に示すように、ガラスエポキシ等の絶縁性の基板20を備え、上面側(外面側)に2つの出力電極21が形成されると共に、この出力電極21のうちグランド側に電気的に接続する外部グランド電極22が上面側に形成されている。基板20の内面側(底面側)には、前述したコンタクト端子8に接触する5つの入力電極23と、これらの入力電極23を電気的に導通させる共通電極24と、前述した外部グランド電極22とスルーホールTを介して電気的に接続する内部グランド電極25と、電源側(非グランド側)の出力電極21とスルーホールTを介して電気的に接続する中間電極26とが形成されている。
[Output section]
As shown in FIGS. 6 and 7, the output portion D includes an insulating substrate 20 such as glass epoxy, and two output electrodes 21 are formed on the upper surface side (outer surface side). An external ground electrode 22 electrically connected to the ground side is formed on the upper surface side. On the inner surface side (bottom surface side) of the substrate 20, five input electrodes 23 that are in contact with the contact terminals 8 described above, a common electrode 24 that electrically connects these input electrodes 23, and the above-described external ground electrode 22 An internal ground electrode 25 electrically connected through the through hole T, and an output electrode 21 on the power source side (non-ground side) and an intermediate electrode 26 electrically connected through the through hole T are formed.

これら出力電極21と、外部グランド電極22と、入力電極23と、共通電極24と、内部グランド電極25と、中間電極26とは銅箔等の良導体が用いられ、これらはプリント配線の技術によって基板20の両面に形成される。   The output electrode 21, the external ground electrode 22, the input electrode 23, the common electrode 24, the internal ground electrode 25, and the intermediate electrode 26 are made of a good conductor such as a copper foil. 20 on both sides.

基板20の内面側に出力チップ27(インピーダンス変換手段の一例)を備え、この出力チップ27の3つの端子を前述した共通電極24、内部グランド電極25、中間電極26夫々にハンダ等を用いて電気的に接続している。尚、この基板20にはケースAの内部空間との間で空気の流通を許す小径の貫通孔28が形成されている。   An output chip 27 (an example of impedance conversion means) is provided on the inner surface side of the substrate 20, and the three terminals of the output chip 27 are electrically connected to the common electrode 24, the internal ground electrode 25, and the intermediate electrode 26 described above using solder or the like. Connected. The substrate 20 is formed with a small-diameter through hole 28 that allows air to flow between the internal space of the case A.

〔組み立て〕
このようにケースAと、振動板ユニットBと、セパレータCと、出力部Dとが構成されることにより、内面にエレクトレット層Eが形成されたケースAの開放部からケースAの内部に5つの振動板ユニットBを挿入し、セパレータCを挿入する。この挿入により振動板ユニットBのフレーム5は、セパレータCとケースAの壁体Awとに挟まれる位置関係となり、振動板ユニットBのフレーム5が壁体Awのベース部1に密接し、振動板6と膨出部3との間にギャップが形成され、この振動板6と膨出部3とでコンデンサ部が構成される。この後、出力チップ27が形成された出力部DをケースAの開放部から嵌め込み、ケースAの開放部をカシメ加工することでマイクロホンの組み立てが完了する。
〔assembly〕
In this way, the case A, the diaphragm unit B, the separator C, and the output part D are configured, so that five cases are formed inside the case A from the open part of the case A in which the electret layer E is formed on the inner surface. The diaphragm unit B is inserted, and the separator C is inserted. By this insertion, the frame 5 of the diaphragm unit B is in a positional relationship between the separator C and the wall Aw of the case A, and the frame 5 of the diaphragm unit B is in close contact with the base portion 1 of the wall Aw. A gap is formed between 6 and the bulging portion 3, and the diaphragm 6 and the bulging portion 3 constitute a capacitor portion. Thereafter, the output part D on which the output chip 27 is formed is fitted from the open part of the case A, and the open part of the case A is crimped to complete the assembly of the microphone.

ケースAの開放部をカシメ加工することにより、ケースAの開放部の端面が基板20の外部グランド電極22に対して圧接することで導通し、基板20の入力電極23がフレーム5のコンタクト端子8に圧接することにより導通する。これにより、ケースAと外部グランド電極22、あるいは、コンタクト端子8と入力電極23等を配線を用いて接続する工程を設けずとも電気系が接続する。   By crimping the open portion of the case A, the end surface of the open portion of the case A is brought into electrical contact with the external ground electrode 22 of the substrate 20, and the input electrode 23 of the substrate 20 is connected to the contact terminal 8 of the frame 5. Conduction is made by press-contacting. As a result, the electrical system is connected without providing a step of connecting the case A and the external ground electrode 22 or the contact terminal 8 and the input electrode 23 using the wiring.

このマイクロホンの電気回路を図8に示している。この電気回路図からも理解できるように5つの振動板6の部位(コンデンサ部)の静電容量の変化を1つの出力チップ27が電気信号に変換して出力電極21から出力できる。   The electric circuit of this microphone is shown in FIG. As can be understood from this electric circuit diagram, the change in the capacitance of the parts (capacitor portions) of the five diaphragms 6 can be converted into an electric signal by one output chip 27 and output from the output electrode 21.

このマイクロホンでは、音響振動がマイクロホンで取得される際には、この音響振動が各振動板6に対して略等しく作用し、各コンデンサ部の静電容量が略等しく変化し、出力チップ27は合成された静電容量の変化を電圧信号に変換する。これにより、極めて広い指向性で音響振動を高感度で取得する性能を得る。   In this microphone, when the acoustic vibration is acquired by the microphone, the acoustic vibration acts on each diaphragm 6 approximately equally, and the capacitance of each capacitor portion changes approximately equally, and the output chip 27 is synthesized. The change in capacitance is converted into a voltage signal. Thereby, the performance which acquires acoustic vibration with very wide directivity and high sensitivity is obtained.

特に、本発明のマイクロホンの異なる実施形態として、1つの出力チップ27を備えた基板20に代えて、5つの振動板6に対応する5つの出力チップ27を備えた基板20を用いても良い。このように5つの振動板6に対して5つの出力チップ27を備えたマイクロホンの電気回路を図9に示している。この場合、5つの振動板6に電気的に接続する各コンタクト端子8から静電容量の変化を電圧信号に変換する5つの出力チップ27を備えるため、各出力チップ27においてゲインを格別に設定することも可能となり、5つの振動板6の感度のバラツキに対応できる。   In particular, as a different embodiment of the microphone of the present invention, instead of the substrate 20 having one output chip 27, the substrate 20 having five output chips 27 corresponding to the five diaphragms 6 may be used. FIG. 9 shows an electric circuit of the microphone having the five output chips 27 for the five diaphragms 6 in this way. In this case, since the five output chips 27 that convert the change in capacitance into voltage signals are provided from the contact terminals 8 electrically connected to the five diaphragms 6, the gain is set to be exceptional in each output chip 27. It is also possible to cope with variations in sensitivity of the five diaphragms 6.

このように、本発明のマイクロホンは、単一のケースAの開放部から内部に5つの振動板6を有した5つの振動板ユニットBを収容し、この振動板ユニットBで取り囲まれる空間にセパレータCを収容し、更に、ケースAの開放部に出力部Dを収容し、ケースAの開放部の端部を内方に折り曲げる形態でカシメ加工すると云う比較的簡単な組み立てによる製造が可能となる。   As described above, the microphone of the present invention accommodates the five diaphragm units B having the five diaphragms 6 inside from the open part of the single case A, and the separator is formed in the space surrounded by the diaphragm units B. C can be accommodated, and furthermore, the output part D can be accommodated in the open part of the case A, and the crimping can be performed in such a manner that the end part of the open part of the case A is bent inward. .

また、ケースAに膨出部3を形成することにより、スペーサ等を備えずとも、膨出部3と振動板6との間にギャップを形成してコンデンサ部を構成できるものしている。更に、振動板ユニットBに振動板6に対して配線7を介して導通するコンタクト端子8を形成し、出力部Dを構成する基板20にはコンタクト端子8に接続する入力電極23を形成しておくことで基板20をケースAの開放部に嵌め込みカシメ加工によって固定した場合にはコンタクト端子8と入力電極23とが導通状態に達し組み立てが容易に実現する。   Further, by forming the bulging portion 3 in the case A, a capacitor portion can be configured by forming a gap between the bulging portion 3 and the diaphragm 6 without providing a spacer or the like. Further, a contact terminal 8 that is electrically connected to the diaphragm 6 via the wiring 7 is formed in the diaphragm unit B, and an input electrode 23 that is connected to the contact terminal 8 is formed on the substrate 20 constituting the output portion D. Thus, when the substrate 20 is fitted into the open portion of the case A and fixed by caulking, the contact terminal 8 and the input electrode 23 reach a conductive state, and assembly is easily realized.

外部からの音響振動は、音孔2からケースAの膨出部3の内部に伝わり、振動板6を振動させる。特に、5つの振動板6が近接する位置に配置されているので、音響振動が伝わった場合には、5つの振動板6を略等しく振動させることになり、出力部Dでは5つのコンデンサ部の静電容量の合成した(併せた)変化を電圧信号として出力することが可能となり高感度に機能させることが可能となる。   Acoustic vibration from the outside is transmitted from the sound hole 2 to the inside of the bulging portion 3 of the case A to vibrate the diaphragm 6. In particular, since the five diaphragms 6 are arranged at close positions, when the acoustic vibration is transmitted, the five diaphragms 6 are vibrated substantially equally, and the output part D has five capacitor parts. It is possible to output a combined (combined) change in capacitance as a voltage signal and to function with high sensitivity.

また、ケースAの内面又は振動板6にエレクトレット層Eを形成しているので、背極板を備えずに済み、部品点数の低減を実現するだけではなくマイクロホン全体の小型化を実現している。   Further, since the electret layer E is formed on the inner surface of the case A or the diaphragm 6, it is not necessary to provide a back electrode plate, and not only a reduction in the number of components but also a reduction in the size of the entire microphone is realized. .

〔別実施の形態〕
本発明は、上記した実施の形態以外に以下のように構成しても良い。
[Another embodiment]
The present invention may be configured as follows in addition to the embodiment described above.

(a)複数の振動板のサイズを異ならせる。
このように振動板のサイズを異ならせることにより、振動板毎の共振振動数を異ならせることになり、広い周波数帯において高い感度を得ることが可能となる。
(A) Different sizes of the plurality of diaphragms.
Thus, by varying the size of the diaphragm, the resonance frequency of each diaphragm is varied, and high sensitivity can be obtained in a wide frequency band.

(b)セパレータを用いずにマイクロホンを構成する。
このようにセパレータを用いない場合には、部品点数を低減でき、コストの低減と軽量化が実現する。
(B) A microphone is configured without using a separator.
Thus, when a separator is not used, the number of parts can be reduced, and cost reduction and weight reduction are realized.

(c)ケースが、直方体のように立方体でなく、角柱に構成する。
このような構造を採用することにより、例えば、棒状のケースの端部にマイクロホンを備えることも可能となる。
(C) The case is not a cube like a rectangular parallelepiped but a prism.
By adopting such a structure, for example, a microphone can be provided at the end of a rod-like case.

(d)振動板の数を3つや4つに設定する。
つまり、直方体等のケースの角の3つの面だけに対応する振動板を備えることや、直方体などのケースのうち、ケースを取り囲む4つの面だけに対応する振動板を備えることでマイクロホンを構成することが可能となる。
(D) The number of diaphragms is set to three or four.
That is, the microphone is configured by including a diaphragm corresponding to only three surfaces of a corner of the case such as a rectangular parallelepiped, or including a diaphragm corresponding to only four surfaces surrounding the case among cases such as a rectangular parallelepiped. It becomes possible.

(e)振動板が張設されるフレームに導電性の金属を用いる。
実施の形態では樹脂製のフレームに配線を形成していたが、インピーダンス変換手段としての出力チップが1つである場合には、フレームを導電性の金属で形成することで複数の振動板と出力チップとを導通させることが可能となり、特別に配線を形成せずに済む。
(E) A conductive metal is used for the frame on which the diaphragm is stretched.
In the embodiment, the wiring is formed on the resin frame. However, when there is one output chip as the impedance converting means, the frame is formed of a conductive metal, and a plurality of diaphragms and outputs are formed. The chip can be electrically connected, and no special wiring is required.

本発明は、広い指向性を得るマイクロホンとして利用することができる。   The present invention can be used as a microphone having a wide directivity.

1 ベース部
2 音孔
3 膨出部
5 フレーム
6 振動板
8 コンタクト端子
23 入力電極
27 出力部・インピーダンス変換手段(出力チップ)
A ケース
Aw 壁体
B 振動板ユニット
C セパレータ
D 出力部
E エレクトレット層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base part 2 Sound hole 3 Swelling part 5 Frame 6 Diaphragm 8 Contact terminal 23 Input electrode 27 Output part and impedance conversion means (output chip)
A Case Aw Wall B Diaphragm unit C Separator D Output part E Electret layer

Claims (4)

音孔が穿設されたケースと、このケースの内面に沿って配置した振動板とでコンデンサ部が形成されているコンデンサマイクロホンであって、
前記ケースが、6面体から1面を取り除いた形状の5面の壁体と、開放部とを有する金属製のカプセル状に構成され、当該壁体のうち互いに直交する姿勢の3つの壁体夫々の内面に沿って前記振動板を配置し、夫々の壁体の内面と、これに対向する前記振動板との少なくとも一方にエレクトレット層を形成することにより複数の前記コンデンサ部を形成し、この複数の前記コンデンサ部の静電容量の変化を併せて電気信号として取り出す出力部を備え
前記壁体が、前記ケースを形成するベース部と、前記音孔が形成された部位を前記ベース部から外方に突出する膨出部とで構成されると共に、前記振動板が、振動板ユニットのフレームに支持され、このフレームを前記ベース部に接触させることで、前記振動板と前記膨出部とを対向させて前記コンデンサ部が構成され、
前記出力部が前記開放部を嵌め込み固定される基板で構成されると共に、
前記開放部から前記ケースの内部に前記振動板ユニットを挿入した状態で、この振動板ユニットの振動板と導通するコンタクト端子が、前記フレームのうち前記開放部に対応する端部に形成され、
前記開放部に前記基板が嵌め込み固定された状態で前記コンタクト端子に接触する入力電極が前記基板に形成されているコンデンサマイクロホン。
A condenser microphone in which a capacitor portion is formed by a case in which a sound hole is drilled and a diaphragm arranged along the inner surface of the case,
The case is configured as a metal capsule having a five-sided wall having a shape obtained by removing one side from a hexahedron, and an open portion . the diaphragm is disposed along the inner surface of each form the inner surface of the wall of the respective plurality of the capacitor portion by forming an electret layer on at least one of said vibrating plate opposite thereto, An output unit that extracts the change in capacitance of the plurality of capacitor units as an electrical signal is provided .
The wall body includes a base portion that forms the case, and a bulging portion that protrudes outward from the base portion at a portion where the sound hole is formed, and the diaphragm is a diaphragm unit. The capacitor part is configured by making the diaphragm and the bulging part face each other by contacting the frame with the base part.
The output part is composed of a substrate that is fitted and fixed to the open part,
In a state where the diaphragm unit is inserted into the case from the open part, a contact terminal that is electrically connected to the diaphragm of the diaphragm unit is formed at an end of the frame corresponding to the open part,
A condenser microphone in which an input electrode that contacts the contact terminal in a state where the substrate is fitted and fixed in the open portion is formed on the substrate .
前記ケースの内部に、5つの振動板の背後側の空間同士を隔絶するセパレータが備えられている請求項記載のコンデンサマイクロホン。 Inside, five condenser microphone according to claim 1, wherein the separator isolates the space between the rear side are provided in the vibration plate of the case. 前記出力部が、複数の前記コンデンサ部の静電容量の変化を電圧信号に変換して出力する単一のインピーダンス変換手段を備えている請求項1または2に記載のコンデンサマイクロホン。 The output unit, the condenser microphone according to claim 1 or 2 comprises a single impedance converting means for converting a change in capacitance of a plurality of the capacitor section to a voltage signal. 前記出力部が、複数の前記コンデンサ部の静電容量の変化を格別に電圧信号に変換して出力するようにコンデンサ部の数と同数のインピーダンス変換手段を備えている請求項1または2に記載のコンデンサマイクロホン。 The output unit, according to claim 1 or 2 and a same number of impedance conversion means of the capacitor portion so as to converts the change in the capacitance of the plurality of the capacitor section to exceptionally voltage signal Condenser microphone.
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