JP5257920B2 - 携帯電話およびマイクロホンユニット - Google Patents
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この発明のさらに別の局面に従うと、マイクロホンユニットは、内部空間を有する筐体と、筐体内に設けられ、内部空間を第1の空間と第2の空間とに分割する仕切り部と、を含む。筐体には、第1の空間と筐体の外部空間とを連通する第1の貫通孔と、第2の空間と筐体の外部空間とを連通する第2の貫通孔と、が形成される。仕切り部は、筐体内周に配置され、第1の空間と第2の空間とを連通する第3の貫通孔が形成された振動膜保持部材と、外周が振動膜保持部材に密着されて第3の貫通孔を塞ぐとともに、第1の空間からの音圧と第2の空間からの音圧とを受けて振動する振動膜と、振動膜に取り付けられた複数のピエゾ抵抗素子と、を有する。ピエゾ抵抗素子は、振動膜の一方の面に配置され、一方の面の反対側となる振動膜の他方の面は、外形端部を構成する平坦面と、外形端部より内側を構成し、外形端部の厚みより肉薄に形成される肉薄凹部を構成する凹面と、を有する。一方の面において個々のピエゾ抵抗素子が配置される位置に対応する他方の面における位置は、平坦面と凹面との境界がある位置となる。ピエゾ抵抗素子を介して、振動膜の振動に基づき電気信号を出力する電気信号出力回路をさらに含む。
まず、本実施の形態に係る携帯電話100の全体構成について説明する。図1は本実施の形態に係る携帯電話100を示す外観斜視図である。図1を参照して、携帯電話100は、第1の筐体116と、第2の筐体117と、スピーカ174と、モニタ150と、カメラ142と、入力部120と、マイク172とを含む。第1の筐体116と第2の筐体117とは、接続部106にて折畳み可能に接続されている。図1には、携帯電話100として、代表的に折畳式の携帯電話を示すが、このような形式に限定されるものではない。
次に、本実施の形態に係るマイクロホンユニット1について説明する。図3は本実施の形態に係るマイクロホンユニット1を示す外観斜視図である。図4(A)は本実施の形態に係るマイクロホンユニット1の概略側面断面図である。図4(B)は図4(A)におけるIVB−IVB正面断面図である。
本実施の形態に係るマイクロホンユニット1は、図4(A)、図4(B)に示すように、仕切り部20を含む。前述したように、図4(B)は、仕切り部20を正面から観察した図である。仕切り部20は、筐体10内に、内部空間101を分割するように設けられる。本実施の形態では、仕切り部20は、内部空間101を、第1の空間102および第2の空間104に分割するように設けられる。すなわち、第1および第2の空間102,104は、それぞれが、筐体10および仕切り部20で区画された空間である。
(1)マイクロホンユニット1の横成と振動膜30の振動原理
はじめに、マイクロホンユニット1の構成から導き出される、振動膜30の振動原理について説明する。
次に音波の性質について説明する。音波は、空気等の媒質中を進行するにつれ減衰し、音圧(音波の強度・振幅)が低下する。音庄は、音源からの距離に反比例するため、音圧Pは、音源からの距離Rとの関係において、
P=k/R・・・(1)
と表すことができる。なお、式(1)中、kは比例定数である。図9は音圧と音源からの距離との関係を示すグラフである。図9からも明らかなように、音圧(音波の振幅)は、音源に近い位置(グラフの左側)では急激に減衰し、音源から離れるほどなだらかに減衰する。
次に本実施の形態に係るマイクロホンユニットにおける雑音除去原理について説明する。上述したように、振動膜30は、第1および第2の面35,37に同時に入射する音波の音圧の差によって振動する。そして、第1および第2の面35,37に入射する雑音の音圧の差は非常に小さいため、振動膜30で打ち消される。これに対して、第1および第2の面35,37に入射するユーザ音声の音圧の差は大きいため、ユーザ音声は振動膜30で打ち消されず、振動膜30を振動させる。
以下、本実施の形態に係るマイクロホンユニット1が奏する作用と効果についてまとめる。
図10(A)は、振動膜30♯とピエゾ抵抗素子70a,70b,70c,70dの変形例を示す正面図である。図10(B)は、図10(A)におけるXB−XB概略断面図である。
次に、本実施の形態に係るマイクロホンユニット1の適用例を説明する。
Claims (9)
- マイクロホンユニットを備えた携帯電話であって、
前記マイクロホンユニットは、
内部空間を有する筐体と、
前記筐体内に設けられ、前記内部空間を第1の空間と第2の空間とに分割する仕切り部と、を含み、
前記筐体には、
前記第1の空間と前記筐体の外部空間とを連通する第1の貫通孔と、
前記第2の空間と前記筐体の外部空間とを連通する第2の貫通孔とが、入力される音声の進行方向に並べて形成され、
前記仕切り部は、
前記第1の空間からの音圧と前記第2の空間からの音圧とを受けて振動する振動膜と、
複数の細長形状のピエゾ抵抗素子と、を有し、
前記複数のピエゾ抵抗素子は、各々が前記振動膜の外周部に沿ってその長手方向が同一方向に揃うように取り付けられ、
前記ピエゾ抵抗素子を介して、前記振動膜の振動に基づき電気信号を出力する電気信号出力回路をさらに含む、携帯電話。 - マイクロホンユニットを備えた携帯電話であって、
前記マイクロホンユニットは、
内部空間を有する筐体と、
前記筐体内に設けられ、前記内部空間を第1の空間と第2の空間とに分割する仕切り部と、を含み、
前記筐体には、
前記第1の空間と前記筐体の外部空間とを連通する第1の貫通孔と、
前記第2の空間と前記筐体の外部空間とを連通する第2の貫通孔とが、入力される音声の進行方向に並べて形成され、
前記仕切り部は、
前記筐体内周に配置され、前記第1の空間と前記第2の空間とを連通する第3の貫通孔が形成された振動膜保持部材と、
外周が前記振動膜保持部材に密着されて前記第3の貫通孔を塞ぐとともに、前記第1の空間からの音圧と前記第2の空間からの音圧とを受けて振動する振動膜と、
複数の細長形状のピエゾ抵抗素子と、を有し、
前記複数のピエゾ抵抗素子は、各々が前記振動膜の外周部に沿ってその長手方向が同一方向に揃うように取り付けられ、
前記ピエゾ抵抗素子を介して、前記振動膜の振動に基づき電気信号を出力する電気信号出力回路をさらに含む、携帯電話。 - 内部空間を有する筐体と、
前記筐体内に設けられ、前記内部空間を第1の空間と第2の空間とに分割する仕切り部と、を含み、
前記筐体には、
前記第1の空間と前記筐体の外部空間とを連通する第1の貫通孔と、
前記第2の空間と前記筐体の外部空間とを連通する第2の貫通孔と、が形成され、
前記仕切り部は、
前記第1の空間からの音圧と前記第2の空間からの音圧とを受けて振動する振動膜と、
複数の細長形状のピエゾ抵抗素子と、を有し、
前記複数のピエゾ抵抗素子は、各々が前記振動膜の外周部に沿ってその長手方向が同一方向に揃うように取り付けられ、
前記ピエゾ抵抗素子を介して、前記振動膜の振動に基づき電気信号を出力する電気信号出力回路をさらに含む、マイクロホンユニット。 - 内部空間を有する筐体と、
前記筐体内に設けられ、前記内部空間を第1の空間と第2の空間とに分割する仕切り部と、を含み、
前記筐体には、
前記第1の空間と前記筐体の外部空間とを連通する第1の貫通孔と、
前記第2の空間と前記筐体の外部空間とを連通する第2の貫通孔と、が形成され、
前記仕切り部は、
前記筐体内周に配置され、前記第1の空間と前記第2の空間とを連通する第3の貫通孔が形成された振動膜保持部材と、
外周が前記振動膜保持部材に密着されて前記第3の貫通孔を塞ぐとともに、前記第1の空間からの音圧と前記第2の空間からの音圧とを受けて振動する振動膜と、
複数の細長形状のピエゾ抵抗素子と、を有し、
前記複数のピエゾ抵抗素子は、各々が前記振動膜の外周部に沿ってその長手方向が同一方向に揃うように取り付けられ、
前記ピエゾ抵抗素子を介して、前記振動膜の振動に基づき電気信号を出力する電気信号出力回路をさらに含む、マイクロホンユニット。 - 前記振動膜の両側に、それぞれ少なくとも1つの前記ピエゾ抵抗素子が取り付けられている、請求項3または4に記載のマイクロホンユニット。
- 電気信号出力回路は、前記複数のピエゾ抵抗素子から構成されるブリッジ回路を有する、請求項3〜5のいずれか1項に記載のマイクロホンユニット。
- 前記仕切り部は、前記筐体内周に配置され、前記第1の空間と前記第2の空間とを連通する第3の貫通孔が形成された振動膜保持部材を、さらに有し、
前記振動膜は、
外周が前記振動膜保持部材に密着されて前記第3の貫通孔を塞ぎ、前記振動膜保持部材に密着される基部と、
前記基部の間に張られる膜部と、を有し、
前記ピエゾ抵抗素子は、前記振動膜の外周部分に取り付けられている、請求項3から6のいずれか1項に記載のマイクロホンユニット。 - 内部空間を有する筐体と、
前記筐体内に設けられ、前記内部空間を第1の空間と第2の空間とに分割する仕切り部と、を含み、
前記筐体には、
前記第1の空間と前記筐体の外部空間とを連通する第1の貫通孔と、
前記第2の空間と前記筐体の外部空間とを連通する第2の貫通孔と、が形成され、
前記仕切り部は、
前記筐体内周に配置され、前記第1の空間と前記第2の空間とを連通する第3の貫通孔が形成された振動膜保持部材と、
外周が前記振動膜保持部材に密着されて前記第3の貫通孔を塞ぐとともに、前記第1の空間からの音圧と前記第2の空間からの音圧とを受けて振動する振動膜と、
前記振動膜に取り付けられた複数のピエゾ抵抗素子と、を有し、
前記ピエゾ抵抗素子は、前記振動膜の一方の面に配置され、
前記一方の面の反対側となる前記振動膜の他方の面は、
外形端部を構成する平坦面と、
前記外形端部より内側を構成し、前記外形端部の厚みより肉薄に形成される肉薄凹部を構成する凹面と、を有し、
前記一方の面において個々の前記ピエゾ抵抗素子が配置される位置に対応する前記他方の面における位置は、前記平坦面と前記凹面との境界がある位置となり、
前記ピエゾ抵抗素子を介して、前記振動膜の振動に基づき電気信号を出力する電気信号出力回路をさらに含む、マイクロホンユニット。 - 請求項3から8のいずれか1項に記載のマイクロホンユニットが実装される、携帯電話。
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