JP5502313B2 - マイクロホンユニット - Google Patents

Description

本発明は、入力音声を電気信号に変換するマイクロホンユニットに関し、詳細には、振動板の両面（前後面）に音圧が加わるように形成され、音圧差に基づく振動板の振動によって電気信号を発生するマイクロホンユニットの構成に関する。

従来、例えば、携帯電話やトランシーバ等の音声通信機器、又は音声認証システム等の入力された音声を解析する技術を利用した情報処理システム、或いは録音機器、などにマイクロホンユニットが備えられている。電話などによる通話、音声認識、音声録音に際しては、目的の音声（ユーザの音声）のみを収音するのが好ましい。このため、目的の音声を正確に抽出し、目的の音声以外の雑音（背景雑音等）を除去するマイクロホンユニットの開発が進められている。

雑音が存在する使用環境で雑音を除去して目的の音声のみを収音する技術として、マイクロホンユニットに指向性を持たせることが挙げられる。指向性を有するマイクロホンユニットの一例として、振動板（ダイアフラム）の両面に音圧が加わるように形成し、音圧差に基づく振動板の振動によって電気信号を発生させるマイクロホンユニットが従来知られている（例えば特許文献１や２参照）。

ところで、近年においては電子機器の小型化が進んでおり、マイクロホンユニットも小型化することが重要になっている。
特開平４−２１７１９９号公報 特開２００５−２９５２７８号公報

従来、マイクロホンユニットには、振動板の振動に基づいて発生する電気信号を処理（例えば増幅処理等）する電気回路部が備えられる。そして、従来、この電気回路部は、音孔から振動板へと至る導音空間の外部に配置している（例えば、特許文献２の図２参照）。

上述のように近年においてはマイクロホンユニットの小型化が重要である。このため、上述の振動板の両面に音圧が加わるように形成したマイクロホンユニットにおいて、電気回路部を音孔から振動板へと至る導音空間内に配置することを検討したところ、特に高周波数帯域において良好な指向特性が得られないことがわかった。すなわち、単に小型化を狙って電気回路部を導音空間内に配置する構成としてもマイクロホンユニットの性能が低下することがわかった。

そこで、本発明の目的は、小型化が可能で高性能のマイクロホンユニットを提供することである。

上記目的を達成するために本発明は、筐体と、前記筐体の内部に配置される振動板と、前記振動板の振動に基づいて発生する電気信号を処理する電気回路部と、を備えるマイクロホンユニットであって、前記筐体には、第１音孔を介して前記筐体外部の音を前記振動板の第１の面へと導く第１導音空間と、第２音孔を介して前記筐体外部の音を前記振動板の前記第１の面の裏面である第２の面へと導く第２導音空間と、が設けられ、前記電気回路部は、前記第１導音空間と前記第２導音空間とのうちのいずれか一方に配置され、前記第１導音空間の周波数特性と前記第２導音空間の周波数特性とのうちの少なくとも一方を調整するための音響抵抗部が設けられていることを特徴としている。

本構成によれば、信号の増幅処理等を行う電気回路部が、第１導音空間と第２導音空間とのうちのいずれか一方に配置される構成となっている。このために、従来のように導音空間の外側に電気回路部を配置する場合に比べて、マイクロホンユニットの小型化が可能である。

ところで、導音空間に電気回路部を配置すると、２つの導音空間（第１導音空間と第２導音空間）の形状がアンバランスとなること等が原因となって、２つの導音空間の周波数特性に差が生じる。具体的には、例えば高周波数帯域で周波数特性に差が生じ、高周波数側で良好なノイズ抑圧性能が得られない。この点、本構成は、音響抵抗部を設けて導音空間の周波数特性を調整する構成となっているために、高周波数側で良好なノイズ抑圧性能を得ることができる。すなわち、本構成によれば、マイクロホンユニットによって出力される音声信号（電気信号）を、ノイズが少なく高品質なものとできる。

上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記音響抵抗部は、特定の周波数帯域の音に対して選択的に作用するように形成されているのが好ましい。上述した、導音空間に電気回路部を配置することによって生じる２つの導音空間の周波数特性差は、例えば低周波数帯域ではほとんど認められず、高周波数帯域において認められる。このため、本構成のように、音響抵抗部が特定の周波数帯域（例えば高周波数帯域）に対して選択的に作用する構成とすることで、２つの導音空間の周波数特性差を低減しやすい。

また、上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記音響抵抗部は、音響抵抗部材を前記筐体に取り付けて成ることとしても良い。

前記音響抵抗部材を用いる場合の具体的な構成として、前記音響抵抗部材は、前記第１音孔から前記第１の面へと至る経路の少なくとも一部、或いは、前記第２音孔から前記第２の面へと至る経路の少なくとも一部を塞ぐように配置されていることとしても良い。

また、前記音響抵抗部材を用いる場合の別の具体的な構成として、前記音響抵抗部材が、前記第１音孔から前記第１の面へと至る経路の少なくとも一部、及び、前記第２音孔から前記第２の面へと至る経路の少なくとも一部を塞ぐように配置されていることとしても良い。そして、この場合において、前記音響抵抗部材は、前記筐体に別々に取り付けられる第１音響抵抗部材と第２音響抵抗部材とから成ることとしても良い。

上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記第１音孔と前記第２音孔とのうちの少なくとも一方は複数の貫通孔からなって、前記音響抵抗部を兼ねることとしても良い。

本発明によれば、マイクロホンユニットの小型化が可能である。そして、小型化を達成した場合に発生する可能性がある「ノイズ抑圧性能の劣化」を抑制できる構成となっているために、高品質の音声信号が得られる。

以下、本発明を適用したマイクロホンユニットの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す概略斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ位置における概略断面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態のマイクロホンユニット１は、筐体１１と、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）チップ１２と、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１３と、回路基板１４と、音響抵抗部１５と、を備える。

筐体１１は、略直方体形状に形成され、振動膜（振動板）１２２を含むＭＥＭＳチップ１２と、ＡＳＩＣ１３と、回路基板１４とをその内部に収容する。なお、筐体１１の外形は本実施形態の形状に限定される趣旨ではなく、例えば、立方体であっても良いし、また、直方体や立方体といった六面体に限らず、六面体以外の多面体構造や多面体以外の構造（例えば球状構造、半球状構造等）であっても良い。

筐体１１には、図１及び図２に示すように、その内部に第１導音空間１１３と第２導音空間１１４とが形成されている。第１導音空間１１３と第２導音空間１１４とは、その詳細は後述するＭＥＭＳチップ１２が有する振動膜１２２によって分割されている。すなわち、第１導音空間１１３は振動膜１２２の上面（第１の面）１２２ａ側と接し、第２導音空間１１４は振動膜１２２の下面（第２の面）１２２ｂ側と接した状態となっている。

また、筐体１１の上面１１ａには、平面視略円形状の第１音孔１１１と第２音孔１１２とが形成されている。第１音孔１１１は第１導音空間１１３とつながっており、これにより、第１導音空間１１３と筐体１１の外部空間とはつながった状態となっている。すなわち、筐体１１の外部の音は、第１音孔１１１を介して第１導音空間１１３によって振動膜１２２の上面１２２ａへと導かれるようになっている。なお、本実施形態においては、第１音孔１１１の上部には音響抵抗部１５が設けられているが、音波は音響抵抗部１５を通過して筐体１１の外部空間から第１導音空間１１３へと入るようになっている。

また、第２音孔１１２は第２導音空間１１４とつながっており、これにより、第２導音空間１１４と筐体１１の外部空間とはつながった状態となっている。すなわち、筐体１１の外部の音は、第２音孔１１２を介して第２導音空間１１４によって振動膜１２２の下面１２２ｂへと導かれるようになっている。なお、第１音孔１１１と第２音孔１１２との間隔は、マイクロホンユニット１から出力される音声のＳ／Ｎ（Signal to Noise）比を良くする等の目的で４〜６ｍｍ程度が好ましい。

なお、本実施形態では、第１音孔１１１と第２音孔１１２とは平面視略円形状としているが、これに限定される趣旨ではなく、その形状は円形状以外でも良く、例えば矩形状等であっても良い。また、本実施形態では、第１音孔１１１と第２音孔１１２とを各々１つずつとしているが、この構成に限定されず、それぞれの数を複数としても良い。

また、本実施形態では、第１音孔１１１と第２音孔１１２とを筐体１１の同一面に形成しているが、この構成に限定されず、これらを互いに異なる面に形成しても良く、例えば、隣り合う面や対向する面に形成する構成としても良い。ただし、本実施形態のように２つの音孔１１１、１１２を筐体１１の同一面に形成した方が、本実施形態のマイクロホンユニット１を搭載する音声入力装置（例えば携帯電話等）における音道が複雑とならない点で好ましい。

図３は、本実施形態のマイクロホンユニット１が備えるＭＥＭＳチップ１２の構成を示す概略断面図である。図３に示すように、ＭＥＭＳチップ１２は、絶縁性のベース基板１２１と、振動膜１２２と、絶縁膜１２３と、固定電極１２４と、を有し、コンデンサ型のマイクロホンを形成している。なお、このＭＥＭＳチップ１２は半導体製造技術を用いて製造される。

ベース基板１２１には例えば平面視略円形状の開口１２１ａが形成され、これにより振動膜１２２の下部側から来る音波は振動膜１２２に到達するようになっている。ベース基板１２１の上に形成される振動膜１２２は、音波を受けて振動（上下方向に振動）する薄膜で、導電性を有し、電極の一端を形成している。

固定電極１２４は、絶縁膜１２３を挟んで振動膜１２２と対向するように配置されている。これにより、振動膜１２２と固定電極１２４とは容量を形成する。なお、固定電極１２４には音波が通過できるように複数の音孔１２４ａが形成されており、振動膜１２２の上部側から来る音波が振動膜１２２に到達するようになっている。

このようなＭＥＭＳチップ１２においては、ＭＥＭＳチップ１２に音波が入射すると、振動膜１２２の上面１２２ａに音圧ｐｆ、下面１２２ｂに音圧ｐｂが各々加わる。その結果、音圧ｐｆと音圧ｐｂとの差に応じて振動膜１２２が振動して振動膜１２２と固定電極１２４との間隔Ｇｐが変化し、振動膜１２２と固定電極１２４との間の静電容量が変化する。すなわち、コンデンサ型のマイクロホンとして機能するＭＥＭＳチップ１２によって、入射した音波を電気信号として取り出せるようになっている。

なお、本実施形態では振動膜１２２の方が固定電極１２４よりも下となっているが、これとは逆の関係（振動膜が上で、固定電極が下となる関係）となるように構成しても構わない。

図４は、本実施形態のマイクロホンユニット１が備えるＡＳＩＣ１３の回路構成を説明するための図である。ＡＳＩＣ１３は、本発明の電気回路部の実施形態で、ＭＥＭＳチップ１２における静電容量の変化に基づいて発生する電気信号を信号増幅回路１３３で増幅処理する集積回路である。本実施形態においては、ＭＥＭＳチップ１２における静電容量の変化を精密に取得できるように、チャージポンプ回路１３１とオペアンプ１３２とを含む構成としている。また、信号増幅回路１３３の増幅率（ゲイン）を調整できるようにゲイン調整回路１３４を含む構成としている。ＡＳＩＣ１３で増幅処理された電気信号は、例えばマイクロホンユニット１が実装される図示しない実装基板の音声処理部に出力されて処理される。

図２に戻って、回路基板１４はＭＥＭＳチップ１２及びＡＳＩＣ１３を実装する基板である。本実施形態においては、ＭＥＭＳチップ１２及びＡＳＩＣ１３は、いずれもフリップチップ実装され、回路基板１４に形成される配線パターンによって両者は電気的に接続されている。なお、本実施形態においては、ＭＥＭＳチップ１２及びＡＳＩＣ１３をフリップチップ実装する構成としているがこの構成に限られる趣旨ではなく、例えばワイヤボンディングを用いて実装する構成等としても構わない。

音響抵抗部１５は、第１音孔１１１の上部に設けられている。本実施形態では、音響抵抗部１５は、平面視略円形状に形成されるシート状の音響抵抗部材を筐体１１に設けられる第１音孔１１１を塞ぐように配置して成る。音響抵抗部材としては、例えばポリエステルやナイロン等の樹脂やステンレス等によって形成されるメッシュ部材が用いられる。メッシュ部材のオープニングは例えば２０〜１００μｍ程度とされ、その厚みは例えば０．１ｍｍ程度とされる。ただし、これらはあくまでも一例であり、音響抵抗部材として使用されるメッシュ部材のオープニング、メッシュ数、厚み等は、目的に応じて適宜選択されるものであり、上記に限定されるものではない。ここで、メッシュ数とは、１インチ（２５．４ｍｍ）間にある網の目の数を指している。また、オープニングとは、メッシュを構成する線の径を線径と定義した場合に、以下の式で求められる値を指している。
オープニング（μｍ）＝（２５４００÷メッシュ数）− 線径

なお、本実施形態では、音響抵抗部１５を構成する音響抵抗部材を平面視略円形状に形成しているがこれに限定されず、その形状は適宜変更して良く、例えば平面視略矩形状等としても良い。

音響抵抗部１５は、第１導音空間１１３の周波数特性を調整するために設けられている。これは、第１導音空間１１３の周波数特性と第２導音空間１１４の周波数特性との差を低減するためである。以下、このような音響抵抗部１５を設ける理由について詳細に説明する。

まず、図５を参照して、本実施形態のマイクロホンユニット１に要求される指向特性について説明する。ここで、図５（ａ）に示すように、第１音孔１１１と第２音孔１１２とを結ぶ方向を０°及び１８０°の方向と設定する。また、第１音孔１１１と第２音孔１１２との中間点をＭと設定する。

この場合において、図５（ｂ）に示すように、マイクロホンユニット１は、音源と中間点Ｍとの距離が一定であるとすると、音源が０°又は１８０°の方向にある時に振動膜１２２に加わる音圧（ｐｆ−ｐｂ）が最大となることが要求される。一方、音源が９０°又は２７０°の方向にある時に振動膜１２２に加わる音圧（ｐｆ−ｐｂ）が最小（０）となることが要求される。すなわち、本実施形態のマイクロホンユニット１は、０°及び１８０°の方向から入射される音波を受け易く、９０°及び２７０°の方向から入射される音波を受け難い性質（両指向特性）を有することが望まれる。そして、図５（ｂ）に示すような指向特性の対称性は背景雑音抑圧性能と関係しており、マイクロホンユニット１においては、使用周波数範囲の全域で対称性の良い指向特性を有するのが望まれる。

図６は、本実施形態のマイクロホンユニット１において、音響抵抗部１５を設けない構成とした場合の問題点を説明するためのグラフである。図６において、横軸（対数軸）は周波数、縦軸はマイクロホンの出力である。また、図６において、実線で示すグラフ（ａ）は、マイクロホンユニット１において音響抵抗部１５を設けず、且つ、第２音孔１１２から音波が入射しないようにした場合における周波数特性を示している。また、図６において、破線で示すグラフ（ｂ）は、マイクロホンユニット１において音響抵抗部１５を設けず、且つ、第１音孔１１１から音波が入射しないようにした場合における周波数特性を示している。

なお、図６のデータを得るにあたって、音源は９０°及び２７０°（図５（ａ）参照）からずれた方向の一定位置としている。また、各周波数のデータを得るに際して音波の振幅（音圧）は同一としている。

ここで、マイクロホンユニットに、その使用周波数範囲（例えば１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚ）の全ての周波数において、図５（ｂ）に示した両指向特性を発揮することが求められている場合を考える。この場合、音源を９０°及び２７０°からずれた方向としてマイクロホンユニットに音波を入射したとすると、その使用数周波数範囲において、図６のグラフ（ａ）とグラフ（ｂ）とは、周波数が変化しても一定の出力差を維持することが求められる。なお、一定の出力差は、音源から第１音孔１１１までの距離と音源から第２音孔１１２までの距離との差に応じて決まる値である。この点、図６に示す実験結果では、１００Ｈｚ〜６ｋＨｚ程度の周波数までは、グラフ（ａ）とグラフ（ｂ）とが一定の出力差を維持している。しかし、ほぼ６ｋＨｚを超えた高周波数帯域では上述の一定の出力差ではなくなり、グラフ（ａ）とグラフ（ｂ）との間で出力値の大小の逆転も見られる。

高周波数帯域で上述のような傾向となるのは、第１導音空間１１３と第２導音空間１１４との間で周波数特性が異なっていることが原因として挙げられる。すなわち、本実施形態のマイクロホンユニット１においては、小型化を狙って第１導音空間１１３内にＡＳＩＣ１３を配置している。このため、第１導音空間１１３の容積と第２導音空間１１４の容積とのアンバランスが大きくなり、第１導音空間１１３と第２導音空間１１４との間で周波数特性に差が生じたものと考えられる。そして、この周波数特性の差が原因となって図６のような結果となったと考えられる。そこで、本実施形態のマイクロホンユニット１においては、音響抵抗部１５を設けて第１導音空間１１３の周波数特性を調整して、第１導音空間１１３と第２導音空間１１４との周波数特性の差を低減する構成としている。

上述した図６に示す結果からわかるように、本実施形態のマイクロホンユニット１において音響抵抗部１５を設けない場合、低周波数側（ほぼ６ｋＨｚより低周波数側）では所望の両指向特性（図５（ｂ）に示すような特性）が得られるが、高周波数側（ほぼ６ｋＨｚより高い周波数側）では所望の両指向特性が得られない。このために、マイクロホンユニット１に設ける音響抵抗部１５の特性として、例えば図７の破線で示すマイクホン出力となるような作用を発揮するものを設けることが考えられる。すなわち、低周波数側の音に対してはほとんど作用せず、高周波数（例えば６ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの間の周波数）側の音に対して選択的に作用する（高周波数側において出力を低下させる）ような音響抵抗部１５を設けることが考えられる。

なお、図７は、本実施形態のマイクロホンユニット１が備える音響抵抗部１５の特性を説明するための図である。図７において横軸は対数軸である。

図８は、導音空間を塞ぐように音響抵抗部材を配置した場合の効果を説明するための図である。図８において、横軸（対数軸）は周波数、縦軸はマイクロホンの出力である。また、図８において、グラフ（ａ）は音響抵抗部材を配置しない場合の結果、グラフ（ｂ）は音響抵抗部材ａを配置した場合の結果、グラフ（ｃ）は音響抵抗部材ａと異なる特性を有する音響抵抗部材ｂを配置した場合の結果である。なお、図８は、本実施形態のマイクロホンユニット１とは異なる構成のマイクロホンユニットを用いた場合の結果であるが、ここで得られた傾向は、本実施形態のマイクロホンユニット１にも当てはまる。

図８に示すように、導音空間を塞ぐように音響抵抗部材ａ、ｂを配置することによって、低周波数帯域側においてはマイクロホン出力をほぼ変化させず、高周波数帯域側においてマイクロホン出力を選択的に減衰させることができることがわかる。また、音響抵抗部材の特性を変更することで、各周波数におけるマイクロホン出力の減衰量を変更できることもわかる。したがって、本実施形態のマイクロホンユニット１のように、第１導音空間１１３を塞ぐように音響抵抗部１５を設けることによって、第１導音空間１１３と第２導音空間１１４との周波数特性の差を低減することが可能であることがわかる。

なお、シート状のメッシュ部材で形成された音響抵抗部材の特性を決める主要因は、メッシュ数（メッシュ部材に形成される穴の密度に相当）と、メッシュのオープニング（メッシュ部材の穴の大きさに相当）と、厚みである。このため、これらの要因の調整により所望の特性を有する音響特性部材を得ることが可能である。

ここで、以上のような構成の本実施形態のマイクロホンユニット１を用いた場合の効果について説明しておく。

例えば、本実施形態のマイクロホンユニット１が接話型の音声入力装置に適用される場合、ユーザの音声は第１音孔１１１及び第２音孔１１２の近傍から発生する。このように振動膜１２２の近傍で発生するユーザの音声は、振動膜１２２に至るまでの距離の違いによって音圧に大きな違いを生じる。このため、ユーザの音声によってマイクロホンユニット１の振動膜１２２の上面１２２ａと下面１２２ｂの間には音圧差が生じ、振動膜１２２は振動する。

一方、背景雑音等の雑音は、ユーザの音声に比べて第１音孔１１１及び第２音孔１１２から遠い位置で音波が発生する。このように振動膜１２２から遠い位置で発生する雑音は、振動膜１２２に至るまでの距離に違いがあってもほとんど音圧に差を生じない。このため、雑音による音圧差は振動膜１２２において打ち消されてしまう。

したがって、マイクロホンユニット１においては、振動膜１２２は近接するユーザの音声のみによって振動しているとみなすことができる。そのため、マイクロホンユニット１から出力される電気信号は、雑音が除去された、ユーザ音声のみを示す信号とみなすことができる。すなわち、本実施形態のマイクロホンユニット１によれば、雑音を除去したユーザ音声を得ることができる。

また、本実施形態のマイクロホンユニット１においては、振動膜１２２の振動に基づいて発生する電気信号を処理するＡＳＩＣ１３を第１導音空間１１３に配置しているために、小型化が可能である。

第１導音空間１１３にＡＳＩＣ１３を配置すると、第１導音空間１１３と第２導音空間１１４との容積のアンバランスによって、特に高周波数帯域で所望の両指向特性が得られずに、良好なノイズ抑圧性能が得られない。しかし、本実施形態のマイクロホンユニット１においては、音響抵抗部１５を設けることによって第１導音空間１１３と第２導音空間１１４との間の周波数特性の差を低減できるため、高周波数側で良好なノイズ抑圧性能を得ることが可能となっている。すなわち、本実施形態のマイクロホンユニット１は、小型で高性能のマイクロホンユニットであると言える。

以上に示した実施形態は一例であり、本発明のマイクロホンユニットは以上に示した実施形態の構成に限定されるものではない。本発明の目的を逸脱しない範囲で、以上に示した実施形態の構成について種々の変更を行って構わない。

例えば、以上に示した実施形態では、第１音孔１１１の上部に音響抵抗部材を配置して音響抵抗部１５を形成した。しかし、音響抵抗部材（音響抵抗部）は第１音孔１１１から第１導音空間１１３を経て振動膜１２２へと至る音波が通過する位置に設けられれば良い。すなわち、音響抵抗部材は第１音孔１１１から振動膜１２２の上面１２２ａへと至る経路の少なくとも一部を塞ぐように配置すれば良い。なお、本実施形態の場合、音響抵抗部材は第１音孔１１１から振動膜１２２の上面１２２ａへと至る経路の全部を塞いでいることになる。

また、以上に示した実施形態では、音響抵抗部１５について、音響抵抗部材を筐体１１に取り付けて成る構成とした。しかし、音響抵抗部１５の構成はこれに限定されず、例えば筐体１１を加工して成る構成としても構わない。具体的には、例えば図９に示すように、第１音孔１１１を複数の細かい貫通孔の集合体として、第１音孔１１１が音響抵抗部１５を兼ねる構成等としたマイクロホンユニット２１としても良い。

また、以上に示した実施形態では、第１音孔１１１側にのみ音響抵抗部１５を設ける構成とした。しかし、この構成に限定されず、第１音孔１１１側に加えて第２音孔１１２側にも音響抵抗部を設ける構成としても良い。この構成の場合、音響抵抗部を設けて、第１導音空間１１３と第２導音空間１１４との両方の周波数特性を調整して、両者の周波数特性を合わせることになる。

第１音孔１１１側に加えて第２音孔１１２側にも音響抵抗部を設ける構成の具体例として、例えば、図１０に示すように、特性の異なる２つの音響抵抗部材を準備して２つの音響抵抗部１５、１６を設ける構成（マイクロホンユニット３１）とすることができる。特性の異なる２つの音響抵抗部材は、例えば別々の材質からなるものであっても良いし、例えば同一の材質で、厚み等のパラメータを変更したものでも良い。

別の具体例として、図１１に示すように、例えば１つの音響抵抗部材（一体物）のみで第１音孔１１１と第２音孔１１２とを塞ぐ構成（マイクロホンユニット４１）としても構わない。この構成の場合、例えば図１１に示すように、段差部１７ａを設けて第１音孔１１１側と第２音孔１１２側とで音響抵抗部材の厚みが異なるように音響抵抗部１７を構成しても良い。これにより、第１導音空間１１３と第２導音空間１１４との両方の周波数特性を調整して、両者の周波数特性の差を低減することができる。

また、以上に示した実施形態では、音響抵抗部１５を第１音孔１１１側のみに設けたが、第２音孔１１２側にのみ音響抵抗部１５を設ける構成としても良い。例えばマイクロホンユニット１の空間形状の変更によって、本実施形態の場合と異なり、第２導音空間１１４側の周波数特性を調整すれば、第１導音空間１１３の周波数特性と第２導音空間１１４の周波数特性との差を低減することができる場合もあり得る。

また、以上に示した実施形態では、振動膜１２２（振動板）が筐体１１の音孔１１１、１１２が形成される面１１ａと平行に配置される構成とした。しかし、この構成に限定されず、振動板が筐体の音孔が形成される面に対して平行でない構成としても構わない。

その他、以上に示したマイクロホンユニット１においては振動板を有するマイクロホン（ＭＥＭＳチップ１２が該当）の構成として、いわゆるコンデンサ型マイクロホンを採用した。しかし、本発明は、振動板を有するマイクロホンの構成として、コンデンサ型マイクロホン以外の構成を採用したマイクロホンユニットにも勿論適用できる。振動板を有するコンデンサ型マイクロホン以外の構成として、例えば、動電型（ダイナミック型）、電磁型（マグネティック型）、圧電型等のマイクロホン等が挙げられる。

本発明のマイクロホンユニットは、例えば携帯電話やトランシーバ等の音声通信機器、音声認証システム等の入力された音声を解析する技術を利用した情報処理システム、録音機器等に好適である。

は、本実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す概略斜視図である。 は、図１のＡ−Ａ位置における概略断面図である。 は、本実施形態のマイクロホンユニットが備えるＭＥＭＳチップの構成を示す概略断面図である。 は、本実施形態のマイクロホンユニットが備えるＡＳＩＣの回路構成を説明するための図である。 は、本実施形態のマイクロホンユニットに要求される指向特性を説明するための図である。 は、本実施形態のマイクロホンユニットにおいて、音響抵抗部を設けない構成とした場合の問題点を説明するためのグラフである。 は、本実施形態のマイクロホンユニットが備える音響抵抗部の特性を説明するための図である。 は、導音空間を塞ぐように音響抵抗部材を配置した場合の効果を説明するための図である。 は、本実施形態のマイクロホンユニットの変形例を説明するための図である。 は、本実施形態のマイクロホンユニットの変形例を説明するための図である。 は、本実施形態のマイクロホンユニットの変形例を説明するための図である。

符号の説明

１、２１、３１、４１ マイクロホンユニット
１１ 筐体
１２ ＭＥＭＳチップ
１３ ＡＳＩＣ（電気回路部）
１５ 音響抵抗部
１１１ 第１音孔
１１２ 第２音孔
１１３ 第１導音空間
１１４ 第２導音空間
１２２ 振動膜（振動板）
１２２ａ 振動膜の上面（振動板の第１の面）
１２２ｂ 振動膜の下面（振動板の第２の面）

Claims (5)

1. 筐体と、前記筐体の内部に配置される振動板と、前記振動板の振動に基づいて発生する電気信号を処理する電気回路部と、を備え、
   前記筐体には、第１音孔を介して外部の音を前記振動板の一方の主面に導く第１導音空間と、第２音孔を介して前記外部の音を前記振動板の他方の主面に導く第２導音空間と、が設けられ、
   前記電気回路部は、前記第１導音空間と前記第２導音空間とのうちのいずれか一方の導音空間に配置され、
   前記第１音孔及び前記第２音孔のうちの少なくとも一方の音孔を塞ぐように、前記第１導音空間の周波数特性と前記第２導音空間の周波数特性との差を低減する音響抵抗部が設けられ、
   前記一方の音孔は、前記電気回路部が配置される前記一方の導音空間に連通することを特徴とするマイクロホンユニット。
2. 前記音響抵抗部は、６ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの周波数帯域の音に対して選択的に作用するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロホンユニット。
3. 前記音響抵抗部は、前記第１音孔及び前記第２音孔を塞ぐように配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマイクロホンユニット。
4. 前記音響抵抗部は一体であることを特徴とする請求項３に記載のマイクロホンユニット。
5. 前記音響抵抗部の厚みは、前記第１音孔側及び前記第２音孔側のうち、前記電気回路部が配置される前記一方の導音空間に連通する前記一方の音孔側の方が他方の音孔側よりも厚いことを特徴とする請求項３又は４に記載のマイクロホンユニット。

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