JPH10145894A

JPH10145894A - コンデンサ・マイクロフォン

Info

Publication number: JPH10145894A
Application number: JP31431196A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Mizuuchi; 崇行水内; Toru Sasaki; 徹佐々木; Akiyoshi Kimura; 彰良木村; Takeshi Hara; 毅原; Ikue Akiba; 育江秋葉; Kohei Asada; 宏平浅田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-11-11
Filing date: 1996-11-11
Publication date: 1998-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】耐湿度性に優れたコンデンサ・マイクロフォ
ンを提供する。【解決手段】導電性の振動板１１の後面に背極板２０
を設ける。背極板２０は、絶縁板２１と、この絶縁板２
１のうち、振動板１１に対向する面に設けられた電極板
２２とから構成する。絶縁板２１には、電極板２２を覆
い隠すように、絶縁層２６を形成しておく。音波による
振動板１１の振動を、振動板１１と電極板２２との間の
静電容量Ｃ10の変化として取り出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、業務用として好
適なコンデンサ・マイクロフォンに関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロフォンとして、コンデンサ・マ
イクロフォンが知られているが、そのマイクロフォン・
ユニットは例えば図５に示すように構成されている。す
なわち、図５において、符号３０は、そのマイクロフォ
ン・ユニットを示し、振動板３１が、金属板などの導電
性を有する板体により円形に形成されるとともに、その
後面に、絶縁材により環状に形成されたスペーサ３２を
間にして背面電極（固定電極）３３が設けられている。

【０００３】この背面電極３３は、金属板などの導電性
を有する部材により円形に形成されるとともに、複数の
透孔３４が形成され、この透孔３４を通じて振動板３１
の後面が背面電極３３の後部に開放されている。

【０００４】さらに、気室部材３５が、絶縁材により全
体としてカップ状に形成されるとともに、その開口部分
の内側に段差３６が形成され、ここに背面電極３３が位
置されている。また、ケース３７が金属などの導電材に
よりカップ状に形成され、その底面に透孔３８が形成さ
れるとともに、この透孔３８に振動板３１が臨むよう
に、上記した部品３１、３２、３３、３５が、ケース３
７の内部に設けられている。さらに、ケース３７の内部
には、気室部材３５の後部に接して環状の固定部材３９
が設けられ、ケース３７の内部に設けられた部品が固定
されている。

【０００５】そして、図示はしないが、背面電極３３は
引き出し線を通じて前置回路のホット側に接続され、振
動板３１はケース３７を通じ、さらに引き出し線を通じ
て前置回路の接地側に接続される。なお、一例として、
振動板３１の直径は30〜40mm、振動板３１と背面電極３
３との間隔（スペーサ３２の厚さ）は30〜50μである。

【０００６】このような構成によれば、振動板３１と背
面電極３３とによりコンデンサＣ30が構成されるととも
に、振動板３１が音波により破線で示すように振動し、
そのコンデンサＣ30の静電容量が変化する。なお、この
とき、振動板３１の後部は、透孔３４を通じて背面電極
３３の後部の気室（背面電極３３と気室部材３５とによ
り形成される空間）に開放されているので、振動板３１
は音波に追従して振動することができる。

【０００７】したがって、コンデンサＣ30の容量変化を
電気信号として取り出せば、その信号は、振動板３１に
振動を与えた音波を音響・電気変換した信号にほかなら
ず、すなわち、このマイクロフォン・ユニット３０の収
音したオーディオ信号を得ることができる。

【０００８】ちなみに、振動板３１および背面電極３３
により構成されるコンデンサＣ30の容量は、上記の数値
例の場合、50〜60ｐＦであり、音波による容量変化は数
ｐＦである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図５のマイ
クロフォン・ユニット３０においては、コンデンサＣ30
の容量変化により音波をオーディオ信号に変換するので
あるから、そのコンデンサＣ30を構成する振動板３１と
背面電極３３との間の絶縁が重要である。つまり、この
絶縁が悪いと、コンデンサＣ30のＱ値が低下するので、
得られるオーディオ信号のレベルやＳ／Ｎなどが低下し
てしまう。

【００１０】ところが、実際の使用状態では、例えば図
６に図５の左上部分を拡大して示すように、使用者の吐
く息や空気中に含まれる水分あるいは湿気４０が、スペ
ーサ３２の内周表面に付着してしまうことがある。する
と、振動板３１と背面電極３３とが湿気４０を通じて接
続されることになるので、振動板３１と背面電極３３と
の間の絶縁抵抗が低下し、出力されるオーディオ信号の
レベルやＳ／Ｎが低下したり、あるいは異常な信号が出
力されてしまう。そして、このような状態は、実際に
は、かなりの頻度で起きている。

【００１１】この発明は、このような問題点を解決しよ
うとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため、この発明にお
いては、導電性の振動板と、この振動板の後面に設けら
れた背極板とを有し、上記背極板は、絶縁板と、この絶
縁板のうち、上記振動板に対向する面に設けられた電極
板とを有するとともに、上記絶縁板には、上記電極板を
覆い隠すように、絶縁層が形成され、音波による上記振
動板の振動を、上記振動板と上記電極板との間の静電容
量の変化として取り出すようにしたコンデンサ・マイク
ロフォンとするものである。したがって、振動板と電極
板との間の絶縁が、絶縁層により確保される。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１において、符号１０は、この
発明におけるマイクロフォン・ユニットを示し、その振
動板１１は、金属板などの導電性を有する板体により円
形に形成されるとともに、その後面に、金属などにより
環状に形成されたスペーサ１２を間にしてプリント配線
基板２０が設けられている。

【００１４】このプリント配線基板２０は、一般の回路
配線に使用されているプリント配線基板と同様に形成さ
れ、全体が背極板として作用するとともに、その配線パ
ターンが背面電極（固定電極）として作用するものであ
る。

【００１５】すなわち、プリント配線基板２０は、その
絶縁基板２１が、例えば、エポキシ樹脂を含侵させた多
孔質セラミック板により円形に形成されるとともに、そ
の両面に、補強用としてエポキシ樹脂含侵させたガラス
クロス層（図示せず）が形成されている。

【００１６】そして、絶縁基板２１のうち、振動板１１
と対向する面に、背面電極として作用する配線パターン
２２が、例えば、銅箔によりスペーサ１２に至らないよ
うな大きさで円形に形成されている。また、絶縁基板２
１および配線パターン２２には、複数の透孔２３が形成
され、この透孔２３を通じて振動板１１の後面がプリン
ト配線基板２０の後部に開放されるとともに、その透孔
２３を通じて配線パターン２２が絶縁基板２１の後面の
配線パターン２４にスルーホール処理により電気的に接
続されている。

【００１７】さらに、例えば図２および図３にも示すよ
うに、絶縁基板２１の振動板１１との対向面に、配線パ
ターン２２を覆い隠すように、ハンダレジスト層２６が
形成されている。また、例えば図３および図４にも示す
ように、絶縁基板２１の後面には、配線パターン２４を
覆い隠すようにハンダレジスト層２７が形成されるとと
もに、その中央部分２５には、ハンダレジスト層２７が
形成されず、配線パターン２４が露出するようにされて
いる。

【００１８】この場合、ハンダレジスト層２６、２７
は、本来は、ハンダが配線パターンに付着することを防
ぐためのものであるが、絶縁抵抗が十分に大きいもので
あれば、一般に使用されているものでよい。例えば、液
状ソルダーレジストＤＳＲ−２２００（イビデン電子工
業株式会社製）を使用することができる。また、以上の
ようなプリント配線基板２０は、一般に使用されている
両面のプリント配線基板とまったく同様の工程および作
業により製造することができる。

【００１９】さらに、図１に示すように、気室部材１５
が、金属などの導電材により全体としてカップ状に形成
されるとともに、その開口部分をふさぐようにプリント
配線基板２０が位置されている。また、ケース１７が金
属などの導電材によりカップ状に形成され、その底面に
透孔１８が形成されるとともに、この透孔１８に振動板
１１が臨むように、上記した部品１１、１２、２０、１
５が、ケース１７の内部に設けられている。さらに、ケ
ース１７の内部には、気室部材１５の後部に接して環状
の固定部材１９が設けられ、ケース１７の内部に設けら
れた部品が固定されている。

【００２０】そして、図示はしないが、配線パターン２
４の露出している中央部分２５が引き出し端子とされ、
これに引き出し線が例えばハンダ付けされるとともに、
この引き出し線が前置回路のホット側に接続される。ま
た、振動板１１がケース１７を通じ、さらに引き出し線
を通じて前置回路の接地側に接続される。なお、要部の
大きさは、図２のそれと同様とされている。

【００２１】このような構成によれば、振動板１１と配
線パターン２２とによりコンデンサＣ10が構成されると
ともに、振動板１１が音波により破線で示すように振動
し、そのコンデンサＣ10の静電容量が変化する。なお、
このとき、振動板１１の後部は、透孔２３を通じてプリ
ント配線基板２０の後部の気室（プリント配線基板２０
と気室部材１５とにより形成される空間）に開放されて
いるので、振動板１１は音波に追従して振動することが
できる。

【００２２】したがって、コンデンサＣ10の容量変化を
電気信号として取り出せば、その信号は、振動板１１に
振動を与えた音波を音響・電気変換した信号にほかなら
ず、すなわち、このマイクロフォン・ユニット１０の収
音したオーディオ信号を得ることができる。

【００２３】そして、この場合、このマイクロフォン・
ユニット１０によれば、背面電極である配線パターン２
２が、ハンダレジスト層２６により覆い隠されて空気中
に露出していなので、スペーサ１２の内周表面などに湿
気が付着しても、振動板１１と配線パターン２２との間
の絶縁はハンダレジスト層２６により確保され、絶縁抵
抗の低下することがない。したがって、多湿の環境下で
も、常に安定したマイクロフォン動作が実現され、良好
なオーディオ信号を得ることができる。

【００２４】しかも、ハンダレジスト層２６は、配線パ
ターン２２の形状に対応して自由な形状に形成できるの
で、配線パターン２２を確実に覆い隠すことができ、ま
た、ハンダレジスト層２６、２７を形成するにあたって
特別な技術を必要とすることもない。

【００２５】さらに、図５のマイクロフォン・ユニット
３０においては、振動板３１およびスペーサ３３の相対
的な位置を決める部材を絶縁材としなければならない
が、一般に絶縁材は加工精度が低いので、コンデンサＣ
30の容量がばらついてしまう。しかし、図１のマイクロ
フォン・ユニット１０においては、背極板をプリント配
線基板２０により構成しているので、図１にも示すよう
に、主要な部品、特にコンデンサＣ10の容量を決定する
スペーサ１２などを、任意の金属により任意の加工法に
より形成することができ、高い精度で形成することがで
きる。

【００２６】したがって、コンデンサＣ10の容量のばら
つきを抑えることができるので、出力されるオーディオ
信号のレベルのばらつきを抑えることができるととも
に、設計目標の信号レベルおよびＳ／Ｎを得ることがで
きる。

【００２７】また、もともと絶縁を十分に確保できるプ
リント配線基板２０の絶縁基板２１が、背面電極として
作用する配線パターン２２を絶縁しているので、背面電
極（配線パターン）２２と他の部分との間の絶縁を十分
に確保することができる。さらに、背極板をプリント配
線基板２０により構成しているので、背面電極として作
用する配線パターン２２は、電気的に必要な形状に十分
な精度で形成することができると同時に、絶縁基板２１
も配線パターン２２を支持するのに必要な形状に形成す
ることができる。したがって、コンデンサ・マイクロフ
ォンのマイクロフォン・ユニットとして、この点から
も、すぐれた特性を得ることができる。

【００２８】さらに、プリント配線基板２０の絶縁基板
２１の直径にばらつきがある場合には、プリント配線基
板２０は図１において、左右方向にばらついて組み立て
られることになるが、コンデンサＣ10の容量を決定する
のは、配線パターン２２の振動板１１との対向面積であ
り、これは十分な精度で形成できるので、プリント配線
基板２０の直径のばらつきが問題にならない。また、絶
縁基板２１の厚さにばらつきがあっても、配線パターン
２２と振動板１１との対向間隔は影響されないので、絶
縁基板２１の厚さのばらつきも問題にならない。さら
に、図１からも明らかなように、各部品の構造あるいは
形状を単純化することができ、各部品の加工が簡単であ
る。

【００２９】なお、上述のマイクロフォン・ユニット１
０において、コンデンサＣ10の容量変化をオーディオ信
号に変換するには、コンデンサＣ10と、比較的大きい値
の抵抗器との直列回路を、直流電源に接続すればよい。
すなわち、そのようにすれば、その抵抗器からオーディ
オ信号を得ることができる。

【００３０】あるいはコンデンサＣ10を発振回路の共振
回路に接続してコンデンサＣ10の容量変化によりその発
振周波数をＦＭ変調するとともに、そのＦＭ信号をＦＭ
復調すれば、オーディオ信号を得ることができる。

【００３１】また、配線パターン２２、２４を導電塗料
などを板状に塗布するなどして形成することもできる。
さらに、ハンダレジスト層２６、２７の代わりに、プリ
ント配線基板上に素子名などを記すためのペイントを使
用することもできる。

【００３２】

【発明の効果】この発明によれば、絶縁板上に背面電極
を設けるとともに、その背面電極を絶縁層により覆って
いるので、振動板と背面電極との間の絶縁を確保するこ
とができ、高湿度の環境下でも、常に安定したマイクロ
フォン動作を実現することができる。しかも、その絶縁
層は、背面電極の形状に対応して自由な形状に形成でき
るので、背面電極を確実に覆い隠すことができる。ま
た、絶縁層を形成するにあたって特別な技術を必要とす
ることもない。

【００３３】さらに、振動板と背面電極との間の絶縁を
とるために、複雑な形状の絶縁部品を用いる必要がな
く、マイクロフォン・ユニットをより単純な構造で実現
することができる。また、振動板および背面電極の位置
関係を十分な精度で得ることができ、良好な出力信号を
得ることができる。

【００３４】さらに、背極板および背面電極をプリント
配線基板により構成しているので、それぞれを自由な形
状とすることができるとともに、背極板における背面電
極の位置も任意とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一形態を示す断面図である。

【図２】この発明の要部の一形態を示す正面図である。

【図３】この発明の要部の一形態を示す断面図である。

【図４】この発明の要部の一形態を示す背面図である。

【図５】この発明を説明するための断面図である。

【図６】図５の一部を拡大した断面図である。

【符号の説明】

１０＝マイクロフォン・ユニット、１１＝振動板、１２
＝スペーサ、１５＝気室部材、１７＝ケース、１８＝透
孔、１９＝固定部材、２０＝プリント配線基板、２１＝
絶縁基板、２２および２４＝配線パターン、２３＝透
孔、２６および２７＝ハンダレジスト層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者原毅東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者秋葉育江東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者浅田宏平東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性の振動板と、この振動板の後面に設けられた背極板とを有し、上記背極板は、絶縁板と、この絶縁板のうち、上記振動板に対向する面に設けられ
た電極板とを有するとともに、上記絶縁板には、上記電極板を覆い隠すように、絶縁層
が形成され、音波による上記振動板の振動を、上記振動板と上記電極
板との間の静電容量の変化として取り出すようにしたコ
ンデンサ・マイクロフォン。
【請求項２】請求項１に記載のコンデンサ・マイクロフ
ォンにおいて、上記背極板がプリント配線基板であるとともに、上記絶縁板が上記プリント配線基板の絶縁基板であり、上記電極板が上記絶縁基板に形成された配線パターンで
あり、上記絶縁層がハンダレジスト層であるようにしたコンデ
ンサ・マイクロフォン。
【請求項３】請求項２に記載のコンデンサ・マイクロフ
ォンにおいて、上記電極板である配線パターンがスルーホールを通じて
上記絶縁基板の反対面の配線パターンに接続されるとと
もに、この配線パターンが引き出し端子とされているようにし
たコンデンサ・マイクロフォン。