KR101721278B1 - 마이크로폰용 통음막과 그것을 구비하는 마이크로폰용 통음막 부재, 마이크로폰 및 마이크로폰을 구비하는 전자 기기 - Google Patents

마이크로폰용 통음막과 그것을 구비하는 마이크로폰용 통음막 부재, 마이크로폰 및 마이크로폰을 구비하는 전자 기기 Download PDF

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Abstract

마이크로폰에 음성을 유도하는 집음구에 배치함으로써, 집음구로부터 마이크로폰 내부로의 이물질의 침입을 방지하면서 음성을 투과시키는 마이크로폰용 통음막이며, 미세한 진개, 수증기 등 종래의 통음막으로는 차단하는 것이 어려웠던 이물질의 침입을 억제함과 함께, 마이크로폰 성능이 확보되는 통음막을 제공한다. 이 마이크로폰용 통음막은 무공 필름 또는 무공 필름을 포함하는 다층막에 의해 구성되며, 면 밀도가 30g/m2 이하이고, 300 내지 4000Hz의 주파수 영역에서의 음향 투과 손실이 3dB 미만이다.

Description

마이크로폰용 통음막과 그것을 구비하는 마이크로폰용 통음막 부재, 마이크로폰 및 마이크로폰을 구비하는 전자 기기 {SOUND-TRANSMITTING FILM FOR MICROPHONE, SOUND-TRANSMITTING FILM MEMBER FOR MICROPHONE PROVIDED WITH THE FILM, MICROPHONE, AND ELECTRONIC DEVICE PROVIDED WITH MICROPHONE}
본 발명은 마이크로폰의 음성 변환부(sound transducer)로의 이물질의 침입을 방지하면서, 음성을 상기 음성 변환부에 투과시키는 마이크로폰용 통음막에 관한 것이다. 본 발명은, 또한, 당해 통음막을 구비하는 마이크로폰용 통음막 부재, 마이크로폰 및 마이크로폰을 구비하는 전자 기기에 관한 것이다.
휴대 전화 및 디지털 카메라와 같은 마이크로폰을 구비하는 전자 기기의 보급이 진행되고 있다. 이들 전자 기기가 구비하는 마이크로폰은, 일반적으로 소형의 콘덴서 마이크로폰이다. 당해 마이크로폰은, 통상 다이어프램 및 백 플레이트를 갖는 음성 변환부(집음부)가 하우징 내에 수용된 마이크로폰 유닛으로서, 전자 기기의 케이스 내에 수용되어 있다. 외부로부터의 음성은 케이스에 형성된 집음구 및 하우징에 형성된 집음구의 양쪽을 통하여 마이크로폰의 음성 변환부로 유도된다. 이들 집음구로부터 진개 등의 이물질이 침입하면, 음성 변환부의 근방에서 당해 이물질이 진동하여 잡음이 발생한다. 이 외에 음성 변환부로의 이물질의 침입은 마이크로폰의 고장으로 이어진다. 이로 인해, 케이스 및 하우징으로부터 선택되는 적어도 하나의 부재의 집음구에는, 일반적으로 이물질의 침입을 방지하면서 음성을 투과시키는 통음막이 배치된다. 통음막을 배치함으로써 바람 또는 숨의 흡입에 의해 발생하는 잡음도 억제된다.
종래, 통기성을 갖는 다공질 시트가 통음막에 사용된다. 일본 특허 공개 제2008-199225호 공보는 나일론, 폴리에틸렌 등의 수지로 이루어지는 섬유의 직포 또는 부직포를 통음막에 사용할 수 있는 것을 개시하고 있다. 일본 특허 공개 제2007-81881호 공보는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 다공질막을 통음막에 사용할 수 있는 것을 개시하고 있다. 후자의 통음막에서는 PTFE 다공질막의 특성에 기초하여 이물질로서 진개뿐만 아니라 물의 침입의 억제가 기대된다.
일본 특허 공개 제2008-199225호 공보 일본 특허 공개 제2007-81881호 공보
그러나, 다공질 시트를 통음막에 사용한 경우, 그 통기성으로 인해 미세한 진개의 침입을 방지하는 것이 어렵다. 전자 기기에서의 스피커, 버저 등의 발음부에도 마이크로폰과 마찬가지의 통음막이 사용되는데, 발음부에서는 미세한 진개가 문제가 되기 어려운 것에 대해, 마이크로폰에서는 미세한 진개에 의해 잡음의 발생 및 고장이 보여지기 때문에 큰 문제가 된다. 이로 인해, 미세한 진개의 침입을 방지하는 통음막이 요망된다.
한편, 평균 구멍 직경을 조정한 PTFE 다공질막을 통음막으로서 사용함으로써, 물과 함께 미세한 진개의 대부분을 차단하는 것이 가능하게 되지만, 수증기의 투과를 방지할 수 없어, 침입한 수증기가 음성 변환부에서 결로하면, 결과적으로 물의 침입을 허용하게 되어 버린다.
상술한 바와 같이, 마이크로폰의 통음막에는, 종래부터 통기성을 갖는 다공질 시트(다공질막)가 사용되고 있으며, 통기성을 갖지 않는 막은 사용되고 있지 않았다. 이것은 통음막이 통기성을 갖는 것이 마이크로폰 성능의 확보에 필요 불가결하다고 생각되어 왔기 때문이다. 통기성을 갖는 다공질 시트를 마이크로폰의 통음막에 사용하는 것이 항상 당업자의 기술 상식이며 계속되어 왔다. 본 발명자들은 이 기술 상식을 뒤집어 통음막의 통기성이 마이크로폰 성능의 확보를 위하여 정말 필요 불가결한지를 다시 검토하였다. 검토 결과, 매우 의외로 (1) 통음막의 통기성의 유무는, 당해 막을 투과하는 음의 왜곡에 큰 영향을 주지만(통음막이 통기성을 갖지 않는 경우, 갖는 경우에 비하여, 당해 막을 투과할 때에 발생하는 음의 왜곡이 커짐), 당해 막을 투과하는 음의 음압에는 그다지 영향을 주지 않는 것, (2) 스피커에 사용하는 통음막에서는, 통음막에 있어서 발생하는 음의 왜곡이 듣는 음질에 크게 영향을 주기 때문에 통기성이 필요 불가결한 것, (3) 한편으로 마이크로폰 성능에 대해서는 음원과 통음막의 거리가 멀기 때문인지, 통음막에서의 음압의 변화가 크게 영향을 미치고, 음의 왜곡은 그다지 영향을 미치지 않는 것이 판명되었다. 즉, 통기성을 갖지 않는 막을 스피커용 통음막으로 하였을 때에 발생하는 「음 왜곡에 의한 음질의 열화」가 염두에 있기 때문에, 종래 당업자는 마이크로폰용 통음막에 있어서도 통기성이 필요 불가결하다고 계속 생각해 왔다. 그러나, 실제로는 마이크로폰 성능을 확보하기 위하여 통음막의 통기성은 반드시 필요하지 않으며, 통기성을 갖지 않는 무공(無孔) 필름을 통음막에 사용한 경우에도 일정한 조건 하에서 마이크로폰 성능이 확보되는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 마이크로폰용 통음막은 마이크로폰의 집음구에 배치함으로써, 상기 집음구로부터 상기 마이크로폰의 음성 변환부로의 이물질의 침입을 방지하면서 음성을 투과시킨다. 본 발명의 마이크로폰용 통음막은 무공 필름 또는 무공 필름을 포함하는 다층막에 의해 구성되며, 면 밀도가 30g/m2 이하이고, 300 내지 4000Hz의 주파수 영역에서의 음향 투과 손실이 3dB 미만이다.
본 발명의 마이크로폰용 통음막 부재는, 마이크로폰의 집음구 및/또는 마이크로폰을 구비하는 전자 기기의 케이스에 형성된 집음구에 배치함으로써, 상기 집음구로부터 상기 마이크로폰의 음성 변환부로의 이물질의 침입을 방지하면서 음성을 투과시키는 통음막과, 상기 통음막을, 상기 집음구를 갖는 부재에 당해 집음구를 막도록 접합시키는 양면 점착 시트를 구비한다. 상기 통음막은 본 발명의 마이크로폰용 통음막이다. 상기 양면 점착 시트는, 상기 통음막에서의 적어도 한쪽의 주면의 주연부에 배치되어 있다.
본 발명의 마이크로폰은 음성 변환부와; 상기 음성 변환부를 수용함과 함께, 음성을 상기 음성 변환부로 유도하는 집음구가 형성된 하우징과; 상기 집음구를 막도록 상기 하우징에 접합되고, 상기 집음구로부터 상기 음성 변환부로의 이물질의 침입을 방지하면서 음성을 투과시키는 통음막을 구비한다. 상기 통음막은 본 발명의 마이크로폰용 통음막이다.
본 발명의 마이크로폰을 구비하는 전자 기기는 음성 변환부와, 상기 음성 변환부를 수용함과 함께, 음성을 상기 음성 변환부로 유도하는 집음구가 형성된 하우징을 구비하는 마이크로폰과; 상기 마이크로폰을 수용하고, 음성을 상기 마이크로폰으로 유도하는 집음구가 형성된 케이스와; 상기 하우징 및 상기 케이스로부터 선택되는 적어도 하나의 부재의 상기 집음구를 막도록 상기 적어도 하나의 부재에 접합되고, 상기 적어도 하나의 부재의 상기 집음구로부터 상기 음성 변환부로의 이물질의 침입을 방지하면서 음성을 투과시키는 통음막을 구비한다. 상기 통음막은 본 발명의 마이크로폰용 통음막이다.
본 발명의 마이크로폰용 통음막은 무공 필름 또는 무공 필름을 포함하는 다층막으로 이루어진다. 이로 인해, 미세한 진개 등 종래의 통음막으로는 차단하는 것이 어려웠던 이물질이 마이크로폰의 음성 변환부에 침입하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 음성 변환부로의 수증기(발성 중에는 매우 많은 수증기가 포함됨)의 침입을 방지할 수 있고, 종래의 통음막에서 보여진 음성 변환부에서의 결로의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 면 밀도를 30g/m2 이하로 함과 함께, 300 내지 4000Hz의 주파수 영역에서의 음향 투과 손실을 3dB 미만으로 함으로써, 당해 통음막을 배치하였을 때의 마이크로폰 성능도 확보된다. 이러한 통음막을 구비하는 본 발명의 마이크로폰은 음성 변환부로의 이물질의 침입에 의한 잡음의 발생 및 고장이 적어 신뢰성이 높다.
도 1은 본 발명의 마이크로폰용 통음막의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도.
도 2는 본 발명의 마이크로폰용 통음막의 다른 일례를 모식적으로 도시하는 단면도.
도 3은 본 발명의 마이크로폰용 통음막 부재의 일례를 모식적으로 도시하는 사시도.
도 4는 본 발명의 마이크로폰의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도.
도 5는 본 발명의 마이크로폰을 구비하는 전자 기기의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도.
도 6은 본 발명의 마이크로폰을 구비하는 전자 기기의 다른 일례를 모식적으로 도시하는 단면도.
도 7은 본 발명의 마이크로폰을 구비하는 전자 기기의 또 다른 일례를 모식적으로 도시하는 단면도.
도 8은 본 발명의 마이크로폰을 구비하는 전자 기기의 또 다른 일례를 모식적으로 도시하는 단면도.
도 9는 실시예에서 사용한 통음막의 음향 투과 손실의 평가 방법을 설명하기 위한 모식도.
[마이크로폰용 통음막]
도 1은 본 발명의 마이크로폰용 통음막의 일례이다. 도 1에 도시하는 마이크로폰용 통음막(이하, 간단히 「통음막」이라고 함)(1)은 무공 필름(11)이다.
통음막(1)의 면 밀도는 30g/m2 이하이다. 통음막(1)의 면 밀도는, 당해 막의 중량을 당해 막의 주면의 면적으로 나눈 값이다. 바꾸어 말하면, 면 밀도는 통음막(1)에서의 주면의 단위 면적당의 중량이다. 통음막의 면 밀도는 음이 당해 막을 투과할 때의 음압의 변화에 크게 영향을 미친다. 이 외에 통음막(1)의 300 내지 4000Hz의 주파수 영역에서의 음향 투과 손실은 3dB 미만이다. 이것들에 의해 사용 시, 즉 마이크로폰의 음성 변환부에 음성을 유도하는 집음구에 배치하였을 때의 마이크로폰 성능이 확보된 통음막으로 된다. 음향 투과 손실은 평가 대상물을 음이 투과할 때의 음압의 변화(음압 손실)를 반영하는 값이다. 음향 투과 손실이 3dB 미만이면, 인간의 청력으로는 그 변화를 느낄 수 없다. 300 내지 4000Hz의 주파수 영역에서의 음향 투과 손실은, 당해 주파수 영역에서의 음향 투과 손실의 평균값을 의미한다. 300 내지 4000Hz의 주파수 영역에서의 음향 투과 손실을, 이하 간단히 「음향 투과 손실」이라고 한다. 300 내지 4000Hz는 인간의 발성 주파수에 대응한다. 면 밀도 및 음향 투과 손실에 관한 이들의 한정은, 본 발명의 통음막이 다공질 시트가 아니라 무공 필름 또는 무공 필름을 포함하는 다층막에 의해 구성되기 때문에 매우 중요하다.
통음막(1)의 면 밀도는 25g/m2 이하가 바람직하고, 20g/m2 이하가 보다 바람직하고, 15g/m2 이하가 더욱 바람직하다. 이 경우, 통음막(1)의 음향 투과 손실이 보다 작아진다. 통음막(1)의 면 밀도의 하한은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 1g/m2이고, 당해 하한은 10g/m2가 바람직하다. 면 밀도가 과도하게 작아지면, 통음막(1)의 강도가 저하하여 이물질에 의한 손상을 받기 쉬워진다. 통음막(1)의 면 밀도는, 당해 하한값 또는 바람직한 하한값과, 상술한 상한값 또는 바람직한 상한값과의 사이에 있는 것이 바람직하다.
통음막(1)의 음향 투과 손실의 하한은 특별히 한정되지 않는다. 마이크로폰 성능의 관점에서는 음향 투과 손실은 작을수록 좋다. 통음막(1)의 음향 투과 손실의 하한은, 예를 들어 0.5dB이다. 통음막(1)의 음향 투과 손실은, 예를 들어 0.5dB 이상 3dB 미만이다.
무공 필름(11)의 구조 및 재질은 특별히 한정되지 않는다. 무공 필름(11)은, 예를 들어 금속 혹은 수지 또는 이들의 복합 재료로 이루어진다. 무공 필름(11)은 전형적으로는 수지 필름이다. 수지의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에스테르(PET), 폴리카르보네이트, 폴리에틸렌(PE), 폴리이미드이다. 「무공」이란, 필름의 한쪽 주면과 다른쪽 주면을 연통하는 세공이 존재하지 않는 것을 의미한다. 예를 들어, 한쪽의 주면과 다른쪽의 주면의 사이의 통기도가 제로인 필름을 무공 필름이라고 판단할 수 있다.
무공 필름(11)은 중량과 강도의 밸런스가 양호하기 때문에, PTFE 필름 또는 PET 필름이 바람직하고, PTFE 필름이 특히 바람직하다.
통음막(1)으로서의 면 밀도가 30g/m2 이하이고, 음향 투과 손실이 3dB 미만인 한, 무공 필름(11)의 두께는 특별히 한정되지 않는다.
통음막(1)은 2층 이상의 무공 필름(11)으로 구성되어도 된다. 이 경우, 각각의 무공 필름(11)의 종류는 동일하여도 되고 상이하여도 된다. 통음막(1)에서의 음향 투과 손실을 가능한 한 작게 하는 관점에서는, 도 1에 도시한 바와 같이 통음막(1)이 무공 필름(11)의 단층막인 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 통음막의 다른 일례이다. 도 2에 도시하는 통음막(2)은 무공 필름(11)과 통기성 지지재(12)의 다층막이다.
통음막(2)의 면 밀도(무공 필름(11) 및 통기성 지지재(12)를 포함하는 다층막으로서의 면 밀도)는 30g/m2 이하이다. 이 외에 통음막(2)의 음향 투과 손실은 3dB 미만이다. 이것들에 의해 사용 시의 마이크로폰 성능이 확보된 통음막으로 된다.
통음막(2)의 면 밀도(무공 필름(11) 및 통기성 지지재(12)를 포함하는 다층막으로서의 면 밀도)는 25g/m2 이하가 바람직하고, 20g/m2 이하가 보다 바람직하고, 15g/m2 이하가 더욱 바람직하다. 이 경우, 통음막(2)의 음향 투과 손실이 보다 작아진다. 통음막(1)과 마찬가지로 무공 필름(11)을 포함하는 다층막에 의해 구성되는 통음막(2)에 있어서도 면 밀도의 하한은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 1g/m2이고, 하한은 10g/m2가 바람직하다. 통음막(2)의 면 밀도는, 당해 하한값 또는 바람직한 하한값과, 상술한 상한값 또는 바람직한 상한값과의 사이에 있는 것이 바람직하다.
통음막(2)의 음향 투과 손실(무공 필름(11) 및 통기성 지지재(12)를 포함하는 다층막으로서의 음향 투과 손실)은 3dB 미만이다. 통음막(1)과 마찬가지로 무공 필름(11)을 포함하는 다층막에 의해 구성되는 통음막(2)에 있어서도 음향 투과 손실의 하한은 특별히 한정되지 않는다. 마이크로폰 성능의 관점에서는 음향 투과 손실은 작을수록 좋다. 통음막(2)의 음향 투과 손실의 하한은, 예를 들어 0.5dB이다. 통음막(2)의 음향 투과 손실은, 예를 들어 0.5dB 이상 3dB 미만이다.
무공 필름(11)은, 도 1에 도시하는 통음막(1)의 무공 필름(11)과 마찬가지이다.
통기성 지지재(12)는 무공 필름(11)을 지지하고, 통음막(2)으로서의 강도를 향상시키는 작용을 갖는 통기성층이다. 통기성 지지재(12)는 전형적으로는 금속 혹은 수지 또는 이들의 복합 재료로 이루어지는 직포, 부직포, 메쉬, 네트, 스펀지, 폼, 다공체이다. 수지는, 예를 들어 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 아라미드, 불소 수지, 초고분자량 폴리에틸렌이다. 도 2에 도시하는 통음막(2)에서는 무공 필름(11)과 통기성 지지재(12)가 적층 일체화되어 있는데, 적층 일체화 시에는 열 라미네이트, 가열 용착, 초음파 용착 등의 각종 접합 방법을 이용하여 양자를 접합하여도 된다.
통음막(2)으로서의 면 밀도가 30g/m2 이하이고, 음향 투과 손실이 3dB 미만인 한, 무공 필름(11) 및 통기성 지지재(12)의 두께는 특별히 한정되지 않는다.
통음막(2)은 2층 이상의 무공 필름(11) 및/또는 통기성 지지재(12)를 가져도 되며, 각각의 층의 적층 순서는 특별히 한정되지 않는다. 2층 이상의 무공 필름(11)을 갖는 경우, 각각의 무공 필름(11)의 종류는 동일하여도 되고 상이하여도 된다. 2층 이상의 통기성 지지재(12)를 갖는 경우, 각각의 통기성 지지재(12)의 종류는 동일하여도 되고 상이하여도 된다.
통음막(2)은 본 발명의 효과가 얻어지는 한, 무공 필름(11) 및 통기성 지지재(12) 이외의 임의의 층을 가져도 된다. 음향 투과 손실을 가능한 한 작게 하는 관점에서는, 도 2에 도시한 바와 같이 1층의 무공 필름(11)과 1층의 통기성 지지재(12)로 이루어지는 통음막(2)이 바람직하다.
통음막(1, 2)을 마이크로폰의 집음구 또는 마이크로폰을 구비하는 전자 기기의 집음구에 적절하게 배치함으로써, 당해 집음구로부터 마이크로폰의 음성 변환부로 진개 및 물 등의 이물질이 침입하는 것을 방지하면서 음성을 투과시킬 수 있다. 이에 의해 잡음의 발생 및 고장이 감소하면서 마이크로폰 성능이 확보된다.
[마이크로폰용 통음막 부재]
도 3은 본 발명의 마이크로폰용 통음막 부재(이하, 간단히 「통음막 부재」라고 함)의 일례이다. 도 3에 도시하는 통음막 부재(3)는 무공 시트(11)로 이루어지는 단층의 통음막(1)과, 집음구를 갖는 부재에 당해 집음구를 막도록 통음막(1)을 접합시키는 양면 점착 시트(13)를 구비한다. 도 3에 도시하는 양면 점착 시트(13)는 링 형상이며, 원판 형상의 통음막(1)에서의 한쪽의 주면의 주연부에 접착되어 있다. 집음구를 갖는 부재는 마이크로폰 또는 마이크로폰을 구비하는 전자 기기를 구성하는 부재이며, 예를 들어 마이크로폰에서의 음성 변환부가 수용된 하우징, 또는 마이크로폰을 구비하는 전자 기기의 케이스이다.
통음막 부재(3)에서의 양면 점착 시트(13)는 집음구를 갖는 부재에의 통음막(1)의 간편한 접합을 실현한다. 통음막 부재(3)를, 집음구를 갖는 부재에 당해 집음구를 막도록 접합함으로써, 당해 집음구로부터 마이크로폰의 음성 변환부로의 진개 및 물 등의 이물질의 침입을 방지하면서 음성을 투과시킬 수 있어, 잡음의 발생 및 고장을 적게 하면서 마이크로폰 성능을 확보할 수 있다.
또한, 통음막 부재(3)에서는 양면 점착 시트(13)에 의해 통음막(1)이 보강된다. 이로 인해, 통음막(1)의 취급이 용이해진다.
본 발명의 통음막 부재에서의 통음막은 상술한 본 발명의 통음막이다. 통음막의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 도 3에 도시하는 원 형상이어도 되고, 다른 형상(예를 들어 타원 형상, 직사각 형상 등)이어도 된다.
양면 점착 시트(13)의 형상, 구조, 재질은, 집음구를 갖는 부재에 당해 집음구를 막도록 통음막을 안정하게 접합할 수 있음과 함께, 집음구를 통하여 마이크로폰의 음성 변환부로 음성을 투과할 수 있는 한 특별히 한정되지 않는다. 도 3에 도시한 바와 같이, 통음막(1)이 원 형상인 경우, 양면 점착 시트(13)는 전형적으로는 링 형상이다.
양면 점착 시트(13)는 내열성을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 통음막 부재에서는 양면 점착 시트가 통음막의 양쪽의 주면의 주연부에 배치되어도 된다. 이 경우, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이, 양쪽의 양면 점착 시트에 의해 집음구를 갖는 2개 이상의 부재와 통음막 부재를, 당해 2개 이상의 부재의 사이에 당해 통음막 부재를 끼운 상태에서 접합할 수 있다.
[마이크로폰]
도 4는 본 발명의 마이크로폰의 일례이다. 도 4에 도시하는 마이크로폰(4)은, 음성을 전기 신호로 변환하는 음성 변환부(14)가 하우징(15) 내에 수용된 구조를 갖는 소위 마이크로폰 유닛이다. 하우징(15)은 내부가 공동의 직육면체이며, 하우징(15)의 하나의 면에는 외부로부터의 음성을 음성 변환부(14)로 유도하는 집음구(16)가 형성되어 있다. 하우징(15)에는 집음구(16)를 막도록 본 발명의 통음막(1)이 양면 점착 시트(13)를 통하여 접합되어 있다. 양면 점착 시트(13)는 통음막(1)에서의 한쪽의 주면의 주연부에 접착되어 있고, 통음막(1) 및 양면 점착 시트(13)는 본 발명의 통음막 부재(3)이기도 하다. 하우징(15)의 저면에는 음성 변환부(14)에 의해 음성으로부터 변환된 전기 신호를 출력하는 한 쌍의 단자(17)가 설치되어 있다. 마이크로폰(4)은, 예를 들어 회로 기판 상에 배치되고, 단자(17)과 회로 기판을 전기적으로 접속하여 사용된다.
마이크로폰(4)에서는 집음구(16)를 막도록 배치된 통음막(1)에 의해, 집음구(16)로부터 음성 변환부(14)로의 진개 및 물 등의 이물질의 침입을 방지하면서 음성 변환부(14)로 음성을 투과시킬 수 있어, 잡음의 발생 및 고장을 적게 하면서 마이크로폰 성능을 확보할 수 있다.
음성 변환부(14)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 마이크로폰(4)이 콘덴서 마이크로폰(일렉트릿 콘덴서 마이크로폰: ECM)인 경우, 음성 변환부(14)는 다이어프램과 백 플레이트(후면 극)를 구비하고, 음성 변환부(14)로 유도된 음성에 의한 다이어프램의 진동이 전기 신호로 변환된다. 실리콘 마이크로폰에 대해서도 마찬가지이다.
하우징(15)의 구조 및 재질은 특별히 한정되지 않고, 전형적으로는 수지로 이루어진다. 하우징(15)에서의 개구는 통상 집음구(16)만이다. 하우징(15)에서의 음성 변환부(14)의 수용 상태, 하우징(15)의 형상 및 크기, 집음구(16)의 형상 및 크기, 집음구(16)와 음성 변환부(14)의 거리 및 단자(17)의 형상 등도 특별히 한정되지 않는다.
도 4에 도시하는 예에서는 통음막(1)은 양면 점착 시트(13)를 통하여 마이크로폰(4)의 하우징(15)에 접합되어 있지만, 하우징(15)에의 통음막(1)의 접합 방법은 특별히 한정되지 않는다. 통음막(1)은 접착제, 가열 용착, 초음파 용착 등의 방법에 의해 하우징(15)에 접합되어도 된다. 단, 도 4에 도시한 바와 같이, 통음막(1)이, 당해 막에서의 적어도 한쪽의 주면의 주연부에 배치된 양면 점착 시트(13)를 통하여 하우징(15)에 접합되어 있는 것이, 통음막(1)을 확실하게 하우징(15)에 접합할 수 있음과 함께, 그 방법이 간편하기 때문에 바람직하다.
[마이크로폰을 구비하는 전자 기기]
본 발명의 마이크로폰을 구비하는 전자 기기인 휴대 전화의 일례를 도 5에 도시한다. 도 5에서는 휴대 전화에서의 마이크로폰(4)을 포함하는 단면의 일부를 도시한다.
도 5에 도시하는 휴대 전화(5A)의 케이스(18) 내에는 마이크로폰(마이크로폰 유닛)(4)이 수용되어 있다. 케이스(18)에는 외부로부터의 음성을 마이크로폰(4)으로 유도하는 집음구(19)가 형성되어 있다. 마이크로폰(4)의 하우징(15) 내에는 음성을 전기 신호로 변환하는 음성 변환부(14)가 수용되어 있다. 하우징(15)은 내부가 공동의 직육면체이며, 하우징(15)의 하나의 면에는 케이스(18)의 집음구(19)로부터 도입된 음성을 마이크로폰(4)의 음성 변환부(14)로 유도하는 집음구(16)가 형성되어 있다. 하우징(15) 및 케이스(18)에는 각각의 집음구(16, 19)를 막도록 본 발명의 통음막(1)이, 통음막(1)에서의 양쪽의 주면의 주연부에 접착된 한 쌍의 양면 점착 시트(도시하지 않음)를 통하여 접합되어 있다. 마이크로폰(4)은 하우징(15)의 저면에 설치된 단자(도시하지 않음)에 의해 휴대 전화(5A)의 회로 기판(20)과 전기적으로 접속되어 있고, 음성 변환부(14)에 의해 음성으로부터 변환된 전기 신호가 단자를 통하여 회로 기판(20)에 출력된다.
휴대 전화(5A)에서는 집음구(16, 19)의 양쪽을 막도록 배치된 통음막(1)에 의해, 집음구로부터 마이크로폰(4)의 음성 변환부(14)로의 진개 및 물 등의 이물질의 침입을 방지하면서 음성 변환부(14)로 음성을 투과시킬 수 있다. 이에 의해, 마이크로폰(4)에서의 잡음의 발생 및 그 고장을 적게 하면서 마이크로폰 성능을 확보할 수 있다.
도 5에 도시하는 예에서는, 통음막(1)은 하우징(15) 및 케이스(18)의 양쪽의 집음구(16, 19)를 막도록 하우징(15) 및 케이스(18)의 양쪽에 접합되어 있지만, 통음막(1)은 음성 변환부(14)로의 이물질의 침입을 방지하면서 음성 변환부(14)로 음성을 투과할 수 있는 한 적어도 하나의 집음구를 막도록 하우징(15) 및 케이스(18)로부터 선택되는 적어도 하나의 부재에 접합되어 있으면 된다. 무엇보다, 음성 변환부(14)로의 이물질의 침입을 방지하는 관점에서는, 통음막(1)은 하우징(15) 및 케이스(18)의 양쪽의 집음구(16, 19)를 막도록 하우징(15) 및 케이스(18)의 양쪽에 접합되어 있는 것이 바람직하다.
하우징(15)에 통음막(1)이 접합되어 있는 휴대 전화의 일례를 도 6에, 케이스(18)에 통음막(1)이 접합되어 있는 휴대 전화의 일례를 도 7에 도시한다. 도 6, 7에 도시하는 휴대 전화(5B, 5C)는, 통음막(1)이 접합되어 있는 부재가 하우징(15) 및 케이스(18)로부터 선택되는 한쪽만인 것을 제외하고, 도 5에 도시하는 휴대 전화(5A)와 동일한 구성을 갖는다.
본 발명의 마이크로폰을 구비하는 전자 기기는 2개 이상의 본 발명의 통음막을 구비하여도 된다. 이러한 전자 기기의 일례를 도 8에 도시한다. 도 8에 도시하는 휴대 전화(5D)는, 하우징(15)에 그 집음구(16)를 막도록 1개의 통음막(1a)이접합되고, 케이스(18)에 그 집음구(19)를 막도록 또 하나의 통음막(1b)이 접합되어 있다. 도 8에 도시하는 휴대 전화(5D)는 2개 이상의 통음막(1)(1a, 1b)을 구비함과 함께, 한쪽의 통음막(1a)이 집음구(16)를 막도록 하우징(15)에 접합되고, 다른쪽의 통음막(1b)이 집음구(19)를 막도록 케이스(18)에 접합되어 있는 것 외에, 도 5에 도시하는 휴대 전화(5A)와 동일한 구성을 갖는다.
휴대 전화(5A)에서의 마이크로폰(4)의 수용 상태는 도 5에 도시하는 예에 한정되지 않는다.
도 5에 도시하는 예에서는, 통음막(1)은 양면 점착 시트(13)를 통하여 하우징(15) 및 케이스(18)에 접합되어 있지만, 통음막의 접합 방법은 특별히 한정되지 않는다. 통음막(1)은 접착제, 가열 용착, 초음파 용착 등의 방법에 의해, 하우징(15) 및 케이스(18)로부터 선택되는 적어도 하나의 부재에 접합되어도 된다. 단, 도 5에 도시한 바와 같이, 통음막(1)이, 당해 막에서의 적어도 한쪽의 주면의 주연부에 배치된 양면 점착 시트(13)를 통하여 상기 적어도 하나의 부재에 접합되어 있는 것이, 통음막(1)을 확실하게 접합할 수 있음과 함께, 그 방법이 간편하기 때문에 바람직하다.
본 발명의 마이크로폰을 구비하는 전자 기기는 휴대 전화에 한정되지 않고, 예를 들어 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 포터블 텔레비전, 트랜스시버 및 보이스 레코더 등의 전자 기기에 외장되는 마이크로폰 유닛 등이어도 된다.
<실시예>
실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.
처음에 본 실시예에서 제작한 통음막의 평가 방법을 나타낸다.
[면 밀도]
통음막의 면 밀도는 φ47mm의 펀치로 당해 막을 펀칭한 후, 펀칭한 부분의 질량을 측정하여 1m2당의 중량으로 환산하여 구하였다.
[음향 투과 손실]
통음막의 음향 투과 손실(= 「통음막을 배치하지 않을 때에 측정되는 음압」-「통음막을 배치하였을 때에 측정되는 음압」)은 이하와 같이 평가하였다.
처음에 휴대 전화의 케이스를 모방한 모의 케이스(아크릴제, 외형 70×50×15mm)를 준비하였다. 도 9에 도시한 바와 같이, 이 모의 케이스(51)는 2개의 부분(51a, 51b)으로 이루어지고, 부분(51a 및 51b)은 서로 끼워 맞출 수 있다. 부분(51a)에는 마이크로폰 설치 구멍(52)(φ=2mm)이 형성되어 있다. 설치 구멍(52)은 마이크로폰의 배치에 의해, 당해 마이크로폰으로 음성을 유도하는 집음구로 된다. 부분(51a, 51b)을 서로 끼워 맞춤으로써, 케이스(51) 내에 설치 구멍(52) 및 마이크 케이블의 도통구(53) 이외의 개구가 없는 공간이 형성된다.
이것과는 별도로 각 실시예에 있어서 제작한 통음막(1) 및 각 비교예에 있어서 제작한 통음막(55)을 톰슨형을 사용하여 직경 8mm의 원형으로 펀칭하였다. 이어서, 펀칭한 통음막(1)(또는 55)의 양쪽의 주면의 주연부에 외형 8mm, 내경 4mm의 링 형상으로 펀칭한 양면 테이프(13)(닛토덴코제, No.5620A, 두께 0.2mm)를 각각 부착한 후, 당해 통음막(1)(또는 55)을 마이크로폰 유닛(4)(Knowles제 Si 마이크, SPM0208HD5)에 당해 유닛(4)의 집음구(16)를 막도록 상기 양면 테이프(13)를 사용하여 부착하였다. 부착할 때에는 양면 테이프(13)가 유닛(4)의 집음구(16)에 걸리지 않도록 함과 함께, 집음구(16)가 통음막(1)(또는 55)에 의해 완전히 막혀지도록 주의하였다. 또한, 외관상, 통음막(1)(또는 55)에 늘어짐이 발생하지 않도록 주의하였다. 마이크로폰 유닛(4)은 음성 변환부(14)가 직육면체의 하우징(15) 내에 수용된 구조를 갖고, 하우징(15)의 하나의 면에 집음구(16)가 형성되어 있다.
이어서, 도 9에 도시한 바와 같이, 통음막(1)(또는 55)을 부착한 마이크로폰 유닛(4)을, 케이스(51)의 부분(51a)에서의 마이크로폰 설치 구멍(52)에, 통음막(1)(또는 55)이 설치 구멍(52)에 면함과 함께 통음막(1)(또는 55)이 설치 구멍(52)을 막도록 부분(51b)과 끼워 맞추었을 때에 내측으로 되는 면으로부터 고정하였다. 마이크로폰 유닛(4)의 부분(51a)에의 고정은, 통음막(1)(또는 55)에서의 마이크로폰 유닛(4)측과는 반대측의 면에 부착된 양면 테이프(13)에 의해 행하였다. 그 때, 양면 테이프(13)가 설치 구멍(52)에 걸리지 않도록 함과 함께, 설치 구멍(52)이 통음막(1)(또는 55)에 의해 완전하게 막혀지도록 주의하였다.
이어서, 마이크로폰 유닛(4)의 마이크 케이블(54)을 도통구(53)를 통하여 케이스(51)의 외부로 도출하면서, 부분(51a와 51b)을 끼워 맞추어 통음막의 음향 투과 손실을 측정하기 위한 모의 케이스(51)를 형성하였다. 도통구(53)는 마이크 케이블을 도출한 후, 퍼티로 막았다.
이어서, 마이크 케이블과, 음원이 되는 스피커(스타 세미쯔제, SCC-16A)를 음향 평가 장치(B&K제, 3560-B-030)에 접속하고, 모의 케이스(51)에서의 마이크로폰 설치 구멍(52)으로부터 50mm 이격된 위치에 스피커를 배치하였다. 이어서, 평가 방식으로서 SSR(Solid State Response) 모드(시험 신호 20Hz 내지 20kHz, sweep up)를 선택하여 실행하고, 통음막의 음향 투과 손실을 평가하였다. 음향 투과 손실은 300 내지 4000Hz의 평균값으로 하였다. 또한, 음향 투과 손실을 평가하는 데 있어서, 미리 통음막을 배치하지 않고 마이크로폰 유닛만을 고정한 모의 케이스에 대하여 동일한 시험을 행하여 블랭크의 음압을 측정해 두었다. 마이크로폰 유닛만을 고정한 모의 케이스는 통음막을 사용하지 않은 것 이외에는 상기와 마찬가지로 제작하였다.
(실시예 1)
PTFE 몰딩 파우더(다이킨 고교제, TFEM-12) 100중량부와, 미리 분쇄함으로써 입경 10㎛ 이상의 입자를 제거한 활성탄(와꼬 쥰야꾸 고교제) 0.2중량부를 잘 혼합하였다. 이어서, 얻어진 혼합물을 높이 800mm, 내경 200mm의 원통 형상의 금형에 도입하고, 280kg/cm2의 압력으로 1시간 예비 성형하였다. 이어서, 얻어진 PTFE의 예비 성형품을 금형으로부터 취출한 후, 온도 360℃에서 48시간 소성하여 높이 약 500mm, 외형 약 200mm의 원기둥 형상인 PTFE 블록을 얻었다. 이어서, 이 블록을 높이 700mm, 내경 200mm의 스테인리스 용기에 수용하고, 용기 내를 질소로 치환한 후, 온도 340℃에서 20시간 더 소성하여 원기둥 형상인 절삭용의 PTFE 블록을 얻었다.
이어서, 얻어진 절삭용 PTFE 블록을 절삭 선반에 의해 절삭하여 두께 5㎛의 PTFE 필름(스카이브 필름)으로 하고, 이것을 통음막으로 하였다. 얻어진 필름의 통기도를 JIS L1096으로 규정되는 프라지어 통기도에 의해 평가한 바, 수치가 0이 되어 통기성을 갖지 않는, 즉 무공의 필름이었다.
(실시예 2, 3)
절삭 선반에 의한 절삭 두께를 7㎛ 및 10㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 두께 7㎛(실시예 2) 및 10㎛(실시예 3)의 PTFE 필름을 얻고, 이것을 통음막으로 하였다.
(비교예 1, 2)
절삭 선반에 의한 절삭 두께를 15㎛ 및 25㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 두께 15㎛(비교예 1) 및 25㎛(비교예 2)의 PTFE 필름을 얻고, 이것을 통음막으로 하였다.
(실시예 4, 5, 비교예 3)
두께가 5㎛(실시예 4), 15㎛(실시예 5), 30㎛(비교예 3)인 시판 중인 PET 필름(데진 듀퐁 필름제)을 통음막으로 하였다.
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3의 통음막에 대한 면 밀도 및 음향 투과 손실의 평가 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
Figure 112012017235870-pct00001
표 1에 나타낸 바와 같이, 면 밀도가 약 30g/m2 이하에 있어서 음향 투과 손실이 3dB 미만인 무공의 통음막이 얻어졌다.
<산업상 이용가능성>
본 발명의 마이크로폰용 통음막은 무공 필름 또는 무공 필름을 포함하는 다층막에 의해 구성되기 때문에, 미세한 진개 등 종래의 통음막으로는 차단하기가 어려웠던 이물질이 마이크로폰의 음성 변환부로 침입하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 음성 변환부로의 수증기의 침입을 방지할 수 있어, 종래의 통음막에서 보여진 음성 변환부에서의 결로의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 통음막으로서의 면 밀도 및 음향 투과 손실을 소정의 값 이하로 함으로써, 당해 통음막을 배치하였을 때의 마이크로폰 성능도 확보된다. 이러한 통음막을 구비하는 본 발명의 마이크로폰은 음성 변환부로의 이물질의 침입이 적기 때문에 잡음의 발생 및 고장이 적어 신뢰성이 높다.

Claims (11)

  1. 마이크로폰의 집음구에 배치함으로써, 상기 집음구로부터 상기 마이크로폰의 음성 변환부로의 이물질의 침입을 방지하면서 음성을 투과시키는 마이크로폰용 통음막이며,
    무공 필름, 또는 무공 필름을 포함하는 다층막에 의해 구성되고,
    면 밀도가 30g/m2 이하이고,
    300 내지 4000Hz의 주파수 영역에서의 음향 투과 손실이 3dB 미만이고,
    상기 무공 필름의 한쪽 주면(主面)과 다른쪽 주면 사이의 통기도가 제로인, 마이크로폰용 통음막.
  2. 제1항에 있어서, 상기 무공 필름이 폴리에스테르 필름 또는 폴리테트라플루오로에틸렌 필름인, 마이크로폰용 통음막.
  3. 제1항에 있어서, 상기 무공 필름이 폴리테트라플루오로에틸렌 필름인, 마이크로폰용 통음막.
  4. 제1항에 있어서, 상기 면 밀도가 15g/m2 이하인, 마이크로폰용 통음막.
  5. 제3항에 있어서, 상기 면 밀도가 15g/m2 이하인, 마이크로폰용 통음막.
  6. 마이크로폰의 집음구에 배치함으로써, 상기 집음구로부터 상기 마이크로폰의 음성 변환부로의 이물질의 침입을 방지하면서 음성을 투과시키는 마이크로폰용 통음막이며,
    무공 필름, 또는 무공 필름을 포함하는 다층막에 의해 구성되고,
    면 밀도가 30g/m2 이하이고,
    300 내지 4000Hz의 주파수 영역에서의 음향 투과 손실이 3dB 미만이고,
    상기 무공 필름이 폴리에스테르 필름인, 마이크로폰용 통음막.
  7. 마이크로폰의 집음구 및 마이크로폰을 구비하는 전자 기기의 케이스에 형성된 집음구로부터 선택되는 적어도 하나에 배치함으로써, 상기 집음구로부터 상기 마이크로폰의 음성 변환부로의 이물질의 침입을 방지하면서 음성을 투과시키는 통음막과,
    상기 통음막을, 상기 집음구를 갖는 부재에, 당해 집음구를 막도록 접합시키는 양면 점착 시트를 구비하고,
    상기 통음막이 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 마이크로폰용 통음막이고,
    상기 양면 점착 시트가, 상기 통음막에서의 적어도 한쪽 주면의 주연부(周緣部)에 배치되어 있는, 마이크로폰용 통음막 부재.
  8. 음성 변환부와,
    상기 음성 변환부를 수용함과 함께, 음성을 상기 음성 변환부로 유도하는 집음구가 형성된 하우징과,
    상기 집음구를 막도록 상기 하우징에 접합되고, 상기 집음구로부터 상기 음성 변환부로의 이물질의 침입을 방지하면서 음성을 투과시키는 통음막을 구비하고,
    상기 통음막이 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 마이크로폰용 통음막인, 마이크로폰.
  9. 제8항에 있어서, 상기 통음막이, 당해 막에서의 적어도 한쪽 주면의 주연부에 배치된 양면 점착 시트를 통하여 상기 하우징에 접합되어 있는, 마이크로폰.
  10. 음성 변환부와, 상기 음성 변환부를 수용함과 함께, 음성을 상기 음성 변환부로 유도하는 집음구가 형성된 하우징을 구비하는 마이크로폰과,
    상기 마이크로폰을 수용하고, 음성을 상기 마이크로폰으로 유도하는 집음구가 형성된 케이스와,
    상기 하우징 및 상기 케이스로부터 선택되는 적어도 하나의 부재의 상기 집음구를 막도록 상기 적어도 하나의 부재에 접합되고, 상기 적어도 하나의 부재의 상기 집음구로부터 상기 음성 변환부로의 이물질의 침입을 방지하면서 음성을 투과시키는 통음막을 구비하고,
    상기 통음막이 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 마이크로폰용 통음막인, 마이크로폰을 구비하는 전자 기기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 통음막이, 당해 막에서의 적어도 한쪽 주면의 주연부에 배치된 양면 점착 시트를 통하여 상기 적어도 하나의 부재에 접합되어 있는, 마이크로폰을 구비하는 전자 기기.
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