WO2011027572A1

WO2011027572A1 - マイクロフォン用通音膜とそれを備えるマイクロフォン用通音膜部材、マイクロフォンならびにマイクロフォンを備える電子機器

Info

Publication number: WO2011027572A1
Application number: PCT/JP2010/005432
Authority: WO
Inventors: 阿部悠一; 古内浩二; 瀧石公正
Original assignee: 日東電工株式会社
Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2010-09-03
Publication date: 2011-03-10
Also published as: KR20120060836A; JP4751476B2; EP2475186A1; EP2475186A4; CN102318367A; KR101721278B1; CN105307064A; CN106954106A; JP2011078089A; US9253297B2; US20110255728A1; EP2475186B1

Abstract

　マイクロフォンに音声を導く集音口への配置により、集音口からマイクロフォン内部への異物の侵入を防ぎながら音声を透過させるマイクロフォン用通音膜であって、微細な塵芥、水蒸気など、従来の通音膜では遮ることが難しかった異物の侵入を抑制するとともに、マイクロフォン性能が確保される通音膜を提供する。このマイクロフォン用通音膜は、無孔フィルムまたは無孔フィルムを含む多層膜により構成され、面密度が３０ｇ／ｍ²以下であり、３００～４０００Ｈｚの周波数領域における音響透過損失が３ｄＢ未満である。

Description

マイクロフォン用通音膜とそれを備えるマイクロフォン用通音膜部材、マイクロフォンならびにマイクロフォンを備える電子機器

　本発明は、マイクロフォンの音声変換部（sound transducer）への異物の侵入を防ぎながら、音声を前記音声変換部へ透過させるマイクロフォン用通音膜に関する。本発明は、また、当該通音膜を備えるマイクロフォン用通音膜部材、マイクロフォンならびにマイクロフォンを備える電子機器に関する。

　携帯電話およびデジタルカメラのような、マイクロフォンを備える電子機器の普及が進んでいる。これらの電子機器が備えるマイクロフォンは、一般に、小型のコンデンサマイクロフォンである。当該マイクロフォンは、通常、ダイヤフラムおよびバックプレートを有する音声変換部（集音部）がハウジング内に収容されたマイクロフォンユニットとして、電子機器の筐体内に収容されている。外部からの音声は、筐体に設けられた集音口ならびにハウジングに設けられた集音口の双方を介して、マイクロフォンの音声変換部に導かれる。これら集音口から塵芥などの異物が侵入すると、音声変換部の近傍で当該異物が振動して、雑音が発生する。これに加えて、音声変換部への異物の侵入は、マイクロフォンの故障につながる。このため、筐体およびハウジングから選ばれる少なくとも１つの部材の集音口には、一般に、異物の侵入を防ぎながら音声を透過させる通音膜が配置される。通音膜を配置することによって、風または息の吹き込みによって生じる雑音も抑えられる。

　従来、通気性を有する多孔質シートが通音膜に使用される。特開2008-199225号公報は、ナイロン、ポリエチレンなどの樹脂からなる繊維の織布または不織布が通音膜に使用できることを開示している。特開2007-81881号公報は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質膜が通音膜に使用できることを開示している。後者の通音膜では、ＰＴＦＥ多孔質膜の特性に基づき、異物として塵芥だけではなく水の侵入の抑制が期待される。

特開2008-199225号公報特開2007-81881号公報

　しかし、多孔質シートを通音膜に使用した場合、その通気性が故に、微細な塵芥の侵入を防ぐことが難しい。電子機器におけるスピーカー、ブザーなどの発音部にもマイクロフォン同様の通音膜が使用されるが、発音部では微細な塵芥が問題となりにくいのに対し、マイクロフォンでは、微細な塵芥によって雑音の発生および故障が見られるため、大きな問題となる。このため、微細な塵芥の侵入を防ぐ通音膜が望まれる。

　一方、平均孔径を調整したＰＴＦＥ多孔質膜を通音膜として使用することによって、水とともに微細な塵芥の多くを遮ることが可能となるが、水蒸気の透過を防ぐことはできず、侵入した水蒸気が音声変換部で結露すると、結果として水の侵入を許すことになってしまう。

　上述したように、マイクロフォンの通音膜には、従来、通気性を有する多孔質シート（多孔質膜）が使用されており、通気性を有さない膜は使用されていない。これは、通音膜が通気性を有することが、マイクロフォン性能の確保に必要不可欠と考えられてきたためである。通気性を有する多孔質シートをマイクロフォンの通音膜に使用することが、常に、当業者の技術常識であり続けてきた。本発明者らは、この技術常識に逆らい、通音膜の通気性がマイクロフォン性能の確保のために本当に必要不可欠であるかを改めて検討した。検討の結果、非常に意外なことに、（１）通音膜の通気性の有無は、当該膜を透過する音の歪みに大きな影響を与える（通音膜が通気性を有さない場合、有する場合に比べて、当該膜を透過する際に生じる音の歪みが大きくなる）が、当該膜を透過する音の音圧にはそれほど影響を与えないこと、（２）スピーカーに使用する通音膜では、通音膜において発生する音の歪みが聞き取る音質に大きく影響を与えるために、通気性が必要不可欠であること、（３）一方でマイクロフォン性能に対しては、音源と通音膜との距離が遠いためか、通音膜における音圧の変化が大きく影響し、音の歪みはそれほど影響しないこと、が判明した。即ち、通気性を有さない膜をスピーカー用通音膜としたときに発生する「音歪みによる音質の劣化」が念頭にあるために、従来、当業者は、マイクロフォン用通音膜においても通気性が必要不可欠であると考え続けてきた。しかし、実際には、マイクロフォン性能を確保するために通音膜の通気性は必ずしも必要ではなく、通気性を有さない無孔フィルムを通音膜に用いた場合にも、一定の条件下でマイクロフォン性能が確保されることがわかった。

　本発明のマイクロフォン用通音膜は、マイクロフォンの集音口への配置により、前記集音口から前記マイクロフォンの音声変換部への異物の侵入を防ぎながら音声を透過させる。本発明のマイクロフォン用通音膜は、無孔フィルムまたは無孔フィルムを含む多層膜により構成され、面密度が３０ｇ／ｍ²以下であり、３００～４０００Ｈｚの周波数領域における音響透過損失が３ｄＢ未満である。

　本発明のマイクロフォン用通音膜部材は、マイクロフォンの集音口および／またはマイクロフォンを備える電子機器の筐体に設けられた集音口への配置により、前記集音口から前記マイクロフォンの音声変換部への異物の侵入を防ぎながら音声を透過させる通音膜と、前記通音膜を、前記集音口を有する部材に当該集音口を塞ぐように接合させる両面粘着シートと、を備える。前記通音膜は、本発明のマイクロフォン用通音膜である。前記両面粘着シートは、前記通音膜における少なくとも一方の主面の周縁部に配置されている。

　本発明のマイクロフォンは、音声変換部と；前記音声変換部を収容するとともに、音声を前記音声変換部に導く集音口が設けられたハウジングと；前記集音口を塞ぐように前記ハウジングに接合され、前記集音口から前記音声変換部への異物の侵入を防ぎながら音声を透過させる通音膜と；を備える。前記通音膜は、本発明のマイクロフォン用通音膜である。

　本発明のマイクロフォンを備える電子機器は、音声変換部と、前記音声変換部を収容するとともに、音声を前記音声変換部に導く集音口が設けられたハウジングとを備えるマイクロフォンと；前記マイクロフォンを収容し、音声を前記マイクロフォンに導く集音口が設けられた筐体と；前記ハウジングおよび前記筐体から選ばれる少なくとも１つの部材の前記集音口を塞ぐように前記少なくとも１つの部材に接合され、前記少なくとも１つの部材の前記集音口から前記音声変換部への異物の侵入を防ぎながら音声を透過させる通音膜と；を備える。前記通音膜は、本発明のマイクロフォン用通音膜である。

　本発明のマイクロフォン用通音膜は、無孔フィルムまたは無孔フィルムを含む多層膜からなる。このため、微細な塵芥など、従来の通音膜では遮ることが難しかった異物が、マイクロフォンの音声変換部に侵入することを防ぐことができる。また、音声変換部への水蒸気（発声中には非常に多くの水蒸気が含まれる）の侵入を防ぐことができ、従来の通音膜で見られた、音声変換部における結露の発生を抑制できる。さらに、面密度を３０ｇ／ｍ²以下とするとともに、３００～４０００Ｈｚの周波数領域における音響透過損失を３ｄＢ未満とすることによって、当該通音膜を配置したときのマイクロフォン性能も確保される。このような通音膜を備える本発明のマイクロフォンは、音声変換部への異物の侵入による雑音の発生および故障が少なく、信頼性が高い。

本発明のマイクロフォン用通音膜の一例を模式的に示す断面図である。本発明のマイクロフォン用通音膜の別の一例を模式的に示す断面図である。本発明のマイクロフォン用通音膜部材の一例を模式的に示す斜視図である。本発明のマイクロフォンの一例を模式的に示す断面図である。本発明のマイクロフォンを備える電子機器の一例を模式的に示す断面図である。本発明のマイクロフォンを備える電子機器の別の一例を模式的に示す断面図である。本発明のマイクロフォンを備える電子機器のまた別の一例を模式的に示す断面図である。本発明のマイクロフォンを備える電子機器のさらに別の一例を模式的に示す断面図である。実施例で用いた、通音膜の音響透過損失の評価方法を説明するための模式図である。

　［マイクロフォン用通音膜］
　図１は、本発明のマイクロフォン用通音膜の一例である。図１に示すマイクロフォン用通音膜（以下、単に「通音膜」）１は、無孔フィルム１１である。

　通音膜１の面密度は３０ｇ／ｍ²以下である。通音膜１の面密度は、当該膜の重量を当該膜の主面の面積で除した値である。換言すれば、面密度は、通音膜１における、主面の単位面積あたりの重量である。通音膜の面密度は、音が当該膜を透過する際の音圧の変化に大きく影響する。これに加えて、通音膜１の３００～４０００Ｈｚの周波数領域における音響透過損失は３ｄＢ未満である。これらにより、使用時、即ち、マイクロフォンの音声変換部へ音声を導く集音口へ配置したとき、におけるマイクロフォン性能が確保された通音膜となる。音響透過損失は、評価対象物を音が透過する際の音圧の変化（音圧損失）を反映する値である。音響透過損失が３ｄＢ未満であれば、人間の聴力ではその変化を感じ取ることができない。３００～４０００Ｈｚの周波数領域における音響透過損失は、当該周波数領域における音響透過損失の平均値を意味する。３００～４０００Ｈｚの周波数領域における音響透過損失を、以下、単に「音響透過損失」という。３００～４０００Ｈｚは、人間の発声周波数に対応する。面密度および音響透過損失に関するこれらの限定は、本発明の通音膜が多孔質シートではなく無孔フィルムまたは無孔フィルムを含む多層膜により構成されるが故に、非常に重要である。

　通音膜１の面密度は、２５ｇ／ｍ²以下が好ましく、２０ｇ／ｍ²以下がより好ましく、１５ｇ／ｍ²以下がさらに好ましい。この場合、通音膜１の音響透過損失がより小さくなる。通音膜１の面密度の下限は特に限定されず、例えば１ｇ／ｍ²であり、当該下限は１０ｇ／ｍ²が好ましい。面密度が過度に小さくなると、通音膜１の強度が低下し、異物によるダメージを受けやすくなる。通音膜１の面密度は、当該下限値または好ましい下限値と、上述した上限値または好ましい上限値との間にあることが好ましい。

　通音膜１の音響透過損失の下限は特に限定されない。マイクロフォン性能の観点からは、音響透過損失は小さいほどよい。通音膜１の音響透過損失の下限は、例えば０．５ｄＢである。通音膜１の音響透過損失は、例えば０．５ｄＢ以上３ｄＢ未満である。

　無孔フィルム１１の構造および材質は特に限定されない。無孔フィルム１１は、例えば、金属もしくは樹脂またはこれらの複合材料からなる。無孔フィルム１１は、典型的には樹脂フィルムである。樹脂の種類は特に限定されず、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリイミドである。「無孔」とは、フィルムの一方の主面と他方の主面とを連通する細孔が存在しないことを意味する。例えば、一方の主面と他方の主面との間の通気度がゼロであるフィルムを、無孔フィルムと判断することができる。

　無孔フィルム１１は、重量と強度とのバランスが良好であることから、ＰＴＦＥフィルムまたはＰＥＴフィルムが好ましく、ＰＴＦＥフィルムが特に好ましい。

　通音膜１としての面密度が３０ｇ／ｍ²以下であり、音響透過損失が３ｄＢ未満である限り、無孔フィルム１１の厚さは特に限定されない。

　通音膜１は、２層以上の無孔フィルム１１から構成されていてもよい。この場合、各々の無孔フィルム１１の種類は同一であっても異なっていてもよい。通音膜１における音響透過損失をできるだけ小さくする観点からは、図１に示すように、通音膜１が無孔フィルム１１の単層膜であることが好ましい。

　図２は、本発明の通音膜の別の一例である。図２に示す通音膜２は、無孔フィルム１１と通気性支持材１２との多層膜である。

　通音膜２の面密度（無孔フィルム１１および通気性支持材１２を含む多層膜としての面密度）は３０ｇ／ｍ²以下である。これに加えて、通音膜２の音響透過損失は３ｄＢ未満である。これらにより、使用時におけるマイクロフォン性能が確保された通音膜となる。

　通音膜２の面密度（無孔フィルム１１および通気性支持材１２を含む多層膜としての面密度）は、２５ｇ／ｍ²以下が好ましく、２０ｇ／ｍ²以下がより好ましく、１５ｇ／ｍ²以下がさらに好ましい。この場合、通音膜２の音響透過損失がより小さくなる。通音膜１と同様に、無孔フィルム１１を含む多層膜により構成される通音膜２においても面密度の下限は特に限定されず、例えば１ｇ／ｍ²であり、下限は１０ｇ／ｍ²が好ましい。通音膜２の面密度は、当該下限値または好ましい下限値と、上述した上限値または好ましい上限値との間にあることが好ましい。

　通音膜２の音響透過損失（無孔フィルム１１および通気性支持材１２を含む多層膜としての音響透過損失）は３ｄＢ未満である。通音膜１と同様に、無孔フィルム１１を含む多層膜により構成される通音膜２においても音響透過損失の下限は特に限定されない。マイクロフォン性能の観点からは、音響透過損失は小さいほどよい。通音膜２の音響透過損失の下限は、例えば０．５ｄＢである。通音膜２の音響透過損失は、例えば０．５ｄＢ以上３ｄＢ未満である。

　無孔フィルム１１は、図１に示す通音膜１の無孔フィルム１１と同様である。

　通気性支持材１２は、無孔フィルム１１を支持し、通音膜２としての強度を向上させる作用を有する通気性層である。通気性支持材１２は、典型的には、金属もしくは樹脂またはこれらの複合材料からなる織布、不織布、メッシュ、ネット、スポンジ、フォーム、多孔体である。樹脂は、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、フッ素樹脂、超高分子量ポリエチレンである。図２に示す通音膜２では、無孔フィルム１１と通気性支持材１２とが積層一体化されているが、積層一体化の際には、熱ラミネート、加熱溶着、超音波溶着などの各種の接合方法を用いて両者を接合してもよい。

　通音膜２としての面密度が３０ｇ／ｍ²以下であり、音響透過損失が３ｄＢ未満である限り、無孔フィルム１１および通気性支持材１２の厚さは特に限定されない。

　通音膜２は、２層以上の無孔フィルム１１および／または通気性支持材１２を有していてもよく、それぞれの層の積層順序は特に限定されない。２層以上の無孔フィルム１１を有する場合、各々の無孔フィルム１１の種類は同一であっても異なっていてもよい。２層以上の通気性支持材１２を有する場合、各々の通気性支持材１２の種類は同一であっても異なっていてもよい。

　通音膜２は、本発明の効果が得られる限り、無孔フィルム１１および通気性支持材１２以外の任意の層を有していてもよい。音響透過損失をできるだけ小さくする観点からは、図２に示すように、１層の無孔フィルム１１と、１層の通気性支持材１２とからなる通音膜２が好ましい。

　通音膜１，２を、マイクロフォンの集音口またはマイクロフォンを備える電子機器の集音口に適切に配置することによって、当該集音口からマイクロフォンの音声変換部へ塵芥および水などの異物が侵入することを防ぎながら音声を透過させることができる。これにより、雑音の発生および故障が減少しながらマイクロフォン性能が確保される。

　［マイクロフォン用通音膜部材］
　図３は、本発明のマイクロフォン用通音膜部材（以下、単に「通音膜部材」）の一例である。図３に示す通音膜部材３は、無孔シート１１からなる単層の通音膜１と、集音口を有する部材に当該集音口を塞ぐように通音膜１を接合させる両面粘着シート１３とを備える。図３に示す両面粘着シート１３はリング状であり、円板状の通音膜１における一方の主面の周縁部に接着されている。集音口を有する部材は、マイクロフォンまたはマイクロフォンを備える電子機器を構成する部材であり、例えば、マイクロフォンにおける音声変換部が収容されたハウジング、またはマイクロフォンを備える電子機器の筐体である。

　通音膜部材３における両面粘着シート１３は、集音口を有する部材への通音膜１の簡便な接合を実現する。通音膜部材３を、集音口を有する部材に当該集音口を塞ぐように接合することによって、当該集音口からマイクロフォンの音声変換部への塵芥および水などの異物の侵入を防ぎながら音声を透過させることができ、雑音の発生および故障を少なくしながら、マイクロフォン性能を確保できる。

　さらに、通音膜部材３では、両面粘着シート１３によって通音膜１が補強される。このため、通音膜１の取り扱いが容易となる。

　本発明の通音膜部材における通音膜は、上述した本発明の通音膜である。通音膜の形状は特に限定されず、図３に示す円形状であっても、他の形状（例えば楕円状、矩形状など）であってもよい。

　両面粘着シート１３の形状、構造、材質は、集音口を有する部材に、当該集音口を塞ぐように通音膜を安定して接合できるとともに、集音口を介してマイクロフォンの音声変換部に音声を透過できる限り、特に限定されない。図３に示すように、通音膜１が円形状である場合、両面粘着シート１３は典型的にはリング状である。

　両面粘着シート１３は、耐熱性を有することが好ましい。

　本発明の通音膜部材では、両面粘着シートが通音膜の双方の主面の周縁部に配置されていてもよい。この場合、例えば図５に示すように、双方の両面粘着シートによって、集音口を有する２以上の部材と通音膜部材とを、当該２以上の部材の間に当該通音膜部材を挟んだ状態で接合できる。

　［マイクロフォン］
　図４は、本発明のマイクロフォンの一例である。図４に示すマイクロフォン４は、音声を電気信号に変換する音声変換部１４がハウジング１５内に収容された構造を有する、いわゆるマイクロフォンユニットである。ハウジング１５は内部が空洞の直方体であり、ハウジング１５の一つの面には、外部からの音声を音声変換部１４に導く集音口１６が設けられている。ハウジング１５には、集音口１６を塞ぐように本発明の通音膜１が、両面粘着シート１３を介して接合されている。両面粘着シート１３は、通音膜１における一方の主面の周縁部に接着されており、通音膜１および両面粘着シート１３は、本発明の通音膜部材３でもある。ハウジング１５の底面には、音声変換部１４によって音声から変換された電気信号を出力する一対の端子１７が設けられている。マイクロフォン４は、例えば、回路基板上に配置され、端子１７と回路基板とを電気的に接続して使用される。

　マイクロフォン４では、集音口１６を塞ぐように配置された通音膜１によって、集音口１６から音声変換部１４への塵芥および水などの異物の侵入を防ぎながら、音声変換部１４へ音声を透過させることができ、雑音の発生および故障を少なくしながら、マイクロフォン性能を確保できる。

　音声変換部１４の構造は特に限定されない。マイクロフォン４がコンデンサマイクロフォン（エレクトレットコンデンサーマイクロフォン：ＥＣＭ）である場合、音声変換部１４はダイヤフラムとバックプレート（背極）とを備え、音声変換部１４に導かれた音声によるダイヤフラムの振動が電気信号に変換される。シリコンマイクロフォンについても同様である。

　ハウジング１５の構造および材質は特に限定されず、典型的には樹脂からなる。ハウジング１５における開口は、通常、集音口１６のみである。ハウジング１５における音声変換部１４の収容の状態、ハウジング１５の形状およびサイズ、集音口１６の形状およびサイズ、集音口１６と音声変換部１４との距離ならびに端子１７の形状なども特に限定されない。

　図４に示す例では、通音膜１は、両面粘着シート１３を介して、マイクロフォン４のハウジング１５に接合されているが、ハウジング１５への通音膜１の接合方法は特に限定されない。通音膜１は、接着剤、加熱溶着、超音波溶着などの手法によりハウジング１５に接合されていてもよい。ただし、図４に示すように、通音膜１が、当該膜における少なくとも一方の主面の周縁部に配置された両面粘着シート１３を介してハウジング１５に接合されていることが、通音膜１を確実にハウジング１５に接合できるとともに、その方法が簡便であることから好ましい。

　［マイクロフォンを備える電子機器］
　本発明のマイクロフォンを備える電子機器である携帯電話の一例を図５に示す。図５では、携帯電話におけるマイクロフォン４を含む断面の一部を示す。

　図５に示す携帯電話５Ａの筐体１８内には、マイクロフォン（マイクロフォンユニット）４が収容されている。筐体１８には、外部からの音声をマイクロフォン４に導く集音口１９が設けられている。マイクロフォン４のハウジング１５内には、音声を電気信号に変換する音声変換部１４が収容されている。ハウジング１５は内部が空洞の直方体であり、ハウジング１５の一つの面には、筐体１８の集音口１９から導入された音声を、マイクロフォン４の音声変換部１４に導く集音口１６が設けられている。ハウジング１５および筐体１８には、それぞれの集音口１６，１９を塞ぐように本発明の通音膜１が、通音膜１における双方の主面の周縁部に接着された一対の両面粘着シート（図示せず）を介して接合されている。マイクロフォン４は、ハウジング１５の底面に設けられた端子（図示せず）によって、携帯電話５Ａの回路基板２０と電気的に接続されており、音声変換部１４によって音声から変換された電気信号が、端子を介して回路基板２０に出力される。

　携帯電話５Ａでは、集音口１６，１９の双方を塞ぐように配置された通音膜１によって、集音口からマイクロフォン４の音声変換部１４への塵芥および水などの異物の侵入を防ぎながら、音声変換部１４へ音声を透過させることができる。これにより、マイクロフォン４における雑音の発生およびその故障を少なくしながら、マイクロフォン性能を確保できる。

　図５に示す例では、通音膜１は、ハウジング１５および筐体１８の双方の集音口１６，１９を塞ぐように、ハウジング１５および筐体１８の双方に接合されているが、通音膜１は、音声変換部１４への異物の侵入を防ぎながら音声変換部１４へ音声を透過できる限り、少なくとも１つの集音口を塞ぐように、ハウジング１５および筐体１８から選ばれる少なくとも１つの部材に接合されていればよい。もっとも、音声変換部１４への異物の侵入を防ぐ観点からは、通音膜１は、ハウジング１５および筐体１８の双方の集音口１６，１９を塞ぐように、ハウジング１５および筐体１８の双方に接合されていることが好ましい。

　ハウジング１５に通音膜１が接合されている携帯電話の一例を図６に、筐体１８に通音膜１が接合されている携帯電話の一例を図７に示す。図６，７に示す携帯電話５Ｂ，５Ｃは、通音膜１が接合されている部材がハウジング１５および筐体１８から選ばれる一方のみであることを除き、図５に示す携帯電話５Ａと同一の構成を有する。

　本発明のマイクロフォンを備える電子機器は、２以上の本発明の通音膜を備えていてもよい。このような電子機器の一例を図８に示す。図８に示す携帯電話５Ｄは、ハウジング１５に、その集音口１６を塞ぐように１つの通音膜１ａが接合され、筐体１８に、その集音口１９を塞ぐようにもう一つの通音膜１ｂが接合されている。図８に示す携帯電話５Ｄは、２以上の通音膜１（１ａ，１ｂ）を備えるとともに、一方の通音膜１ａが集音口１６を塞ぐようにハウジング１５に接合され、他方の通音膜１ｂが集音口１９を塞ぐように筐体１８に接合されている以外、図５に示す携帯電話５Ａと同一の構成を有する。

　携帯電話５Ａにおけるマイクロフォン４の収容状態は、図５に示す例に限定されない。

　図５に示す例では、通音膜１は、両面粘着シート１３を介して、ハウジング１５および筐体１８に接合されているが、通音膜の接合方法は特に限定されない。通音膜１は、接着剤、加熱溶着、超音波溶着などの手法により、ハウジング１５および筐体１８から選ばれる少なくとも１つの部材に接合されていてもよい。ただし、図５に示すように、通音膜１が、当該膜における少なくとも一方の主面の周縁部に配置された両面粘着シート１３を介して上記少なくとも１つの部材に接合されていることが、通音膜１を確実に接合できるとともに、その方法が簡便であることから好ましい。

　本発明のマイクロフォンを備える電子機器は、携帯電話に限定されず、例えばデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ポータブルテレビ、トランシーバー、ならびにボイスレコーダーなどの電子機器に外付けされるマイクロフォンユニットなどであってもよい。

　実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されない。

　最初に、本実施例で作製した通音膜の評価方法を示す。

　［面密度］
　通音膜の面密度は、φ４７ｍｍのポンチで当該膜を打ち抜いた後、打ち抜いた部分の質量を測定し、１ｍ²あたりの重量に換算して求めた。

　［音響透過損失］
　通音膜の音響透過損失（＝「通音膜を配置しないときに測定される音圧」－「通音膜を配置したときに測定される音圧」）は、以下のように評価した。

　最初に、携帯電話の筐体を模した模擬筐体（アクリル製、外形７０×５０×１５ｍｍ）を準備した。図９に示すように、この模擬筐体５１は２つの部分５１ａ，５１ｂからなり、部分５１ａおよび５１ｂは互いに嵌め合わせることができる。部分５１ａには、マイクロフォン取付穴５２（φ＝２ｍｍ）が設けられている。取付穴５２は、マイクロフォンの配置により、当該マイクロフォンへ音声を導く集音口となる。部分５１ａ，５１ｂを互いに嵌め合わせることによって、筐体５１内に、取付穴５２およびマイクケーブルの導通口５３以外の開口がない空間が形成される。

　これとは別に、各実施例において作製した通音膜１および各比較例において作製した通音膜５５を、トムソン型を用いて直径８ｍｍの円形に打ち抜いた。次に、打ち抜いた通音膜１（または５５）の双方の主面の周縁部に、外形８ｍｍ、内径４ｍｍのリング状に打ち抜いた両面テープ１３（日東電工製、No.5620A、厚さ０．２ｍｍ）をそれぞれ貼り付けた後、当該通音膜１（または５５）をマイクロフォンユニット４（Knowles製Ｓｉマイク、SPM0208HD5）に、当該ユニット４の集音口１６を塞ぐように上記両面テープ１３を用いて貼り付けた。貼り付ける際には、両面テープ１３がユニット４の集音口１６にかからないようにするとともに、集音口１６が通音膜１（または５５）によって完全に塞がれるように注意した。また、外観上、通音膜１（または５５）にたるみが生じないように注意した。マイクロフォンユニット４は、音声変換部１４が直方体のハウジング１５内に収容された構造を有し、ハウジング１５の１つの面に集音口１６が形成されている。

　次に、図９に示すように、通音膜１（または５５）を貼り付けたマイクロフォンユニット４を、筐体５１の部分５１ａにおけるマイクロフォン取付穴５２に、通音膜１（または５５）が取付穴５２に面するとともに通音膜１（または５５）が取付穴５２を塞ぐように、部分５１ｂと嵌め合わせたときに内側となる面から固定した。マイクロフォンユニット４の部分５１ａへの固定は、通音膜１（または５５）におけるマイクロフォンユニット４側とは反対側の面に貼り付けられた両面テープ１３により行った。その際、両面テープ１３が取付穴５２にかからないようにするとともに、取付穴５２が通音膜１（または５５）によって完全に塞がれるように注意した。

　次に、マイクロフォンユニット４のマイクケーブル５４を、導通口５３を通して筐体５１の外部に導き出しながら、部分５１ａと５１ｂとを嵌め合わせ、通音膜の音響透過損失を測定するための模擬筐体５１を形成した。導通口５３は、マイクケーブルを導き出した後、パテで塞いだ。

　次に、マイクケーブルと、音源となるスピーカー（スター精密製、SCC-16A）とを音響評価装置（Ｂ＆Ｋ製、3560-B-030）に接続し、模擬筐体５１におけるマイクロフォン取付穴５２から５０ｍｍ離れた位置にスピーカーを配置した。次に、評価方式としてＳＳＲ（Solid State Response）モード（試験信号２０Ｈｚ～２０ｋＨｚ、sweep up）を選択、実行し、通音膜の音響透過損失を評価した。音響評価損失は、３００～４０００Ｈｚの平均値とした。なお、音響透過損失を評価するにあたり、予め、通音膜を配置することなくマイクロフォンユニットのみを固定した模擬筐体に対して同様の試験を行い、ブランクの音圧を測定しておいた。マイクロフォンユニットのみを固定した模擬筐体は、通音膜を用いなかった以外は上記と同様に作製した。

　（実施例１）
　ＰＴＦＥモールディングパウダー（ダイキン工業製、TFEM-12）１００重量部と、予め粉砕することで粒径１０μｍ以上の粒子を除去した活性炭（和光純薬工業製）０．２重量部とをよく混合した。次に、得られた混合物を高さ８００ｍｍ、内径２００ｍｍの円筒状の金型に導入し、２８０ｋｇ／ｃｍ²の圧力で１時間予備成形した。次に、得られたＰＴＦＥの予備成形品を金型から取り出した後、温度３６０℃で４８時間焼成して、高さ約５００ｍｍ、外形約２００ｍｍの円柱状であるＰＴＦＥブロックを得た。次に、このブロックを、高さ７００ｍｍ、内径２００ｍｍのステンレス容器に収容し、容器内を窒素で置換した後に、温度３４０℃で２０時間さらに焼成し、円柱状である切削用のＰＴＦＥブロックを得た。

　次に、得られた切削用ＰＴＦＥブロックを切削旋盤により切削して、厚さ５μｍのＰＴＦＥフィルム（スカイブフィルム）とし、これを通音膜とした。得られたフィルムの通気度をＪＩＳ　Ｌ１０９６に規定するフラジール通気度により評価したところ、数値が０となり、通気性を有さない、即ち、無孔のフィルムであった。

　（実施例２、３）
　切削旋盤による切削厚さを７μｍおよび１０μｍとした以外は、実施例１と同様にして、厚さ７μｍ（実施例２）および１０μｍ（実施例３）のＰＴＦＥフィルムを得、これを通音膜とした。

　（比較例１、２）
　切削旋盤による切削厚さを１５μｍおよび２５μｍとした以外は、実施例１と同様にして、厚さ１５μｍ（比較例１）および２５μｍ（比較例２）のＰＴＦＥフィルムを得、これを通音膜とした。

　（実施例４、５、比較例３）
　厚さが５μｍ（実施例４）、１５μｍ（実施例５）、３０μｍ（比較例３）である市販のＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム製）を通音膜とした。

　実施例１～５および比較例１～３の通音膜に対する面密度および音響透過損失の評価結果を、以下の表１に示す。　

　表１に示すように、面密度が約３０ｇ／ｍ²以下において、音響透過損失が３ｄＢ未満の無孔の通音膜が得られた。

　本発明のマイクロフォン用通音膜は無孔フィルムまたは無孔フィルムを含む多層膜により構成されるため、微細な塵芥など、従来の通音膜では遮ることが難しかった異物がマイクロフォンの音声変換部へ侵入することを防ぐことができる。また、音声変換部への水蒸気の侵入を防ぐことができ、従来の通音膜で見られた音声変換部における結露の発生を抑制できる。さらに、通音膜としての面密度および音響透過損失を所定の値以下とすることによって、当該通音膜を配置したときのマイクロフォン性能も確保される。このような通音膜を備える本発明のマイクロフォンは、音声変換部への異物の侵入が少ないために雑音の発生および故障が少なく、信頼性が高い。

Claims

　マイクロフォンの集音口への配置により、前記集音口から前記マイクロフォンの音声変換部への異物の侵入を防ぎながら音声を透過させるマイクロフォン用通音膜であって、
　無孔フィルム、または無孔フィルムを含む多層膜により構成され、
　面密度が３０ｇ／ｍ²以下であり、
　３００～４０００Ｈｚの周波数領域における音響透過損失が３ｄＢ未満であるマイクロフォン用通音膜。
　前記無孔フィルムが、ポリテトラフルオロエチレンフィルムである請求項１に記載のマイクロフォン用通音膜。
　マイクロフォンの集音口および／またはマイクロフォンを備える電子機器の筐体に設けられた集音口への配置により、前記集音口から前記マイクロフォンの音声変換部への異物の侵入を防ぎながら音声を透過させる通音膜と、
　前記通音膜を、前記集音口を有する部材に、当該集音口を塞ぐように接合させる両面粘着シートと、を備え、
　前記通音膜が、請求項１に記載のマイクロフォン用通音膜であり、
　前記両面粘着シートが、前記通音膜における少なくとも一方の主面の周縁部に配置されている、マイクロフォン用通音膜部材。
　音声変換部と、
　前記音声変換部を収容するとともに、音声を前記音声変換部に導く集音口が設けられたハウジングと、
　前記集音口を塞ぐように前記ハウジングに接合され、前記集音口から前記音声変換部への異物の侵入を防ぎながら音声を透過させる通音膜と、を備え、
　前記通音膜が、請求項１に記載のマイクロフォン用通音膜であるマイクロフォン。
　前記通音膜が、当該膜における少なくとも一方の主面の周縁部に配置された両面粘着シートを介して前記ハウジングに接合されている、請求項４に記載のマイクロフォン。
　音声変換部と、前記音声変換部を収容するとともに、音声を前記音声変換部に導く集音口が設けられたハウジングとを備えるマイクロフォンと、
　前記マイクロフォンを収容し、音声を前記マイクロフォンに導く集音口が設けられた筐体と、
　前記ハウジングおよび前記筐体から選ばれる少なくとも１つの部材の前記集音口を塞ぐように前記少なくとも１つの部材に接合され、前記少なくとも１つの部材の前記集音口から前記音声変換部への異物の侵入を防ぎながら音声を透過させる通音膜と、を備え、
　前記通音膜が、請求項１に記載のマイクロフォン用通音膜である、マイクロフォンを備える電子機器。
　前記通音膜が、当該膜における少なくとも一方の主面の周縁部に配置された両面粘着シートを介して前記少なくとも１つの部材に接合されている、請求項６に記載のマイクロフォンを備える電子機器。