(57)【要約】【課題】音の特性を変えずに、音孔への液体や粉体の侵入を防止する。【解決手段】通気性のない薄膜状のフィルム部と、音孔が設けられた部材と、を具備し、前記フィルム部の周縁には固定部が設けられ、前記音孔の周縁に前記固定部が固定されることで、前記音孔が前記フィルム部により隙間無く被覆された防水構造であって、前記フィルム部はたるんでいること、または、エンボス加工が施されていることを特徴とする防水構造であり、当該防水構造はコンデンサマイクロホン等にも適用できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気性のない薄膜状のフィルム部と、
音孔が設けられた部材と、を具備し、
前記フィルム部の周縁には固定手段が設けられ、
前記音孔の周縁に隙間無く前記固定手段が固定されることで、前記音孔が前記フィルム部により被覆された防水構造であって、
前記フィルム部はたるんでいること、または、エンボス加工が施されていることを特徴とする防水構造。
【請求項２】
請求項１記載の防水構造であって、
前記フィルム部は、黒色であること、または、黒色でありかつブラスト加工が施されていること、を特徴とする防水構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の防水構造を適用し、前記部材を筺体とするマイクロホン。
【請求項４】
請求項３記載のマイクロホンであって、
筺体内の気圧と筺体外の気圧とを等価にするための空気孔を有することを特徴とするマイクロホン。
【請求項５】
請求項１または２に記載の防水構造を適用し、前記部材を筺体とするスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液体や粉体が音孔に侵入するのを防ぐ防水構造、当該防水構造を適用したマイクロホン、スピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に従来の防水構造を施したコンデンサマイクロホン２０の筺体の断面図を示す（特許文献１に詳細を記載されており、以下、「従来技術１」という。）。図１では、説明簡略化のために、筐体に収容されている構成部の記載、および当該構成部の説明については省略する。
【０００３】
筐体２の上面に開口部５が設けられる。そして、当該開口部５を覆うように、有孔板４が設置される。有孔板４には複数の音孔８が設けられている。ここで、音孔とは、音が通過する孔のことである。コンデンサマイクロホン２０は、この音孔８を通過した外部からの音を収音する。そして、音孔８を通じて筐体２の内部に液体が侵入しないように、不織布６で音孔８を被覆する。不織布６は通気性（通気孔）を有し、撥水剤がスプレーコーティングされている。コンデンサマイクロホン２０は、不織布６の通気孔を通じて通過した音を収音できる。このような防水構造に類似する技術は、特許文献２などにも記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１４８８９７号公報
【特許文献２】特開昭６１−７４４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、上述のように、撥水剤をスプレーコーティングした不織布６で音孔を被覆するという防水構造を適用していた。しかし、唾液などが繰り返し吹きかけられることによりスプレーコーティングした撥水剤が剥げ落ち、撥水効果が薄れ、音孔８を通じてコンデンサマイクロホン２０の内部に液体が侵入してしまうという問題があった。また、コンデンサマイクロホン２０が水没された場合でも、音孔８を通じての液体の侵入は避けられなかった。つまり、従来の防水構造は、音孔への液体の侵入を完全に防げるものではなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の防水構造は、通気性のない薄膜状のフィルム部と、音孔が設けられた部材と、を具備するものである。そして、フィルム部の周縁には固定手段が設けられる。音孔の周縁に固定手段が固定されることで、音孔がフィルム部により隙間無く被覆されたものである。更に、フィルム部はたるんでいること、または、エンボス加工が施されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
上記の構成によれば、通気性（通気孔）を有さないフィルム部により、音孔が隙間無く被覆されている。従って、水没した場合でも、音孔に液体が侵入することはない。また、当該フィルム部には撥水処理が施されていないので、唾液などが繰り返し吹きかけられた場合であっても、撥水効果が薄れるということはなく、液体が音孔に侵入することはない。また、当該フィルム部はたるんでいるか、または、エンボス加工が施されることで凹凸が設けられており、当該フィルム部にはテンションがかけられておらず振動可能となっている。よって、フィルム部は、当該振動により音の特性（周波数特性）を変えずに音波の振動を伝達できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、発明を実施するための最良の形態を示す。なお、同じ機能を持つ構成部や同じ処理を行う過程には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
【実施例１】
【０００８】
図２に、実施例１の防水構造を適用したコンデンサマイクロホンの断面図を示す。コンデンサマイクロホンの筐体２の内部の構造については、実施例３で説明するため、ここでは省略する。ここで、筺体とは内部の構成部を収容するものを意味する。
【０００９】
図２に示すように、本発明の防水構造は、音孔８が設けられた筐体２に当該フィルム部３０を取り付けられることで、当該音孔を被覆し、当該音孔を通じて液体や粉体が筺体（部材）２内に侵入しないようにするものである。また、以下の説明では筺体２の上面部２ａに音孔８が設けられているとする。また、以下の説明では、部材を「筺体」として用いているが、筺体のみではなく音孔を有する部材であれば本発明の防水構造を適用できる。
【００１０】
まず、本実施例１で用いるフィルム部３０について説明する。フィルム部３０は、通気性がなく（通気孔を有さず）、薄膜状である。図２では、フィルム部３０の厚みを実際よりも厚く記載している。フィルム部３０の材質として例えば、ポリエステルやナイロンなどを用いれば良い。フィルム部３０の周縁には固定手段３２が設けられる。固定手段３２とは、例えば両面テープなどである。当該両面テープのうち一方がフィルム部３０の周縁に貼り付けられ、打ち抜かれる。この打ち抜きの際に、たるみを形成するか、もしくは、エンボス加工が施されることでフィルム部３０に凹凸が形成される。なお、見方を変えると、フィルム部３０に当該凹凸が形成されることで、たるみが形成されているともいえる。当該たるみまたは当該凹凸により、図２に示すように、フィルム部３０の中央部が少し垂れ下がるようになる。
【００１１】
固定手段３２を両面テープとした場合、当該両面テープの両面のうち、フィルム部３０の周縁に貼り付けられている面ともう一方側の面を取り付け面３２ａとする（図２参照）。この取り付け面３２ａが防水対象である音孔の周縁２ｂに取り付けられることで、フィルム部３０は隙間無く音孔８を被覆するように筺体２に取り付け固定される。図３にフィルム部３０が筺体２に取付け固定された場合の断面図を示す。当該取り付け固定により、音孔２から液体、粉体などの異物が侵入しなくなる。フィルム部３０に形成されたたるみまたは凹凸により、収音対象の音（以下、「収音対象音」という。）がフィルム部３０に到達すると、収音対象音の音波により当該フィルム部３０は振動する（図３参照）。音波は空気中の振動で伝達されるものである。ここで、フィルム部３０にたるみまたは凹凸が形成されているので、フィルム部３０は共振周波数を持たないような振動をすることになり、結果としてフィルム部３０は、音波の特性（周波数特性）を変えずに、収音対象音を伝達できる。従って、コンデンサマイクロホンは、音波の特性（周波数特性）を変えずに収音対象音を収音出来る。図３に示すように、フィルム部３０の振動幅は中央部が一番大きく、フィルム部３０の外周に向かうにつれて小さくなる。
【００１２】
次に、図４に示すように、フィルム部３０にたるみや凹凸を形成せずに音孔８を被覆した場合を考える。この場合というのは、テンションがかけられた状態（フィルム部の外周に向かって伸張力がかけられている状態）であったり、テンションがかけられておらずかつたるみや凹凸を形成されていない状態（フィルム部をそのままの状態で音孔を被覆した状態）である。この場合は、収音対象音がフィルム部３０に到達すると、フィルム部３０が共振周波数を持って振動してしまう。つまり、フィルム部３０は、収音対象音の音波の特性（周波数特性）を変えて、収音対象音を伝達してしまう。従って、コンデンサマイクロホンは、周波数特性が大幅に変化した音を収音してしまう。よって、図２、図３に示すように、フィルム部３０にたるみや凹凸を形成するのがよい。
【００１３】
従来の防水構造であれば、吹きかけられた唾液などにより撥水効果が弱くなるという問題や、水没により音孔に液体が侵入してしまうという問題があった。しかしこの実施例１の防水構造であれば、通気性が無いフィルム部３０を音孔８を隙間無く被覆するように筐体２に取り付けることで、液体や粉体などの異物が音孔８に侵入することはない。また、フィルム部３０はたるみや凹凸が形成されている。従って、収音対象音が到来すると、フィルム部３０は共振周波数を持たずに振動するので、フィルム部３０は収音対象音の周波数特性を変えずに、当該収音対象音を伝達でき、結果としてコンデンサマイクロホンは周波数特性を変えずに収音対象音を収音できる。
【００１４】
また、上記特許文献１に記載されている撥水不織布（撥水剤がスプレーコ−ティングされた不織布）と実施例１のフィルム部３０との費用を比較しても、殆ど同じである。従ってコストの面でも問題はない。
【実施例２】
【００１５】
例えば、実施例１の防水構造を適用したコンデンサマイクロホンを携帯電話に組み込んだ場合に、コンデンサマイクロホンは金属製であるため、携帯電話の音孔（マイク、レシーバなど）からコンデンサマイクロホンの反射光が発せられ、デザイン上好ましくない。従来は当該反射光を防ぐため、マイク、レシーバに黒い不織布を貼り付けていた。この実施例２では、フィルム部３０を黒色にすることで反射光を抑え、フィルム部３０やコンデンサマイクがユーザにとって目立たなくする。また、フィルム部３０を黒色にし、かつブラスト加工（表面のさび、汚れ等の除去を行うことで光沢をなくす加工）を施すのが更に好ましい。ブラスト加工を施すことで、より多くの反射光を防ぐことが出来る。
【００１６】
このように、フィルム部３０を黒色にするか、または黒色にしかつブラスト加工を施すことで、従来の黒い不織布による反射光を防ぐ役割を兼ねることができる。結果として、光の反射を防ぐのみではなく、従来と比較して、部品点数の削減およびコストダウンも図れる。
【実施例３】
【００１７】
この実施例３では、実施例１または２で説明した防水構造をコンデンサマイクロホンに適用した場合の詳細を説明する。図５に簡略化した当該コンデンサマイクロホン２００の断面図を示す。まずコンデンサマイクロホン２００について簡単に説明する。コンデンサマイクロホン２００の外郭は例えば円筒状の筐体２０２にて形成される。この筐体２０２内の前面板２０２ａには収音対象音が通過する音孔２０４が形成される。筐体２０２内には、前面板２０２ａの内面２０２ｂより筐体２０２の後方に向かって、振動膜リング２０６、振動膜２０８、絶縁性を有するスペーサ２１０、背極板２１２、導電性を有する導電リング２１４、回路基板２１６が、順に組み込まれている。
【００１８】
ここで、振動膜２０８は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳともいう）からなる誘電体フィルムであり、背極板２１２側の面に導電層としてＮｉ、Ａｌなどの金属膜が形成されたものである。振動膜２０８の前面側周縁には、振動膜リング２０６が固定され、振動膜リング２０６は前面板２０２ａに接している。背極板２１２は、スペーサ２１０の厚さを隔てて、振動膜２０８後方に配置されており、導電リング２１４により支持されている。この導電リング２１４により、背極板２１２と、回路基板２１６の上面（前面）に形成された配線と、が電気的に接続されている。なお、背極板２１２の前面、つまり、背極板２１２の両面のうち、振動膜２０８と対向する面２１２ａにはＦＥＰ（フッ化エチレンプロピレン）などの誘電体層がエレクトレット化されたエレクトレット層が形成されている。回路基板２１６の上面にはＦＥＴ（電界効果トランジスタ）などの回路素子２１８が搭載される。
【００１９】
そして、実施例１または２に記載の防水構造をコンデンサマイクロホン２００に適用する、つまり、音孔２０４を被覆するように、フィルム部３０を筺体２０２に取り付ける。そうすると、実施例１、２で説明したように、音孔２０４から液体や粉体などの異物が侵入することもなく、かつ周波数特性を変えずに収音対象音を収音できる。
【００２０】
ところで、音孔２０４には通気性のないフィルム部３０が被覆されるので、回路基板２１６、筐体２０２とで囲まれた空間αは密閉されてしまう。また回路基板２１６を筺体２０２の一部とみなすと、筺体２０２内の空間αは密閉されているとも言える。そうすると、気圧の変化、温度変化により、空間α内の気圧が変化し、振動膜２０８が膨らんだり、しぼんだりする。そうすると、正確に収音対象音を収音出来ない。そこで、この実施例３のコンデンサマイクロホン２００では、空間α内の気圧をコンデンサマイクロホンの外部気圧と等価にするために、空気孔２２０を設ける。図５の例では、空気孔２２０は、回路基板２１６を切り欠くことで設けられるが、設ける場所はこれに限られない。また、コンデンサマイクロホンに本発明の防水構造を適用する場合は、空気孔２２０の直径は、通常１ｍｍ未満程度が良い。空気孔２２０の直径がこの程度であれば、コンデンサマイクロホン２００がトイレや浴槽や水溜りなどに水没したとしても、液体が空気孔２２０を通じてコンデンサマイクロホン２００の内部に侵入することはない。また、空気孔の直径は、防水構造を適用する対象物の寸法などから、空気孔から液体が侵入しない程度に変更すれば良い。
【実施例４】
【００２１】
図６に実施例１または２に記載の防水構造を適用したスピーカ３００の機能構成例の断面図を示す。図６の例では円筒形をなす下筺体３０１と上筺体３０２とを備える。振動板３０３は周縁がこれら下筺体３０１と上筺体３０２とに挟まれて支持された構造となっている。下筺体３０１及び上筺体３０２は例えば樹脂製とされる。
【００２２】
振動板３０３は平板部３０３ａと、その平板部３０３ａの周囲を支持するエッジ部３０３ｂと、そのエッジ部１３ｂの周囲に位置して下筺体３０１と上筺体３０２とに挟持される固定部３０３ｃとよりなる。エッジ部３０３ｂは径方向において断面ドーム形状をなすように構成されている。
【００２３】
振動板３０３は例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の絶縁フィルムによって形成され、平板部３０３ａの板面にはスパイラル状をなすコイル３０４がパターン形成され、フラットコイルとされて設けられている。
【００２４】
下筺体３０１の閉塞された下端面には開口３０５が設けられており、この開口１５に軟鉄等の軟磁性材よりなるヨーク３０６が配置されている。ヨーク３０６は底面部３０６ａとその回りを囲む円筒状周壁部３０６ｂとよりなり、底面部３０６ａが外側とされて下筺体３０１に取り付けられている。
【００２５】
ヨーク３０６の底面部３０６ａの内面には円板状をなす磁石３０７が配置され、磁石３０７とヨーク３０６とによって磁気回路が構成されている。磁石３０７は例えばネオジウム磁石とされる。振動板３０３の平板部３０３ａは磁石３０７及びヨーク３０６の周壁部３０６ｂの先端面と対向されており、周壁部３０６ｂと磁石３０７との間に環状に形成された磁気空隙３０８上にコイル３０４が位置されている。なお、上筺体３０２の開放された上端面にはバッフル３０９が取り付けられている。当該バッフル３０９には放音のための孔である音孔３１０が設けられる。
【００２６】
上記のような構造を有するフラットコイルスピーカ３００はコイル３０４が磁気空隙３０８に発生する磁界中に置かれ、このコイル３０４に電気信号が供給されることにより、電磁誘導作用によってコイル３０４が振動し、これにより振動板３０３が振動して音波を放射するものとなっている。
【００２７】
そして、当該フラットコイルスピーカ３００に実施例１または２に記載の防水構造を適用する、つまり、音孔３１０を被覆するように、フィルム部３０を上筺体３０２に取り付ける。そうすると、実施例１、２で説明したように、音孔３１０から液体や粉体などの異物が侵入することもなく、かつ周波数特性を変えずに音を放音できる。
【００２８】
また、バッフル３０９、上筺体３０２、下筺体３０１、ヨーク３０６を１つの筺体とみなすと、音孔３１０が通気性のないフィルム部３０により被覆されることで、筺体により囲まれた空間βが形成される。しかし、フラットコイルスピーカ３００の下筺体３０１には、通常、背面音孔３０１ａが形成される、従って、空間β内の気圧は、フラットコイルスピーカ３００の外部気圧と等価になり、温度変化や気圧変化などによる振動板３０３への影響はない。
【００２９】
また、実施例３、４ではそれぞれ、実施例１、２で説明した防水構造を適用したコンデンサマイクロホン、フラットコイルスピーカを説明したが、当該防水構造を適用する対象はこれらに限られない。
【００３０】
［実験結果］
次に、図７を用いて、実施例１、２で説明した防水構造をコンデンサマイクロホンに適用した場合の効果を説明する。図７では、横軸が周波数特性を示し、縦軸が音圧レベルを示し、実線Ａは防水構造を適用しない（つまり、音孔をフィルム部３０で被覆していない）コンデンサマイクロホンについて示し、実線Ｂは実施例１で説明した防水構造を適用したコンデンサマイクロホンについて示し、破線Ｃは、テンションをかけたフィルム部３０を取り付けたコンデンサマイクロホンについて示す。図７に示すように、実線Ａと実線Ｂは重なっており、つまり、音孔をフィルム部３０で被覆したとしても、周波数特性は変わらないということが理解できる。つまり、本実施例１、２の防水構造を用いると、音孔に液体や粉体が侵入することもなく、周波数特性が変化することもないことが理解できる。また、テンションをかけたフィルム部を装着すると、特に低域の周波数特性が変化してしまうことも理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来の防水構造を示した図。
【図２】本実施例の防水構造を示した図。
【図３】フィルム部が振動することを示した図。
【図４】たるみや凹凸などが形成されていないフィルム部を示した図。
【図５】本実施例の防水構造を適用したコンデンサマイクロホンの断面図。
【図６】本実施例の防水構造を適用したフラットコイルスピーカの断面図。
【図７】本実施例の防水構造の効果を説明するための図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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