(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カプセル内に一対の振動板と、それら振動板とそれぞれ対向された一対の背極板とを備え、機械的振動に基因する振動雑音をキャンセルすることができるマイクロホンであって、
前記カプセルの中間部に基板が配置され、
その基板を挟んで前記一対の振動板がそれぞれ前記基板の板面に近接対向されて配置され、
前記基板は前記カプセルの外に突出する突出部を有し、その突出部に一部が位置する孔が前記基板に形成され、
前記孔を通って音波が前記カプセル内に入射されることを特徴とするマイクロホン。
【請求項２】
請求項１記載のマイクロホンにおいて、
前記背極板は周壁部を有し、その周壁部で囲まれた空間が前記カプセルの端面で蓋されて背室が構成されていることを特徴とするマイクロホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は機械的振動に基因する振動雑音をキャンセルすることができるように構成されたマイクロホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
図９はこの種のマイクロホンの従来例として特許文献１に記載されている構成を示したものである。
この例では２つのエレクトレットコンデンサマイクロホンユニットが結合子１内に配設された構成となっている。図９中、２ａ，２ｂは各マイクロホンユニットの振動板を示し、３ａ，３ｂはそれら振動板２ａ，２ｂとそれぞれ対向された対向電極（背極板）を示す。対向電極３ａ，３ｂはＦＥＴ（電界効果トランジスタ）４のゲート端子に接続されている。
【０００３】
対向電極３ａ，３ｂ及びＦＥＴ４は支持部材５によって支持されており、対向電極３ａ，３ｂはＦＥＴ４を挟んで対向するように配置されている。振動板２ａ，２ｂはそれぞれ対向電極３ａ，３ｂの外側に位置されている。
結合子１には貫通孔６が形成されており、支持部材５と結合子１の内壁面との間には細隙７ｅが形成されている。また、外側空洞７ａ，７ｂを形成するために振動板２ａ，２ｂの外側に設けられたリング状部材８ａ，８ｂには通路７ｃ，７ｄが切り欠かれて形成されている。
貫通孔６から入射した音波は細隙７ｅ、通路７ｃ，７ｄ及び外側空洞７ａ，７ｂを通って振動板２ａ，２ｂに伝わるものとなっている。なお、対向電極３ａ，３ｂ間には互いに連通せず、独立した内側空洞９ａ，９ｂが形成されている。
【０００４】
このような構成により、この例では入射した音波に対しては２つのマイクロホンユニットから同相の出力信号を得ることができるのに対し、機械的振動に基因する振動雑音に対しては逆相の出力を得ることができるものとなっており、これにより振動雑音をキャンセルすることができるものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２７４８４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかるに、上記のような構成とされたマイクロホンでは２つの振動板２ａ，２ｂがマイクロホンの両端部に配置され、つまり２つの振動板２ａ，２ｂが大きく離間して配置された構成となっているため、例えば振動源が結合子１の側壁側（左右側）にあるとすると、２つの振動板２ａ，２ｂの振動源からの距離の差ΔＬ１が大きく、その分、機械的振動に基因する振動雑音をキャンセルする上で不利になっているという問題がある。
【０００７】
この発明の目的はこの問題に鑑み、２つの振動板間の距離を極めて小さくできるようにし、高い振動雑音キャンセル効果を得ることができるようにしたマイクロホンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明によれば、カプセル内に一対の振動板と、それら振動板とそれぞれ対向
された一対の背極板とを備え、機械的振動に基因する振動雑音をキャンセルすることができるマイクロホンは、カプセルの中間部に基板が配置され、その基板を挟んで一対の振動板がそれぞれ基板の板面に近接対向されて配置され、基板はカプセルの外に突出する突出部を有し、その突出部に一部が位置する孔が基板に形成され、その孔を通って音波がカプセル内に入射される。
【００１０】
請求項２の発明では請求項１の発明において、背極板は周壁部を有し、その周壁部で囲まれた空間がカプセルの端面で蓋されて背室が構成される。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、２つの振動板間の距離を極めて小さくすることができ、これにより振動源からの２つの振動板の距離の差を小さくすることができるため、機械的振動に基因する振動雑音に対し、高いキャンセル効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明によるマイクロホンの一実施例の外観を示す図、Ａは上面側から見た斜視図、Ｂは下面側から見た斜視図。
【図２】図１に示したマイクロホンの断面図。
【図３】図１に示したマイクロホンの分解斜視図。
【図４】基板のパターン詳細を示す図、Ａは上面図、Ｂは下面図。
【図５】基板に部品が実装された状態を示す図、Ａは上面側から見た斜視図、Ｂは下面側から見た斜視図。
【図６】図１に示したマイクロホンにホルダが取り付けられた状態を示す図、Ａは上面側から見た斜視図、Ｂは下面側から見た斜視図、Ｃは断面図。
【図７】この発明によるマイクロホンの他の実施例を示す断面図。
【図８】この発明によるマイクロホンの他の実施例を示す断面図。
【図９】従来のマイクロホンの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１はこの発明によるマイクロホンの一実施例の外観を示したものであり、図２はその断面構造を示したものである。また、図３は各部に分解して示したものである。この例ではマイクロホン１０はそれぞれリング１１ａ，１２ａに張り付けられて保持された一対の振動板１１，１２と、一対の背極板１３，１４と、一対のスペーサ１５，１６と、所要のパターンが形成され、部品が実装された基板１７と、それらを収容するカプセルとによって構成されている。
【００１４】
カプセルはこの例では上下２つのカプセル１８，１９よりなり、これらカプセル１８，１９は図３に示したように、それぞれ一端面が閉塞された円筒形とされている。
カプセル１８には円筒面の一部が開口側から切り欠かれて切り欠き１８ａが形成されており、同様にカプセル１９にも円筒面の一部が開口側から切り欠かれて切り欠き１９ａが形成されている。また、カプセル１９にはその切り欠き１９ａの内端部分（閉塞端面側部分）から外側に突出するように突出片１９ｂが折り曲げ形成されている。
カプセル１８の径はカプセル１９の径よりわずかに小さくされており、カプセル１８はカプセル１９内に入れ込むことができる大きさとされている。なお、図３ではカプセル１９の開放端は後述する組み立てにおいてかしめられた状態として示している。
【００１５】
一対の背極板１３，１４は円板状をなし、その板面には貫通孔１３ａ，１４ａがそれぞれ４つ形成されている。また、背極板１３，１４はこの例ではそれぞれ所定の高さの周壁部１３ｂ，１４ｂをその周囲に備えている。このような周壁部１３ｂ，１４ｂを備える背極板１３，１４は、例えば絞り加工によって形成することができる。なお、これら背極板１３，１４の振動板１１，１２と対向する面にはこの例では詳細図示は省略しているが、エレクトレットが形成されている。
【００１６】
スペーサ１５，１６は絶縁材よりなり、振動板１１，１２を保持するリング１１ａ，１２ａと同様、リング形状をなすものとされている。
【００１７】
基板１７は円形部１７ａとその円形部１７ａの周の一部から突出した方形状の突出部１７ｂとよりなる。図４は基板１７の詳細を示したものである。基板１７には突出部１７ｂから円形部１７ａの中心に至る大きな孔２１が形成されている。孔２１は円形部１７ａに、円形部１７ａと同心とされて形成された半円形部２１ａと、その半円形部２１ａから突出部１７ｂ内に延長された延長部２１ｂとよりなる。
【００１８】
基板１７の円形部１７ａの上面には図４Ａに示したように円形部１７ａと同心の円弧状のパターン２２ａと、３つの島状のパターン２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが形成されており、円弧状のパターン２２ａの周方向中央には中心方向にパターン２２ｅが突出形成されている。突出部１７ｂの上面にはパターン２２ｂ，２２ｄからそれぞれ導出された端子２２ｆ，２２ｇが形成されている。
【００１９】
一方、円形部１７ａの下面には図４Ｂに示したように上面側と同様の円弧状のパターン２３ａと、３つの島状のパターン２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが形成されており、突出部１７ｂの下面にはパターン２３ｄから導出されたパターン２３ｅが形成されている。パターン２２ａと２３ａ、２２ｂと２３ｂ、２２ｃと２３ｃ、２２ｄと２３ｄ及び端子２２ｇとパターン２３ｅはそれぞれスルーホール２４によって導通されている。なお、図４中、破線でハッチングを付した部分はレジスト２５の塗布領域を示す。
【００２０】
図５は上記のような構成とされた基板１７に部品が実装された状態を示したものであり、基板１７の上面には図５Ａに示したようにＦＥＴ２６が実装され、基板１７の下面には図５Ｂに示したようにコンデンサ２７と抵抗体２８が実装される。
【００２１】
次に、各部の組み立てについて説明する。
組み立てはカプセル１８内に背極板１３、スペーサ１５、振動板１１を保持したリング１１ａ、部品が実装された基板１７、振動板１２を保持したリング１２ａ、スペーサ１６及び背極板１４を順次積層して入れ込んだ後、カプセル１９をカプセル１８に被せ、カプセル１９の開放端をかしめることによって行われる。
【００２２】
この際、カプセル１８，１９の切り欠き１８ａ，１９ａは互いに位置合わせされ、基板１７の突出部１７ｂはこの切り欠き１８ａ，１９ａが位置合わせされて形成された開口２９からカプセル１８，１９の外に突出される。カプセル１９の突出片１９ｂは基板１７の突出部１７ｂの下面に対接して位置し、突出部１７ｂに形成されているパターン２３ｅと突出片１９ｂとは半田により接続され、これにより図１及び２に示したマイクロホン１０が完成する。図１Ｂ中、二点鎖線は半田３１の接続領域を示す。
【００２３】
一対の振動板１１，１２はそれぞれスペーサ１５，１６を介して背極板１３，１４と対向され、また基板１７を挟んで基板１７の板面に近接対向されて配置される。
振動板１１，１２をそれぞれ保持するリング１１ａ，１２ａは基板１７のパターン２２ａ，２３ａにそれぞれ対接され、これにより一対の振動板１１，１２はＦＥＴ２６のゲート端子にそれぞれ接続される。
基板１７に形成されている孔２１はその延長部２１ｂの一部が外部に露出しており、この例では音波はこの基板１７の孔２１を通ってカプセル１８，１９内に入射され、振動板１１，１２に伝わるものとなっている。
【００２４】
このように振動板１１，１２を基板１７の直近に配置し、基板１７を音の入口にすることにより、振動板１１，１２のスティフネスを受け持つ背室は背極板１３，１４が負うことになる。この例では絞り加工で背極板１３，１４にそれぞれ周壁部１３ｂ，１４ｂを設け、周壁部１３ｂ，１４ｂでそれぞれ囲まれた空間がカプセル１８，１９の閉塞端面でそれぞれ蓋されて背室３２，３３が確保されるものとなっており、これにより例えば他の部材を用いることなく、背室３２，３３を簡易に確保することができるものとなっている。
【００２５】
上記のような構成とされたマイクロホン１０によれば、一対の振動板１１，１２を具備することにより、入射した音波に対しては同相の出力信号を得ることができ、機械的振動に基因する振動雑音に対しては逆相の出力を得ることができ、これにより振動雑音をキャンセルすることができるものとなっている。振動板１１，１２は基板１７を挟んで近接対向配置されているため、２つの振動板１１，１２の振動源からの距離の差ΔＬ２はこの例では図９に示した従来のマイクロホンに比し、大幅に小さくすることができ、よって従来のマイクロホンより振動雑音キャンセル効果の高いマイクロホンを得ることができる。
【００２６】
また、音波はこの例では基板１７の孔２１から入力されるため、上下の振動系（一対の振動板１１，１２）に均一に音波を導くことができる。さらに、この例では振動板１１，１２を保持するためのリング１１ａ，１２ａが直接基板１７のパターン２２ａ，２３ａに対接され、つまり振動板１１，１２のリング１１ａ，１２ａをＦＥＴ２６のゲートリングと共用化した構成となっているため、その分構成が簡易でＦＥＴ２６のゲート周りの浮遊容量を低減することができ、高出力が可能となる。
【００２７】
上述したマイクロホン１０の実装においては、基板１７の突出部１７ｂに形成されている端子２２ｆ，２２ｇと、マイクロホン１０が実装される電子機器の回路基板の端子とがリード線を介して接続される。なお、マイクロホンの実装においてはマイクロホンは通常、ゴム製のホルダ等に収容されて実装される。図６はマイクロホン１０にこのようなホルダ４１が取り付けられた状態を示したものである。
【００２８】
ホルダ４１には基板１７の突出部１７ｂに対応して突出部４１ａが形成されており、突出部４１ａには基板１７の孔２１と連通する開口４１ｂが形成されている。
【００２９】
図７はこの発明によるマイクロホンの他の実施例を示したものであり、この例では背極板１３，１４に周壁部１３ｂ，１４ｂを設けることによって背室３２，３３を確保するのではなく、カプセル１８，１９の閉塞端面を図７に示したように凹形状とすることで背室３２，３３を確保するものとなっている。背極板１３，１４は単なる円板形状とされる。このような構成を採用することもできる。
【００３０】
なお、上述した実施例では音波は基板１７の孔２１から入力され、つまりマイクロホンの側面方向から入力されるものとなっているが、これに替え、図８に示したようにカプセル１８，１９の閉塞端面にそれぞれ音孔１８ｃ，１９ｃを形成し、マイクロホンの上下方向から音波が入力する構成としてもよい。この場合、基板１７の孔２１はなしとされ、基板１７と振動板１１，１２間にそれぞれ背室３２，３３が構成される。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
この発明によるマイクロホンは例えばデジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）やデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）等におけるズーム音等の振動キャンセルマイクロホンとして有効であり、また例えばタッチノイズ等の振動対策が必要な機器への適用が考えられる。
【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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【図８】
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【図９】
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