(57)【要約】【課題】少ない部品点数で構成でき、風切り音の低減に用いることができるマイクロフォンを提供する。【解決手段】上面に音孔が形成され、電極を含むマイクロフォン本体と、マイクロフォン本体の側面を覆うように形成され、上面に開口部を含むマイクロフォン用キャップ本体と、マイクロフォン用キャップ本体の開口端に形成された導体の圧電性フィルム固定部と、フィルム電極を備え、フィルム電極が圧電性フィルム固定部と導電接続され、開口部を被覆する圧電性フィルムと、圧電性フィルム固定部から延伸された金属端子と、電極および金属端子からの電気信号に基づいて所定の減算処理を実行する減算回路を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に音孔が形成され、電極を含むマイクロフォン本体と、
前記マイクロフォン本体の側面を覆うように形成され、上面に開口部を含むマイクロフォン用キャップ本体と、
前記マイクロフォン用キャップ本体の開口端に形成された導体の圧電性フィルム固定部と、
フィルム電極を備え、前記フィルム電極が前記圧電性フィルム固定部と導電接続され、前記開口部を被覆する圧電性フィルムと、
前記圧電性フィルム固定部から延伸された金属端子と、
前記電極および前記金属端子からの電気信号に基づいて所定の減算処理を実行する減算回路を含む
マイクロフォン。
【請求項２】
前記圧電性フィルムの上面に撥水処理が施された
請求項１に記載のマイクロフォン。
【請求項３】
前記減算回路が前記マイクロフォン内部に形成される
請求項１または２に記載のマイクロフォン。
【請求項４】
前記マイクロフォン用キャップ本体と、前記圧電性フィルム固定部と、前記金属端子とがインサート成形により一体化された部材として形成される
請求項１から３の何れかに記載のマイクロフォン。
【請求項５】
上面に開口部を含むマイクロフォン用キャップ本体と、
前記マイクロフォン用キャップ本体の開口端に形成された導体の圧電性フィルム固定部と、
フィルム電極を備え、前記フィルム電極が前記圧電性フィルム固定部と導電接続され、前記開口部を被覆する圧電性フィルムと、
前記圧電性フィルム固定部から延伸された金属端子を含む
マイクロフォン用キャップ。
【請求項６】
前記圧電性フィルムの上面に撥水処理が施された
請求項５に記載のマイクロフォン用キャップ。
【請求項７】
前記減算回路が前記マイクロフォン内部に形成される
請求項５または６に記載のマイクロフォン用キャップ。
【請求項８】
前記マイクロフォン用キャップ本体と、前記圧電性フィルム固定部と、前記金属端子とがインサート成形により一体化された部材として形成される
請求項５から７の何れかに記載のマイクロフォン用キャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロフォン、マイクロフォン用キャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
防水構造を適用したマイクロフォンの例として、特許文献１が開示されている。特許文献１のマイクロフォンは、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備え、フィルム部の終焉には固定部が設けられ、音孔の終焉に固定部が固定されることで、音孔がフィルム部により隙間なく被覆されて防水構造を形成している。フィルム部には弛みを設ける、またはエンボス加工を施すことを特徴とする。フィルム部は通気性を有さないため、音孔を隙間なく被覆することができ、マイクロフォンが水没した際にも音孔に液体が侵入することがない。また、フィルム部には弛みが設けられるか、またはエンボス加工がなされているため、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。
【０００３】
また、風切音防止型マイクロフォンの例として、特許文献２が開示されている。特許文献２のマイクロフォンは、有底円筒状のマイクロフォンケース（１）内に弾性部材からなるマイクホルダー（２）に保持されたマイクロフォンユニット（３）を収納し、このマイクロフォンユニット（３）の前面側には中央部に音孔（４ａ）を有するプロテクター（４）、所定の厚みの発泡体（６）、偏心位置に音孔（５ａ）を有するイコライザー（５）が配設され、かつその上部に防水性を有する圧縮材シート（７）を設け、マイクロフォンケース（１）に対しマイクロフォンキャップ（１０）を取り付けて構成されている。特許文献２のマイクロフォンによれば、イコライザー５には偏心した位置に音孔（５ａ）を形成し、その下方に発泡体（６）、中央部に音孔（４ａ）を有するプロテクター（４）を設け、その下方にマイクロフォンユニット（３）を位置させることで、マイクロフォンユニット（３）へ達する風切り音を発泡体（６）等により低減させている。また、イコライザー（５）の前面に防水性を有する圧縮材シート（７）を設けることで、マイクロフォンユニット（３）側へ水滴が侵入するのを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１３４０号公報
【特許文献２】実開平５−１８１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のマイクロフォンは、風切り音を低減することはできない。特許文献２のマイクロフォンは、風切り音を低減できるが、部品点数が多く、マイクロフォンの構造が複雑化することが問題である。そこで本発明では、少ない部品点数で構成でき、風切り音の低減に用いることができるマイクロフォンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のマイクロフォンは、上面に音孔が形成され、電極を含むマイクロフォン本体と、マイクロフォン本体の側面を覆うように形成され、上面に開口部を含むマイクロフォン用キャップ本体と、マイクロフォン用キャップ本体の開口端に形成された導体の圧電性フィルム固定部と、フィルム電極を備え、フィルム電極が圧電性フィルム固定部と導電接続され、開口部を被覆する圧電性フィルムと、圧電性フィルム固定部から延伸された金属端子と、電極および金属端子からの電気信号に基づいて所定の減算処理を実行する減算回路を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のマイクロフォンは、少ない部品点数で構成でき、風切り音の低減に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１のマイクロフォンを示す図であって、図１Ａはマイクロフォンの平面図、図１Ｂはマイクロフォン本体の内部構造を省略して示すマイクロフォンの断面図、図１Ｃはマイクロフォンの底面図。
【図２】本発明の実施例１のマイクロフォン用キャップ本体の断面図の一部を拡大して示す図。
【図３】本発明の実施例２のマイクロフォンを示す図であって、図３Ａはマイクロフォンの平面図、図３Ｂはマイクロフォン本体の内部構造を省略して示すマイクロフォンの断面図、図３Ｃはマイクロフォンの底面図。
【図４】減算回路の構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
【実施例１】
【００１０】
以下、図１、図２を参照して実施例１のマイクロフォンについて説明する。図１は、本実施例のマイクロフォン１００を示す図であって、図１Ａはマイクロフォン１００の平面図、図１Ｂはマイクロフォン本体２の内部構造を省略して示すマイクロフォン１００の断面図、図１Ｃはマイクロフォン１００の底面図である。図２は本実施例のマイクロフォン用キャップ本体１１の断面図の一部を拡大して示す図である。なお、図１Ａ、１Ｃ中の一点鎖線は、断面指示線である。断面指示線の両端には見る方向である矢印を付して、断面図の図番に相応する数である１Ｂを示した。図１Ｂ、図２中の平行斜線は、断面部分を示すためのハッチングである。また、図１Ａ中の破線はかくれ線であって、圧電性フィルム固定部１３のリング上面１３ａ、第１、第２金属端子１４、１５の水平延伸部１４ａ、１５ａを示している。
【００１１】
本実施例のマイクロフォン１００は、マイクロフォン本体２と、マイクロフォン用キャップ本体１１と、圧電性フィルム１２と、圧電性フィルム固定部１３と、第１金属端子１４と、第２金属端子１５と、後述する減算回路５で構成される。なお本明細書では、マイクロフォン用キャップ本体１１と、圧電性フィルム１２と、圧電性フィルム固定部１３と、第１、第２金属端子１４、１５を含む部品を、マイクロフォン用キャップ１と呼ぶ。
【００１２】
マイクロフォン本体２は、その上面に音孔２３が形成され、その下面に第１電極２１、第２電極２２を含む。マイクロフォン本体２は、円筒形状であって、その内腔にマイクロフォン用の集積回路（図示略）などを備え、集積回路からの信号は第１、第２電極２１、２２から外部のＩＣチップなどに伝送可能である。マイクロフォン本体２は、一般的なＥＣＭ（エレクトレット・コンデンサ・マイクロフォン）でよい。
【００１３】
マイクロフォン用キャップ本体１１は、マイクロフォン本体２の、上面の一部、下面の一部、側面の全部を覆うように形成される。マイクロフォン用キャップ本体１１は、円形の上面開口部１１ｄ、円形の下面開口部１１ｆを備える円筒形状である。マイクロフォン用キャップ本体１１は、同じく円筒形状であるマイクロフォン本体２をわずかな隙間を残して収容できるサイズで形成されている。以下、マイクロフォン用キャップ本体１１の上面を本体上面部１１ａ、側面を本体側面部１１ｂ、下面を本体下面部１１ｃと呼ぶ。上面開口部１１ｄの開口端には、開口端に沿って周回するように溝１１ｅが環状に形成されている。マイクロフォンキャップ本体１１は防水キャップとして用いる場合、防水材料である例えばゴム製とすることが好適である。
【００１４】
図２に示すように、圧電性フィルム固定部１３は、マイクロフォン用キャップ本体１１の上面開口部１１ｄの開口端に形成される。詳細には、圧電性フィルム固定部１３は、上面開口部１１ｄの開口径より若干大きい径を有するリング形状であって、上面開口部１１ｄの開口端に沿って埋設されている。圧電性フィルム固定部１３にはその内周面全周に渡り凹部１３ｂが環状に形成されている。別の表現をすれば、圧電性フィルム固定部１３は断面コ字形状のリングである。圧電性フィルム固定部１３は、溝１１ｅと、凹部１３ｂとが一致する位置に埋設されている。以下、圧電性フィルム固定部１３の上面をリング上面１３ａ、下面をリング下面１３ｃ、外側面をリング外側面１３ｄと呼ぶ。圧電性フィルム固定部１３は導体で形成されている。
【００１５】
圧電性フィルム１２は、円形のフィルムであって、その辺縁部の一部にフィルム電極（図示略）を備える。図２に示すように、圧電性フィルム１２の辺縁部のフィルム電極は、溝１１ｅに差し込まれ、凹部１３ｂと導電性封止部１３ｅを介して導電接続される。導電性封止部１３ｅは、導電性接着材などで形成される。圧電性フィルム１２の辺縁部のうち、フィルム電極が存在しない部分についても同様に、溝１１ｅに差し込まれて接着される。このようにして、圧電性フィルム１２は、開口部１１ｄを被覆する。圧電性フィルム１２は、例えばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）などのピエゾフィルムが好適である。なお、圧電性フィルム１２の上面に撥水処理を施してもよい。撥水処理としては、例えば圧電性フィルム１２にフッ素系被膜をコーティングすることなどで実現できる。前述のマイクロフォンキャップ本体１１を防水材料で構成し、圧電性フィルム１２の外気に触れる部分全体（主に上面）に撥水処理を施し、圧電性フィルム１２により、開口部１１ｄが十分に被覆されていれば、マイクロフォン用キャップ本体１１の内部に水が入りこむことを防ぐことができ、マイクロフォン１００に必要な防水性能を確保することができる。圧電性フィルム１２は、マイクロフォン本体２と比べて音声に対する感度が低くあっても、風雑音（風切り音）などの大きな振動に対しては、一定の出力を得ることができるため、風切り音（風雑音）を同定する用途として好適である。なお、図１、図２において、圧電性フィルム１２の上面と本体上面部１１ａとは段差を形成しているが、風切り音の低減のため、圧電性フィルム１２の上面と本体上面部１１ａとが同一平面内に位置するようにして、段差をなくしてもよい。
【００１６】
第１、第２金属端子１４、１５は、圧電性フィルム固定部１３から下方向に延伸されてなる。第１、第２金属端子１４、１５は、短冊形状の一部を折り曲げた形状である。詳細には、第１、第２金属端子１４、１５は、マイクロフォン用キャップ本体１１内に埋設されており、その一端は圧電性フィルム固定部１３のリング外側面１３ｄと接続される。第１、第２金属端子１４、１５は、本体上面部１１ａ内を水平方向に延伸された後、本体側面部１１ｂに沿って下方向に折り曲げられて、本体側面部１１ｂ内を延伸される。第１、第２金属端子１４、１５の他端は本体下面部１１ｃから突出して、下方向に延伸されている。第１、第２金属端子１４、１５の本体上面部１１ａ内の延伸部をそれぞれ水平延伸部１４ａ、１５ａと呼ぶ。第１、第２金属端子１４、１５の本体側面部１１ｂ内の延伸部をそれぞれ垂直延伸部１４ｂ、１５ｂと呼ぶ。第１、第２金属端子１４、１５の本体下面部１１ｃから突出延伸された他端をそれぞれ先端部１４ｃ、１５ｃと呼ぶ。第１、第２金属端子１４、１５は、圧電性フィルム１２からの信号をフィルム電極、導電性封止部１３ｅ、圧電性フィルム固定部１３を介して受信して、他のＩＣチップなどに伝送することが可能である。
【００１７】
前述したマイクロフォン用キャップ本体１１と、圧電性フィルム固定部１３と、第１金属端子１４と、第２金属端子１５は、インサート成形により一体化された部材として形成すれば好適である。
【００１８】
後述する減算回路５は、第１、第２電極２１、２２、および第１、第２金属端子１４、１５からの電気信号に基づいて所定の減算処理を実行する。
【００１９】
このように、本実施例のマイクロフォン１００は、圧電性フィルム１２からの信号、マイクロフォン本体２からの信号に対して所定の減算処理を実行するため、少ない部品点数で風切り音の低減機能を具備することができる。また、マイクロフォンキャップ本体１１を防水材料とし、圧電性フィルム１２の外気に触れる部分全体（主に上面）に撥水処理を施し、圧電性フィルム１２により、開口部１１ｄが十分に被覆されていれば、マイクロフォン用キャップ本体１１の内部に水が入りこむことを防ぐことができ、マイクロフォン１００に必要な防水性能を確保することができる。また、本実施例のマイクロフォン１００は、マイクロフォン本体２と、圧電性フィルム１２とが非常に近い位置に配置されているため、風切り音の到来時間に時間差が生じない。これにより従来必要であった位置関係を考慮した位相調整が不必要となり、ユーザの利便性が高まる。
【実施例２】
【００２０】
以下、図３を参照して、実施例１の一部を変更した実施例２のマイクロフォンについて説明する。図３は、本実施例のマイクロフォン３００を示す図であって、図３Ａはマイクロフォン３００の平面図、図３Ｂはマイクロフォン本体６の内部構造を省略して示すマイクロフォン３００の断面図、図３Ｃはマイクロフォン３００の底面図である。破線、一点鎖線、矢印、ハッチングの用い方は、図１と同様である。実施例１のマイクロフォン１００と実施例２のマイクロフォン３００の違いは、実施例１の第１、第２金属端子１４、１５が、本実施例において異なる形状を有する第１、第２金属端子３４、３５に変更されていること、本実施例のマイクロフォン本体６の下面に、実施例１のマイクロフォン本体２が備えない第１接触端子３１、第２接触端子３２を備えること、マイクロフォン本体６内部に、減算回路５を含むＡＳＩＣ（集積回路）２４が含まれることである。なお本明細書では、マイクロフォン用キャップ本体１１と、圧電性フィルム固定部１３と、圧電性フィルム１２と、第１、第２金属端子３４、３５を含む部品を、マイクロフォン用キャップ４と呼ぶ。
【００２１】
第１、第２金属端子３４、３５は、本体上面部１１ａ内を水平方向に延伸された後、本体側面部１１ｂに沿って下方向に折り曲げられて、本体側面部１１ｂ内を延伸される。ここまでは実施例１と同様である。次に、第１金属端子３４の他端は本体下面部１１ｃに沿って水平方向に折り曲げられ、マイクロフォン３００の中心方向に向かって延伸される。第１、第２金属端子３４、３５の本体上面部１１ａ内の延伸部をそれぞれ水平延伸部３４ａ、３５ａと呼ぶ。第１、第２金属端子３４、３５の本体側面部１１ｂ内の延伸部をそれぞれ垂直延伸部３４ｂ、３５ｂと呼ぶ。第１、第２金属端子３４、３５の本体下面部１１ｃに沿って延伸された他端をそれぞれ先端部３４ｃ、３５ｃと呼ぶ。先端部３４ｃは、第１接触端子３１と接続される。同様に、先端部３５ｃは、第２接触端子３２と接続される。
【００２２】
第１、第２金属端子３４、３５の配置には特に制限はないが、本実施例では、水平延伸部３４ａを図３Ａの１０時半方向に延伸し、水平延伸部３５ａを図３Ａの１時半方向に延伸した。また、先端部３４ｃを図３Ｃの７時半方向に延伸し、先端部３５ｃを図３Ｃの４時半方向に延伸した。これは第１、第２接触端子３１、３２との位置関係を考慮した調整である。
【００２３】
前述したように、マイクロフォン本体６内部に、減算回路５を含むＡＳＩＣ（集積回路）２４が含まれる。ＡＳＩＣ（集積回路）２４は、第１、第２接触端子３１、３２とマイクロフォン本体６の下面（基板）に形成されたパターン（図示略）を介して導通されており、第１、第２金属端子３４、３５を介して圧電性フィルム１２からの信号を受信することができる。例えば、従来のＥＣＭに通常実装されるＦＥＴ（電界効果トランジスタ）をＡＳＩＣ２４に交換したものであってもよい。
【００２４】
このように、マイクロフォン本体の基板に実装されたＦＥＴをＡＳＩＣに交換し、マイクロフォン本体において、風雑音成分の同定処理、マイクロフォン出力と圧電性フィルム出力の減算処理の双方を行えるようにすれば好適である。
【００２５】
前述したマイクロフォン用キャップ本体１１と、圧電性フィルム固定部１３と、第１金属端子３４と、第２金属端子３５は、インサート成形により一体化された部材として形成すれば好適である。
【００２６】
ＡＳＩＣ（集積回路）２４内の減算回路５は、マイクロフォン信号、および第１、第２金属端子３４、３５からの電気信号（圧電性フィルム信号）に基づいて所定の減算処理を実行する。
【００２７】
＜減算回路５＞
以下、図４を参照して減算回路５について説明する。減算回路５は、その一例として図４に示すように構成することができ、マイクロフォン信号と圧電性フィルム信号に基づいて所定の減算処理を実行して、マイクロフォン信号から風雑音（風切り音）成分のみを取り除くことで、風雑音（風切り音）が低減されたマイクロフォン信号を取得することができる。
【００２８】
減算回路５は第１入力端子９１からマイクロフォン信号を取得し、第２入力端子９２から圧電性フィルム信号を取得する。減算回路５は、第１入力端子９１に接続された第１抵抗５１と、第２入力端子９２に接続された増幅器７と、増幅器７の出力側に接続された第２抵抗５２と、第３抵抗５３と、第４抵抗５４と、オペアンプ５５とを含む回路である。オペアンプ５５は、第１入力端子と第２入力端子と出力端子を備え、第１入力端子と第１抵抗５１、第２入力端子と第２抵抗２とが接続されている。第３抵抗５３は、第２抵抗５２とオペアンプ５５の第２入力端子の間から分岐して接地される線路に接続される。第４抵抗５４は、第１抵抗５１とオペアンプ５５の第１入力端子の間から分岐してオペアンプ５５の出力端子側と接続される線路に接続されている。なお、第１抵抗５１と第２抵抗５２の抵抗値は等しいものとし、第３抵抗５３と第４抵抗５４の抵抗値は等しいものとする。減算回路５は、実施例１においてはマイクロフォン本体２の外部のＩＣチップ内に実装されるものとし、実施例２においてはマイクロフォン本体６内のＡＳＩＣ２４内に実装されるものとする。
【００２９】
上述の実施例１、２において上面開口部１１ｄ、圧電性フィルム１２を円形形状としたが、これに限らず、上面開口部１１ｄ、圧電性フィルム１２を例えば四角形形状としても構わない。同様に、マイクロフォン本体２は円筒形状でなくてもよく、例えば直方体形状としてもよい。この場合、マイクロフォン用キャップ本体１１は、上面、下面に開口部を備える直方体形状とすればよい。
【符号の説明】
【００３０】
１    マイクロフォン用キャップ
１１    マイクロフォン用キャップ本体
１１ａ    本体上面部
１１ｂ    本体側面部
１１ｃ    本体下面部
１１ｄ    上面開口部
１１ｅ    溝
１１ｆ    下面開口部
１２    圧電性フィルム
１３    圧電性フィルム固定部
１３ａ    リング上面
１３ｂ    凹部
１３ｃ    リング下面
１３ｄ    リング外側面
１４    第１金属端子
１４ａ    水平延伸部
１４ｂ    垂直延伸部
１４ｃ    先端部
１５    第２金属端子
１５ａ    水平延伸部
１５ｂ    垂直延伸部
１５ｃ    先端部
２    マイクロフォン本体
２１    第１電極
２２    第２電極
２３    音孔
２４    ＡＳＩＣ（集積回路）
３１    第１接触端子
３２    第２接触端子
３４    第１金属端子
３４ａ    水平延伸部
３４ｂ    垂直延伸部
３４ｃ    先端部
３５    第２金属端子
３５ａ    水平延伸部
３５ｂ    垂直延伸部
３５ｃ    先端部
４    マイクロフォン用キャップ
５    減算回路
５１    第１抵抗
５２    第２抵抗
５３    第３抵抗
５４    第４抵抗
５５    オペアンプ
６    マイクロフォン本体
７    増幅器
９１    第１入力端子
９２    第２入力端子
１００    マイクロフォン
３００    マイクロフォン
【図１】
2015037297.tif 000003
【図２】
2015037297.tif 000004
【図３】
2015037297.tif 000005
【図４】
2015037297.tif 000006