(57)【要約】  第１の音響容積を画定する第１の筐体、および第１の筐体内に配置された微小電気機械システム（「ＭＥＭＳ」）マイクロホントランスデューサを含むトランスデューサアセンブリを備えるマイクロホンアセンブリが提供される。マイクロホンアセンブリは、第１の筐体に隣接して配置され、第１の音響容積と音響通信する第２の音響容積を画定する第２の筐体であって、音響抵抗を含む第２の筐体も含み、第１および第２の音響容積が、音響抵抗と協働して、指向性極性パターンを生成するための音響遅延を生成する。ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサの周波数応答の一部を補正するように構成されたシェルビングフィルタを含む回路も提供される。一部の実施形態では、本回路は、トランスデューサアセンブリ内に埋め込まれるか、または少なくともマイクロホンアセンブリ内に含まれる。他の実施形態では、本回路は、マイクロホンアセンブリの接続ポートに電気的に接続されたケーブルに配置される。
2021512537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の音響容積を画定する第１の筐体、および前記第１の筐体内に配置された微小電気機械システム（「ＭＥＭＳ」）マイクロホントランスデューサを含むトランスデューサアセンブリと、
前記第１の筐体に隣接して配置され、前記第１の音響容積と音響通信する第２の音響容積を画定する第２の筐体であって、音響抵抗を含む第２の筐体であり、前記第１および第２の音響容積が、前記音響抵抗と協働して、指向性極性パターンを生成するための音響遅延を生成する、第２の筐体と、
前記トランスデューサアセンブリに電気的に結合され、前記ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサの周波数応答の一部を補正するように構成されたシェルビングフィルタを備える回路と、
を備える、マイクロホンアセンブリ。
【請求項２】
前記回路が前記トランスデューサアセンブリの外部に機械的に取り付けられている、請求項１に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項３】
前記回路が前記第２の筐体の外部に機械的に取り付けられている、請求項１に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項４】
前記シェルビングフィルタが、所定の帯域幅内の周波数値に対して平坦な周波数応答を生成するように構成されている、請求項１に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項５】
前記指向性極性パターンが１次指向性極性パターンである、請求項１に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項６】
前記トランスデューサアセンブリが、前記ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサに電気的に結合され、前記第１の筐体内に配置された集積回路をさらに含み、前記回路が前記トランスデューサアセンブリの前記集積回路に電気的に接続されている、請求項１に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項７】
前記第１の筐体が、前記第１の音響容積と前記第２の音響容積との間の音響通信を容易にする開孔を含み、前記開孔が前記ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサに隣接して配置されている、請求項１に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項８】
前記第１の筐体が、前記ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサに隣接して配置された第１の音入口を含み、前記第２の筐体が、前記第１の音入口から所定の距離に配置された第２の音入口を含む、請求項７に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項９】
前記所定の距離が、前記ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサのダイアフラムを横切る圧力勾配を生成するように選択されている、請求項８に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項１０】
前記音響抵抗が前記第２の音入口を覆っている、請求項８に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項１１】
前記回路に電気的に結合され、前記トランスデューサアセンブリを外部デバイスに動作可能に結合するためのケーブルを受け入れるように構成された接続ポートをさらに備える、請求項１に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項１２】
微小電気機械システム（「ＭＥＭＳ」）マイクロホントランスデューサ、前記ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサに電気的に結合された集積回路、ならびに第１の音響容積を画定し、前記集積回路および前記ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサが内部に配置された第１の筐体、を含むトランスデューサアセンブリと、
前記第１の筐体に隣接して配置され、前記第１の音響容積と音響通信する第２の音響容積を画定する第２の筐体であって、音響抵抗を含む第２の筐体であり、前記第１および第２の音響容積が指向性極性パターンを生成するための音響遅延を生成する、第２の筐体と、
を備え、
前記集積回路が、前記ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサの周波数応答の一部を補正するように構成されたシェルビングフィルタを備える回路を含む、
マイクロホンアセンブリ。
【請求項１３】
前記集積回路が特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）である、請求項１２に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項１４】
前記シェルビングフィルタが、所定の帯域幅内の周波数値に対して平坦な周波数応答を生成するように構成されている、請求項１２に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項１５】
前記指向性極性パターンが１次指向性極性パターンである、請求項１２に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項１６】
前記第２の筐体が、前記第１の音響容積と前記第２の音響容積との間の音響通信を容易にする開孔を含み、前記開孔が前記ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサに隣接して配置されている、請求項１２に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項１７】
前記第１の筐体が、前記ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサに隣接して配置された第１の音入口を含み、前記第２の筐体が前記第１の音入口から所定の距離に配置された第２の音入口を含む、請求項１２に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項１８】
前記所定の距離が、前記ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサのダイアフラムを横切る圧力勾配を生成するように選択されている、請求項１７に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項１９】
前記音響抵抗が前記第２の音入口を覆っている、請求項１７に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項２０】
前記集積回路に電気的に結合され、前記トランスデューサアセンブリを外部デバイスに動作可能に結合するためのケーブルを受け入れるように構成された接続ポートをさらに備える、請求項１２に記載のマイクロホンアセンブリ。
【請求項２１】
第１の音響容積を画定する第１の筐体、および前記第１の筐体内に配置された微小電気機械システム（「ＭＥＭＳ」）マイクロホントランスデューサを含むトランスデューサアセンブリ、
前記第１の筐体に隣接して配置され、前記第１の音響容積と音響通信する第２の音響容積を画定する第２の筐体であって、音響抵抗を含む第２の筐体であり、前記第１および第２の音響容積が、前記音響抵抗と協働して、指向性極性パターンを生成するための音響遅延を生成する、第２の筐体、ならびに
前記トランスデューサアセンブリに電気的に結合され、ケーブルを受け入れるように構成された接続ポート、
を備えるマイクロホンアセンブリと、
前記トランスデューサアセンブリを外部デバイスに動作可能に結合するための前記接続ポートに電気的に結合されたケーブルと、
前記ケーブルに含まれ、前記接続ポートを介して前記トランスデューサアセンブリに電気的に結合された回路であって、前記ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサの周波数応答の一部を補正するように構成されたシェルビングフィルタを備える、回路と、
を備える、マイクロホンシステム。
【請求項２２】
前記シェルビングフィルタが、所定の帯域幅内の周波数値に対して平坦な周波数応答を生成するように構成されている、請求項２１に記載のマイクロホンシステム。
【請求項２３】
前記トランスデューサアセンブリが、前記ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサに電気的に結合され、前記第１の筐体内に配置された集積回路をさらに含み、前記回路が前記トランスデューサアセンブリの前記集積回路に電気的に接続されている、請求項２１に記載のマイクロホンシステム。
【請求項２４】
前記指向性極性パターンが１次指向性極性パターンである、請求項２１に記載のマイクロホンシステム。
【請求項２５】
前記第２の筐体が、前記第１の音響容積と前記第２の音響容積との間の音響通信を容易にする開孔を含み、前記開孔が前記ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサに隣接して配置されている、請求項２１に記載のマイクロホンシステム。
【請求項２６】
前記第１の筐体が、前記ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサに隣接して配置された第１の音入口を含み、前記第２の筐体が、前記第１の音入口から所定の距離に配置された第２の音入口を含む、請求項２２に記載のマイクロホンシステム。
【請求項２７】
前記所定の距離が、前記ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサのダイアフラムを横切る圧力勾配を生成するように選択されている、請求項２６に記載のマイクロホンシステム。
【請求項２８】
前記音響抵抗が前記第２の音入口を覆っている、請求項２６に記載のマイクロホンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
相互参照
本出願は、２０１８年１月２４日に提出された米国仮特許出願第６２／６２１，４０６号の優先権を主張し、その内容は、参照により本明細書に完全に組み込まれる。
【０００２】
本出願は、一般に、ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）マイクロホンに関する。詳細には、本出願は、マイクロホンの周波数応答を補正するための回路を有する指向性ＭＥＭＳマイクロホンに関する。
【背景技術】
【０００３】
例えば、ダイナミック、クリスタル、コンデンサ／キャパシタ（外部バイアスおよびエレクトレット）などの様々なタイプのマイクロホンおよび関連するトランスデューサがあり、これらは、様々な極性応答パターン（カーディオイド、スーパーカーディオイド、無指向性など）で設計することができる。各タイプのマイクロホンには、用途に応じてその長所および短所がある。
【０００４】
微小電気機械システム（「ＭＥＭＳ」）マイクロホン、またはコアトランスデューサとしてＭＥＭＳ素子を有するマイクロホンは、パッケージサイズが小さく、高性能特性（例えば、高い信号対雑音比（「ＳＮＲ」）、低消費電力、良好な感度など）のために、ますます人気が高まっている。しかしながら、マイクロホンパッケージの物理的制約のために、従来のＭＥＭＳマイクロホンの極性パターンは、本質的に無指向性であり、これは、例えば、レコーディングスタジオ、ライブパフォーマンスなどの広帯域用途にはあまり理想的ではない可能性がある。
【０００５】
より具体的には、ＭＥＭＳマイクロホンは、トランスデューサの位置での瞬間的な空気圧レベルに比例した出力電圧を生成することによって、「圧力マイクロホン」として効果的に動作する。例えば、ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサは、典型的には、到来する音波を受信するためのトランスデューサの前端に位置する音入口と、一定容積の空気を有し、トランスデューサの後端を覆うハウジングによって形成された後部音響チャンバとの間に配置された可動ダイアフラムを含む。到来する音波に起因する空気圧レベルの変化は、トランスデューサにも含まれている穴あきバックプレートに対するダイアフラムの動きを引き起こす。この動きにより、ダイアフラムとバックプレートとの間にキャパシタンスの変化が生じ、これにより、マイクロホンパッケージに含まれている集積回路（例えば、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」））によって検知される交流出力電圧が生じる。理解されるように、ハウジング（例えば、筐体缶）は、ＭＥＭＳトランスデューサの後端を覆っているため、ハウジングは、ＭＥＭＳトランスデューサの可動ダイアフラムへの後部音響アクセスを遮断する。その結果、ＭＥＭＳマイクロホンは、トランスデューサの前端の音入口を介してのみ音を受信し、したがって、無指向性の応答を生成する。
【０００６】
したがって、望ましくない周囲音から分離することができ、かつ広帯域オーディオおよびプロフェッショナル用途に適した指向性極性パターンを有するＭＥＭＳマイクロホンが必要とされている。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、とりわけ、（１）指向性極性パターンを生成するように構成された内部音響遅延ネットワークであって、ＭＥＭＳトランスデューサの既存の筐体缶の背後に第２の筐体缶を追加することによって形成される大きいキャビティコンプライアンス、および第２の筐体缶の後壁に結合された音響抵抗を含む、音響遅延ネットワークと、（２）広帯域オーディオ（例えば、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）での使用に適したマイクロホン周波数応答を生成するための補正回路と、を有するＭＥＭＳマイクロホンを提供することによって上記および他の問題を解決することが意図されている。
【０００８】
例えば、一実施形態は、第１の音響容積（acoustic volume）を画定する第１の筐体、および第１の筐体内に配置された微小電気機械システム（「ＭＥＭＳ」）マイクロホントランスデューサを含むトランスデューサアセンブリと、第１の筐体に隣接して配置され、第１の音響容積と音響通信する第２の音響容積を画定する第２の筐体であって、音響抵抗を含む第２の筐体であり、第１および第２の音響容積が、音響抵抗と協働して、ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサの指向性極性パターンを生成するための音響遅延を生成する、第２の筐体と、トランスデューサアセンブリに電気的に結合され、ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサの周波数応答の一部を補正するように構成されたシェルビングフィルタ（shelving filter）を含む回路と、を備えるマイクロホンアセンブリを含む。
【０００９】
別の例示的な実施形態は、微小電気機械システム（「ＭＥＭＳ」）マイクロホントランスデューサ、ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサに電気的に結合された集積回路、ならびに第１の音響容積を画定し、集積回路およびＭＥＭＳマイクロホントランスデューサが内部に配置された第１の筐体、を含むトランスデューサアセンブリと、第１の筐体に隣接して配置され、第１の音響容積と音響通信する第２の音響容積を画定する第２の筐体であって、第１および第２の音響容積が、ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサの指向性極性パターンを生成するための音響遅延を生成する、第２の筐体と、を備え、集積回路がＭＥＭＳマイクロホントランスデューサの周波数応答の一部を補正するように構成されたシェルビングフィルタを備える回路を含む、マイクロホンアセンブリを含む。
【００１０】
これらおよび他の実施形態、ならびに様々な置換および態様は、本発明の原理を用いることができる様々なやり方を示す例示的な実施形態を記載する以下の詳細な説明および添付図面から明らかになり、より完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の無指向性ＭＥＭＳマイクロホンの一般的なトポロジーを示す概略図である。
【図２】１つまたは複数の実施形態による例示的な指向性ＭＥＭＳマイクロホンの一般的なトポロジーを示す概略図である。
【図３】実施形態による、図２に示す指向性ＭＥＭＳマイクロホンの例示的な周波数応答プロット、および第１の補正回路に起因する第１の補正された応答である。
【図４】実施形態による、図２に示す指向性ＭＥＭＳマイクロホンの例示的な周波数応答プロット、および第２の補正回路に起因する第２の補正された応答である。
【図５】実施形態による、図４の第２の補正回路に含まれる例示的なシェルビングフィルタの周波数応答プロットである。
【図６】実施形態による、図５の例示的なシェルビングフィルタの回路図である。
【図７】１つまたは複数の実施形態による、図２に示す指向性ＭＥＭＳマイクロホンと、マイクロホンに結合された補正回路と、を備えるマイクロホンアセンブリハウジングの概略図である。
【図８】１つまたは複数の実施形態による、図２に示す指向性ＭＥＭＳマイクロホンと、マイクロホン内に統合された補正回路と、を備えるマイクロホンアセンブリハウジングの概略図である。
【図９】１つまたは複数の実施形態による、図２に示す指向性ＭＥＭＳマイクロホンと、マイクロホンアセンブリハウジングに結合されたケーブルに含まれる補正回路と、を備えるマイクロホンアセンブリハウジングの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の説明は、本発明の原理に従って、本発明の１つまたは複数の特定の実施形態を説明し、図示し、例示する。本明細書は、本発明を本明細書に記載される実施形態に限定するためではなく、当業者がこれらの原理を理解し、その理解をもって、これらの原理を適用して、本明細書に記載される実施形態だけでなく、これらの原理に従って思い付く可能性がある他の実施形態も実践することができるようなやり方で、本発明の原理を説明し、教示するために提供される。本発明の範囲は、文字通りにまたは均等論の下で、添付の特許請求の範囲内に含まれ得るすべてのそのような実施形態をカバーすることが意図されている。
【００１３】
説明および図面において、同様または実質的に同様の要素は、同じ参照番号でラベル付けされることがあることに留意されたい。しかしながら、これらの要素は、例えば、そのようなラベル付けがより明確な説明を容易にする場合などは、異なる番号でラベル付けされる場合がある。さらに、本明細書に記載される図面は、必ずしも縮尺通りには描かれておらず、場合によっては、ある特定の特徴をより明確に表すために比率が誇張されている場合がある。このようなラベル付けおよび描画の実践は、必ずしも根本的な実質的な目的を暗示するものではない。上述したように、本明細書は、全体として捉えられ、本明細書に教示されるような本発明の原理に従って解釈され、当業者に理解されることが意図されている。
【００１４】
図１は、典型的なまたは従来のアナログＭＥＭＳマイクロホン１００の一般的なトポロジーを例示し、このトポロジーは、本明細書に記載され、図２に示される技法に従って設計された指向性ＭＥＭＳマイクロホン２００の一般的なトポロジーと比較するために示されている。ＭＥＭＳマイクロホン１００は、集積回路１０４に電気的に結合されたＭＥＭＳセンサすなわちトランスデューサ１０２からなる従来のトランスデューサアセンブリ１０１を含み、これらは両方とも、基板１０６（例えば、シリコンウエハ）上に形成され、ハウジング１０８（例えば、筐体缶）内に封入されている。集積回路１０４は、典型的には、ＭＥＭＳトランスデューサ１０２をプリント回路板（「ＰＣＢ」）および他の外部デバイスに動作可能に結合するように構成された特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）である。
【００１５】
ＭＥＭＳトランスデューサ１０２は、本質的に、可動膜すなわちダイアフラム１１０および固定バックプレート１１２からなるシリコンキャパシタとして機能する。より具体的には、ダイアフラム１１０は、トランスデューサ１０２内に形成された前方チャンバすなわちキャビティ１１４の背後にあり、バックプレート１１２は、ダイアフラム１１０の背後に、筐体缶１０８によってトランスデューサ１０２の後部の周りに形成された後方チャンバ１１８に隣接して配置されている。可動ダイアフラム１１０は、キャビティ１１４に入る音波によって引き起こされる空気圧の変化に応答して屈曲する薄い固体構造である。音波は、トランスデューサ１０２の前端の基板１０６を貫いて形成された音入口１１６を通ってキャビティ１１４に入る。バックプレート１１２は、空気が打ち抜き穴を通って後方チャンバ１１８に向かって移動するときに静止したままの穴あき構造である。動作中、到来する音響圧力波または音に応答した、バックプレート１１２に対するダイアフラム１１０の動きにより、ダイアフラム１１０とバックプレート１１２との間のキャパシタンスの量の変化が生じる。これにより、取り付けられた集積回路１０４によって検知される交流出力電圧が生じる。
【００１６】
図１に示すように、ハウジング１０８は、ダイアフラム１１０への後部音響アクセスを遮断し、これにより、ＭＥＭＳマイクロホン１００が本質的に無指向性になる。より具体的には、音波は、トランスデューサ１０２の前方の音入口１１６のみを通ってトランスデューサ１０２に入ることができるため、ダイアフラム１１０は、前方キャビティ１１４内の音圧のみに反応することができ、したがって、トランスデューサ１０２全体が任意の方向（例えば、前側、後側、左側、右側）に配置された音源に対して等しく感度を有するようになる。無指向性マイクロホンは、ある特定の用途、例えば、ターゲット音が複数の方向から来ている場合に有利である可能性があるが、指向性の、またはより具体的には単一方向のマイクロホンは、他の用途において、例えば、多くの望ましくない群集または背景雑音に関連付けられたライブパフォーマンスを録音する場合などに好ましいことがある。
【００１７】
図２は、実施形態による指向性ＭＥＭＳマイクロホン２００の一般的なトポロジーを示す。指向性ＭＥＭＳマイクロホン２００は、図１に示す従来のトランスデューサアセンブリ１０１と同様のトランスデューサアセンブリ２０１を含む。特に、トランスデューサアセンブリ２０１は、トランスデューサ１０２と同様のＭＥＭＳマイクロホントランスデューサ２０２、集積回路１０４と同様の集積回路２０４、およびシリコン基板１０６と同様の基板２０６を含む。さらに、ＭＥＭＳトランスデューサ２０２は、穴あきバックプレート２１２の下に配置された可動ダイアフラム２１０と、ダイアフラム２１０とトランスデューサ２０２の前端の基板２０６を貫いて形成された第１の音入口２１６との間に形成された前方キャビティ２１４と、を含む。
【００１８】
トランスデューサアセンブリ２０１は、ＭＥＭＳトランスデューサを収容するための標準的な筐体缶であってもよく、ハウジング１０８に少なくとも幾分類似している第１の筐体２０８も含む。例えば、ＭＥＭＳトランスデューサ２０２および集積回路２０４は、両方とも、図１のように、第１の筐体２０８内に配置され、第１の筐体２０８は、図１に示す後方チャンバ１１８と同様の第１の音響容積２１８をＭＥＭＳトランスデューサ２０２の背後に画定または形成する。しかしながら、後方チャンバ１１８とは異なり、第１の筐体２０８は、図２に示すように、第１の音入口２１６に対向して、ＭＥＭＳトランスデューサ２０２の後端または後側に隣接して配置された開孔２２０を含む。開孔２２０は、第１の筐体２０８の頂面を貫いて穴を打ち抜くか、または穴を開けることによって、あるいは任意の他の適切な手段によって形成することができる。
【００１９】
実施形態では、開孔２２０は、トランスデューサ２０２の後側を少なくとも部分的に開放し、ダイアフラム２１０への後部音響アクセスを可能にするように構成されている。これにより、ＭＥＭＳトランスデューサ２０２のダイアフラム２１０が２つの対向する側（例えば、前側および後側）で部分的に開放され、これにより、ダイアフラム２１０を横切る音響圧力差が生じる。例えば、０度軸に沿ってトランスデューサアセンブリ２０１に入射する（例えば、ｘ方向に進む）音は、最初に前方音入口２１６を通って、次いで２つの開口部２１６と２２０との間の距離によって遅延された後、開孔２２０を通って入る。理解されるように、開孔２２０に入る音波は、第１の入口２１６に入る音波の（音源からの距離に応じて）減衰された、位相シフトされたバージョンである。結果として生じる圧力勾配は、ダイアフラム２１０を移動させる正味の力（例えば、前方の力から後方の力を差し引いたもの）をダイアフラム２１０に及ぼす。したがって、ＭＥＭＳマイクロホン２００は、「圧力勾配マイクロホン」として効果的に動作する。
【００２０】
ダイアフラム２１０の前側と後側との間の圧力差により、ＭＥＭＳマイクロホン２００に指向性応答が生成される。例えば、一部の実施形態では、ＭＥＭＳマイクロホン２００は、トランスデューサ２０２の前方または後方から到来する音に対しては等しく感度を有してもよいが、側面（例えば、双方向）から到来する音に対しては感度がなくてもよい。好ましい実施形態では、ＭＥＭＳマイクロホン２００は、一方向性であるように、または一方向のみ（例えば、前面）からの音に主として感度があるように構成されている。そのような場合、ＭＥＭＳマイクロホン２００は、圧力と圧力勾配効果の適切な組合せを取得することによって、任意の１次指向性極性パターン（例えば、カーディオイド、ハイパーカーディオイド、スーパーカーディオイド、またはサブカーディオイド）を有するように構成することができる。これは、例えば、ＭＥＭＳマイクロホン２００内の空気の内部容積を（例えば、第２の筐体２２２の追加によって）調整すること、および／またはその音響抵抗値を（例えば、音響抵抗２２８の追加によって）構成することによって達成することができる。
【００２１】
より具体的には、ＭＥＭＳマイクロホン２００内の容積を調整するための１つの特性は、ダイアフラム２１０に加わる正味の力に線形に比例する、前方音入口と後方音入口との間の距離である。理解されるように、圧力勾配を確立するために、音入口間の距離は、ＭＥＭＳトランスデューサ２０２の音響自己雑音を含むあらゆるシステム雑音を上回って検出することができる正味の力を確立するのに少なくとも十分な大きさでなければならない。場合によっては、第１の音入口２１６と開孔２２０との間の距離は、トランスデューサアセンブリ２０１の製造者によって予め決められており、この所定の距離（例えば、約２ミリメートル（ｍｍ））は、マイクロホンシステム全体の電気的／機械的構成要素のノイズフロアを上回って検出可能であるほどには十分に大きくはない。
【００２２】
実施形態では、改善された指向性マイクロホン応答は、対象となる帯域幅にわたって圧力勾配が最大化されるか、または実質的に増加するまで、前方音入口と後方音入口との間の距離を増加させることによって達成することができる。この結果を達成するのを助けるために、トランスデューサアセンブリ２０１は、第１の筐体２０８の外部に隣接して配置され、またはそれに取り付けられ、第１の筐体２０８およびその内部に形成された第１の音響容積２１８の背後に第２の音響容積２２４を画定する、第２の筐体２２２をさらに含む。第２の筐体２２２は、図２に示すように、第１の筐体２０８と同様の筐体缶またはハウジングであってもよく、第１の筐体２０８の上に積み重ねられてもよい。実施形態によると、第１の筐体２０８の後端の開孔２２０は、第１の音響容積２１８と第２の音響容積２２４との間の音響通信を容易にし、それによってトランスデューサアセンブリ２０１の総音響容積を増加させる。さらに、図２に示すように、第２の筐体２２２の後端または壁は、第２の筐体２２２を通してダイアフラム２１０への後部アクセスを可能にするために、開孔２２０に対向して配置された第２の音入口２２６を含む。実施形態によると、第２の音入口２２６は、マイクロホン２００の後方音入口として動作する。例えば、ダイアフラム２１０への正味の力は、第１のまたは前方の音入口２１６と第２の音入口２２６との間の距離の関数であってもよい。図２に示すように、第２の入口２２６は、開孔２２０および／または第１の音入口２１６と実質的に整列して、ダイアフラム２１０への後部アクセスをさらに容易にすることができる。
【００２３】
実施形態では、第２の入口２２６は、第１の入口２１６から所定の距離Ｄに配置することができ、この所定の距離（「前方後方間距離」とも呼ばれる）は、ダイアフラム２１０を横切る圧力勾配を生成するように選択することができる。図２に示すように、マイクロホン２００の前方後方間距離は、第１の筐体２０８の高さに第２の筐体２２２の高さを加えたものに実質的に等しい。一部の実施形態では、第１の筐体２０８の高さは固定されたままであるが、第２の筐体２２２の高さは、マイクロホン２００の前方から後方までの距離Ｄがダイアフラム２１０を横切る圧力勾配を最大化または実質的に増加させるのに十分であるように選択される。例えば、実施形態では、マイクロホン２００の前方後方間距離Ｄは、第２の筐体２２２が５ｍｍの高さを有するように構成することによって、約７ミリメートル（ｍｍ）に増加する。他の実施形態では、第１の筐体２０８の高さも調整して、マイクロホン２００の前方から後方までの全体的な距離の増加を達成することができる。
【００２４】
マイクロホン２００の前方後方間距離Ｄを増加させることにより、外部音響遅延ｄ１（「音遅延」とも呼ばれる）、すなわち音圧波がマイクロホン２００の前端（例えば、第１の音入口２１６）からマイクロホン２００の後端（例えば、第２の音入口２２６）まで進むのに要する時間を増加させることができる。理解されるように、マイクロホン２００の後端に入射する音波は、平面音波を仮定し、マイクロホン２００と音源との間の距離がマイクロホン２００の前方から後方への無視できるほどの圧力降下を生成するのに十分な大きさであると仮定すると、前端に入射する音波と位相が異なるだけである。
【００２５】
実施形態では、第２の筐体２２２は、マイクロホン２００のための１次指向性極性パターン（例えば、カーディオイド、ハイパーカーディオイド、スーパーカーディオイド、またはサブカーディオイドなど）を確立することが可能な内部音響遅延ｄ２（本明細書では「ネットワーク遅延」とも呼ばれる）を導入するのを助けるようにさらに構成されている。この結果を達成するために、第２の筐体２２２は、マイクロホン２００の後端の第２の音入口２２６への音の伝播を修正し、マイクロホン２００の前端の第１の音入口２１６に向かう指向性を優先した１次極性パターンを生成するように構成された音響遅延ネットワーク（「位相遅延ネットワーク」とも呼ばれる）のすべてまたは一部を含むことができる。例えば、実施形態では、音響遅延ネットワークは、ＭＥＭＳマイクロホン２００の全体的なキャビティコンプライアンスＣtotal、すなわち第１の筐体２０８の内側の第１の音響容積２１８と第２の筐体２２２の内側の第２の音響容積２２４の和と、第２の入口２２６に隣接して配置された所定の音響抵抗値Ｒを有する音響抵抗２２８と、によって形成される。音響抵抗２２８は、第２の入口２２６を覆うように第２の筐体２２２に取り付けられ、第２の音入口２２６に音響流抵抗Ｒを生成するように構成された、布、スクリーン、または他の適切な材料であってもよい。動作中、第１の音入口２１６を介してダイアフラム２１０に衝突する音波は、マイクロホン２００の後端の第２の音入口２２６にも伝播し、この第２の音入口２２６を通って、ダイアフラム２１０の後部に達する前に、音響抵抗２２８を含む音響遅延ネットワークを通過する。
【００２６】
実施形態では、第２の筐体２２２によって形成される第２の音響容積２２４と、そこに含まれる音響抵抗２２８と、を含む第２の筐体２２２の機械的特性は、音響ネットワーク遅延ｄ２の値を大部分決定することができる。例えば、一実施形態では、音響ネットワーク遅延ｄ２は、音響抵抗ＲとキャビティコンプライアンスＣtotalの積に実質的に等しいと近似される。さらに、場合によっては、第２の音響容積２２４が第１の音響容積２１８よりも著しく大きいため、全体的なキャビティコンプライアンスＣtotalは、主に、第２の筐体２２２によって形成される第２の音響容積２２４の関数である。理解されるように、指向性マイクロホン応答は、外部音響遅延ｄ１に対抗するように、かつ圧力勾配がヌル（またはゼロ）に近づく方向から接近する音波を相殺するための位相シフトを生成するように音響ネットワーク遅延ｄ２を構成することによって達成することができる。したがって、実施形態では、ＭＥＭＳマイクロホン２００の音響抵抗ＲおよびキャビティコンプライアンスＣtotalの値は、音響ネットワーク遅延ｄ２から生じる時間遅延が外部音響遅延ｄ１から生じる時間遅延に実質的に等しくなるように適切に選択することができ、ここで外部遅延ｄ１は、マイクロホン２００の前方後方間距離Ｄを音速（「ｃ」）で割ったものにほぼ等しい。
【００２７】
したがって、本明細書に記載される技法は、図２に示すように、ＭＥＭＳトランスデューサアセンブリ２０１の外部にあるか、またはその一部ではない音響遅延ネットワークを有する指向性ＭＥＭＳマイクロホン２００を提供する。この構成により、下にあるトランスデューサアセンブリ２０１を変更することなく、第２の筐体２２２を特定の用途または極性パターンに合わせて調整することができるため、ＭＥＭＳマイクロホン２００の設計の柔軟性が向上する。音響遅延ネットワークの例示的な実施態様が本明細書に記載されたが、本明細書に記載される技法に従って他の実施態様も企図されることを理解されたい。
【００２８】
実施形態では、指向性ＭＥＭＳマイクロホン２００の圧力勾配応答は、オクターブ当たり６デシベル（ｄＢ）の割合で上昇するが、音響遅延ネットワークによって生成されるローパスフィルタ効果のために、より高い周波数では平坦になる。言い換えれば、マイクロホン２００は、ハイエンド応答を有するが、低音または中間セクション応答を有さない。一例として、トランスデューサアセンブリ２０１に第２の筐体２２２を追加すると生成される音響遅延ネットワークは、上で論じたように前方後方間距離を７ｍｍと仮定すると、１０ｋＨｚ付近で平坦になり始め、７．８キロヘルツ（ｋＨｚ）のコーナー周波数またはニー（例えば、−３ｄＢダウンポイント）を有する周波数応答を有する１次ローパスフィルタのように振る舞うことができる（例えば、図３に示す応答プロット３０２を参照）。この周波数応答は、マイクロホントランスデューサが、実質的に全オーディオ帯域幅（例えば、２０ヘルツ（Ｈｚ）≦ｆ≦２０キロヘルツ（ｋＨｚ））を再現することが期待されるある特定の用途、例えば、ライブまたはステージパフォーマンスおよび他の広帯域オーディオ用途などには許容されない場合がある。したがって、本明細書に記載される技法は、対象となる帯域幅の少なくとも実質的な部分にわたって指向性ＭＥＭＳマイクロホン２００のための平坦な周波数応答を生成するように構成された補正回路をさらに提供する（例えば、図３の補正応答プロット３０４および図４の補正応答プロット４０４を参照）。補正回路は、（例えば、図６に示すように）オペアンプ技術で構築することができ、以下でより詳細に論じるように、（例えば、図７に示すように）ＭＥＭＳマイクロホン２００に取り付けられても、（例えば、図８に示すように）ＭＥＭＳマイクロホン２００に統合されても、または（例えば、図９に示すように）マイクロホンアセンブリハウジングに結合されたケーブルに含まれてもよい。
【００２９】
ここで図３を参照すると、実施形態による、ＭＥＭＳマイクロホン２００の例示的な周波数対音圧グラフ３００が示されている。グラフ３００は、いかなる補正または等化効果もない、指向性ＭＥＭＳマイクロホン２００の元の周波数応答を表す第１の応答プロット３０２（本明細書では「未補正の応答プロット」とも呼ばれる）を含む。図示するように、未補正の応答プロット３０２は、第１の所定の周波数（例えば、１０ｋＨｚ付近）よりも上で平坦になり始め、第２の所定の周波数（例えば、７．８キロヘルツ（ｋＨｚ））でコーナー周波数またはニー（例えば、−３ｄＢダウンポイント）を有する。グラフ３００は、第１の補正回路によって調整または等化された後の指向性ＭＥＭＳマイクロホン２００の補正された周波数応答を表す第２の応答プロット３０４（本明細書では「補正された応答プロット」とも呼ばれる）をさらに含む。実施形態では、第１の例示的な補正回路（図示せず）は、ＭＥＭＳマイクロホン２００の対象となる全帯域幅（例えば、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）をカバーするのに十分に低いコーナー周波数を有する受動ローパスフィルタを含むことができる。ローパスフィルタは、対象となる全帯域幅にわたって適用されるため、図３のプロット３０４によって示すように、補正されたマイクロホン応答は、より高い周波数で減衰することになる。これは、少なくとも、ＭＥＭＳマイクロホン２００の周波数応答が、音響遅延ネットワークの追加に起因して、ある特定のより高い周波数（例えば、１０ｋＨｚ）よりも上で既に少なくとも部分的に減衰しているため、あまり望ましくない場合がある。
【００３０】
図４は、実施形態による、ＭＥＭＳマイクロホン２００の別の例示的な周波数対音圧グラフ４００を示す。グラフ４００は、いかなる補正または等化効果もない、指向性ＭＥＭＳマイクロホン２００の元の周波数応答を表す第１の応答プロット４０２（本明細書では「未補正の応答プロット」とも呼ばれる）を含む。図３に示すプロット３０２と同様に、未補正の応答プロット４０２は、第１の所定の周波数（例えば、１０ｋＨｚ付近）よりも上で平坦になり始め、第２の所定の周波数（例えば、７．８キロヘルツ（ｋＨｚ））でコーナー周波数またはニー（例えば、−３ｄＢダウンポイント）を有する。グラフ４００は、第２の補正回路によって調整または等化された後の指向性ＭＥＭＳマイクロホン２００の補正された周波数応答を表す第２の応答プロット４０４（本明細書では「補正された応答プロット」とも呼ばれる）をさらに含む。実施形態によると、第２の補正回路は、ＭＥＭＳマイクロホン２００の周波数応答の選択された部分を補正するように構成された能動シェルビングフィルタを含む。例えば、能動シェルビングフィルタは、マイクロホン応答４０２の平坦でない部分（例えば、７．８ｋＨｚのコーナー周波数ニーまでオクターブ当たり６ｄＢの上昇）を等化し、応答４０２の平坦な部分（例えば、１０ｋＨｚよりも上）が影響を受けないままにしておくように構成することができる。
【００３１】
図５は、実施形態による、ＭＥＭＳマイクロホン２００の周波数応答の一部を補正するための例示的な能動シェルビングフィルタの応答プロット５００である。図示するように、応答プロット５００（本明細書では「シェルビングフィルタプロット」とも呼ばれる）は、所定の高周波値（例えば、１０ｋＨｚ）に達するまで減少し、その後、フィルタの周波数応答は、平坦になる。実施形態では、シェルビングフィルタプロット５００のこの形状は、シェルビングフィルタに関連付けられた少なくとも３つの対象となるコーナー周波数に起因する。第１のコーナー周波数は、プロット５００の左側に隣接しており、低周波数応答または「拡張」を制御するためのハイパスフィルタとして機能する。第２のコーナー周波数は、−６ｄＢ／オクターブの補正曲線が始まる前に発生し、第３のコーナー周波数は、−６ｄＢ／オクターブの補正曲線が終了すると同時に、または高周波出力が影響を受けずに通過することができるように補正が作動を停止するところで発生する。実施形態によると、図４に示す補正された周波数プロット４０４は、図５のシェルビングフィルタプロット５００と図４の未補正の応答プロット４０２とを組み合わせた結果である。図４に示すように、補正された応答プロット４０４は、周波数応答の大部分（例えば、シェルビングフィルタの第２のコーナー周波数と第３のコーナー周波数との間）に対して平坦であり、減衰は、１０ｋＨｚ（例えば、第３のコーナー周波数）の後でのみ発生する。
【００３２】
図６は、実施形態による、ＭＥＭＳマイクロホン２００の周波数応答の一部を補正または平坦化するためのシェルビングフィルタのアナログバージョンを実施するための例示的な回路６００を示す。図示するように、回路６００は、能動シェルビングフィルタのアナログバージョンを達成するために、演算増幅器（「オペアンプ」）技術を使用して構築されてもよい。描かれた回路は、シェルビングフィルタを実施するための一例であり、本明細書に記載される技法に従って他の実施態様が企図されることを理解されたい。
【００３３】
一部の実施形態では、シェルビングフィルタは、デジタル信号プロセッサ、１つまたは複数のアナログ構成要素、および／またはそれらの組合せを使用して実施されてもよい。例えば、一般に、シェルビングフィルタは、式１などの数学的伝達関数によって表すことができ、ここで、分母は、低周波の極の位置を表し、分子は、高周波のゼロおよびシェルビングの位置を表す。
【００３４】
【数１】
2021512537.tif 000003
【００３５】
式１を図６の回路６００に適用すると、高周波のゼロ（シェルフ）は、式２を使用して得ることができ、低周波の極は、式３を使用して得ることができる。
【００３６】
【数２】
2021512537.tif 000004
【００３７】
【数３】
2021512537.tif 000005
【００３８】
回路６００のキャパシタＣ１のキャパシタンス値が十分に大きく、そのインピーダンスがシェルビング関数に影響を及ぼさないと仮定すると、シェルビング部分の回路伝達関数は、式４によって表すことができる。
【００３９】
【数４】
2021512537.tif 000006
【００４０】
場合によっては、式４を使用して、例えば、デジタル信号プロセッサにシェルビングフィルタのデジタルバージョンを実施することができる。他の場合では、式４を使用して、図６に示す回路６００を実施することができる。本明細書で提供されるシェルビングフィルタ方程式は、例示であり、本明細書に記載される技法に従って他の実施態様が企図されることを理解されたい。
【００４１】
ここで図７を参照すると、実施形態による、図２の指向性ＭＥＭＳマイクロホン２００の平坦な周波数応答を生成するための補正回路７０２を備える例示的なアセンブリハウジング７００（本明細書では「マイクロホンアセンブリ」とも呼ばれる）が示されている。図示するように、ハウジング７００は、ＭＥＭＳマイクロホン２００と、これに動作可能に結合された補正回路７０２と、を含む。図７に示すように、補正回路７０２は、マイクロホン７００のトランスデューサアセンブリ２０１内に含まれる集積回路２０４に電気的に接続することができる。この電気的接続は、基板２０６の外面に設けられたはんだパッド７０４を介して行うことができ、集積回路２０４も、基板２０６を介してはんだパッド７０４に電気的に結合されている。
【００４２】
図７に示すように、補正回路７０２は、ＭＥＭＳマイクロホン２００の外側であるが、全体的なアセンブリハウジング７００内で結合することができる。実施形態によると、補正回路７０２は、トランスデューサアセンブリ２０１の外部および第２の筐体２２２の外部のうちの１つまたは複数に機械的に取り付けることができる。図示する実施形態では、補正回路７０２は、第１の筐体２０８および第２の筐体２２２の両方に隣接して、マイクロホン２００の一方の側に沿って結合されている。他の実施形態では、補正回路７０２は、補正回路７０２が集積回路２０４に電気的に結合されたままである限り、アセンブリハウジング７００内の他の場所に配置することができる。この構成（例えば、補正回路７０２をＭＥＭＳマイクロホン２００の完全に外側に配置し、外部接続を介してこの２つを結合すること）により、補正回路７０２を、例えば、従来のＭＥＭＳマイクロホンユニット（例えば、図１のＭＥＭＳマイクロホン１００）または他のＭＥＭＳマイクロホン設計を含む既存のＭＥＭＳマイクロホンに追加することができる。この構成により、ＭＥＭＳマイクロホン２００を補正回路７０２とは独立して変更することもでき、その逆も可能であり、したがって、全体的なマイクロホン設計の複雑さを低減させることができる。
【００４３】
実施形態では、補正回路７０２は、所望の周波数応答を生成するように構成された１つまたは複数のアナログデバイス（例えば、図６に示す補正回路６００など）に結合されたプリント回路板（ＰＣＢ）を含む。補正回路７０２は、所望の応答を得るために、アセンブリハウジング７００の外側に他のインターフェースまたは回路が必要とされないように構成することができる。例えば、必要なすべての等化回路は、アセンブリハウジング７００の内側の補正回路７０２に含まれていてもよい。好ましい実施形態では、補正回路７０２は、ＭＥＭＳマイクロホン２００の周波数応答の選択された部分を補正するように構成された能動シェルビングフィルタを含む。一部の実施形態では、能動シェルビングフィルタは、例えば、図６の回路６００などのオペアンプ技術を使用して構築される。
【００４４】
図７に示すように、ハウジング７００は、マイクロホンアセンブリハウジング７００を外部デバイス（例えば、受信器など）に動作可能に接続するためのケーブルを受け入れるように構成された接続ポート７０６をさらに含む。一部の実施形態では、接続ポート７０６は、ケーブルに接続された標準的なオーディオプラグを受け入れるように構成された標準的なオーディオ入力ポートである。図示するように、接続ポート７０６は、マイクロホン２００によって捕捉されたオーディオ信号がポート７０６を介してマイクロホンアセンブリハウジング７００を出る前に補正回路７０２によって修正されるように、補正回路７０２に接続されてもよい。
【００４５】
図８は、実施形態による、図２の指向性ＭＥＭＳマイクロホン２００と、マイクロホン２００の周波数応答を補正するように構成された補正回路と、を備える別の例示的なアセンブリハウジング８００（本明細書では「マイクロホンアセンブリ」とも呼ばれる）を表す。図８の補正回路は、上述し、図７に示した補正回路７０２と機能的に同様であってもよいが、その構造的な構成の点では物理的に異なっていてもよい。例えば、図示する実施形態では、補正回路は、トランスデューサ回路２０１の外側に外部回路または別個のＰＣＢが必要とされないように、集積回路２０４（例えば、ＡＳＩＣ）内に含まれている。好ましい実施形態では、集積回路２０４の補正回路は、本明細書に、および図７に関して記載されたように、ＭＥＭＳマイクロホン２００の周波数応答の選択された部分を補正するように構成された能動シェルビングフィルタを含む。理解されるように、この構成は、マイクロホンアセンブリハウジング８００の全体的なサイズ、ならびにマイクロホン設計の全体的な複雑さを著しく低減させる。
【００４６】
図８に示すように、アセンブリハウジング８００は、はんだパッド８０４を介して集積回路２０４に電気的に結合された接続ポート８０６をさらに含む。図７に示す接続ポート７０６と同様に、接続ポート８０６は、マイクロホン２００を外部デバイス（例えば、受信器など）に動作可能に結合するためのケーブルを受け入れるように構成することができる。例えば、ポート８０６は、ケーブルの一端に取り付けられた標準的なオーディオプラグを受け入れるように構成された標準的なオーディオ入力ポートであってもよい。また、接続ポート７０６と同様に、接続ポート８０６を介してマイクロホンアセンブリハウジング８００を出るオーディオ信号は、ハウジング８００内の補正回路によって既に修正されている。
【００４７】
図９は、実施形態による、図２の指向性ＭＥＭＳマイクロホン２００を収容するアセンブリハウジング９０２（本明細書では「マイクロホンアセンブリ」とも呼ばれる）と、マイクロホン２００の周波数応答を補正するように構成された補正回路９０４と、ケーブル９０６と、を備える例示的なマイクロホンシステム９００を表す。補正回路９０４は、上述し、図７に示した補正回路７０２と同様であってもよい。例えば、好ましい実施形態では、補正回路９０４は、本明細書に、および図７に関して記載されたように、ＭＥＭＳマイクロホン２００の周波数応答の選択された部分を補正するように構成された能動シェルビングフィルタを含む。しかしながら、補正回路７０２とは異なり、補正回路９０４は、マイクロホンアセンブリハウジング９００の外側に位置し、ケーブル９０６を介してマイクロホンアセンブリハウジング９０２に動作可能に結合されている。
【００４８】
図９に示すように、ケーブル９０６は、アセンブリハウジング９０２に含まれる接続ポート９０８に結合されている。実施形態では、接続ポート９０８は、図７および図８にそれぞれ示され、本明細書に記載されているように、接続ポート７０６および８０６と同様であってもよい。例えば、接続ポート９０８は、ケーブル９０６の第１の端部に接続された標準的なオーディオプラグを受け入れるように構成された標準的なオーディオ入力ポートであってもよい。適切な接続ポートの例には、ＸＬＲコネクタ（例えば、ＸＬＲ３、ＸＬＲ４、ＸＬＲ５など）、ミニＸＬＲコネクタ（例えば、ＴＡ４Ｆ、ＭＴＱＧ、または他のミニ４ピンコネクタなど）、１／８インチまたは３．５ｍｍコネクタ（例えば、ＴＲＳコネクタなど）、および低電圧コネクタまたは同軸コネクタ（例えば、ＬＥＭＯによって製造された単極または多極コネクタなど）が含まれるが、これらに限定されない。図９に示すように、接続ポート９０８は、マイクロホン２００の基板２０６の外面に設けられたはんだパッド９１０を介してマイクロホン２００の集積回路２０４に電気的に接続することができる。基板２０６を介して、はんだパッド９１０と集積回路２０４との間に電気的接続を形成することができる。
【００４９】
実施形態では、補正回路９０４は、ケーブル９０６に含まれるか、さもなければケーブル９０６に結合されたプリント回路板（図示せず）に含まれてもよい。プリント回路板は、剛性または可撓性の基板であってもよい。一例として、図９に示すように、補正回路９０４の入力は、アセンブリハウジング９００と補正回路９０４との間に配置されたケーブル９０６の第１のセクション９０６ａに結合されてもよく、補正回路９０４の出力は、補正回路９０４の反対側に配置されたケーブル９０６の第２のセクション９０６ｂに結合されてもよい。そのような場合、ケーブル９０６の第１の端部は、図示するように、接続ポート９０８に結合することができ、ケーブル９０６の第２の端部（図示せず）は、外部デバイス（図示せず）に結合することができる。したがって、マイクロホン２００によって捕捉されたオーディオ信号は、接続ポート９０８を介して、アセンブリハウジング９０２を出た後であるが、ケーブル９０６の第２の端部に結合された外部デバイス（例えば、受信器）に進む前に、ケーブル９０６に含まれる補正回路９０４によって、修正され得る。
【００５０】
実施形態では、ケーブル９０６は、アセンブリハウジング９０２と外部デバイスとの間でオーディオ信号および／または制御信号を伝送することができる標準のオーディオケーブルである。一部の実施形態では、ケーブル９０６は、補正回路９０４を介して、またはそれを通して互いに電気的に接続された２つのセクション９０６ａおよび９０６ｂに物理的に分離される。他の実施形態では、ケーブル９０６は、連続ケーブルであり、補正回路９０４は、並列接続を使用してケーブル９０６に電気的に結合される。例示的な一実施形態では、補正回路９０４は、ケーブル９０６に結合されたハウジング（例えば、プラスチックケース）に封入されている。ケーブル９０６上およびアセンブリハウジング９０２の外側に補正回路を配置することによって、マイクロホンアセンブリ９０２の全体的なサイズおよび複雑さを最小化または低減させることができ、補正回路９０４は、必要に応じて、微調整、保守、および／または交換のためにより容易にアクセスすることができるようになる。補正回路９０４をケーブル９０６に配置することにより、例えば、マイクロホンアセンブリが（例えば、図７および図８に示すように）それ自体の補正回路を既に含む場合、またはＭＥＭＳマイクロホンが追加の補正を必要としない場合、補正回路９０４を完全に除去するという選択肢も生じる。
【００５１】
したがって、本明細書に記載される技法は、トランスデューサアセンブリのネイティブの筐体缶の背後にある第２の筐体缶またはハウジングと、両方の筐体の後壁内の開孔と、を含む指向性ＭＥＭＳマイクロホンを提供し、ネイティブの筐体缶によって画定された第１の音響容積と第２の筐体缶によって画定された第２の音響容積とを音響的に接続する。第１および第２の音響容積は、第２の筐体を貫いて形成された後部音響入口の上に配置された音響抵抗と協働して、ＭＥＭＳマイクロホンの指向性極性パターンを生成するための音響遅延を生成するように構成されている。
【００５２】
本明細書に記載される技法は、広帯域オーディオ用途に適した周波数応答を有する指向性ＭＥＭＳマイクロホンを生成することも提供する。マイクロホンの周波数応答は、マイクロホン応答の関連部分を補正するためのシェルビングフィルタを含む補正回路を使用して修正することができる。例えば、シェルビングフィルタは、高周波部分が影響を受けずに通過するように、周波数応答の非平坦部分のみを修正するように構成することができる。実施形態では、補正回路は、ＭＥＭＳマイクロホントランスデューサの集積回路内に埋め込まれるか、トランスデューサアセンブリの外部に取り付けられるか、またはマイクロホンアセンブリハウジングに結合されたケーブルに含まれてもよい。
【００５３】
本開示は、その真の、意図された、および公正な範囲ならびに精神を制限するのではなく、本技術に従って様々な実施形態をどのように作成および使用するかを説明することが意図されている。前述の説明は、網羅的であること、または開示された正確な形態に限定されることは意図されていない。上記の教示に照らして、変更形態または変形形態が可能である。実施形態は、記載された技術の原理およびその実際の用途の最良の説明を提供し、当業者が様々な実施形態において、および企図される特定の用途に適するような様々な変更形態を用いて本技術を利用できるように選択および記載された。そのような変更形態および変形形態はすべて、本特許出願およびそのすべての均等物の係属中に修正される可能性があるため、それらが公正に、法的に、および公平に権利を与えられる幅に従って解釈される場合に、添付の特許請求の範囲によって決定されるような実施形態の範囲内にある。
【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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【国際調査報告】
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