(57)【要約】【課題】マイクロフォンをユニットの内部に存在するマイクロフォンが検知する音を、筐体の音孔からの音のみになるような構造を安価な方法で実現する。【解決手段】プリント配線板１１５に実装されたマイクロフォン１１６を内部に含み、上部筐体１１９の音孔１１８との間をパイプ状の構造体１２４で連結することによって、上部筐体１１９と下部筐体１２０との接合部の間隙１２３や接続線１２１と貫通孔１２２との間隙からマイクロフォンユニットの内部に漏れる音が遮蔽されマイクロフォン１１６には音孔１１８からの音のみが検出され、非常に低い周波数の音でも正確に測定ができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線板と、このプリント配線板に実装されるマイクロフォンと、前記プリント配線板が納められるとともに音を取り入れるための音孔を持つ筐体と、前記プリント配線板に実装されたマイクロフォンを内部に含み前記プリント配線板と前記筐体の音孔との間をパイプ状の構造体で連結したことを特徴とするマイクロフォンユニット。
【請求項２】
パイプ状の構造体の一方の端面は柔軟な材料が接合され、連結は前記柔軟な材料が圧縮されることにより実質的になされることを特徴とする請求項１に記載のマイクロフォンユニット。
【請求項３】
プリント配線板と、このプリント配線板に実装されるマイクロフォンと、前記プリント配線板が納められるとともに音を取り入れるための音孔を持つ筐体と、前記プリント配線板に実装されたマイクロフォンを内部に含み前記プリント配線板と前記筐体の音孔との間を第１のパイプ状の構造体で連結した構造のマイクロフォンユニットが、このマイクロフォンユニットが取り付けられるべき音孔をもつ板状構造体の一方の面にそれぞれの音孔を合わせて配置され、音孔をもつ化粧板が前記マイクロフォンユニットが取り付けられるべき板状構造体のもう一方の面に同様に音孔をあわせて配置されるとともに前記マイクロフォンユニットの音孔と前記化粧板の音孔を第２のパイプ状の構造体で連結したことを特徴とするマイクロフォンユニットの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は音を検出し電気信号として変換するマイクロフォンを用いたマイクロフォンユニットおよびその取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロフォンは音を検出し電気信号に変換するものであるが、一般的にこのマイクロフォンはマイクロフォンユニットとしてマイクロフォンからの信号を増幅する電気回路とともにプリント配線板に実装され、さらにそのプリント配線板を音孔を持つ筐体に納めた形のマイクロフォンユニットとして使用される場合が多い。これはマイクロフォンからの電気出力が小さくそのままこの信号を接続線にて引き出し外部の機器に接続すると、接続線に外来電気ノイズが入りＳＮ比が確保できないため、マイクロフォンの近傍で電気回路にて増幅して大きな信号にしてから外部に信号を導く必要があるからである。図５にこのような構成の一般的なマイクロフォンユニット１１３の構造断面図を示す。
【０００３】
１０１はプリント配線板であり、この上に音を検出するマイクロフォン１０２が実装されている。プリント配線板１０１には他にマイクロフォン１０２からの電気信号を増幅するための電気部品１０３が実装されている。このプリント配線板１０１は音を取り入れる音孔１０４を持つ上部筐体１０５と下部筐体１０６が形成する空間内部に配置され、外部からの打撃などから保護されるとともに、これらの筐体１０５、１０６を通じて所定の位置に取り付けられる。一般的にこの上部筐体１０５や下部筐体１０６は樹脂成形品や金属のプレス加工等によって作成される。１０７はこのマイクロフォンユニット１１３からの信号を外部に引き出し、また、内部の電気回路を働かせるための電源を供給するための接続線であり、プリント配線板１０１からこの場合は上部筐体１０５にある貫通孔１０８を通して引き出されている。このような構造のマイクロフォンユニット１１３の場合、マイクロフォン１０２が存在する上下の筐体１０５、１０６の内部空間と外部の空間的連結は上部筐体１０５の音孔１０４が中心であるが、上部筐体１０５と下部筐体１０６の嵌合部１０９及び上部筐体１０５に開けられた接続線１０７を通すための貫通孔１０８と接続線１０７との挿通部では現実にはわずかであるが隙間を生じており、ここにもわずかであるが空間的な連結を生じている。
【０００４】
また、マイクロフォンユニットをプリント配線板に実装せずマイクロフォンをゴム等の弾性体フォルダー内部に保持し、このマイクロフォンが保持された弾性体フォルダーを音孔を持つ外部筐体に固定し、マイクロフォンの出力線をプリント配線板に接続するという構造のものがある。
【０００５】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特許  第２９６０２２０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図６は仕切り板で区切られた２つの密閉空間の片方の空間の音を、仕切り板のもう一方の空間側に図５で示したマイクロフォンユニット１１３を設置して検出するケースの模式図である。１１０は仕切り板で、これによって被測定空間１１１とマイクロフォンユニット設置側空間１１２の２つの密閉空間が生じている。
【０００８】
マイクロフォンユニット１１３は、仕切り板１１０に空いた音孔１１４を介し、被測定空間１１１の音を検出するようにマイクロフォンユニット設置側空間１１２に設置されている。
【０００９】
このようなケースを考えたとき、密閉空間の寸法が測定対象の音波の波長に比較して十分大きい場合は、マイクロフォンユニット１１３が配置されたマイクロフォンユニット設置側空間１１２の音が図５で示したマイクロフォンユニット１１３の上部筐体１０５と下部筐体１０６の嵌合部１０９及び上部筐体１０５に開けられた接続線１０７を通すための貫通孔１０８と接続線１０７との挿通部の隙間を通してマイクロフォン１０２が存在する上下の筐体１０５，１０６で囲まれた内部に漏れる量は非常に小さく、測定される音は実質的に被測定空間１１１の音が仕切り板１１０の音孔１１４を通過してマイクロフォンユニット１１３内に発生する音圧だけとなり問題は発生しない。
【００１０】
しかし、密閉空間の寸法が測定対象の音波の波長に比較して同等以下となるような領域、即ち非常に低い周波数の音を測定する場合は、マイクロフォンユニット１１３が設置されたマイクロフォンユニット設置側空間１１２の非常に低い周波数の音圧がパスカルの原理に基づいて、図５で示したマイクロフォンユニットの上部筐体１０５と下部筐体１０６の嵌合部１０９及び上部筐体１０５に開けられた接続線１０７を通すための貫通孔１０８と接続線１０７との挿通部の隙間を通してマイクロフォン１０２が存在する上下の筐体１０５，１０６で囲まれた内部に、ほぼマイクロフォンユニット設置側空間１１２での音圧と同音圧でマイクロフォンユニット１１３の筐体内部に発生する。
【００１１】
したがって、非常に低い周波数では、本来は被測定空間１１１の音を検出すべきものが、マイクロフォンユニット設置側空間１１２の音まで検出してしまうことになるという問題がある。このようなケースはたとえば車両のリアトレイ付近の車室側の音を検出する場合等に発生する。車両はリアトレイにより車室とトランクの２つの密閉された空間に分けられており、マイクロフォンユニットは車室のデザイン的な制約等でトランク側に設置せざるを得ない場合などである。
【００１２】
また、従来例で示したマイクロフォンユニットをプリント配線板に実装せずマイクロフォンをゴム等の弾性体フォルダー内部に保持し、このマイクロフォンが保持された弾性体フォルダーを音孔を持つ外部筐体に固定し、マイクロフォンの出力線をプリント配線板に接続するという構造のものがある（例えば特許文献１参照）が、この場合は弾性体フォルダーが音孔を持つ筐体に密に接触することになり、音漏れは発生しないがマイクロフォンがプリント配線板に実装されておらず、後でマイクロフォンからの出力線を半田づけしなければならない点や弾性体フォルダーとマイクロフォンを一体成形等の工法で厳密に漏れをなくすためにはコストアップになる等の課題がある。
【００１３】
本発明においては図５に示したようなマイクロフォンユニットの内部に存在するマイクロフォンが検知する音を上部筐体の音孔からの音のみになるような構造を安価な方法で実現することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。
【００１５】
本発明の請求項１に記載の発明は、プリント配線板と、このプリント配線板に実装されるマイクロフォンと、前記プリント配線板が納められるとともに音を取り入れるための音孔を持つ筐体と、前記プリント配線板に実装されたマイクロフォンを内部に含み前記プリント配線板と前記筐体の音孔との間をパイプ状の構造体で連結した構造としたものであり、非常に低い周波数の音の検出においても正確に筐体の音孔を通じた音のみが検出できるという作用を有する。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の発明は、プリント配線板と、このプリント配線板に実装されるマイクロフォンと、プリント配線板が納められるとともに音を取り入れるための音孔を持つ筐体と、前記プリント配線板に実装されたマイクロフォンを内部に含み前記プリント配線板と前記筐体の音孔との間を一方の端面が柔軟な材料が接合されたパイプ状の構造体で連結した構造を持ったものであり、中空円柱状の構造体の寸法精度があまり高くない状態においても良好な連結が可能となり、非常に低い周波数の音の検出においても正確に筐体の音孔を通じた音のみが検出できるという作用を有する。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の発明は、本発明の請求項１及び２に記載のマイクロフォンユニットを実用的に板状構造体に取り付ける構造についての発明であり、プリント配線板と、このプリント配線板に実装されるマイクロフォンと、前記プリント配線板が納められるとともに音を取り入れるための音孔を持つ筐体と、前記プリント配線板に実装されたマイクロフォンを内部に含み前記プリント配線板と前記筐体の音孔との間を第１のパイプ状の構造体で連結した構造のマイクロフォンユニットが、このマイクロフォンユニットが取り付けられるべき音孔をもつ板状構造体の一方の面にそれぞれの音孔をあわせて配置され、音孔をもつ化粧板が前記マイクロフォンユニットが取り付けられるべき板状構造体のもう一方の面に同様に音孔をあわせて配置されるとともに前記マイクロフォンユニットの音孔と前記化粧板の音孔を第２のパイプ状の構造体で連結することによって、非常に低い周波数の音においても正確に化粧板の音孔を通じた音のみが検出できるという作用を有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１に記載の発明について説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施の形態１にかかるマイクロフォンユニットの構造断面図を示す。１１５はプリント配線板であり、１１６はプリント配線板１１５に実装されたマイクロフォンである。１１７は同じくプリント配線板１１５に実装された電子部品を簡略的に表したものでありマイクロフォン１１６の信号を増幅する。
【００２０】
１１９は音孔１１８を持った上部筐体であり、１２０は下部筐体である。この上部筐体１１９と下部筐体１２０で形成される内部空間にプリント配線板１１５が配置されている。１２１は信号を外部に引き出したり、あるいは電源を供給するためにプリント基板１１５に接続され、上部筐体１１９の貫通孔１２２を通り外部に引き出された接続線である。１２３は上部筐体１１９、下部筐体１２０の接合部の間隙を示す。１２４は上部筐体１１９に開けられた音孔１１８とマイクロフォン１１６を内部に含み上部筐体１１９とプリント配線板１１５を連結するパイプ状の構造体である。
【００２１】
このような構造により、マイクロフォン１１６が外部の空間と連結されるのはパイプ状の構造体１２４の内側を通じ、上部筐体１１９に開けられた音孔１１８だけになり、上部筐体１１９と下部筐体１２０の接合部の間隙１２３や上部筐体１１９の貫通孔１２２と接続線１２１の間隙からの音の影響はなくなり、マイクロフォン１１６によって正確に上部筐体１１９に開けられた音孔１１８からの音だけを検出することができる。
【００２２】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項２に記載の発明について説明する。
【００２３】
図２は本発明の実施の形態２にかかるマイクロフォンユニットの構造断面図を示す。１２５はプリント配線板であり、１２６はプリント配線板１２５に実装されたマイクロフォンである。１２７は同じくプリント配線板１２５に実装された電子部品を簡略的に表したものでありマイクロフォン１２６の信号を増幅する。１２９は音孔１２８を持った上部筐体であり１３０は下部筐体である。この上部筐体１２９と下部筐体１３０で形成される内部空間にプリント配線板１２５が配置されている。１３１は信号を外部に引き出したり、あるいは電源を供給するためにプリント基板１２５に接続され、上部筐体１２９の貫通孔１３２を通り外部に引き出された接続線である。１３３は上部筐体１２９、下部筐体１３０の接合部の間隙を示す。１３４ａは上部筐体１２９に開けられた音孔１２８とマイクロフォン１２６を内部に含み上部筐体１２９とプリント配線板１２５を連結するパイプ状の構造体１３４の本体部であり、この部分は構造的に硬い材質で構成されている。１３４ｂはパイプ状の構造体１３４の本体部１３４ａの上端に接合された構造的に柔軟な材料で構成された先端部である。前記本体部１３４ａと前記先端部１３４ｂとで上部筐体１２９とプリント配線板１２５を連結するパイプ状の構造体１３４を形成している。
【００２４】
この場合もマイクロフォン１２６に検知される音は上部筐体１２９に開けられた音孔１２８からのものだけになるのは実施の形態１と同様であるが、実施の形態１の場合は図１の上部筐体１１９とプリント配線板１１５を連結するパイプ状の構造体１２４の寸法を正確に上部筐体１１９とプリント配線板１１５の間の寸法に合わせて連結を確実にする必要がある。そのためにマイクロホンユニット各部の寸法精度を非常に高くする必要があるが、実施の形態２の場合は図２の上部筐体１２９とプリント配線板１２５を連結するパイプ状の構造体１３４は硬い材料で構成された本体部１３４ａと柔軟な材料で構成された先端部１３４ｂからなっており、このパイプ状の構造体１３４の寸法を上部筐体１２９とプリント配線板１２５の間の寸法より大きくしておき、パイプ状の構造体１３４の柔軟な材料で構成された部分が圧縮されることによって厳密な接合ができ、それほどマイクロフォンユニット各部の寸法精度を高くする必要がないというメリットがある。
【００２５】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項３に記載の発明について説明する。
【００２６】
図３は本発明の実施の形態３にかかるマイクロフォンユニットの取り付け構造の断面図である。１３６は第１のパイプ状の構造体１２４を備えた図１に示すマイクロフォンユニットであり、１１８はマイクロフォンユニット１３６の音孔である。１３８はこのマイクロフォンユニット１３６が取り付けられるべき板状構造体であり、音孔１３９が開けられている。１４０は板状構造体１３８のマイクロフォンユニット１３６が配置される反対側に配置された板状化粧板であり、同様に音孔１４１が開けられている。
【００２７】
図３からわかるように、マイクロフォンユニット１３６の音孔１１８、板状構造板１３８の音孔１３９、化粧板１４０の音孔１４１は直線上に配置されている。１４２は第２のパイプ状の構造体であり、化粧板１４０とマイクロフォンユニット１３６の上面とをそれぞれの音孔１４１、１３９を内に含む形で連結されている。１４３はマイクロフォンユニット１３６と板状構造体１３８の間に発生する間隙を示しており、もし第２のパイプ状の構造体１４２がなければマイクロフォンユニット１３６側の音がこの間隙１４３を通じてマイクロフォンユニット１３６内に入り込むことは容易に理解できると思われる。
【００２８】
このように、上述の取付構造をとることによって実際のマイクロフォンユニットの取り付けを考慮した場合にも狙った空間の音のみを正確に検出することができる。
【００２９】
次に、本発明の具体例を説明する。
【００３０】
図４は二つの密閉空間の境界に設けられた仕切り板に取り付けられて、一方の空間の音だけを検出する時の本発明の実施例を示す。
【００３１】
１４４は密閉空間の境界に設けられた仕切り板であり、これによって音の被測定空間１４５とマイクロフォンユニット１４７が配置される空間１４６の２つの密閉空間に分割されている。マイクロフォンユニット１４７はプリント配線板１４８にマイクロフォン１４９、電気部品１５０が実装されたものが音孔１５２を持つ上部筐体１５１と下部筐体１５３で構成された内部空間に設置され、上部筐体１５１に開けられた音孔１５２とマイクロフォン１４９を内部に含む形で上部筐体１５１とプリント配線板１４８が第１のパイプ状の構造体１５９で連結されて構成されている。１５４はプリント配線板１４８から上部筐体１５１に開けられた貫通孔１５５を通じて外部に引き出された接続線である。１６０は被測定空間１４５側に配置された化粧板であり中央部に音孔１６１をもつ。
【００３２】
また、この化粧板１６０は音孔１６１を内側に含む形でマイクロフォンユニット１４７側に第２のパイプ状の構造体１６２をもっており、同じく化粧板１６０に設けられた取り付け用ボス１６３とマイクロフォンユニット１４７の下部筐体１５３とをビス１６４で締め付けることによって、このパイプ状の構造体１６２はマイクロフォンユニット１４７の上部筐体１５１と上部筐体１５１に開けられた音孔１５２を内部に含む形で密に連結するようになっている。
【００３３】
この時マイクロフォンユニット１４７が配置された空間１４６の音がマイクロフォンユニット１４７のマイクロフォン１４９に届くルートを考えて見ると、マイクロフォンユニット１４７の上部筐体１５１と下部筐体１５３の嵌合部の間隙１５６、接続線１５４と貫通孔１５５の間隙１５７を通じてマイクロフォンユニット１４７の内部に音は入ってくるが、第１のパイプ状の構造体１５９により遮られるのでこの経路の音はマイクロフォン１４９には検出されない。
【００３４】
一方、マイクロフォンユニット１４７の上部筐体１５１と仕切り板１４４の間隙１５８からの音も化粧板１６０に設けた第２のパイプ状の構造体１６２とマクロフォンユニット１４７の上部筐体１５１が密に連結しているため、マイクロフォン１４９によって検出されることはない。従って、マイクロフォンユニット１４７が設置されている空間１４６の音は全く検出されることなく、被測定空間１４５の音のみが化粧板１６０の音孔１６１、マイクロフォンユニット１４７の上部筐体１５１の音孔１５２を通じマイクロフォン１４９に到達し検出されることとなる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ある密閉空間のみの低い周波数の音を正確に検出するために、被測定密閉空間内部にマイクロフォンユニットを設置する必要がなく、被測定密閉空間の外部にマイクロフォンユニットを設置しても被測定密閉空間のみの低い周波数の音を正確に検出することができ、デザイン上の制約が大きい場所でも使用できるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるマイクロフォンユニットの構造断面図
【図２】本発明の実施の形態２にかかるマイクロフォンユニットの構造断面図
【図３】本発明の実施の形態３にかかるマイクロフォンユニットの取付構造の断面図
【図４】本発明の実施例を示す構造断面図
【図５】従来のマイクロフォニュニットの構造断面図
【図６】従来のマイクロフォニュニットを用いた場合の取り付け構造の模式図
【符号の説明】
１１５，１２５，１４８        プリント配線板
１１６，１２６，１４９        マイクロフォン
１１７，１２７，１５０        電気部品
１１８，１２８，１３９，１４１，１５２，１６１    音孔
１１９，１２９，１５１        上部筐体
１２０，１３０，１５３        下部筐体
１２１，１３１，１５４        接続線
１２２，１３２，１５５        貫通孔
１２３，１３３，１４３，１５６，１５７，１５８    間隙
１４４                        仕切り板
１４５                        被測定空間
１４６                      マイクロフォンユニット設置空間
１３６，１４７              マイクロフォンユニット
１２４，１３４，１４２，１５９，１６２      パイプ状の構造体
１３８                                板状構造体
１４０，１６０                        化粧板
１６３                                取り付け用ボス
１６４                                ビス
【図１】
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【図２】
2004356925.tif 000004
【図３】
2004356925.tif 000005
【図４】
2004356925.tif 000006
【図５】
2004356925.tif 000007
【図６】
2004356925.tif 000008