(57)【要約】本発明は、能動膜（２０）と、第１及び第２膜ホルダー（６０）とを備える静電型電気音響変換器に関する。能動膜（２０）は、第１及び第２膜ホルダー（６０）の間に収容される。第１及び第２膜ホルダー（６０）の各々は、平坦な電極（３０）を有する。膜ホルダーが電極から所定量だけ突出するように、膜ホルダーと電極が互いに接合される。
2010521941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
能動膜（２０）と、能動膜（２０）を間に収容する第１及び第２膜ホルダー（６０）とを備え、第１及び第２膜ホルダー（６０）の各々は、平坦な電極（３０）を有し、更に、膜ホルダー（６０）が電極（３０）から所定量だけ突出するように、膜ホルダー（６０）と電極（３０）が互いに接合されることを特徴とする静電型電気音響変換器。
【請求項２】
第１及び第２膜ホルダー（６０）の各々が、電極（３０）の第１側面から第１間隔だけ突出する第１側面（６１）と、電極（３０）の第２側面から第２間隔だけ突出する第２側面（６２）とを有する請求項１に記載の静電型電気音響変換器。
【請求項３】
第１及び第２電極（３０）の各々が、音を透過させる少なくとも１個の開口（３１）を有する請求項１又は２に記載の静電型電気音響変換器。
【請求項４】
電極（３０）の第２側面を遮蔽するように、膜ホルダー（６０）の第２側面に設けられた少なくとも１個の保護要素（５０）を備える請求項１乃至３のいずれかに記載の静電型電気音響変換器。
【請求項５】
保護要素（５０）が、音を透過させるが汚れを透過させない少なくとも１個の開口を有する請求項４に記載の静電型電気音響変換器。
【請求項６】
保護要素（５０）が膜を有する請求項５に記載の静電型電気音響変換器。
【請求項７】
保護要素（５０）が、音を透過させるが汚れを透過させない少なくとも１個の開口を設けた膜を有する請求項５に記載の静電型電気音響変換器。
【請求項８】
膜ホルダー（６０）と電極（３０）が、導電性に構成されると共に、互いに電気絶縁状態で連結される請求項１乃至７のいずれかに記載の静電型電気音響変換器。
【請求項９】
能動膜（２０）の両側面が導電性に構成される請求項１乃至８のいずれかに記載の静電型電気音響変換器。
【請求項１０】
膜ホルダー（６０）と能動膜（２０）が、互いに電気的に接続される請求項１乃至９のいずれかに記載の静電型電気音響変換器。
【請求項１１】
能動膜（２０）と膜ホルダー（６０）が互いに接着される請求項１乃至１０のいずれかに記載の静電型電気音響変換器。
【請求項１２】
能動膜（２０）を固定するように、第１及び第２膜ホルダー（６０）が互いにねじ締めされる請求項１乃至１１のいずれかに記載の静電型電気音響変換器。
【請求項１３】
膜ホルダー（６０）と電極（３０）が、絶縁プラスチックを介して、互いに接合される請求項１乃至１２のいずれかに記載の静電型電気音響変換器。
【請求項１４】
電極（３０）が、絶縁支持体（４０）と少なくとも１個の導電被膜を有する請求項１乃至１２のいずれかに記載の静電型電気音響変換器。
【請求項１５】
電極（３０）の一方に配置されて、音を透過させる減衰要素を更に備える請求項１乃至１４のいずれかに記載の静電型電気音響変換器。
【請求項１６】
電極の第２側面に設けられて、電極を覆うと共に電極に向けて体積を形成する要素を備える請求項１乃至１５のいずれかに記載の静電型電気音響変換器。
【請求項１７】
前記要素が、電極に対する少なくとも１個の音開口を有する請求項１６に記載の静電型電気音響変換器。
【請求項１８】
前記音開口が消音要素を有する請求項１７に記載の静電型電気音響変換器。
【請求項１９】
第１及び第２膜ホルダー（６０）が対称に構成された請求項１乃至１８のいずれかに記載の静電型電気音響変換器。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のいずれかに記載の静電型電気音響変換器を備えるマイクロホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電型電気音響変換器と対応するマイクロホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサー原理で動作するマイクロホンカプセル、即ち、静電型電気音響変換器を有するマイクロホンカプセルの場合、マイクロホンカプセルの内部部分を、不純物、異物（ダストと水滴）から有効に保護しなければならない。しかしながら、その点において、マイクロホンカプセルによって記録される音は、マイクロホンカプセルの音変換領域に妨害されずに達しなければならない。マイクロホンカプセルの特に保護すべき領域は、例えば、電極の電気絶縁部、能動膜と電極の間の空隙である。その空隙は、典型的に、数ミクロンの幅であると共に、典型的に、電極の開口を介してアクセスし得る。もし異物が空隙に侵入すると、それは、能動膜の自由振動に影響を及ぼしたり該自由振動を妨げたりする。このような異物は、妨害信号の発生につながる。
【０００３】
もしマイクロホンカプセルが音響圧力受けとして形成されると、変換器の裏側、即ち、電極の側面が、適当な大きさの体積によって閉鎖される。変換器の別の側、即ち、表側は、記録されるべき音に自由にアクセスできなければならない。空隙は、典型的に、変換器の表側から能動膜によって保護される。
【０００４】
もしマイクロホンカプセルが、対称構造の変換器システムとして形成されると、２個の電極の間に配置された膜が設けられ、即ち、追加の電極が設けられる。このような対称構造の変換器システムは、より高い構造費用が全く正当化される専門的な記録技術において、特に好都合である。しかしながら、ここで、マイクロホンカプセルの検出領域が周辺の影響から保護されるべきである点を注意すべきである。これは、例えば、不織布を設けることによって行われる。その場合、不織布は、電極の直ぐ外側に配置される。しかしながら、この不織布は、十分な機械的濾過作用を行うために、非常に微細でなければならない。一方、音は、電極が開口を有する個所だけしか不織布を通過できないので、不織布は、相当な音響損失を生じる。
【０００５】
このような構成により、電極の絶縁部ではなく、空隙だけが、汚染から保護され得る。静電型変換器の頑丈さを確保するために、電極の絶縁部も汚染から保護されなければならず、その結果、マイクロホンを、例えば、野外で使用することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、高感度部品への改良された保護を保証する静電型電気音響変換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
その目的は、請求項１に記載する静電型電気音響変換器によって達成される。
よって、静電型電気音響変換器は、能動膜と、第１及び第２膜ホルダーとを備える。能動膜は、第１及び第２膜ホルダーの間に収容又は固定される。第１及び第２膜ホルダーの各々は、平坦な電極を有する。膜ホルダーが電極から所定量だけ突出するように、膜ホルダーと電極が互いに接合される。
【０００８】
本発明の一態様によれば、第１及び第２膜ホルダーは、電極の第１側面から第１間隔だけ突出する第１側面を有する。膜ホルダーの第２側面は、電極の第２側面から第２間隔だけ突出する。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、第１及び第２電極の各々が、音を透過させる少なくとも１個の開口を有する。
【００１０】
本発明の一態様によれば、静電型電気音響変換器は、電極（３０）の第２側面を遮蔽するように、膜ホルダー（６０）の第２側面に設けられた少なくとも１個の保護要素（５０）を有する。
【００１１】
本発明は、膜と、該膜に対して対称に配置された要素を備える静電型電気音響変換器を提供する思想に関する。ここで、これらの対称な要素の各々は、膜を固定すると共に平坦な電極をその周囲に囲む膜ホルダーを有する。この時、膜ホルダーと電極は、一平面内に位置しないように、互いに接合される。この時、膜ホルダーは、電極に対して又は電極から突出する結果、段部が形成されると共に、電極が膜に対して十分な間隔を有することにより、空隙が形成される。
【００１２】
本発明は、又、静電型電気音響変換器の少なくとも１個の側面に保護要素を提供する思想に関する。保護要素は、小開口を有する大略閉鎖された要素であり、その開口は、音を透過させるが汚れを透過させないように構成されている。保護要素は、電極に対する間隔が存在するように、静電型電気音響変換器の両側面の少なくとも１個に配置される。保護要素は、膜として構成され得る。更に、膜が、音を透過させるが汚れを透過させないように、保護要素が、小開口を有する膜として構成され得る。その上、保護要素は、導電性に構成されると共に、能動膜に導電的に接続され得る。
【００１３】
本発明の更なる構成は、従属請求項の主題である。
【００１４】
以下に、本発明の実施形態と長所が、図面を参照してより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１ａ】第１実施形態にかかる静電型電気音響変換器の略図を示す。
【図１ｂ】第２実施形態にかかる静電型電気音響変換器の略図を示す。
【図１ｃ】第３実施形態にかかる静電型電気音響変換器の略図を示す。
【図２】本発明の一実施形態にかかる保護要素の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に記載される静電型電気音響変換器は、例えば、マイクロホン又はマイクロホンカプセルに設けることができる。
【００１７】
図１ａは、第１実施形態にかかる静電型電気音響変換器の概略断面図を示す。静電型電気音響変換器は、能動膜２０、２個の電極３０、絶縁ユニット４０と膜ホルダー６０を有する。２個の膜ホルダーによって保持される能動膜２０は、２個の電極３０の間に設けられる。２個の膜ホルダー６０の各々は、電極の一つを収容する。絶縁ユニット４０が、電極３０と膜ホルダー６０の間に設けられる。能動膜２０は、膜ホルダー６０によって支持又は保持される。ここで、膜ホルダーは、能動膜を保持するための第１側面６１と、第２側面６２とを有する。膜ホルダー６０が、第２側面６２において電極３０から所定量だけ突出するように、膜ホルダー６０が構成されている。保護要素５０を、第２側面６２に設けることができる。よって、保護要素５０を、静電型電気音響変換器の両側面の各々に設けることができる。
【００１８】
第１実施形態の静電型電気音響変換器は、例えば、カーディオイド指向特性を有する圧力勾配レシーバに特に適している。このような構成により、保護要素を有しない静電型電気音響変換器の元の伝送挙動がほんの僅かだけ影響される。これは、静電型電気音響変換器が、既に、能動膜２０と電極３０の間の空隙内の相当な音響抵抗に打勝たねばならないことに基づく。保護要素５０を設けることによる損失は、全損失に対して僅かな程度だけ寄与する。
【００１９】
第１実施形態において、保護要素５０は、音を透過させるが汚れを透過させない小開口を設けた十分に閉鎖された保護要素として構成され得る。第１実施形態の保護要素５０は、例えば、不織布等の布又は孔あきディスクであるかあるいは多孔性材料で作製され得る。
【００２０】
図１ｂは、第２実施形態の静電型電気音響変換器の概略断面図を示す。第２実施形態の静電型変換器の構造は、第１実施形態の静電型変換器の構造に大略対応する。よって、静電型電気音響変換器は、２個の電極３０の間に能動膜２０を有する。電極３０は、絶縁ユニット４０を介して膜ホルダー６０と接合されている。膜ホルダー６０は、能動膜２０を収容するように働く。
【００２１】
第２実施形態においても、保護要素５０が、膜ホルダー６０の第２側面に設けられる。第２実施形態の保護要素５０は、例えば、膜として構成される。膜ホルダー６０の第２側面が電極３０から突出することにより、保護要素５０は、音波により励起されて振動し得る。
【００２２】
第２実施形態の静電型電気音響変換器は、特に、圧力受けとして使用できる。この時、変換器の膜は非常に堅く構成されているので、追加の膜（保護要素５０）の小さい剛度は重大ではない。汚染と水蒸気に対する変換器の完全な封止が望ましい時、第２実施形態の静電型電気音響変換器は特に好都合である。
【００２３】
図１ｃは、第３実施形態の静電型変換器の概略断面図を示す。第３実施形態の静電型変換器の構造は、第１実施形態又は第２実施形態の静電型変換器の構造に大略対応する。ただ、第３実施形態の保護要素５０は、第１実施形態又は第２実施形態の保護要素５０と異なる。第３実施形態の保護要素は、音を透過させるが汚れを透過させない小開口を有する膜を有する。膜ホルダー６０の第２側面６２の構成により、所定間隔が電極３０と保護要素５０の間に設けられることが保証される。
【００２４】
よって、第３実施形態の静電型電気音響変換器は、第１実施形態と第２実施形態の電気音響変換器の組合せに大略対応する。より正確に言えば、第３実施形態の保護要素５０は、第１実施形態と第２実施形態の保護要素の組合せに対応する。
【００２５】
第３実施形態の静電型変換器は、例えば、カーディオイド指向特性を有して、周波数応答と特に低周波数における指向性を強めたり弱めることのできる圧力勾配受けとして実施することができる。これは、例えば、開口の設置や開口の構成により生じ得る。
【００２６】
第１実施形態、第２実施形態又は第３実施形態の保護要素は、導電性を有し得る。好ましくは、保護要素は、又、能動膜と導電的に接合又は連結される。
【００２７】
図２は、膜ホルダーの概略断面図を示す。この膜ホルダーは、第１実施形態、第２実施形態又は第３実施形態の膜ホルダーとして使用することができると共に、例えば、システムディスクとして構成され、更に、第１側面６１と第２側面６２を有する。第１側面６１は、電気音響変換器の能動膜を収容するように働く。第１側面６１は、電極の第１側面から第１間隔だけ突出するように構成されている。この所定間隔は、例えば、３０ミクロンであり得る。膜ホルダー６０の第２側面６２も、同様に、電極の第２側面から所定間隔だけ突出するように構成されている。
【００２８】
電極３０は、孔あきディスクとして構成されるように、多数の穴３１を有することができる。プラスチック絶縁ユニット４０が、電極と膜ホルダー６０の間に設けられる。
【００２９】
膜ホルダー６０は、例えば、リングとして構成され得る。リングと孔あきディスクは、例えば、射出又は鋳造され得る。２個の膜ホルダー６０が、対称な静電型電気音響変換器に必要であり、ここで、能動膜２０が、第１膜ホルダー６０の第１側面６１と第２膜ホルダーの第１側面６１の間に配置される。この時、２個の膜ホルダーは、例えば、能動膜を介して接着剤によって接合される。
【００３０】
保護要素５０の各々は、膜ホルダー６０の第２側面６２に配置される。これは、例えば、弾性接着フィルムによって行われる。ここで、接着フィルムは、同時に許容差を補償し得る。
【００３１】
よって、静電型電気音響変換器は、対称構造の２個の膜ホルダーの間に保持された能動膜を有する。平坦な電極が、膜ホルダーの各々の中に設けられる。膜ホルダーは、能動膜を収容するための第１側面と、電極から突出する第２側面とを有する。ここで、電極は、音が能動膜に達することを可能にする開口を有する。膜ホルダーは、第１側面も第２側面も電極から突出するように構成されている。好ましくはディスク状の保護要素は、膜ホルダーの第２側面に配置されて、電極の裏面を遮蔽する。保護要素は、音を透過させるが汚れを透過させない少なくとも１個の開口を有し得る。保護要素も、穴の無い膜として構成され得る。更に、保護要素は、音を透過させるが汚れを透過させない少なくとも１個の開口を有する膜として構成され得る。膜ホルダーは、膜ホルダーによって収容された電極まで電線を引くことを可能にするスロットを有し得る。絶縁ユニットが、膜ホルダーと電極の間に設けられる。能動膜の両側面を導電性に構成し得る。膜は、膜ホルダーとの電気接点を有し得る。膜ホルダーと能動膜を、互いに接着し得る。能動膜を固定するために、２個の膜ホルダーが互いにねじ締めされ得る。膜ホルダーと電極は、絶縁ユニットとして働く絶縁プラスチックを介して、互いに接合され得る。
【００３２】
その代わりとして、導電被膜を設けた絶縁支持体を介して、電極を支持することもできる。音を透過させる減衰要素を電極上に配置することができる。電極を覆うと共に電極に向けて体積を形成する要素を、膜ホルダーの第２側面上に設けることができる。この要素は、オプションとして、電極に対する少なくとも１個の穴開口を有し得る。この開口は、例えば、消音要素によって閉鎖され得る。
【００３３】
上記静電型変換器において、不織布が、電極と保護要素５０の間に設けられ、ここで、不織布は、電極の全表面を覆うことが好ましい。この時、不織布は、絶縁ユニット４０の表面を覆わない。
【００３４】
よって、能動膜と、第１及び第２膜ホルダーとを有する静電型電気音響変換器が設けられる。能動膜は、第１膜ホルダーと第２膜ホルダーの間に収容される。第１膜ホルダーと第２膜ホルダーの各々は、平坦な電極を有し、ここで、膜ホルダーが電極から所定量だけ突出するように、膜ホルダーと電極が、互いに接合される。膜ホルダーは、電極の第１側面から第１所定間隔だけ突出する第１側面と、電極の第２側面から第２間隔だけ突出する第２側面とを有する。第１電極と第２電極の各々は、音を透過させる少なくとも１個の開口を有する。静電型電気音響変換器は、電極の第２側面を遮蔽するように膜ホルダーの第２側面に設けられた少なくとも１個の保護要素を有し得る。ここで、保護要素は、音を透過させるが汚れを透過させない少なくとも１個の開口を有し得る。ここで、保護要素は、膜として構成されるか、又は、膜を有し得る。膜は、音を透過させるが汚れを透過させない少なくとも１個の開口を有し得る。
【００３５】
膜ホルダーと電極は、導電性に構成されるが、互いに電気絶縁される。能動膜の両側面を導電性に構成し得る。膜ホルダーと能動膜は、互いに電気的に接続され得る。能動膜と膜ホルダーは、互いに接着され得る。能動膜が固定されるように、第１膜ホルダーと第２膜ホルダーが互いにねじ締めされ得る。膜ホルダーと電極は、絶縁プラスチックを介して、互いに接合され得る。電極は、絶縁支持体と、少なくとも１個の導電被膜とを有し得る。静電型電気音響変換器は、電極の一つの上に配置されて音を透過させる減衰要素を有し得る。
【符号の説明】
【００３６】
２０  能動膜
３０  電極
４０  絶縁ユニット
５０  保護要素
６０  膜ホルダー
６１  第１側面
６２  第２側面
【図１ａ】
2010521941.tif 000003
【図１ｂ】
2010521941.tif 000004
【図１ｃ】
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【図２】
2010521941.tif 000006
【国際調査報告】
2010521941.tif 000007
2010521941.tif 000008
2010521941.tif 000009
2010521941.tif 000010
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