(57)【要約】【課題】  小型化が可能で単一指向性となるマイクロホン装置を合理的に構成する。【解決手段】  薄型で双指向性のマイクロホンＭをケースＣの内部に備え、このケースＣの前壁部１１に第１音孔Ｈ１と第２音孔Ｈ２とを形成し、第１音孔Ｈ１からの音響信号をマイクロホンＭの前面Ｆに導く第１導音空間Ｓ１と、第２音孔Ｈ２からの音響信号をマイクロホンＭの後面Ｒに導く第２導音空間Ｓ２とをケースＣの内部に形成し、第２導音空間Ｓ２に音響抵抗材Ｄを介装することによってマイクロホンＭの前面Ｆと後面Ｒとに音圧差を作り出して感度を高めた。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロホンをケース内部に備え、このケースに形成した音孔からの音響信号をマイクロホンに導くように構成されているマイクロホン装置であって、
前記マイクロホンが軸芯方向に沿う両方向からの音響信号を取得する双指向性型に構成されると共に、前記ケースの同一の壁部に前記音孔として第１音孔と第２音孔とが形成され、このケースの内部に前記第１音孔からの音響信号を前記マイクロホンの前面に導く第１導音空間と、前記第２音孔からの音響信号を前記マイクロホンの後面に導く第２導音空間とが形成され、前記第１導音空間と第２導音空間との何れか一方又は双方に音響抵抗材を備えているマイクロホン装置。
【請求項２】
前記ケースが、前ハウジングと後ハウジングとで構成され、この前ハウジングのうち前記軸芯と直交する姿勢の前壁部に前記第１音孔と第２音孔とが形成されると共に、この前壁部の内面側に前記第１音孔に連なる空間と第２音孔に連なる空間とを隔絶する壁体が形成され、この壁体と、前ハウジングと、前記後ハウジングとで取り囲まれる空間によって前記第２導音空間を形成してある請求項１記載のマイクロホン装置。
【請求項３】
前記前ハウジングの内部に、この前ハウジングと前記後ハウジングとを隔絶するよう前記軸芯と直交する姿勢の隔壁を配置し、この隔壁と前ハウジングとで取り囲まれる空間によって前記第１導音空間を形成してある請求項２記載のマイクロホン装置。
【請求項４】
前記マイクロホンが基板に支持されると共に、この基板が前記隔壁と平行する位置に配置されている請求項３記載のマイクロホン装置。
【請求項５】
前記マイクロホンが、前記前面側と後面側とに音響開口を形成した円盤状のカプセルの内部に振動板とインピーダンス変換素子とを収納したエレクトレット型に構成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載のマイクロホン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロホンをケース内部に備え、このケースに形成した音孔からの音響信号をマイクロホンに導くように構成されているマイクロホン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成されたマイクロホン装置と関連する技術として特許文献１に記載されるものが存在する。この特許文献１では、携帯電話機にヒンジを介して開閉自在に開閉体（本発明のケース）を支持し、この開閉体の内部に双指向性のマイクロホンを配置し、この開閉体の内側壁部に内側音孔を形成し、外側壁部に外側音孔を形成し、開閉体の内部に内側音孔とマイクロホンの前側音孔結ぶ音路を形成し、外側音孔とマイクロホンの後側音孔とを結ぶ音路を形成している。このマイクロホン装置では、２つの音孔から開閉体の内部に入った音波の圧力差からＳ／Ｎ比が大きい集音を実現するものとなっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３‐１１０６７６号公報  （段落番号〔００１８〕〜〔００２３〕、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
昨今、自動車を単なる移動空間からコミュニケーション空間へと変える車載情報システムが注目されており、このコミュニケーション空間を実現するためにインターネットに接続するコンピュータを自動車に搭載することによりリアルタイムの交通情報の取得や、ナビゲーション情報の取得、盗難時の自動通報等が実現しつつある。また、このようなコミュニケーション空間を実現するために良好な指向性のマイクロホンが望まれている。
【０００５】
マイクロホンの具体的な使用形態としては、運転者や助手席の同乗者からの音声をキャッチするために車内のマップライトやルームミラー、あるいは、ハンドル部分やフロントパネル部分に内蔵することが考えられる。このような箇所に備えるマイクロホンは比較的離間した位置の音声を取得するために単一指向性のものを必要とするものの、この単一指向性のマイクロホンは薄型小型化が制約されると云う不都合がある。
【０００６】
小型化が可能なマイクロホンとしてエレクトレット型のものを考えた場合、特許文献１に記載される双指向性のものと単一指向性のものとが存在する。双指向性のものと単一指向性のものと比較すると、双指向性のものが小型化しやすく安価である。このような観点から双方向性のマイクロホンを用いて単一指向性のマイクロホン装置を作り出すことが望まれている。
【０００７】
本発明の目的は、小型化が可能で単一指向性となるマイクロホン装置を合理的に構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の特徴は、マイクロホンをケース内部に備え、このケースに形成した音孔からの音響信号をマイクロホンに導くように構成されているマイクロホン装置において、
前記マイクロホンが軸芯方向に沿う両方向からの音響信号を取得する双指向性型に構成されると共に、前記ケースの同一の壁部に前記音孔として第１音孔と第２音孔とが形成され、このケースの内部に前記第１音孔からの音響信号を前記マイクロホンの前面に導く第１導音空間と、前記第２音孔からの音響信号を前記マイクロホンの後面に導く第２導音空間とが形成され、前記第１導音空間と第２導音空間との何れか一方又は双方に音響抵抗材を備えている点にある。
【０００９】
この構成により、第１導音空間と第２導音空間との何れか一方に導かれる音響信号が音響抵抗材によって遅延するので、第１音孔から第１導音空間を介してマイクロホンの前面に導かれる音響信号と、第２音孔から第２導音空間を介してマイクロホンの後面に導かれる音響信号とに音圧差を作り出し、双指向性のマイクロホンで音響信号を取得することが可能となる。特に、第２音孔とケースの同一の壁部に第１音孔と第２音孔とを形成しているので、夫々の音孔が開放する方向に向かう指向性を得るものとなる。その結果、安価で製造が容易な双指向性のマイクロホンを用いて小型化が可能で単一指向性のマイクロホン装置が合理的に構成されたのである。
【００１０】
本発明は、前記ケースが前ハウジングと後ハウジングとで構成され、この前ハウジングのうち前記軸芯と直交する姿勢の前壁部に前記第１音孔と第２音孔とが形成されると共に、この前壁部の内面側に前記第１音孔に連なる空間と第２音孔に連なる空間とを隔絶する壁体が形成され、この壁体と、前ハウジングと、前記後ハウジングとで取り囲まれる空間によって前記第２導音空間を形成しても良い。
【００１１】
この構成により、壁体を前ハウジングに形成し後ハウジングを備えるだけで、この壁体と前ハウジングと後ハウジングとで取り囲まれる空間によって第２導音空間が形成されるものとなる。つまり、第２導音空間を形成するための特別の部材を取り付けずとも、前ハウジングの構造の設定により第２音孔からの音響信号をマイクロホンの後面に導くことが可能となる。
【００１２】
本発明は、前記前ハウジングの内部に、この前ハウジングと前記後ハウジングとを隔絶するよう前記軸芯と直交する姿勢の隔壁を配置し、この隔壁と前ハウジングとで取り囲まれる空間によって前記第１導音空間を形成しても良い。
【００１３】
この構成により、隔壁と前ハウジングとで取り囲まれる状態の第１導音空間を形成することが可能となる。つまり、ケース内部に双指向性のマイクロホンを備える場合には、このマイクロホンの前面側に第１導音空間を形成し、このマイクロホンの後面側に第２導音空間を形成するために、マイクロホンをケースの前後方向での中間位置に配置することになるが、隔壁を配置することにより、第１導音空間を作り出し、第１音孔からの音響信号をマイクロホンの前面に導くことが可能となる。
【００１４】
本発明は、前記マイクロホンが基板に支持されると共に、この基板を前記隔壁と平行する位置に配置しても良い。
【００１５】
この構成により、隔壁と平行する位置に基板を配置することにより、この基板を第１導音空間に露出する側に配置しても音響信号を阻害することがない。
【００１６】
本発明は、前記マイクロホンが、前記前面側と後面側とに音響開口を形成した円盤状のカプセルの内部に振動板とインピーダンス変換素子とを収納したエレクトレット型に構成されても良い。
【００１７】
この構成により、円盤状のカプセル型に構成されたマイクロホンを用いることによってマイクロホン装置全体の小型化が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、ケースＣに対して双指向性のマイクロホンＭを収納してマイクロホン装置が構成されている。このマイクロホン装置はケースＣに形成した第１音孔Ｈ１からの音響信号を第１導音空間Ｓ１によって前記マイクロホンＭの前面Ｆ側に導き、ケースＣに形成した第２音孔Ｈ２からの音響信号を第２導音空間Ｓ２によって前記マイクロホンＭの後面Ｒ側に導くよう構成されると共に、この第２導音空間Ｓ２に備えた音響抵抗材Ｄによって、この第２導音空間Ｓ２に導かれる音響信号を遅延させ、マイクロホンＭの前面Ｆと後面Ｒとに音圧差を作り出して音声を取得できるよう構成したものである。本実施の形態では、第２導音空間Ｓ２に音響抵抗材Ｄを備えていたが、この音響抵抗材Ｄを第１導音空間Ｓ１に備えても良い。特に、本発明では、第１導音空間Ｓ１と第２導音空間Ｓ２との双方に音響抵抗材Ｄを備えて良く（第１導音空間Ｓ１と第２導音空間Ｓ２との全ての空間に充填する状態で音響抵抗材Ｄを備えても良い）、また、第１導音空間Ｓ１に音響抵抗材Ｄを備える場合には第１音孔Ｈ１の近傍位置やマイクロホンＭの前面側に配置することが可能であり、第２導音空間Ｓ２に音響抵抗材Ｄを備える場合には図面に示す位置の他に第２音孔Ｈ２の近傍位置に配置することも可能である。
【００１９】
本発明のマイクロホン装置は、自動車の車内に備えられたマップライトやルームミラー等に内蔵することによって、運転者や助手席の同乗者からの音声をキャッチするために小型で単一指向性となるよう構成されたものであり具体的な構造を以下に説明する。
【００２０】
前記双指向性のマイクロホンＭは図３に示すように、複数の音響開口Ｍａを前面Ｆと後面Ｒとに形成した薄型の円盤状で金属製のカプセルＭｂの内部に振動板とＦＥＴ等のインピーダンス変換素子（図示せず）を内蔵したエレクトレット型に構成され、前記カプセルＭｂの中心位置を貫通する軸芯Ｘに沿う表裏両方向からの音響信号を良好の取り込むように構成されている。また、このマイクロホンＭは基板１の一方の端部に支持されている。この基板１はガラスエポキシ等の絶縁性の素材にプリント配線を形成し、このプリント配線にチップ型の素子２をハンダ付けにより固定することによりマイクロホンＭからの信号を増幅するアンプ回路を形成しており、この基板１の他方の端部にはアンプ回路で増幅された信号を取り出すケーブル３を接続している。前記基板１は必ずしもアンプ回路を備える必要はなく、マイクロホンＭからの信号を取り出すプリント配線だけを形成した構造のものや、アンプ回路以外に例えば、無線式に信号を送り出す回路を備えた構造のものであっても良い。
【００２１】
前記ケースＣは、前記第１音孔Ｈ１及び第２音孔Ｈ２が形成された矩形の前壁部１１と、これを取り囲む側壁部１２とを一体的に形成した樹脂製の前ハウジング１０と、この前ハウジング１０の後部の開口を閉塞する板状に形成された樹脂製の後ハウジング２０とで構成されている。
【００２２】
つまり、図４及び図５に示すように前記前ハウジング１０は、前記前壁部１１の端部位置に前記第１音孔Ｈ１と第２音孔Ｈ２とがスリット状に形成され、この前壁部１１の内面側に前記マイクロホンＭの前面側を接当する形態で支持する第１ホルダ１３が一体的に形成されている。この第１ホルダ１３は前記第１音孔Ｈ１の側の一部が開放する開放部１３Ａを有したリング状に成形されている。この第１ホルダ１３より第２音孔Ｈ２の側には、前記第１音孔Ｈ１に連なる空間と第２音孔Ｈ２に連なる空間とを隔絶するように円弧状の壁体１４が前ハウジング１０と一体的に形成されている。また、前記側壁部１２の端部には前記ケーブル３の挿通を許すケーブルガイド部１５が形成されている。
【００２３】
前記後ハウジング２０は、後壁部２１が形成されると共に、この後壁部２１の内面側に前記マイクロホンＭの後面側に接当する形態で支持する第２ホルダ２２が一体的に形成されている。この第２ホルダ２２は前記第２音孔Ｈ２の側の一部が開放する開放部２２Ａを有したリング状に成形されている。この後ハウジング２０の内面側には一対の位置決め部２３が突設されている。また、この後ハウジング２０の端部には前記ケーブル３の挿通を許すケーブルガイド部２４が形成されている。
【００２４】
前記ケースＣの内部には第１中間部材Ａと第２中間部材Ｂとを収めている。つまり、第１中間部材Ａは、第１音孔Ｈ１と前記第１ホルダ１３の開放部１３Ａとに連なる空間を形成する隔壁３１と、前記第１ホルダ１３に外嵌するリング状部３２とを一体化した柔軟な樹脂で形成され、この第１中間部材Ａのリング状部３２において前記第１ホルダ１３の開放部１３Ａと対応する部位に開放部３２Ａが形成されている。また、前記第２中間部材Ｂは、前記第２ホルダ２２に接当するリング状部３５と、前記第２音孔Ｈ２側に開放する開放部３６Ａを有する案内部３６とを一体化した柔軟な樹脂で形成されている。
【００２５】
このようにケースＣとマイクロホンＭとが形成されているので、本発明のマイクロホン装置を組み立てる際には、前ハウジング１０の内面側に前記第１中間部材Ａをセットした後に、前記第１ホルダ１３に、その前面Ｆを接当させる状態でマイクロホンＭをセットする。このように中間部材Ａをセットした状態で中間部材Ａに形成された隔壁３１が前壁部１１と平行姿勢（軸芯Ｘと直交する姿勢）となる。次に、後ハウジング２０の内面側に前記第２中間部材Ｂをセットし、発泡樹脂製のパッドで成る前記音響抵抗材Ｄをセットした後に、後ハウジング２０を前ハウジング１０に嵌合させる形態で閉じ、接着剤等で固定し、前壁部１１の外面に音響信号が通過する微細な多数の開口（繊維同士の間隙）を有するクロス４０を貼着固定する。このように後ハウジング２０を固定した状態では前記音響抵抗材Ｄが第２中間部材Ｂと、後ハウジング２０の後壁部２１とに挟み込まれ圧縮されることにより、第２導音空間Ｓ２の内部に該音響抵抗材Ｄを隙間なく充填できるのである。
【００２６】
このように組み立てた状態では、前壁部１１と後壁部２１と４つの側壁部１２とで閉じた空間（第１音孔Ｈ１、第２音孔Ｈ２は開放している）となるケースＣが形成されると共に、前記第１ホルダ１３と前記第２ホルダ２２とでマイクロホンＭを前後方向（軸芯Ｘに沿う方向）から挟み込んでマイクロホンＭの位置が決まるものとなる。また、前記第１中間部材Ａの隔壁３１の端縁部と、前記後ハウジング２０に形成された一対の位置決め部２３とによって前記基板１の端縁部が挟み込まれることにより第１中間部材Ａと基板１との位置が決まり、この第１中間部材Ａの隔壁３１と前記基板１とを平行姿勢で接触させて安定状態で支持するものとなる。更に、この基板１に接続するケーブル３を前ハウジング１０のケーブルガイド部１５と後ハウジング２０のケーブルガイド部２４とで挟み込むことにより、このケーブル３からの張力を基板１に作用させないものとなっている。
【００２７】
このマイクロホン装置では、前記前ハウジング１０の前壁部１１及び側壁部１２と、前記第１中間部材Ａの隔壁３１とで取り囲まれる部位に第１音孔Ｈ１からマイクロホンＭの前面Ｆまで連なる前記第１導音空間Ｓ１が形成され、前記前ハウジング１０の側壁部１２及び壁体１４と、前記後ハウジング２０の後壁部２１と、前記第２中間部材Ｂの案内部３６とで取り囲まれる部位で第２音孔Ｈ１からマイクロホンＭの後面Ｒまで連なる前記第２導音空間Ｓ２が形成されるものとなり、この第２導音空間Ｓ２に対して充填する形態で前記音響抵抗材Ｄが備えられる。
【００２８】
そして、このマイクロホン装置では、第１音孔Ｈ１と第２音孔Ｈ２との夫々が開放する方向からの音響信号を第１音孔Ｈ１、第２音孔Ｈ２からケースＣの内部に取り込み、第１音孔Ｈ１からの音響信号は第１導音空間Ｓ１を介してマイクロホンＭの前面Ｆに導かれ、第２導音空間Ｓ２からの音響信号は第２導音空間Ｓ２を介してマイクロホンＭの後面Ｒに導かれる際に音響抵抗材Ｄに接触することによって遅延し、この遅延したタイミングで音響信号がマイクロホンＭの後面Ｒに伝えられるためマイクロホンＭの前面ＦとマイクロホンＭの後面Ｒとに加えられる音響信号に音圧差を作り出し、高感度で音響信号を電気信号に変換できるものとなっている。
【００２９】
このように本発明のマイクロホン装置は、ケースＣに対して双指向性のマイクロホンＭを収納したものでありながら、ケースＣの前壁部１１に形成した第１音孔Ｈ１と第２音孔Ｈ２とが開放する方向への感度が高感度となる単一指向性のマイクロホンとして使用可能となるばかりでなく、双指向性のマイクロホンＭとして薄型で安価なものを使用できるので装置全体の小型化が可能となるばかりでなく、安価に製造できるものとなっている。
【００３０】
〔別実施の形態〕
本発明は、上記した実施の形態以外に、携帯電話機や半導体メモリに音声を記録する録音装置に備えも良い。又、ケースＣの内部に形成される第１導音空間Ｓ１と第２導音空間Ｓ２とをケースＣを構成する部材だけで形成することが可能であり、マイクロホンＭを支持する基板１を前記隔壁に兼用するように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】マイクロホン装置の斜視図
【図２】マイクロホン装置の断面図
【図３】マイクロホンの前面側及び後面側を示す斜視図
【図４】マイクロホン装置の各部の構造を示す断面図
【図５】マイクロホン装置の分解斜視図
【符号の説明】
【００３２】
１            基板
１０          前ハウジング
１１          前壁部
１４          壁体
２０          後ハウジング
３１          隔壁
Ｃ            ケース
Ｄ            音響抵抗材
Ｆ            マイクロホンの前面
Ｒ            マイクロホンの後面
Ｍ            マイクロホン
Ｍａ          音響開口
Ｍｂ          カプセル
Ｘ            軸芯
Ｈ１          第１音孔・音孔
Ｈ２          第２音孔・音孔
Ｓ１          第１導音空間
Ｓ２          第２導音空間
【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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