(57)【要約】【課題】組み立て時の手間を軽減しながら、一方の音道の音波を他方に対して遅延させて音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げることが可能なマイクロホン装置を提供する。【解決手段】このＭＥＭＳマイク１０（マイクロホン装置）は、音波により振動するダイアフラム１４１を含み、ダイアフラム１４１の振動に基づいて音波を電気信号に変換する振動部１４と、内部に振動部１４を収容するとともに、ダイアフラム１４１の下面に音波を導く第１音道１７１と、ダイアフラム１４１の上面に音波を導く第２音道１７２とを含むマイクロホン筐体１７とを備え、第１音道１７１には、音波の進行方向に略直交する音道の断面を小さくして第２音道１７２に対して音波を遅延させる音波遅延部１２１ａが形成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音波により振動する振動板を含み、前記振動板の振動に基づいて音波を電気信号に変換する振動部と、
内部に前記振動部を収容するとともに、前記振動板の一方の面に音波を導く第１音道と、前記振動板の他方の面に音波を導く第２音道とを含む筐体とを備え、
前記第１音道および前記第２音道の一方には、音波の進行方向に略直交する音道の断面を小さくして他方に対して音波を遅延させる音波遅延部が形成されている、マイクロホン装置。
【請求項２】
前記音波遅延部は、前記第１音道および前記第２音道の一方の音道の前記断面を局所的に小さくすることにより、他方に対して音波を遅延させ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装置。
【請求項３】
前記音波遅延部は、前記第１音道および前記第２音道の一方の音道の前記断面を局所的に小さくすることにより、他方に対して音波を３０μ秒以上５０μ秒以下遅延させるように構成されている、請求項２に記載のマイクロホン装置。
【請求項４】
前記音波遅延部は、前記第１音道および前記第２音道の一方の音道の前記断面を局所的に１．９×１０−９ｍ２以上１８×１０−９ｍ２以下の大きさにすることにより、他方に対して音波を３０μ秒以上５０μ秒以下遅延させるように構成されている、請求項３に記載のマイクロホン装置。
【請求項５】
前記音波遅延部は、音波の進行方向における長さが２０μｍ以上１００μｍ以下になるように形成されている、請求項４に記載のマイクロホン装置。
【請求項６】
前記第１音道および前記第２音道の一方のうち、前記音波遅延部が設けられた箇所以外の箇所と、前記第１音道および前記第２音道の他方との音波の進行方向に略直交する音道の断面は、７０×１０−９ｍ２以上の大きさを有し、
前記音波遅延部は、前記第１音道および前記第２音道の一方の音道の前記断面を局所的に１．９×１０−９ｍ２以上１８×１０−９ｍ２以下の大きさに小さくするように構成されている、請求項４または５に記載のマイクロホン装置。
【請求項７】
前記振動部は、前記振動板の他方の面に対向するように配置された固定電極をさらに含み、前記振動板の振動に起因して前記振動板と前記固定電極との間の間隔が変動されることにより音波を電気信号に変換するように構成されており、
前記音波遅延部は、前記振動板の一方の面に音波を導く前記第１音道に設けられている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のマイクロホン装置。
【請求項８】
前記筐体は、前記振動部が搭載されるベース基板と、前記振動部を覆うように設けられるカバー基板とを含み、
前記音波遅延部は、前記ベース基板または前記カバー基板に形成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載のマイクロホン装置。
【請求項９】
前記筐体は、前記振動部が搭載されるベース基板と、前記振動部を覆うように設けられるカバー基板とを含み、
前記ベース基板または前記カバー基板の表面には、前記音波遅延部を有する板状の音波遅延部材が貼付されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載のマイクロホン装置。
【請求項１０】
前記音波遅延部により音波を遅延させることによって両指向性と全指向性との間の指向性を有するように構成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載のマイクロホン装置。
【請求項１１】
音源が遠距離に位置する場合には、両指向性と全指向性との間の指向性のうち、音源が近距離に位置する場合よりも両指向性に近い指向性を有するように構成されている、請求項１０に記載のマイクロホン装置。
【請求項１２】
マイクロホン装置を備える電子機器であって、
前記マイクロホン装置は、音波により振動する振動板を含み、前記振動板の振動に基づいて音波を電気信号に変換する振動部と、内部に前記振動部を収容するマイクロホン筐体とを備え、
前記電子機器の外表面から通ずるとともに前記振動板の一方の面に音波を導く第１音道と、前記電子機器の外表面から通ずるとともに前記振動板の他方の面に音波を導く第２音道とが形成されており、
前記第１音道および前記第２音道の一方には、音波の進行方向に略直交する音道の断面を小さくして他方に対して音波を遅延させる音波遅延部が形成されている、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロホン装置および電子機器に関し、特に、音波を導く音道が形成されたマイクロホン装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、音波を導く音道が形成されたマイクロホン装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、マイクロホン（振動部）と、マイクロホンを収容するハウジング（筐体）とを備え、マイクロホンの前面に音波を導く第１導音空間（第１音道）と、マイクロホンの後面に音波を導く第２導音空間（第２音道）とが形成されたマイクロホン装置が開示されている。このマイクロホン装置では、第２導音空間に、第１導音空間に対して音波を遅延させる発泡樹脂製の音響抵抗材を設けることによって、音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げている。また、上記特許文献１のマイクロホン装置では、ハウジングを構成する前ハウジングおよび後ハウジングの間に音響抵抗材を挟み込みながら第２導音空間内に音響抵抗材を組み入れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２９５２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のマイクロホン装置では、音響抵抗材により第２導音空間（第２音道）の音波を遅延させて音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げることが可能である一方、発泡樹脂製の音響抵抗材を、前ハウジングおよび後ハウジングの間に挟み込みながら第２導音空間内に組み入れる必要があるので、マイクロホン装置の組み立て時に手間がかかるという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、組み立て時の手間を軽減しながら、一方の音道の音波を他方に対して遅延させて音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げることが可能なマイクロホン装置および電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の第１の局面によるマイクロホン装置は、音波により振動する振動板を含み、振動板の振動に基づいて音波を電気信号に変換する振動部と、内部に振動部を収容するとともに、振動板の一方の面に音波を導く第１音道と、振動板の他方の面に音波を導く第２音道とを含む筐体とを備え、第１音道および第２音道の一方には、音波の進行方向に略直交する音道の断面を小さくして他方に対して音波を遅延させる音波遅延部が形成されている。
【０００８】
この発明の第１の局面によるマイクロホン装置では、上記のように、第１音道および第２音道の一方に、音波の進行方向に略直交する音道の断面を小さくして他方に対して音波を遅延させる音波遅延部を形成することによって、音波遅延部により第１音道および第２音道の一方の音波を遅延させて振動板の一方の面に到達する音波と他方の面に到達する音波との音圧差を生じ易くすることができるので、音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げることができる。なお、第１音道および第２音道の一方の音波を他方に対して遅延させることにより、音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げることができることは、後述する本願発明者のシミュレーションにより確認済みである。また、第１音道および第２音道の一方の断面を小さくする音波遅延部を形成するだけで第１音道および第２音道の一方の音波を他方に対して遅延させることができるので、第１音道および第２音道の一方の音波を他方に対して遅延させる発泡樹脂製の音響抵抗材などを、筐体で挟み込みながら音道内に組み入れる場合に比べて、マイクロホン装置の組み立て時の手間を軽減することができる。したがって、このマイクロホン装置では、マイクロホン装置の組み立て時の手間を軽減しながら、第１音道および第２音道の一方の音道の音波を他方に対して遅延させて音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げることができる。
【０００９】
上記第１の局面によるマイクロホン装置において、好ましくは、音波遅延部は、第１音道および第２音道の一方の音道の断面を局所的に小さくすることにより、他方に対して音波を遅延させるように構成されている。このように構成すれば、音波遅延部により、第１音道および第２音道の一方の音波を他方に対して容易に遅延させることができる。
【００１０】
この場合、好ましくは、音波遅延部は、第１音道および第２音道の一方の音道の断面を局所的に小さくすることにより、他方に対して音波を３０μ秒以上５０μ秒以下遅延させるように構成されている。このように構成すれば、マイクロホン装置の指向性を、両指向性と全指向性との間の指向性にすることができるので、全指向性に近づけながら、両指向性の効果も維持することができる。これにより、音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げながら、ノイズ抑圧性能が低下するのを抑制することができる。なお、遅延量を３０μ秒以上５０μ秒以下にすることにより、マイクロホン装置の指向性を両指向性と全指向性との間の指向性にすることができることと、マイクロホン装置の指向性を両指向性と全指向性との間の指向性にすることにより、音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げながら、ノイズ抑圧性能が低下するのを抑制することができることとは、後述する本願発明者のシミュレーションにより確認済みである。
【００１１】
上記音波を３０μ秒以上５０μ秒以下遅延させる構成において、好ましくは、音波遅延部は、第１音道および第２音道の一方の音道の断面を局所的に１．９×１０−９ｍ２以上１８×１０−９ｍ２以下の大きさにすることにより、他方に対して音波を３０μ秒以上５０μ秒以下遅延させるように構成されている。このように構成すれば、音波遅延部により、容易に、第１音道および第２音道の一方の音波を他方に対して３０μ秒以上５０μ秒以下遅延させることができる。これにより、容易に、マイクロホン装置の指向性を両指向性と全指向性との間の指向性にすることができる。
【００１２】
上記音道の断面を１．９×１０−９ｍ２以上１８×１０−９ｍ２以下の大きさにする構成において、好ましくは、音波遅延部は、音波の進行方向における長さが２０μｍ以上１００μｍ以下になるように形成されている。このように構成すれば、音波遅延部により、より容易に、第１音道および第２音道の一方の音波を他方に対して３０μ秒以上５０μ秒以下遅延させることができる。
【００１３】
上記音道の断面を１．９×１０−９ｍ２以上１８×１０−９ｍ２以下の大きさにする構成において、好ましくは、第１音道および第２音道の一方のうち、音波遅延部が設けられた箇所以外の箇所と、第１音道および第２音道の他方との音波の進行方向に略直交する音道の断面は、７０×１０−９ｍ２以上の大きさを有し、音波遅延部は、第１音道および第２音道の一方の音道の断面を局所的に１．９×１０−９ｍ２以上１８×１０−９ｍ２以下の大きさに小さくするように構成されている。このように構成すれば、音波遅延部が形成された箇所以外の箇所で音波が遅延するのを抑制することができるので、音波遅延部により、確実に一方の音道の音波を他方に対して３０μ秒以上５０μ秒以下遅延させることができる。
【００１４】
上記第１の局面によるマイクロホン装置において、好ましくは、振動部は、振動板の他方の面に対向するように配置された固定電極をさらに含み、振動板の振動に起因して振動板と固定電極との間の間隔が変動されることにより音波を電気信号に変換するように構成されており、音波遅延部は、振動板の一方の面に音波を導く第１音道に設けられている。このように構成すれば、固定電極により、第２音道を介して外部から侵入する塵などが振動板の他方の面に到達するのを抑制することができるとともに、音道の断面を小さくした音波遅延部により、第１音道を介して外部から侵入する塵などが振動板の一方の面に到達するのを抑制することができる。これにより、振動板の一方および他方の両面に塵が付着するのを抑制することができるので、塵の付着に起因して振動部の感度が低下するのを抑制することができる。
【００１５】
上記第１の局面によるマイクロホン装置において、好ましくは、筐体は、振動部が搭載されるベース基板と、振動部を覆うように設けられるカバー基板とを含み、音波遅延部は、ベース基板またはカバー基板に形成されている。このように構成すれば、音波遅延部をベース基板およびカバー基板とは別体で形成する場合とは異なり、部品点数の増加を抑制することができる。
【００１６】
上記第１の局面によるマイクロホン装置において、好ましくは、筐体は、振動部が搭載されるベース基板と、振動部を覆うように設けられるカバー基板とを含み、ベース基板またはカバー基板の表面には、音波遅延部を有する板状の音波遅延部材が貼付されている。このように構成すれば、音波遅延部を有する専用の音波遅延部材を設ける場合でも、ベース基板またはカバー基板の表面に貼付するだけで容易に第１音道および第２音道の一方の音波を他方に対して遅延させることができるので、マイクロホン装置の組み立て時に手間がかかるのを抑制することができる。
【００１７】
上記第１の局面によるマイクロホン装置において、好ましくは、音波遅延部により音波を遅延させることによって両指向性と全指向性との間の指向性を有するように構成されている。このように構成すれば、音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げながら、ノイズ抑圧性能が低下するのを抑制することが可能なマイクロホン装置を得ることができる。
【００１８】
上記第１の局面によるマイクロホン装置において、好ましくは、音源が遠距離に位置する場合には、両指向性と全指向性との間の指向性のうち、音源が近距離に位置する場合よりも両指向性に近い指向性を有するように構成されている。このように構成すれば、近距離の音源に対しては、全指向性に近くなることにより、より広い範囲の音を検知することができるとともに、遠距離の音源に対しては、近距離の場合よりも両指向性に近くなることにより、ノイズ抑圧性能を高くすることができる。
【００１９】
この発明の第２の局面による電子機器は、マイクロホン装置を備える電子機器であって、マイクロホン装置は、音波により振動する振動板を含み、振動板の振動に基づいて音波を電気信号に変換する振動部と、内部に振動部を収容するマイクロホン筐体とを備え、電子機器の外表面から通ずるとともに振動板の一方の面に音波を導く第１音道と、電子機器の外表面から通ずるとともに振動板の他方の面に音波を導く第２音道とが形成されており、第１音道および第２音道の一方には、音波の進行方向に略直交する音道の断面を小さくして他方に対して音波を遅延させる音波遅延部が形成されている。
【００２０】
この発明の第２の局面による電子機器では、上記のように、第１音道および第２音道の一方に、音波の進行方向に略直交する音道の断面を小さくして他方に対して音波を遅延させる音波遅延部を形成することによって、音波遅延部により第１音道および第２音道の一方の音波を遅延させて振動板の一方の面に到達する音波と他方の面に到達する音波との音圧差を生じ易くすることができるので、音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げることができる。なお、第１音道および第２音道の一方の音波を他方に対して遅延させることにより、音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げることができることは、後述する本願発明者のシミュレーションにより確認済みである。また、第１音道および第２音道の一方の断面を小さくする音波遅延部を形成するだけで第１音道および第２音道の一方の音波を他方に対して遅延させることができるので、第１音道および第２音道の一方の音波を他方に対して遅延させる発泡樹脂製の音響抵抗材などを、マイクロホン筐体で挟み込みながら音道内に組み入れる場合に比べて、組み立て時の手間を軽減することができる。したがって、この電子機器では、組み立て時の手間を軽減しながら、第１音道および第２音道の一方の音道の音波を他方に対して遅延させて音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、上記のように、組み立て時の手間を軽減しながら、第１音道および第２音道の一方の音道の音波を他方に対して遅延させて音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態による携帯電話の全体構成を示した平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるＭＥＭＳマイクの上方から見た全体斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるＭＥＭＳマイクの下方から見た全体斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるＭＥＭＳマイクの全体構成を示した分解斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるＭＥＭＳマイクを示した断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるＭＥＭＳマイクの第１基板層を示した平面図である。
【図７】本発明の第１実施形態によるＭＥＭＳマイクの第２基板層を示した平面図である。
【図８】本発明の第１実施形態によるＭＥＭＳマイクの音波遅延部を示した拡大断面図である。
【図９】音源が近距離に位置する場合の遅延量と指向性パターンとの関係を示したシミュレーション結果である。
【図１０】音源が遠距離に位置する場合の遅延量と指向性パターンとの関係のシミュレーション結果を示した図である。
【図１１】遠距離の音源からホワイトノイズを出力した場合の周波数と感度との関係の実測結果を示した図である。
【図１２】音波遅延部の開口径と遅延量との関係のシミュレーション結果を示した図である。
【図１３】音波遅延部の開口径とゲインとの関係のシミュレーション結果を示した図である。
【図１４】差動マイクロホンの指向性パターンについて説明するための図である。
【図１５】ユーザが電子機器を耳に近づけて顔の横で持った状態を正面から見た図である。
【図１６】ユーザが電子機器を耳に近づけて顔の横で持った状態を側方から見た図である。
【図１７】ユーザが電子機器を顔の前方で持った状態を示した図である。
【図１８】本発明の第２実施形態によるＭＥＭＳマイクを示した断面図である。
【図１９】本発明の第３実施形態によるＭＥＭＳマイクを示した断面図である。
【図２０】本発明の第３実施形態によるＭＥＭＳマイクの製造手順を説明するための断面図である。
【図２１】本発明の第３実施形態によるＭＥＭＳマイクの製造手順を説明するための平面図である。
【図２２】本発明の第４実施形態によるＭＥＭＳマイクを示した断面図である。
【図２３】本発明の第２実施形態の第１変形例によるＭＥＭＳマイクを示した断面図である。
【図２４】本発明の第２実施形態の第２変形例によるＭＥＭＳマイクの第２基板層を示した平面図である。
【図２５】本発明の第３実施形態の変形例によるＭＥＭＳマイクを示した断面図である。
【図２６】本発明の第４実施形態の第１変形例によるＭＥＭＳマイクを示した断面図である。
【図２７】本発明の第４実施形態の第２変形例によるＭＥＭＳマイクを示した断面図である。
【図２８】本発明の第４実施形態の第３変形例によるＭＥＭＳマイクを示した断面図である。
【図２９】本発明の第１〜第４実施形態の第１変形例による電子機器を示した断面図である。
【図３０】本発明の第１〜第４実施形態の第２変形例によるＭＥＭＳマイクを示した断面図である。
【図３１】本発明の第１〜第４実施形態の第３変形例によるＭＥＭＳマイクを示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
図１〜図８を参照して、本発明の第１実施形態による携帯電話１００の構成について説明する。なお、携帯電話１００は、本発明の「電子機器」の一例である。
【００２５】
本発明の第１実施形態による携帯電話１００は、図１に示すように、表示部１と、表示部１を露出する開口部２ａを有する筐体２とを備えている。また、筐体２の内部には、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）マイク１０を搭載した搭載基板３が設けられている。なお、ＭＥＭＳマイク１０は、本発明の「マイクロホン装置」の一例である。
【００２６】
ＭＥＭＳマイク１０は、図２〜図４に示すように、シールド１１と、カバー基板１２と、ベース基板１３とを備えている。また、ＭＥＭＳマイク１０のベース基板１３には、図４に示すように、振動部１４と、回路部１５と、チップコンデンサー１６とが搭載されている。また、カバー基板１２とベース基板１３とにより、振動部１４、回路部１５およびチップコンデンサー１６を収容するＭＥＭＳマイク１０のマイクロホン筐体１７が構成されている。なお、マイクロホン筐体１７は、本発明の「筐体」および「マイクロホン筐体」の一例である。また、ＭＥＭＳマイク１０は、２つの音道（第１音道１７１および第２音道１７２）を介して振動部１４に音波を伝達することにより差動マイクロホンとして機能するように構成されている。また、第１実施形態のＭＥＭＳマイク１０は、たとえば、約７ｍｍの長さ（Ｘ方向の長さ）と、約４ｍｍの幅（Ｙ方向の長さ）と、約１．２ｍｍの厚み（Ｚ方向の長さ）とを有している。
【００２７】
シールド１１は、カバー基板１２側からマイクロホン筐体１７を覆うように構成されている。また、シールド１１は、金属（たとえば、ニッケルシルバー（洋白））により形成されており、電気的なノイズを防ぐために設けられている。また、シールド１１の上面部１１ａには、図２および図４に示すように、２つの音孔１１１および１１２が形成されている。２つの音孔１１１および１１２は、シールド１１の上面部１１ａを上下方向（Ｚ方向）に貫通するように形成されている。また、音孔１１１および１１２は、平面視において、長手方向が約２．６５ｍｍ、短手方向が約０．６ｍｍのトラック形状（長円形状）に形成されている。また、音孔１１１および１１２は、音波の進行方向（Ｚ方向）に直交する方向において約１．５×１０−６ｍ２の断面積（開口面積）を有している。また、音孔１１１および１１２は、Ｘ方向に互いに間隔を隔てて配置されている。また、シールド１１は、図３に示すように、マイクロホン筐体１７を下方側（Ｚ２方向側）から保持する保持部１１３を有している。保持部１１３は、かしめられることによりベース基板１３を下方側から保持するように構成されている。
【００２８】
カバー基板１２は、ＦＲ−４（Ｆｌａｍｅ  Ｒｅｔａｒｄａｎｔ  Ｔｙｐｅ  ４）などのガラスエポキシ樹脂により形成されている。また、カバー基板１２は、図４に示すように、シールド１１とベース基板１３とにより挟み込まれる位置に配置されている。また、カバー基板１２には、図４および図５に示すように、シールド１１の２つの音孔１１１および１１２のそれぞれに対応する２つの音孔１２１および１２２が形成されている。また、カバー基板１２には、振動部１４、回路部１５およびチップコンデンサー１６を収容する凹部１２３が形成されている。また、カバー基板１２は、振動部１４などを覆うように設けられている。また、音孔１２２と凹部１２３とは、互いに接続されている。また、音孔１２１は、カバー基板１２を上下方向（Ｚ方向）に貫通するように形成されている。また、音孔１２１および１２２は、平面視において、長手方向が約２．６５ｍｍ、短手方向が約０．６ｍｍのトラック形状に形成されている。また、音孔１２１および１２２は、音波の進行方向（Ｚ方向）に直交する方向において約１．５×１０−６ｍ２の断面積（開口面積）を有している。また、第１実施形態においては、音孔１２１および１２２は、Ｘ方向に互いに間隔（たとえば５．０ｍｍ間隔）を隔てて配置されている。
【００２９】
また、図２、図４および図５に示すように、カバー基板１２には、音孔１２１を通る音波を遅延させる極小孔からなる音波遅延部１２１ａが形成されている。極小孔からなる音波遅延部１２１ａは、図５に示すように、カバー基板１２に形成されている。また、音波遅延部１２１ａは、音孔１２１の音波の進行方向（Ｚ方向）に直交する小さい円形断面を有している。また、音波遅延部１２１ａは、音孔１２１の上端部に配置されている。なお、音波遅延部１２１ａの詳細については後述する。
【００３０】
ベース基板１３は、カバー基板１２と同様に、ＦＲ−４などのガラスエポキシ樹脂により形成されている。これにより、カバー基板１２とベース基板１３との熱膨張率を合わせることができるので、ＭＥＭＳマイク１０をリフロー実装する場合に両者の熱膨張率の差に起因して互いが剥離してしまうのを防止することが可能である。また、ベース基板１３は、図２〜図５に示すように、第１基板層１３１と、第２基板層１３２と、第３基板層１３３とにより３層構造に形成されている。具体的には、第１基板層１３１、第２基板層１３２および第３基板層１３３は、図示しない接着シートにより互いに貼り合わされている。
【００３１】
第１基板層１３１には、図４〜図６に示すように、カバー基板１２の音孔１２１に対応するトラック形状（長円形状）の音孔１３１ａと、音孔１３１ａとＸ方向に間隔を隔てて配置された円形状の音孔１３１ｂとが形成されている。また、図４に示すように、第１基板層１３１の上面（Ｚ１方向側の表面）には、ボンディングパッド１３１ｃと、パッド１３１ｄとが設けられている。
【００３２】
第１基板層１３１の音孔１３１ａは、カバー基板１２の音孔１２１と同様に、長手方向において約２．６５ｍｍ、短手方向において約０．６ｍｍの長さを有するとともに、音波の進行方向（Ｚ方向）に直交する方向において約１．５×１０−６ｍ２の断面積（開口面積）を有している。また、第１基板層１３１の音孔１３１ｂは、約０．６ｍｍの直径を有するとともに、音波の進行方向（Ｚ方向）に直交する方向において約２．８×１０−７ｍ２の断面積（開口面積）を有している。また、音孔１３１ｂは、上側（Ｚ１方向側）が振動部１４により覆われるように構成されている。
【００３３】
ボンディングパッド１３１ｃは、図４に示すように、ベース基板１３と回路部１５とを図示しないボンディングワイヤを介して接続するために設けられている。また、パッド１３１ｄは、ベース基板１３とチップコンデンサー１６とを半田により接続するために設けられている。また、ボンディングパッド１３１ｃおよびパッド１３１ｄは、図示しない回路パターンおよびスルーホールを介して、第３基板層１３３の下面（Ｚ２方向側の表面）に配置された後述の電極パッド１３３ａ（図３参照）に接続されている。
【００３４】
第２基板層１３２には、図４、図５および図７に示すように、第１基板層１３１の音孔１３１ａおよび１３１ｂを互いに連通する中空部１３２ａが形成されている。中空部１３２ａは、図７に示すように、平面視でＴ字形状に形成されている。
【００３５】
図３に示すように、第３基板層１３３の下面（Ｚ２方向側の表面）には、４つの電極パッド１３３ａが設けられている。ＭＥＭＳマイク１０は、電極パッド１３３ａを介して、搭載基板３（図１参照）に半田付けされて搭載される。
【００３６】
ここで、第１実施形態では、図５に示すように、カバー基板１２の音孔１２１と、ベース基板１３の音孔１３１ａ、中空部１３２ａおよび音孔１３１ｂとにより、振動部１４の後述するダイアフラム１４１の下面（Ｚ２方向側の表面）に音波を導く第１音道１７１が形成されている。また、カバー基板１２の音孔１２２および凹部１２３により、振動部１４の後述するダイアフラム１４１の上面（Ｚ１方向側の表面）に音波を導く第２音道１７２が形成されている。第１音道１７１は、カバー基板１２の上側（Ｚ１方向側）からダイアフラム１４１の露出された下面に向かって音波を導くように構成されている。また、第２音道１７２は、カバー基板１２の上側（Ｚ１方向側）から、振動部１４の後述するバックプレート電極１４２を介してダイアフラム１４１の上面に向かって音波を導くように構成されている。
【００３７】
第１音道１７１および第２音道１７２のうちの第１音道１７１にのみ、上記音波遅延部１２１ａが形成されている。また、極小孔からなる音波遅延部１２１ａは、第１音道１７１の音波の進行方向（図５および図８に破線矢印で示した方向）に直交する断面を局所的に小さくして、第１音道１７１の音波を第２音道１７２の音波に対して遅延させるように構成されている。具体的には、音波遅延部１２１ａは、第１音道１７１の音波の進行方向（Ｚ方向）に直交する小さい円形断面を有している。図８に示すように、音波遅延部１２１ａにより小さくされた断面は、５０μｍ以上１５０μｍ以下の直径Ｄを有している。すなわち、極小孔からなる音波遅延部１２１ａでは、第１音道１７１の音波の進行方向に直交する断面を１．９×１０−９ｍ２以上１８×１０−９ｍ２以下の大きさに局所的に小さくしている。また、音波遅延部１２１ａは、第１音道１７１の音波の進行方向において、２０μｍ以上１００μｍ以下の長さ（厚み）Ｔを有している。また、第１音道１７１の音波遅延部１２１ａが設けられた箇所以外の箇所において、音波の進行方向に直交する断面は、７０×１０−９ｍ２以上の大きさを有している。また、第２音道１７２の音波の進行方向に直交する断面も、７０×１０−９ｍ２以上の大きさを有している。このような構成により、音波遅延部１２１ａは、第１音道１７１の音波を第２音道１７２に対して３０μ秒以上５０μ秒以下の範囲で遅延させることが可能である。
【００３８】
また、ＭＥＭＳマイク１０は、音波遅延部１２１ａにより第１音道１７１の音波が遅延されることによって、音を検知することができないＮｕｌｌ範囲を有する両指向性（略８の字状の指向性パターン、図９および図１０参照）と、全範囲にわたって均一に音を拾うことができる全指向性（円形状の指向性パターン）との間の指向性を有するように構成されている。また、ＭＥＭＳマイク１０は、音源が遠距離（たとえば、ＭＥＭＳマイク１０から１ｍの距離）に位置する場合には、両指向性と全指向性との間のうち、音源が近距離（たとえば、ＭＥＭＳマイク１０から５０ｍｍ以下の距離）に位置する場合よりも両指向性に近い指向性を有するように構成されている。なお、本発明の第１実施形態のＭＥＭＳマイク１０が上記特性を有することは、後述するシミュレーション結果から明らかである。
【００３９】
振動部１４は、図４および図５に示すように、第１基板層１３１の音孔１３１ｂを覆うように第１基板層１３１の上面に配置されている。また、振動部１４は、図５に示すように、音波により振動するダイアフラム１４１と、ダイアフラム１４１の上面（Ｚ１方向側の表面）に対向するように配置されたバックプレート電極１４２とを有している。なお、ダイアフラム１４１は、本発明の「振動板」の一例であり、バックプレート電極１４２は、本発明の「固定電極」の一例である。また、振動部１４は、ダイアフラム１４１およびバックプレート電極１４２により形成されるコンデンサの容量の変化を検出して音波を電気信号に変換するように構成されている。すなわち、振動部１４は、ダイアフラム１４１の振動に起因してダイアフラム１４１とバックプレート電極１４２との間の間隔が変動されることにより音波を電気信号に変換するように構成されている。言い換えれば、振動部１４は、ダイアフラム１４１の振動に基づいて音波を電気信号に変換している。また、振動部１４は、図示しない接着層により、ベース基板１３の上面に接合されている。また、振動部１４は、図５に示すように、ボンディングワイヤ１５ａ（たとえば、金製）により回路部１５に接続されている。また、バックプレート電極１４２には、複数の直径数μｍの小径の貫通孔が形成されており、音波をダイアフラム１４１側に通過させることが可能である。また、この貫通孔を直径数μｍの小径に形成することによって、それよりも大きい塵（たとえば数十μｍ程度の塵）がダイアフラム１４１側に到達するのを防止することが可能である。
【００４０】
回路部１５は、図４および図５に示すように、第１基板層１３１の上面に配置されている。また、回路部１５は、振動部１４から出力された電気信号を処理するように構成されている。また、回路部１５は、図示しない接着層により、第１基板層１３１の上面に接合されている。また、回路部１５は、ボンディングワイヤ（たとえば、金製）によりボンディングパッド１３１ｃ（図４参照）に接続されている。
【００４１】
チップコンデンサー１６は、図４に示すように、第１基板層１３１の上面に配置されている。また、チップコンデンサー１６は、パッド１３１ｄに半田付けされて第１基板層１３１に搭載されている。
【００４２】
第１実施形態では、上記のように、第１音道１７１に、音波の進行方向に略直交する音道の断面を小さくして第２音道１７２に対して音波を遅延させる音波遅延部１２１ａを形成することによって、音波遅延部１２１ａにより第１音道１７１の音波を遅延させてダイアフラム１４１の下面に到達する音波と上面に到達する音波との音圧差を生じ易くすることができるので、音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げることができる。また、第１音道１７１の断面を小さくする音波遅延部１２１ａを形成するだけで第１音道１７１の音波を第２音道１７２に対して遅延させることができるので、第１音道１７１の音波を第２音道１７２に対して遅延させる発泡樹脂製の音響抵抗材などを、マイクロホン筐体１７で挟み込みながら音道内に組み入れる場合に比べて、ＭＥＭＳマイク１０の組み立て時の手間を軽減することができる。したがって、このＭＥＭＳマイク１０では、ＭＥＭＳマイク１０の組み立て時の手間を軽減しながら、第１音道１７１の音波を第２音道１７２に対して遅延させて音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げることができる。
【００４３】
また、第１実施形態では、第１音道１７１の断面を局所的に小さくすることにより、第２音道１７２に対して音波を遅延させるように音波遅延部１２１ａを構成する。これにより、音波遅延部１２１ａにより、第１音道１７１の音波を第２音道１７２に対して容易に遅延させることができる。
【００４４】
また、第１実施形態では、第１音道１７１の断面を局所的に小さくすることにより、第２音道１７２に対して音波を３０μ秒以上５０μ秒以下遅延させるように音波遅延部１２１ａを構成する。これにより、ＭＥＭＳマイク１０の指向性を、両指向性と全指向性との間の指向性にすることができるので、全指向性に近づけながら、両指向性の効果も維持することができる。これにより、音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げながら、ノイズ抑圧性能が低下するのを抑制することができる。
【００４５】
また、第１実施形態では、第１音道１７１の断面を局所的に１．９×１０−９ｍ２以上１８×１０−９ｍ２以下の大きさに小さくすることにより、第２音道１７２に対して音波を３０μ秒以上５０μ秒以下遅延させるように音波遅延部１２１ａを構成する。これにより、音波遅延部１２１ａにより、容易に、第１音道１７１の音波を第２音道１７２に対して３０μ秒以上５０μ秒以下遅延させることができる。これにより、容易に、ＭＥＭＳマイク１０の指向性を両指向性と全指向性との間の指向性にすることができる。
【００４６】
また、第１実施形態では、音波の進行方向における長さが２０μｍ以上１００μｍ以下になるように音波遅延部１２１ａを形成する。これにより、音波遅延部１２１ａにより、より容易に、第１音道１７１の音波を第２音道１７２に対して３０μ秒以上５０μ秒以下遅延させることができる。
【００４７】
また、第１実施形態では、第１音道１７１のうち、音波遅延部１２１ａが設けられた箇所以外の箇所と第２音道１７２との音波の進行方向に略直交する音道の断面を、７０×１０−９ｍ２以上の大きさを有するように形成し、第１音道１７１の断面を局所的に１．９×１０−９ｍ２以上１８×１０−９ｍ２以下の大きさに小さくするように音波遅延部１２１ａを構成する。これにより、音波遅延部１２１ａが形成された箇所以外の箇所で音波が遅延するのを抑制することができるので、音波遅延部１２１ａにより、確実に第１音道１７１の音波を第２音道１７２に対して３０μ秒以上５０μ秒以下遅延させることができる。
【００４８】
また、第１実施形態では、ダイアフラム１４１の上面に対向するように小径の貫通孔を有するバックプレート電極１４２を設けるとともに、振動板１４の下面に音波を導く第１音道１７１に音波遅延部１２１ａを設ける。これにより、バックプレート電極１４２の小径の貫通孔により、第２音道１７２を介して外部から侵入する大きめの塵（数十μｍ程度の塵）などがダイアフラム１４１の上面に到達するのを抑制することができるとともに、第１音道１７１の断面を小さくした音波遅延部１２１ａにより、第１音道１７１を介して外部から侵入する塵などがダイアフラム１４１の下面に到達するのを抑制することができる。これにより、ダイアフラム１４１の上下の両面に塵が付着するのを抑制することができるので、塵の付着に起因して振動部１４の感度が低下するのを抑制することができる。
【００４９】
また、第１実施形態では、カバー基板１２に音波遅延部１２１ａを形成する。これにより、音波遅延部１２１ａをカバー基板１２とは別体で形成する場合とは異なり、部品点数の増加を抑制することができる。
【００５０】
また、第１実施形態では、音波遅延部１２１ａにより音波を遅延させることによって両指向性と全指向性との間の指向性を有するように構成する。これにより、音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げながら、ノイズ抑圧性能が低下するのを抑制することが可能なＭＥＭＳマイク１０を得ることができる。なお、マイクロホン装置の指向性を両指向性と全指向性との間の指向性にすることにより、音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げながら、ノイズ抑圧性能が低下するのを抑制することができることは、後述する本願発明者のシミュレーションにより確認済みである。
【００５１】
また、第１実施形態では、音源が遠距離に位置する場合には、両指向性と全指向性との間の指向性のうち、音源が近距離に位置する場合よりも両指向性に近い指向性を有するように構成する。これにより、近距離の音源に対しては、全指向性に近くなることにより、より広い範囲の音を検知することができるとともに、遠距離の音源に対しては、近距離の場合よりも両指向性に近くなることにより、ノイズ抑圧性能を高くすることができる。
【００５２】
次に、本発明の第１実施形態の効果を確認するために差動マイクロホンについて行ったシミュレーション結果および実測結果について説明する。
【００５３】
まず、図９および図１０に示すシミュレーション結果を参照して、音源が近距離（５０ｍｍ）に位置する場合と、音源が遠距離（１ｍ）に位置する場合との指向性について説明する。音源が近距離および遠距離のいずれの場合でも、２つの音道の一方の音波を他方に対して遅延させない場合（遅延量が０μ秒の場合）には、差動マイクロホンの指向性は両指向性（略８の字状の指向性パターン）であった。また、音源が近距離および遠距離のいずれの場合でも、遅延量を大きくするのに伴って差動マイクロホンの指向性が両指向性から徐々に全指向性（円形状の指向性パターン）に近づく結果となった。
【００５４】
また、第１実施形態のＭＥＭＳマイク１０が有する遅延量３０μ秒以上５０μ秒以下の範囲では、差動マイクロホンの指向性が両指向性と全指向性との間の指向性であった。この結果、音波遅延部により音波を３０μ秒以上５０μ秒以下遅延させることによって、Ｎｕｌｌ範囲を減少させて音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げることができることを確認した。また、図９に示す結果から、音源が近距離の場合において、遅延量が３０μ秒以上の場合には、方向によりばらつく感度の変動量を最大で１０ｄＢ以下に抑えることができることを確認した。すなわち、遅延量を３０μ秒以上にすれば、近距離の音源に対して、音源の方向によるばらつきを抑制していずれの方向から到達する音波でも良好に検知可能であることを確認することができた。
【００５５】
また、遅延量が３０μ秒以上５０μ秒以下の範囲において、近距離の指向性パターンが遠距離に比べてより円形状に近い形状であった。言い換えると、遅延量が３０μ秒以上５０μ秒以下の範囲において、遠距離の場合には、両指向性と全指向性との間のうち、近距離よりも両指向性に近い指向性を示した。この結果、遅延量が５０μ秒以下であれば、ノイズ抑圧性能を確保することができることを確認した。また、音波遅延部により音波を３０μ秒以上５０μ秒以下遅延させることによって、近距離の音源に対して、音源の方向によるばらつきを抑制していずれの方向から到達する音波でも良好に検知することができるとともに、遠距離の音源に対して、ノイズ抑圧性能を適切に確保することができることを確認した。
【００５６】
次に、遅延量が３０μ秒以上５０μ秒以下の範囲のうちの４０μ秒の場合におけるノイズ抑圧性能の評価を行った。図１１に示す実測結果を参照して、遠距離（１ｍ）の音源からホワイトノイズを出力した場合の周波数と感度との関係について説明する。遅延量が４０μ秒に設定された差動マイクロホンでは、いずれの周波数においても、ノイズ抑圧性能を有さない通常マイクロホンに対して感度が約１５ｄＢ低くなった。すなわち、遅延量が４０μ秒の差動マイクロホンは、通常マイクロホンに対して約１５ｄＢのノイズ抑圧効果を有することを確認した。この結果、遅延量を３０μ秒以上５０μ秒以下にしてマイクロホンの指向性を両指向性と全指向性との間の指向性にすることによって、音を検知可能な範囲を広げながら、十分なノイズ抑圧性能を得ることができることを確認した。
【００５７】
ここで、図１２に示すシミュレーション結果を参照して、音道の音波遅延部により小さくされる断面の大きさ（面積）と遅延量（μ秒）との関係を説明する。図１２では、音波遅延部により小さくされる断面が円形状である場合において、断面の大きさを開口径（第１実施形態における直径Ｄ）で示している。図１２に示すように、いずれの厚みにおいても、直径Ｄ（面積）が大きくなるのに伴って遅延量が小さくなった。また、厚みＴが２０μｍ以上１００μｍ以下の範囲において、直径Ｄ（面積）を５０μｍ（１．９×１０−９ｍ２）以上１００μｍ（１８×１０−９ｍ２）以下にすることによって遅延量を３０μ秒以上５０μ秒以下にすることができることを確認した。
【００５８】
次に、図１３に示すシミュレーション結果を参照して、開口径（第１実施形態における直径Ｄ）とゲインとの関係について説明する。直径Ｄ（面積）が約７５μｍ（４．４×１０−９ｍ２）以下の範囲では、直径Ｄ（面積）が小さくなるのに伴ってゲイン減衰量が大きく（ゲインが小さく）なる一方、直径Ｄ（面積）が約７５μｍ（４．４×１０−９ｍ２）よりも大きい範囲では、ゲイン減衰がなかった（ゲイン減衰が０であった）。また、図１３に示すシミュレーション結果から、ゲイン減衰を−３（ｄＢ）以上確保するために（ゲイン減衰量が−３（ｄＢ）よりも大きくならないようにするために）、直径Ｄ（面積）を５０μｍ（１．９×１０−９ｍ２）以上にすればよいことを確認した。なお、ゲイン減衰は、一般的に−３（ｄＢ）以上であれば問題ない範囲である。これらの結果、音道の音波遅延部により小さくされる断面の大きさ（面積）を、１．９×１０−９ｍ２以上１８×１０−９ｍ２以下にすれば、ゲイン減衰を抑制して音を良好に検知することができるとともに、音を検知可能な範囲を広げながら、十分なノイズ抑圧性能を得ることができることを確認した。
【００５９】
また、図１４に示すように、差動マイクロホンの指向性パターンは、三次元的に同一形状になる。すなわち、差動マイクロホンの指向性パターンは、２つの音道の入り口を結ぶ直線を軸にマイクロホンを回動させた場合でも同一形状になる。ここで、マイクロホンが搭載された電子機器（たとえば、携帯電話）を、ユーザが耳に近づけて顔の横で持つ場合（図１５および図１６参照）とユーザが電子機器の表示部を見ながら顔の前方で持つ場合（図１７参照）とでは、いずれも音源が近距離であるものの、ユーザの口元（音源）とマイクロホンとの位置関係は異なる。このため、電子機器に搭載されたマイクロホンが両指向性を有する場合には、一方の持ち方で音の検知が良好となるようにマイクロホンを配置すると他方の持ち方の場合には音源がＮｕｌｌ範囲内となって音を良好に検知することができない場合がある。また、ユーザが耳に近づけて顔の横で持つ場合において、図１５に示すように、マイクロホンをユーザの顔から離間する方向（横方向）に回動させた場合や、図１６に示すように、マイクロホンを前後方向に回動させた場合には、両指向性を有するマイクロホンでは音源がＮｕｌｌ範囲内となって音を良好に検知することができない場合がある。これに対して、上記第１実施形態のように、両指向性と全指向性との間の指向性を有するＭＥＭＳマイク１０を携帯電話１００（電子機器）に搭載した場合には、近距離の音源に対して音を検知可能な範囲が広がるので、携帯電話１００を顔の横で持つ場合と顔の前方で持つ場合との両方において、音を良好に検知することができる。また、図１５および図１６に示すように、マイクロホンを横方向および前後方向に回動させた場合でも、近距離の音源に対して音を検知可能な範囲が広がるので、音を良好に検知することができる。
【００６０】
（第２実施形態）
次に、図１８を参照して、本発明の第２実施形態による携帯電話１００のＭＥＭＳマイク２０について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、ベース基板２１３に極小孔からなる音波遅延部２３１ａを設ける構成について説明する。なお、ＭＥＭＳマイク２０は、本発明の「マイクロホン装置」の一例である。
【００６１】
第２実施形態のＭＥＭＳマイク２０のベース基板２１３は、図１８に示すように、第１基板層２３１と、第２基板層１３２と、第３基板層１３３とにより３層構造に形成されている。第１基板層２３１には、第１音道１７１の音波を遅延させる極小孔からなる音波遅延部２３１ａが形成されている。極小孔からなる音波遅延部２３１ａは、カバー基板１２の音孔１２１に対応する位置に形成されている。音波遅延部２３１ａは、第１音道１７１の音波の進行方向（Ｚ方向）に直交する小さい円形断面を有している。音波遅延部２３１ａにより小さくされた断面は、５０μｍ以上１５０μｍ以下の直径を有している。すなわち、極小孔からなる音波遅延部２３１ａでは、第１音道１７１の音波の進行方向に直交する断面を１．９×１０−９ｍ２以上１８×１０−９ｍ２以下の大きさに局所的に小さくしている。また、音波遅延部２３１ａは、第１音道１７１の音波を第２音道１７２に対して３０μ秒以上５０μ秒以下の範囲で遅延させるように構成されている。
【００６２】
なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６３】
第２実施形態では、上記のように、ベース基板２１３の第１基板層２３１に音波遅延部２３１ａを形成することによって、音波遅延部２３１ａをベース基板２１３とは別体で形成する場合とは異なり、部品点数の増加を抑制することができる。
【００６４】
また、上記のように、第２実施形態の構成においても、上記第１実施形態と同様に、第１音道１７１に、音波の進行方向に略直交する音道の断面を小さくして第２音道１７２に対して音波を遅延させる音波遅延部２３１ａを形成することによって、ＭＥＭＳマイク２０の組み立て時の手間を軽減しながら、第１音道１７１の音波を第２音道１７２に対して遅延させて音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げることができる。
【００６５】
なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００６６】
（第３実施形態）
次に、図１９を参照して、本発明の第３実施形態による携帯電話１００のＭＥＭＳマイク３０について説明する。この第３実施形態では、上記第１実施形態と異なり、極小孔からなる音波遅延部３０１ａを有する音波遅延部材３０１を設ける構成について説明する。なお、ＭＥＭＳマイク３０は、本発明の「マイクロホン装置」の一例である。
【００６７】
第３実施形態のＭＥＭＳマイク３０のカバー基板１２には、図１９に示すように、極小孔からなる音波遅延部３０１ａを有する音波遅延部材３０１が取り付けられている。具体的には、音波遅延部材３０１は、カバー基板１２の上面に図示しない接着層により貼付されている。音波遅延部材３０１は、リフロー実装時の高熱に対応可能なように、耐熱性が高い金属やポリイミドなどにより構成されている。好ましくは、音波遅延部材３０１を、ＦＲ−４などのガラスエポキシ樹脂により形成されたカバー基板１２に剛性が近いポリイミドにより構成する。これにより、音波遅延部材３０１をカバー基板１２に貼り付けた状態で、音波遅延部材３０１およびカバー基板１２の複合層（複合体）を容易に一括で切断することが可能である。また、音波遅延部材３０１をポリイミドにより構成することによって、音波遅延部３０１ａを容易に形成することが可能である。このように音波遅延部材３０１をポリイミドにより構成すれば、製造時の手間を軽減することができるので、生産性の向上を図ることができる。
【００６８】
ここで、第３実施形態のＭＥＭＳマイク３０の製造手順について説明する。まず、図２０に示すように、ベース基板１３に振動部１４および回路部１５を搭載する。そして、カバー基板１２の上面に図示しない接着層により音波遅延部材３０１を貼付し、振動部１４および回路部１５を覆うようにカバー基板１２をベース基板１３上に配置する。その後、上下の両面にダイシングフィルム３１０を配置した状態で、ダイシングブレードにより、図２０および図２１に示す切断線に沿って切断して個々のＭＥＭＳマイク３０に分割する。この際、音波遅延部材３０１をポリイミドにより構成していれば、音波遅延部材３０１およびカバー基板１２の複合層（複合体）を容易に一括で切断することが可能である。
【００６９】
また、音波遅延部材３０１の音波遅延部３０１ａは、カバー基板１２の音孔１２１に対応する位置に形成されている。音波遅延部３０１ａは、第１音道１７１の音波の進行方向（Ｚ方向）に直交する小さい円形断面を有している。音波遅延部３０１ａにより小さくされた断面は、５０μｍ以上１５０μｍ以下の直径を有している。すなわち、極小孔からなる音波遅延部３０１ａでは、第１音道１７１の音波の進行方向に直交する断面を１．９×１０−９ｍ２以上１８×１０−９ｍ２以下の大きさに局所的に小さくしている。また、音波遅延部３０１ａは、第１音道１７１の音波を第２音道１７２に対して３０μ秒以上５０μ秒以下の範囲で遅延させるように構成されている。また、音波遅延部材３０１には、カバー基板１２の音孔１２２に対応する位置に音孔１２２と同形状の音孔３０１ｂが形成されている。また、第３実施形態の音波遅延部材３０１は、２０μｍ以上１００μｍ以下の厚みを有している。
【００７０】
なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００７１】
第３実施形態では、上記のように、カバー基板１２の上面に、音波遅延部３０１ａを有する音波遅延部材３０１を貼付する。これにより、音波遅延部３０１ａを有する専用の音波遅延部材３０１を設ける場合でも、カバー基板１２の上面に貼付するだけで容易に第１音道１７１の音波を第２音道１７２に対して遅延させることができるので、ＭＥＭＳマイク３０の組み立て時に手間がかかるのを抑制することができる。
【００７２】
また、上記のように、第３実施形態の構成においても、上記第１実施形態と同様に、第１音道１７１に、音波の進行方向に略直交する音道の断面を小さくして第２音道１７２に対して音波を遅延させる音波遅延部３０１ａを形成することによって、ＭＥＭＳマイク３０の組み立て時の手間を軽減しながら、第１音道１７１の音波を第２音道１７２に対して遅延させて音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げることができる。
【００７３】
なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７４】
（第４実施形態）
次に、図２２を参照して、本発明の第４実施形態による携帯電話１００のＭＥＭＳマイク４０について説明する。この第４実施形態では、上記第１実施形態と異なり、ベース基板４１３の下側（Ｚ２方向側）から振動部１４に音波を導くように第１音道４７１および第２音道４７２を設ける構成について説明する。なお、ＭＥＭＳマイク４０は、本発明の「マイクロホン装置」の一例である。
【００７５】
第４実施形態では、図２２に示すように、カバー基板４１２と、ベース基板４１３とによりＭＥＭＳマイク４０のマイクロホン筐体４１７が構成されている。カバー基板４１２には、振動部１４や回路部１５などを収容する凹部４２３が形成されている。なお、マイクロホン筐体４１７は、本発明の「筐体」および「マイクロホン筐体」の一例である。
【００７６】
ベース基板４１３は、カバー基板４１２と同様に、ＦＲ−４などのガラスエポキシ樹脂により形成されている。また、ベース基板４１３は、第１基板層４３１と、第２基板層４３２と、第３基板層４３３とにより３層構造に形成されている。具体的には、第１基板層４３１、第２基板層４３２および第３基板層４３３は、図示しない接着シートにより互いに貼り合わされている。
【００７７】
第１基板層４３１には、トラック形状の音孔４３１ａと、音孔４３１ａとＸ方向に間隔を隔てて配置された円形状の音孔４３１ｂとが形成されている。音孔４３１ａおよび４３１ｂは、それぞれ、上記第１実施形態の音孔１３１ａおよび１３１ｂと同形状に形成されている。円形状の音孔４３１ｂは、振動部１４に対応する位置に設けられている。
【００７８】
第２基板層４３２には、上記第１実施形態の第２基板層１３２と同様に、平面視でＴ字形状の中空部４３２ａが形成されている。中空部４３２ａは、第１基板層４３１の音孔４３１ｂと、第３基板層４３３の後述する極小孔からなる音波遅延部４３３ａとを連通するように構成されている。また、第２基板層４３２には、第１基板層４３１の音孔４３１ａに対応するように、音孔４３１ａと同形状の音孔４３２ｂが形成されている。
【００７９】
第３基板層４３３には、極小孔からなる音波遅延部４３３ａが形成されている。第４実施形態では、第３基板層４３３の極小孔からなる音波遅延部４３３ａと、第２基板層４３２の中空部４３２ａと、第１基板層４３１の音孔４３１ｂとにより、振動部１４のダイアフラム１４１の下面（Ｚ２方向側の表面）に音波を導く第１音道４７１が形成されている。音波遅延部４３３ａは、第１音道４７１の音波の進行方向に直交する断面を局所的に小さくして、第１音道４７１の音波を遅延させるように構成されている。具体的には、音波遅延部４３３ａは、第１音道４７１の音波の進行方向（Ｚ方向）に直交する小さい円形断面を有している。音波遅延部４３３ａにより小さくされた断面は、５０μｍ以上１５０μｍ以下の直径を有している。すなわち、極小孔からなる音波遅延部４３３ａでは、第１音道４７１の音波の進行方向に直交する断面を１．９×１０−９ｍ２以上１８×１０−９ｍ２以下の大きさに局所的に小さくしている。また、音波遅延部４３３ａは、第１音道４７１の音波を第２音道４７２に対して３０μ秒以上５０μ秒以下の範囲で遅延させるように構成されている。
【００８０】
また、第３基板層４３３には、第２基板層４３２の音孔４３２ｂに対応するように、音孔４３２ｂと同形状の音孔４３３ｂが形成されている。第４実施形態では、第３基板層４３３の音孔４３３ｂと、第２基板層４３２の音孔４３２ｂと、第１基板層４３１の音孔４３１ａと、カバー基板４１２の凹部４２３とにより、バックプレート電極１４２を介して振動部１４のダイアフラム１４１の上面（Ｚ１方向側の表面）に音波を導く第２音道４７２が形成されている。
【００８１】
なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００８２】
上記のように、ベース基板４１３の下側（Ｚ２方向側）から振動部１４に音波を導くように第１音道４７１および第２音道４７２を設ける第４実施形態の構成においても、上記第１実施形態と同様に、第１音道４７１に、音波の進行方向に略直交する音道の断面を小さくして第２音道４７２に対して音波を遅延させる音波遅延部４３３ａを形成することによって、ＭＥＭＳマイク４０の組み立て時の手間を軽減しながら、第１音道４７１の音波を第２音道４７２に対して遅延させて音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げることができる。
【００８３】
なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００８４】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００８５】
たとえば、上記第１〜第４実施形態では、本発明の電子機器の一例としての携帯電話に本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。携帯電話以外の電子機器に本発明を適用してもよい。たとえば、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ボイスレコーダー、携帯情報端末、またはＰＣ（パーソナルコンピュータ）等のマイクロホン装置を搭載する電子機器に本発明を適用してもよい。
【００８６】
また、上記第１実施形態では、音波遅延部１２１ａを、カバー基板１２の音孔１２１の上端部に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、極小孔からなる音波遅延部を、カバー基板の音孔の下端部に形成してもよいし、音孔の中央部に形成してもよい。
【００８７】
また、上記第２実施形態では、第１基板層２３１のうち、カバー基板１２の音孔１２１に対応する位置に音波遅延部２３１ａを設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図２３に示すように、第１基板層２３１のうち、振動部１４に対応する位置に極小孔からなる音波遅延部２３１ｂを設けてもよい。
【００８８】
また、上記第２実施形態では、音波遅延部２３１ａを第１基板層２３１に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図２４に示すように、極小孔からなる音波遅延部２３２ａを第２基板層２３２に形成してもよい。この場合、音波遅延部２３２ａにより、Ｔ形状の中空部２３２ｂの一部の断面を局所的に小さくするように構成する。
【００８９】
また、上記第３実施形態では、音波遅延部３０１ａが形成された音波遅延部材３０１をカバー基板１２の上面に貼付する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図２５に示すように、極小孔からなる音波遅延部３０２ａを有する音波遅延部材３０２をカバー基板１２の下面に貼付してもよい。この場合、音波遅延部３０２ａをカバー基板１２の音孔１２１に対応する位置に設ける。
【００９０】
また、上記第４実施形態では、第１音道４７１および第２音道４７２がベース基板４１３の下側（Ｚ２方向側）から振動部１４に音波を導くように形成された構成において、音波遅延部４３３ａを第３基板層４３３に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図２６に示すように、第１基板層４３１に極小孔からなる音波遅延部４３１ｃを形成してもよい。この場合、音波遅延部４３１ｃを振動部１４に対応する位置に形成する。
【００９１】
また、上記第４実施形態では、第１音道４７１および第２音道４７２がベース基板４１３の下側（Ｚ２方向側）から振動部１４に音波を導くように形成された構成において、音波遅延部４３３ａを第３基板層４３３に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、極小孔からなる音波遅延部を第２基板層に形成してもよい。この場合、図２４に示した第２実施形態の変形例と同様に、音波遅延部により、Ｔ形状の中空部の一部の断面を局所的に小さくするように構成する。
【００９２】
また、上記第４実施形態では、第１音道４７１および第２音道４７２がベース基板４１３の下側（Ｚ２方向側）から振動部１４に音波を導くように形成された構成において、音波遅延部４３３ａを第３基板層４３３に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図２７に示すように、カバー基板４１２の下面に極小孔からなる音波遅延部４０１ａを有する音波遅延部材４０１を貼付してもよい。この場合、音波遅延部４０１ａを振動部１４に対応する位置に形成する。また、図２８に示すように、第３基板層４３３の下面に極小孔からなる音波遅延部４０２ａを有する音波遅延部材４０２を貼付してもよい。
【００９３】
また、上記第１〜第４実施形態では、本発明のマイクロホン装置としてのＭＥＭＳマイクに音波遅延部を形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、音道の断面を小さくする構成であれば、マイクロホン装置以外の箇所に音波遅延部を形成してもよい。たとえば、図２９に示すように、電極パッド１３３ａを介してＭＥＭＳマイク５０（マイクロホン装置）が搭載される搭載基板５１を、ガスケット５２を間に挟んだ状態で電子機器の筐体５３に取り付けた構成において、電子機器の外表面から振動部に通ずる第１音道５７１および第２音道５７２のうち、第１音道５７１の音波の進行方向に直交する断面を小さくする極小孔からなる音波遅延部５１ａを搭載基板５１に形成してもよい。また、極小孔からなる音波遅延部を搭載基板５１以外のガスケット５２や筐体５３に形成してもよい。この場合、マイクロホン装置自体に極小孔からなる音波遅延部を設けなくても、組み立て時の手間を軽減しながら、一方の音道の音波を他方に対して遅延させて音を検知可能な範囲（指向性の範囲）を広げることが可能な電子機器を得ることができる。
【００９４】
また、上記第１〜第４実施形態では、本発明のマイクロホン装置としてのＭＥＭＳマイクに、差動マイクロホンとして機能させるための１つの振動部１４を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図３０に示すように、マイクロホン装置に、全指向性のマイクロホンとして機能させるための振動部６１４をさらに設けてもよい。この場合、２つの振動部１４および６１４の両方を、第２音道１７２を構成するカバー基板１２の凹部１２３内に設ける。これにより、音波遅延部が設けられない第２音道１７２を介して音波を全指向性用の振動部６１４に導くことができるので、全指向性用の振動部６１４に対して、第１音道１７１に形成された音波遅延部１２１ａの影響が及ぶのを防止することができる。
【００９５】
また、上記２つの振動部を設ける場合に、いずれか一方の振動部で音を検知するように切り替え可能に構成することによって、差動マイクロホン用の振動部を用いる場合には、音を検知可能な範囲を広げながらノイズ抑圧性能を確保することができるとともに、全指向性用の振動部を用いる場合には、近距離および遠距離の両方の音を広範囲で検知することができる。これにより、たとえば、ユーザが携帯電話を手に持って通話する際には、差動マイクロホン用の振動部を用いて、近距離の音を検知可能な範囲を広げながらノイズ抑圧性能を確保することができる。一方、ユーザがハンズフリー機能により通話する際や会議等を録音する際には、全指向性用の振動部を用いて近距離および遠距離の両方の音を広範囲で良好に検知することができる。
【００９６】
また、本発明では、たとえば、図３１に示すように、音波遅延部材３０１により、第２音道１７２の音波の進行方向に直交する断面が局所的に小さくされている構成であっても、音波遅延部材３０１により音波が遅延される第２音道１７２よりもさらに音波を遅延させる音波遅延部１２１ｂを第１音道１７１に設ければよい。この際、第２音道１７２の音波遅延部材３０１により小さくされた断面が直径ａの円形断面であり、第１音道１７１の音波遅延部１２１ｂにより小さくされた断面も直径ａの円形断面である場合には、音波遅延部１２１ｂの音波の進行方向における長さｂ（厚み）を音波遅延部材３０１の厚みよりも大きくして、第１音道１７１の音波を第２音道１７２に対して遅延させるように構成する。すなわち、本発明では、音波遅延部の音波の進行方向における長さ（厚み）を調整することにより音波の遅延量を調整してもよい。この際、音波遅延部の長さ（厚み）を大きくすればより遅延量が大きくなる方向に調整される。
【符号の説明】
【００９７】
１０、２０、３０、４０、５０  ＭＥＭＳマイク（マイクロホン装置）
１２、４１２  カバー基板
１３、２１３、４１３  ベース基板
１４  振動部
１７、４１７  マイクロホン筐体（筐体）
５１ａ、１２１ａ、１２１ｂ、２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、３０１ａ、３０２ａ、４０１ａ、４０２ａ、４３１ｃ、４３３ｂ  音波遅延部
１００  携帯電話（電子機器）
１４１  ダイアフラム（振動板）
１４２  バックプレート電極（固定電極）
１７１、４７１、５７１  第１音道
１７２、４７２、５７２  第２音道
３０１、３０２、４０１、４０２  音波遅延部材
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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