(57)【要約】【課題】低背かつ収音対象音以外の収音を防止したマイクロホン装置を提供する。【解決手段】アンプ基板挿入用のスリット５と音漏れ防止用突起３Ｓを備えたフロータ３、および、シーリング用ランド３１を備えたアンプ基板６とを有し、かつ、フロータ音孔１４に対しアンプ基板６が垂直に設置され、かつ、アンプ基板５厚みＴ１に対し、フロータ３のアンプ基板挿入用のスリットの幅Ｓ１を小さく設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音孔を備えた筐体と、
前記音孔を囲むように前記筐体内に収納され、アンプ基板挿入用のスリットを有するフロータと、
前記音孔に、その収音部が対向するように、前記フロータに支持されたマイクロホン素子と、
前記マイクロホン素子の出力に接続されたアンプ基板とを有し、
前記アンプ基板は、前記フロータの音孔に対して垂直となるように、前記スリットに装着された、マイクロホン装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロホン装置であって、
前記フロータは、前記スリットから前記アンプ基板の角部に向けて突出する音漏れ防止用突起を有する、マイクロホン装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のマイクロホン装置であって、
前記筐体は、ケースと、前記ケースに符合するカバーとを具備し、
前記カバーによって前記フロータの前記音漏れ防止用突起が押圧され、前記カバーと密着固定されたマイクロホン装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマイクロホン装置であって、
前記フロータのアンプ基板挿入用のスリットの幅は、前記アンプ基板厚みに対して、小さく設定され、
かつ、前記フロータの外形はケースの内形より小さく形成され、
かつ、前記音漏れ防止用の突起を含めた前記フロータの外形寸法は、前記ケースの内径寸法より大きく設定されているマイクロホン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロホン装置に係り、特に、マイクロホン素子とアンプ回路基板とを備えた車載用マイクロホン装置におけるシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両内に、音声認識用途、もしくは、走行中の電話応対用として、マイクロホンが装着されている。
その場合、ロードノイズなどの目的音以外の音は収音しないようにすることが要求される。
例えば、目的音収音用のフロータ音孔以外の方向から発生した音、例えば、筐体の隙間から伝播するロードノイズが、目的音収音用のフロータ音孔とマイクロホン素子との間の空間である前気室および背気室に入りこんだ場合、マイクロホン素子に対して、ロードノイズが入り込んでしまう。そこで、筐体の隙間からロードノイズが伝播するのを防ぐために、電磁シールド（特許文献１）をはじめとする種々のシール構造が提案されている。
【０００３】
従来のマイクロホン装置としては、一例を図９に示すように、筐体１０４をケース１０４ａとカバー１０４ｂで構成したものがある。このマイクロホン装置では、筐体１０４の内側に、フロータ１０３と呼ばれる軟性材料からなる防振用、兼、前気室と背気室構成用の部品が装着され、マイクロホン素子１０１を固定している。またアンプ基板１０６はフロータ１０３とケース１０４aにて固定されている。この構造では、ケース１０４ａとカバー１０４ｂの隙間がある場合、その隙間から伝播するロードノイズ等の収音対象以外の音が、収音対象音収音用のフロータ音孔１１４とマイクロホン素子１０１との間の空間である前気室１１１および背気室１１２に入りこんだ場合、マイクロホン素子１０１に対して、収音対象以外の音が入り込んでしまう。また、外部出力用ハーネスは、アンプ基板１０６上のハーネスランドから、ケース１０４ａおよびカバー１０４ｂの外側へと設置され、後続機器へ信号を出力する機能を持つが、外部出力用ハーネスとケース１０４ａとカバー１０４ｂの間に隙間があると、同じくマイクロホン素子１０１に対して、収音対象以外の音が入り込んでしまう。
したがって、収音対象音のみを収音するためには、フロータ１０３におけるフロータ音孔１１４以外の領域を密閉する構造が必要とされる。
また、マイクロホン装置の装着エリアの低背化に伴い、マイクロホン自体の薄型化も要求されている。
【０００４】
マイクロホン装置は、マイクロホン素子１０１と、防振用および前気室と背気室を構成するためのフロータ１０３、マイクロホン素子１０１からの信号を増幅およびインピーダンスマッチングするためのアンプ基板１０６、回路形成用の実装部品１０７、マイクロホン素子１０１の信号をアンプ基板１０６に伝達するリード線１０２、筐体１０４を構成する部品であるケース１０４ａ、カバー１０４ｂからなり、アンプ基板１０６はフロータ音孔１１４の形成された面と平行に配されている。
収音対象音はフロータ音孔１１４から、前気室１１１および背気室１１２経由にて、マイクロホン素子１０１に入力され、電気信号に変換され、リード線１０２を介してアンプ基板１０６に入力される。アンプ基板１０６にて、増幅およびインピーダンスマッチングがなされた後、信号出力用ハーネス１０８から出力される。１１３はフロータ音孔１１４に装着された防塵用の不織布である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５-３３３１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
マイクロホン装置の高機能化への要求に応じようとすると、多層基板や高背実装部品を使用し、高機能化、アンプ基板１０６および実装部品１０９の厚みの分だけマイクロホン装置の総高さが大きくなる構造であり、この場合、マイクロホン装置の低背化は困難である。
本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、薄型化、低背化が可能で信頼性の高いマイクロホン装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明のマイクロホン装置は、音孔を備えた筐体と、前記音孔を囲むように前記筐体内に収納され、アンプ基板挿入用のスリットを有するフロータと、前記音孔に、その収音部が対向するように、前記フロータに支持されたマイクロホン素子と、前記マイクロホン素子の出力に接続されたアンプ基板とを有し、前記アンプ基板は、前記フロータの音孔に対して垂直となるように、前記スリットに装着される。
【０００８】
また、本発明は、上記マイクロホン装置であって、前記フロータが、前記スリットから前記アンプ基板の角部に向けて突出する音漏れ防止用突起を有するものを含む。
【０００９】
また、本発明は、上記マイクロホン装置であって、前記筐体は、ケースと、前記ケースに符合するカバーとを具備し、前記カバーによって前記フロータの前記音漏れ防止用突起が押圧され、前記カバーと密着固定されたものを含む。
【００１０】
また、本発明は、上記マイクロホン装置であって、前記フロータのアンプ基板挿入用のスリットの幅は、前記アンプ基板厚みに対して、小さく設定され、かつ、前記フロータの外形はケースの内形より小さく形成され、かつ、前記音漏れ防止用の突起を含めた前記フロータの外形寸法は、前記ケースの内径寸法より大きく設定されているものを含む。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明してきたように、本発明によれば、フロータ音孔に対しアンプ基板が垂直に設置される構造となっており、アンプ基板上に実装される実装部品によって高さが増大することがない。したがって、この構造においては、アンプ基板および実装部品の厚みは、マイクロホン総高さには影響を与えず、収音対象音以外の収音を防止したうえで、マイクロホンの低背化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１のマイクロホン装置の断面図
【図２】本発明の実施の形態１のマイクロホン装置の上面図
【図３】本発明の実施の形態１のマイクロホン装置のフロータを示す上面図
【図４】本発明の実施の形態１のマイクロホン装置の要部を示す図であり、（ａ）はマイクロホン素子を示す斜視図、（ｂ）はアンプ基板を示す斜視図、（ｃ）はフロータを示す斜視図、（ｄ）および（ｅ）は（ｃ）のＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図
【図５】本発明の実施の形態１のマイクロホン装置のマイクロホン素子を示す要部拡大斜視図
【図６】（ａ）および（ｂ）は本発明の実施の形態１のマイクロホン装置における音漏れ防止用突起構造を示す説明図
【図７】本発明の実施の形態１のマイクロホン装置におけるアンプ基板を示す図
【図８】本発明の実施の形態２のマイクロホン装置の断面図
【図９】従来例のマイクロホン装置を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１及び図２は、本発明の実施の形態１のマイクロホン装置の断面図および上面図である。図３は、同マイクロホン装置のフロータを示す上面図である。図４は、同マイクロホン装置を示す図であり、（ａ）はマイクロホン素子を示す斜視図、（ｂ）はアンプ基板を示す斜視図、（ｃ）はフロータを示す斜視図、（ｄ）は（ｃ）のＡ−Ａ断面図，（ｅ）は（ｃ）のＢ−Ｂ断面図である。図５は、マイクロホン装置のマイクロホン素子を示す要部拡大斜視図である。図６（ａ）および（ｂ）は、同マイクロホン装置における音漏れ防止用突起構造を示す説明図である。図７は、同マイクロホン装置におけるアンプ基板を示す図である。また、本発明で使用している、材料などについては、好ましい例を例示しているだけであり、この形態に限定されるものではない。また、本発明の技術思想の範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。さらに、他の実施の形態との組み合わせも可能である。なお、本実施の形態では、マイクロホン素子としては、円筒型のマイクロホン素子を示しているが、フロータとマイクロホン素子の間の密閉が保たれるという条件下であれば、円筒以外の形状も可能である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本発明のマイクロホン装置では、マイクロホン素子１は、リード線２を介してアンプ基板６に接続されている。また、マイクロホン素子１と、回路形成用の実装部品７と信号出力用の信号出力用ハーネス８を有したアンプ基板６とは、軟質材料で形成されたフロータ３に組み込まれた状態で、ケース４ａに挿入されている。１５はマイクロホン素子１に装着されたフィルタである。そして、ケース４ａとカバー４ｂが嵌合されることにより、ホルダとしてのフロータ３と、マイクロホン素子１およびアンプ基板６は、ケース４ａとカバー４ｂの中に封じ込められる。この際、アンプ基板６はフロータ音孔１４の面と垂直に設置される。なお、リード線２は、マイクロホン素子１とアンプ基板６との信号接続ができる接続用部品であれば、リード線の限りではない。
【００１６】
本実施の形態のマイクロホン装置では、フロータ３は、図１および２に示すように、音孔ｈを有する筐体４内に密着して収容され、軟性材料で構成される。フロータ３のフロータ音孔１４は、筐体４の音孔ｈに向けて開口している。そして筐体４は、ケース４ａと、ケース４ａに符合するカバー４ｂとを具備している。図３に上面図、図４（ｃ）に斜視図を示すように、このフロータ３にはアンプ基板６挿入用のスリット５が設けられている。そして、フロータ３のフロータ音孔１４に対して垂直となるように、マイクロホン素子１の出力信号を増幅するアンプ基板６が、装着される。
そしてフロータ３は、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、アンプ基板６挿入用のスリット５からアンプ基板６の角部に向けて突出する音漏れ防止用突起３Ｓを有しており、この音漏れ防止用突起３Ｓが、アンプ基板６およびカバー４ｂに向けて押しつけられることにより変形し、アンプ基板６とケース４ａおよびカバー４ｂの隙間をふさぐ。このように、ケース４ａにカバー４ｂが嵌合されることによってフロータ３の音漏れ防止用突起３Ｓが押圧され、ケース４ａ、カバー４ｂおよびフロータ３が密着固定される。
【００１７】
また、図４（ａ）乃至（ｅ）にフロータ３およびその周辺部材を示す。（ａ）は、マイクロホン素子１を示す斜視図、（ｂ）は、アンプ基板６を示す斜視図、（ｃ）乃至（ｅ）はフロータを示す図である。図４において、（ｃ）は斜視図、（ｄ）および（ｅ）は、図４（ｃ）のＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図である。アンプ基板挿入用のスリット５は、アンプ基板６の厚みより小さく設定されており、かつ、フロータ３の外形は、ケース４ａおよびカバー４ｂの内形より小さく設定されており、フロータ３およびアンプ基板６が、ケース４ａおよびカバー４ｂに挿入された際、アンプ基板挿入用のスリット５とシーリング用ランド３１が密着する。フロータ３は、マイクロホン素子１を保持するための穴Ｈ０を有し、この穴Ｈ０でマイクロホン素子１の外周面を保持するようになっている。そして端部では図４（ｄ）に示すように穴径の小さい穴Ｈ１となっており、マイクロホン素子１を固定するようになっている。図５はマイクロホン素子１を示す要部拡大斜視図であり、表面のランド１Ｓでリード線２に半田接続されている。
【００１８】
また、音漏れ防止用突起３Ｓを含めたフロータ３の外形寸法は、ケース４ａの内径寸法より大きく設定されており、フロータ３およびアンプ基板６が、ケース４ａおよびカバー４ｂに挿入された際、音漏れ防止用突起３Ｓがつぶれることにより、アンプ基板挿入用のスリット角部に存在する隙間を埋め、アンプ基板挿入用のスリット角部を密閉する。図６（ａ）は音漏れ防止用突起３Ｓをもつフロータ３をカバー４ｂにより押圧する前の状態を示す図、図６（ｂ）は音漏れ防止用突起３Ｓをもつフロータ３の押圧後の状態を示す図である（図４（ａ）参照）。なおこの音漏れ防止用突起３Ｓは、カバー４ｂと相対向する面に線状をなすように形成しているが、周面全体に沿って形成してもよい。また複数本を平行して配設するようにしてもよい。
【００１９】
さらにまた、図７に示すように、アンプ基板６上のシーリング用ランド３１は、ハーネス用ランド３３を残すように形成されている。そしてこのアンプ基板６上のシーリング用ランド３１は、フロータ３に形成されたアンプ基板挿入用のスリット５と密着状態で接触している。また、シーリング用ランド３１の上には、実装部品７は存在しない。
【００２０】
また、アンプ基板６上のハーネス用ランド３３は、シーリング用ランド３１に対してリード用ランド３２と反対側に設置されている。この構成により、ハーネスによる凹凸があっても、隙間がマイクロホン素子１を含む音響空間に音漏れを生じたりすることもない。なお、これらのランド形状についてはこの形状に限定されるものではなく、適宜変形可能である。
【００２１】
本発明により、マイクロホン総高さが、アンプ基板６の厚みや実装部品７の厚みに影響を受けない構造を実現し、かつ、収音対象音のみを収音するためのフロータ３におけるフロータ音孔１４以外の領域を密閉する構造が達成される。
【００２２】
以上説明してきたように、アンプ基板挿入用のスリット５と音漏れ防止用突起３Ｓを備えたフロータ３、およびシーリング用ランド３１とシーリング用ランド３１に対してリード用ランド３２と反対側に設置されたハーネス用ランド３３を備えたアンプ基板６とを有し、かつ、フロータ音孔１４に対しアンプ基板６が垂直に設置される構造となっている。なお、シーリングランド上は、実装部品７は存在しない。この構造においては、アンプ基板６および実装部品７の厚みは、マイクロホン装置の総高さには影響を与えない。
【００２３】
また、本発明では、アンプ基板６の厚みＴ１に対し、フロータ３のアンプ基板挿入用のスリット５の幅Ｔ２を小さく設定することにより、アンプ基板６とフロータ３のアンプ基板挿入用のスリット５との接触面の密閉を保つことができる。
また、図６（ａ）に要部断面を示すように、フロータ３のアンプ基板挿入用のスリット５の角部は、上記アンプ基板挿入用のスリット５の幅の設定では密閉ができないが、図６（ｂ）に示すように、スリット角部に音漏れ防止用突起３Ｓを設置し、カバー４ｂにて、その音漏れ防止用突起３Ｓをつぶしこむことにより、フロータ３のアンプ基板挿入用のスリット５角部の密閉が可能となる。
このことにより、カバー側にて収音対象音以外の音が発生しても、アンプ基板６と、フロータ３のアンプ基板挿入用のスリット５の間から収音対象音以外の音が、フロータ３の前気室１１と背気室１２に入り込むことはない。
【００２４】
以上により、本発明のマイクロホン装置によれば、収音対象音以外の収音を防止することができ、薄型のマイクロホンを提供することが可能となる。
【００２５】
なお、前記実施の形態では、フロータは、アンプ基板挿入用のスリットからアンプ基板の角部に向けて突出する音漏れ防止用突起を有するように形成したが、音漏れ防止用突起がない場合にも軟性あるいは弾性が高いフロータ材料を用いることで、ケースあるいはカバーに対して十分な密着性を得ることができる。
【００２６】
また、前記実施の形態では、フロータのアンプ基板挿入用のスリットの幅Ｓ１（図４参照）は、アンプ基板厚みＴ１（図４参照）に対して、小さく設定され、かつ、フロータの（外形の）幅Ｔ２（図３参照）はケース４ａの内のりＳ２（図２参照）より小さく形成され、かつ、前記音漏れ防止用の突起を含めたフロータ３の外形寸法は、ケースの内径寸法より大きく設定されている。これらの寸法についても、すべての条件を満たさない場合にも、軟性あるいは弾性が高いフロータ材料を用いることで、ケースあるいはカバーに対して十分な密着性を得ることができる場合もある。
【００２７】
（実施の形態２）
なお、前記実施の形態では、ケース４ａとカバー４ｂとの２分割構造体として筐体４を構成したが、図８に示すように、一体形成してもよい。この場合は、マイクロホン素子１およびアンプ基板６を装着したフロータ３を用意し、このフロータを裏面のフロータ音孔１４側から筐体４内に圧入する。そして最後にフロータ３を係止する係止部材１０を筐体４の裏面の開口部に装着する。筐体を一体形成した以外は前記実施の形態１と同様である。
本実施の形態においても、フロータ３にスリット５を形成し、このスリット５にアンプ基板６を装着するとともに実装部品７を装着する点については前記実施の形態１と同様に形成される。
【００２８】
なお、フロータとしては軟性材料であればよく、特に限定されるものではない。前記実施の形態１および２において、フロータを構成する軟性材料としてはエチレンプロピレンゴムなどが用いられる。エチレン・プロピレンゴムは、エチレンとプロピレンの共重合体であるＥＰＭ（ＥＰＲ）と、さらに少量の第３成分を含む三元重合体のＥＰＤＭ（ＥＰＴ）の２種類がある。一般にＥＰＭは、過酸化物架橋材などにより、工業用ゴム製品に用いられてはいるが、現在では、ポリフロピレンなど汎用樹脂に、添加することにより、耐衝撃性改質材として作用し、耐衝撃性の高いフロータ材料を得ることができる。一方、比重が、小さいため軽量化に有効である。
【００２９】
また、ケース４ａ及びカバー４ｂは、この導電性樹脂を添加し導電性としてもよい。またフロータ３に弾性を持たせることでケース４ａおよびカバー４ｂ（筐体４）内でフロータ３が回路基板からなるアンプ基板６に弾性的に接触し、アンプ基板６を固定するとともに、接触する部分のアンプ基板６上のＧＮＤパターンと良好に電気的接続を実現する。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上説明してきたように、本発明のマイクロホン装置によれば、フロータ音孔に対しアンプ基板が垂直に設置される構造となっており、アンプ基板および実装部品の厚みは、マイクロホン総高さには影響を与えず、マイクロホン装置の低背化が可能となる。
【符号の説明】
【００３１】
１    マイクロホン素子
２    リード線
３    フロータ
３Ｓ  音漏れ防止用突起
４    筐体
ｈ    音孔
４ａ  ケース
４ｂ  カバー
５    アンプ基板挿入用のスリット
６    アンプ基板
７    実装部品
８    信号出力用の信号出力用ハーネス
１０  係止部材
１１  前気室
１２  背気室
１４  フロータ音孔
１５  フィルタ
Ｓ１  スリットの幅
Ｔ１  アンプ基板厚み
Ｓ２  ケースの内のり
Ｔ２  フロータの外形
３１  シーリング用ランド
３２  リード用ランド
３３  ハーネス用ランド
１０１    マイクロホン素子
１０２    リード線
１０３    フロータ
１０４    筐体
１０４ａ  ケース
１０４ｂ  カバー
１０６    アンプ基板
１１１    前記室
１１２    背気室
１１４    フロータ音孔
【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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