特許 5654703 エレクトレットコンデンサマイクロホン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5654703

(24)【登録日】2014年11月28日

(45)【発行日】2015年1月14日

(54)【発明の名称】エレクトレットコンデンサマイクロホン

(51)【国際特許分類】

   H04R 19/04 20060101AFI20141218BHJP

   H04R 19/01 20060101ALI20141218BHJP

【ＦＩ】

   H04R19/04

   H04R19/01

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-65780(P2014-65780)

(22)【出願日】2014年3月27日

【審査請求日】2014年5月28日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000115636

【氏名又は名称】リオン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120592

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 崇裕

(72)【発明者】

【氏名】山田 綾子

(72)【発明者】

【氏名】本間 章

【審査官】 千本 潤介

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０４−０１５４００（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ １９／０１

Ｈ０４Ｒ １９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

音により振動する振動膜と、
前記振動膜と対向して配置され、前記振動膜側の空間とその振動膜側とは反対側の空間とを連通する複数の貫通穴を有する背極と、
前記背極の前記振動膜側の表面上に形成されたエレクトレット層と
を備え、
前記背極が有する貫通穴の前記振動膜側には、前記振動膜側の開口に向けて穴を広げた形状を形成する開口部を有し、
前記エレクトレット層が、前記背極の表面のうち前記振動膜と平行に対向する面上に形成されると共に、前記貫通穴の前記開口部の面上にも形成されることで、前記背極の表面のうち前記振動膜と平行に対向する面上に形成された前記エレクトレット層の表面電位を、前記背極の表面のうち前記振動膜と平行に対向する面上のみに前記エレクトレット層が形成されている場合と比較して高めることを特徴とするエレクトレットコンデンサマイクロホン。

【請求項2】

請求項１に記載のエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、
前記開口部の面は、
前記貫通穴の中心軸方向に対して所定の勾配角度で形成されることを特徴とするエレクトレットコンデンサマイクロホン。

【請求項3】

請求項２に記載のエレクトレットコンデンサマイクロホンにおいて、
前記勾配角度が４５°であることを特徴とするエレクトレットコンデンサマイクロホン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＳＮ比を向上するエレクトレットコンデンサマイクロホンに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、音（音圧）によって振動する振動膜と、この振動膜と平行に対向して設けられた背極と、振動膜側の背極の表面にエレクトレット層となる帯電した高分子フィルムを貼り付けた構造のエレクトレットコンデンサマイクロホンが知られている。このエレクトレットコンデンサマイクロホンの性能を向上させるために、例えば、エレクトレットコンデンサマイクロホンの自己雑音を低減してＳＮ比を向上させ、低い音圧レベルまで測定できるようにするために、振動膜と背極の間の空隙であるエアギャップと、背極の裏面側の空間であるバックキャビティとを連通する複数の貫通穴が背極に設けられており、これらの貫通穴の数や穴径により調整することが知られている。ここで、自己雑音とは、エレクトレットコンデンサマイクロホンの構造に起因する雑音（以下、音響機械系雑音とする）や、プリアンプとの接続などに起因する電気系で発生する雑音（電気系雑音）を表している。

【0003】

また、ＳＮ比を向上させるために、振動膜と背極の周囲端部間にスペーサを設置し、そのスペーサをエレクトレット層とする技術が知られている（例えば、特許文献１）。また、エレクトレット層となる高分子フィルムのバリによる性能の劣化を防ぐために、背極の表面にＦＥＰ（フッ素樹脂）の微粒子が分散されたスプレー液を噴霧した後に焼成してエレクトレット層を形成する技術が知られている（例えば、特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実新Ｈ５−４３９９号公報

【特許文献2】特開２０００−１１５８９５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、従来構造のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、振動膜と対向する背極の面上にほぼ均等な間隔になるように複数の貫通穴が設けられ、これらの貫通穴はストレートの円柱形状をしていた。例えば、ＳＮ比を向上しようとして、これら貫通穴の数を減らしたり、その貫通穴の穴径を小さくしたりする場合、高分子フィルムの面積が増すので、エレクトレット化処理して、高分子フィルムであるエレクトレット層の表面電位を上げることができ、その表面電位に伴い感度も上げることができることになる。しかし、背極の貫通穴の数を減らしたり、その貫通穴の穴径を小さくしたりすると、振動膜の動きに対して、エアギャップでの空気抵抗が大きくなってしまい、音響機械系雑音が増加することになり、結果的に、ＳＮ比が上がらない又は低下する恐れがあった。

【0006】

また、特許文献１の技術では、エレクトレット層となるスペーサはフッ素系の合成樹脂を用いることになり、そのスペーサが振動膜と背極との間に設けられると、浮遊容量が大きくなり感度が低下すると共に、温度によって振動膜と背極との間隔が変化してしまうため、エレクトレットコンデンサマイクロホンの性能が低下する恐れがあった。

【0007】

また、特許文献２の技術では、大掛かりな装置が必要となり、生産コストが上昇してしまう恐れがあった。

【0008】

そこで本発明は、表面電位を上げつつ、エレクトレットコンデンサマイクロホンの構造に起因する音響機械系雑音の増加を抑制することで、感度を上げてＳＮ比を向上することができると共に、プレス加工による高分子フィルムの抜きバリによる性能への影響を低減する技術を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するため、本発明は以下の解決手段を採用する。
すなわち、本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンは、音により振動する振動膜と、前記振動膜と対向して配置され、前記振動膜側の空間とその振動膜側とは反対側の空間とを連通する複数の貫通穴を有する背極と、前記背極の前記振動膜側の表面上に形成されたエレクトレット層とを備え、前記背極が有する貫通穴の前記振動膜側には、前記振動膜側の開口に向けて穴を広げた形状を形成する開口部を有し、前記エレクトレット層が、前記背極の表面のうち前記振動膜と平行に対向する面上に形成されると共に、前記貫通穴の前記開口部の面上にも形成されることで、前記背極の表面のうち前記振動膜と平行に対向する面上に形成された前記エレクトレット層の表面電位を、前記背極の表面のうち前記振動膜と平行に対向する面上のみに前記エレクトレット層が形成されている場合と比較して高める。

【0010】

例えば、貫通穴の開口部の面は、貫通穴の中心軸方向に対して所定の勾配角度で形成した形状（略漏斗形状）、具体的には、４５度の勾配角度で形成した形状にすることができる。

【0011】

上記のように本発明は、背極に形成される複数個の貫通穴について、振動膜側の開口部を開口に向けて広げた形状で形成されており、具体的には、貫通穴の穴径よりも開口径を大きくして形成されている。そして、その貫通穴の開口部の表面上にもエレクトレット層が形成されている。なお、この貫通穴の開口径を大きくすることに伴って増加する開口部内空間は、背極の貫通穴の開口部をテーパ形状にすることで形成することができる。このような構造にすることにより、貫通穴の穴径を小さくしても、振動膜が振動した際の空気抵抗を低減することができ、ノイズ（例えば、音響機械系雑音）の増加を抑制して、エレクトレット層の表面電位を上げることができるので、等価雑音レベルを低減し、ＳＮ比を向上することができる。

【0012】

また、貫通穴を有する背極上にエレクトレット層を形成した後に、貫通穴と同位置に同径の穴を開ける際（プレス加工する際）に、抜きバリが発生することがあるが、その抜きバリが発生したとしても開口部内空間から突出することがなく、振動膜が振動して抜きバリに接触することがなくなることから、プレス加工後に手間のかかるバリ除去を行う必要がなくなり、製造工数を低減させることができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明のエレクトレットコンデンサマイクロホンによれば、表面電位を上げることで感度を上げつつ、ノイズの増加を抑制し、ＳＮ比を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】エレクトレットコンデンサマイクロホンの内部構造を示す概略断面図である。

【図2】複数の貫通穴を有する背極の平面図である。

【図3】図２中に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う背極の断面図である。

【図4】図３中に示すＩＶ領域に相当するエレクトレットコンデンサマイクロホンの内部構造を示す拡大断面図である。

【図5】エレクトレットコンデンサマイクロホンの性能の一例を示す図である。

【図6】エレクトレット層の帯電状態を示す模式図である。

【図7】他の実施形態における、図３中に示すＩＶ領域に相当するエレクトレットコンデンサマイクロホンの内部構造を示す拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0016】

図１は、エレクトレットコンデンサマイクロホンの一実施形態の内部構造を示す概略断面図である。
図１に示すように、エレクトレットコンデンサマイクロホン１０（以下、ＥＣＭ１０とする）は、表面にエレクトレット層４０が形成された背極３０と振動膜２０とを対向させてコンデンサを形成し、外部からの音（音圧）を電気信号（電圧）に変換して出力するセンサである。具体的には、ＥＣＭ１０の振動膜２０に外部からの音声（音圧）が加えられると、振動膜２０が振動し、振動膜２０と背極３０（エレクトレット層４０）との間隔に応じて静電容量が変化し、振動板２０の変位に比例した電気信号（電圧）として出力されることとなる。ＥＣＭ１０を構成する振動膜２０や背極３０などは、円筒状のケースであるハウジング９０に収納されており、具体的なＥＣＭ１０の構成について説明する。

【0017】

振動膜２０は、例えば、チタンやニッケルなどの金属薄膜である。なお、表面に金属を蒸着させた合成樹脂フィルムでもよい。また、振動膜２０は、ＥＣＭ１０内の後述する振動膜固定部６０において周辺部が固定され、後述するエッジ部材５０により所定のテンションを掛けられた状態で設置されている。また、振動膜２０は、それら振動膜固定部６０とエッジ部材５０を介してハウジング９０と電気的に導通しており、例えば、ＧＮＤ（グランド）と同電位に接地される。

【0018】

背極３０は、例えば、チタン合金やＦｅ−Ｎｉ合金などが用いられる。また、背極３０は、ハウジング９０の中央に設置され、振動膜２０と対向する部分は円盤形状をしており、振動膜２０とこの円盤形状部の間の空隙（以下、エアギャップ２５とする）は、円盤形状部の周囲で、円盤形状部の背面側となる空間（以下、バックキャビティ２８とする）と連通するように設けられている。また、背極３０の円盤形状部にはバックキャビティ２８と連通する複数の貫通穴３１〜３５が設けられている。これらの貫通穴により、エアギャップ２５内の空気抵抗を小さくし、ＥＣＤ１０の構造に起因する音響機械系雑音が低減されている。

【0019】

例えば、背極３０の貫通穴３１は、他の貫通穴３３〜３５と比較して穴径が大きく形成されている。これは、振動膜２０が振動して変位する際に、振動膜２０の中心の変位が最も大きく空気の移動流量が多いことから、背極３０の中心に位置する貫通穴３１の穴径が大きく形成し、空気抵抗の増大を抑制するためである。また、貫通穴３１の下部には軸方向と垂直に貫通穴３２が連結して形成されており、エアギャップ２５とバックキャビティ２８とが貫通穴３１と貫通穴３２を通じて空間的に連結されている。
なお、貫通穴３１、３３〜３５についての具体的な内容については、別の図（図２、図３）を参照しながらさらに後述する。

【0020】

エレクトレット層４０は、例えば、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のフッ素系高分子フィルムが用いられる。この高分子フィルムは背極３０の円盤形状部の振動膜２０側の表面に貼り付けて形成されており、貫通穴３１〜３５を形成した後の背極３０の表面に貼り付けた後で、プレス加工により貫通穴３１、３３〜３５と同じ位置に穴が形成される。また、この高分子フィルムはエレクトレット化処理を行うことで帯電した状態となる。エレクトレット層４０の帯電状態の評価はその表面電位を測定して行うこととなる。なお、背極３０の貫通穴３１、３３〜３５の開口部に形成されるエレクトレット層４０についての具体的な内容については、別の図（図４）を参照しながらさらに後述する。

【0021】

なお、高分子フィルムの材質により帯電される荷電量が異なるためエレクトレット層４０の厚さ（Ｔ３）も異ならせて形成される。例えば、ＦＥＰの場合では０．０１２ｍｍ〜０．０２５ｍｍの厚さで形成され、ＰＴＦＥの場合では０．０２０〜０．０２５ｍｍで形成される。

【0022】

エッジ部材５０は、背極３０と同じ材質で筒形状のものであり、振動膜２０の位置を調整するために用いられる。また、エッジ部材５０は、ハウジング９０と電気的に導通している。

【0023】

振動膜固定部６０は、背極３０と同じ材質で、振動膜２０のテンションを調整するために用いられる。なお、振動膜固定部６０において、振動膜２０は接着又はレーザー溶接などで固定されることとなる。また、振動膜固定部６０は、振動膜２０及びハウジング９０と電気的に導通している。

【0024】

グリッド７０は、ニッケルメッキ加工した黄銅などを用い、振動膜２０への外部からの接触、例えば、作業者の指による振動膜２０への接触を保護するためにハウジング９０に取り付けられる。また、グリッド７０には、集音に影響しないように複数の貫通穴７５が設けられている。

【0025】

絶縁部材８０は、セラミックなどの絶縁部材で、ハウジング９０やエッジ部材５０などと背極３０とを電気的に絶縁させるために用いられ、さらに、背極３０の位置調整にも用いられる。

【0026】

ハウジング９０は、背極３０と同じ材質で、ＥＣＭ１０の外形形状を成し、振動膜２０と電気的に導通している。例えば、ハウジング９０は円筒形状をしている。

【0027】

そして、外部からの音（音圧）により振動膜２０が振動し、振動膜２０と背極３０間隔に応じて静電容量が変化し、振動膜２０の変位に比例した電気信号（電圧）がプリアンプ（不図示）に入力される。

【0028】

図２は、複数の貫通穴を有する背極の平面図である。また、図３は、図２中に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う背極の断面図である。
なお、図２、図３に示す背極３０の円盤形状部に形成される貫通穴の位置や大きさ（穴径）など後述する実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能である。

【0029】

図２に示すように、背極３０の円盤形状部（直径Ｄ１）には、中心位置に直径Ｄ２の貫通穴３１と、その周囲に直径Ｄ３の複数個の貫通穴３３〜３５がほぼ均等になるように所定の間隔に形成されている。ここでは、１インチのＥＣＭ１０の場合とし、円盤形状部の直径Ｄ１が約１３ｍｍであり、中心位置の貫通穴３１の直径Ｄ２が３ｍｍであり、その周囲に形成する貫通穴３３〜３５の直径Ｄ３が０．８ｍｍである。

【0030】

次に、本発明の実施形態の主構造について説明する。図３に示すように、各貫通穴３１、３３〜３５は、振動膜２０側の開口部がテーパ形状（略漏斗形状）に形成されている。具体的には、各貫通穴３３〜３５の穴径（直径Ｄ３）を０．８ｍｍとし、開口径（直径Ｄ４）が１．２ｍｍとなるように全周に面取りＣ０．２ｍｍ（勾配角度＝４５°）が形成されている。なお、中央に位置する貫通穴３１の開口部についても、同様に面取りＣ０．２ｍｍが形成されている。

【0031】

図４は、図３中に示すＩＶ領域に相当するＥＣＭ１０の背極３０の円盤形状部の一部を示す拡大断面図である。具体的には、貫通穴３５（貫通穴３１、３３、３４についても共通）の開口部周辺の振動膜２０、背極３０、及び、エレクトレット層４０の構造を示す拡大断面図である。

【0032】

図４に示すように、エレクトレット層４０が表面に形成された背極３０の円盤形状部と振動膜２０とが対向して配置され、エアギャップ２５を形成している。具体的には、１インチのＥＣＭ１０は、厚さＴ２が０．００５ｍｍの振動膜２０と、厚さＴ４が０．０２５ｍｍのエレクトレット層４０とを有し、その振動膜２０はエレクトレット層４０から距離Ｈ２（エアギャップ２５）として０．０３ｍｍ離隔して配置されている。また、上記したように、背極３０の円盤形状部に設けた貫通穴３３〜３５には、開口部として、面取りＣ０．２ｍｍ（以下、テーパ領域３０ｔ）が形成されている。そして、エレクトレット層４０は振動膜２０に平行な背極３０ｙの表面上のエレクトレット層４０ｙと、テーパ領域３０ｔの表面上にも形成されるエレクトレット層４０ｔからなる。そして、貫通穴３５の開口部は、テーパ領域３０ｔを形成したことによる空間として開口部内空間４５を有することとなる。

【0033】

次に、上記したテーパ領域３０ｔを有する開口部を設けた構造のエレクトレットコンデンサマイクロホンの性能について説明する。
図５は、エレクトレットコンデンサマイクロホンの性能の一例を示す図である。テーパ領域３０ｔを有するエレクトレットコンデンサマイクロホン（ＥＣＭ１０とする）と、テーパ領域の無いエレクトレットコンデンサマイクロホン（ＥＣＭ１１とする）との性能を比較して示す図である。

【0034】

具体的には、ＥＣＭ１０の性能の評価には、貫通穴３１の穴径Ｄ２が３ｍｍ、貫通穴３３〜３５の穴径Ｄ３が０．８ｍｍ、各貫通穴にテーパＣ０．２ｍｍを形成したものを使用した。一方、ＥＣＭ１１の性能の評価には、貫通穴３１の穴径Ｄ２が３ｍｍ、貫通穴３３〜３５の穴径Ｄ３が１．２ｍｍであるものを使用した。なお、その他のＥＣＭ１０やＥＣＭ１１の構成については同様とした。

【0035】

また、性能を表す評価項目として、表面電位〔Ｖ〕、感度〔ｄＢ〕、等価雑音レベル〔ｄＢＳＰＬ〕、ＳＮ比〔ｄＢ〕、ノイズ電圧〔ｄＢＶ〕を挙げている。ここで、等価雑音レベルとは、エレクトレットコンデンサマイクロホンに音が入力されない状態（無音状態）において、出力される雑音となる信号（自己雑音による信号）の大きさであり、この雑音となる信号が音としてエレクトレットマイクロホンに加わっているとして音圧に換算した値〔ｄＢＳＰＬ〕で表される。このとき、等価雑音レベル＝９４−ＳＮ比〔ｄＢＳＰＬ〕の関係となる。なお、９４〔ｄＢＳＰＬ〕はエレクトレットコンデンサマイクロホンの感度表示の基準音圧（１パスカル相当）である。

【0036】

図５に示すように、表面電位の結果は、ＥＣＭ１０（テーパあり）の方がＥＣＭ１１（テーパなし）よりも大きい。具体的には、ＥＣＭ１０の方が約２．５倍程度大きかった。

【0037】

また、感度の結果は、ＥＣＭ１０（テーパあり）の方がＥＣＭ１１（テーパなし）よりも大きい。具体的には、ＥＣＭ１０の方が４〔ｄＢ〕程度大きかった。

【0038】

また、等価雑音レベルの結果は、ＥＣＭ１０（テーパあり）の方がＥＣＭ１１（テーパなし）よりも小さい。具体的には、ＥＣＭ１０の方が３〔ｄＢＳＰＬ〕程度小さいかった。

【0039】

また、ＳＮ比の結果は、ＥＣＭ１０（テーパあり）の方がＥＣＭ１１（テーパなし）よりも大きくなる。具体的には、ＥＣＭ１０の方が３〔ｄＢ〕程度向上した。

【0040】

なお、ノイズ電圧の結果は、ＥＣＭ１０（テーパあり）とＥＣＭ１１（テーパなし）とでは同程度であった。

【0041】

このように、振動膜２０と平行するエレクトレット層４０ｙに加えて、貫通穴の開口部にテーパ領域３０ｔを形成し、そのテーパ領域３０ｔ上にもエレクトレット層４０ｔを形成することにより、エレクトレット層４０ｙの表面電位を上げることができ、感度が上がると共に、ノイズ電圧の増大を抑制することができるので、等価雑音レベルを低減でき、ＳＮ比も上がり、ＥＣＭの性能を大幅に向上させることができた。

【0042】

ＥＣＭ１０（テーパあり）とＥＣＭ１１（テーパなし）の結果のように、背極３０の貫通穴３１、３３〜３５の開口部にテーパ領域３０ｔを形成し、このテーパ領域３０ｔの表面上にもエレクトレット層４０ｔを形成することにより、表面電位を上げることができる。具体的には、図６に示すように、穴径が１．２ｍｍの貫通穴を形成したＥＣＭ１１では、振動膜２０に平行なエレクトレット層４０ｙのみで構成されており、夫々の貫通穴の間隔が広くなり、十分な面積を確保することがでないので、エレクトレット化処理をしても帯電には限界があり、エレクトレット層４０ｙの表面電位を上げることができない。それに対して、ＥＣＭ１０では、振動膜２０に平行なエレクトレット層４０ｙとテーパ領域３０ｔのエレクトレット層４０ｔで構成されている。このような構成にすることで、エレクトレット層４０ｙの帯電量を大きくすることができ、表面電位を上げることができる。

【0043】

例えば、ＥＣＭ１１の構成において、貫通穴３３〜３５の穴径を１．２ｍｍから０．８ｍｍに縮小した場合、表面電位を上げることができると想定できるが、振動膜２０と背極３０（エレクトレット層４０）間となるエアギャップ２５の空気の流れは悪くなり、空気抵抗は明らかに大きくなってしまう。結果として、表面電位は上がり、感度を上げることはできるが、音響機械系雑音が大きくなってしまうことにより、等価雑音レベルを低減しつつＳＮ比を十分に向上させることができない。これに対して、ＥＣＭ１０のように、貫通穴３１、３３〜３５の開口部にテーパ領域３０ｔを形成した場合、そのテーパ領域３０ｔ上に開口部内空間４５が設けられ、エアギャップ２５に比べ十分に振動膜２０とエレクトレット層４０の間隔が広くなるため、ＥＣＭ１１の構成で穴径０．８ｍｍの場合より振動膜２０と背極３０（エレクトレット層４０）間の空気の流れが良くなり、空気抵抗を小さくすることができる。したがって、テーパ領域３０ｔを形成し、開口部内空間４５をテーパ領域３０ｔ上に設けることで、貫通穴の穴径を拡大させた場合と同様に、空気抵抗を下げることができ、音響機械系雑音の増加を抑制させることができる。結果として、表面電位を上げて、感度を上げることができると共に、音響機械系雑音は上がらないので、等価雑音レベルを低減し、ＳＮ比を向上することができる。

【0044】

以上のように、背極３０の貫通穴３１、３３〜３５の開口部にテーパ領域３０ｔを形成し、そのテーパ領域３０ｔの面上にもエレクトレット層４０を形成することで、所定の表面電位を得ることができ、さらに、テーパ領域３０ｔ上に開口部内空間４５を設けることで、音響機械系雑音の増加を抑制させることができる。したがって、ＥＣＭ１０の感度を向上させ、ＳＮ比も向上させることができ、より小さな音を計測することができる。

【0045】

また、貫通穴３１、３３〜３５を有する背極３０の面上に高分子フィルムを張った後、背極３０の貫通穴３１、３３〜３５と同一箇所に同一穴径の穴を形成するプレス加工などの処理を行う必要がある。そのプレス加工において、数十ミクロンの抜きバリ４０ｂが発生した場合を想定する。例えば、図４に示すように、プレス加工により貫通穴３５に接する形態で高分子フィルムから抜きバリ４０ｂが開口部内空間４５に向けて発生した場合を想定する。なお、抜きバリの方向は一定ではないが、ここではもっとも悪影響が生じる方向に抜きバリが生じた場合について説明する。テーパ領域３０ｔが無い場合、抜きバリ４０ｂは振動膜２０に当接する場合があるため、手作業でバリを除去する必要があった。

【0046】

図４に示すように、テーパ領域３０ｔを設けると、抜きバリ４０ｂはテーパ領域３０ｔ面上に形成されたエレクトレット層４０上の開口部内空間４５から突出することがなく、距離Ｈ２のエアギャップ２５に進入することがないため、ＥＣＭ１０としての性能に影響しない。具体的には、振動膜２０が振動した際に抜きバリ４０ｂに接触することがないので、音響機械系雑音の増加に影響しない。したがって、プレス加工後に手間のかかるバリ除去を行う必要がなくなり、ＥＣＭ１０の製造工数を低減させることができる。

【0047】

本発明は、上述した一実施形態に制約されることなく、種々に変形して実施することができる。例えば、背極３０に形成する貫通穴にテーパ領域３０ｔを形成せずに、他の形態で開口部内空間４５を設けてもよい。
図７は、他の実施形態における、図３中に示すＩＶ領域に相当するエレクトレットコンデンサマイクロホンの内部構造を示す拡大断面図である。

【0048】

他の実施形態は、図７に示すように、例えば、背極３０を円弧状の円弧状領域３０ｒを形成してもよい。具体的には、直径Ｄ３（例えば、０．８ｍｍ）の貫通穴３５に対して、円弧状領域３０ｒ（例えば、半径Ｒ１が０．２ｍｍ）とした略釣鐘形状に形成してもよい。また、円弧状領域３０ｒが膨らみをもたせた略ラッパ形状（不図示）に形成することもできる。このように、所定の曲率を有する円弧状領域３０ｒを背極３０に設けることで、テーパ領域３０ｔを設けた場合と同様に開口部内空間４５を形成することができる。また、円弧状領域３０ｒ上にもエレクトレット層４０ｒを形成することで、振動膜２０と平行するエレクトレット層４０ｙの表面電位を上げることができるので、感度を上げることができると共に、開口部内空間４５により空気抵抗を下げることにより、等価雑音レベルを低減し、ＳＮ比を向上させ、性能を大幅に向上させることができる。さらに、プレス加工による高分子フィルムの抜きバリに起因する性能への影響を防止することができる。

【符号の説明】

【0049】

１０ ＥＣＭ（エレクトレットコンデンサマイクロホン）
２０ 振動膜
２５ エアギャップ
２８ バックキャビティ
３０ 背極
３１〜３５ 貫通穴
３０ｔ テーパ領域
４０ エレクトレット層
４０ｂ 抜きバリ
４５ 開口部内空間
５０ エッジ部材
６０ 振動膜固定部
７０ グリッド
８０ 絶縁部材
９０ ハウジング

【要約】      （修正有）

【課題】表面電位を上げることで感度を上げつつ、ノイズの増加を抑制し、ＳＮ比を向上することができる技術を提供する。
【解決手段】音により振動する振動膜２０と、前記振動膜２０と対向して配置され、前記振動膜側の空間とその振動膜側とは反対側の空間とを連通する複数の貫通穴３５を有する背極３０と、前記背極３０の前記振動膜側の表面上に形成されたエレクトレット層４０とを備え、前記背極３０が有する貫通穴３５の前記振動膜側には前記振動膜側の開口に向けて穴を広げた形状を形成する開口部を有し、前記エレクトレット層４０は、前記背極３０の表面のうち前記振動膜２０と平行に対向する面上、及び、前記貫通穴３５の前記開口部の面上に形成される。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】