JP6055671B2

JP6055671B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP6055671B2
Application number: JP2012278037A
Authority: JP
Inventors: 勇輝吉岡; 奥村　浩二; 浩二奥村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2016-12-27
Anticipated expiration: 2032-12-20
Also published as: JP2014123821A

Description

本発明は、マイクロフォンを搭載した電子機器に関するものである。

携帯電話機やスマートフォンなどの電子機器では、音声等の出力用のレシーバと、音声通話用のマイクロフォンを内蔵している。
例えば、特許文献１の電子機器によれば、マイクロフォンは、リジッド基板上に半田付け等により実装され、電子機器の筺体に設けられた通音孔に対向するよう配置される。このとき、マイクロフォンと筺体との間にリング状のクッション材を介在させている。

クッション材として、連続気泡構造の連続気泡体が使用されている。

電子機器に搭載される液晶表示面の大型化やＣＰＵ等が高性能化する結果、バッテリの大容量化が望まれる。一方で、電子機器には薄型化、小型化の要請がある。
このため、電子機器に搭載されるリジッド基板をできるだけ小さくして、バッテリの収納スペースを拡大する必要がある。

そこで、マイクロフォンをリジッド基板に代えてフレキシブル基板に実装することが提案されている。

特開２００８−１６７０９７号公報（段落[００５５]及び図３参照）

また、電子機器には、防水性を高めるため、筺体内の気密性向上が求められている。
しかしながら、筺体内の気密性向上を図ると、レシーバから発せられる音声が、筺体や筺体内を伝ってマイクロフォンに伝わり、電子機器から送信される音声にエコーが生じてしまう虞がある。

このようなエコーの発生を防ぐため、マイクロフォンと筺体との間に介在するクッション材は、通音孔と対向するマイクロフォンの集音面に対して筺体内を伝って回り込む音声を音的に遮断することが必要となる。

しかしながら、連続気泡体からなるクッション材を採用した場合、クッション材が均一に圧縮されないと、空気の通り道がクッション材に形成されてしまい、マイクロフォンの集音面に対して筺体内を伝って回り込む音声を音的に遮断することができず、エコーが発生してしまうことがある。

特に、フレキシブル基板にマイクロフォンを実装した場合には、マイクロフォンの取付位置や角度にずれが生じやすいから、連続気泡体からなるクッション材は均一に圧縮され難く、エコーの発生を防ぐことが困難であった。

本発明の目的は、エコーの発生を抑え、良好な通話品質を確保することのできる電子機器を提供することである。

本発明に係る電子機器は、
筺体と、
該筺体の内部に収容され、集音面を有して音声を取得するマイクロフォンと、
前記筺体の内面とマイクロフォンとの間に介在し、半独立気泡構造の発泡体からなるクッション材と、
を具える。

本発明に係る電子機器によれば、マイクロフォンは、筺体内にて半独立気泡構造の発泡体からなるクッション材により保持されて気密性を維持することができ、集音面に対して筺体の内部を伝って回り込む音声は音的に遮断されるから、エコーの発生を抑えることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る電子機器の要部分解斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る電子機器のマイクロフォン近傍の拡大断面図である。図３は、本発明の電子機器のマイクロフォンのマイクエコー抑制効果（エコーロス）を示す比較グラフである。

以下、本発明の一実施形態について説明を行なう。
本発明を適用可能な電子機器１０は、音声通話や録音機能のためのマイクロフォン２０を具える機器である。この種の電子機器１０として、携帯電話機、スマートフォン、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）タブレット端末、ＩＣレコーダ、ボイスレコーダを例示することができる。

本実施形態においては、本発明に係る電子機器１０をスマートフォンに適用した例について説明する。

電子機器１０は、図１及び図２に示すように、筺体４０の内部に音声を取得するマイクロフォン２０と、該マイクロフォン２０と筺体４０との間に介在する半独立気泡構造の発泡体からなるクッション材３０と、を収容して構成される。マイクロフォン２０及びクッション材３０は、電子機器１０を通話利用した状態で、ユーザの口が近接する側（以下、下側とする）の近傍に配置される。

具体的実施形態として、筺体４０は、図１に示すように、前ケーシング４２と後ケーシング４６を含み、これらケーシング４２，４６を重ね合わせ、ネジ止め等により係合して構成することができる。前ケーシング４２と後ケーシング４６の下側の端部は、図２に示すように、略Ｕ字型の化粧カバー４９により覆うことができる。

前ケーシング４２には、図２に示すように、各種の情報を表示する液晶表示パネルとタッチパネルを含む表示部１２が装着される。なお、図１では前カバー４２に表示部１２は装着されていない。
前ケーシング４２の内面下側には、図２に示すように、マイクロフォン２０を収容する円環状の凹部４３が形成されており、凹部４３には、通音孔４４が前ケーシング４２及び化粧カバー４９を貫通して開設されている。

また、前ケーシング４２の上側の端部には、図１に示すように、音声出力用のレシーバ１４が配備される。

筺体４０の内部には、図１及び図２に示すようにリジッド基板５０が収容される。マイクロフォン２０及びレシーバ１４は、リジッド基板５０に配備された電子回路等から構成される制御手段に電気的に接続されて音声通話等を実行する。また、制御手段は、音声通話以外の通信、オペレーティングシステムやアプリケーションの動作等の電子機器１０の各種制御を実行する。リジッド基板５０は、前ケーシング４２の内面側に取り付けることができる。

図示の実施形態では、前記リジッド基板５０の下側の略中央に切欠き部５２を形成し、マイクロフォン２０を配置している。マイクロフォン２０とリジッド基板５０は、フレキシブル基板５４により電気的に接続されている。
リジッド基板５０に切欠き部５２を設けることで、リジッド基板５０の重量及び専有面積を小さくすることができ、電子機器１０の小型化やバッテリ等の大型化にも対応することができる。

筺体４０に収容されるマイクロフォン２０として、接話型マイクロフォンを挙げることができる。また、マイクロフォン２０は、コンデンサ型マイクロフォンやエレクトレットコンデンサ型マイクロフォンなどを例示できるが、これに限定されるものではない。

図示のマイクロフォン２０は、平板円盤状であり、一方の面に集音面２２、集音面２２の背面に出力端子及びグランド端子を具える。これら端子は、フレキシブル基板５４に半田付け等により電気的に接続されて、リジッド基板５０と電気的に接続される。勿論、マイクロフォン２０は、リジッド基板５０に直接半田付け等により電気的に接続することもできる。

上記マイクロフォン２０は、前述した前ケーシング４２の凹部４３にクッション材３０を介して嵌められる。

クッション材３０は、半独立気泡構造の発泡体から構成される。半独立気泡構造の発泡体は、連続気泡と独立気泡が混在した気泡構造であるが、圧縮を受けたときに、個々の気泡が独立気泡化することで、マイクロフォン２０を筺体４０に安定して保持すると共に、マイクロフォン２０の集音面２２に対して筺体４０の内部を伝って回り込む音声を音的に遮断することができる。
クッション材３０に採用される半独立気泡構造の発泡体として、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）を例示することができる。

クッション材３０は、図１及び図２に示すように、円環状とすることができ、中央に形成された孔３２は、前記前ケーシング４２の通音孔４４と対向し、通音孔４４から侵入した音声は、マイクロフォン２０の集音面２２に直接届くようにしている。なお、クッション材３０の孔３２は、要求される性能、例えば、耐水性などにより、不要としてもよい。また、クッション材３０の形状も、凹部４３やマイクロフォン２０の形状に合わせることができる。

クッション材３０の外形は、マイクロフォン２０よりも大きくし、厚さは、マイクロフォン２０を凹部４３に収容したときに、マイクロフォン３０がクッション材３０に沈み込み、クッション材３０の厚さが３０〜７０％圧縮される程度とすることが望ましい。

前記クッション材３０は、凹部４３に両面テープ３４などの接着手段を介して装着することができる。クッション材３０は、マイクロフォン２０を装着する前に、予め凹部４３に装着しておくことができる。

マイクロフォン２０は、リジッド基板５０にフレキシブル基板５４を介して電気的に接続された状態で、集音面２２がクッション材３０側となるように凹部４３に収容される。なお、収容されたマイクロフォン２０が凹部４３から脱落することを防ぐために、マイクロフォン２０は、集音面２２の背面側から押し付け部材４７により押さえ付けることが望ましい。例えば、押し付け部材４７は、図１及び図２に示すように、後ケーシング４６から突設した構成とすることで、後ケーシング４６を前ケーシング４２と重ね合わせるだけで、マイクロフォン２０をクッション材３０に向けて押し付けることができる。

なお、本実施形態においては、フレキシブル基板５４がマイクロフォン２０の背面から延出しているため、押し付け部材４７は、マイクロフォン２０の背面の周縁の一部、即ち、フレキシブル基板５４の延出方向とは逆側の周縁のみを押さえ付けるようにしている。これにより、押し付け部材４７によってフレキシブル基板５４が挟まれて破損等することを防止できる。一方で、マイクロフォン２０の一部のみを押さえ付ける構造となるため、マイクロフォン２０の取付位置がずれると、マイクロフォン２０が傾いて、クッション材３０が不均一に圧縮されることとなる。

しかしながら、本発明においては、クッション材３０として、半独立気泡構造の発泡体を採用しているから、クッション材３０が不均一に圧縮されたとしても、個々の気泡が独立気泡化して、マイクロフォン２０を筺体４０に安定して保持すると共に、マイクロフォン２０の集音面２２に対して筺体４０の内部を伝って回り込む音声を音的に遮断することができる。

マイクロフォン２０の押さえ付けをさらに良好なものとするために、図１や図２に示すように、フレキシブル基板５４と後ケーシング４６との間にゴム製や樹脂製のスペーサ４８を介在させることもできる。

上記では、マイクロフォン２０をフレキシブル基板５４に電気的に接続した例について説明しているが、リジッド基板５０にマイクロフォン２０を直接実装した場合においても、マイクロフォン２０のリジッド基板５０への取付位置のずれや傾きが生ずることがある。このような場合においても、本発明では、クッション材３０として、半独立気泡構造の発泡体を採用しているから、クッション材３０が不均一に圧縮されても、個々の気泡が独立気泡化し、マイクロフォン２０の集音面２２に対して筺体４０の内部を伝って回り込む音声を音的に遮断することができる。

本発明に係る電子機器１０は、マイクロフォン２０が半独立気泡構造の発泡体からなるクッション材３０を介して前ケーシング４２に押し付けられており、上述のように半独立気泡構造の発泡体からなるクッション材３０は、圧縮されることで、個々の気泡が独立気泡化し、マイクロフォン２０の集音面２２に対して筺体４０の内部を伝って回り込む音声を音的に遮断する。従って、マイクロフォン２０が、筺体４０内のレシーバ１４の音を拾うことによるエコーの発生を可及的に抑え、音声通話の品質を良好なものとすることができる。また、本発明に係る電子機器１０は、筺体４０内の気密性の高めてもすぐれた通話品質を維持できるから、防水機能を有する電子機器への適用が特に好適である。

さらに、前ケーシング４２の通音孔４４から侵入した音声は、クッション材３０の孔３２を通ってマイクロフォン２０の集音面２２に届く。このとき、クッション材３０として半独立気泡構造の発泡体を採用したことで、通音孔４４から侵入した音声は、凹部４３から筺体４０の内部に漏れることはなく、また、クッション材３０による音の減衰も防止できるから、マイクロフォン２０の集音効果も高められる。

なお、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。

本実施形態の構造の電子機器１０（発明例）と、構造は同じで、クッション材に使用される材料が連続気泡構造の発泡体である電子機器（比較例）を作製し、マイクロフォンの位置ずれ量と、マイクエコーの抑制効果（エコーロス）との関係を測定し、比較を行なった。

エコーロスの測定は、ROHDE & SCHWARZ社製のAUDIO ANALYZER UPLを使用し、音響測定規格「3GPP2 C.S0056-0」に準拠している。

なお、図２に示した本実施形態の構造の電子機器において、
マイクロフォン２０：直径４ｍｍ、高さ１ｍｍ
クッション材３０：直径５．８ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ
クッション材３０の孔３２の直径２．４ｍｍであり、
クッション材３０は、凹部４３に厚さ０．０５ｍｍの両面テープ３４を用いて貼着した。

なお、マイクロフォンは、クッション材に０．４ｍｍ沈み込むように装着した。

本実施例において、マイクロフォン２０の中心が凹部４３の中心と一致している状態（ずれ量０ｍｍ）に対して、発明例は、マイクロフォンのずれ量が図２の矢印Ａ方向に０．２５〜０．５５ｍｍである５種、比較例は、マイクロフォンのずれ量が同矢印Ａ方向に０．２５〜０．４５ｍｍである３種とし、夫々についてエコーロスの測定を行なった。

結果を図３の比較グラフに示す。図３を参照すると、発明例は、比較例に比して、高いエコーロス、即ち、入力される基準の音声信号の減衰レベルが高くなっていることがわかる。より詳細には、発明例は、比較例に比して、マイクロフォンのずれ量が０．２５ｍｍにおいて約４５ｄＢ以上、ずれ量が０．４５ｍｍにおいて約２０ｄＢ以上、エコーロスを高くできたことがわかる。また、発明例は、マイクロフォンのずれ量が大きくなっても、高いエコーロスを維持できていることがわかる。

従って、マイクロフォン２０をフレキシブル基板５４に実装し、マイクロフォン２０の背面の一部のみを押さえ付けた構成の電子機器１０においても、半独立気泡構造の発泡体からなるクッション材３０を採用したことにより、エコーロスを高めることができ、マイクロフォン２０の集音面２２に対して筺体４０の内部を伝って回り込む音声を音的に効果的に遮断することができ、良好な通話品質を確保できることがわかる。

本発明は、マイクロフォンを搭載した電子機器として有用である。

１０電子機器
２０マイクロフォン
２２集音面
３０クッション材
４０ケーシング
４３凹部
５４フレキシブル基板

Claims

筺体と、
該筺体の内部に収容され、集音面を有して音声を取得するマイクロフォンと、
前記筺体の内面とマイクロフォンとの間に介在し、半独立気泡構造の発泡体からなるクッション材と、
を具え、
前記筐体は、前記マイクロフォンの集音面の背面の周縁の一部を前記クッション材に向けて押し付ける押し付け部材を有し、
前記マイクロフォンは、前記集音面の背面にてフレキシブル基板に電気的に接続されており、
前記押し付け部材は、前記フレキシブル基板の延出方向とは逆側の周縁を押さえ付けている、
ことを特徴とする電子機器。
前記クッション材は、外形が前記マイクロフォンよりも大きい、請求項１に記載の電子機器。
前記押し付け部材が、前記マイクロフォンを前記クッション材に押し付けることにより、前記クッション材は、厚さが３０〜７０％圧縮されている、請求項１又は請求項２に記載の電子機器。