JP2003032796A

JP2003032796A - コンデンサマイクロホン

Info

Publication number: JP2003032796A
Application number: JP2001211043A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Hama; 康広濱
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2003-01-31

Abstract

(57)【要約】【目的】コンデンサマイクロホンの製造後の出力感度
の検査において電源端子から流す電流の調整を大幅に簡
略化して検査工程を効率化でき、バッテリの充電状況な
どに関係無く前記前記ＦＥＴに供給する電流を一定にす
ることにより低消費電力化を実現することができ、さら
に、製造後に出力感度を容易に補正できるようにして製
品の歩留まりを向上させることができるコンデンサマイ
クロホンを提供する。【構成】ユーザーが発する音声により振動する振動板
又は振動膜を備えることによりユーザーが発する音声に
応じて両端子間の電位差が変化するように構成されたコ
ンデンサと、ソースとゲートが前記コンデンサを介して
互いに接続され、ドレインが出力端子側に接続された第
１の電界効果トランジスタと、ソースが前記出力端子側
に接続され、ソースとゲートとの間が互いに接続され、
ドレインが電源端子側に接続された第２の電界効果トラ
ンジスタと、前記第２の電界効果トランジスタのソース
とゲートの間に接続された感度調整用抵抗と、を備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話などに使
用されるのに適したコンデンサマイクロホンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、携帯電話用マイクとしてコン
デンサマイクロホンが使用されている。図２は従来のコ
ンデンサマイクロホンの電気的構成を示す回路図であ
る。図２において、１は電圧−電流変換用の電界効果ト
ランジスタ（ＦＥＴ）、２はコンデンサである。前記コ
ンデンサ２は、前記ＦＥＴ１のソースとゲートとの間に
接続されている。また、前記ＦＥＴ１のドレインは分圧
用の外部抵抗４を介して電源端子５に接続されている。
また、前記外部抵抗４と前記ＦＥＴ１のドレインとの間
には、出力端子３が接続されている。

【０００３】前記コンデンサ２は、例えば厚さ２μｍの
ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）から成る合成
樹脂フィルムに金などの導電性金属膜を蒸着して成る振
動板（振動膜）に電荷を注入したものを、例えばステン
レス、アルミニウム、又は導電性プラスチックなどの材
料から成る導電性のケース（コンデンサの背極を構成す
る）で封止することにより、構成されている。ユーザー
が音声を発したとき、音波により前記振動板が振動して
前記振動板の薄膜と前記導電性ケース（背極）との間の
ギャップ（距離）が変動し前記コンデンサ２の両端子間
の電位差が変化する。この両端子間の電位差の変化によ
る電圧が前記ＦＥＴ１のゲートに印加されるので、前記
電位差の変化に応じた電流が前記出力端子３に出力され
ることになり、これによりユーザーの音声が電気信号
（電流）として取得されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、コンデンサマ
イクロホンの製造においては、前記振動板（振動膜）と
ケース（背極）との間のギャップの大きさや前記振動膜
に打ち込む静電気量などにバラツキが存在するため、前
記ＦＥＴ１から出力される出力電流（出力感度）にもバ
ラツキが存在してしまう。そこで、コンデンサマイクロ
ホンの製造時には、製造の最終段階で、前記電源端子５
から一定値の電流を前記ＦＥＴ１に供給して出力端子３
側に出力される電流値を測定し、それが適正範囲内かど
うかという出力感度の検査を行い、適正範囲外のものは
不良品として選別するようにしている。不良品として選
別されたものについては、理論的には、前記振動膜とケ
ース（背極）との間のギャップ調整、前記振動膜の電荷
量の調整、図２の外部抵抗の交換などの方法により出力
感度を補正することが考えられるが、実際上は、このよ
うな方法で感度調整することは極めて困難である（例え
ば、図２の回路では、ＦＥＴ１の特性に合わせながら適
正な出力感度になるように外部抵抗４を交換して感度調
整をすることなどは、実際上は極めて困難である）。そ
のため、不良品として選別されたコンデンサマイクロホ
ンは、分解し、回路基板など再利用できる一部の部品は
再利用に回し、それ以外の部品（前記ケース、振動板な
ど）は廃棄するようにしている。

【０００５】以上のような従来のコンデンサマイクロホ
ンにおいては、前述のように、製造の最終段階での出力
感度の検査工程において、電源端子５から前記ＦＥＴ１
に供給される電流の値の調整が難しいため高精度な検査
を行おうとすると前記供給電流の調整のために煩雑な作
業が必要になってしまうという問題があった。また、以
上のような従来のコンデンサマイクロホンにおいては、
ユーザーによる使用時において、バッテリの充電状態な
どにより前記電源端子５から前記ＦＥＴ１に供給される
消費電流の大きさにバラツキが生じてしまうため、使用
時におけるエネルギーロスが生じてしまうという問題が
あった。

【０００６】さらに、以上のような従来のコンデンサマ
イクロホンにおいては、前記出力感度の検査工程におい
て感度が適正範囲外とされた場合は前述のように全て不
良品として分解するようにしている（製造後の感度補正
が極めて困難なため）が、これでは、製品の歩留まりが
悪い（例えば６０〜７０％程度）ままとなり、再利用で
きずに廃棄される部品も大量に発生してしまうという問
題があった。

【０００７】本発明は、このような従来技術の問題点に
着目してなされたものであって、コンデンサマイクロホ
ンの製造の最終段階での出力感度の検査工程において電
源端子から流れる電流の調整を簡略化でき検査工程を効
率化できると共に、バッテリの充電状況などに関係無く
前記ＦＥＴ１に供給する電流を一定にすることにより使
用時における低消費電力化を実現することができるコン
デンサマイクロホンを提供することを目的とする。ま
た、本発明は、製造後に出力感度を容易に補正できるよ
うにして製品の歩留まりを大幅に向上させることができ
るコンデンサマイクロホンを提供することを目的とする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような従来技術の課
題を解決するための本発明によるコンデンサマイクロホ
ンは、ユーザーが発する音声により振動する振動板又は
振動膜を備えることによりユーザーが発する音声に応じ
て両端子間の電位差が変化するように構成されたコンデ
ンサと、ソースとゲートとの間が前記コンデンサを介し
て互いに接続され、ドレインが出力端子側に接続された
第１の電界効果トランジスタと、ソースが記出力端子側
に接続され、ソースとゲートとの間が互いに接続され、
ドレインが電源端子側に接続された第２の電界効果トラ
ンジスタと、を備えたことを特徴とするものである。

【０００９】また、本発明のコンデンサマイクロホン
は、ユーザーが発する音声により振動する振動板又は振
動膜を備えることによりユーザーが発する音声に応じて
両端子間の電位差が変化するように構成されたコンデン
サと、ソースとゲートとの間が前記コンデンサを介して
互いに接続され、ドレインが出力端子側に接続された第
１の電界効果トランジスタと、ソースが前記出力端子側
に接続され、ソースとゲートとの間が互いに接続され、
ドレインが電源端子側に接続された第２の電界効果トラ
ンジスタと、前記第２の電界効果トランジスタのソース
とゲートの間に接続された感度調整用抵抗と、を備えた
ことを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明のコンデンサマイクロホンに
おいては、前記感度調整用抵抗は可変抵抗器であること
が望ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。図１（ａ）（ｂ）は本実施形態によるコンデンサマ
イクロホンの電気的構成を示す回路図である。図１にお
いて、１はソースとゲートの間にコンデンサ２が接続さ
れ、ドレインが出力端子３側に接続された電界効果トラ
ンジスタ（ＦＥＴ）である。前記コンデンサ２は、例え
ば厚さ２μｍのＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイ
ド）から成る合成樹脂フィルムに金などの導電性金属膜
を蒸着して成る振動板（振動膜）に電荷を注入したもの
を、例えばステンレス、アルミニウム、又は導電性プラ
スチックなどの材料から成る導電性のケース（コンデン
サの背極を構成する）で封止することにより、構成され
ている。ユーザーが音声を発したとき、音波により前記
振動板が振動して前記振動板の薄膜と前記導電性ケース
（背極）との間のギャップ（距離）が変動し、前記コン
デンサ２の両端子間の電位差が変化する。この両端子間
の電位差の変化による電圧が前記ＦＥＴ１のゲートに印
加されるので、前記電位差の変化に応じた電流が前記出
力端子３に出力されることになり、これによりユーザー
の音声が電気信号（電流）として取得されるようになっ
ている。

【００１２】また、図１において、１１は、ソースが前
記出力端子３側に接続されドレインが電流を供給するた
めの電源端子５側に接続された電界効果トランジスタ
（ＦＥＴ）である。また、図１において、１２は、前記
ＦＥＴ１１のソースとゲートとの間に接続された感度調
整用の可変抵抗である。

【００１３】この図１に示す本実施形態の回路において
は、前記ＦＥＴ１１は、ゲートとソースとの間が接続さ
れているので、前記電源端子５から供給される電流値を
常に一定にして前記ＦＥＴ１に供給するための定電流回
路を構成している。したがって、本実施形態では、コン
デンサマイクロホンの製造の最終段階における出力感度
の検査工程において、前記電源端子５からの検査用の電
流の値が多少変動しても、前記ＦＥＴ１１により構成さ
れる定電流回路により、前記ＦＥＴ１には常に一定値の
電流が供給されるので、高精度な検査が可能になる。よ
って、本実施形態においては、従来のように検査工程で
前記電源端子５から前記ＦＥＴ１に供給する電流を一定
の値にするために煩雑な調整を行う必要がなくなり、検
査工程が大幅に簡略化されるようになる。また、本実施
形態では、前記ＦＥＴ１１を使用した定電流回路の存在
により、従来のようにバッテリの充電状況などにより電
源端子５から前記ＦＥＴ１に供給される電流値が変動す
ることが防止され、常に一定の電流が前記ＦＥＴ１に供
給されるようになるので、前記ＦＥＴ１に必要以上の過
大な電流が供給されることが防止され、使用時における
消費電力を低減できるようになる。

【００１４】また、この図１に示す本実施形態の回路で
は、前記ＦＥＴ１１のソースとゲートとの間に感度調整
用可変抵抗１２が接続されている。よって、本実施形態
では、前記可変抵抗１２の抵抗値を変えることにより、
前記ＦＥＴ１に供給される電流を変えることができ、そ
の結果、前記ＦＥＴ１から前記出力端子３側に出力され
る電流値の範囲、すなわち、出力感度を容易に調整する
ことができるようになる。したがって、本実施形態にお
いては、製造の最終段階の検査工程において感度が不適
正として選別されたものについても、前記可変抵抗１２
の抵抗値を変えることにより、極めて容易に出力感度を
調整し補正することができる。よって、本実施形態によ
れば、コンデンサマイクロホンの製造歩留まりを大幅に
向上させ、コンデンサマイクロホンの製造コストを大幅
に低減することができる。

【００１５】なお、本発明者の実験によれば、図１の回
路において、出力端子３を、図１（ａ）の符号３ａで示
す位置に接続しても、また図１（ｂ）の符号３ｂで示す
位置に接続しても、いずれでも同等の信号が得られた。

【００１６】なお、以上に説明した本実施形態において
は、前記ＦＥＴ１１のソースとゲートとの間に接続した
感度調整用抵抗として、可変抵抗（デジタル式の可変抵
抗器を含む）１２を使用しているが、本発明ではこれに
限られるものではなく、前記可変抵抗１２に代えて固定
抵抗を使用することも可能である。固定抵抗を使用する
場合でも、コンデンサマイクロホンの製造後に、他の抵
抗値を有する固定抵抗と交換することにより、コンデン
サマイクロホンの出力感度を調整し補正することが容易
にできるからである。

【００１７】また、本発明においては、本実施形態のよ
うに、前記ＦＥＴ１１のソースとゲートとの間に感度調
整用抵抗を接続しないようにすること（前記感度調整用
抵抗１２の抵抗値をゼロにすること）も可能である。こ
の場合は、前記感度調整用抵抗により出力感度を調整す
ることはできないが、しかし、この場合でも、前記ＦＥ
Ｔ１１を使用した定電流回路の作用により、検査工程に
おける電流供給の作業を簡略化する（検査工程において
前記電源端子５から前記ＦＥＴ１に供給される電流の値
を一定にするための煩雑な作業を不要にする）と共に、
使用時における消費電力を低減する（前記ＦＥＴ１に供
給される電流を一定の値にして不必要に過大な電流が供
給されることを避ける）ことが可能になる。

【００１８】なお、本発明のコンデンサマイクロホンを
製造する場合は、例えば、同一のＦＥＴを２つ直列に接
続したものを予めＩＣパッケージ化しておき、これを図
１のコンデンサ２に接続し、さらに感度調整用抵抗１２
を回路に外付けする（あるいは、予め回路に抵抗を形成
しておき、後からレーザー光などを使用して抵抗値を調
整する）ようにすれば、低コストで効率的な製造が可能
になり望ましい。

【００１９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、コンデンサからの電圧を電流に変換するための第１
の電界効果トランジスタと電源端子との間に、ゲートと
ソースとの間が接続された第２の電界効果トランジスタ
を接続するようにしている。したがって、本発明では、
前記電源端子から供給される電流は、前記第２の電界効
果トランジスタにより常に一定の値にされて前記第１の
電界効果トランジスタに供給される。したがって、本発
明によれば、コンデンサマイクロホンの製造の最終段階
での出力感度の検査工程において、前記電源端子からの
電流値が多少変動しても前記第２の電界効果トランジス
タ（定電流回路）により前記第１の電界効果トランジス
タには常に一定の電流が供給されるので、従来のように
検査工程で前記電源端子から供給する電流を一定の値に
するために煩雑な調整を行う必要がなくなり、検査工程
が大幅に簡略化されるようになる。

【００２０】また、本発明によれば、前記第２の電界効
果トランジスタ（定電流回路）の存在により、携帯電話
などの使用時において、従来のようにバッテリの充電状
況などにより前記電源端子から前記第１の電界効果トラ
ンジスタに供給される電流の値が変動することが防止さ
れ、常に一定の電流が前記第１の電界効果トランジスタ
に供給されるようになるので、前記第１の電界効果トラ
ンジスタに必要以上の過大な電流が供給されることが防
止され、使用時における消費電力が低減されるようにな
る。

【００２１】さらに、本発明においては、前記第２の電
界効果トランジスタのソースとゲートとの間に感度調整
用抵抗を接続しているので、前記感度調整用抵抗の抵抗
値を変えることにより、前記第１の電界効果トランジス
タに供給される電流を容易に変えることができ、前記第
１の電界効果トランジスタから前記出力端子に出力され
る出力電流の大きさ（出力感度）を容易に調整すること
ができる。したがって、本発明によれば、製造の最終段
階での検査工程において出力感度が不良として選別され
たものについても、前記感度調整用抵抗の抵抗値を変え
る（可変抵抗の場合）か前記感度調整用抵抗を他の抵抗
値のものと交換する（固定抵抗の場合）などの方法によ
り、極めて容易に出力感度を調整し補正することができ
る。よって、本発明によれば、コンデンサマイクロホン
の製造歩留まりを向上させ、製造コストを大幅に低減す
ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態によるコンデンサマイクロ
ホンの電気的構成を示す回路図。

【図２】従来のコンデンサマイクロホンの電気的構成
を示す回路図。

【符号の説明】

１１１電界効果トランジスタ２コンデンサ３出力端子４外部抵抗５電源端子１２感度調整用可変抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ユーザーが発する音声により振動する振
動板又は振動膜を備えることによりユーザーが発する音
声に応じて両端子間の電位差が変化するように構成され
たコンデンサと、ソースとゲートとの間が前記コンデンサを介して互いに
接続され、ドレインが出力端子側に接続された第１の電
界効果トランジスタと、ソースが前記出力端子側に接続され、ソースとゲートと
の間が互いに接続され、ドレインが電源端子側に接続さ
れた第２の電界効果トランジスタと、を備えたことを特
徴とするコンデンサマイクロホン。
【請求項２】ユーザーが発する音声により振動する振
動板又は振動膜を備えることによりユーザーが発する音
声に応じて両端子間の電位差が変化するように構成され
たコンデンサと、ソースとゲートとの間が前記コンデンサを介して互いに
接続され、ドレインが出力端子側に接続された第１の電
界効果トランジスタと、ソースが前記出力端子側に接続され、ソースとゲートと
の間が互いに接続され、ドレインが電源端子側に接続さ
れた第２の電界効果トランジスタと、前記第２の電界効果トランジスタのソースとゲートの間
に接続された感度調整用抵抗と、を備えたことを特徴と
するコンデンサマイクロホン。
【請求項３】請求項２において、前記感度調整用抵抗
は可変抵抗器である、ことを特徴とするコンデンサマイ
クロホン。