マイクロホンユニット、及び、それを備えた音声入力装置
【課題】音声入力装置の多機能化に対応しやすい小型なマイクロホンユニットを提供する。
【解決手段】マイクロホンユニット１は、第１の振動部１４と、第２の振動部１５と、第１の振動部１４及び第２の振動部１５から得られた電気信号を処理する電気回路部１６と、第１の振動部１４、第２の振動部１５及び電気回路部１６を収容すると共に、第１の音孔１３２と第２の音孔１３３とが設けられる筐体１０と、を備える。筐体１０には、第１の音孔１３２から入力される音圧を第１の振動板１４２の一方の面１４２ａに伝達すると共に、第２の振動板１５２の一方の面１５２ａに伝達する第１の音道４１と、第２の音孔１３３から入力される音圧を第２の振動板１５２の他方の面１５２ｂに伝達する第２の音道４２と、が設けられている。
【解決手段】マイクロホンユニット１は、第１の振動部１４と、第２の振動部１５と、第１の振動部１４及び第２の振動部１５から得られた電気信号を処理する電気回路部１６と、第１の振動部１４、第２の振動部１５及び電気回路部１６を収容すると共に、第１の音孔１３２と第２の音孔１３３とが設けられる筐体１０と、を備える。筐体１０には、第１の音孔１３２から入力される音圧を第１の振動板１４２の一方の面１４２ａに伝達すると共に、第２の振動板１５２の一方の面１５２ａに伝達する第１の音道４１と、第２の音孔１３３から入力される音圧を第２の振動板１５２の他方の面１５２ｂに伝達する第２の音道４２と、が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力音を電気信号に変換して出力する機能を備えたマイクロホンユニットに関する。また、本発明は、そのようなマイクロホンユニットを備える音声入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々なタイプの音声入力装置（例えば、携帯電話機やトランシーバ等の音声通信機器、音声認証システム等の入力された音声を解析する技術を利用した情報処理システム、録音機器など）に、入力音を電気信号に変換して出力する機能を備えたマイクロホンユニットが適用されている。このようなマイクロホンユニットは、例えば背景雑音を抑圧して近接音のみを収音することが求められることもあれば、近接音のみならず遠方の音も含めて収音することが求められることもある。
【０００３】
以下、マイクロホンユニットを備える音声入力装置の一例として携帯電話機を挙げて説明する。携帯電話機を用いて通話を行う場合、通常は、ユーザは携帯電話機を手で持ち、マイク部分に口を近づけて使用する。このため、携帯電話機に備えられるマイクロホンとしては、一般的に背景雑音を抑圧して近接音のみを収音する機能（接話マイクとしての機能）が求められる。
【０００４】
しかし、近年の携帯電話機においては、例えば自動車の運転中等において手で持つことなく通話が行えるように、ハンズフリー機能が備えられたり、ムービー録画を行える機能が備えられたりしている。ハンズフリー機能を用いて携帯電話機を使用する場合には、ユーザの口の位置は携帯電話機から離れた位置にあるために、マイクロホンの機能として、近接音のみならず遠方の音も含めて収音する機能が求められる。また、ムービー録画を行う場合も、録画を行う場の雰囲気を録音する必要があるために、マイクロホンの機能として、近接音のみならず遠方の音も含めて収音する機能が求められる。
【０００５】
すなわち、近年においては、携帯電話機の多機能化により、背景雑音を抑圧して近接音のみを収音する機能と、近接音のみならず遠方の音も含めて収音する機能との両方が求められることがある。このような要求に対応するために、接話マイクとしての機能を備えるマイクロホンユニットと、遠方の音も収音可能な全指向性のマイクロホンユニットと、を別々に搭載することが挙げられる。
【０００６】
また、他の手法として、例えば特許文献１に開示されるマイクロホンユニットを携帯電話機に適用することが挙げられる。特許文献１に開示されるマイクロホンユニットは、音声を入力する２つの開口部のうちの一方を開閉機構によって開放状態と閉塞状態とに切り替えられるようになっている。そして、特許文献１に開示されるマイクロホンユニットは、２つの開口部が開放されている時には両指向性の差動マイクロホンとして機能し、２つの開口部の一方が閉塞されている時には全指向性マイクロホンとして機能する。
【０００７】
両指向性の差動マイクロホンとして機能する場合には、背景雑音を抑圧して近接音のみを収音できるために、携帯電話機をユーザが手に持って使用する場合に適している。一方、全指向性マイクロホンとして機能する場合には、遠方の音も収音できるためにハンズフリー機能やムービー録画機能を使用する場合に適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１３５７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述のように接話マイクとしての機能を備えるマイクロホンユニットと、全指向性のマイクロホンユニットと、を別々に搭載する場合、携帯電話機におけるマイクロホンユニットを実装する実装基板の面積を大きくする必要が生じる。近年においては、携帯電話機の小型化の要求が強いため、マイクロホンユニットを実装する実装基板の面積の拡大する必要がある上記対応は望ましくない。
【００１０】
また、特許文献１の構成の場合、メカニカルな機構を用いて、両指向性の差動マイクロホンとしての機能を発揮させるか、全指向性マイクロホンとしての機能を発揮させるかを切り替える構成となっている。メカニカルな機構は、落下時の衝撃に弱く、また磨耗し易いために、耐久性の面で懸念がある。
【００１１】
以上の点に鑑みて、本発明の目的は、音声入力装置の多機能化に対応しやすい小型なマイクロホンユニットを提供することである。また、本発明の他の目的は、そのようなマイクロホンを備える高品質の音声入力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明のマイクロホンユニットは、第１の振動板の振動に基づいて音信号を電気信号に変換する第１の振動部と、第２の振動板の振動に基づいて音信号を電気信号に変換する第２の振動部と、前記第１の振動部及び前記第２の振動部を収容すると共に、第１の音孔と第２の音孔とが設けられる筐体と、を備え、前記筐体には、前記第１の音孔から入力される音圧を前記第１の振動板の一方の面に伝達すると共に、前記第２の振動板の一方の面に伝達する第１の音道と、前記第２の音孔から入力される音圧を前記第２の振動板の他方の面に伝達する第２の音道と、前記第１の振動板の他方の面に面する密閉空間と、が設けられていることを特徴としている。
【００１３】
本構成のマイクロホンユニットによれば、第１の振動部を利用して近接音のみならず遠方の音も収音できる全指向性マイクロホンとしての機能が得られると共に、第２の振動部を利用して遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向性の差動マイクロホンとしての機能が得られる。このために、マイクロホンユニットが適用される音声入力装置（例えば携帯電話機等）の多機能化に対応しやすい。具体例を挙げると、例えば携帯電話機の接話モードでは両指向性の差動マイクロホンとしての機能を利用し、ハンズフリーモードやムービー録画モードでは全指向性マイクロホンとしての機能を利用するといった使い方が可能になる。そして、本構成のマイクロホンユニットは２つの機能を兼ね備えるために、２つのマイクロホンユニットを別々に搭載する必要なく、音声入力装置の大型化を抑制しやすい。
【００１４】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記筐体は、前記第１の振動部及び前記第２の振動部を搭載する搭載部と、前記搭載部に被せられて前記搭載部と共に前記第１の振動部及び前記第２の振動部を収容する収容空間を形成する蓋部と、からなって、前記搭載部には、第１の開口部と、第２の開口部と、前記第１の開口部と前記第２の開口部とを連通する中空空間と、が形成され、前記蓋部には、前記第１の音孔と、前記第２の音孔と、前記第１の音孔と連通すると共に前記収容空間を形成する凹部空間と、が形成され、前記第２の振動部は、前記第１の開口部を覆い隠すように前記搭載部に配置され、前記第１の音道は、前記第１の音孔と前記収容空間とを用いて形成され、前記第２の音道は、前記第２の音孔と、前記第２の開口部と、前記中空空間と、前記第１の開口部とを用いて形成されていることとしてもよい。
【００１５】
本構成によれば、マイクロホンユニットを構成する筐体を少ない部材で得られ、マイクロホンユニットの小型化や薄型化を図り易い。また、本構成によれば、２つの音孔を同一面に設ける構成とできるために、音声入力装置側の構造を複雑化することなく、マイクロホンユニットを音声入力装置に適用できる。
【００１６】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記密閉空間は、前記第１の振動板と、前記搭載部の前記第１の振動板が搭載される搭載面との間に形成されていることしてもよい。
【００１７】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記第１の振動部は、前記搭載部に形成される溝部の開口面を覆い隠すように配置され、前記溝部は前記密閉空間の一部となっていることとしてもよい。本構成によれば、第１の振動板の他方の面（音圧が伝達されない側の面）側に設けられる密閉空間（背室）の容積を増やせる。このために、第１の振動部のマイク感度を向上することができる。
【００１８】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記搭載部には、一方の開口が前記第１の振動部で覆い隠され、他方の開口が前記第１の振動部の搭載側と反対側に配置される実装基板で覆い隠されることによって前記密閉空間の一部となる貫通孔が形成されていることとしてもよい。このように構成することによって、第１の振動部の背室の容積を大きくすることができ、第１の振動部のマイク感度を向上することができる。
【００１９】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記筐体は、前記第１の振動部及び前記第２の振動部を搭載する搭載部と、前記搭載部に被せられて、前記搭載部と共に、前記第１の振動部を収容する第１の収容空間と前記第２の振動部を収容する第２の収容空間とを形成する蓋部と、からなって、前記搭載部には、第１の開口部と、第２の開口部と、第３の開口部と、前記第１の開口部及び前記第２の開口部と前記第３の開口部とを連通する中空空間と、が形成され、前記蓋部には、前記第１の音孔と、前記第２の音孔と、前記第１の収容空間を形成する第１の凹部空間と、前記第２の音孔と連通すると共に前記第２の収容空間を形成する第２の凹部空間と、が形成され、前記第１の振動部は、前記第１の開口部を覆い隠すように前記搭載部に配置され、前記第２の振動部は、前記第２の開口部を覆い隠すように前記搭載部に配置され、前記第１の音道は、前記第１の音孔と、前記第３の開口部と、前記中空空間と、前記第１の開口部と、前記第２の開口部と、を用いて形成され、前記第２の音道は、前記第２の音孔と、前記第２の収容空間と、を用いて形成され、前記密閉空間は、前記第１の収容空間を用いて形成されていることとしてもよい。このように構成しても、マイクロホンユニットを構成する筐体を少ない部材で得られ、マイクロホンユニットの小型化や薄型化を図り易い。また、本構成によれば、２つの音孔を同一面に設ける構成とできるために、音声入力装置側の構造を複雑化することなく、マイクロホンユニットを音声入力装置に適用できる。
【００２０】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記搭載部が、ベースと、前記ベースに積層されて前記第１の振動部及び第２の振動部が実装されるマイク基板と、を含む構成としてもよい。本構成のように搭載部を複数部材とすることにより第２の音道の形成が容易となる。
【００２１】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記第１の振動部から得られた電気信号を処理する第１の電気回路部と、前記第２の振動部から得られた電気信号を処理する第２の電気回路部と、を備えることとしてもよいし、前記第１の振動部及び前記第２の振動部から得られた電気信号を処理する１つの電気回路部を備えることとしてもよい。
【００２２】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記電気回路部が１つである場合には、前記電気回路部は、前記第１の振動部と前記第２の振動部との間に挟まれるように配置されているのが好ましい。本構成によれば、２つの振動部のいずれも電気回路部に近接配置することが可能になる。このため、本構成のマイクロホンユニットによれば、電磁ノイズによる影響を抑制して良好なＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を確保し易い。
【００２３】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、外部からスイッチ信号を入力するスイッチ用電極が設けられ、前記電気回路部には、前記スイッチ信号に基づいて切替動作を行う切替回路が含まれることとしてもよい。本構成によれば、例えば、第１の振動部に対応する信号と、第２の振動部に対応する信号とについて、いずれか一方を選択的に出力させたり、両者を出力する位置を切り替えて出力させたりすることが可能となる。
【００２４】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記切替回路は、前記スイッチ信号に基づいて、前記第１の振動部に対応する信号と前記第２の振動部に対応する信号とのうち、いずれか一方が外部へと出力されるように切替動作を行うこととしてもよい。本構成によれば、マイクロホンユニットが適用される音声入力装置側において、両信号のいずれを使用するかを選択するための切替回路を設けなくてよい。
【００２５】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記電気回路部は、前記第１の振動部に対応する信号と、前記第２の振動部に対応する信号とを、別々に出力することとしてもよい。本構成のように、両信号を別々に出力する構成とした場合には、マイクロホンユニットが適用される音声入力装置において、両信号を用いた演算処理を行って指向特性の制御を行うことも可能になる。
【００２６】
上記目的を達成するために本発明は、上記構成のマイクロホンユニットを備える音声入力装置であることを特徴としている。
【００２７】
本構成によれば、マイクロホンユニットが、遠方の音も収音できる全指向性マイクロホンとしての機能と、近接音を捕らえて遠方ノイズ抑圧性能に優れる両指向性の差動マイクロホンとしての機能とを兼ね備えるために、モード毎にマイクロホン機能を使い分けられる高品質の音声入力装置を提供できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、音声入力装置の多機能化に対応しやすい小型なマイクロホンユニットを提供できる。また、本発明によれば、そのようなマイクロホンユニットを備えた高品質の音声入力装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態のマイクロホンユニットの外観構成を示す概略斜視図
【図２】第１実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す分解斜視図
【図３】第１実施形態のマイクロホンユニットを構成する部材を上から見た概略平面図
【図４】図１のＡ−Ａ位置における概略断面図
【図５】第１実施形態のマイクロホンユニットが備えるＭＥＭＳチップの構成を示す概略断面図
【図６】第１実施形態のマイクロホンユニットの構成を示すブロック図
【図７】音圧Ｐと音源からの距離Ｒとの関係を示すグラフ
【図８】マイクロホンユニットの指向特性について説明するための図
【図９】マイクロホンユニット特性を説明するためのグラフ
【図１０】第２実施形態のマイクロホンユニットの構成を示すブロック図
【図１１】第２実施形態のマイクロホンユニットが備えるマイク基板を上から見た場合の概略平面図
【図１２】第３実施形態のマイクロホンユニットの構成を示すブロック図
【図１３】第３実施形態のマイクロホンユニットが備えるマイク基板を上から見た場合の概略平面図
【図１４】第４実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す概略断面図
【図１５】第４実施形態のマイクロホンユニットが備えるマイク基板を上から見た場合の概略平面図
【図１６】第４実施形態のマイクロホンユニットの構成を示すブロック図
【図１７】第５実施形態のマイクロホンユニットを構成する部材を上から見た概略平面図
【図１８】第５実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す概略断面図
【図１９】第６実施形態のマイクロホンユニットを構成する部材を上から見た概略平面図
【図２０】第６実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す概略断面図
【図２１】第１実施形態のマイクロホンユニットが適用される携帯電話機の実施形態の概略構成を示す図
【図２２】図２１のＢ−Ｂ位置における概略断面図
【図２３】実施形態の音声入力装置の変形例を説明するためのブロック図
【図２４】実施形態のマイクロホンユニットの変形例を説明するための概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明が適用されたマイクロホンユニット及び音声入力装置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
（マイクロホンユニット）
まず、本発明が適用されたマイクロホンユニットの実施形態について説明する。
【００３２】
１．第１実施形態のマイクロホンユニット
図１は、第１実施形態のマイクロホンユニットの外観構成を示す概略斜視図である。図２は、第１実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す分解斜視図である。図３は、第１実施形態のマイクロホンユニットを構成する部材を上から見た概略平面図で、図３（ａ）は蓋体を上から見た図、図３（ｂ）はＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）チップ及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）が搭載されたマイク基板を上から見た図、図３（ｃ）はベースを上から見た図である。図４は、図１のＡ−Ａ位置における概略断面図である。図５は、第１実施形態のマイクロホンユニットが備えるＭＥＭＳチップの構成を示す概略断面図である。図６は、第１実施形態のマイクロホンユニットの構成を示すブロック図である。これらの図を参照しながら、第１実施形態のマイクロホンユニット１の構成について説明する。
【００３３】
図１〜図４に示すように、第１実施形態のマイクロホンユニット１は、大きくは、ベース１１と、ベース１１上に積層されるマイク基板１２と、マイク基板１２の上面（ベース１１と対向する面の反対面）側に被せられる蓋体１３と、を備える構成となっている。
【００３４】
ベース１１は、例えば図２及び図３（ｃ）に示すように、平面視略長方形状の板状部材からなり、その上面１１ａの長手方向の一端寄り（図３（ｃ）において左寄り）には、平面視略Ｔ字状の第１の溝部１１１が形成されている。このベース１１は、例えばＦＲ−４等の基板材料を用いて形成してもよいし、例えばＬＣＰやＰＰＳ等の樹脂を用いて樹脂成型によって得てもよい。ＦＲ−４等の基板材料でベース１１を形成する場合には、第１の溝部１１１は例えばルータ等を用いて形成すればよい。
【００３５】
マイク基板１２は、例えば図２及び図３（ｂ）に示すように、平面視略長方形状に形成され、その板状面（上面１２ａ）のサイズはベース１１の板状面（上面１１ａ）のサイズと略同一となっている。このマイク基板１２には、図２に示すように、その上面１２ａの中央寄りに第１の開口部１２１が形成され、その上面１２ａの長手方向の一端寄り（ベース１１の第１の溝部１１１が形成された側と同じ側）に第２の開口部１２２が形成されている。
【００３６】
第１の開口部１２１は、平面視略円形状の貫通孔からなり、ベース１１にマイク基板１２を積層した場合に、ベース１１に形成される第１の溝部１１１の一部（より正確にはベース１１の長手方向に対して平行に延びる部分の一部）と重なるように、その位置が決められている。第２の開口部１２２は、マイク基板１２の短手方向（図３（ｂ）の上下方向）が長手方向となる平面視略長方形状の貫通孔からなる。この第２の開口部１２２は、ベース１１に形成される第１の溝部１１１の短手方向に延びる部分と重なり合うように、その位置及びサイズが決められている。
【００３７】
なお、マイク基板１２を構成する材料は、特に限定されるものではないが、基板材料として公知の材料が好適に使用され、例えばＦＲ−４、セラミックス、ポリイミドフィルム等が用いられる。
【００３８】
マイク基板１２の上面１２ａには、図３（ｂ）や図４に示すように、第１のＭＥＭＳチップ１４と、第２のＭＥＭＳチップ１５と、ＡＳＩＣ１６とが搭載されている。ここで、マイク基板１２に搭載されるＭＥＭＥチップ１４、１５とＡＳＩＣ１６の構成について説明しておく。
【００３９】
第１のＭＥＭＳチップ１４と第２のＭＥＭＳチップ１５とは、いずれもシリコンチップからなり、その構成は同一である。このため、第１のＭＥＭＳチップ１４の場合を例に、ＭＥＭＳチップの構成を説明する。なお、図５において、括弧で示した符号は第２のＭＥＭＳチップ１５に対応する符号である。
【００４０】
図５に示すように、第１のＭＥＭＳチップ１４は、絶縁性の第１のベース基板１４１と、第１の振動板１４２と、第１の絶縁層１４３と、第１の固定電極１４４と、を有する。第１のベース基板１４１には平面視略円形状の開口１４１ａが形成されている。第１のベース基板１４１の上に設けられる第１の振動板１４２は、音圧を受けて振動（図５において上下方向に振動）する薄膜で、導電性を有して電極の一端を形成している。
【００４１】
第１の絶縁層１４３は、第１の振動板１４２と第１の固定電極１１４とが間隔Ｇｐをあけて配置されるように設けられ、その中央部には平面視略円形状の貫通孔１４３ａが形成されている。第１の絶縁層１４３の上に配置される第１の固定電極１４４は、第１の振動板１４２と略平行な状態で対向配置されており、第１の振動板１４２と第１の固定電極１４４との間でコンデンサ容量が形成される。なお、第１の固定電極１４４には音波が通過できるように複数の貫通孔１４４ａが形成されており、第１の振動板１４２の上部側から来る音波が第１の振動板１４２の上面１４２ａに到達するようになっている。
【００４２】
このように、コンデンサ型のマイクロホンとして構成される第１のＭＥＭＳチップ１４においては、音波の到来により第１の振動板１４２が振動すると、第１の振動板１４２と第１の固定電極１４４との間の静電容量が変化する。この結果、第１のＭＥＭＳチップ１４に入射した音波（音信号）を電気信号として取り出せる。同様に、第２のベース基板１５１と、第２の振動板１５２と、第２の絶縁層１５３と、第２の固定電極１５４と、を備える第２のＭＥＭＳチップ１５も、入射した音波（音信号）を電気信号として取り出せる。すなわち、第１のＭＥＭＳチップ１４及び第２のＭＥＭＳチップ１５は、音信号を電気信号に変換する機能を有する。
【００４３】
なお、ＭＥＭＳチップ１４、１５の構成は、本実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、本実施形態では振動板１４２、１５２の方が固定電極１４４、１５４よりも下となっているが、これとは逆の関係（振動板が上で、固定電極が下となる関係）となるように構成しても構わない。
【００４４】
ＡＳＩＣ１６は、第１のＭＥＭＳチップ１４の静電容量の変化（第１の振動板１４２の振動に由来する）に基づいて取り出される電気信号、及び、第２のＭＥＭＳチップ１５の静電容量の変化（第２の振動板１５２の振動に由来する）に基づいて取り出される電気信号を増幅処理する集積回路である。
【００４５】
図６に示すように、ＡＳＩＣ１６は、第１のＭＥＭＳチップ１４及び第２のＭＥＭＳチップ１５にバイアス電圧を印加するチャージポンプ回路１６１を備える。チャージポンプ回路１６１は、電源電圧（例えば１．５〜３Ｖ程度）を昇圧（例えば６〜１０Ｖ程度）して、第１のＭＥＭＳチップ１４及び第２のＭＥＭＳチップ１５にバイアス電圧を印加する。また、ＡＳＩＣ１６は、第１のＭＥＭＳチップ１４における静電容量の変化を検出する第１のアンプ回路１６２と、第２のＭＥＭＳチップ１５における静電容量の変化を検出する第２のアンプ回路１６３と、を備える。第１のアンプ回路１６２及び第２のアンプ回路１６３で増幅された電気信号は、それぞれ、独立にＡＳＩＣ１６から出力される。
【００４６】
なお、本実施形態においては、第１のＭＥＭＳチップ１４と第２のＭＥＭＳチップ１５とに共通のバイアス電圧が印加される構成となっているが、この構成に限られる趣旨ではない。例えば、チャージポンプ回路１６１を２つ設けて、第１のＭＥＭＳチップ１４と第２のＭＥＭＳチップ１５に対して、別々にバイアス電圧を印加するようにしても構わない。このように構成することで、第１のＭＥＭＳチップ１４と第２のＭＥＭＳチップ１５との間でクロストークが生じる可能性を低減できる。
【００４７】
マイクロホンユニット１においては、図４に示すように、２つのＭＥＭＳチップ１４、１５は、振動板１４２、１５２がマイク基板１２の上面１２ａにほぼ平行となる姿勢でマイク基板１２に搭載される。また、マイクロホンユニット１においては、ＭＥＭＳチップ１４、１５及びＡＳＩＣ１６がマイク基板１２の上面１２ａの長手方向（図３（ｂ）、図４において左右方向）に一列に並んで搭載されており、その並び順は、図３及び図４を参照して、左側から順に、第２のＭＥＭＳチップ１５、ＡＳＩＣ１６、第１のＭＥＭＳチップ１４となっている。
【００４８】
第２のＭＥＭＳチップ１５は、図３（ｂ）及び図４を参照してわかるように、第２の振動板１５２がマイク基板１２に形成される第１の開口部１２１を覆うと共に、第１の開口部１２１を覆い隠すように、マイク基板１２の上面１２ａに搭載されている。
【００４９】
２つのＭＥＭＳチップ１４、１５及びＡＳＩＣ１６は、マイク基板１２にダイボンディング及びワイヤボンディングにより実装されている。詳細には、第１のＭＥＭＳチップ１４及び第２のＭＥＭＳチップ１５は、図示しないダイボンド材（例えばエポキシ樹脂系やシリコーン樹脂系の接着剤等）によって、マイク基板１２の上面１２ａと対向する底面の全体が隙間無く接合されている。このように接合することにより、マイク基板１２の上面１２ａとＭＥＭＳチップ１４、１５の下面との間にできる隙間から音が漏れ込むという事態が発生しないようになっている。また、図３（ｂ）に示すように、２つのＭＥＭＳチップ１４、１５の各々は、ワイヤ１７によってＡＳＩＣ１６に電気的に接続されている。
【００５０】
また、ＡＳＩＣ１６は図示しないダイボンド材によって、マイク基板１２の上面１２ａと対向する底面が接合されている。また、図３（ｂ）に示すように、ＡＳＩＣ１６はワイヤ１７によってマイク基板１２の上面１２ａに形成される複数の電極端子１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄのそれぞれと電気的に接続されている。マイク基板１２に形成される複数の電極端子１８ａ〜１８ｄは、電源電圧（ＶＤＤ）入力用の電源用端子１８ａと、ＡＳＩＣ１６の第１のアンプ回路１６２で増幅処理された電気信号を出力する第１の出力端子１８ｂと、ＡＳＩＣ１６の第２のアンプ回路１６３で増幅処理された電気信号を出力する第２の出力端子１８ｃと、グランド接続用のＧＮＤ端子１８ｄと、からなる。
【００５１】
なお、マイク基板１２の上面１２ａに設けられる複数の電極端子１８ａ〜１８ｄの各々は、マイク基板１２及びベース１１に形成される図示しない配線（貫通配線含む）を介して、ベース１１の下面１１ｂ（図４参照）に形成される外部接続用電極１９（詳細には、電源用電極１９ａ、第１の出力用電極１９ｂ、第２の出力用電極１９ｃ、ＧＮＤ用電極１９ｄ（図６参照）がある）に電気的に接続されている。この外部接続用電極１９は、マイクロホンユニット１が実装される実装基板に形成される接続端子に接続するために使用される。
【００５２】
また、以上では、２つのＭＥＭＳチップ１４、１５及びＡＳＩＣ１６がワイヤボンディング実装される構成としたが、２つのＭＥＭＳ１４、１５及びＡＳＩＣ１６はフリップチップ実装しても勿論構わない。
【００５３】
蓋体１３は、図１から図４に示すように、外形が略直方体形状に設けられ、略直方体形状の凹部空間１３１が形成されている。この凹部空間１３１は、蓋体１３の長手方向の一端側（図４において右側）近傍まで延びるが、他端側（図４において左側）近傍までは延びない構成となっている。蓋体１３は、凹部空間１３１とマイク基板１２との間で、２つのＭＥＭＳチップ１４、１５及びＡＳＩＣ１６を収容する収容空間が形成されるように、凹部空間１３１とマイク基板１２とが対向する姿勢とされてマイク基板１２に被せられる。
【００５４】
なお、蓋体１３の長手方向（図３（ａ）の左右方向）及び短手方向（図３（ａ）の上下方向）の長さは、マイク基板１２の上面１２ａのサイズと略同一に設けられている。したがって、ベース１１にマイク基板１２及び蓋体１３を積層してなるマイクロホンユニット１は、その側面部が略面一となっている。
【００５５】
蓋体上面１３ａの長手方向の一方端側（図３（ａ）においては右側）には、蓋体１３の短手方向が長軸方向となる平面視略楕円形状の第１の長孔１３２が形成されている。この第１の長孔１３２は、例えば図４に示すように、蓋体１３の凹部空間１３１へと連通している。また、蓋体上面１３ａの長手方向の他方端側（図３（ａ）においては左側）には、蓋体１３の短手方向が長軸方向となる平面視略楕円形状の第２の長孔１３３が形成されている。この第２の長孔１３３は、例えば図４に示すように、蓋体１３の上面１３ａから下面１３ｂへと貫通する貫通孔である。
【００５６】
なお、第２の長孔１３３は、蓋体１３をマイク基板１２に被せた際に、この第２の長孔１３３がマイク基板１２に形成される第２の開口部１２２と連通するように、その位置が調整されている。
【００５７】
また、蓋体１３に形成される第１の長孔１３２と第２の長孔１３３は、ベース１１、マイク基板１２及び蓋体１３によって形成される筐体１０の内部に、音を導入するための孔であるために、以下では、第１の長孔１３２のことを第１の音孔１３２、第２の長孔１３３のことを第２の音孔１３３と表現する。
【００５８】
また、蓋体１３を構成する材料は、例えばＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer；液晶ポリマ）やＰＰＳ（polyphenylene sulfide；ポリフェニレンスルファイド）等の樹脂とすることもできるし、例えばＦＲ−４等のマイク基板１２と同一の基板材料とすることもできる。
【００５９】
以上のベース１１、マイク基板１２（２つのＭＥＭＳチップ１４、１５及びＡＳＩＣ１６が実装されたもの）、蓋体１３をこの順で下から順番に積層し、各部材間を例えば接着剤等で貼り合わせることで、図１に示すようなマイクロホンユニット１が得られる。このマイクロホンユニット１においては、図４に示すように、外部から第１の音孔１３２を介して入力された音波は、収容空間（蓋体１３の凹部空間１３１とマイク基板１２の上面１２ａとの間で形成される空間）を通って、第１の振動板１４２の上面１４２ａ及び第２の振動板１５２の上面１５２ａに到達する。また、外部から第２の音孔１３３を介して入力された音波は、第２の開口部１２２、中空空間（ベース１１の第１の溝部１１１とマイク基板１２の下面１２ｂとを用いて形成される空間）、第１の開口部１２１を通って第２の振動板１５２の下面１５２ｂに到達する。
【００６０】
換言すると、マイクロホンユニット１には、第１の音孔１３２から入力される音圧を第１の振動板１４２の一方の面（上面１４２ａ）に伝達すると共に、第２の振動板１５２の一方の面（上面１５２ａ）に伝達する第１の音道４１と、第２の音孔１３３から入力される音圧を第２の振動板１５２の他方の面（下面１５２ｂ）に伝達する第２の音道４２と、が設けられている。第１の振動板１４２の他方の面（下面１４２ｂ）は、音響リークがない密閉空間（背室）Ｓに面している。
【００６１】
なお、第１のＭＥＭＳチップ１４は本発明の第１の振動部の実施形態である。第２のＭＥＭＳチップ１５は本発明の第２の振動部の実施形態である。ＡＳＩＣ１６は本発明の電気回路部の実施形態である。ベース１１、マイク基板１２及び蓋体１３の３つを合わせたものは、本発明の筐体の実施形態である。ベース１１及びマイク基板１２を合わせたものは、本発明の搭載部の実施形態である。そして、ベース１１の第１の溝部１１１とマイク基板１２の下面１２ｂとを利用して、本発明の中空空間（この空間は第１の開口部１２１と第２の開口部１２２とを連通する）の実施形態が得られる。
【００６２】
また、本実施形態のマイクロホンユニット１では、筐体１０を構成するベース１１、マイク基板１２、及び蓋体１３を、いずれも基板材料であるＦＲ−４としている。このように、筐体１０を構成する材料を同一材料に統一すると、マイクロホンユニット１を実装基板にリフロー実装する場合において、構成部材の膨張係数差によってマイク基板１２に搭載されるＭＥＭＳチップ１４、１５に不要な応力が加わるという事態を避けられる。すなわち、マイクロホンユニット１の特性の劣化を避けられる。
【００６３】
また、本実施形態では、本発明の搭載部を構成するベース１１を平板としているが、この形状に限定される趣旨ではない。すなわち、例えばベースの形状を、マイク基板１２及び蓋体１３を収容する収容凹部を有するような箱形状等としても構わない。このように構成することで、ベース１１、マイク基板１２及び蓋体１３の位置合わせを容易とでき、マイクロホンユニット１の組み立てが容易となる。
【００６４】
また、本実施形態では、ベース１１に形成する第１の溝部１１１の形状を平面視略Ｔ字状としたが、この構成に限定される趣旨ではない。すなわち、例えば平面視略矩形状（図３（ｃ）に破線で示す構成）等としても構わない。ただし、本実施形態のように構成することによって、音道となる空間の断面積をある程度確保しつつ、ベース１１によってマイク基板１２を支持する面積を増やすことができる。これにより、マイク基板１２が撓むことによって、マイク基板１２の下面１２ｂとベース１１の第１の溝部１１１とを利用して形成される中空空間の断面積が小さくなるという事態を避け易い。
【００６５】
また、本実施形態では、蓋体１３に形成する第１の音孔１３２及び第２の音孔１３３を長孔形状としているが、この構成に限定されず、例えば平面視略円形状の孔等としても構わない。ただし、本構成のように、長孔形状とすることにより、例えばマイクロホンユニット１の長手方向（図４の左右方向が該当）の長さが大きくなるのを抑制しつつ、音孔の断面積を大きくできるので好ましい。
【００６６】
そして、これと同様の趣旨で、マイク基板１２に設けられる第２の開口部１２２も長孔形状としているが、この形状も適宜変更可能である。また、本実施形態では、第２の音孔１３３から入力した音波の通り道を、サイズの大きな１つの貫通孔（第２の開口部１２２）によって形成している。しかし、この構成に限らず、例えば、マイク基板１２の短手方向（図３（ｂ）の上下方向）に沿って並ぶ複数の小さな（本実施形態の第２の開口部１２２のサイズに比べて小さな）貫通孔からなる構成等としても構わない。このように構成することにより、第２の音孔１３３から入力した音波の通り道を確保するためにマイク基板１２に設ける貫通孔を形成し易い。なお、貫通孔を複数とするのは、音道の断面積を大きくするためである。
【００６７】
また、本実施形態では、ＡＳＩＣ１６が２つのＭＥＭＳチップ１４、１５の間に挟まれるように配置する構成としたが、必ずしも、この構成に限定されない。ただし、本実施形態のように、ＡＳＩＣ１６を２つのＭＥＭＳチップ１４、１５の間に挟まれるように構成した場合、ワイヤ１７による各ＭＥＭＳチップ１４、１５とＡＳＩＣ１６との電気的な接続を行ない易い。また、各ＭＥＭＳチップ１４、１５とＡＳＩＣ１６との距離が短くなるために、マイクロホンユニット１から出力される信号について、電磁ノイズによる影響を抑制して良好なＳＮＲを確保し易い。
【００６８】
次に、第１実施形態のマイクロホンユニット１の作用効果について説明する。
【００６９】
マイクロホンユニット１の外部で音が生じると、第１の音孔１３２から入力された音波が第１の音道４１によって第１の振動板１４２の上面１４２ａに到達し、第１の振動板１４２が振動する。これにより、第１のＭＥＭＳチップ１４において静電容量の変化が生じる。第１のＭＥＭＳチップ１４の静電容量の変化に基づいて取り出された電気信号は、第１のアンプ回路１６２によって増幅処理されて第１の出力用電極１９ｂから出力される（図４及び図６参照）。
【００７０】
また、マイクロホンユニット１の外部で音が生じると、第１の音孔１３２から入力された音波が第１の音道４１によって第２の振動板１５２の上面１５２ａに到達すると共に、第２の音孔１３３から入力された音波が第２の音道４２によって第２の振動板１５２の下面１５２ｂに到達する。このために、第２の振動板１５２は、上面１５２ａに加わる音圧と下面１５２ｂに加わる音圧との音圧差によって振動する。これにより、第２のＭＥＭＳチップ１５において静電容量の変化が生じる。第２のＭＥＭＳチップ１５の静電容量の変化に基づいて取り出された電気信号は、第２のアンプ回路１６３によって増幅処理されて第２の出力用電極１９ｃから出力される（図４及び図６参照）。
【００７１】
以上のように、マイクロホニンユニット１においては、第１のＭＥＭＳチップ１４を用いて得られる信号と、第２のＭＥＭＳチップ１５を用いて得られる信号とが、別々に外部へと出力されるようになっている。ところで、マイクロホンユニット１は、第１のＭＥＭＳチップ１４のみを利用する場合と、第２のＭＥＭＳチップ１５のみを利用する場合とで、異なった性質を示す。これについて、以下説明する。
【００７２】
説明するに先立って、音波の性質について説明しておく。図７は、音圧Ｐと音源からの距離Ｒとの関係を示すグラフである。図７に示すように、音波は、空気等の媒質中を進行するにつれて減衰し、音圧（音波の強度・振幅）が低下する。音圧は、音源からの距離に反比例し、音圧Ｐと距離Ｒとの関係は、以下の式（１）のように表せる。なお、式（１）におけるｋは比例定数である。
Ｐ＝ｋ／Ｒ （１）
【００７３】
図７及び式（１）から明らかなように、音圧は音源に近い位置では急激に減衰（グラフの左側）し、音源から離れるほどなだらかに減衰（グラフの右側）する。すなわち、音源からの距離がΔｄだけ異なる２つの位置（Ｒ１とＲ２、Ｒ３とＲ４）に伝達される音圧は、音源からの距離が小さいＲ１からＲ２においては大きく減衰する（Ｐ１−Ｐ２）が、音源からの距離が大きいＲ３からＲ４においてはあまり減衰しない（Ｐ３−Ｐ４）。
【００７４】
図８は、マイクロホンユニットの指向特性について説明するための図で、図８（ａ）は第１のＭＥＭＳチップのみを利用する場合の指向特性を説明するための図、図８（ｂ）は第２のＭＥＭＳチップのみを利用する場合の指向特性を説明するための図である。なお、図８においては、マイクロホンユニット１の姿勢は図４に示すのと同姿勢を想定している。
【００７５】
音源から第１の振動板１４２までの距離が一定であれば、音源がどの方向にあっても第１の振動板１４２に加わる音圧は一定となる。すなわち、第１のＭＥＭＳチップ１４のみを利用する場合、図８（ａ）に示すように、マイクロホンユニット１は、あらゆる方向から入射される音波を平等に受ける全指向特性を示す。
【００７６】
一方、第２のＭＥＭＳチップ１５のみを利用する場合、マイクロホンユニット１は、全指向性特性を示さず、図８（ｂ）に示すように両指向特性を示す。音源から第２の振動板１５２までの距離が一定であれば、音源が０°又は１８０°の方向にある時に第２の振動板１５２に加わる音圧が最大となる。これは、音波が第１の音孔１３２から第２の振動板１５２の上面１５２ａに至る距離と、音波が第２の音孔１３３から第２の振動板１５２の下面１５２ｂへと至る距離との差が最も大きくなるからである。
【００７７】
これに対し、音源が９０°又は２７０°の方向にある時に第２の振動板１５２に加わる音圧が最小（０）になる。これは、音波が第１の音孔１３２から第２の振動板１５２の上面１５２ａに至る距離と、音波が第２の音孔１３３から第２の振動板１５２の下面１５２ｂへと至る距離との差がほぼ０となるからである。すなわち、第２のＭＥＭＳチップのみを利用する場合、マイクロホンユニット１は、０°及び１８０°の方向から入射される音波を受けやすく、９０°及び２７０°の方向から入射される音波を受けにくい性質（両指向性）を示す。
【００７８】
図９は、マイクロホンユニット特性を説明するためのグラフで、横軸は音源からの距離Ｒを対数に変換したもの、縦軸はマイクロホンユニットの振動板に加わる音圧レベルを示す。なお、図９において、Ａは第１のＭＥＭＳチップ１４のみを利用する場合のマイクロホンユニットの特性を示し、Ｂは第２のＭＥＭＳチップ１５のみを利用する場合のマイクロホンユニットの特性を示す。
【００７９】
第１のＭＥＭＳチップ１４では、第１の振動板１４２は一方の面１４２ａに加わる音圧によって振動するが、第２のＭＥＭＳチップ１５では、第２の振動板１５２は両面１５２ａ、１５２ｂに加わる音圧差によって振動する。このために、図９に示すように、第１のＭＥＭＳチップ１４のみを利用する場合に比べて第２のＭＥＭＳチップ１５のみを利用する場合には、音源からの距離に対する振動振幅の低下も急となり、距離減衰が大きくなる。
【００８０】
換言すると、第１のＭＥＭＳチップ１４のみを利用する場合、第２のＭＥＭＳチップ１５のみを利用する場合に比べて、マイクロホンユニット１は、マイクロホンユニット１から遠く離れた位置に音源がある遠距離音を収音する機能に優れる。一方、第２のＭＥＭＳチップ１５のみを利用する場合には、マイクロホンユニット１は、マイクロホンユニット１の近傍で発生する目的音について、背景雑音（上記目的音でない音を指している）を除去して収音する機能に優れる。
【００８１】
後者について、更に説明する。マイクロホンユニット１の近傍で発生する上記目的音の音圧は、第２の振動板１５２の上面１５２ａと下面１５２ｂとの間で大きく減衰し、第２の振動板１５２の上面１５２ａに伝達される音圧と、第２の振動板１５２の下面１５２ｂに伝達される音圧とは大きく異なる。一方、背景雑音は、上記目的の音に比べて音源が遠い位置にあるために、第２の振動板１５２の上面１５２ａと下面１５２ｂとの間ではほとんど減衰せず、第２の振動板１５２の上面１５２ａに伝達される音圧と、第２の振動板１５２の下面１５２ｂに伝達される音圧との音圧差は非常に小さくなる。なお、ここでは、音源から第１の音孔１３２までの距離と、音源から第２の音孔１３３までの距離とが異なる場合を前提としている。
【００８２】
第２の振動板１５２にて受音される背景雑音の音圧差は非常に小さいために、背景雑音の音圧は第２の振動板１５２にてほぼ打ち消される。これに対して、第２の振動板１５２にて受音される上記目的音の音圧差は大きいために、上記目的音の音圧は第２の振動板１５２で打ち消されない。このため、第２の振動板１５２の振動によって得られた信号は、背景雑音が除去された上記目的音の信号であると見なせる。このため、第２のＭＥＭＳチップ１５のみを利用する場合には、マイクロホンユニット１は、その近傍で発生する目的音について背景雑音を除去して収音する機能に優れることになる。
【００８３】
上述のように、マイクロホンユニット１においては、第１のＭＥＭＳチップ１４から取り出される信号と、第２のＭＥＭＳチップ１５から取り出される信号とを、別々に処理（増幅処理）して、別々に外部に出力するようになっている。このため、このマイクロホンユニット１が適用される音声入力装置において、いずれかのＭＥＭＳチップ１４、１５から出力される信号を適宜選択して使うようにすれば、音声入力装置の多機能化に対応できる。
【００８４】
具体例として、マイクロホンユニット１が携帯電話機に適用される場合を挙げて説明する。携帯電話機の通話時には、通常は、ユーザはマイクロホンユニット１近傍に口を近づけて話す。このために、携帯電話機の通話時の機能としては、背景雑音を除去して目的音のみを収音できることが望まれる。このため、例えば通話時には、マイクロホニンユニット１から出力される信号のうち、第２のＭＥＭＳチップ１５から取り出される信号のみを使用するようにすればよい。
【００８５】
上述のように、最近の携帯電話機は、ハンズフリー機能やムービー録画機能を備える。このようなモードで使用する場合は、マイクロホンユニット１から離れた遠方の音を収音できる必要がある。このために、例えば、携帯電話機のハンズフリー機能やムービー録画機能を用いる場合には、マイクロホニンユニット１から出力される信号のうち、第１のＭＥＭＳチップ１４から取り出される信号のみを使用するようにすればよい。
【００８６】
以上のように、本実施形態のマイクロホンユニット１は、遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向特性の差動マイクロホンとしての機能と、マイクロホンユニット１から離れた位置に音源がある遠距離音を収音可能な全指向性マイクロホンとしての機能と、を兼ね備える構成となっている。このために、本実施形態のマイクロホンユニットによれば、マイクロホンユニットが適用される音声入力装置の多機能化に対応しやすい。そして、本実施形態のマイクロホンユニット１は２つの機能を兼ね備えるために、従来のように２つのマイクロホンユニットを別々に搭載する必要がなく、音声入力装置の大型化を抑制しやすい。
【００８７】
また、本実施形態のマイクロホンユニット１は、ベース１１、マイク基板１２及び蓋体１３といった３つの部材によって、第１の音道４１と第２の音道４２を形成する構成であり、その構成が簡単で組み立て易く、また小型化及び薄型化を図り易い。また、２つの音孔１３２、１３３を同一面１３ａ（上面）に設ける構成であるために、このマイクロホンユニットが適用される音声入力装置の構成（音道の構成）も簡単な構成とし易い。
【００８８】
なお、本実施形態のマイクロホンユニット１は、２つのＭＥＭＳチップ１４、１５を有する構成としているが、遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向性の差動マイクロホンユニット（本発明者らが先行開発したマイクロホンユニット）に元々備えられる空間に、ＭＥＭＳチップを追加配置する構成のために、ＭＥＭＳチップの追加に伴うマイクロホンユニットの大型化を避けられる。以下、これについて説明する。
【００８９】
本実施形態のマイクロホンユニット１において、第１のＭＥＭＳチップ１４を取り除くと、遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向性の差動マイクロホンユニットが得られる。このマイクロホンユニットでは、２つの音孔１３２、１３３の中心間距離が５ｍｍ程度であるのが好ましい。これは、次の理由による。
【００９０】
第１の音孔１３２と第２の音孔１３３との距離が近すぎると第２の振動板１５２の上面１５２ａと下面１５２ｂに加わる音圧の差が小さくなって第２の振動板１５２の振幅が小さくなり、ＡＳＩＣ１６から出力される電気信号のＳＮＲが悪くなる。このため、第１の音孔１３２と第２の音孔１３３との間の距離はある程度大きくするのが好ましい。一方で、第１の音孔１３２と第２の音孔１３３との中心間距離が大きく成りすぎると、音源から発せられた音波が、第１の音孔１３２及び第２の音孔１３３を通って第１の振動板１５２に到達するまでの時間差すなわち位相差が大きくなり、雑音除去性能が低下してしまう。このため、第１の音孔１３２と第２の音孔１３３との中心間距離は、４ｍｍ以上６ｍｍ以下とするのが好ましく、５ｍｍ程度がより好ましい。
【００９１】
ところで、本実施形態のマイクロホンユニット１に使用されるＭＥＭＳチップ１４、１５の長手方向（２つの音孔１３２、１３３の中心を結ぶ線と平行な方向、図４で左右方向）の長さは例えば１ｍｍ程度、ＡＳＩＣ１６の長手方向の長さは例えば０．７ｍｍ程度である。差動マイクロホンとして機能させる場合には、音波が第１の音孔１３２から第２の振動板１５２の上面１５２ａへと至る時間と、音波が第２の音孔１３３から第２の振動板１５２の下面１５２ｂへと至る時間と、がほぼ同じとなるように構成するのが好ましい。このため、第２のＭＥＭＳチップ１５は、収容空間（蓋体１３の凹部空間１３１とマイク基板１２の上面１２ａとの間で形成される空間）の第１の音孔１３２から離れた位置（図４では収容空間の左寄りの位置）に配置される。
【００９２】
このため、遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向性の差動マイクロホンユニットの収容空間には、第１のＭＥＭＳチップ１４を配置可能な空間が元々存在している。したがって、遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向性の差動マイクロホンとしての機能に、マイクロホンユニット１から離れた位置に音源がある遠距離音を収音可能な全指向性マイクロホンとしての機能を追加した、本実施形態のマイクロホンユニット１は小型とできる。
【００９３】
なお、本実施形態において、第１のＭＥＭＳチップ１４における静電容量の変化を検出する第１のアンプ回路１６２のアンプゲインと、第２のＭＥＭＳチップ１５における静電容量の変化を検出する第２のアンプ回路１６３のアンプゲインとは、異なるゲインに設定して構わない。第２のＭＥＭＳチップ１５の第２の振動板１５２は、両面１５２ａ、１５２ｂに加わる音圧差により振動するため、その振動振幅は、第１のＭＥＭＳチップ１４の第１の振動板１４２の振動振幅よりも小さくなる。このため、例えば第２のアンプ回路１６３のアンプゲインを第１のアンプ回路１６２のアンプゲインよりも大きくしても構わない。これにより、第１のアンプ回路１６２からの出力信号振幅と第２のアンプ回路１６３からの出力信号振幅とをほぼ等しくすることができる。より具体的には、２つの音孔１３２、１３３の中心間距離が５ｍｍ程度である場合には、第２のアンプ回路１６３のアンプゲインは第１のアンプ回路１６２のアンプゲインよりも６〜１４ｄＢ程度高い値に設定することが好ましい。
【００９４】
２．第２実施形態のマイクロホンユニット
次に、第２実施形態のマイクロホンユニットについて説明する。第２実施形態のマイクロホンユニットの構成の大部分は第１実施形態のマイクロホンユニット１と同様である。以下、異なる部分についてのみ説明する。なお、第１実施形態のマイクロホンユニット１と重複する部分には同一の符号を付して説明する。
【００９５】
図１０は、第２実施形態のマイクロホンユニットの構成を示すブロック図である。図１０に示すように、第２実施形態のマイクロホンユニット２においては、外部（マイクロホンユニット２が実装される音声入力装置）からスイッチ信号を入力するためのスイッチ用電極１９ｅが設けられ、このスイッチ用電極１９ｅを介して与えられるスイッチ信号によってＡＳＩＣ１６に設けられる切替回路１６４が動作するようになっている点で、第１実施形態のマイクロホンユニット１とは異なる。
【００９６】
なお、このスイッチ用電極１９ｅを設ける構成としたために、図１１に示すように、マイク基板１２の上面１２ａには、スイッチ用端子１８ｅが設けられている。
【００９７】
切替回路１６４は、図１０に示すように、第１のアンプ回路１６２から出力される信号と、第２のアンプ回路１６３から出力される信号とのうち、いずれを外部へと出力するかを切り替える回路である。すなわち、第２実施形態のマイクロホンユニット２においては、マイクロホンユニット２から出力される信号は、第１のＭＥＭＳチップ１４から取り出された信号と、第２のＭＥＭＳチップ１５から取り出された信号のうちの、いずれか一方のみが出力されるようになっている。
【００９８】
したがって、第１実施形態のマイクロホンユニット１と違って、第２実施形態のマイクロホンユニット２においては、ベース１１の下面１１ｂに設けられる外部接続用電極１９に含まれる出力用電極が１つ（第１の出力用電極１９ｂ）となっている。また、このことに関連して、図１１に示すように、マイク基板１２の上面１２ａには第１の出力用端子１８ｂのみが設けられ、第２の出力用端子１８ｃは抹消されている（図３（ｂ）も参照）。
【００９９】
なお、スイッチ信号による切替回路１６４の切替動作は、例えば信号のＨ（ハイレベル）、Ｌ（ローレベル）を用いる構成等とすればよい。
【０１００】
第２実施形態のマイクロホンユニット２の作用効果について説明する。
【０１０１】
マイクロホンユニット２の外部で音が生じると、第１の音孔１３２から入力された音波が第１の音道４１によって第１の振動板１４２の上面１４２ａに到達し、第１の振動板１４２が振動する。これにより、第１のＭＥＭＳチップ１４において静電容量の変化が生じる。第１のＭＥＭＳチップ１４の静電容量の変化に基づいて取り出された電気信号は、第１のアンプ回路１６２によって増幅処理される。増幅処理された信号は、スイッチ用電極１９ｅに入力されるスイッチ信号に基づいて、切替回路１６４が第１のアンプ回路１６２と第１の出力用電極１９ｂとを電気的に接続している場合には、第１の出力用電極１９ｂから出力される（図１０参照）。
【０１０２】
また、マイクロホンユニット２の外部で音が生じると、第１の音孔１３２から入力された音波が第１の音道４１によって第２の振動板１５２の上面１５２ａに到達すると共に、第２の音孔１３３から入力された音波が第２の音道４２によって第２の振動板１５２の下面１５２ｂに到達する。このために、第２の振動板１５２は、上面１５２ａに加わる音圧と下面１５２ｂに加わる音圧との音圧差によって振動する。これにより、第２のＭＥＭＳチップ１５において静電容量の変化が生じる。第２のＭＥＭＳチップ１５の静電容量の変化に基づいて取り出された電気信号は、第２のアンプ回路１６３によって増幅処理される。増幅処理された信号は、スイッチ用電極１９ｅに入力されるスイッチ信号に基づいて、切替回路１６４が第２のアンプ回路１６３と第１の出力用電極１９ｂとを電気的に接続している場合には、第１の出力用電極１９ｂから出力される（図１０参照）。
【０１０３】
第１実施形態の場合と同様に、第２実施形態のマイクロホンユニット２も、遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向性の差動マイクロホンとしての機能と、マイクロホンユニット２から離れた位置に音源がある遠距離音を収音可能な全指向性マイクロホンとしての機能と、を兼ね備える構成となっている。ただし、第１実施形態の場合と異なり、マイクロホンユニット２においては、スイッチ信号に基づいて、前記２つの機能のいずれか一方の機能に対応した信号のみを出力するようになっている。このように構成する場合、第１実施形態の場合のように、マイクロホンユニット２を搭載する音声入力装置側で、入力された２つの音声信号のいずれを使用するかの切替動作を行わなくて済む。
【０１０４】
なお、本実施形態では、２つのアンプ回路１６２、１６３を設けて、アンプ回路１６２、１６３の後段に切替回路１６４を設けて、第１のＭＥＭＳチップ１４に対応する信号と、第２のＭＥＭＳチップ１５に対応する信号とを切り替えて出力する構成とした。ただし、第１のＭＥＭＳチップ１４に対応する信号と、第２のＭＥＭＳチップ１５に対応する信号とを切り替えて出力できればよいので、例えばアンプ回路を１つとし、アンプ回路と２つのＭＥＭＳチップ１４、１５との間にスイッチ信号によって切替動作を行う切替回路を配置する構成等としても構わない。
【０１０５】
また、本実施形態のように２つのアンプ回路１６２、１６３を設ける場合、２つのアンプ回路１６２、１６３のアンプゲインは、異なるゲインに設定して構わない。ここで、第２のアンプ回路１６３のアンプゲインを第１のアンプ回路１６２のアンプゲインよりも大きくすることが好ましい。
【０１０６】
また、本実施形態では、第１のＭＥＭＳチップ１４と第２のＭＥＭＳチップ１５とに共通のバイアス電圧が印加される構成となっているが、これに限らず、他の構成としてもよい。すなわち、例えば、スイッチ信号及び切替回路を用いて、第１のＭＥＭＳチップ１４及び第２のＭＥＭＳチップ１５のうち、いずれがチャージポンプ回路１６１と電気的に接続されるかを切り替えられるようにしてもよい。このようにすれば、第１のＭＥＭＳチップ１４と第２のＭＥＭＳチップ１５との間でクロストークが生じる可能性を低減できる。
【０１０７】
３．第３実施形態のマイクロホンユニット
次に、第３実施形態のマイクロホンユニットについて説明する。第３実施形態のマイクロホンユニットの構成の大部分は第１実施形態のマイクロホンユニット１と同様である。以下、異なる部分についてのみ説明する。なお、第１実施形態のマイクロホンユニット１と重複する部分には同一の符号を付して説明する。
【０１０８】
図１２は、第３実施形態のマイクロホンユニットの構成を示すブロック図である。図１２に示すように、第３実施形態のマイクロホンユニット３においては、外部（マイクロホンユニット３が実装される音声入力装置）からスイッチ信号を入力するためのスイッチ用電極１９ｅが設けられ、このスイッチ用電極１９ｅを介して与えられるスイッチ信号によってＡＳＩＣ１６に設けられる切替回路１６４が動作するようになっている点で、第１実施形態のマイクロホンユニット１とは異なる。
【０１０９】
なお、このスイッチ用電極１９ｅを設ける構成としたために、図１２に示すように、マイク基板１２の上面１２ａには、スイッチ用端子１８ｅが設けられている。
【０１１０】
切替回路１６４は、第１のアンプ回路１６２から出力される信号と、第２のアンプ回路１６３から出力される信号とが、２つの出力用電極１９ｂ、１９ｃ（外部接続用電極１９の一部）のうち、いずれから出力されるかを切り替えられる構成となっている（第２実施形態の切替回路と異なる機能を有する）。
【０１１１】
すなわち、スイッチ用電極１９ｅから入力されるスイッチ信号によって、切替回路１６４が第１のモードとなった場合には、第１の出力用電極１９ｂからは第１のＭＥＭＳチップ１４に対応した信号が出力され、第２の出力用電極１９ｃからは第２のＭＥＭＳチップ１５に対応した信号が出力される。一方、スイッチ信号によって、切替回路１６４が第２のモードとなった場合には、第１の出力用電極１９ｂからは第２のＭＥＭＳチップ１５に対応した信号が出力され、第２の出力用電極１９ｃからは第１のＭＥＭＳチップ１４に対応した信号が出力される。
【０１１２】
なお、スイッチ信号による切替回路１６４の切替動作は、例えば信号のＨ（ハイレベル）、Ｌ（ローレベル）を用いる構成等とすればよい。
【０１１３】
マイクロホンユニットと音声入力装置とを製造する製造者が異なる場合、音声入力装置を製造する製造者には、次のようなタイプの者が存在することが想定される。
（Ａ）第１実施形態のマイクロホンユニット１のように、第１のＭＥＭＳチップ１４に対応する信号と第２のＭＥＭＳチップ１５に対応する信号の両方をマイクロホンユニットから出力して欲しいと考える者。
（Ｂ）第２実施形態のマイクロホニンユニット２のように、第１のＭＥＭＳチップ１４に対応する信号と第２のＭＥＭＳチップ１５に対応する信号とのうち、いずれか一方をスイッチ信号による切り替えによって、マイクロホンユニットから出力して欲しいと考える者。
【０１１４】
この点、第３実施形態のマイクロホンユニット３によれば、これ１つで、上記（Ａ）、（Ｂ）のいずれの者にも対応できるので便利である。
【０１１５】
なお、本実施形態においても、２つのアンプ回路１６２、１６３のアンプゲインは、異なるゲインに設定して構わない。ここで、第２のアンプ回路１６３のアンプゲインを第１のアンプ回路１６２のアンプゲインよりも大きくすることが好ましい。
【０１１６】
４．第４実施形態のマイクロホンユニット
次に、第４実施形態のマイクロホンユニットについて説明する。第４実施形態のマイクロホンユニットの構成の大部分は第１実施形態のマイクロホンユニット１と同様である。以下、異なる部分についてのみ説明する。なお、第１実施形態のマイクロホンユニット１と重複する部分には同一の符号を付して説明する。
【０１１７】
図１４は、第４実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す概略断面図である。この図１４の切断位置は図４と同様の位置を想定している。図１５は、第４実施形態のマイクロホンユニットが備えるマイク基板を上から見た場合の概略平面図である。図１６は、第４実施形態のマイクロホンユニットの構成を示すブロック図である。
【０１１８】
第４実施形態のマイクロホンユニット６と第１実施形態のマイクロホンユニット１との主な相違点は、マイク基板１２上に搭載されるＡＳＩＣの数である。すなわち、第１実施形態では、１つのＡＳＩＣ１６によって第１のＭＥＭＳチップ１４及び第２のＭＥＭＳチップ１５によって取り出される電気信号を増幅処理する構成としていた。しかし、第４実施形態のマイクロホンユニット６においては、第１のＭＥＭＳチップ１４の静電容量の変化に基づいて取り出される電気信号は第１のＡＳＩＣ２１によって増幅処理し、第２のＭＥＭＳチップ１５の静電容量の変化に基づいて取り出される電気信号は第２のＡＳＩＣ２２によって増幅処理するようになっている。
【０１１９】
図１５に示すように、第４実施形態のマイクロホンユニット６においては、第１のＡＳＩＣ２１は第１のＭＥＭＳチップ１４に対して短手方向（マイク基板１２の短手方向）に並ぶように配置され、第２のＡＳＩＣ２２は第２のＭＥＭＳチップ１５に対して長手方向に並ぶように配置されている。ただし、２つのＡＳＩＣ２１、２２をどこに配置するかは適宜変更可能である。第１のＭＥＭＳチップ１４は第１のＡＳＩＣ２１に、第２のＭＥＭＳチップ１５は第２のＡＳＩＣ２２に、各々、ワイヤ１７によって電気的に接続されている。
【０１２０】
図１６に示すように、第１のＡＳＩＣ２１は、第１のＭＥＭＳチップ１４にバイアス電圧を印加するチャージポンプ回路２１２を備える。チャージポンプ回路２１１は、電源電圧ＶＤＤを昇圧して第１のＭＥＭＳチップ１４にバイアス電圧を印加する。また、第１のＡＳＩＣ２１は、第１のＭＥＭＳチップ１４における静電容量の変化を検出するアンプ回路２１２を備える。アンプ回路２１２で増幅された電気信号は第１のＡＳＩＣ２１から出力される（ＯＵＴ１）。同様に、第２のＡＳＩＣ２２も第２のＭＥＭＳチップ１５にバイアス電圧を印加するチャージポンプ回路２２１と、静電容量の変化を検出して増幅された電気信号を出力する（ＯＵＴ２）アンプ回路２２２を備える。
【０１２１】
なお、図１５に示すように、第１のＡＳＩＣ２１は、ワイヤ１７によってマイク基板１２の上面１２ａに形成される複数の電極端子２３ａ、２３ｂ、２３ｃのそれぞれと電気的に接続されている。電極端子２３ａは電源電圧（ＶＤＤ）入力用の電源用端子で、電極端子２３ｂは第１のＡＳＩＣ２１のアンプ回路２１２で増幅処理された電気信号を出力する第１の出力端子で、電極端子２３ｃはグランド接続用のＧＮＤ端子である。
【０１２２】
同様に、第２のＡＳＩＣ２２は、ワイヤ１７によってマイク基板１２の上面１２ａに形成される複数の電極端子２４ａ、２４ｂ、２４ｃのそれぞれと電気的に接続されている。電極端子２４ａは電源電圧（ＶＤＤ）入力用の電源用端子で、電極端子２４ｂは第２のＡＳＩＣ２２のアンプ回路２２２で増幅処理された電気信号を出力する第２の出力端子で、電極端子２４ｃはグランド接続用のＧＮＤ端子である。
【０１２３】
電源端子２３ａ及び２４ａは、ベース１１の下面１１ｂに設けられる電源用電極パッド１９ａ（外部接続用電極１９に含まれる）に電気的に接続される。第１の出力端子２３ｂは、ベース１１の下面１１ｂに設けられる第１の出力用電極パッド１９ｂ（外部接続用電極１９に含まれる）に電気的に接続される。第２の出力端子２４ｂは、ベース１１の下面１１ｂに設けられる第２の出力用電極パッド１９ｃ（外部接続用電極１９に含まれる）に電気的に接続される。ＧＮＤ端子２３ｃ及び２４ｃは、ベース１１の下面１１ｂに設けられるＧＮＤ用電極パッド１９ｄに電気的に接続される。
【０１２４】
また、第４実施形態のマイクロホンユニット６は、ベース１１とマイク基板１２とによって構成される搭載部内に設けられる音道（第２の音道４２の一部）の壁面と、蓋体１３の内壁と、にコーティング層ＣＬが形成されている点においても、第１実施形態のマイクロホンユニット１とは異なる。
【０１２５】
例えばベース１１、マイク基板１２、蓋体１３の材料として、その加工面（切断や切削等が施された面）から繊維状のダストが発生しやすい基板材料（例えばガラスエポキシ基板）を使用した場合、ダストがＭＥＭＥチップ１４、１５の固定電極１４４、１５４と振動板１４２、１５２との間の隙間（例えば１μｍ程度）に詰まってＭＥＭＳチップ１４、１５が正しく機能しなくなるといった問題が発生する場合がある。この点、第４実施形態のマイクロホンユニット６のようにコーティング層ＣＬを施すと、微小なダストの発生を防止して、前記問題点を解消することができる。
【０１２６】
コーティング層ＣＬは例えばメッキ処理技術を利用して得てもよく、より具体的には例えばＣｕメッキ処理によってコーティング層ＣＬを得てもよい。また、コーティング層ＣＬは、例えば露光現像可能なレジスト材料をカーテンコート処理することによって得てもよい。また、コーティング層ＣＬは複数層で構成してもよい。
【０１２７】
なお、第４実施形態のマイクロホンユニット６では、搭載部（ベース１１とマイク基板１２とからなる）及び蓋体１３にコーティング層ＣＬを設ける構成としているが、この構成に限らず、例えば搭載部にのみコーティング層ＣＬを設ける構成等としてもよい。また、搭載部及び蓋体１３に設けられるコーティング層ＣＬ（具体例としてＣｕメッキ層）を固定電位（ＧＮＤ）に接続するようにしてもよい。このように構成することで、ＭＥＭＳチップ１４、１５の上下を電磁シールドすることが可能になり、外部電磁界に対する耐性を向上させる（外部ノイズの混入を防止する）ことが可能になる。
【０１２８】
また、第４の実施形態のマイクロホンユニット６においては、蓋体１３はＬＣＰ、ＰＰＳ等の樹脂材、ＦＲ−４等のガラスエポキシ材、セラミックス材以外にも、アルミ、真鍮、鉄、銅などの導電性を有する金属材料で構成することも可能である、金属部を搭載部１１あるいはユーザ基板のＧＮＤ部と接続することで電磁シールドの効果を持たせることができる。また、樹脂材、ガラスエポキシ材、セラミックス材のような絶縁材料であっても表面に導電性メッキ処理を施すことによっても金属と同様の電磁シールドの効果を持たせることが可能である。具体的には、蓋体１３の上部と側部の外壁面に導電性メッキ（金属メッキ）を施し、搭載部１１あるいはユーザ基板のＧＮＤ部と接続することで電磁シールドの効果を持たせることが可能である。
【０１２９】
マイクロホンユニット６を薄型化するためには、各構成部品の厚みを薄くする必要があるが、樹脂材、ガラスエポキシ材は０．２ｍｍ以下の厚みになると強度的に非常に弱くなり、壁面が外部音圧によって外壁が振動してマイク本来の収音機能に悪影響を与える等の問題が発生する。蓋体の外壁面に導電性の金属膜を形成することにより、蓋体１３の機械的強度を高めて外部応力に対する耐性を高めることができ、また、不要な振動を抑えることでマイク本来の収音機能を発揮することができる。
【０１３０】
また、搭載部及び蓋体１３に設けられるコーティング層ＣＬ（具体例としてＣｕメッキ層）を固定電位（ＧＮＤあるいは電源）に接続するようにしてもよい。搭載部に設けられるコーティング層ＣＬにより、ＭＥＭＳチップ１４、１５の下方からの外部電磁界に対する耐性を向上させることができる。また、蓋体１３に設けられるコーティング層ＣＬにより、ＭＥＭＳチップ１４、１５の上方から到来する外部電磁界に対する耐性を向上させることができる。これらにより、ＭＥＭＳチップ１３、１５の上下の両側から電磁シールドすることが可能になり、外部電磁界から到来する耐性を大幅に向上させる（外部電磁界ノイズの混入を防止する）ことが可能になる。
【０１３１】
なお、電磁シールドは、マイクロホンユニット６の筐体１０を覆うようにシールドカバーを被せて得ても勿論よい。更に、上記コーティング層を用いたダスト対策は、第１から第３実施形態のマイクロホンユニット１〜３にも適用可能である。
【０１３２】
第４実施形態のマイクロホンユニット６においても、第１実施形態と同様に、第１のＭＥＭＳチップ１４から取り出される信号と、第２のＭＥＭＳチップ１５から取り出される信号とを、別々に処理（増幅処理）して、別々に外部に出力するようになっている。このため、このマイクロホンユニット６が適用される音声入力装置において、いずれかのＭＥＭＳチップ１４、１５から出力される信号を適宜選択して使うようにすれば、音声入力装置の多機能化に対応できる。
【０１３３】
なお、第１のＭＥＭＳチップ１４における静電容量の変化を検出するアンプ回路２１２のアンプゲインと、第２のＭＥＭＳチップ１５における静電容量の変化を検出するアンプ回路２２２のアンプゲインとは、異なるゲインに設定してよい。ここで、第２のＡＳＩＣ２２のアンプ回路２２２のアンプゲインを、第１のＡＳＩＣ２１のアンプ回路２１２のアンプゲインよりも大きくすることが好ましい。
【０１３４】
５．第５実施形態のマイクロホンユニット
次に、第５実施形態のマイクロホンユニットについて説明する。第５実施形態のマイクロホンユニットは、第４実施形態のマイクロホンユニット６と同様に、２つのＭＥＭＳチップ１４、１５及び２つのＡＳＩＣ２１、２２を有する。ＭＥＭＳチップ１４、１５から電気信号を取り出す構成（電気的な処理構成）については、第４実施形態のマイクロホンユニット６と同様である。しかし、この第５実施形態のマイクロホンユニットでは、第１のＭＥＭＳチップ１４と第２のＭＥＭＳチップ１５とが別々の空間に収容された構成となっている点で、第４実施形態のマイクロホンユニット６と大きく異なる。以下、この異なる点を中心に説明する。なお、第４実施形態のマイクロホンユニット６と重複する部分には同一の符号を付し、特に説明の必要がない場合には説明を省略する。
【０１３５】
図１７は、第５実施形態のマイクロホンユニットを構成する部材を上から見た概略平面図で、図１７（ａ）は蓋体を上から見た図、図１７（ｂ）はＭＥＭＳチップ及びＡＳＩＣが搭載されたマイク基板を上から見た図、図１７（ｃ）はベースを上から見た図である。図１８は、第５実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す概略断面図で、図１８（ａ）は図１７（ａ）のＣ−Ｃ位置における概略断面図（図１７（ａ）〜図１７（ｃ）の各部材が積層された状態を想定した場合の断面図）で、図１８（ｂ）は図１７（ａ）のＤ−Ｄ位置における概略断面図である。
【０１３６】
図１７（ｃ）に示すように、平面視略矩形状のベース７１には、その上面７１ａの長手方向の一端寄り（図１７（ｃ）において左寄り）に、平面視略矩形状の第１の溝部７１１が形成されている。なお、第１の溝部７１１の形状は一例であり、適宜変更可能である。例えば、図３（ｃ）に示すような平面視略Ｔ字状の溝をベース７１の短手方向に２つ並べたような形状でも構わない。
【０１３７】
図１７及び図１８に示すように、平面視略矩形状のマイク基板７２には、その上面７２ａ中央寄りに、第１のＭＥＭＳチップ１４によって覆われる第１の開口部７２１と、第２のＭＥＭＳチップ１５によって覆われる第２の開口部７２２と、が形成されている。第１の開口部７２１と第２の開口部７２２とは、マイク基板７２の短手方向に並ぶように配置される。また、マイク基板７２の上面７２ａの長手方向の一端寄り（ベース７１の第１の溝部７１１が形成された側と同じ側）に第３の開口部７２３が形成されている。
【０１３８】
第１の開口部７２１及び第２の開口部７２２は平面視略円形状の貫通孔からなり、ベース７１にマイク基板７２を積層した場合に、ベース７１に形成される第１の溝部７１１と重なるように、その位置が決められている。第３の開口部７２３は、マイク基板７２の短手方向（図１７（ｂ）の上下方向）が長手方向となる平面視略長方形状の貫通孔からなる。この第３の開口部７２２も、ベース７１に形成される第１の溝部７１１と重なり合うように、その位置及びサイズが決められている。
【０１３９】
なお、本実施形態では、２つＡＳＩＣ２１、２２は、それぞれ、ＭＥＭＳチップ１４、１５とマイク基板７２の長手方向に並ぶように配置されているが、その位置は適宜変更してよい。
【０１４０】
略直方体形状に設けられる蓋体７３には、図１７（ａ）に示すように、平面視略矩形状の第１の凹部空間７３１ａと、平面視略Ｌ字状の第２の凹部空間７３１ｂと、が形成されている。蓋体７３がマイク基板７２に被せられることにより、第１の凹部空間７３１ａとマイク基板７２との間で、第１のＭＥＭＳチップ１４及び第１のＡＳＩＣ２１を収容する第１の収容空間が得られ、第２の凹部空間７３１ｂとマイク基板７２との間で、第２のＭＥＭＳチップ１５及び第２のＡＳＩＣ２２を収容する第２の収容空間が得られる。
【０１４１】
また、蓋体７３には、長手方向の一端に第１の音孔７３２が、長手方向の他端に第２の音孔７３３が形成されている。第１の音孔７３２は、蓋体７３の上面７３ａから下面７３ｂへと貫通する平面視略楕円状の貫通孔で、蓋体７３をマイク基板７２に被せた際に、マイク基板７２に形成される第３の開口部７２３と連通するように、その位置が調整されている。また、平面視略楕円状の第２の音孔７３３は、蓋体７３の第２の凹部空間７３１ｂへと連通している。
【０１４２】
以上のベース７１、マイク基板７２（２つのＭＥＭＳチップ１４、１５及び２つのＡＳＩＣ２１、２２が実装されたもの）、蓋体７３をこの順で下から順番に積層し、各部材間を例えば接着剤等で貼り合わせることで、図１８に示すようなマイクロホンユニット７が得られる。このマイクロホンユニット７においては、外部から第１の音孔７３２を介して入力された音波は、第３の開口部７２３、中空空間（ベース７１の第１の溝部７１１とマイク基板７２の下面７２ｂとを用いて形成される空間）、第１の開口部７２１を通って第１の振動板１４２の下面１４２ｂに到達する（図１８（ａ）参照）とともに、第３の開口部７２３、先述の中空空間、第２の開口部７２２を通って第２の振動板１５２の下面１５２ｂに到達する（図１８（ｂ）参照）。また、外部から第２の音孔７３３を介して入力された音波は、第２の収容空間（蓋体７３の第２の凹部空間７３１ｂとマイク基板７２の上面７２ａとの間で形成される空間）を通って、第２の振動板１５２の上面１５２ａに到達する（図１８（ｂ）参照）。
【０１４３】
換言すると、マイクロホンユニット７の筐体７０には、第１の音孔７３２から入力される音圧を第１の振動板１４２の一方の面（下面１４２ｂ）に伝達すると共に、第２の振動板１５２の一方の面（下面１５２ｂ）に伝達する第１の音道４１と、第２の音孔７３３から入力される音圧を第２の振動板１５２の他方の面（上面１５２ａ）に伝達する第２の音道４２と、が設けられている。第１の振動板１４２の他方の面（下面１４２ｂ）は、蓋体７３の第２の収容空間（蓋体７３の第１の凹部空間７３１ａとマイク基板７２の上面７２ａとの間で形成される空間）を用いて形成される、音響リークがない密閉空間（背室）に面している。
【０１４４】
第５実施形態のマイクロホンユニット７も、遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向特性の差動マイクロホンとしての機能（第２のＭＥＭＳチップ１５から取り出される信号を使用することにより得られる）と、遠距離音を収音可能な全指向性マイクロホンとしての機能（第１のＭＥＭＳチップ１４から取り出される信号を使用することにより得られる）と、を兼ね備える構成となっている。このために、第５実施形態のマイクロホンユニット７も、マイクロホンユニットが適用される音声入力装置の多機能化に対応しやすい。また、本実施形態の場合、第１のＭＥＭＳチップ１４における背室容積を大きくし易く、第１のＭＥＭＳチップ１４を用いる場合のマイク感度を向上しやすい。
【０１４５】
なお、第５実施形態の構成を採用した場合において、ＡＳＩＣの数は１つとしてもよい。また、第５実施形態の構成を採用した場合においても、第４実施形態の構成と同様に、一部の音道や蓋体７３の内部にコーティング層ＣＬを設けて、ダスト対策を行ってもよい。
【０１４６】
６．第６実施形態のマイクロホンユニット
次に、第６実施形態のマイクロホンユニットについて説明する。第６実施形態のマイクロホンユニットは、第５実施形態のマイクロホンユニット７と同様に、２つのＭＥＭＳチップ１４、１５及び２つのＡＳＩＣ２１、２２を有し、第１のＭＥＭＳチップ１４と第２のＭＥＭＳチップ１５とが別々の空間に収容された構成となっている。ただし、第５実施形態では２つのＭＥＭＳチップ１４、１５がマイク基板７２の短手方向に並ぶように配置されたが、第６実施形態では２つのＭＥＭＳチップ１４、１５がマイク基板の長手方向に並ぶように配置されている。以下、この異なる点を中心に説明する。なお、第５実施形態のマイクロホンユニット７と重複する部分には同一の符号を付し、特に説明の必要がない場合には説明を省略する。
【０１４７】
図１９は、第６実施形態のマイクロホンユニットを構成する部材を上から見た概略平面図で、図１９（ａ）は蓋体を上から見た図、図１９（ｂ）はＭＥＭＳチップ及びＡＳＩＣが搭載されたマイク基板を上から見た図、図１９（ｃ）はベースを上から見た図である。図２０は、第６実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す概略断面図である（図３と同様の位置で切断した断面図である）。
【０１４８】
図１９（ｃ）に示すように、平面視略矩形状のベース８１には、その上面８１ａの中央部から少しずれた位置（長手方向にずれている）に、平面視略十字状の第１の溝部８１１が形成されている。なお、第１の溝部８１１の形状は一例であり、適宜変更可能である。例えば、平面視略矩形状等でも構わない。
【０１４９】
図１９及び図２０に示すように、平面視略矩形状のマイク基板８２には、その上面８２ａに、第１のＭＥＭＳチップ１４によって覆われる第１の開口部８２１と、第２のＭＥＭＳチップ１５によって覆われる第２の開口部８２２と、が形成されている。第１の開口部８２１と第２の開口部８２２とは、マイク基板８２の長手方向に並ぶように配置される。また、マイク基板８２の上面８２ａには、第１の開口部８２１と第２の開口部８２２とに挟まれるように第３の開口部８２３が形成されている。
【０１５０】
平面視略円形状の貫通孔からなる第１の開口部８２１は、ベース８１にマイク基板８２を積層した場合に、ベース８１に形成される第１の溝部８１１の長手方向に延びる部分の一方の端部側（図１９及び図２０で左側）と重なるように、その位置が決められている。また、平面視略円形状の貫通孔からなる第２の開口部８２２は、ベース８１にマイク基板８２を積層した場合に、ベース８１に形成される第１の溝部８１１の長手方向に延びる部分の他方の端部側（図１９及び図２０で右側）と重なるように、その位置が決められている。第３の開口部８２３は、マイク基板８２の短手方向（図１９（ｂ）の上下方向）が長手方向となる平面視略長方形状の貫通孔からなる。この第３の開口部８２２は、ベース８１に形成される第１の溝部８１１の短手方向に延びる部分と重なり合うように、その位置及びサイズが決められている。
【０１５１】
なお、本実施形態では、第１のＡＳＩＣ２１は第１のＭＥＭＳチップ１４とマイク基板８２の短手方向に並ぶように配置され、第２のＡＳＩＣ２２は第２のＭＥＭＳチップ１５１５とマイク基板８２の長手方向に並ぶように配置されているが、その位置は適宜変更してよい。
【０１５２】
略直方体形状に設けられる蓋体８３には、図１９（ａ）に示すように、長手方向に並ぶ、平面視略矩形状の第１の凹部空間８３１ａと、平面視略矩形状の第２の凹部空間８３１ｂと、が形成されている。蓋体８３がマイク基板８２に被せられることにより、第１の凹部空間８３１ａとマイク基板８２との間で、第１のＭＥＭＳチップ１４及び第１のＡＳＩＣ２１を収容する第１の収容空間が得られ、第２の凹部空間８３１ｂとマイク基板８２との間で、第２のＭＥＭＳチップ１５及び第２のＡＳＩＣ２２を収容する第２の収容空間が得られる。
【０１５３】
また、蓋体８３には、第１の凹部空間８３１ａと第２の凹部空間８３１ｂとの間に第１の音孔８３２が、長手方向の一方の端部（第２の凹部空間８３１ｂが設けられる側の端部）に第２の音孔８３３が形成されている。第１の音孔８３２は、蓋体８３の上面８３ａから下面８３ｂへと貫通する平面視略楕円状の貫通孔で、蓋体８３をマイク基板８２に被せた際に、マイク基板８２に形成される第３の開口部８２３と連通するように、その位置が調整されている。また、平面視略楕円状の第２の音孔８３３は、蓋体８３の第２の凹部空間８３１ｂへと連通している。
【０１５４】
以上のベース８１、マイク基板８２（２つのＭＥＭＳチップ１４、１５及び２つのＡＳＩＣ２１、２２が実装されたもの）、蓋体８３をこの順で下から順番に積層し、各部材間を例えば接着剤等で貼り合わせることで、図２０に示すようなマイクロホンユニット８が得られる。このマイクロホンユニット８においては、外部から第１の音孔８３２を介して入力された音波は、第３の開口部８２３、中空空間（ベース８１の第１の溝部８１１とマイク基板８２の下面８２ｂとを用いて形成される空間）、第１の開口部８２１を通って第１の振動板１４２の下面１４２ｂに到達するとともに、第３の開口部８２３、先述の中空空間、第２の開口部８２２を通って第２の振動板１５２の下面１５２ｂに到達する。また、外部から第２の音孔８３３を介して入力された音波は、第２の収容空間（蓋体８３の第２の凹部空間８３１ｂとマイク基板８２の上面８２ａとの間で形成される空間）を通って、第２の振動板１５２の上面１５２ａに到達する。
【０１５５】
換言すると、マイクロホンユニット８の筐体８０には、第１の音孔８３２から入力される音圧を第１の振動板１４２の一方の面（下面１４２ｂ）に伝達すると共に、第２の振動板１５２の一方の面（下面１５２ｂ）に伝達する第１の音道４１と、第２の音孔７３３から入力される音圧を第２の振動板１５２の他方の面（上面１５２ａ）に伝達する第２の音道４２と、が設けられている。第１の振動板１４２の他方の面（下面１４２ｂ）は、蓋体８３の第２の収容空間（蓋体８３の第１の凹部空間８３１ａとマイク基板８２の上面８２ａとの間で形成される空間）を用いて形成される、音響リークがない密閉空間（背室）に面している。
【０１５６】
第６実施形態のマイクロホンユニット８も、遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向特性の差動マイクロホンとしての機能（第２のＭＥＭＳチップ１５から取り出される信号を使用することにより得られる）と、遠距離音を収音可能な全指向性マイクロホンとしての機能（第１のＭＥＭＳチップ１４から取り出される信号を使用することにより得られる）と、を兼ね備える構成となっている。このために、第６実施形態のマイクロホンユニット８も、マイクロホンユニットが適用される音声入力装置の多機能化に対応しやすい。また、本実施形態の場合、第１のＭＥＭＳチップ１４における背室容積を大きくし易く、第１のＭＥＭＳチップ１４を用いる場合のマイク感度を向上しやすい。
【０１５７】
なお、第６実施形態の構成を採用した場合において、ＡＳＩＣの数は１つとしてもよい。また、第６実施形態の構成を採用した場合においても、第４実施形態の構成と同様に、一部の音道や蓋体８３の内部にコーティング層ＣＬを設けて、ダスト対策を行ってもよい。
【０１５８】
（本発明のマイクロホンユニットが適用された音声入力装置）
次に、本発明のマイクロホンユニットが、適用された音声入力装置の構成例について説明する。ここでは、音声入力装置が携帯電話機である場合を例に説明する。また、マイクロホンユニットが第１実施形態のマイクロホンユニットである場合を例に説明する。
【０１５９】
図２１は、第１実施形態のマイクロホンユニットが適用される携帯電話機の実施形態の概略構成を示す図である。図２２は、図２１のＢ−Ｂ位置における概略断面図である。図２１に示すように、携帯電話機５の筐体５１の下部側には２つの音孔５１１、５１２が設けられており、この２つの音孔５１１、５１２を介してユーザの音声が筐体５１内部に配置されるマイクロホンユニット１に入力されるようになっている。
【０１６０】
マイクロホンユニット１は、第１の音孔１３２が携帯電話機５の筐体５１に形成される音孔５１１に重なり、第２の音孔１３３が携帯電話機５の筐体５１に形成される音孔５１２に重なるように配置されている。このため、携帯電話機５の筐体５１の外部で発生した音声は、マイクロホンユニット１が備える第１の音道４１を通って、第１のＭＥＭＳチップ１４の第１の振動板１４２の上面１４２ａに到達する。また、携帯電話機５の筐体５１の外部で発生した音声は、マイクロホンユニット１が備える第１の音道４１を通って、第２のＭＥＭＳチップ１５の第２の振動板１５２の上面１５２ａに到達すると共に、第２の音道４２を通って、第２のＭＥＭＳチップ１５の第２の振動板１５２の下面１５２ｂに到達する。
【０１６１】
なお、本実施形態の携帯電話機５においては、筐体５１とマイクロホンユニット１との間には弾性体（ガスケット）５３が配置されている。弾性体５３には、筐体５１の外部で発生した音声が、マイクロホンユニット１が備える２つの音道４１、４２に対応して音声が独立に、効率的に入力されるように、開口５３１、５３２が形成されている。この弾性体５３は、音響的なリークを生じることなく、気密性を保つように設けられている。
【０１６２】
マイクロホンユニット１は、図２２に示すように、携帯電話機５の筐体５１内に設けられる実装基板５２に実装される。この実装基板５２には、マイクロホンユニット１が備える複数の外部接続用電極１９と電気的に接続される複数の電極パッドが設けられており、マイクロホンユニット１は例えば半田等を用いて実装基板５２と電気的に接続される。そして、これにより、マイクロホンユニット１に電源電圧が与えられ、また、マイクロホンユニット１から出力される電気信号が、実装基板５２に設けられる音声信号処理部（図示せず）へと送られる。
【０１６３】
音声信号処理部においては、例えば接話モードである場合には、マイクロホンユニット１から出力される信号のうち、第２のＭＥＭＳチップ１５に対応した信号を使用した処理を行う。また、例えばハンズフリーモードやムービー録画モードである場合には、マイクロホンユニット１から出力される信号のうち、第１のＭＥＭＳチップ１４に対応した信号を使用した処理を行う。これにより、各モードにおいて好ましい信号処理を行える。接話モードと、ハンズフリーモード（及び／又はムービー録画モード）との切り替えは、例えば、携帯電話機５にモード切替用のボタン（入力部）を設けることによって行えるようにすればよい。そして、この入力部によって選択されたモード情報を、音声信号処理部に出力されるように構成することで、各モードに適切に対応した信号処理が実現できる。
【０１６４】
なお、第２実施形態のマイクロホンユニット２が携帯電話機５に適用される場合には、例えば接話モードである場合には、そのことを知らせるスイッチ信号がマイクロホンユニット２に入力される。このため、切替回路１６４の働きにより、マイクロホンユニット２からは第２のＭＥＭＳチップ１５に対応した信号が出力され、音声信号処理部は第２のＭＥＭＳチップ１５に対応した信号を使用した処理を行うことになる。また、例えばハンズフリーモードやムービー録画モードである場合には、スイッチ信号が入力された切替回路１６４の働きにより、マイクロホンユニット２からは第１のＭＥＭＳチップ１４に対応した信号が出力され、音声信号処理部は第１のＭＥＭＳチップ１４に対応した信号を使用した処理を行うことになる。これにより、各モードにおいて好ましい信号処理を行える。
【０１６５】
また、携帯電話機５に適用されるマイクロホンユニットが第１実施形態や第３〜第６実施形態のように構成されて、第１のＭＥＭＳチップ１４に対応した信号と、第２のＭＥＭＳチップ１５に対応した信号との両方がマイクロホンユニット１、３、６、７、８から出力される場合（図２３参照）には、音声信号処理部５４において、両者の信号を用いた、加算、減算、或いはフィルタ処理を行うようにしてもよい。
【０１６６】
このような処理を行うことによって、音声入力装置の指向特性を制御し、特定のエリアの音声を収音するようにできる。例えば、全指向性、ハイパーカーディオイド、スーパーカーディオイド、単一指向性等の任意の指向特性を実現できる。
【０１６７】
なお、指向特性を制御する処理は、ここでは音声入力装置によって行われる構成としているが、例えばマイクロホンユニット１、３のＡＳＩＣ１６に指向特性を制御する処理を行える処理部を設ける構成等としてもよい。
【０１６８】
（その他）
以上に示したマイクロホンユニット１、２、３、６、７、８や音声入力装置５は、本発明の実施形態の一例を示したものであり、本発明の適用範囲は、以上に示した実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の目的を逸脱しない範囲で、以上に示した実施形態について種々の変更を行っても構わない。
【０１６９】
例えば、以上に示したマイクロホンユニット１、２、３、６について、図２４に示すような構成としてもよい。すなわち、図２４（ａ）に示すように、第１のＭＥＭＳチップ１４が、マイク基板１２に設けられる平面視略円形状の貫通孔１２３の上面を覆い隠すように配置されるようにしてもよい。このように構成することで、第１の振動板１４２の下面１４２ｂ側の密閉空間（背室）が広くなるために、第１のＭＥＭＳチップ１４のマイク感度が向上する。なお、マイク基板１２に設けられる貫通孔１２３は、本発明の、ベース１１とマイク基板１２とからなる搭載部に設けられる溝部の実施形態であり、貫通孔１２３の上面が本発明の溝部の開口面の実施形態である。
【０１７０】
また、図２４（ｂ）のように、第１のＭＥＭＳチップ１４が、マイク基板１２に設けられる平面視略円形状の貫通孔１２３、及び、該貫通孔１２３と連通するようにベース１１に設けられる平面視略円形状の溝部１１２を覆い隠すように配置されるようにしてもよい。このように構成することで、第１の振動板１４２の下面１４２ｂ側の密閉空間（背室）が更に広くなる（図２４（ａ）との比較）ために、第１のＭＥＭＳチップ１４のマイク感度を更に向上できる。ベース１１に設けられる溝部１１２の開口面積は、図２４（ｂ）に破線の楕円で囲んで示すように、貫通孔１２３の開口面積より大きく設けるのがより好ましい。なお、マイク基板１２に設けられる貫通孔１２３、及び、ベース１１に設けられる溝部１１２は、本発明の、ベース１１とマイク基板１２からなる搭載部に設けられる溝部の実施形態であり、貫通孔１２３の上面が本発明の溝部の開口面の実施形態である。
【０１７１】
また、図２４（ｃ）のように、マイク基板１２及びベース１１（搭載部）を貫通する平面視略円形状の貫通孔１０１（マイク基板１２を貫通する貫通孔１２３と、ベース１１を貫通する貫通孔１１３とが組み合わされたもの）を設けて、その一方の開口を第１のＭＥＭＳチップ１４で覆い隠し、他方の開口をマイクロホンユニット１、２、３、６が実装される実装基板５２で覆い隠して密閉するようにしても構わない。このように構成することで、第１の振動板１４２の下面１４２ｂ側の密閉空間（背室）が更に広くなる（図２４（ａ）及び図２４（ｂ）との比較）ために、第１のＭＥＭＳチップ１４のマイク感度を更に向上できる。
【０１７２】
なお、この場合には、ベース１１の下面１１ｂ側に貫通孔１０１の周囲を取り囲むように気密保持部１０２を設けて、背室の気密性を保つ必要がある。気密保持部１０２は、例えば貫通孔１０１の周囲を取り囲むように設けられる半田接合部とすることができる。このようすれば、マイクロホンユニット１、２、３、６を実装基板５２に実装する際の半田接合処理によって、背室の気密性を確保できる。
【０１７３】
なお、第１および第６実施形態のマイクロホンユニットにおいて、ベース１１、８１の第１の溝部１１１は平面視略Ｔ字状あるいは十字形状としているが、その理由は、音の入り口となる部分（第２の音孔１３３あるいは第１の音孔８３２）の開口面積を広く確保しつつ、第２の音道４２あるいは第１の音道４１の持つ容積が小さくなるように構成するためである。これにより、第２の音道４２あるいは第１の音道４１が持つ音響的な共振周波数を高周波数側に設定することができ、マイク特性を良好にすることが可能である。
【０１７４】
ここで、共振周波数について補足説明する。一般的に、音響空間（音道）と、これに繋がる音の入り口が存在するモデルを考えた場合、モデル固有の音響的な共振周波数を持つ。この共振はヘルムホルツ共振と呼ばれるものである。定性的には、音の入り口の面積Ｓが大きくなるほど、音響空間の体積Ｖが小さくなるほど、共振周波数は高くなり、また音の入り口の面積Ｓが小さくなるほど、音響空間の体積Ｖが大きくなるほど、共振周波数は低くなる。共振周波数が低くなり、音声周波数帯域（〜１０ｋＨｚ）に近接してくると、マイクロホンの周波数特性、感度特性に悪影響を与える。したがって、共振周波数はできるだけ高く設定することが望ましい。
【０１７５】
上記において、第２の音道４２あるいは第１の音道４１を平面視略Ｔ字状あるいは十字形状としたが、この形状に限定されるものではなく、ＭＥＭＳチップ及びＡＳＩＣの配置に応じて、第２の音道４２あるいは第１の音道４１の空間容積が最小となるように設計することが望ましい。
【０１７６】
また、以上に示した実施形態では、本発明の第１の振動部及び第２の振動部が、半導体製造技術を利用して形成されるＭＥＭＳチップ１４、１５である構成としたが、この構成に限定される趣旨ではない。例えば、第１の振動部及び／又は第２の振動部はエレクトレック膜を使用したコンデンサマイクロホン等であっても構わない。
【０１７７】
また、以上の実施形態では、本発明の第１の振動部及び第２の振動部の構成として、いわゆるコンデンサ型マイクロホンを採用した。しかし、本発明はコンデンサ型マイクロホン以外の構成を採用したマイクロホンユニットにも適用できる。例えば、動電型（ダイナミック型）、電磁型（マグネティック型）、圧電型等のマイクロホン等が採用されたマイクロホンユニットにも本発明は適用できる。
【０１７８】
また、以上の実施形態では、ＡＳＩＣ１６、２１、２２（電気回路部）がマイクロホンユニット１、２、３、６、７、８内部に含まれる構成としたが、電気回路部はマイクロホンユニットの外部に配置しても構わない。また、以上に示した実施形態では、ＭＥＭＳチップ１４、１５とＡＳＩＣ１６、２１、２２とは別チップで構成したが、ＡＳＩＣに搭載される集積回路はＭＥＭＳチップを形成するシリコン基板上にモノリシックで形成するものであっても構わない。
【０１７９】
その他、マイクロホンユニットの形状は本実施形態の形状に限定される趣旨ではなく、種々の形状に変更可能であるのは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
本発明のマイクロホンユニットは、例えば携帯電話機に好適に使用できる。
【符号の説明】
【０１８１】
１、２、３、６、７、８ マイクロホンユニット
５ 携帯電話機（音声入力装置）
１０、７０、８０ 筐体
１１、７１、８１ ベース（筐体の一部、搭載部の一部）
１２、７２、８２ マイク基板（筐体の一部、搭載部の一部）
１３、７３、８３ 蓋体
１４ 第１のＭＥＭＳチップ（第１の振動部）
１５ 第２のＭＥＭＳチップ（第２の振動部）
１６ ＡＳＩＣ（電気回路部）
１９ｅ スイッチ用電極
２１ 第１のＡＳＩＣ（第１の電気回路部）
２２ 第２のＡＳＩＣ（第２の電気回路部）
４１ 第１の音道
４２ 第２の音道
１０１ 貫通孔（搭載部に形成される貫通孔）
１１１、７１１、８１１ 第１の溝部（中空空間の構成要素）
１１２ 溝部（搭載部に形成される溝部の構成要素）
１２１、７２１、８２１ 第１の開口部
１２２、７２２、８２２ 第２の開口部
１２３ 貫通孔（搭載部に形成される溝部の構成要素）
１３１ 凹部空間（収容空間の構成要素）
１３２、７３２、８３２ 第１の音孔
１３３、７３３、８３３ 第２の音孔
１４２ 第１の振動板
１４２ａ 第１の振動板の上面（一方の面）
１５２ 第２の振動板
１５２ａ 第２の振動板の上面（一方の面）
１５２ｂ 第２の振動板の下面（他方の面）
１６４ 切替回路
７２３、８２３ 第３の開口部
７３１ａ、８３１ａ 第１の凹部空間（第１の収容空間の構成要素）
７３１ｂ、８３１ｂ 第２の凹部空間（第２の収容空間の構成要素）
Ｓ 密閉空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力音を電気信号に変換して出力する機能を備えたマイクロホンユニットに関する。また、本発明は、そのようなマイクロホンユニットを備える音声入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々なタイプの音声入力装置（例えば、携帯電話機やトランシーバ等の音声通信機器、音声認証システム等の入力された音声を解析する技術を利用した情報処理システム、録音機器など）に、入力音を電気信号に変換して出力する機能を備えたマイクロホンユニットが適用されている。このようなマイクロホンユニットは、例えば背景雑音を抑圧して近接音のみを収音することが求められることもあれば、近接音のみならず遠方の音も含めて収音することが求められることもある。
【０００３】
以下、マイクロホンユニットを備える音声入力装置の一例として携帯電話機を挙げて説明する。携帯電話機を用いて通話を行う場合、通常は、ユーザは携帯電話機を手で持ち、マイク部分に口を近づけて使用する。このため、携帯電話機に備えられるマイクロホンとしては、一般的に背景雑音を抑圧して近接音のみを収音する機能（接話マイクとしての機能）が求められる。
【０００４】
しかし、近年の携帯電話機においては、例えば自動車の運転中等において手で持つことなく通話が行えるように、ハンズフリー機能が備えられたり、ムービー録画を行える機能が備えられたりしている。ハンズフリー機能を用いて携帯電話機を使用する場合には、ユーザの口の位置は携帯電話機から離れた位置にあるために、マイクロホンの機能として、近接音のみならず遠方の音も含めて収音する機能が求められる。また、ムービー録画を行う場合も、録画を行う場の雰囲気を録音する必要があるために、マイクロホンの機能として、近接音のみならず遠方の音も含めて収音する機能が求められる。
【０００５】
すなわち、近年においては、携帯電話機の多機能化により、背景雑音を抑圧して近接音のみを収音する機能と、近接音のみならず遠方の音も含めて収音する機能との両方が求められることがある。このような要求に対応するために、接話マイクとしての機能を備えるマイクロホンユニットと、遠方の音も収音可能な全指向性のマイクロホンユニットと、を別々に搭載することが挙げられる。
【０００６】
また、他の手法として、例えば特許文献１に開示されるマイクロホンユニットを携帯電話機に適用することが挙げられる。特許文献１に開示されるマイクロホンユニットは、音声を入力する２つの開口部のうちの一方を開閉機構によって開放状態と閉塞状態とに切り替えられるようになっている。そして、特許文献１に開示されるマイクロホンユニットは、２つの開口部が開放されている時には両指向性の差動マイクロホンとして機能し、２つの開口部の一方が閉塞されている時には全指向性マイクロホンとして機能する。
【０００７】
両指向性の差動マイクロホンとして機能する場合には、背景雑音を抑圧して近接音のみを収音できるために、携帯電話機をユーザが手に持って使用する場合に適している。一方、全指向性マイクロホンとして機能する場合には、遠方の音も収音できるためにハンズフリー機能やムービー録画機能を使用する場合に適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１３５７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述のように接話マイクとしての機能を備えるマイクロホンユニットと、全指向性のマイクロホンユニットと、を別々に搭載する場合、携帯電話機におけるマイクロホンユニットを実装する実装基板の面積を大きくする必要が生じる。近年においては、携帯電話機の小型化の要求が強いため、マイクロホンユニットを実装する実装基板の面積の拡大する必要がある上記対応は望ましくない。
【００１０】
また、特許文献１の構成の場合、メカニカルな機構を用いて、両指向性の差動マイクロホンとしての機能を発揮させるか、全指向性マイクロホンとしての機能を発揮させるかを切り替える構成となっている。メカニカルな機構は、落下時の衝撃に弱く、また磨耗し易いために、耐久性の面で懸念がある。
【００１１】
以上の点に鑑みて、本発明の目的は、音声入力装置の多機能化に対応しやすい小型なマイクロホンユニットを提供することである。また、本発明の他の目的は、そのようなマイクロホンを備える高品質の音声入力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明のマイクロホンユニットは、第１の振動板の振動に基づいて音信号を電気信号に変換する第１の振動部と、第２の振動板の振動に基づいて音信号を電気信号に変換する第２の振動部と、前記第１の振動部及び前記第２の振動部を収容すると共に、第１の音孔と第２の音孔とが設けられる筐体と、を備え、前記筐体には、前記第１の音孔から入力される音圧を前記第１の振動板の一方の面に伝達すると共に、前記第２の振動板の一方の面に伝達する第１の音道と、前記第２の音孔から入力される音圧を前記第２の振動板の他方の面に伝達する第２の音道と、前記第１の振動板の他方の面に面する密閉空間と、が設けられていることを特徴としている。
【００１３】
本構成のマイクロホンユニットによれば、第１の振動部を利用して近接音のみならず遠方の音も収音できる全指向性マイクロホンとしての機能が得られると共に、第２の振動部を利用して遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向性の差動マイクロホンとしての機能が得られる。このために、マイクロホンユニットが適用される音声入力装置（例えば携帯電話機等）の多機能化に対応しやすい。具体例を挙げると、例えば携帯電話機の接話モードでは両指向性の差動マイクロホンとしての機能を利用し、ハンズフリーモードやムービー録画モードでは全指向性マイクロホンとしての機能を利用するといった使い方が可能になる。そして、本構成のマイクロホンユニットは２つの機能を兼ね備えるために、２つのマイクロホンユニットを別々に搭載する必要なく、音声入力装置の大型化を抑制しやすい。
【００１４】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記筐体は、前記第１の振動部及び前記第２の振動部を搭載する搭載部と、前記搭載部に被せられて前記搭載部と共に前記第１の振動部及び前記第２の振動部を収容する収容空間を形成する蓋部と、からなって、前記搭載部には、第１の開口部と、第２の開口部と、前記第１の開口部と前記第２の開口部とを連通する中空空間と、が形成され、前記蓋部には、前記第１の音孔と、前記第２の音孔と、前記第１の音孔と連通すると共に前記収容空間を形成する凹部空間と、が形成され、前記第２の振動部は、前記第１の開口部を覆い隠すように前記搭載部に配置され、前記第１の音道は、前記第１の音孔と前記収容空間とを用いて形成され、前記第２の音道は、前記第２の音孔と、前記第２の開口部と、前記中空空間と、前記第１の開口部とを用いて形成されていることとしてもよい。
【００１５】
本構成によれば、マイクロホンユニットを構成する筐体を少ない部材で得られ、マイクロホンユニットの小型化や薄型化を図り易い。また、本構成によれば、２つの音孔を同一面に設ける構成とできるために、音声入力装置側の構造を複雑化することなく、マイクロホンユニットを音声入力装置に適用できる。
【００１６】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記密閉空間は、前記第１の振動板と、前記搭載部の前記第１の振動板が搭載される搭載面との間に形成されていることしてもよい。
【００１７】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記第１の振動部は、前記搭載部に形成される溝部の開口面を覆い隠すように配置され、前記溝部は前記密閉空間の一部となっていることとしてもよい。本構成によれば、第１の振動板の他方の面（音圧が伝達されない側の面）側に設けられる密閉空間（背室）の容積を増やせる。このために、第１の振動部のマイク感度を向上することができる。
【００１８】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記搭載部には、一方の開口が前記第１の振動部で覆い隠され、他方の開口が前記第１の振動部の搭載側と反対側に配置される実装基板で覆い隠されることによって前記密閉空間の一部となる貫通孔が形成されていることとしてもよい。このように構成することによって、第１の振動部の背室の容積を大きくすることができ、第１の振動部のマイク感度を向上することができる。
【００１９】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記筐体は、前記第１の振動部及び前記第２の振動部を搭載する搭載部と、前記搭載部に被せられて、前記搭載部と共に、前記第１の振動部を収容する第１の収容空間と前記第２の振動部を収容する第２の収容空間とを形成する蓋部と、からなって、前記搭載部には、第１の開口部と、第２の開口部と、第３の開口部と、前記第１の開口部及び前記第２の開口部と前記第３の開口部とを連通する中空空間と、が形成され、前記蓋部には、前記第１の音孔と、前記第２の音孔と、前記第１の収容空間を形成する第１の凹部空間と、前記第２の音孔と連通すると共に前記第２の収容空間を形成する第２の凹部空間と、が形成され、前記第１の振動部は、前記第１の開口部を覆い隠すように前記搭載部に配置され、前記第２の振動部は、前記第２の開口部を覆い隠すように前記搭載部に配置され、前記第１の音道は、前記第１の音孔と、前記第３の開口部と、前記中空空間と、前記第１の開口部と、前記第２の開口部と、を用いて形成され、前記第２の音道は、前記第２の音孔と、前記第２の収容空間と、を用いて形成され、前記密閉空間は、前記第１の収容空間を用いて形成されていることとしてもよい。このように構成しても、マイクロホンユニットを構成する筐体を少ない部材で得られ、マイクロホンユニットの小型化や薄型化を図り易い。また、本構成によれば、２つの音孔を同一面に設ける構成とできるために、音声入力装置側の構造を複雑化することなく、マイクロホンユニットを音声入力装置に適用できる。
【００２０】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記搭載部が、ベースと、前記ベースに積層されて前記第１の振動部及び第２の振動部が実装されるマイク基板と、を含む構成としてもよい。本構成のように搭載部を複数部材とすることにより第２の音道の形成が容易となる。
【００２１】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記第１の振動部から得られた電気信号を処理する第１の電気回路部と、前記第２の振動部から得られた電気信号を処理する第２の電気回路部と、を備えることとしてもよいし、前記第１の振動部及び前記第２の振動部から得られた電気信号を処理する１つの電気回路部を備えることとしてもよい。
【００２２】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記電気回路部が１つである場合には、前記電気回路部は、前記第１の振動部と前記第２の振動部との間に挟まれるように配置されているのが好ましい。本構成によれば、２つの振動部のいずれも電気回路部に近接配置することが可能になる。このため、本構成のマイクロホンユニットによれば、電磁ノイズによる影響を抑制して良好なＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を確保し易い。
【００２３】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、外部からスイッチ信号を入力するスイッチ用電極が設けられ、前記電気回路部には、前記スイッチ信号に基づいて切替動作を行う切替回路が含まれることとしてもよい。本構成によれば、例えば、第１の振動部に対応する信号と、第２の振動部に対応する信号とについて、いずれか一方を選択的に出力させたり、両者を出力する位置を切り替えて出力させたりすることが可能となる。
【００２４】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記切替回路は、前記スイッチ信号に基づいて、前記第１の振動部に対応する信号と前記第２の振動部に対応する信号とのうち、いずれか一方が外部へと出力されるように切替動作を行うこととしてもよい。本構成によれば、マイクロホンユニットが適用される音声入力装置側において、両信号のいずれを使用するかを選択するための切替回路を設けなくてよい。
【００２５】
上記構成のマイクロホンユニットにおいて、前記電気回路部は、前記第１の振動部に対応する信号と、前記第２の振動部に対応する信号とを、別々に出力することとしてもよい。本構成のように、両信号を別々に出力する構成とした場合には、マイクロホンユニットが適用される音声入力装置において、両信号を用いた演算処理を行って指向特性の制御を行うことも可能になる。
【００２６】
上記目的を達成するために本発明は、上記構成のマイクロホンユニットを備える音声入力装置であることを特徴としている。
【００２７】
本構成によれば、マイクロホンユニットが、遠方の音も収音できる全指向性マイクロホンとしての機能と、近接音を捕らえて遠方ノイズ抑圧性能に優れる両指向性の差動マイクロホンとしての機能とを兼ね備えるために、モード毎にマイクロホン機能を使い分けられる高品質の音声入力装置を提供できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、音声入力装置の多機能化に対応しやすい小型なマイクロホンユニットを提供できる。また、本発明によれば、そのようなマイクロホンユニットを備えた高品質の音声入力装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態のマイクロホンユニットの外観構成を示す概略斜視図
【図２】第１実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す分解斜視図
【図３】第１実施形態のマイクロホンユニットを構成する部材を上から見た概略平面図
【図４】図１のＡ−Ａ位置における概略断面図
【図５】第１実施形態のマイクロホンユニットが備えるＭＥＭＳチップの構成を示す概略断面図
【図６】第１実施形態のマイクロホンユニットの構成を示すブロック図
【図７】音圧Ｐと音源からの距離Ｒとの関係を示すグラフ
【図８】マイクロホンユニットの指向特性について説明するための図
【図９】マイクロホンユニット特性を説明するためのグラフ
【図１０】第２実施形態のマイクロホンユニットの構成を示すブロック図
【図１１】第２実施形態のマイクロホンユニットが備えるマイク基板を上から見た場合の概略平面図
【図１２】第３実施形態のマイクロホンユニットの構成を示すブロック図
【図１３】第３実施形態のマイクロホンユニットが備えるマイク基板を上から見た場合の概略平面図
【図１４】第４実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す概略断面図
【図１５】第４実施形態のマイクロホンユニットが備えるマイク基板を上から見た場合の概略平面図
【図１６】第４実施形態のマイクロホンユニットの構成を示すブロック図
【図１７】第５実施形態のマイクロホンユニットを構成する部材を上から見た概略平面図
【図１８】第５実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す概略断面図
【図１９】第６実施形態のマイクロホンユニットを構成する部材を上から見た概略平面図
【図２０】第６実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す概略断面図
【図２１】第１実施形態のマイクロホンユニットが適用される携帯電話機の実施形態の概略構成を示す図
【図２２】図２１のＢ−Ｂ位置における概略断面図
【図２３】実施形態の音声入力装置の変形例を説明するためのブロック図
【図２４】実施形態のマイクロホンユニットの変形例を説明するための概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明が適用されたマイクロホンユニット及び音声入力装置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
（マイクロホンユニット）
まず、本発明が適用されたマイクロホンユニットの実施形態について説明する。
【００３２】
１．第１実施形態のマイクロホンユニット
図１は、第１実施形態のマイクロホンユニットの外観構成を示す概略斜視図である。図２は、第１実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す分解斜視図である。図３は、第１実施形態のマイクロホンユニットを構成する部材を上から見た概略平面図で、図３（ａ）は蓋体を上から見た図、図３（ｂ）はＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）チップ及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）が搭載されたマイク基板を上から見た図、図３（ｃ）はベースを上から見た図である。図４は、図１のＡ−Ａ位置における概略断面図である。図５は、第１実施形態のマイクロホンユニットが備えるＭＥＭＳチップの構成を示す概略断面図である。図６は、第１実施形態のマイクロホンユニットの構成を示すブロック図である。これらの図を参照しながら、第１実施形態のマイクロホンユニット１の構成について説明する。
【００３３】
図１〜図４に示すように、第１実施形態のマイクロホンユニット１は、大きくは、ベース１１と、ベース１１上に積層されるマイク基板１２と、マイク基板１２の上面（ベース１１と対向する面の反対面）側に被せられる蓋体１３と、を備える構成となっている。
【００３４】
ベース１１は、例えば図２及び図３（ｃ）に示すように、平面視略長方形状の板状部材からなり、その上面１１ａの長手方向の一端寄り（図３（ｃ）において左寄り）には、平面視略Ｔ字状の第１の溝部１１１が形成されている。このベース１１は、例えばＦＲ−４等の基板材料を用いて形成してもよいし、例えばＬＣＰやＰＰＳ等の樹脂を用いて樹脂成型によって得てもよい。ＦＲ−４等の基板材料でベース１１を形成する場合には、第１の溝部１１１は例えばルータ等を用いて形成すればよい。
【００３５】
マイク基板１２は、例えば図２及び図３（ｂ）に示すように、平面視略長方形状に形成され、その板状面（上面１２ａ）のサイズはベース１１の板状面（上面１１ａ）のサイズと略同一となっている。このマイク基板１２には、図２に示すように、その上面１２ａの中央寄りに第１の開口部１２１が形成され、その上面１２ａの長手方向の一端寄り（ベース１１の第１の溝部１１１が形成された側と同じ側）に第２の開口部１２２が形成されている。
【００３６】
第１の開口部１２１は、平面視略円形状の貫通孔からなり、ベース１１にマイク基板１２を積層した場合に、ベース１１に形成される第１の溝部１１１の一部（より正確にはベース１１の長手方向に対して平行に延びる部分の一部）と重なるように、その位置が決められている。第２の開口部１２２は、マイク基板１２の短手方向（図３（ｂ）の上下方向）が長手方向となる平面視略長方形状の貫通孔からなる。この第２の開口部１２２は、ベース１１に形成される第１の溝部１１１の短手方向に延びる部分と重なり合うように、その位置及びサイズが決められている。
【００３７】
なお、マイク基板１２を構成する材料は、特に限定されるものではないが、基板材料として公知の材料が好適に使用され、例えばＦＲ−４、セラミックス、ポリイミドフィルム等が用いられる。
【００３８】
マイク基板１２の上面１２ａには、図３（ｂ）や図４に示すように、第１のＭＥＭＳチップ１４と、第２のＭＥＭＳチップ１５と、ＡＳＩＣ１６とが搭載されている。ここで、マイク基板１２に搭載されるＭＥＭＥチップ１４、１５とＡＳＩＣ１６の構成について説明しておく。
【００３９】
第１のＭＥＭＳチップ１４と第２のＭＥＭＳチップ１５とは、いずれもシリコンチップからなり、その構成は同一である。このため、第１のＭＥＭＳチップ１４の場合を例に、ＭＥＭＳチップの構成を説明する。なお、図５において、括弧で示した符号は第２のＭＥＭＳチップ１５に対応する符号である。
【００４０】
図５に示すように、第１のＭＥＭＳチップ１４は、絶縁性の第１のベース基板１４１と、第１の振動板１４２と、第１の絶縁層１４３と、第１の固定電極１４４と、を有する。第１のベース基板１４１には平面視略円形状の開口１４１ａが形成されている。第１のベース基板１４１の上に設けられる第１の振動板１４２は、音圧を受けて振動（図５において上下方向に振動）する薄膜で、導電性を有して電極の一端を形成している。
【００４１】
第１の絶縁層１４３は、第１の振動板１４２と第１の固定電極１１４とが間隔Ｇｐをあけて配置されるように設けられ、その中央部には平面視略円形状の貫通孔１４３ａが形成されている。第１の絶縁層１４３の上に配置される第１の固定電極１４４は、第１の振動板１４２と略平行な状態で対向配置されており、第１の振動板１４２と第１の固定電極１４４との間でコンデンサ容量が形成される。なお、第１の固定電極１４４には音波が通過できるように複数の貫通孔１４４ａが形成されており、第１の振動板１４２の上部側から来る音波が第１の振動板１４２の上面１４２ａに到達するようになっている。
【００４２】
このように、コンデンサ型のマイクロホンとして構成される第１のＭＥＭＳチップ１４においては、音波の到来により第１の振動板１４２が振動すると、第１の振動板１４２と第１の固定電極１４４との間の静電容量が変化する。この結果、第１のＭＥＭＳチップ１４に入射した音波（音信号）を電気信号として取り出せる。同様に、第２のベース基板１５１と、第２の振動板１５２と、第２の絶縁層１５３と、第２の固定電極１５４と、を備える第２のＭＥＭＳチップ１５も、入射した音波（音信号）を電気信号として取り出せる。すなわち、第１のＭＥＭＳチップ１４及び第２のＭＥＭＳチップ１５は、音信号を電気信号に変換する機能を有する。
【００４３】
なお、ＭＥＭＳチップ１４、１５の構成は、本実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、本実施形態では振動板１４２、１５２の方が固定電極１４４、１５４よりも下となっているが、これとは逆の関係（振動板が上で、固定電極が下となる関係）となるように構成しても構わない。
【００４４】
ＡＳＩＣ１６は、第１のＭＥＭＳチップ１４の静電容量の変化（第１の振動板１４２の振動に由来する）に基づいて取り出される電気信号、及び、第２のＭＥＭＳチップ１５の静電容量の変化（第２の振動板１５２の振動に由来する）に基づいて取り出される電気信号を増幅処理する集積回路である。
【００４５】
図６に示すように、ＡＳＩＣ１６は、第１のＭＥＭＳチップ１４及び第２のＭＥＭＳチップ１５にバイアス電圧を印加するチャージポンプ回路１６１を備える。チャージポンプ回路１６１は、電源電圧（例えば１．５〜３Ｖ程度）を昇圧（例えば６〜１０Ｖ程度）して、第１のＭＥＭＳチップ１４及び第２のＭＥＭＳチップ１５にバイアス電圧を印加する。また、ＡＳＩＣ１６は、第１のＭＥＭＳチップ１４における静電容量の変化を検出する第１のアンプ回路１６２と、第２のＭＥＭＳチップ１５における静電容量の変化を検出する第２のアンプ回路１６３と、を備える。第１のアンプ回路１６２及び第２のアンプ回路１６３で増幅された電気信号は、それぞれ、独立にＡＳＩＣ１６から出力される。
【００４６】
なお、本実施形態においては、第１のＭＥＭＳチップ１４と第２のＭＥＭＳチップ１５とに共通のバイアス電圧が印加される構成となっているが、この構成に限られる趣旨ではない。例えば、チャージポンプ回路１６１を２つ設けて、第１のＭＥＭＳチップ１４と第２のＭＥＭＳチップ１５に対して、別々にバイアス電圧を印加するようにしても構わない。このように構成することで、第１のＭＥＭＳチップ１４と第２のＭＥＭＳチップ１５との間でクロストークが生じる可能性を低減できる。
【００４７】
マイクロホンユニット１においては、図４に示すように、２つのＭＥＭＳチップ１４、１５は、振動板１４２、１５２がマイク基板１２の上面１２ａにほぼ平行となる姿勢でマイク基板１２に搭載される。また、マイクロホンユニット１においては、ＭＥＭＳチップ１４、１５及びＡＳＩＣ１６がマイク基板１２の上面１２ａの長手方向（図３（ｂ）、図４において左右方向）に一列に並んで搭載されており、その並び順は、図３及び図４を参照して、左側から順に、第２のＭＥＭＳチップ１５、ＡＳＩＣ１６、第１のＭＥＭＳチップ１４となっている。
【００４８】
第２のＭＥＭＳチップ１５は、図３（ｂ）及び図４を参照してわかるように、第２の振動板１５２がマイク基板１２に形成される第１の開口部１２１を覆うと共に、第１の開口部１２１を覆い隠すように、マイク基板１２の上面１２ａに搭載されている。
【００４９】
２つのＭＥＭＳチップ１４、１５及びＡＳＩＣ１６は、マイク基板１２にダイボンディング及びワイヤボンディングにより実装されている。詳細には、第１のＭＥＭＳチップ１４及び第２のＭＥＭＳチップ１５は、図示しないダイボンド材（例えばエポキシ樹脂系やシリコーン樹脂系の接着剤等）によって、マイク基板１２の上面１２ａと対向する底面の全体が隙間無く接合されている。このように接合することにより、マイク基板１２の上面１２ａとＭＥＭＳチップ１４、１５の下面との間にできる隙間から音が漏れ込むという事態が発生しないようになっている。また、図３（ｂ）に示すように、２つのＭＥＭＳチップ１４、１５の各々は、ワイヤ１７によってＡＳＩＣ１６に電気的に接続されている。
【００５０】
また、ＡＳＩＣ１６は図示しないダイボンド材によって、マイク基板１２の上面１２ａと対向する底面が接合されている。また、図３（ｂ）に示すように、ＡＳＩＣ１６はワイヤ１７によってマイク基板１２の上面１２ａに形成される複数の電極端子１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄのそれぞれと電気的に接続されている。マイク基板１２に形成される複数の電極端子１８ａ〜１８ｄは、電源電圧（ＶＤＤ）入力用の電源用端子１８ａと、ＡＳＩＣ１６の第１のアンプ回路１６２で増幅処理された電気信号を出力する第１の出力端子１８ｂと、ＡＳＩＣ１６の第２のアンプ回路１６３で増幅処理された電気信号を出力する第２の出力端子１８ｃと、グランド接続用のＧＮＤ端子１８ｄと、からなる。
【００５１】
なお、マイク基板１２の上面１２ａに設けられる複数の電極端子１８ａ〜１８ｄの各々は、マイク基板１２及びベース１１に形成される図示しない配線（貫通配線含む）を介して、ベース１１の下面１１ｂ（図４参照）に形成される外部接続用電極１９（詳細には、電源用電極１９ａ、第１の出力用電極１９ｂ、第２の出力用電極１９ｃ、ＧＮＤ用電極１９ｄ（図６参照）がある）に電気的に接続されている。この外部接続用電極１９は、マイクロホンユニット１が実装される実装基板に形成される接続端子に接続するために使用される。
【００５２】
また、以上では、２つのＭＥＭＳチップ１４、１５及びＡＳＩＣ１６がワイヤボンディング実装される構成としたが、２つのＭＥＭＳ１４、１５及びＡＳＩＣ１６はフリップチップ実装しても勿論構わない。
【００５３】
蓋体１３は、図１から図４に示すように、外形が略直方体形状に設けられ、略直方体形状の凹部空間１３１が形成されている。この凹部空間１３１は、蓋体１３の長手方向の一端側（図４において右側）近傍まで延びるが、他端側（図４において左側）近傍までは延びない構成となっている。蓋体１３は、凹部空間１３１とマイク基板１２との間で、２つのＭＥＭＳチップ１４、１５及びＡＳＩＣ１６を収容する収容空間が形成されるように、凹部空間１３１とマイク基板１２とが対向する姿勢とされてマイク基板１２に被せられる。
【００５４】
なお、蓋体１３の長手方向（図３（ａ）の左右方向）及び短手方向（図３（ａ）の上下方向）の長さは、マイク基板１２の上面１２ａのサイズと略同一に設けられている。したがって、ベース１１にマイク基板１２及び蓋体１３を積層してなるマイクロホンユニット１は、その側面部が略面一となっている。
【００５５】
蓋体上面１３ａの長手方向の一方端側（図３（ａ）においては右側）には、蓋体１３の短手方向が長軸方向となる平面視略楕円形状の第１の長孔１３２が形成されている。この第１の長孔１３２は、例えば図４に示すように、蓋体１３の凹部空間１３１へと連通している。また、蓋体上面１３ａの長手方向の他方端側（図３（ａ）においては左側）には、蓋体１３の短手方向が長軸方向となる平面視略楕円形状の第２の長孔１３３が形成されている。この第２の長孔１３３は、例えば図４に示すように、蓋体１３の上面１３ａから下面１３ｂへと貫通する貫通孔である。
【００５６】
なお、第２の長孔１３３は、蓋体１３をマイク基板１２に被せた際に、この第２の長孔１３３がマイク基板１２に形成される第２の開口部１２２と連通するように、その位置が調整されている。
【００５７】
また、蓋体１３に形成される第１の長孔１３２と第２の長孔１３３は、ベース１１、マイク基板１２及び蓋体１３によって形成される筐体１０の内部に、音を導入するための孔であるために、以下では、第１の長孔１３２のことを第１の音孔１３２、第２の長孔１３３のことを第２の音孔１３３と表現する。
【００５８】
また、蓋体１３を構成する材料は、例えばＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer；液晶ポリマ）やＰＰＳ（polyphenylene sulfide；ポリフェニレンスルファイド）等の樹脂とすることもできるし、例えばＦＲ−４等のマイク基板１２と同一の基板材料とすることもできる。
【００５９】
以上のベース１１、マイク基板１２（２つのＭＥＭＳチップ１４、１５及びＡＳＩＣ１６が実装されたもの）、蓋体１３をこの順で下から順番に積層し、各部材間を例えば接着剤等で貼り合わせることで、図１に示すようなマイクロホンユニット１が得られる。このマイクロホンユニット１においては、図４に示すように、外部から第１の音孔１３２を介して入力された音波は、収容空間（蓋体１３の凹部空間１３１とマイク基板１２の上面１２ａとの間で形成される空間）を通って、第１の振動板１４２の上面１４２ａ及び第２の振動板１５２の上面１５２ａに到達する。また、外部から第２の音孔１３３を介して入力された音波は、第２の開口部１２２、中空空間（ベース１１の第１の溝部１１１とマイク基板１２の下面１２ｂとを用いて形成される空間）、第１の開口部１２１を通って第２の振動板１５２の下面１５２ｂに到達する。
【００６０】
換言すると、マイクロホンユニット１には、第１の音孔１３２から入力される音圧を第１の振動板１４２の一方の面（上面１４２ａ）に伝達すると共に、第２の振動板１５２の一方の面（上面１５２ａ）に伝達する第１の音道４１と、第２の音孔１３３から入力される音圧を第２の振動板１５２の他方の面（下面１５２ｂ）に伝達する第２の音道４２と、が設けられている。第１の振動板１４２の他方の面（下面１４２ｂ）は、音響リークがない密閉空間（背室）Ｓに面している。
【００６１】
なお、第１のＭＥＭＳチップ１４は本発明の第１の振動部の実施形態である。第２のＭＥＭＳチップ１５は本発明の第２の振動部の実施形態である。ＡＳＩＣ１６は本発明の電気回路部の実施形態である。ベース１１、マイク基板１２及び蓋体１３の３つを合わせたものは、本発明の筐体の実施形態である。ベース１１及びマイク基板１２を合わせたものは、本発明の搭載部の実施形態である。そして、ベース１１の第１の溝部１１１とマイク基板１２の下面１２ｂとを利用して、本発明の中空空間（この空間は第１の開口部１２１と第２の開口部１２２とを連通する）の実施形態が得られる。
【００６２】
また、本実施形態のマイクロホンユニット１では、筐体１０を構成するベース１１、マイク基板１２、及び蓋体１３を、いずれも基板材料であるＦＲ−４としている。このように、筐体１０を構成する材料を同一材料に統一すると、マイクロホンユニット１を実装基板にリフロー実装する場合において、構成部材の膨張係数差によってマイク基板１２に搭載されるＭＥＭＳチップ１４、１５に不要な応力が加わるという事態を避けられる。すなわち、マイクロホンユニット１の特性の劣化を避けられる。
【００６３】
また、本実施形態では、本発明の搭載部を構成するベース１１を平板としているが、この形状に限定される趣旨ではない。すなわち、例えばベースの形状を、マイク基板１２及び蓋体１３を収容する収容凹部を有するような箱形状等としても構わない。このように構成することで、ベース１１、マイク基板１２及び蓋体１３の位置合わせを容易とでき、マイクロホンユニット１の組み立てが容易となる。
【００６４】
また、本実施形態では、ベース１１に形成する第１の溝部１１１の形状を平面視略Ｔ字状としたが、この構成に限定される趣旨ではない。すなわち、例えば平面視略矩形状（図３（ｃ）に破線で示す構成）等としても構わない。ただし、本実施形態のように構成することによって、音道となる空間の断面積をある程度確保しつつ、ベース１１によってマイク基板１２を支持する面積を増やすことができる。これにより、マイク基板１２が撓むことによって、マイク基板１２の下面１２ｂとベース１１の第１の溝部１１１とを利用して形成される中空空間の断面積が小さくなるという事態を避け易い。
【００６５】
また、本実施形態では、蓋体１３に形成する第１の音孔１３２及び第２の音孔１３３を長孔形状としているが、この構成に限定されず、例えば平面視略円形状の孔等としても構わない。ただし、本構成のように、長孔形状とすることにより、例えばマイクロホンユニット１の長手方向（図４の左右方向が該当）の長さが大きくなるのを抑制しつつ、音孔の断面積を大きくできるので好ましい。
【００６６】
そして、これと同様の趣旨で、マイク基板１２に設けられる第２の開口部１２２も長孔形状としているが、この形状も適宜変更可能である。また、本実施形態では、第２の音孔１３３から入力した音波の通り道を、サイズの大きな１つの貫通孔（第２の開口部１２２）によって形成している。しかし、この構成に限らず、例えば、マイク基板１２の短手方向（図３（ｂ）の上下方向）に沿って並ぶ複数の小さな（本実施形態の第２の開口部１２２のサイズに比べて小さな）貫通孔からなる構成等としても構わない。このように構成することにより、第２の音孔１３３から入力した音波の通り道を確保するためにマイク基板１２に設ける貫通孔を形成し易い。なお、貫通孔を複数とするのは、音道の断面積を大きくするためである。
【００６７】
また、本実施形態では、ＡＳＩＣ１６が２つのＭＥＭＳチップ１４、１５の間に挟まれるように配置する構成としたが、必ずしも、この構成に限定されない。ただし、本実施形態のように、ＡＳＩＣ１６を２つのＭＥＭＳチップ１４、１５の間に挟まれるように構成した場合、ワイヤ１７による各ＭＥＭＳチップ１４、１５とＡＳＩＣ１６との電気的な接続を行ない易い。また、各ＭＥＭＳチップ１４、１５とＡＳＩＣ１６との距離が短くなるために、マイクロホンユニット１から出力される信号について、電磁ノイズによる影響を抑制して良好なＳＮＲを確保し易い。
【００６８】
次に、第１実施形態のマイクロホンユニット１の作用効果について説明する。
【００６９】
マイクロホンユニット１の外部で音が生じると、第１の音孔１３２から入力された音波が第１の音道４１によって第１の振動板１４２の上面１４２ａに到達し、第１の振動板１４２が振動する。これにより、第１のＭＥＭＳチップ１４において静電容量の変化が生じる。第１のＭＥＭＳチップ１４の静電容量の変化に基づいて取り出された電気信号は、第１のアンプ回路１６２によって増幅処理されて第１の出力用電極１９ｂから出力される（図４及び図６参照）。
【００７０】
また、マイクロホンユニット１の外部で音が生じると、第１の音孔１３２から入力された音波が第１の音道４１によって第２の振動板１５２の上面１５２ａに到達すると共に、第２の音孔１３３から入力された音波が第２の音道４２によって第２の振動板１５２の下面１５２ｂに到達する。このために、第２の振動板１５２は、上面１５２ａに加わる音圧と下面１５２ｂに加わる音圧との音圧差によって振動する。これにより、第２のＭＥＭＳチップ１５において静電容量の変化が生じる。第２のＭＥＭＳチップ１５の静電容量の変化に基づいて取り出された電気信号は、第２のアンプ回路１６３によって増幅処理されて第２の出力用電極１９ｃから出力される（図４及び図６参照）。
【００７１】
以上のように、マイクロホニンユニット１においては、第１のＭＥＭＳチップ１４を用いて得られる信号と、第２のＭＥＭＳチップ１５を用いて得られる信号とが、別々に外部へと出力されるようになっている。ところで、マイクロホンユニット１は、第１のＭＥＭＳチップ１４のみを利用する場合と、第２のＭＥＭＳチップ１５のみを利用する場合とで、異なった性質を示す。これについて、以下説明する。
【００７２】
説明するに先立って、音波の性質について説明しておく。図７は、音圧Ｐと音源からの距離Ｒとの関係を示すグラフである。図７に示すように、音波は、空気等の媒質中を進行するにつれて減衰し、音圧（音波の強度・振幅）が低下する。音圧は、音源からの距離に反比例し、音圧Ｐと距離Ｒとの関係は、以下の式（１）のように表せる。なお、式（１）におけるｋは比例定数である。
Ｐ＝ｋ／Ｒ （１）
【００７３】
図７及び式（１）から明らかなように、音圧は音源に近い位置では急激に減衰（グラフの左側）し、音源から離れるほどなだらかに減衰（グラフの右側）する。すなわち、音源からの距離がΔｄだけ異なる２つの位置（Ｒ１とＲ２、Ｒ３とＲ４）に伝達される音圧は、音源からの距離が小さいＲ１からＲ２においては大きく減衰する（Ｐ１−Ｐ２）が、音源からの距離が大きいＲ３からＲ４においてはあまり減衰しない（Ｐ３−Ｐ４）。
【００７４】
図８は、マイクロホンユニットの指向特性について説明するための図で、図８（ａ）は第１のＭＥＭＳチップのみを利用する場合の指向特性を説明するための図、図８（ｂ）は第２のＭＥＭＳチップのみを利用する場合の指向特性を説明するための図である。なお、図８においては、マイクロホンユニット１の姿勢は図４に示すのと同姿勢を想定している。
【００７５】
音源から第１の振動板１４２までの距離が一定であれば、音源がどの方向にあっても第１の振動板１４２に加わる音圧は一定となる。すなわち、第１のＭＥＭＳチップ１４のみを利用する場合、図８（ａ）に示すように、マイクロホンユニット１は、あらゆる方向から入射される音波を平等に受ける全指向特性を示す。
【００７６】
一方、第２のＭＥＭＳチップ１５のみを利用する場合、マイクロホンユニット１は、全指向性特性を示さず、図８（ｂ）に示すように両指向特性を示す。音源から第２の振動板１５２までの距離が一定であれば、音源が０°又は１８０°の方向にある時に第２の振動板１５２に加わる音圧が最大となる。これは、音波が第１の音孔１３２から第２の振動板１５２の上面１５２ａに至る距離と、音波が第２の音孔１３３から第２の振動板１５２の下面１５２ｂへと至る距離との差が最も大きくなるからである。
【００７７】
これに対し、音源が９０°又は２７０°の方向にある時に第２の振動板１５２に加わる音圧が最小（０）になる。これは、音波が第１の音孔１３２から第２の振動板１５２の上面１５２ａに至る距離と、音波が第２の音孔１３３から第２の振動板１５２の下面１５２ｂへと至る距離との差がほぼ０となるからである。すなわち、第２のＭＥＭＳチップのみを利用する場合、マイクロホンユニット１は、０°及び１８０°の方向から入射される音波を受けやすく、９０°及び２７０°の方向から入射される音波を受けにくい性質（両指向性）を示す。
【００７８】
図９は、マイクロホンユニット特性を説明するためのグラフで、横軸は音源からの距離Ｒを対数に変換したもの、縦軸はマイクロホンユニットの振動板に加わる音圧レベルを示す。なお、図９において、Ａは第１のＭＥＭＳチップ１４のみを利用する場合のマイクロホンユニットの特性を示し、Ｂは第２のＭＥＭＳチップ１５のみを利用する場合のマイクロホンユニットの特性を示す。
【００７９】
第１のＭＥＭＳチップ１４では、第１の振動板１４２は一方の面１４２ａに加わる音圧によって振動するが、第２のＭＥＭＳチップ１５では、第２の振動板１５２は両面１５２ａ、１５２ｂに加わる音圧差によって振動する。このために、図９に示すように、第１のＭＥＭＳチップ１４のみを利用する場合に比べて第２のＭＥＭＳチップ１５のみを利用する場合には、音源からの距離に対する振動振幅の低下も急となり、距離減衰が大きくなる。
【００８０】
換言すると、第１のＭＥＭＳチップ１４のみを利用する場合、第２のＭＥＭＳチップ１５のみを利用する場合に比べて、マイクロホンユニット１は、マイクロホンユニット１から遠く離れた位置に音源がある遠距離音を収音する機能に優れる。一方、第２のＭＥＭＳチップ１５のみを利用する場合には、マイクロホンユニット１は、マイクロホンユニット１の近傍で発生する目的音について、背景雑音（上記目的音でない音を指している）を除去して収音する機能に優れる。
【００８１】
後者について、更に説明する。マイクロホンユニット１の近傍で発生する上記目的音の音圧は、第２の振動板１５２の上面１５２ａと下面１５２ｂとの間で大きく減衰し、第２の振動板１５２の上面１５２ａに伝達される音圧と、第２の振動板１５２の下面１５２ｂに伝達される音圧とは大きく異なる。一方、背景雑音は、上記目的の音に比べて音源が遠い位置にあるために、第２の振動板１５２の上面１５２ａと下面１５２ｂとの間ではほとんど減衰せず、第２の振動板１５２の上面１５２ａに伝達される音圧と、第２の振動板１５２の下面１５２ｂに伝達される音圧との音圧差は非常に小さくなる。なお、ここでは、音源から第１の音孔１３２までの距離と、音源から第２の音孔１３３までの距離とが異なる場合を前提としている。
【００８２】
第２の振動板１５２にて受音される背景雑音の音圧差は非常に小さいために、背景雑音の音圧は第２の振動板１５２にてほぼ打ち消される。これに対して、第２の振動板１５２にて受音される上記目的音の音圧差は大きいために、上記目的音の音圧は第２の振動板１５２で打ち消されない。このため、第２の振動板１５２の振動によって得られた信号は、背景雑音が除去された上記目的音の信号であると見なせる。このため、第２のＭＥＭＳチップ１５のみを利用する場合には、マイクロホンユニット１は、その近傍で発生する目的音について背景雑音を除去して収音する機能に優れることになる。
【００８３】
上述のように、マイクロホンユニット１においては、第１のＭＥＭＳチップ１４から取り出される信号と、第２のＭＥＭＳチップ１５から取り出される信号とを、別々に処理（増幅処理）して、別々に外部に出力するようになっている。このため、このマイクロホンユニット１が適用される音声入力装置において、いずれかのＭＥＭＳチップ１４、１５から出力される信号を適宜選択して使うようにすれば、音声入力装置の多機能化に対応できる。
【００８４】
具体例として、マイクロホンユニット１が携帯電話機に適用される場合を挙げて説明する。携帯電話機の通話時には、通常は、ユーザはマイクロホンユニット１近傍に口を近づけて話す。このために、携帯電話機の通話時の機能としては、背景雑音を除去して目的音のみを収音できることが望まれる。このため、例えば通話時には、マイクロホニンユニット１から出力される信号のうち、第２のＭＥＭＳチップ１５から取り出される信号のみを使用するようにすればよい。
【００８５】
上述のように、最近の携帯電話機は、ハンズフリー機能やムービー録画機能を備える。このようなモードで使用する場合は、マイクロホンユニット１から離れた遠方の音を収音できる必要がある。このために、例えば、携帯電話機のハンズフリー機能やムービー録画機能を用いる場合には、マイクロホニンユニット１から出力される信号のうち、第１のＭＥＭＳチップ１４から取り出される信号のみを使用するようにすればよい。
【００８６】
以上のように、本実施形態のマイクロホンユニット１は、遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向特性の差動マイクロホンとしての機能と、マイクロホンユニット１から離れた位置に音源がある遠距離音を収音可能な全指向性マイクロホンとしての機能と、を兼ね備える構成となっている。このために、本実施形態のマイクロホンユニットによれば、マイクロホンユニットが適用される音声入力装置の多機能化に対応しやすい。そして、本実施形態のマイクロホンユニット１は２つの機能を兼ね備えるために、従来のように２つのマイクロホンユニットを別々に搭載する必要がなく、音声入力装置の大型化を抑制しやすい。
【００８７】
また、本実施形態のマイクロホンユニット１は、ベース１１、マイク基板１２及び蓋体１３といった３つの部材によって、第１の音道４１と第２の音道４２を形成する構成であり、その構成が簡単で組み立て易く、また小型化及び薄型化を図り易い。また、２つの音孔１３２、１３３を同一面１３ａ（上面）に設ける構成であるために、このマイクロホンユニットが適用される音声入力装置の構成（音道の構成）も簡単な構成とし易い。
【００８８】
なお、本実施形態のマイクロホンユニット１は、２つのＭＥＭＳチップ１４、１５を有する構成としているが、遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向性の差動マイクロホンユニット（本発明者らが先行開発したマイクロホンユニット）に元々備えられる空間に、ＭＥＭＳチップを追加配置する構成のために、ＭＥＭＳチップの追加に伴うマイクロホンユニットの大型化を避けられる。以下、これについて説明する。
【００８９】
本実施形態のマイクロホンユニット１において、第１のＭＥＭＳチップ１４を取り除くと、遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向性の差動マイクロホンユニットが得られる。このマイクロホンユニットでは、２つの音孔１３２、１３３の中心間距離が５ｍｍ程度であるのが好ましい。これは、次の理由による。
【００９０】
第１の音孔１３２と第２の音孔１３３との距離が近すぎると第２の振動板１５２の上面１５２ａと下面１５２ｂに加わる音圧の差が小さくなって第２の振動板１５２の振幅が小さくなり、ＡＳＩＣ１６から出力される電気信号のＳＮＲが悪くなる。このため、第１の音孔１３２と第２の音孔１３３との間の距離はある程度大きくするのが好ましい。一方で、第１の音孔１３２と第２の音孔１３３との中心間距離が大きく成りすぎると、音源から発せられた音波が、第１の音孔１３２及び第２の音孔１３３を通って第１の振動板１５２に到達するまでの時間差すなわち位相差が大きくなり、雑音除去性能が低下してしまう。このため、第１の音孔１３２と第２の音孔１３３との中心間距離は、４ｍｍ以上６ｍｍ以下とするのが好ましく、５ｍｍ程度がより好ましい。
【００９１】
ところで、本実施形態のマイクロホンユニット１に使用されるＭＥＭＳチップ１４、１５の長手方向（２つの音孔１３２、１３３の中心を結ぶ線と平行な方向、図４で左右方向）の長さは例えば１ｍｍ程度、ＡＳＩＣ１６の長手方向の長さは例えば０．７ｍｍ程度である。差動マイクロホンとして機能させる場合には、音波が第１の音孔１３２から第２の振動板１５２の上面１５２ａへと至る時間と、音波が第２の音孔１３３から第２の振動板１５２の下面１５２ｂへと至る時間と、がほぼ同じとなるように構成するのが好ましい。このため、第２のＭＥＭＳチップ１５は、収容空間（蓋体１３の凹部空間１３１とマイク基板１２の上面１２ａとの間で形成される空間）の第１の音孔１３２から離れた位置（図４では収容空間の左寄りの位置）に配置される。
【００９２】
このため、遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向性の差動マイクロホンユニットの収容空間には、第１のＭＥＭＳチップ１４を配置可能な空間が元々存在している。したがって、遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向性の差動マイクロホンとしての機能に、マイクロホンユニット１から離れた位置に音源がある遠距離音を収音可能な全指向性マイクロホンとしての機能を追加した、本実施形態のマイクロホンユニット１は小型とできる。
【００９３】
なお、本実施形態において、第１のＭＥＭＳチップ１４における静電容量の変化を検出する第１のアンプ回路１６２のアンプゲインと、第２のＭＥＭＳチップ１５における静電容量の変化を検出する第２のアンプ回路１６３のアンプゲインとは、異なるゲインに設定して構わない。第２のＭＥＭＳチップ１５の第２の振動板１５２は、両面１５２ａ、１５２ｂに加わる音圧差により振動するため、その振動振幅は、第１のＭＥＭＳチップ１４の第１の振動板１４２の振動振幅よりも小さくなる。このため、例えば第２のアンプ回路１６３のアンプゲインを第１のアンプ回路１６２のアンプゲインよりも大きくしても構わない。これにより、第１のアンプ回路１６２からの出力信号振幅と第２のアンプ回路１６３からの出力信号振幅とをほぼ等しくすることができる。より具体的には、２つの音孔１３２、１３３の中心間距離が５ｍｍ程度である場合には、第２のアンプ回路１６３のアンプゲインは第１のアンプ回路１６２のアンプゲインよりも６〜１４ｄＢ程度高い値に設定することが好ましい。
【００９４】
２．第２実施形態のマイクロホンユニット
次に、第２実施形態のマイクロホンユニットについて説明する。第２実施形態のマイクロホンユニットの構成の大部分は第１実施形態のマイクロホンユニット１と同様である。以下、異なる部分についてのみ説明する。なお、第１実施形態のマイクロホンユニット１と重複する部分には同一の符号を付して説明する。
【００９５】
図１０は、第２実施形態のマイクロホンユニットの構成を示すブロック図である。図１０に示すように、第２実施形態のマイクロホンユニット２においては、外部（マイクロホンユニット２が実装される音声入力装置）からスイッチ信号を入力するためのスイッチ用電極１９ｅが設けられ、このスイッチ用電極１９ｅを介して与えられるスイッチ信号によってＡＳＩＣ１６に設けられる切替回路１６４が動作するようになっている点で、第１実施形態のマイクロホンユニット１とは異なる。
【００９６】
なお、このスイッチ用電極１９ｅを設ける構成としたために、図１１に示すように、マイク基板１２の上面１２ａには、スイッチ用端子１８ｅが設けられている。
【００９７】
切替回路１６４は、図１０に示すように、第１のアンプ回路１６２から出力される信号と、第２のアンプ回路１６３から出力される信号とのうち、いずれを外部へと出力するかを切り替える回路である。すなわち、第２実施形態のマイクロホンユニット２においては、マイクロホンユニット２から出力される信号は、第１のＭＥＭＳチップ１４から取り出された信号と、第２のＭＥＭＳチップ１５から取り出された信号のうちの、いずれか一方のみが出力されるようになっている。
【００９８】
したがって、第１実施形態のマイクロホンユニット１と違って、第２実施形態のマイクロホンユニット２においては、ベース１１の下面１１ｂに設けられる外部接続用電極１９に含まれる出力用電極が１つ（第１の出力用電極１９ｂ）となっている。また、このことに関連して、図１１に示すように、マイク基板１２の上面１２ａには第１の出力用端子１８ｂのみが設けられ、第２の出力用端子１８ｃは抹消されている（図３（ｂ）も参照）。
【００９９】
なお、スイッチ信号による切替回路１６４の切替動作は、例えば信号のＨ（ハイレベル）、Ｌ（ローレベル）を用いる構成等とすればよい。
【０１００】
第２実施形態のマイクロホンユニット２の作用効果について説明する。
【０１０１】
マイクロホンユニット２の外部で音が生じると、第１の音孔１３２から入力された音波が第１の音道４１によって第１の振動板１４２の上面１４２ａに到達し、第１の振動板１４２が振動する。これにより、第１のＭＥＭＳチップ１４において静電容量の変化が生じる。第１のＭＥＭＳチップ１４の静電容量の変化に基づいて取り出された電気信号は、第１のアンプ回路１６２によって増幅処理される。増幅処理された信号は、スイッチ用電極１９ｅに入力されるスイッチ信号に基づいて、切替回路１６４が第１のアンプ回路１６２と第１の出力用電極１９ｂとを電気的に接続している場合には、第１の出力用電極１９ｂから出力される（図１０参照）。
【０１０２】
また、マイクロホンユニット２の外部で音が生じると、第１の音孔１３２から入力された音波が第１の音道４１によって第２の振動板１５２の上面１５２ａに到達すると共に、第２の音孔１３３から入力された音波が第２の音道４２によって第２の振動板１５２の下面１５２ｂに到達する。このために、第２の振動板１５２は、上面１５２ａに加わる音圧と下面１５２ｂに加わる音圧との音圧差によって振動する。これにより、第２のＭＥＭＳチップ１５において静電容量の変化が生じる。第２のＭＥＭＳチップ１５の静電容量の変化に基づいて取り出された電気信号は、第２のアンプ回路１６３によって増幅処理される。増幅処理された信号は、スイッチ用電極１９ｅに入力されるスイッチ信号に基づいて、切替回路１６４が第２のアンプ回路１６３と第１の出力用電極１９ｂとを電気的に接続している場合には、第１の出力用電極１９ｂから出力される（図１０参照）。
【０１０３】
第１実施形態の場合と同様に、第２実施形態のマイクロホンユニット２も、遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向性の差動マイクロホンとしての機能と、マイクロホンユニット２から離れた位置に音源がある遠距離音を収音可能な全指向性マイクロホンとしての機能と、を兼ね備える構成となっている。ただし、第１実施形態の場合と異なり、マイクロホンユニット２においては、スイッチ信号に基づいて、前記２つの機能のいずれか一方の機能に対応した信号のみを出力するようになっている。このように構成する場合、第１実施形態の場合のように、マイクロホンユニット２を搭載する音声入力装置側で、入力された２つの音声信号のいずれを使用するかの切替動作を行わなくて済む。
【０１０４】
なお、本実施形態では、２つのアンプ回路１６２、１６３を設けて、アンプ回路１６２、１６３の後段に切替回路１６４を設けて、第１のＭＥＭＳチップ１４に対応する信号と、第２のＭＥＭＳチップ１５に対応する信号とを切り替えて出力する構成とした。ただし、第１のＭＥＭＳチップ１４に対応する信号と、第２のＭＥＭＳチップ１５に対応する信号とを切り替えて出力できればよいので、例えばアンプ回路を１つとし、アンプ回路と２つのＭＥＭＳチップ１４、１５との間にスイッチ信号によって切替動作を行う切替回路を配置する構成等としても構わない。
【０１０５】
また、本実施形態のように２つのアンプ回路１６２、１６３を設ける場合、２つのアンプ回路１６２、１６３のアンプゲインは、異なるゲインに設定して構わない。ここで、第２のアンプ回路１６３のアンプゲインを第１のアンプ回路１６２のアンプゲインよりも大きくすることが好ましい。
【０１０６】
また、本実施形態では、第１のＭＥＭＳチップ１４と第２のＭＥＭＳチップ１５とに共通のバイアス電圧が印加される構成となっているが、これに限らず、他の構成としてもよい。すなわち、例えば、スイッチ信号及び切替回路を用いて、第１のＭＥＭＳチップ１４及び第２のＭＥＭＳチップ１５のうち、いずれがチャージポンプ回路１６１と電気的に接続されるかを切り替えられるようにしてもよい。このようにすれば、第１のＭＥＭＳチップ１４と第２のＭＥＭＳチップ１５との間でクロストークが生じる可能性を低減できる。
【０１０７】
３．第３実施形態のマイクロホンユニット
次に、第３実施形態のマイクロホンユニットについて説明する。第３実施形態のマイクロホンユニットの構成の大部分は第１実施形態のマイクロホンユニット１と同様である。以下、異なる部分についてのみ説明する。なお、第１実施形態のマイクロホンユニット１と重複する部分には同一の符号を付して説明する。
【０１０８】
図１２は、第３実施形態のマイクロホンユニットの構成を示すブロック図である。図１２に示すように、第３実施形態のマイクロホンユニット３においては、外部（マイクロホンユニット３が実装される音声入力装置）からスイッチ信号を入力するためのスイッチ用電極１９ｅが設けられ、このスイッチ用電極１９ｅを介して与えられるスイッチ信号によってＡＳＩＣ１６に設けられる切替回路１６４が動作するようになっている点で、第１実施形態のマイクロホンユニット１とは異なる。
【０１０９】
なお、このスイッチ用電極１９ｅを設ける構成としたために、図１２に示すように、マイク基板１２の上面１２ａには、スイッチ用端子１８ｅが設けられている。
【０１１０】
切替回路１６４は、第１のアンプ回路１６２から出力される信号と、第２のアンプ回路１６３から出力される信号とが、２つの出力用電極１９ｂ、１９ｃ（外部接続用電極１９の一部）のうち、いずれから出力されるかを切り替えられる構成となっている（第２実施形態の切替回路と異なる機能を有する）。
【０１１１】
すなわち、スイッチ用電極１９ｅから入力されるスイッチ信号によって、切替回路１６４が第１のモードとなった場合には、第１の出力用電極１９ｂからは第１のＭＥＭＳチップ１４に対応した信号が出力され、第２の出力用電極１９ｃからは第２のＭＥＭＳチップ１５に対応した信号が出力される。一方、スイッチ信号によって、切替回路１６４が第２のモードとなった場合には、第１の出力用電極１９ｂからは第２のＭＥＭＳチップ１５に対応した信号が出力され、第２の出力用電極１９ｃからは第１のＭＥＭＳチップ１４に対応した信号が出力される。
【０１１２】
なお、スイッチ信号による切替回路１６４の切替動作は、例えば信号のＨ（ハイレベル）、Ｌ（ローレベル）を用いる構成等とすればよい。
【０１１３】
マイクロホンユニットと音声入力装置とを製造する製造者が異なる場合、音声入力装置を製造する製造者には、次のようなタイプの者が存在することが想定される。
（Ａ）第１実施形態のマイクロホンユニット１のように、第１のＭＥＭＳチップ１４に対応する信号と第２のＭＥＭＳチップ１５に対応する信号の両方をマイクロホンユニットから出力して欲しいと考える者。
（Ｂ）第２実施形態のマイクロホニンユニット２のように、第１のＭＥＭＳチップ１４に対応する信号と第２のＭＥＭＳチップ１５に対応する信号とのうち、いずれか一方をスイッチ信号による切り替えによって、マイクロホンユニットから出力して欲しいと考える者。
【０１１４】
この点、第３実施形態のマイクロホンユニット３によれば、これ１つで、上記（Ａ）、（Ｂ）のいずれの者にも対応できるので便利である。
【０１１５】
なお、本実施形態においても、２つのアンプ回路１６２、１６３のアンプゲインは、異なるゲインに設定して構わない。ここで、第２のアンプ回路１６３のアンプゲインを第１のアンプ回路１６２のアンプゲインよりも大きくすることが好ましい。
【０１１６】
４．第４実施形態のマイクロホンユニット
次に、第４実施形態のマイクロホンユニットについて説明する。第４実施形態のマイクロホンユニットの構成の大部分は第１実施形態のマイクロホンユニット１と同様である。以下、異なる部分についてのみ説明する。なお、第１実施形態のマイクロホンユニット１と重複する部分には同一の符号を付して説明する。
【０１１７】
図１４は、第４実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す概略断面図である。この図１４の切断位置は図４と同様の位置を想定している。図１５は、第４実施形態のマイクロホンユニットが備えるマイク基板を上から見た場合の概略平面図である。図１６は、第４実施形態のマイクロホンユニットの構成を示すブロック図である。
【０１１８】
第４実施形態のマイクロホンユニット６と第１実施形態のマイクロホンユニット１との主な相違点は、マイク基板１２上に搭載されるＡＳＩＣの数である。すなわち、第１実施形態では、１つのＡＳＩＣ１６によって第１のＭＥＭＳチップ１４及び第２のＭＥＭＳチップ１５によって取り出される電気信号を増幅処理する構成としていた。しかし、第４実施形態のマイクロホンユニット６においては、第１のＭＥＭＳチップ１４の静電容量の変化に基づいて取り出される電気信号は第１のＡＳＩＣ２１によって増幅処理し、第２のＭＥＭＳチップ１５の静電容量の変化に基づいて取り出される電気信号は第２のＡＳＩＣ２２によって増幅処理するようになっている。
【０１１９】
図１５に示すように、第４実施形態のマイクロホンユニット６においては、第１のＡＳＩＣ２１は第１のＭＥＭＳチップ１４に対して短手方向（マイク基板１２の短手方向）に並ぶように配置され、第２のＡＳＩＣ２２は第２のＭＥＭＳチップ１５に対して長手方向に並ぶように配置されている。ただし、２つのＡＳＩＣ２１、２２をどこに配置するかは適宜変更可能である。第１のＭＥＭＳチップ１４は第１のＡＳＩＣ２１に、第２のＭＥＭＳチップ１５は第２のＡＳＩＣ２２に、各々、ワイヤ１７によって電気的に接続されている。
【０１２０】
図１６に示すように、第１のＡＳＩＣ２１は、第１のＭＥＭＳチップ１４にバイアス電圧を印加するチャージポンプ回路２１２を備える。チャージポンプ回路２１１は、電源電圧ＶＤＤを昇圧して第１のＭＥＭＳチップ１４にバイアス電圧を印加する。また、第１のＡＳＩＣ２１は、第１のＭＥＭＳチップ１４における静電容量の変化を検出するアンプ回路２１２を備える。アンプ回路２１２で増幅された電気信号は第１のＡＳＩＣ２１から出力される（ＯＵＴ１）。同様に、第２のＡＳＩＣ２２も第２のＭＥＭＳチップ１５にバイアス電圧を印加するチャージポンプ回路２２１と、静電容量の変化を検出して増幅された電気信号を出力する（ＯＵＴ２）アンプ回路２２２を備える。
【０１２１】
なお、図１５に示すように、第１のＡＳＩＣ２１は、ワイヤ１７によってマイク基板１２の上面１２ａに形成される複数の電極端子２３ａ、２３ｂ、２３ｃのそれぞれと電気的に接続されている。電極端子２３ａは電源電圧（ＶＤＤ）入力用の電源用端子で、電極端子２３ｂは第１のＡＳＩＣ２１のアンプ回路２１２で増幅処理された電気信号を出力する第１の出力端子で、電極端子２３ｃはグランド接続用のＧＮＤ端子である。
【０１２２】
同様に、第２のＡＳＩＣ２２は、ワイヤ１７によってマイク基板１２の上面１２ａに形成される複数の電極端子２４ａ、２４ｂ、２４ｃのそれぞれと電気的に接続されている。電極端子２４ａは電源電圧（ＶＤＤ）入力用の電源用端子で、電極端子２４ｂは第２のＡＳＩＣ２２のアンプ回路２２２で増幅処理された電気信号を出力する第２の出力端子で、電極端子２４ｃはグランド接続用のＧＮＤ端子である。
【０１２３】
電源端子２３ａ及び２４ａは、ベース１１の下面１１ｂに設けられる電源用電極パッド１９ａ（外部接続用電極１９に含まれる）に電気的に接続される。第１の出力端子２３ｂは、ベース１１の下面１１ｂに設けられる第１の出力用電極パッド１９ｂ（外部接続用電極１９に含まれる）に電気的に接続される。第２の出力端子２４ｂは、ベース１１の下面１１ｂに設けられる第２の出力用電極パッド１９ｃ（外部接続用電極１９に含まれる）に電気的に接続される。ＧＮＤ端子２３ｃ及び２４ｃは、ベース１１の下面１１ｂに設けられるＧＮＤ用電極パッド１９ｄに電気的に接続される。
【０１２４】
また、第４実施形態のマイクロホンユニット６は、ベース１１とマイク基板１２とによって構成される搭載部内に設けられる音道（第２の音道４２の一部）の壁面と、蓋体１３の内壁と、にコーティング層ＣＬが形成されている点においても、第１実施形態のマイクロホンユニット１とは異なる。
【０１２５】
例えばベース１１、マイク基板１２、蓋体１３の材料として、その加工面（切断や切削等が施された面）から繊維状のダストが発生しやすい基板材料（例えばガラスエポキシ基板）を使用した場合、ダストがＭＥＭＥチップ１４、１５の固定電極１４４、１５４と振動板１４２、１５２との間の隙間（例えば１μｍ程度）に詰まってＭＥＭＳチップ１４、１５が正しく機能しなくなるといった問題が発生する場合がある。この点、第４実施形態のマイクロホンユニット６のようにコーティング層ＣＬを施すと、微小なダストの発生を防止して、前記問題点を解消することができる。
【０１２６】
コーティング層ＣＬは例えばメッキ処理技術を利用して得てもよく、より具体的には例えばＣｕメッキ処理によってコーティング層ＣＬを得てもよい。また、コーティング層ＣＬは、例えば露光現像可能なレジスト材料をカーテンコート処理することによって得てもよい。また、コーティング層ＣＬは複数層で構成してもよい。
【０１２７】
なお、第４実施形態のマイクロホンユニット６では、搭載部（ベース１１とマイク基板１２とからなる）及び蓋体１３にコーティング層ＣＬを設ける構成としているが、この構成に限らず、例えば搭載部にのみコーティング層ＣＬを設ける構成等としてもよい。また、搭載部及び蓋体１３に設けられるコーティング層ＣＬ（具体例としてＣｕメッキ層）を固定電位（ＧＮＤ）に接続するようにしてもよい。このように構成することで、ＭＥＭＳチップ１４、１５の上下を電磁シールドすることが可能になり、外部電磁界に対する耐性を向上させる（外部ノイズの混入を防止する）ことが可能になる。
【０１２８】
また、第４の実施形態のマイクロホンユニット６においては、蓋体１３はＬＣＰ、ＰＰＳ等の樹脂材、ＦＲ−４等のガラスエポキシ材、セラミックス材以外にも、アルミ、真鍮、鉄、銅などの導電性を有する金属材料で構成することも可能である、金属部を搭載部１１あるいはユーザ基板のＧＮＤ部と接続することで電磁シールドの効果を持たせることができる。また、樹脂材、ガラスエポキシ材、セラミックス材のような絶縁材料であっても表面に導電性メッキ処理を施すことによっても金属と同様の電磁シールドの効果を持たせることが可能である。具体的には、蓋体１３の上部と側部の外壁面に導電性メッキ（金属メッキ）を施し、搭載部１１あるいはユーザ基板のＧＮＤ部と接続することで電磁シールドの効果を持たせることが可能である。
【０１２９】
マイクロホンユニット６を薄型化するためには、各構成部品の厚みを薄くする必要があるが、樹脂材、ガラスエポキシ材は０．２ｍｍ以下の厚みになると強度的に非常に弱くなり、壁面が外部音圧によって外壁が振動してマイク本来の収音機能に悪影響を与える等の問題が発生する。蓋体の外壁面に導電性の金属膜を形成することにより、蓋体１３の機械的強度を高めて外部応力に対する耐性を高めることができ、また、不要な振動を抑えることでマイク本来の収音機能を発揮することができる。
【０１３０】
また、搭載部及び蓋体１３に設けられるコーティング層ＣＬ（具体例としてＣｕメッキ層）を固定電位（ＧＮＤあるいは電源）に接続するようにしてもよい。搭載部に設けられるコーティング層ＣＬにより、ＭＥＭＳチップ１４、１５の下方からの外部電磁界に対する耐性を向上させることができる。また、蓋体１３に設けられるコーティング層ＣＬにより、ＭＥＭＳチップ１４、１５の上方から到来する外部電磁界に対する耐性を向上させることができる。これらにより、ＭＥＭＳチップ１３、１５の上下の両側から電磁シールドすることが可能になり、外部電磁界から到来する耐性を大幅に向上させる（外部電磁界ノイズの混入を防止する）ことが可能になる。
【０１３１】
なお、電磁シールドは、マイクロホンユニット６の筐体１０を覆うようにシールドカバーを被せて得ても勿論よい。更に、上記コーティング層を用いたダスト対策は、第１から第３実施形態のマイクロホンユニット１〜３にも適用可能である。
【０１３２】
第４実施形態のマイクロホンユニット６においても、第１実施形態と同様に、第１のＭＥＭＳチップ１４から取り出される信号と、第２のＭＥＭＳチップ１５から取り出される信号とを、別々に処理（増幅処理）して、別々に外部に出力するようになっている。このため、このマイクロホンユニット６が適用される音声入力装置において、いずれかのＭＥＭＳチップ１４、１５から出力される信号を適宜選択して使うようにすれば、音声入力装置の多機能化に対応できる。
【０１３３】
なお、第１のＭＥＭＳチップ１４における静電容量の変化を検出するアンプ回路２１２のアンプゲインと、第２のＭＥＭＳチップ１５における静電容量の変化を検出するアンプ回路２２２のアンプゲインとは、異なるゲインに設定してよい。ここで、第２のＡＳＩＣ２２のアンプ回路２２２のアンプゲインを、第１のＡＳＩＣ２１のアンプ回路２１２のアンプゲインよりも大きくすることが好ましい。
【０１３４】
５．第５実施形態のマイクロホンユニット
次に、第５実施形態のマイクロホンユニットについて説明する。第５実施形態のマイクロホンユニットは、第４実施形態のマイクロホンユニット６と同様に、２つのＭＥＭＳチップ１４、１５及び２つのＡＳＩＣ２１、２２を有する。ＭＥＭＳチップ１４、１５から電気信号を取り出す構成（電気的な処理構成）については、第４実施形態のマイクロホンユニット６と同様である。しかし、この第５実施形態のマイクロホンユニットでは、第１のＭＥＭＳチップ１４と第２のＭＥＭＳチップ１５とが別々の空間に収容された構成となっている点で、第４実施形態のマイクロホンユニット６と大きく異なる。以下、この異なる点を中心に説明する。なお、第４実施形態のマイクロホンユニット６と重複する部分には同一の符号を付し、特に説明の必要がない場合には説明を省略する。
【０１３５】
図１７は、第５実施形態のマイクロホンユニットを構成する部材を上から見た概略平面図で、図１７（ａ）は蓋体を上から見た図、図１７（ｂ）はＭＥＭＳチップ及びＡＳＩＣが搭載されたマイク基板を上から見た図、図１７（ｃ）はベースを上から見た図である。図１８は、第５実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す概略断面図で、図１８（ａ）は図１７（ａ）のＣ−Ｃ位置における概略断面図（図１７（ａ）〜図１７（ｃ）の各部材が積層された状態を想定した場合の断面図）で、図１８（ｂ）は図１７（ａ）のＤ−Ｄ位置における概略断面図である。
【０１３６】
図１７（ｃ）に示すように、平面視略矩形状のベース７１には、その上面７１ａの長手方向の一端寄り（図１７（ｃ）において左寄り）に、平面視略矩形状の第１の溝部７１１が形成されている。なお、第１の溝部７１１の形状は一例であり、適宜変更可能である。例えば、図３（ｃ）に示すような平面視略Ｔ字状の溝をベース７１の短手方向に２つ並べたような形状でも構わない。
【０１３７】
図１７及び図１８に示すように、平面視略矩形状のマイク基板７２には、その上面７２ａ中央寄りに、第１のＭＥＭＳチップ１４によって覆われる第１の開口部７２１と、第２のＭＥＭＳチップ１５によって覆われる第２の開口部７２２と、が形成されている。第１の開口部７２１と第２の開口部７２２とは、マイク基板７２の短手方向に並ぶように配置される。また、マイク基板７２の上面７２ａの長手方向の一端寄り（ベース７１の第１の溝部７１１が形成された側と同じ側）に第３の開口部７２３が形成されている。
【０１３８】
第１の開口部７２１及び第２の開口部７２２は平面視略円形状の貫通孔からなり、ベース７１にマイク基板７２を積層した場合に、ベース７１に形成される第１の溝部７１１と重なるように、その位置が決められている。第３の開口部７２３は、マイク基板７２の短手方向（図１７（ｂ）の上下方向）が長手方向となる平面視略長方形状の貫通孔からなる。この第３の開口部７２２も、ベース７１に形成される第１の溝部７１１と重なり合うように、その位置及びサイズが決められている。
【０１３９】
なお、本実施形態では、２つＡＳＩＣ２１、２２は、それぞれ、ＭＥＭＳチップ１４、１５とマイク基板７２の長手方向に並ぶように配置されているが、その位置は適宜変更してよい。
【０１４０】
略直方体形状に設けられる蓋体７３には、図１７（ａ）に示すように、平面視略矩形状の第１の凹部空間７３１ａと、平面視略Ｌ字状の第２の凹部空間７３１ｂと、が形成されている。蓋体７３がマイク基板７２に被せられることにより、第１の凹部空間７３１ａとマイク基板７２との間で、第１のＭＥＭＳチップ１４及び第１のＡＳＩＣ２１を収容する第１の収容空間が得られ、第２の凹部空間７３１ｂとマイク基板７２との間で、第２のＭＥＭＳチップ１５及び第２のＡＳＩＣ２２を収容する第２の収容空間が得られる。
【０１４１】
また、蓋体７３には、長手方向の一端に第１の音孔７３２が、長手方向の他端に第２の音孔７３３が形成されている。第１の音孔７３２は、蓋体７３の上面７３ａから下面７３ｂへと貫通する平面視略楕円状の貫通孔で、蓋体７３をマイク基板７２に被せた際に、マイク基板７２に形成される第３の開口部７２３と連通するように、その位置が調整されている。また、平面視略楕円状の第２の音孔７３３は、蓋体７３の第２の凹部空間７３１ｂへと連通している。
【０１４２】
以上のベース７１、マイク基板７２（２つのＭＥＭＳチップ１４、１５及び２つのＡＳＩＣ２１、２２が実装されたもの）、蓋体７３をこの順で下から順番に積層し、各部材間を例えば接着剤等で貼り合わせることで、図１８に示すようなマイクロホンユニット７が得られる。このマイクロホンユニット７においては、外部から第１の音孔７３２を介して入力された音波は、第３の開口部７２３、中空空間（ベース７１の第１の溝部７１１とマイク基板７２の下面７２ｂとを用いて形成される空間）、第１の開口部７２１を通って第１の振動板１４２の下面１４２ｂに到達する（図１８（ａ）参照）とともに、第３の開口部７２３、先述の中空空間、第２の開口部７２２を通って第２の振動板１５２の下面１５２ｂに到達する（図１８（ｂ）参照）。また、外部から第２の音孔７３３を介して入力された音波は、第２の収容空間（蓋体７３の第２の凹部空間７３１ｂとマイク基板７２の上面７２ａとの間で形成される空間）を通って、第２の振動板１５２の上面１５２ａに到達する（図１８（ｂ）参照）。
【０１４３】
換言すると、マイクロホンユニット７の筐体７０には、第１の音孔７３２から入力される音圧を第１の振動板１４２の一方の面（下面１４２ｂ）に伝達すると共に、第２の振動板１５２の一方の面（下面１５２ｂ）に伝達する第１の音道４１と、第２の音孔７３３から入力される音圧を第２の振動板１５２の他方の面（上面１５２ａ）に伝達する第２の音道４２と、が設けられている。第１の振動板１４２の他方の面（下面１４２ｂ）は、蓋体７３の第２の収容空間（蓋体７３の第１の凹部空間７３１ａとマイク基板７２の上面７２ａとの間で形成される空間）を用いて形成される、音響リークがない密閉空間（背室）に面している。
【０１４４】
第５実施形態のマイクロホンユニット７も、遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向特性の差動マイクロホンとしての機能（第２のＭＥＭＳチップ１５から取り出される信号を使用することにより得られる）と、遠距離音を収音可能な全指向性マイクロホンとしての機能（第１のＭＥＭＳチップ１４から取り出される信号を使用することにより得られる）と、を兼ね備える構成となっている。このために、第５実施形態のマイクロホンユニット７も、マイクロホンユニットが適用される音声入力装置の多機能化に対応しやすい。また、本実施形態の場合、第１のＭＥＭＳチップ１４における背室容積を大きくし易く、第１のＭＥＭＳチップ１４を用いる場合のマイク感度を向上しやすい。
【０１４５】
なお、第５実施形態の構成を採用した場合において、ＡＳＩＣの数は１つとしてもよい。また、第５実施形態の構成を採用した場合においても、第４実施形態の構成と同様に、一部の音道や蓋体７３の内部にコーティング層ＣＬを設けて、ダスト対策を行ってもよい。
【０１４６】
６．第６実施形態のマイクロホンユニット
次に、第６実施形態のマイクロホンユニットについて説明する。第６実施形態のマイクロホンユニットは、第５実施形態のマイクロホンユニット７と同様に、２つのＭＥＭＳチップ１４、１５及び２つのＡＳＩＣ２１、２２を有し、第１のＭＥＭＳチップ１４と第２のＭＥＭＳチップ１５とが別々の空間に収容された構成となっている。ただし、第５実施形態では２つのＭＥＭＳチップ１４、１５がマイク基板７２の短手方向に並ぶように配置されたが、第６実施形態では２つのＭＥＭＳチップ１４、１５がマイク基板の長手方向に並ぶように配置されている。以下、この異なる点を中心に説明する。なお、第５実施形態のマイクロホンユニット７と重複する部分には同一の符号を付し、特に説明の必要がない場合には説明を省略する。
【０１４７】
図１９は、第６実施形態のマイクロホンユニットを構成する部材を上から見た概略平面図で、図１９（ａ）は蓋体を上から見た図、図１９（ｂ）はＭＥＭＳチップ及びＡＳＩＣが搭載されたマイク基板を上から見た図、図１９（ｃ）はベースを上から見た図である。図２０は、第６実施形態のマイクロホンユニットの構成を示す概略断面図である（図３と同様の位置で切断した断面図である）。
【０１４８】
図１９（ｃ）に示すように、平面視略矩形状のベース８１には、その上面８１ａの中央部から少しずれた位置（長手方向にずれている）に、平面視略十字状の第１の溝部８１１が形成されている。なお、第１の溝部８１１の形状は一例であり、適宜変更可能である。例えば、平面視略矩形状等でも構わない。
【０１４９】
図１９及び図２０に示すように、平面視略矩形状のマイク基板８２には、その上面８２ａに、第１のＭＥＭＳチップ１４によって覆われる第１の開口部８２１と、第２のＭＥＭＳチップ１５によって覆われる第２の開口部８２２と、が形成されている。第１の開口部８２１と第２の開口部８２２とは、マイク基板８２の長手方向に並ぶように配置される。また、マイク基板８２の上面８２ａには、第１の開口部８２１と第２の開口部８２２とに挟まれるように第３の開口部８２３が形成されている。
【０１５０】
平面視略円形状の貫通孔からなる第１の開口部８２１は、ベース８１にマイク基板８２を積層した場合に、ベース８１に形成される第１の溝部８１１の長手方向に延びる部分の一方の端部側（図１９及び図２０で左側）と重なるように、その位置が決められている。また、平面視略円形状の貫通孔からなる第２の開口部８２２は、ベース８１にマイク基板８２を積層した場合に、ベース８１に形成される第１の溝部８１１の長手方向に延びる部分の他方の端部側（図１９及び図２０で右側）と重なるように、その位置が決められている。第３の開口部８２３は、マイク基板８２の短手方向（図１９（ｂ）の上下方向）が長手方向となる平面視略長方形状の貫通孔からなる。この第３の開口部８２２は、ベース８１に形成される第１の溝部８１１の短手方向に延びる部分と重なり合うように、その位置及びサイズが決められている。
【０１５１】
なお、本実施形態では、第１のＡＳＩＣ２１は第１のＭＥＭＳチップ１４とマイク基板８２の短手方向に並ぶように配置され、第２のＡＳＩＣ２２は第２のＭＥＭＳチップ１５１５とマイク基板８２の長手方向に並ぶように配置されているが、その位置は適宜変更してよい。
【０１５２】
略直方体形状に設けられる蓋体８３には、図１９（ａ）に示すように、長手方向に並ぶ、平面視略矩形状の第１の凹部空間８３１ａと、平面視略矩形状の第２の凹部空間８３１ｂと、が形成されている。蓋体８３がマイク基板８２に被せられることにより、第１の凹部空間８３１ａとマイク基板８２との間で、第１のＭＥＭＳチップ１４及び第１のＡＳＩＣ２１を収容する第１の収容空間が得られ、第２の凹部空間８３１ｂとマイク基板８２との間で、第２のＭＥＭＳチップ１５及び第２のＡＳＩＣ２２を収容する第２の収容空間が得られる。
【０１５３】
また、蓋体８３には、第１の凹部空間８３１ａと第２の凹部空間８３１ｂとの間に第１の音孔８３２が、長手方向の一方の端部（第２の凹部空間８３１ｂが設けられる側の端部）に第２の音孔８３３が形成されている。第１の音孔８３２は、蓋体８３の上面８３ａから下面８３ｂへと貫通する平面視略楕円状の貫通孔で、蓋体８３をマイク基板８２に被せた際に、マイク基板８２に形成される第３の開口部８２３と連通するように、その位置が調整されている。また、平面視略楕円状の第２の音孔８３３は、蓋体８３の第２の凹部空間８３１ｂへと連通している。
【０１５４】
以上のベース８１、マイク基板８２（２つのＭＥＭＳチップ１４、１５及び２つのＡＳＩＣ２１、２２が実装されたもの）、蓋体８３をこの順で下から順番に積層し、各部材間を例えば接着剤等で貼り合わせることで、図２０に示すようなマイクロホンユニット８が得られる。このマイクロホンユニット８においては、外部から第１の音孔８３２を介して入力された音波は、第３の開口部８２３、中空空間（ベース８１の第１の溝部８１１とマイク基板８２の下面８２ｂとを用いて形成される空間）、第１の開口部８２１を通って第１の振動板１４２の下面１４２ｂに到達するとともに、第３の開口部８２３、先述の中空空間、第２の開口部８２２を通って第２の振動板１５２の下面１５２ｂに到達する。また、外部から第２の音孔８３３を介して入力された音波は、第２の収容空間（蓋体８３の第２の凹部空間８３１ｂとマイク基板８２の上面８２ａとの間で形成される空間）を通って、第２の振動板１５２の上面１５２ａに到達する。
【０１５５】
換言すると、マイクロホンユニット８の筐体８０には、第１の音孔８３２から入力される音圧を第１の振動板１４２の一方の面（下面１４２ｂ）に伝達すると共に、第２の振動板１５２の一方の面（下面１５２ｂ）に伝達する第１の音道４１と、第２の音孔７３３から入力される音圧を第２の振動板１５２の他方の面（上面１５２ａ）に伝達する第２の音道４２と、が設けられている。第１の振動板１４２の他方の面（下面１４２ｂ）は、蓋体８３の第２の収容空間（蓋体８３の第１の凹部空間８３１ａとマイク基板８２の上面８２ａとの間で形成される空間）を用いて形成される、音響リークがない密閉空間（背室）に面している。
【０１５６】
第６実施形態のマイクロホンユニット８も、遠方ノイズ抑圧性能に優れた両指向特性の差動マイクロホンとしての機能（第２のＭＥＭＳチップ１５から取り出される信号を使用することにより得られる）と、遠距離音を収音可能な全指向性マイクロホンとしての機能（第１のＭＥＭＳチップ１４から取り出される信号を使用することにより得られる）と、を兼ね備える構成となっている。このために、第６実施形態のマイクロホンユニット８も、マイクロホンユニットが適用される音声入力装置の多機能化に対応しやすい。また、本実施形態の場合、第１のＭＥＭＳチップ１４における背室容積を大きくし易く、第１のＭＥＭＳチップ１４を用いる場合のマイク感度を向上しやすい。
【０１５７】
なお、第６実施形態の構成を採用した場合において、ＡＳＩＣの数は１つとしてもよい。また、第６実施形態の構成を採用した場合においても、第４実施形態の構成と同様に、一部の音道や蓋体８３の内部にコーティング層ＣＬを設けて、ダスト対策を行ってもよい。
【０１５８】
（本発明のマイクロホンユニットが適用された音声入力装置）
次に、本発明のマイクロホンユニットが、適用された音声入力装置の構成例について説明する。ここでは、音声入力装置が携帯電話機である場合を例に説明する。また、マイクロホンユニットが第１実施形態のマイクロホンユニットである場合を例に説明する。
【０１５９】
図２１は、第１実施形態のマイクロホンユニットが適用される携帯電話機の実施形態の概略構成を示す図である。図２２は、図２１のＢ−Ｂ位置における概略断面図である。図２１に示すように、携帯電話機５の筐体５１の下部側には２つの音孔５１１、５１２が設けられており、この２つの音孔５１１、５１２を介してユーザの音声が筐体５１内部に配置されるマイクロホンユニット１に入力されるようになっている。
【０１６０】
マイクロホンユニット１は、第１の音孔１３２が携帯電話機５の筐体５１に形成される音孔５１１に重なり、第２の音孔１３３が携帯電話機５の筐体５１に形成される音孔５１２に重なるように配置されている。このため、携帯電話機５の筐体５１の外部で発生した音声は、マイクロホンユニット１が備える第１の音道４１を通って、第１のＭＥＭＳチップ１４の第１の振動板１４２の上面１４２ａに到達する。また、携帯電話機５の筐体５１の外部で発生した音声は、マイクロホンユニット１が備える第１の音道４１を通って、第２のＭＥＭＳチップ１５の第２の振動板１５２の上面１５２ａに到達すると共に、第２の音道４２を通って、第２のＭＥＭＳチップ１５の第２の振動板１５２の下面１５２ｂに到達する。
【０１６１】
なお、本実施形態の携帯電話機５においては、筐体５１とマイクロホンユニット１との間には弾性体（ガスケット）５３が配置されている。弾性体５３には、筐体５１の外部で発生した音声が、マイクロホンユニット１が備える２つの音道４１、４２に対応して音声が独立に、効率的に入力されるように、開口５３１、５３２が形成されている。この弾性体５３は、音響的なリークを生じることなく、気密性を保つように設けられている。
【０１６２】
マイクロホンユニット１は、図２２に示すように、携帯電話機５の筐体５１内に設けられる実装基板５２に実装される。この実装基板５２には、マイクロホンユニット１が備える複数の外部接続用電極１９と電気的に接続される複数の電極パッドが設けられており、マイクロホンユニット１は例えば半田等を用いて実装基板５２と電気的に接続される。そして、これにより、マイクロホンユニット１に電源電圧が与えられ、また、マイクロホンユニット１から出力される電気信号が、実装基板５２に設けられる音声信号処理部（図示せず）へと送られる。
【０１６３】
音声信号処理部においては、例えば接話モードである場合には、マイクロホンユニット１から出力される信号のうち、第２のＭＥＭＳチップ１５に対応した信号を使用した処理を行う。また、例えばハンズフリーモードやムービー録画モードである場合には、マイクロホンユニット１から出力される信号のうち、第１のＭＥＭＳチップ１４に対応した信号を使用した処理を行う。これにより、各モードにおいて好ましい信号処理を行える。接話モードと、ハンズフリーモード（及び／又はムービー録画モード）との切り替えは、例えば、携帯電話機５にモード切替用のボタン（入力部）を設けることによって行えるようにすればよい。そして、この入力部によって選択されたモード情報を、音声信号処理部に出力されるように構成することで、各モードに適切に対応した信号処理が実現できる。
【０１６４】
なお、第２実施形態のマイクロホンユニット２が携帯電話機５に適用される場合には、例えば接話モードである場合には、そのことを知らせるスイッチ信号がマイクロホンユニット２に入力される。このため、切替回路１６４の働きにより、マイクロホンユニット２からは第２のＭＥＭＳチップ１５に対応した信号が出力され、音声信号処理部は第２のＭＥＭＳチップ１５に対応した信号を使用した処理を行うことになる。また、例えばハンズフリーモードやムービー録画モードである場合には、スイッチ信号が入力された切替回路１６４の働きにより、マイクロホンユニット２からは第１のＭＥＭＳチップ１４に対応した信号が出力され、音声信号処理部は第１のＭＥＭＳチップ１４に対応した信号を使用した処理を行うことになる。これにより、各モードにおいて好ましい信号処理を行える。
【０１６５】
また、携帯電話機５に適用されるマイクロホンユニットが第１実施形態や第３〜第６実施形態のように構成されて、第１のＭＥＭＳチップ１４に対応した信号と、第２のＭＥＭＳチップ１５に対応した信号との両方がマイクロホンユニット１、３、６、７、８から出力される場合（図２３参照）には、音声信号処理部５４において、両者の信号を用いた、加算、減算、或いはフィルタ処理を行うようにしてもよい。
【０１６６】
このような処理を行うことによって、音声入力装置の指向特性を制御し、特定のエリアの音声を収音するようにできる。例えば、全指向性、ハイパーカーディオイド、スーパーカーディオイド、単一指向性等の任意の指向特性を実現できる。
【０１６７】
なお、指向特性を制御する処理は、ここでは音声入力装置によって行われる構成としているが、例えばマイクロホンユニット１、３のＡＳＩＣ１６に指向特性を制御する処理を行える処理部を設ける構成等としてもよい。
【０１６８】
（その他）
以上に示したマイクロホンユニット１、２、３、６、７、８や音声入力装置５は、本発明の実施形態の一例を示したものであり、本発明の適用範囲は、以上に示した実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の目的を逸脱しない範囲で、以上に示した実施形態について種々の変更を行っても構わない。
【０１６９】
例えば、以上に示したマイクロホンユニット１、２、３、６について、図２４に示すような構成としてもよい。すなわち、図２４（ａ）に示すように、第１のＭＥＭＳチップ１４が、マイク基板１２に設けられる平面視略円形状の貫通孔１２３の上面を覆い隠すように配置されるようにしてもよい。このように構成することで、第１の振動板１４２の下面１４２ｂ側の密閉空間（背室）が広くなるために、第１のＭＥＭＳチップ１４のマイク感度が向上する。なお、マイク基板１２に設けられる貫通孔１２３は、本発明の、ベース１１とマイク基板１２とからなる搭載部に設けられる溝部の実施形態であり、貫通孔１２３の上面が本発明の溝部の開口面の実施形態である。
【０１７０】
また、図２４（ｂ）のように、第１のＭＥＭＳチップ１４が、マイク基板１２に設けられる平面視略円形状の貫通孔１２３、及び、該貫通孔１２３と連通するようにベース１１に設けられる平面視略円形状の溝部１１２を覆い隠すように配置されるようにしてもよい。このように構成することで、第１の振動板１４２の下面１４２ｂ側の密閉空間（背室）が更に広くなる（図２４（ａ）との比較）ために、第１のＭＥＭＳチップ１４のマイク感度を更に向上できる。ベース１１に設けられる溝部１１２の開口面積は、図２４（ｂ）に破線の楕円で囲んで示すように、貫通孔１２３の開口面積より大きく設けるのがより好ましい。なお、マイク基板１２に設けられる貫通孔１２３、及び、ベース１１に設けられる溝部１１２は、本発明の、ベース１１とマイク基板１２からなる搭載部に設けられる溝部の実施形態であり、貫通孔１２３の上面が本発明の溝部の開口面の実施形態である。
【０１７１】
また、図２４（ｃ）のように、マイク基板１２及びベース１１（搭載部）を貫通する平面視略円形状の貫通孔１０１（マイク基板１２を貫通する貫通孔１２３と、ベース１１を貫通する貫通孔１１３とが組み合わされたもの）を設けて、その一方の開口を第１のＭＥＭＳチップ１４で覆い隠し、他方の開口をマイクロホンユニット１、２、３、６が実装される実装基板５２で覆い隠して密閉するようにしても構わない。このように構成することで、第１の振動板１４２の下面１４２ｂ側の密閉空間（背室）が更に広くなる（図２４（ａ）及び図２４（ｂ）との比較）ために、第１のＭＥＭＳチップ１４のマイク感度を更に向上できる。
【０１７２】
なお、この場合には、ベース１１の下面１１ｂ側に貫通孔１０１の周囲を取り囲むように気密保持部１０２を設けて、背室の気密性を保つ必要がある。気密保持部１０２は、例えば貫通孔１０１の周囲を取り囲むように設けられる半田接合部とすることができる。このようすれば、マイクロホンユニット１、２、３、６を実装基板５２に実装する際の半田接合処理によって、背室の気密性を確保できる。
【０１７３】
なお、第１および第６実施形態のマイクロホンユニットにおいて、ベース１１、８１の第１の溝部１１１は平面視略Ｔ字状あるいは十字形状としているが、その理由は、音の入り口となる部分（第２の音孔１３３あるいは第１の音孔８３２）の開口面積を広く確保しつつ、第２の音道４２あるいは第１の音道４１の持つ容積が小さくなるように構成するためである。これにより、第２の音道４２あるいは第１の音道４１が持つ音響的な共振周波数を高周波数側に設定することができ、マイク特性を良好にすることが可能である。
【０１７４】
ここで、共振周波数について補足説明する。一般的に、音響空間（音道）と、これに繋がる音の入り口が存在するモデルを考えた場合、モデル固有の音響的な共振周波数を持つ。この共振はヘルムホルツ共振と呼ばれるものである。定性的には、音の入り口の面積Ｓが大きくなるほど、音響空間の体積Ｖが小さくなるほど、共振周波数は高くなり、また音の入り口の面積Ｓが小さくなるほど、音響空間の体積Ｖが大きくなるほど、共振周波数は低くなる。共振周波数が低くなり、音声周波数帯域（〜１０ｋＨｚ）に近接してくると、マイクロホンの周波数特性、感度特性に悪影響を与える。したがって、共振周波数はできるだけ高く設定することが望ましい。
【０１７５】
上記において、第２の音道４２あるいは第１の音道４１を平面視略Ｔ字状あるいは十字形状としたが、この形状に限定されるものではなく、ＭＥＭＳチップ及びＡＳＩＣの配置に応じて、第２の音道４２あるいは第１の音道４１の空間容積が最小となるように設計することが望ましい。
【０１７６】
また、以上に示した実施形態では、本発明の第１の振動部及び第２の振動部が、半導体製造技術を利用して形成されるＭＥＭＳチップ１４、１５である構成としたが、この構成に限定される趣旨ではない。例えば、第１の振動部及び／又は第２の振動部はエレクトレック膜を使用したコンデンサマイクロホン等であっても構わない。
【０１７７】
また、以上の実施形態では、本発明の第１の振動部及び第２の振動部の構成として、いわゆるコンデンサ型マイクロホンを採用した。しかし、本発明はコンデンサ型マイクロホン以外の構成を採用したマイクロホンユニットにも適用できる。例えば、動電型（ダイナミック型）、電磁型（マグネティック型）、圧電型等のマイクロホン等が採用されたマイクロホンユニットにも本発明は適用できる。
【０１７８】
また、以上の実施形態では、ＡＳＩＣ１６、２１、２２（電気回路部）がマイクロホンユニット１、２、３、６、７、８内部に含まれる構成としたが、電気回路部はマイクロホンユニットの外部に配置しても構わない。また、以上に示した実施形態では、ＭＥＭＳチップ１４、１５とＡＳＩＣ１６、２１、２２とは別チップで構成したが、ＡＳＩＣに搭載される集積回路はＭＥＭＳチップを形成するシリコン基板上にモノリシックで形成するものであっても構わない。
【０１７９】
その他、マイクロホンユニットの形状は本実施形態の形状に限定される趣旨ではなく、種々の形状に変更可能であるのは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
本発明のマイクロホンユニットは、例えば携帯電話機に好適に使用できる。
【符号の説明】
【０１８１】
１、２、３、６、７、８ マイクロホンユニット
５ 携帯電話機（音声入力装置）
１０、７０、８０ 筐体
１１、７１、８１ ベース（筐体の一部、搭載部の一部）
１２、７２、８２ マイク基板（筐体の一部、搭載部の一部）
１３、７３、８３ 蓋体
１４ 第１のＭＥＭＳチップ（第１の振動部）
１５ 第２のＭＥＭＳチップ（第２の振動部）
１６ ＡＳＩＣ（電気回路部）
１９ｅ スイッチ用電極
２１ 第１のＡＳＩＣ（第１の電気回路部）
２２ 第２のＡＳＩＣ（第２の電気回路部）
４１ 第１の音道
４２ 第２の音道
１０１ 貫通孔（搭載部に形成される貫通孔）
１１１、７１１、８１１ 第１の溝部（中空空間の構成要素）
１１２ 溝部（搭載部に形成される溝部の構成要素）
１２１、７２１、８２１ 第１の開口部
１２２、７２２、８２２ 第２の開口部
１２３ 貫通孔（搭載部に形成される溝部の構成要素）
１３１ 凹部空間（収容空間の構成要素）
１３２、７３２、８３２ 第１の音孔
１３３、７３３、８３３ 第２の音孔
１４２ 第１の振動板
１４２ａ 第１の振動板の上面（一方の面）
１５２ 第２の振動板
１５２ａ 第２の振動板の上面（一方の面）
１５２ｂ 第２の振動板の下面（他方の面）
１６４ 切替回路
７２３、８２３ 第３の開口部
７３１ａ、８３１ａ 第１の凹部空間（第１の収容空間の構成要素）
７３１ｂ、８３１ｂ 第２の凹部空間（第２の収容空間の構成要素）
Ｓ 密閉空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の振動板の振動に基づいて音信号を電気信号に変換する第１の振動部と、
第２の振動板の振動に基づいて音信号を電気信号に変換する第２の振動部と、
前記第１の振動部及び前記第２の振動部を収容すると共に、第１の音孔と第２の音孔とが設けられる筐体と、を備え、
前記筐体には、
前記第１の音孔から入力される音圧を前記第１の振動板の一方の面に伝達すると共に、前記第２の振動板の一方の面に伝達する第１の音道と、
前記第２の音孔から入力される音圧を前記第２の振動板の他方の面に伝達する第２の音道と、
前記第１の振動板の他方の面に面する密閉空間と、が設けられていることを特徴とするマイクロホンユニット。
【請求項２】
前記筐体は、前記第１の振動部及び前記第２の振動部を搭載する搭載部と、前記搭載部に被せられて前記搭載部と共に前記第１の振動部及び前記第２の振動部を収容する収容空間を形成する蓋部と、からなって、
前記搭載部には、第１の開口部と、第２の開口部と、前記第１の開口部と前記第２の開口部とを連通する中空空間と、が形成され、
前記蓋部には、前記第１の音孔と、前記第２の音孔と、前記第１の音孔と連通すると共に前記収容空間を形成する凹部空間と、が形成され、
前記第２の振動部は、前記第１の開口部を覆い隠すように前記搭載部に配置され、
前記第１の音道は、前記第１の音孔と前記収容空間とを用いて形成され、
前記第２の音道は、前記第２の音孔と、前記第２の開口部と、前記中空空間と、前記第１の開口部とを用いて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロホンユニット。
【請求項３】
前記密閉空間は、前記第１の振動板と、前記搭載部の前記第１の振動板が搭載される搭載面との間に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のマイクロホンユニット。
【請求項４】
前記第１の振動部は、前記搭載部に形成される溝部の開口面を覆い隠すように配置され、前記溝部は前記密閉空間の一部となっていることを特徴とする請求項２に記載のマイクロホンユニット。
【請求項５】
前記搭載部には、一方の開口が前記第１の振動部で覆い隠され、他方の開口が前記第１の振動部の搭載側と反対側に配置される実装基板で覆い隠されることによって前記密閉空間の一部となる貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のマイクロホンユニット。
【請求項６】
前記筐体は、
前記第１の振動部及び前記第２の振動部を搭載する搭載部と、
前記搭載部に被せられて、前記搭載部と共に、前記第１の振動部を収容する第１の収容空間と前記第２の振動部を収容する第２の収容空間とを形成する蓋部と、
からなって、
前記搭載部には、第１の開口部と、第２の開口部と、第３の開口部と、前記第１の開口部及び前記第２の開口部と前記第３の開口部とを連通する中空空間と、が形成され、
前記蓋部には、前記第１の音孔と、前記第２の音孔と、前記第１の収容空間を形成する第１の凹部空間と、前記第２の音孔と連通すると共に前記第２の収容空間を形成する第２の凹部空間と、が形成され、
前記第１の振動部は、前記第１の開口部を覆い隠すように前記搭載部に配置され、
前記第２の振動部は、前記第２の開口部を覆い隠すように前記搭載部に配置され、
前記第１の音道は、前記第１の音孔と、前記第３の開口部と、前記中空空間と、前記第１の開口部と、前記第２の開口部と、を用いて形成され、
前記第２の音道は、前記第２の音孔と、前記第２の収容空間と、を用いて形成され、
前記密閉空間は、前記第１の収容空間を用いて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロホンユニット。
【請求項７】
前記搭載部が、ベースと、前記ベースに積層されて前記第１の振動部及び第２の振動部が実装されるマイク基板と、を含むことを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載のマイクロホンユニット。
【請求項８】
前記第１の振動部から得られた電気信号を処理する第１の電気回路部と、前記第２の振動部から得られた電気信号を処理する第２の電気回路部と、を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のマイクロホンユニット。
【請求項９】
前記第１の振動部及び前記第２の振動部から得られた電気信号を処理する１つの電気回路部を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のマイクロホンユニット。
【請求項１０】
前記電気回路部は、前記第１の振動部と前記第２の振動部との間に挟まれるように配置されていることを特徴とする請求項９に記載のマイクロホンユニット。
【請求項１１】
外部からスイッチ信号を入力するスイッチ用電極が設けられ、
前記電気回路部には、前記スイッチ信号に基づいて切替動作を行う切替回路が含まれることを特徴とする請求項９又は１０に記載のマイクロホンユニット。
【請求項１２】
前記切替回路は、前記スイッチ信号に基づいて、前記第１の振動部に対応する信号と前記第２の振動部に対応する信号とのうち、いずれか一方が外部へと出力されるように切替動作を行うことを特徴とする請求項１１に記載のマイクロホンユニット。
【請求項１３】
前記電気回路部は、前記第１の振動部に対応する信号と、前記第２の振動部に対応する信号とを、別々に出力することを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載のマイクロホンユニット。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載のマイクロホンユニットを備えることを特徴とする音声入力装置。
【請求項１】
第１の振動板の振動に基づいて音信号を電気信号に変換する第１の振動部と、
第２の振動板の振動に基づいて音信号を電気信号に変換する第２の振動部と、
前記第１の振動部及び前記第２の振動部を収容すると共に、第１の音孔と第２の音孔とが設けられる筐体と、を備え、
前記筐体には、
前記第１の音孔から入力される音圧を前記第１の振動板の一方の面に伝達すると共に、前記第２の振動板の一方の面に伝達する第１の音道と、
前記第２の音孔から入力される音圧を前記第２の振動板の他方の面に伝達する第２の音道と、
前記第１の振動板の他方の面に面する密閉空間と、が設けられていることを特徴とするマイクロホンユニット。
【請求項２】
前記筐体は、前記第１の振動部及び前記第２の振動部を搭載する搭載部と、前記搭載部に被せられて前記搭載部と共に前記第１の振動部及び前記第２の振動部を収容する収容空間を形成する蓋部と、からなって、
前記搭載部には、第１の開口部と、第２の開口部と、前記第１の開口部と前記第２の開口部とを連通する中空空間と、が形成され、
前記蓋部には、前記第１の音孔と、前記第２の音孔と、前記第１の音孔と連通すると共に前記収容空間を形成する凹部空間と、が形成され、
前記第２の振動部は、前記第１の開口部を覆い隠すように前記搭載部に配置され、
前記第１の音道は、前記第１の音孔と前記収容空間とを用いて形成され、
前記第２の音道は、前記第２の音孔と、前記第２の開口部と、前記中空空間と、前記第１の開口部とを用いて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロホンユニット。
【請求項３】
前記密閉空間は、前記第１の振動板と、前記搭載部の前記第１の振動板が搭載される搭載面との間に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のマイクロホンユニット。
【請求項４】
前記第１の振動部は、前記搭載部に形成される溝部の開口面を覆い隠すように配置され、前記溝部は前記密閉空間の一部となっていることを特徴とする請求項２に記載のマイクロホンユニット。
【請求項５】
前記搭載部には、一方の開口が前記第１の振動部で覆い隠され、他方の開口が前記第１の振動部の搭載側と反対側に配置される実装基板で覆い隠されることによって前記密閉空間の一部となる貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のマイクロホンユニット。
【請求項６】
前記筐体は、
前記第１の振動部及び前記第２の振動部を搭載する搭載部と、
前記搭載部に被せられて、前記搭載部と共に、前記第１の振動部を収容する第１の収容空間と前記第２の振動部を収容する第２の収容空間とを形成する蓋部と、
からなって、
前記搭載部には、第１の開口部と、第２の開口部と、第３の開口部と、前記第１の開口部及び前記第２の開口部と前記第３の開口部とを連通する中空空間と、が形成され、
前記蓋部には、前記第１の音孔と、前記第２の音孔と、前記第１の収容空間を形成する第１の凹部空間と、前記第２の音孔と連通すると共に前記第２の収容空間を形成する第２の凹部空間と、が形成され、
前記第１の振動部は、前記第１の開口部を覆い隠すように前記搭載部に配置され、
前記第２の振動部は、前記第２の開口部を覆い隠すように前記搭載部に配置され、
前記第１の音道は、前記第１の音孔と、前記第３の開口部と、前記中空空間と、前記第１の開口部と、前記第２の開口部と、を用いて形成され、
前記第２の音道は、前記第２の音孔と、前記第２の収容空間と、を用いて形成され、
前記密閉空間は、前記第１の収容空間を用いて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロホンユニット。
【請求項７】
前記搭載部が、ベースと、前記ベースに積層されて前記第１の振動部及び第２の振動部が実装されるマイク基板と、を含むことを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載のマイクロホンユニット。
【請求項８】
前記第１の振動部から得られた電気信号を処理する第１の電気回路部と、前記第２の振動部から得られた電気信号を処理する第２の電気回路部と、を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のマイクロホンユニット。
【請求項９】
前記第１の振動部及び前記第２の振動部から得られた電気信号を処理する１つの電気回路部を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のマイクロホンユニット。
【請求項１０】
前記電気回路部は、前記第１の振動部と前記第２の振動部との間に挟まれるように配置されていることを特徴とする請求項９に記載のマイクロホンユニット。
【請求項１１】
外部からスイッチ信号を入力するスイッチ用電極が設けられ、
前記電気回路部には、前記スイッチ信号に基づいて切替動作を行う切替回路が含まれることを特徴とする請求項９又は１０に記載のマイクロホンユニット。
【請求項１２】
前記切替回路は、前記スイッチ信号に基づいて、前記第１の振動部に対応する信号と前記第２の振動部に対応する信号とのうち、いずれか一方が外部へと出力されるように切替動作を行うことを特徴とする請求項１１に記載のマイクロホンユニット。
【請求項１３】
前記電気回路部は、前記第１の振動部に対応する信号と、前記第２の振動部に対応する信号とを、別々に出力することを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載のマイクロホンユニット。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載のマイクロホンユニットを備えることを特徴とする音声入力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１１−１５１７６７（Ｐ２０１１−１５１７６７Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２５５３０（Ｐ２０１０−１２５５３０）
【出願日】平成２２年６月１日（２０１０．６．１）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１日（２０１０．６．１）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
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