專利名稱：傳聲器陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于移動電話、攝像機、個人計算機等中的傳聲器陣列。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，作為這種傳聲器，例如有專利文獻1中記載的電容式傳聲器。該電容式傳聲器用如下所述的方法制造。首先，層疊由多個背極基板構(gòu)成的集合背極基板、由多個電極基板構(gòu)成的集合電極基板、由多個墊片構(gòu)成的集合墊片、以及由多個振動膜支撐框構(gòu)成同時粘接振動膜的集合振動膜支撐框。由此，形成由多個電容式傳聲器構(gòu)成體構(gòu)成的層疊體。然后，切斷該層疊體而使各個電容式傳聲器構(gòu)成體分開，分開的各個電容式傳聲器構(gòu)成體分別成為電容式傳聲器。根據(jù)該電容式傳聲器的制造方法，與例如專利文獻2中記載的電容式傳聲器不同，由于沒有必要在一個殼體內(nèi)裝入振動板、墊片、背板、晶體管等，因而電容式傳聲器的生產(chǎn)率提高。
專利文獻1特開2002-345092號公報專利文獻2特開2005-27182號公報發(fā)明內(nèi)容可是，作為例如用于攝像機中的傳聲器，一般使用具有指向性的傳聲器。這是因為，希望明確地判別由攝像機記錄的聲音，是否為從攝像對象發(fā)出的聲音。但是，在上述專利文獻1、2中記載的電容式傳聲器不具有指向性。這種電容式傳聲器，如果用單獨的兩個或兩個以上的電容式傳聲器拾取相同的聲音，并對這兩個聲音進行信號處理，則也可以得到指向性。但是，在該情況下，必須在攝像機中裝備兩個或兩個以上單獨的電容式傳聲器，因為組裝性的問題等，難以搭載在攝像機等小型的攜帶錄音設(shè)備中。此外，存在如果不正確地對設(shè)置兩個或兩個以上的電容式傳聲器的位置關(guān)系進行設(shè)定，則檢測精度下降的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種傳聲器陣列，其為單一的結(jié)構(gòu)，容易搭載在小型設(shè)備上，且可以得到高精度的指向性。
此外，本發(fā)明的目的是，提供具有良好的生產(chǎn)率的傳聲器陣列。
為了實現(xiàn)上述的目的，技術(shù)方案1所述的發(fā)明的特征在于，將多個傳聲器構(gòu)成體以并排設(shè)置狀態(tài)成為一個整體。
技術(shù)方案2所述的發(fā)明的特征在于，除了技術(shù)方案1所述的發(fā)明之外，使用框體形成部件，其具有分別用于形成氣室的多個孔部；電路基板形成部件，其設(shè)置對應(yīng)于各個氣室的多個阻抗轉(zhuǎn)換電路；墊片形成部件，用于形成對應(yīng)于各個氣室的多個墊片；隔膜薄片，用于形成對應(yīng)于各個墊片的多個隔膜；以及隔膜板形成部件，用于形成對應(yīng)于各個隔膜的多個隔膜板，并對所述電路基板形成部件、框體形成部件、墊片形成部件、隔膜薄片以及隔膜板形成部件進行層疊，在根據(jù)層疊形成的每個所述氣室，配置一個背板，在通過使層疊的各個部件粘合為一體的方式形成由多個電容式傳聲器構(gòu)成體構(gòu)成的層疊體之后，對該層疊體進行切斷，使多個電容式傳聲器構(gòu)成體以陣列狀成為一個整體，由此形成傳聲器陣列。
技術(shù)方案3所述的發(fā)明的特征在于，除了技術(shù)方案2所述的發(fā)明之外，將所述背板以在與所述電路基板之間插入接觸彈簧的狀態(tài)裝入在所述氣室內(nèi)。
技術(shù)方案4所述的發(fā)明的特征在于，除了技術(shù)方案3所述的發(fā)明之外，再將用于形成覆蓋所述隔膜的蓋體的蓋體形成部件層疊在所述層疊體的隔膜板形成部件側(cè)而形成成為一個整體之后，切斷該層疊體，由此形成傳聲器陣列。
技術(shù)方案5所述的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案2～技術(shù)方案4中任一項所述的發(fā)明中，在所述框體形成部件的所述孔部的周圍設(shè)置多個通過切斷所述層疊體被分割的孔。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，由于多個傳聲器構(gòu)成體以并排設(shè)置的狀態(tài)被成為一個整體，因而可以用單一結(jié)構(gòu)的傳聲器陣列，以規(guī)定的時間差拾取來自相同音源的聲音。于是，通過對具有規(guī)定時間差的多個聲音進行處理，可以得到指向性。因此，由于是單一的結(jié)構(gòu)，因而容易搭載在小型設(shè)備上，并且，可以得到高精度的指向性。此外，只要增加構(gòu)成傳聲器陣列的傳聲器構(gòu)成體的數(shù)量，就可以從來自相同音源的聲音中得到更多的樣本數(shù)據(jù)。因此，用于運算指向性的資料增多，可以得到更強的指向性。并且，越加大傳聲器構(gòu)成體之間的距離，就越可以以更長的時間差拾取來自相同音源的聲音。因此，用于得到指向性的運算處理有效，可以得到更強的指向性。
此外，在通過對電路基板形成部件、框體形成部件、墊片形成部件、隔膜薄片以及隔膜板形成部件進行層疊而形成的層疊體中，形成多個傳聲器中除了背板之外的部分。然后，通過在由各個形成部件形成的氣室中配置背板，形成由多個傳聲器構(gòu)成體構(gòu)成的層疊體。通過對該層疊體進行切斷，形成多個傳聲器構(gòu)成體以并排的方式成為一個整體后的傳聲器陣列。因此，與一個一個制造傳聲器的現(xiàn)有制造方法相比，生產(chǎn)率提高。
此外，如果在框體形成部件的孔部周圍設(shè)置多個通過切斷層疊體而被分割的孔，則層疊體的切斷變?nèi)菀住Ｒ虼?，傳聲器陣列的生產(chǎn)率進一步提高。并且，由于該孔未被分割而留在傳聲器構(gòu)成體之間，因而可以抑制電容式傳聲器構(gòu)成體之間的共振。因此，可以利用各個電容式傳聲器構(gòu)成體，以規(guī)定時間差可靠地拾取來自相同音源的聲音，可靠地得到指向性。


圖1是表示一個實施方式的電容式傳聲器的縱剖視圖。
圖2是表示一個實施方式的電容式傳聲器的分解立體圖。
圖3是表示用于電容式傳聲器的制造的各個部件的立體圖。
圖4是表示第2傳聲器組件的立體圖。
圖5是表示切割后的第2傳聲器組件的立體圖。
圖6是表示電容式傳聲器組件的立體圖。
圖7是表示另一實施方式的電容式傳聲器陣列的立體圖。
圖8是表示另一實施方式的電容式傳聲器陣列的立體圖。
圖9是表示另一實施方式的電容式傳聲器陣列的立體圖。
圖10是表示另一實施方式的電容式傳聲器陣列的立體圖。
具體實施例方式
下面，根據(jù)圖1～圖6，對將本發(fā)明具體化為背板駐極體型的電容式傳聲器陣列的一個實施方式說明。
如圖6所示，本實施方式的電容式傳聲器陣列(傳聲器陣列)10，由以并排設(shè)置的狀態(tài)被成為一個整體的兩個相同的電容式傳聲器構(gòu)成體(傳聲器構(gòu)成體)11組成。如圖1和圖2所示，電容式傳聲器陣列10具有框狀的框體12、電路基板13、接觸彈簧14、背板15、墊片16、隔膜17、隔膜板18以及蓋體19。
所述框體12形成電容式傳聲器陣列10的骨架，同時具有兩個分別用于形成氣室23的大致圓柱狀的孔部22。此外，框體12由環(huán)氧樹脂、液晶聚合物、以及陶瓷等電氣絕緣體構(gòu)成。在所述電路基板13上，構(gòu)成兩組阻抗轉(zhuǎn)換電路，它們由場效應(yīng)晶體管20、電容21等構(gòu)成。此外，雖未圖示，但在電路基板13上設(shè)置電極圖案或通孔等電氣結(jié)構(gòu)。此外，電路基板13粘接固定在大致框體狀的所述框體12的圖1中的下表面上，所述阻抗轉(zhuǎn)換電路配置在所述各個孔部22內(nèi)。此外，在各個孔部22內(nèi)的電路基板13上，分別配置所述接觸彈簧14。各個接觸彈簧14由不銹鋼板一體形成，并由大致圓環(huán)板狀的支撐部14a以及從該支撐部14a向下方延伸的3個腳部14b構(gòu)成。各個腳部14b抵接在電路基板13上的未圖示的焊盤上，通過該焊盤與所述阻抗轉(zhuǎn)換電路電氣連接。所述背板15被支撐在支撐部14a的上表面上。
所述背板15形成外徑比框體12的孔部22的內(nèi)徑略小的圓板狀，以上下可移動的方式保持在該孔部22內(nèi)。背板15具有由不銹鋼板構(gòu)成的板主體15a，在該板主體15a的上表面，設(shè)置由FEP(FluorinatedEthylene Propylene；聚全氟乙丙烯)等薄膜構(gòu)成的駐極體層15b。利用電暈放電等對駐極體層15b實施極化處理。此外，背板15具有多個通孔15c。此外，背板15的板主體15a通過接觸彈簧14與阻抗轉(zhuǎn)換電路電器連接。在框體12的(圖1中的)上表面，粘接固定所述墊片16。墊片16具有兩組內(nèi)徑比框體12的孔部22的內(nèi)徑小的孔16a，各個孔16a的邊緣部下表面，分別與背板15的外周緣部的上表面抵接。此外，所述各個接觸彈簧14分別以彈性變形狀態(tài)夾持在電路基板13和背板15之間。另一方面，背板15利用接觸彈簧14的彈性預(yù)緊力，分別壓接在墊片16的各個孔26a的邊緣部的下表面上。此外，墊片16由PET(PolyEthylene Terephthalate)等樹脂薄膜或金屬板構(gòu)成。
在墊片16的上表面，粘接固定所述隔膜17。此外，形成兩組利用框體12、電路基板13、墊片16以及隔膜17而與外部分隔的所述氣室(圖1中圖示)23。在隔膜17的圖1中的上表面，粘接固定所述隔膜板18。隔膜板18具有兩組內(nèi)徑與墊片16的孔16a大致相同的孔18a。隔膜17的除了各個孔18a的部分，由墊片16和隔膜板18夾持，同時利用墊片16，將與所述隔膜17之間的間隔設(shè)定為規(guī)定值。即，由背板15和隔膜17構(gòu)成具有規(guī)定的阻抗的電容。此外，隔膜17的在隔膜板18的各個孔18a內(nèi)的部分，分別可以振動。在隔膜板18的圖1中的上表面，粘接固定所述蓋體19。蓋體19在隔膜板18的各個孔18a內(nèi)，從外部覆蓋隔膜17，同時具有使外部和隔膜17之間連通的音孔19a。
在以上述的方式構(gòu)成的電容式傳聲器陣列10中，利用來自音源的聲波，通過蓋體19的音孔19a而使隔膜17進行振動。此時，由于伴隨隔膜17的振動，背板15的上側(cè)和下側(cè)之間的空氣通過通孔15c自由地移動，因而允許隔膜17振動。于是，隔膜17和背板15之間的間隔從設(shè)定值發(fā)生改變，電容的阻抗隨著聲音的頻率、振幅以及波形變化。該阻抗的變化通過阻抗轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為電壓信號而被輸出。
下面，對電容式傳聲器陣列10的制造方法進行說明。
在該制造方法中，如圖3所示，使用框體形成部件30、電路基板形成部件31、墊片形成部件32、隔膜薄片33、隔膜板形成部件34、蓋體形成部件35、背板15以及接觸彈簧14等，制造多個電容式傳聲器陣列10。
所述框體形成部件30是用于形成多個所述框體12的板材，在縱橫方向上以規(guī)定的間距形成多個所述孔部22。此外，在框體形成部件30上，以位于各個孔部22的周圍的方式，以規(guī)定的間距形成多個孔30a、長孔30b以及長孔30c。所述電路基板形成部件31是用于形成多個所述電路基板13的絕緣基板，在縱橫方向上以規(guī)定的間距形成多個所述阻抗轉(zhuǎn)換電路。此外，在電路基板形成部件31上，在每個對應(yīng)于所述框體形成部件30的孔30a的位置上，設(shè)置相同直徑的孔31a。所述墊片形成部件32是用于形成多個所述墊片16的片材，在縱橫方向上以規(guī)定的間距形成多個所述孔16a。此外，在墊片形成部件32上，在每個對應(yīng)于所述框體形成部件30的各個孔30a的位置上，設(shè)置相同直徑的孔32a。所述隔膜薄片33是用于形成多個所述隔膜17的片材。此外，在隔膜薄片33上，在每個對應(yīng)于所述墊片形成部件32的各個孔32a的位置上，設(shè)置相同直徑的孔33a。所述隔膜板形成部件34是用于形成多個所述隔膜板18的片材，在縱橫方向上以規(guī)定的間距形成多個所述孔18a。此外，在隔膜板形成部件34上，在每個對應(yīng)于所述隔膜薄片33的各個孔33a的位置上，設(shè)置相同直徑的孔34a。
為了制造電容式傳聲器陣列10，首先夾著隔膜薄片33層疊墊片形成部件32和隔膜板形成部件34，同時通過粘接使層疊的3個部件成為一個整體，將其作為隔膜組件。另一方面，在框體形成部件30上粘接電路基板形成部件31而使兩者成為一個整體，將其作為框體組件。然后，在該框體組件的框體形成部件30的各個孔部22內(nèi)，按順序分別組裝接觸彈簧14和背板15。然后，在該框體組件的上表面上粘接所述隔膜組件而使兩者成為一個整體，將其作為傳聲器組件。然后，在該傳聲器組件的上表面上粘接蓋體形成部件35而使兩者成為一個整體。如圖4所示，這樣形成的層疊體40由多個上述電容式傳聲器構(gòu)成體11組成。最后，如圖5所示，使用金剛石刀對該層疊體40進行切割(切斷)，作為兩個電容式傳聲器構(gòu)成體11以并排設(shè)置狀態(tài)而成為一個整體的多個電容式傳聲器陣列10。此時，由于在由環(huán)氧樹脂、液晶聚合物或陶瓷等構(gòu)成且最厚的框體形成部件30中，在孔部22的周圍并排設(shè)置的孔30a以及長孔30b、30c被分割，因而切割中的切削阻力下降。此外，這時，在電容式傳聲器陣列10上并排設(shè)置的兩個電容式傳聲器構(gòu)成體11之間，如圖1和圖2所示，留下一個長孔30b。
此外，在圖3～圖5中，為了便于說明，表示形成3×4＝12個電容式傳聲器構(gòu)成體11的狀態(tài)，但實際上，一次形成幾百個電容式傳聲器構(gòu)成體11。
因此，本實施方式的電容式傳聲器陣列10，兩個電容式傳聲器構(gòu)成體11以并排設(shè)置狀態(tài)而被成為一個整體。因此，可以利用一個電容式傳聲器陣列10，以規(guī)定的時間差拾取來自相同音源的聲音。于是，通過對具有時間差的聲音進行處理，可以在電容式傳聲器陣列10中得到指向性。因此，可以利用一個電容式傳聲器陣列10得到指向性。
此外，通過對層疊框體形成部件30、電路基板形成部件31、墊片形成部件32、隔膜薄片33以及隔膜板形成部件34而形成多個電容式傳聲器構(gòu)成體11的層疊體40進行切割，制造該電容式傳聲器陣列10。因此，與一個一個制造電容式傳聲器的專利文獻2的電容式傳聲器相比，生產(chǎn)率提高。
此外，由于在最厚的框體形成部件30的孔部22周圍并排設(shè)置通過切斷層疊體40而被分割的多個孔30a～30c，因而層疊體40的切斷變?nèi)菀祝娙菔絺髀暺麝嚵?0的生產(chǎn)率進一步提高。
并且，利用在電容式傳聲器陣列10中兩個電容式傳聲器構(gòu)成體11之間留下的長孔30b，可以抑制各個電容式傳聲器構(gòu)成體11之間的共振。因此，可以利用各個電容式傳聲器構(gòu)成體11，以時間差可靠地拾取來自相同音源的聲音，可以可靠地得到指向性。此外，通過在該長孔30b中封入凝膠劑或聚氨酯劑等隔音劑，可以進一步抑制各個電容式傳聲器構(gòu)成體11的共振干涉。
此外，本實施方式也能夠以下述的方式變更而具體化。
·在制造電容式傳聲器陣列10時，對未層疊蓋體形成部件35的狀態(tài)的傳聲器組件進行切割，得到?jīng)]有蓋體19的狀態(tài)的電容式傳聲器陣列10。然后，在該電容式傳聲器陣列10上粘接固定蓋體19而完成。
·在框體形成部件30中，取代各個孔部22，設(shè)置配置背板15的上表面?zhèn)劝疾俊⒑团渲米杩罐D(zhuǎn)換電路的下側(cè)凹部。于是，并不是像專利文獻2所記載的電容式傳聲器那樣使用接觸彈簧14，而是形成將保持在框體形成部件30的上側(cè)凹部中的背板15向墊片16推壓的結(jié)構(gòu)。在該情況下，也具有與上述實施方式相同的效果。
·如圖7所示，形成將3個電容式傳聲器構(gòu)成體11以一列的并排設(shè)置狀態(tài)成為一個整體的電容式傳聲器陣列10。此外，如圖8所示，形成將4個或4個以上的電容式傳聲器構(gòu)成體11以一列的并排設(shè)置狀態(tài)成為一個整體的電容式傳聲器陣列10。此外，如圖9所示，形成將4個電容式傳聲器構(gòu)成體11以縱橫方向各兩列的并排設(shè)置狀態(tài)成為一個整體的電容式傳聲器陣列10。此外，如圖10所示，形成將9個電容式傳聲器構(gòu)成體11以縱橫方向各三列的并排設(shè)置狀態(tài)成為一個整體的電容式傳聲器陣列10。如上所述，可以將3個或3個以上的電容式傳聲器構(gòu)成體11以并排設(shè)置狀態(tài)成為一個整體。在該情況下，構(gòu)成傳聲器陣列的傳聲器構(gòu)成體的數(shù)量越多，越可以從來自相同音源的聲音得到多的樣本數(shù)據(jù)。因此，用于運算指向性的資料增加，可以得到更強的指向性。并且，傳聲器構(gòu)成體之間的距離越大，就越可以以更長的時間差拾取來自相同音源的聲音。因此，用于得到指向性的運算處理有效，可以得到更強的指向性。
·將本發(fā)明具體化為，取代背板15而使隔膜17具有駐極體功能的薄膜式駐極體型的駐極體型電容式傳聲器陣列。
·將本發(fā)明具體化為，使背板15和隔膜17都不具有駐極體的功能，通過電荷泵電路向背板15和隔膜17施加電壓的電荷泵型電容式傳聲器陣列。
·將本發(fā)明具體化為，利用MEMS(Micro Electro MechanicalSystem；微機電系統(tǒng))技術(shù)制造的傳聲器陣列。該傳聲器陣列例如是利用MEMS技術(shù)加工Si基板而構(gòu)成振動板的傳聲器以并排設(shè)置狀態(tài)成為一個整體的傳聲器陣列。
權(quán)利要求
1.一種傳聲器陣列，其特征在于，將多個傳聲器構(gòu)成體以并排設(shè)置狀態(tài)成為一個整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳聲器陣列，其特征在于，通過以下方法形成，即，使用框體形成部件，其具有分別用于形成氣室的多個孔部；電路基板形成部件，其設(shè)置對應(yīng)于各個氣室的多個阻抗轉(zhuǎn)換電路；墊片形成部件，用于形成對應(yīng)于各個氣室的多個墊片；隔膜薄片，用于形成對應(yīng)于各個墊片的多個隔膜；以及隔膜板形成部件，用于形成對應(yīng)于各個隔膜的多個隔膜板，對所述電路基板形成部件、框體形成部件、墊片形成部件、隔膜薄片以及隔膜板形成部件進行層疊，在每個通過層疊形成的所述氣室內(nèi)，配置一個背板，在通過將層疊的各個部件粘合為一體而形成由多個電容式傳聲器構(gòu)成體構(gòu)成的層疊體之后，對該層疊體進行切斷，使多個電容式傳聲器構(gòu)成體以陣列狀成為一個整體，由此形成傳聲器陣列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳聲器陣列，其特征在于，將所述背板以在其與所述電路基板之間插入接觸彈簧的狀態(tài)，裝入在所述氣室內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳聲器陣列，其特征在于，進一步將用于形成覆蓋所述隔膜的蓋體的蓋體形成部件層疊在所述層疊體的隔膜板形成部件側(cè)而成為一個整體，然后切斷該層疊體，由此形成傳聲器陣列。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳聲器陣列，其特征在于，進一步將用于形成覆蓋所述隔膜的蓋體的蓋體形成部件層疊在所述層疊體的隔膜板形成部件側(cè)而成為一個整體，然后切斷該層疊體，由此形成傳聲器陣列。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項所述的傳聲器陣列，其特征在于，在所述框體形成部件的所述孔部的周圍，設(shè)置多個通過切斷所述層疊體而被分割的孔。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以用一個陣列得到指向性的電容式傳聲器陣列。將多個電容式傳聲器構(gòu)成體(11)以并排設(shè)置狀態(tài)成為一個整體，作為電容式傳聲器陣列(10)。通過對分別成為多個電容式傳聲器構(gòu)成體(11)的一部分的電路基板形成部件、框體形成部件、墊片形成部件、隔膜薄片、隔膜板形成部件以及蓋體形成部件的層疊體進行切割，形成電容式傳聲器陣列(10)。在構(gòu)成于層疊體內(nèi)的各個電容式傳聲器構(gòu)成體(11)的氣室(23)中，組裝背板(15)和接觸彈簧(14)。
文檔編號H04R1/20GK1901754SQ20061010355
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者米原賢太郎, 今堀能男, 藤浪宏, 佃保德, 伊藤元陽 申請人:星精密株式會社