JP2005094588A

JP2005094588A - 指向性コンデンサマイクロホン

Info

Publication number: JP2005094588A
Application number: JP2003327735A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Akino; 裕秋野
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2023-09-19
Also published as: US20050063557A1; US7050597B2; JP4110068B2

Abstract

【課題】指向性コンデンサマイクロホンにおいて、小口径でありながら音響抵抗材とその収納部との接触面積を十分に確保できるようにして、後部音響端子から振動板の背面に至る音に対する音響抵抗のバラツキを抑える。
【解決手段】固定極１３０の支持体１４０を同軸的に形成された大径円筒部１４１と小径円筒部１４２とを含む導電性を有する円筒体とし、支持体１４０自体をインピーダンス変換器（ＦＥＴ）２１１に対する固定極１３０の引き出し電極とするとともに、大径円筒部１４１内に音響抵抗材１５１を収納して、引き出し電極と音響抵抗材を同一軸上に配置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、指向性コンデンサマイクロホンに関し、さらに詳しく言えば、小口径化を図るうえでの音響抵抗材の配置構造に関するものである。

指向性を有する音圧傾度型コンデンサマイクロホンは、音源からの音波を振動板の前面と背面とに導くための前方音響端子と後方音響端子の２つの音響端子を備え、後方音響端子から振動板の背面側に至る音通路内には音の伝播時間に所定の遅れを持たせるための音響抵抗材が設けられている。

この種の指向性コンデンサマイクロホンの典型的な従来例を図４に示す。なお、図６（ａ）は指向性コンデンサマイクロホンをその前方音響端子側から見た正面図で、図６（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。

これによると、例えばアルミニウムからなる円筒状のマイク筐体１０を備え、その前面には開口部からなる前方音響端子１１が所定個数穿設されている。通常、前方音響端子１１１には金属メッシュが設けられている。

マイク筐体１０内には、支持リング（ダイヤフラムリング）１２ａに張設された振動板１２と、絶縁台座１３ａに支持された固定極１３とがスペーサ１４を介して所定の間隔をもって対向的に配置されている。通常、小型のコンデンサマイクロホンでは固定極にエレクトレット材が貼着されている。

絶縁台座１３ａは、マイク筐体１０内に嵌合する円盤状に形成された合成樹脂の成型品からなりシリンダーとも呼ばれている。絶縁台座１３ａはその背面側に後部音響端子１４を備え、絶縁台座１３ａには後部音響端子１４からの音波を振動板１２の背面側に導く音通路１５が例えば同心状に等間隔で複数個穿設されている。

絶縁台座１３ａの固定極支持面側には音通路１５と連通し、それよりもよりもはるかに大径の凹部１６が皿状に形成されており、この凹部１６内に例えばナイロンメッシュからなる音響抵抗材１７がダンパー１８とともに収納されている。ダンパー１８はスポンジなどの通気性を有する弾性体で、音響抵抗材１７を凹部１６の底面に向けて押し付けるために用いられている。

絶縁台座１３ａの背面側には、インピーダンス変換器（この例ではＦＥＴ（電界効果トランジスタ））２１を有する回路基板２０が配置され、マイク筐体１０の開口端のかしめにより、絶縁台座１３ａは回路基板２０とともにマイク筐体１０内に固定されている。

固定極１３とＦＥＴ２１とを電気的に接続するため、絶縁台座１３ａの中央部にはコンタクト端子２３が配置されている。この例では、コンタクト端子２３と固定極１３との間にコンタクトスプリング２４が介装され、また、ＦＥＴ２１はサポートクッション２２を介して回路基板２０上に配置されていて、コンタクト端子２３がＦＥＴ２１のゲート電極に弾性的に接触するようにして接続の信頼性を確保している。

上記構成によるコンデンサマイクロホンにおいて、音響抵抗材１７は指向周波数応答，感度およびＳ／Ｎ比に直接影響を与える。この意味で音響抵抗材１７による音響抵抗のバラツキを可及的に小さく抑えることが設計上重要である。

音響抵抗のバラツキは、主として音響抵抗材１７とこれを収納する凹部１６との間の隙間から音が漏洩することにより発生する。すなわち、音響抵抗材１７を通ることなく凹部１６の底面から側面を伝わって振動板１２の背面側に抜ける音漏れが音響抵抗のバラツキの原因となる。

そのため、凹部１６の内径を大きくして音響抵抗材１７との接触面積を十分に確保すれば音響抵抗のバラツキを抑えることができる。しかしながら、例えば直径が１０数ｍｍ程度の小口径のコンデンサマイクロホンになると、それに比例して音響抵抗材１７の収納凹部１６も小さくなり音響抵抗材１７との接触面積が十分に確保されないことから、音響抵抗のバラツキにより指向周波数応答や感度およびＳ／Ｎ比にバラツキが生ずる。

したがって、本発明の課題は、指向性コンデンサマイクロホンにおいて、小口径でありながら音響抵抗材とその収納部との接触面積を十分に確保できるようにして、後部音響端子から振動板の背面に至る音に対する音響抵抗のバラツキを抑えることにある。

上記課題を解決するため、本発明は、前方音響端子と後方音響端子とを有するマイク筐体を含み、上記マイク筐体内の上記前方音響端子側に振動板が支持リングに張設された状態で配置され、上記後方音響端子側に固定極が上記振動板と対向するように支持体によって支持されているとともに、上記後方音響端子から上記振動板の背面側に至る音通路内に音響抵抗材が設けられ、かつ、上記固定極をインピーダンス変換器に接続するための引き出し電極を備えている指向性コンデンサマイクロホンにおいて、上記支持体が、上記固定極の周縁部を支持し得る大径円筒部と同大径円筒部よりも小径であってその後端側に同軸的に連設された小径円筒部とを含み、上記小径円筒部に上記後方音響端子に連通する音導入口が穿設されている導電性を有する円筒体からなり、上記小径円筒部と上記大径円筒部とにより上記音通路が形成され、上記大径円筒部内に上記音響抵抗材が収納されているとともに、上記小径円筒部が上記引き出し電極として上記インピーダンス変換器に電気的に接触し得るように形成されていることを特徴としている。

本発明において、上記支持体は金属の切削加工品に限られるものではなく、上記支持体が表面に金属めっき被膜を有する合成樹脂の成形品からなる態様も本発明に含まれる。上記支持体が導電性であるため、絶縁スリーブを介して上記マイク筐体内に収納されることが好ましい。

また、本発明には、上記支持体と上記インピーダンス変換器との電気的な接続の信頼性を高めるため、上記小径円筒部の後端が上記インピーダンス変換器のコンタクト部として閉じられている態様が含まれる。

また、上記した構成としたことにより、上記マイク筐体を上記振動板，上記固定極および上記支持体を含むコンデンサカプセル部と、上記インピーダンス変換器およびマイクコードを含むケース本体とに分離することが可能となる。この点も本発明の特徴のひとつである。

本発明によれば、固定極の支持体を同軸的に形成された大径円筒部と小径円筒部とを含む導電性を有する円筒体とし、上記支持体自体をインピーダンス変換器に対する固定極の引き出し電極とするとともに、上記大径円筒部内に音響抵抗材を収納して、上記引き出し電極と上記音響抵抗材を同一軸上に配置したことにより、コンデンサマイクロホンのより一層の小口径化を図りながら音響抵抗材とその収納部との接触面積を十分に確保し得るため、後部音響端子から振動板の背面に至る音に対する音響抵抗のバラツキを最小限に抑えることができる。

次に、図１ないし図５により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本発明による指向性コンデンサマイクロホンの外観側面図，図２その縦断面図，図３は分解断面図，図４および図５は本発明の要部分解断面図である。

図１および図２に示すように、この指向性コンデンサマイクロホンは、コンデンサカプセル部１００とケース本体２００とを含み、この例において、コンデンサカプセル部１００とケース本体２００は、図３に示すように、結合雄ネジリング３００を介して着脱可能に構成されている。

コンデンサカプセル部１００は、真鍮などの金属からなる円筒状のカプセルケース１１０を備えている。カプセルケース１１０の前面には前方音響端子１１１が形成され、ケース周面の後端側には後方音響端子１１２が穿設されている。この例において、前方音響端子１１１はスリット状の開口からなり、後方音響端子１１２は円形孔としてその複数個が均等間隔で配置されている。

ケース本体２００は真鍮などの金属製の円筒体からなり、その内部にはインピーダンス変換器としての例えばＦＥＴ２１１を有する回路基板２１０が収納されている。ＦＥＴ２１１はゴム弾性体からなるサポートクッション２１２を介して回路基板２１０上に支持されている。ケース本体２００の後端にはネジリングからなるコードクランプ２２０によってマイクコード２３０が固定されている。なお詳しくは図示されていないが、マイクコード２３０は上記ＦＥＴ２１１のソース側とドレイン側とに接続されている。

ケース本体２００の後端側には、コードクランプ２２０およびマイクコード２３０の根元部分を被覆するゴム材からなるコードブッシュ２４０が装着されている。なお、カプセルケース１１０の後端開口部の内周面には上記結合雄ネジリング３００と螺合する雌ネジ３０１が形成されており、また、ケース本体２００の前面開口部の内周面にも、上記結合雄ネジリング３００と螺合する雌ネジ３０２が形成されている。

図４および図５を参照して、カプセルケース１１０内には、その後端開口部から振動板１２０，スペーサ１２２，固定極１３０およびその支持体１４０がこの順序で挿入されたのち、最後に後方音響端子１１２用のサイドメッシュ１７０が装着される。サイドメッシュ１７０はゴミや異物の侵入を阻止する網体で音響抵抗材としての作用は有しない。

振動板（ダイヤフラム）１２０には、固定極側の片面に例えば金蒸着膜を有する厚さ１．２μｍ程度の合成樹脂薄膜が用いられる。振動板１２０は例えば真鍮製の支持リング（ダイヤフラムリング）１２１に所定の張力を付与された状態で支持され、支持リング１２１を介してカプセルケース１１０内に収納される。カプセルケース１１０内には支持リング１２１を位置決めするための段差部１１３が形成されている。

固定極１３０は、例えば厚さ０．３ｍｍ程度のアルミニウム板にＦＥＰなどの厚さ２５μｍ程度のエレクトレット材を貼着したエレクトレットボードが用いられる。エレクトレットボードは自己成極性で別途に成極電源を必要としない点で好ましいが、固定極１３０は成極電源を必要とする単なる金属板製であってもよい。なお図示していないが、固定極１３０は所定数の透孔を有する孔明き板である。

本発明において、支持体１４０は、固定極１３０の周縁部を支持し得る大径円筒部１４１と同大径円筒部１４１よりも小径であってその後端側に同軸的に連設された小径円筒部１４２とを含む円筒体からなる。この例において、支持体１４０は真鍮の切削加工品よりなるが、表面に金属めっき被膜を有する合成樹脂の成形品であってもよい。

大径円筒部１４１内に、音響抵抗材１５１がダンパー１５２とともに収納される。音響抵抗材１５１には目の細かな網体（一例として、ＮＢＣ工業社製ナイロンメッシュ♯５０８）が用いられる。ダンパー１５２は音響抵抗材１５１を大径円筒部１４１内の底面１４１ａに押圧固定するもので、例えばブリヂストン社製ＨＲ５０（品番）の１／５圧縮品などの通気性を有するスポンジが用いられる。

小径円筒部１４２は、図２に示すようにコンデンサカプセル部１００とケース本体２００とを連結したときにＦＥＴ２１１のゲート電極と接触し得る長さを有している。小径円筒部１４２の後端部１４２ａは、ＦＥＴ２１１のゲート電極に対する接触良好な平坦なコンタクト部として閉じられていることが好ましい。

大径円筒部１４１と小径円筒部１４２は連通しており、小径円筒部１４２には後方音響端子１１２からの音が入り込む複数個の音導入口１４２ｂが穿設されている。音導入口１４２ｂは後方音響端子１１２と対向する位置に配置されることが好ましい。

これにより、後方音響端子１１２からの音は音導入口１４２ｂから小径円筒部１４２内に入り、大径円筒部１４１および固定極１３０の図示しない透孔を通って振動板１２０の背面側に導かれ、その途中で音響抵抗材１５１による音響抵抗を受ける。

音響抵抗材１５１での音漏れ（音響抵抗材１５１を通らないで振動板１２０の背面側に至る音の流れ）は、もっぱら大径円筒部１４１の底面１４１ａを伝わって大径円筒部１４１の径方向に発生するが、本発明によれば、大径円筒部１４１と小径円筒部１４２とを同軸的に前後配置としていることから、ユニット口径が限られた径であるとしても、大径円筒部１４１の底面１４１ａの面積を大きくして、同底面１４１ａと音響抵抗材１５１との接触面積を十分に確保できる。

すなわち、大径円筒部１４１の底面１４１ａは、大径円筒部１４１の内径と小径円筒部１４２の内径との差で規定される段差面であるため、大径円筒部１４１の内径を設計上許される範囲内でできるだけ大きくし、これに対して小径円筒部１４２の内径を設計上許される範囲内でできるだけ小さくすることにより、大径円筒部１４１の底面１４１ａと音響抵抗材１５１との接触面積を十分に確保することができる。

これにより、ユニットが小口径でありながら後部音響端子１１２から振動板１２０の背面に至る音に対する音響抵抗のバラツキが抑えられ、指向周波数応答，感度およびＳ／Ｎ比にバラツキの少ない小口径の指向性コンデンサマイクロホンが得られる。

また、本発明によれば、支持体１４０自体が固定極１３０の引き出し電極として兼用されているため、従来例で用いられている合成樹脂製の絶縁台座が不要となり、その分、より一層の小口径化が図れるとともに、絶縁台座用のモールド成型金型もいらないため、その分、コスト削減が達成される。

なお、カプセルケース１１０および支持体１４０はともに導電性であるため、支持体１４０は絶縁スリーブ１６０が被せられた状態でカプセルケース１１０内に収納されるが、本発明において、絶縁スリーブ１６０は必ずしもモールド成型品である必要はなく、絶縁チューブを用いることも可能である。また、実際の組立工程では、固定極１３０と支持体１４０とをあらかじめ組み立ててカプセルケース１１０内に収納することが好ましい。

本発明によれば、指向性コンデンサマイクロホンの分野において、小口径化に伴う音響抵抗のバラツキに起因する指向周波数応答，感度およびＳ／Ｎ比のバラツキを少なくして、小口径でありながら高性能の指向性コンデンサマイクロホンを実現でき、産業上有用な発明である。

本発明による指向性コンデンサマイクロホンの外観側面図。上記指向性コンデンサマイクロホンの縦断面図。上記指向性コンデンサマイクロホンの分解断面図。上記指向性コンデンサマイクロホンの要部分解断面図。上記指向性コンデンサマイクロホンの要部分解断面図。（ａ）従来の指向性コンデンサマイクロホンを示す正面図、（ｂ）そのＡ−Ａ線断面図。

符号の説明

１００コンデンサカプセル部
１１０カプセルケース
１１１前方音響端子
１１２後方音響端子
１２０振動板
１２１支持リング
１３０固定極
１４０支持体
１４１大径円筒部
１４１ａ底面
１４２小径円筒部
１４２ｂ音導入口
１５１音響抵抗材
１５２ダンパー
１６０絶縁スリーブ

Claims

前方音響端子と後方音響端子とを有するマイク筐体を含み、上記マイク筐体内の上記前方音響端子側に振動板が支持リングに張設された状態で配置され、上記後方音響端子側に固定極が上記振動板と対向するように支持体によって支持されているとともに、上記後方音響端子から上記振動板の背面側に至る音通路内に音響抵抗材が設けられ、かつ、上記固定極をインピーダンス変換器に接続するための引き出し電極を備えている指向性コンデンサマイクロホンにおいて、
上記支持体が、上記固定極の周縁部を支持し得る大径円筒部と同大径円筒部よりも小径であってその後端側に同軸的に連設された小径円筒部とを含み、上記小径円筒部に上記後方音響端子に連通する音導入口が穿設されている導電性を有する円筒体からなり、上記小径円筒部と上記大径円筒部とにより上記音通路が形成され、上記大径円筒部内に上記音響抵抗材が収納されているとともに、上記小径円筒部が上記引き出し電極として上記インピーダンス変換器に電気的に接触し得るように形成されていることを特徴とする指向性コンデンサマイクロホン。
上記支持体が、金属の切削加工品もしくは表面に金属めっき被膜を有する合成樹脂の成形品からなる請求項１に記載の指向性コンデンサマイクロホン。
上記支持体が、絶縁スリーブを介して上記マイク筐体内に収納されている請求項１または２に記載の指向性コンデンサマイクロホン。
上記小径円筒部の後端が、上記インピーダンス変換器のコンタクト部として閉じられている請求項１，２または３に記載の指向性コンデンサマイクロホン。
上記マイク筐体が、上記振動板，上記固定極および上記支持体を含むコンデンサカプセル部と、上記インピーダンス変換器およびマイクコードを含むケース本体とに分離可能である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の指向性コンデンサマイクロホン。