JP2005311752A

JP2005311752A - マイクロホンの出力コネクタ

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Publication number: JP2005311752A
Application number: JP2004126529A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Akino; 裕秋野
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2005-11-04
Anticipated expiration: 2024-04-22
Also published as: US7063546B2; JP4304118B2; US20050239305A1

Abstract

【課題】携帯電話機などで使用される高い周波数に対しても、その電磁波のマイクロホン内への侵入を確実に阻止する。
【解決手段】電気絶縁体からなるコネクタ基台１１に接地用の１番ピンＥ，信号用の２番ピンＳＨ，３番ピンＳＣを貫設してなる３ピンタイプの出力コネクタ１０Ａにおいて、コネクタ基台１１上に配置されるプリント配線板１００とプリント配線板１００を覆うシールドカバー２００とを含み、プリント配線板１００は両面基板で基板下面側に銅箔のベタパターンからなるシールド層を有し、基板上面側には高周波侵入阻止用のコンデンサ素子と静電気による回路破壊防止用のツェナーダイオード素子とが並列として実装されており、基板上面のほぼ全体がシールドカバー２００により覆われている。
【選択図】図１

Description

本発明はマイクロホンの出力コネクタに関し、さらに詳しく言えば、コンデンサマイクロホン用の出力コネクタで例えば携帯電話機などから発生される高い周波数の電磁波が出力コネクタからマイクケース内に入り込まないようにする技術に関するものである。

コンデンサマイクロホンは、そのマイクロホンユニットのインピーダンスがきわめて高いため、ＦＥＴ（電界効果トランジタ）などのインピーダンス変換器を内蔵している。通常、コンデンサマイクロホンにおいてはファントム電源が用いられ、マイク音声信号はファントム電源用の平衡シールドケーブルを介して出力される。

上記平衡シールドケーブルを接続するため、マイクケース（手持ち式マイクロホンにおいてはマイクグリップ）側には３ピンタイプの出力コネクタが設けられる（例えば、特許文献１参照）。上記出力コネクタはＥＩＡＪＲＣ−５２３６「音響機器用ラッチロック式丸形コネクタ」に規定されているコネクタであり、その構成を図５ないし図７により説明する。

図５は出力コネクタをマイクケース内に装着した状態で示す断面図，図６は出力コネクタをマイクケースから抜き出して示す正面図で、図５において出力コネクタはＡ−Ａ線に沿った断面で示されている。図７は出力コネクタの平面図である。

これによると、出力コネクタ１０はＰＢＴ（ポリブタジエンテレフタレート）樹脂などの電気絶縁体からなる円盤状のコネクタ基台１１を備えている。コネクタ基台１１には３本のピン、すなわち接地用の１番ピンＥ，信号のホット側の２番ピンＳＨおよび信号のコールド側の３番ピンＳＣとが例えば圧入により貫設されている。

手持ち式マイクロホンについて言えば、図５に示すように、出力コネクタ１０はマイクグリップの端部にネジ止めされるコネクタ収納筒２０内に装着される。通常、コネクタ収納筒２０を含めてマイクグリップは真鍮などの金属材からなり、内蔵される電気部品のシールドケースとしても作用する。

コネクタ基台１１内には接地用の１番ピンＥをコネクタ収納筒２０に電気的に接続するための雄ネジ１２が設けられている。雄ネジ１２はコネクタ基台１１の半径方向に穿設されているネジ収納穴１３に収納されているとともに、コネクタ基台１１にはネジ収納穴１３内において雄ネジ１２と螺合する雌ネジ１４ａを有するアース端子板１４が設けられている。

図７の平面図に示すように、アース端子板１４と接地用の１番ピンＥは接続金具１５を介して導通されている。図５に示すように、コネクタ収納筒２０に穿設されている丸孔２１から図示しないドライバにより雄ネジ１２を回して同雄ネジ１２を丸孔２１の周縁に当接させる。

これにより、接地用の１番ピンＥとコネクタ収納筒２０とが雄ネジ１２，アース端子板１４および接続金具１５を介して電気的に接続される。また、これとは別に図６，図７に示すように接地用の１番ピンＥにはコネクタ収納筒２０の内面に接する板バネ１６が連結され、この板バネ１６により接地用の１番ピンＥとコネクタ収納筒２０の導通がとられることもある。

出力コネクタ１０に図示しないファントム電源側から引き出されているマイクケーブル（平衡シールドケーブル）が接続された状態において、強い電磁波がマイクロホンやマイクケーブルに加えられると、その電磁波が出力コネクタ１０からマイクロホンの内部に入り込み、インピーダンス変換器で復調され可聴周波数の雑音としてマイクロホンから出力されてしまうことがある。

このような出力コネクタ１０からマイクロホン内部への電磁波の入り込みを防止する方法の一つとして、従来では接地用の１番ピンＥとホット側の２番ピンＳＨとの間と、接地用の１番ピンＥとコールド側の３番ピンＳＣとの間に高周波を短絡させるように動作するコンデンサをそれぞれ接続するとともに、ホット側の２番ピンＳＨとコールド側の３番ピンＳＣとを高周波侵入阻止用のインダクタを介してコネクタ収納筒２０などのマイクケースに接続するようにしている。

特開平１１−３４１５８３号公報

上記の従来技術によれば、通常の放送電波，例えばＨＦ，ＶＨＦ，ＵＨＦなどによる電磁波に対してはほとんど問題なくその侵入を阻止することができる。しかしながら、近年の携帯電話機などの普及によってより高い周波数の電磁波がマイクロホンの近傍で使用される機会が増えている。

上記出力コネクタ１０には３本のピンＥ，ＳＨ，ＳＣが貫設されているが、そのピンとピンとの間には電磁波が侵入するシールドされていない部分がある。また、出力コネクタ１０のコネクタ収納筒２０に接地される部分が上記した固定用の雄ネジ１２および／または接地用の１番ピンＥに取り付けられた板バネ１６であるため、その接触部分が高周波的にインピーダンスを持ち高周波的に十分接地されていない。したがって、高周波を阻止するようにコンデンサおよびインダクタを上記のように接続しても携帯電話機などで使用される高い周波数に対しては十分な効果が得られない。

また、コンデンサには最大定格電圧があり、これを超えて電圧が印加されるとコンデンサは破壊する。完全に破壊したコンデンサはコンデンサとしての機能を失うが、その破壊の程度が低い場合にはコンデンサの機能がある程度維持されることから、これが新たな原因となって雑音が発生することがある。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、携帯電話機などで使用される高い周波数に対しても、その電磁波のマイクロホン内への侵入を確実に阻止することができるマイクロホンの出力コネクタを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、電気絶縁体からなるコネクタ基台に接地用の１番ピン，信号用の２番ピン，３番ピンを貫設してなる３ピンタイプの出力コネクタで、コンデンサマイクロホンが有する導電性のマイクケースの端部に上記１番ピンが同マイクケースに導通された状態で装着されるマイクロホンの出力コネクタにおいて、上記コネクタ基台の上記マイクケースの内側に位置する基台内面に上記３本のピンを挿通して配置されるプリント配線板と、上記３本のピンを挿通して上記プリント配線板を覆うように上記基台内面側に配置されるシールドカバーとを含み、上記プリント配線板は両面基板で、上記基台内面と対向する基板下面側には上記２番ピン，３番ピンに対しては非導通で上記１番ピンとは導通する銅箔のベタパターンよりなるシールド層が上記基板下面のほぼ全面にわたって形成されており、基板上面側には上記１番ピンと上記２番ピンとを接続する第１リード配線と上記１番ピンと上記３番ピンとを接続する第２リード配線とが上記１番ピンに対して並列的に形成されており、上記第１，第２リード配線の各々には高周波侵入阻止用のコンデンサ素子と静電気による回路破壊防止用のツェナーダイオード素子とが並列として実装されており、上記コンデンサ素子とツェナーダイオード素子と含む上記基板上面側が上記シールドカバーにて覆われていることを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、上記第１，第２リード配線の各々は上記コンデンサ素子とツェナーダイオード素子とを並列的に実装するためのコンデンサ用分岐路とダイオード用分岐路とを有し、上記各分岐路は上記２番，３番の信号ピン側から上記１番の接地側ピンに向けて電流が流れる際、先に上記ツェナーダイオード素子側に流れその後に上記コンデンサ素子側に流れるように形成されていることを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明は、上記基板上面側の周縁部には上記基板下面側の上記シールド層とスルーホール内配線にて導通されたシールド電極が形成されており、上記シールドカバーが上記シールド電極を介して上記シールド層と接続されていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、コネクタ基台に貫設される３本のピンの各間がプリント配線板のシールド層により電磁的に遮蔽される。また、プリント配線板の上面（部品実装面）には高周波侵入阻止用のコンデンサ素子と静電気による回路破壊防止用のツェナーダイオード素子とが並列的に実装されるが、その部品実装面がシールドカバーにて覆われるため、コンデンサに至るまでの配線からマイクロホン内部に高周波が輻射されることが防止される。

また、請求項２に記載の発明によれば、信号ピン側から接地側ピンに向けて電流が流れる際、その電流が先にツェナーダイオード素子側に流れその後にコンデンサ素子側に流れるためコンデンサ素子を静電気破壊から保護することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、プリント配線板のシールド層とシールドカバーとが高周波的に低いインピーダンスになるように接続されるため、携帯電話機などで使用される高い周波数に対しても十分なシールド効果が得られることになる。

次に、図１ないし図４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。

まず、図１に本発明による出力コネクタ１０Ａを図示想像線のコネクタ収納部２０内に装着した状態での断面として示す。出力コネクタ１０Ａの基本的な構成は先の図５ないし図７で説明した従来の出力コネクタ１０と同じであってよい。

すなわち、出力コネクタ１０ＡはＰＢＴなどの合成樹脂から円盤状に形成されたコネクタ基台１１を備え、コネクタ基台１１には接地用の１番ピンＥ，信号のホット側の２番ピンＳＨおよび信号のコールド側の３番ピンＳＣの３本のピンが例えば圧入により貫設されている。なお、図１は図５に対応する断面図であるため、図１においてホット側の２番ピンＳＨは接地用の１番ピンＥの紙面手前側に配置されている。

また、コネクタ基台１１にはコネクタ収納部２０に対する固定用の雄ネジ１２が設けられているが、図１において固定用の雄ネジ１２に螺合する雌ネジ１４ａを有するアース端子板１４やアース端子板１４と接地用の１番ピンＥとを連結する接続金具１５はその図示が省略されている。また、１番ピンＥにはコネクタ収納部２０の内面に接する板バネ１６が設けられてもよい。これらアース端子板１４，接続金具１５および板バネ１６については図５ないし図７を参照されたい。

本発明によると、電磁波のマイクロホン内部（マイクケース内部）への侵入を防止するため、コネクタ基台１１の内面（マイクロホンの内部側に配置される面）側にプリント配線板１００とシールドカバー２００とが設けられる。

プリント配線板１００は両面基板であり、図２（ａ）にその下面（コネクタ基台１１の内面と対向する面）１１０側のパターンを示し、図２（ｂ１），（ｂ２）に上面（部品実装面）１２０側のパターンを示す。なお、図２（ｂ１）は部品が実装されている状態の図であり、図２（ｂ２）は部品を実装する前のリード配線のみを示す図である。

図２の各図に示すように、プリント配線板１００は３つのピン挿通孔，すなわち接地用の１番ピンＥが挿通される第１ピン挿通孔１０１，ホット側の２番ピンＳＨが挿通される第２ピン挿通孔１０２およびコールド側の３番ピンＳＣが挿通される第３ピン挿通孔１０３を備えている。

図２（ａ）を参照して、プリント配線板１００の下面１１０には第２ピン挿通孔１０２と第３ピン挿通孔１０３の周りを除いてシールド層１１１が銅箔よりなるベタパターンとしてほぼ全面にわたって形成されている。このシールド層１１１により図示しない例えばマイクケーブルを伝わってコネクタ基台１１のピンとピンとの間からマイクロホン内部に侵入しようとする電磁波が遮蔽される。

シールド層１１１は信号用の２番ピンＳＨと３番ピンＳＣとは非導通であるが、スルーホールめっきにより第１ピン挿通孔１０１内に入り込んでおり接地用の１番ピンＥとは導通する。なお、第２ピン挿通孔１０２内および第３ピン挿通孔１０３内にも信号用の各ピンＳＨ，ＳＣとの電気的導通を確保するためスルーホールめっきが施されている。

図２（ｂ１），（ｂ２）を参照して、プリント配線板１００の上面１２０の周縁にはその全周にわたってシールド電極１２１が形成されており、シールド電極１２１と下面側のシールド層１１１と複数のスルーホール１２２を介して導通している。

第１ピン挿通孔１０１に対して第２，第３ピン挿通孔１０２，１０３はそれぞれ並列的に接続されるが、この例ではシールド電極１２１を介している。すなわち、第１ピン挿通孔１０１はその縁から互いに反対方向に延びるリード配線１２３ａ，１２３ｂによってシールド電極１２１の２箇所に接続されている。

これに対して、第２ピン挿通孔１０２はリード配線１３０によりシールド電極１２１に接続され、また、第３ピン挿通孔１０３はリード配線１４０によりシールド電極１２１に接続されるが、本発明において各リード配線１３０，１４０にはコンデンサ素子１５１とツェナーダイオード素子１５２とがそれぞれ並列として実装される。その等価回路を図４に示す。

コンデンサ素子１５１は高周波侵入防止用で、ツェナーダイオード素子１５２は静電気による回路破壊防止用であり、ともに自動機による表面実装可能なチップ部品であることが好ましい。コンデンサ素子１５１とツェナーダイオード素子１５２とを並列的に実装するため、各リード配線１３０，１４０はコンデンサ用分岐路とダイオード用分岐路とを備える。

図２（ｂ２）を参照して、リード配線１３０の途中にはダイオード用分岐路に含まれる一対の接続ランド１３１ａ，１３１ｂと、コンデンサ用分岐路に含まれる一対の接続ランド１３２ａ，１３２ｂとが並列的に形成されている。同様にリード配線１４０の途中にもダイオード用分岐路に含まれる一対の接続ランド１４１ａ，１４１ｂと、コンデンサ用分岐路に含まれる一対の接続ランド１４２ａ，１４２ｂとが並列的に形成されている。

この出力コネクタ１０Ａに接続される図示しないマイクケーブルに強い電磁波が加えられ、信号側の２番ピンＳＨ，３番ピンＳＣ側からシールド電極１２１側に向けて突入電流が流れるとコンデンサ素子１５１が破壊されることがある。

これを防止するため、その突入電流が先にツェナーダイオード素子１５２側に流れその後にコンデンサ素子１５１側に流れるように各分岐路の長さおよびパターンを設計することが好ましく、そのためこの例においては、コンデンサ用分岐路をダイオード用分岐路に対して迂回するようにし、コンデンサ用分岐路の配線長をダイオード用分岐路よりも長くしている。これとは別に、ダイオード用分岐路側の配線を太くし、相対的にコンデンサ用分岐路の配線を細く長くする方法などがある。

本発明によると、プリント配線板１００の上面１２０にシールドカバー２００が被せられる。シールドカバー２００は金属板のプレス加工品であってよく図３（ａ）にその平面図を示し、図３（ｂ）にそのＢ−Ｂ線断面図を示す。

シールドカバー２００は、プリント配線板１００の周縁部に嵌合するスカート部２１０と、プリント配線板１００に実装されている上記コンデンサ素子１５１およびツェナーダイオード素子１５２を含む基板の上面１２０の全体を覆う天板２２０とを備えている。なお、コネクタ基台１１に図５に示すアース端子板１４が設けられている場合には、天板２２０はアース端子板１４をも覆うように形成される。

また、天板２２０には接地用の１番ピンＥ，信号用の２番ピンＳＨおよび３番ピンＳＣが挿通されるピン挿通孔２２１，２２２，２２３が穿設されているとともに、スカート部２１０と天板２２０との間には、スカート部２１０の上端から内側に向けてほぼ直角に折り曲げられた段差部２３０が設けられている。

シールドカバー２００をプリント基板１００上に被せる際、段差部２３０はプリント基板１００に形成されているシールド電極１２１に対して面的に接触する。したがって、シールドカバー２００と上記シールド層１１１は高周波的に低いインピーダンスになるように接続される。

このように、プリント基板１００の部品実装面である上面１２０の上方をシールドカバー２００で覆うことにより、コンデンサ素子１５１に至るまでの配線からマイクロホン内部に向けての高周波の輻射を防止することができる。なお、ピン挿通孔２２１，２２２，２２３は各ピンを引き出すに必要な最小限の大きさにすることが好ましい。

本発明によれば、出力コネクタの基本的な構成を変更することなく、上記した構成のプリント配線板１００とシールドカバー２００とを追加するだけで、携帯電話機などで使用される高い周波数に対しても、その電磁波のマイクロホン内への侵入を確実に阻止することができる。

本発明による出力コネクタを図示想像線のコネクタ収納部内に装着した状態で示す断面図。上記出力コネクタに設けられるプリント配線板の（ａ）下面図，（ｂ）上面図。上記出力コネクタに設けられるシールドカバーの（ａ）平面図，（ｂ）そのＢ−Ｂ線断面図。上記出力コネクタの各ピン間に設けられるコンデンサ素子とツェナーダイオードを含む等価回路図。従来の出力コネクタをコネクタ収納部内に装着した状態で示す断面図。従来の出力コネクタを示す正面図。従来の出力コネクタを示す平面図。

符号の説明

１０Ａ出力コネクタ
１１コネクタ基台
１２固定用の雄ネジ
２０コネクタ収納部
１００プリント配線板
１０１〜１０３ピン挿通孔
１１０下面
１１１シールド層
１２０上面
１２１シールド電極
１３０，１４０リード配線
１３１ａ，１３１ｂ，１４１ａ，１４１ｂダイオード用接続ランド
１３２ａ，１３２ｂ，１４２ａ，１４２ｂコンデンサ接続ランド
１５１コンデンサ素子
１５２ツェナーダイオード素子
２００シールドカバー
２１０スカート部
２２０天板
２３０段差部
２２１〜２２３ピン挿通孔
Ｅ接地用の１番ピン
ＳＨホット側の２番ピン
ＳＣコールド側の３番ピン

Claims

電気絶縁体からなるコネクタ基台に接地用の１番ピン，信号用の２番ピン，３番ピンを貫設してなる３ピンタイプの出力コネクタで、コンデンサマイクロホンが有する導電性のマイクケースの端部に上記１番ピンが同マイクケースに導通された状態で装着されるマイクロホンの出力コネクタにおいて、
上記コネクタ基台の上記マイクケースの内側に位置する基台内面に上記３本のピンを挿通して配置されるプリント配線板と、上記３本のピンを挿通して上記プリント配線板を覆うように上記基台内面側に配置されるシールドカバーとを含み、
上記プリント配線板は両面基板で、上記基台内面と対向する基板下面側には上記２番ピン，３番ピンに対しては非導通で上記１番ピンとは導通する銅箔のベタパターンよりなるシールド層が上記基板下面のほぼ全面にわたって形成されており、
基板上面側には上記１番ピンと上記２番ピンとを接続する第１リード配線と上記１番ピンと上記３番ピンとを接続する第２リード配線とが上記１番ピンに対して並列的に形成されており、上記第１，第２リード配線の各々には高周波侵入阻止用のコンデンサ素子と静電気による回路破壊防止用のツェナーダイオード素子とが並列として実装されており、
上記コンデンサ素子とツェナーダイオード素子と含む上記基板上面側が上記シールドカバーにて覆われていることを特徴とするマイクロホンの出力コネクタ。
上記第１，第２リード配線の各々は上記コンデンサ素子とツェナーダイオード素子とを並列的に実装するためのコンデンサ用分岐路とダイオード用分岐路とを有し、上記各分岐路は上記２番，３番の信号ピン側から上記１番の接地側ピンに向けて電流が流れる際、先に上記ツェナーダイオード素子側に流れその後に上記コンデンサ素子側に流れるように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の出力コネクタ。
上記基板上面側の周縁部には上記基板下面側の上記シールド層とスルーホール内配線にて導通されたシールド電極が形成されており、上記シールドカバーが上記シールド電極を介して上記シールド層と接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロホンの出力コネクタ。