JP2006067455A - マイクロホンコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】外部から侵入する高周波信号遮蔽のためにピンとピンの間にチップ部品であるコンデンサを接続したマイクロホンコネクタにおいて、コネクタをレセプタクルに抜き差しする際にピンが変位したとしても、コンデンサが破壊することのないようにする。
【解決手段】レセプタクル３０の底部外側には筒状金属部材２０が結合されてレセプタクル３０と電気的に一体となり、筒状金属部材２０にはプリント配線基板８０が嵌められて筒状金属部材２０の開口が塞がれ、複数のピンと電気的に一体で底板３２から外方に伸びた接続端子４２がプリント配線基板８０を貫通し、複数のピンに対応する接続端子はそれぞれプリント配線基板８０の配線パターンに電気的に接続され、接地用のピンに接続される配線パターンと他のピンに接続される配線パターンとの間に高周波信号を短絡するためのコンデンサが接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイクロホンに使用するコネクタに関するもので、特に、コンデンサーマイクロホンにおける専用コードとマイクロホンユニット部またはパワーモジュール部を接続するためのコネクタの構造に関する。

コンデンサーマイクロホンは、マイクロホンユニットのインピーダンスが高いことから、ＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）などを有してなるインピーダンス変換器を内蔵している。

タイピン型マイクロホンやグースネック型マイクロホンにおいては、マイクロホンが目立たないようにするために、マイクロホンユニット部にインピーダンス変換器を内蔵し、マイクロホンユニット部とは別に設けた回路収納部に、ローカット回路、出力回路を収納し、専用のマイクロホンケーブルで上記マイクロホンユニット部と回路収納部を接続している。マイクロホンユニット部では音声を電気信号に変換し、この音声信号を、上記回路収納部に伝達し、回路収納部に内蔵された出力回路から出力するように構成されている。上記ローカット回路、出力回路を内蔵した回路収納部のことを、パワーモジュール部と称している。

マイクロホンユニット部とパワーモジュール部とを接続する専用のマイクロホンケーブルは２芯のシールドケーブルである。このマイクロホンケーブルは、コンデンサーマイクロホンに電源を供給する電源線と、インピーダンス変換器から出力される音声信号をパワーモジュール部に入力する信号線と、これらを静電遮蔽し接地するシールド線で構成されている。

上記専用のマイクロホンケーブルの部分において音声信号は不平衡で伝送されるため、外部からの雑音に対して脆弱で、外部からの電磁波の影響を受けやすいという難点がある。より具体的には、上記専用のマイクロホンケーブル部に外部から電磁波が到達すると、このマイクロホンケーブル部を通じて電磁波が上記マイクロホンユニット部あるいはパワーモジュール部の内部に入り込み、これらユニット部あるいはモジュール部を構成している半導体素子で検波され、これがノイズとなって音声信号に混入することになる。

マイクロホン出力は、パワーモジュール部から平衡シールドケーブルで出力される。強い電磁波がマイクロホンあるいはマイクロホンの出力ケーブルに加えられると、高周波電流はマイクロホンケーブルを伝わりマイクロホンコネクタを介しマイクロホン内部に入り込み、半導体部品で復調され、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。

前記専用のマイクロホンケーブルの端部には、図６に示すようなコネクターが取り付けられている。図６において、符号１０はコネクタ部を示している。コネクタ部１０は、図５に示すレセプタクル３０に差し込まれるようになっている。上記コネクタ部１０には、レセプタクル３０側の３個のピンを受け入れることができる３個の細い筒型の受け部１１が埋め込まれていて、各受け部１１と一体の端子部１２がコネクタ部１０の後端面（図６において右端面）から突出している。各端子板１２には図示されないマイクロホンケーブルの一端側の２本の芯線およびシールド線がそれぞれ半田付けによって接続される。マイクロホンケーブルの外周側には絶縁スリーブ６０が通され、上記端子板１２とマイクロホンケーブルの接続部を絶縁スリーブ６０が囲むことによって、上記接続部を保護するとともにこの接続部がショートするのを防止している。絶縁スリーブ６０はコネクタ部１０の外径とほぼ同じ外径の部材である。

絶縁スリーブ６０の後端部にはかしめ金具７０の円筒部７１が嵌められている。かしめ金具７０は後ろ側の約半分がかしめ爪部７２となっていて、マイクロホンケーブルの絶縁被覆（シース）からなる外周面に上記かしめ爪部７２をかしめることによってマイクロホンケーブルと一体化する構成となっている。

コネクタ部１０は円筒状のコネクタハウジング５０に嵌められている。コネクタハウジング５０はコネクタ部１０、絶縁スリーブ６０、およびかしめ金具７０の円筒部７１を覆うことができるだけの長さを有している。コネクタハウジング５０の後端外周は、ブッシュ４０の前端内周に嵌まるように構成されている。上記ブッシュ４０は、マイクロホンケーブルの外径よりわずかに大きな内径を持つテーパー状の根元部４１と、かしめ金具７０を覆うことができ根元部４１よりも大径のカバー部４２を有してなる。上記根元部４１に形成されている中心孔に上記マイクロホンケーブルが挿通される。

コネクタ部１０と図５に示すレセプタクル３０はいわゆる３ピン型で、１番ピンはシールド用でマイクロホンケーブルのシールド線が接続されるとともにコネクタハウジング５０、かしめ金具７０、ブッシュ４０などに電気的に接続されて接地がとられている。コネクタ部の２番ピンにはマイクロホンケーブルの信号用の線が、３番ピンにはマイクロホンケーブルの電源用の線が接続される。

次に、図５に示すレセプタクル３０の構成を説明する。図５において、レセプタクル３０は、金属からなる円筒状の部材で、外周に雄ねじ３１が形成され、一端部（図５において右端部）外周にフランジ３３が形成されている。レセプタクル３０は例えば前記パワーモジュール部などの筐体に形成された孔に筐体の外側から挿入され、筐体の内側から上記雄ねじ３１にナットをねじ込み、このナットと上記フランジ３３で筐体の外壁を挟み込むことにより筐体に固定される。レセプタクル３０は、フランジ３３形成端とは反対側が底部となっていて、底部には絶縁体からなる比較的厚さ寸法の大きい底板３２が、嵌合、ねじ込み、その他適宜の手段によって固定されている。底板３２には３本のピン４１が底板４２を厚さ方向に貫通して埋め込まれ固定されている。レセプタクル３０には、その内周面に沿って図６で説明したプラグの一端部が挿入される。具体的には、コネクターを構成するコネクタハウジング５０の図６において左側の部分がレセプタクル３０に挿入されるように構成されている。レセプタクル３０にプラグの一端部が挿入されることにより、コネクターのコネクタ部１０に設けられた３個の受け部１１に、レセプタクル３０の３個のピン４１がそれぞれ嵌りあう。３個のピン４１は３個の受け部１１に対応して、接地用、信号用、電源用となっている。３個のピン４１の一部は底板３２から外方に突出して接続端子４２となっていて、各接続端子４２はパワーモジュール部などの所定の配線箇所に電線によって配線される。

以上説明したように、レセプタクル３０は、パワーモジュール部あるいはマイクロホンユニット部などに取り付け、接地用の１番ピンは上記モジュール部あるいはユニット部などの外筐に電気的に接続して接地を取る必要がある。そのために従来は、１番ピンの接続端子４２とモジュール部あるいはユニット部の接地箇所を電線で結んでいる。しかし、この電線および電線との接続部から、パワーモジュール部あるいはマイクロホンユニット部などの内部に高周波電流を引き込んでしまい、高周波電流がインピーダンス変換部で復調され、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。

そこで、１番ピンと２番ピンの間、１番ピンと３番ピンの間で高周波電流を短絡し、高周波電流が内部に進入することを阻止する狙いで、１番ピンと2番ピンにまたがって、また、１番ピンと３番ピンにまたがって、それぞれチップ部品であるセラミックコンデンサを半田付けによって取り付けている。しかし、セラミックコンデンサをピンとピンとの間に直接半田付けすると、レセプタクルにプラグを抜き差しするごとに、微少ながらピンが変位し、半田付け部分を介して上記セラミックコンデンサにストレスがかかり、セラミックコンデンサが破壊するという問題があった。

このようなセラミックコンデンサの破壊という問題を解消するには、セラミックコンデンサをプリント配線基板に実装し、プリント配線を介して１番ピンと２番ピンの間、１番ピンと３番ピンの間にそれぞれセラミックコンデンサを接続することが考えられる。上記プリント配線基板の、１番ピンと電気的につながる配線パターンは接地用の配線パターンであって、金属ケースからなる前記レセプタクル３０と高周波的に確実に接続される必要がある。しかしながら、プリント配線基板を用いてセラミックコンデンサを接続する従来の構成では、高周波信号の進入を遮蔽するという点ではまだ改良すべき点が多々残っている。

特に、近年のように携帯電話などの普及によって、高周波の電磁波があらゆる場所に身近に存在していると、高周波信号がマイクロホンケーブルのコネクタ部分から進入し、音声信号にノイズが入り込むケースが増えている。特にコンデンサーマイクロホンの場合は、その近くで携帯電話などを使用すると、携帯電話から出た高周波信号の影響を受けやすく、コネクタ部分から進入した高周波信号がノイズになりやすいという問題がある。

従来、マイクロホン関連のシールド技術に関しては、マイクロホン本体を円筒状のシールド部材で囲むことが提案されているものの（例えば、特許文献１、特許文献２参照）、これまで述べてきたように、コネクタの部分のシールドは重要視されていなかった。そのため、コネクタの部分から高周波の電磁波が進入し、音声信号にノイズが混入する原因となっている。

なお、本出願人は、マイクロホンのコネクタ部において、マイクロホンケースをコネクタのアース端子に極めて小さなインピーダンスで結合することができるように構造を工夫したものを先に特許出願した（例えば、特許文献３参照）。特許文献３記載の発明は、コネクタ部におけるアースを効果的に取るための工夫であって、コネクタ部において、外部から進入する高周波信号を遮蔽するためにピンとピンとの間にコンデンサを接続するという発想のものではない。

特開２００２−１５２８９２号公報 特開平１１−１５５１９８号公報 特開平１１−３４１５８３号公報

本発明は、以上説明した従来技術の問題点を解消するためになされたもので、外部から侵入する高周波信号を遮蔽するためにピンとピンとの間にチップ部品であるコンデンサを接続してなるマイクロホンコネクタにおいて、プラグをレセプタクルに抜き差しする際にピンが変位したとしても、コンデンサが破壊することのないマイクロホンコネクタを提供することを目的とする。
本発明はまた、コネクタ部における外部からの高周波信号に対するシールド効果を高めることができるマイクロホンコネクタを提供することを目的とする。

本発明は、マイクロホンケーブルの端部に結合されたコネクターが挿入され導電材料からなるレセプタクルと、レセプタクルに固定されている底板と、底板を貫いて保持されている複数のピンと、を有してなるマイクロホンコネクタであって、レセプタクルの底部外側には筒状金属部材が結合されてレセプタクルと電気的に一体となっており、筒状金属部材にはプリント配線基板が嵌められて筒状金属部材の開口が塞がれ、上記複数のピンと電気的に一体で上記底板から外方に伸びた接続端子がプリント配線基板を貫通し、上記複数のピンに対応する複数の接続端子はそれぞれプリント配線基板に形成された所定の配線パターンに電気的に接続され、接地用のピンに接続される配線パターンと他のピンに接続される配線パターンとの間に高周波信号を短絡するためのコンデンサが接続されていることを最も主要な特徴とする。

外部から進入しようとする高周波信号は、接地用のピンに接続される配線パターンと他のピンに接続される配線パターンとの間に接続されたコンデンサで短絡され、進入しようとする高周波信号の多くは進入が遮蔽される。コネクターの抜き差しによってレセプタクル側のピンが変位しても、コンデンサにストレスがかかることは無く、コンデンサが例えばセラミックコンデンサであったとしても、コンデンサが物理的な力で破壊されることを防止することができる。

以下、本発明にかかるマイクロホンコネクタの実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、図示の本発明の実施例において、図４、図５に示す一般的構成例と同じ構成部分には共通の符号を付している。

図１において、レセプタクル３０は、金属からなる円筒状の部材で、一端部（図５において左端部）外周にフランジ３３が形成されている。レセプタクル３０は例えばパワーモジュール部などの筐体３８に形成された孔に筐体３８の外側から挿入され、適宜の手段によって、例えば、筐体３８の内側からレセプタクルの外周にナットをねじ込み、このナットと上記フランジ３３で筐体の外壁を挟み込む、などの手段により筐体３８に固定される。レセプタクル３０は、フランジ３３形成端とは反対側が底部となっていて、底部には絶縁体からなる比較的厚さ寸法の大きい底板３２が、嵌合、ねじ込み、その他適宜の手段によって固定されている。底板３２には３本のピンが底板３２を厚さ方向に貫通して埋め込まれ固定され、上記各ピンを電気的に一体の接続端子４２が上記底板３２から外方に伸びている。

レセプタクル３０には、その内周面に沿って、図６で説明したプラグの一端部が挿入される。具体的には、コネクターを構成するコネクタハウジング５０の図６において左側の部分が、図１に示すレセプタクル３０の左側の開口部から挿入されるように構成されている。レセプタクル３０にコネクターの一端部が挿入されることにより、図６に示すコネクターのコネクタ部１０に設けられた３個の受け部１１に、レセプタクル３０の上記３個のピンがそれぞれ嵌りあう。３個のピンは、３個の受け部１１に対応して、接地用、信号用、電源用となっている。３個のピンと一体で底板３２から外方に伸びた接続端子４２はパワーモジュール部などの所定の配線箇所に電線によって配線される。

上記レセプタクル３０の底部（図１において右端部）外側には筒状金属部材２０が結合されてレセプタクル３０と電気的に一体となっている。筒状金属部材２０は、図２にも示すように、円筒状の本体部分２１と、本体部分２１の一端（図１において右端）部に本体部分２１よりも径が大きいフランジ状の受け部２２を有している。上記本体部分２１はレセプタクル３０の底部に形成された円筒状外周面に、圧入、その他適宜の手段によって嵌められて固定され、これによって筒状金属部材２０とレセプタクル３０が電気的に一体となっている。筒状金属部材２０の上記受け部２２にはプリント配線基板８０が嵌められて固定され、筒状金属部材の開口が塞がれている。上記３個の接続端子４２はプリント配線基板８０に形成された孔をそれぞれ貫通している。

プリント配線基板８０は円形で、表裏両面にプリント配線パターン８４、８５が形成されている。図３（ａ）は、プリント配線基板８０の、セラミックコンデンサが実装される裏面側のパターン８４を、図３（ｂ）はプリント配線基板８０の、表面側すなわちセラミックコンデンサが実装される側とは反対側である外側の配線パターン８５を示している。プリント配線基板８０には３本のピンと一体の接続端子が貫通する円形の孔８１、８２、８３が設けられている。孔８１はこれを１番ピンである接地用のピンと一体の接続端子が貫通し、孔８２はこれを信号用の２番ピンと一体の接続端子が貫通し、孔８３はこれを電源用の３番ピンと一体の接続端子が貫通する。

図３（ａ）に示すプリント配線基板８０の裏面側の配線パターン８４を説明する。３本の接続端子が貫通する孔８１、８２、８３の周面には、上記３本の接続端子を半田付けする円形の配線パターンと各配線パターンに続く半田付けランド８６、８７、８８、８９が形成されている。接地用のピンと一体の接続端子が接続される配線パターンは、他のピンと一体の接続端子に接続される配線パターンを取り囲み、かつ、プリント配線基盤面全周を取り囲んで形成されている。したがって、プリント配線基板８０の面の大半を接地用の配線パターンが占めている。上記半田付けランド８６、８７は接地用の配線パターンと電気的に一体の半田付けランドで、半田付けランド８６の近傍に第２ピンと電気的に一体に接続される半田付けランド８８が、半田付けランド８７の近傍に第３ピンと電気的に一体に接続される半田付けランド８９がそれぞれ形成されている。

図３（ｂ）に示すプリント配線基板８０の表面側の配線パターン８５を説明する。３本の接続端子が貫通する孔８１、８２、８３の周囲には、上記３本の接続端子を半田付けする円形の配線パターンが形成されている。第２ピンおよび第３ピンと一体の接続端子と接続される配線パターンは、孔８２、８３の周囲にリング状に形成されているに過ぎず、その他のプリント配線基板８０の表面は、ほとんどが接地用の配線パターンとなっている。したがって、接地用のピンに接続される配線パターンは、他のピンに接続される配線パターンを取り囲み、かつ、プリント配線基板面全周を取り囲んで形成されている。

図４は、外部から進入しようとする高周波信号を短絡するセラミックコンデンサを実装した様子を示している。上記半田付けランド８６、８８にまたがってセラミックコンデンサ９１が接続されている。また、上記半田付けランド８７、８９にまたがってセラミックコンデンサ９２が接続されている。各接続端子は、プリント配線基板８０の両面において、各貫通孔の周囲に形成された配線パターンに、半田付けによって接続されている。プリント配線基板８０に形成されている接地用の配線パターンは、筒状金属部材２０に半田付けによって電気的に接続され、レセプタクル３０とマイクロホンケーブルのアース線が電気的に接続されてアースがとられている。

図１に示すように、前記レセプタクル３０に固定されている底板３２の外側の面とプリント配線基板８０との間には間隙がある。セラミックコンデンサ９１、９２の実装面は上記底板３２と対向するプリント配線基板８０面であって、したがって、上記隙間にセラミックコンデンサ９１、９２が配置されている。

以上説明した実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
外部から侵入しようとする高周波信号は、接地用のピンに接続される配線パターンと他のピンに接続される配線パターンとの間に接続されたセラミックコンデンサ９１、９２で短絡され、進入しようとする高周波信号の多くはコネクタ部への進入が遮蔽される。
コネクターの抜き差しによってレセプタクル３０側のピンが変位しても、配線基板８０にセラミックコンデンサ９１、９２が配置されているため、セラミックコンデンサ９１、９２にストレスがかかることは無く、セラミックコンデンサ９１、９２が物理的な力で破壊されることを防止することができる。
接地用のピンに接続される配線パターンは、他のピンに接続される配線パターンを取り囲み、かつ、プリント配線基板面全周を取り囲むように形成されているため、配線パターンによる高周波信号遮蔽効果を期待することができる。
接地用のピンに接続される配線パターンと筒状金属部材２０を電気的に接続することにより、レセプタクル３０のほぼ全周がシールドされた形になり、より大きな高周波信号遮蔽効果を期待することができる。

本発明は、コンデンサーマイクロホン以外のマイクロホンのコネクタとして、あるいはマイクロホン用途以外のコネクタとして構成することも可能であるが、雑音源となる外部の高周波信号の影響を受けやすいコンデンサーマイクロホンのコネクタとして構成することにより、より大きな効果を得ることができる。

本発明にかかるマイクロホンコネクタの実施例を示す一部断面側面図である。 上記実施例中の筒状金属部材を示すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は底面図である。 上記実施例中のプリント配線基板を示すもので、（ａ）は裏面図、（ｂ）は表面図である。 上記プリント配線基板にコンデンサを実装した様子を示す裏面図である。 一般的なマイクロホンコネクタの例を示す、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側面断面図である。 上記マイクロホンコネクタに抜き差しされるプラグの例を示すもので、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は正面図である。

符号の説明

１０ コネクタ
２０ 筒状金属部材
３０ レセプタクル
３２ 底板
４１ ピン
４２ 接続端子
５０ コネクタハウジング
８０ プリント配線基板
８４ 配線パターン
８５ 配線パターン
９１ セラミックコンデンサ
９２ セラミックコンデンサ

Claims (5)

1. マイクロホンケーブルの端部に結合されたコネクターが挿入され導電材料からなるレセプタクルと、レセプタクルに固定されている底板と、底板を貫いて保持されている複数のピンと、を有してなるマイクロホンコネクタであって、
   上記レセプタクルの底部外側には筒状金属部材が結合されてレセプタクルと電気的に一体となっており、
   上記筒状金属部材にはプリント配線基板が嵌められて筒状金属部材の開口が塞がれ、
   上記複数のピンと電気的に一体で上記底板から外方に伸びた接続端子が上記プリント配線基板を貫通し、
   上記複数のピンに対応する複数の接続端子はそれぞれ上記プリント配線基板に形成された所定の配線パターンに電気的に接続され、
   接地用のピンに接続される配線パターンと他のピンに接続される配線パターンとの間に高周波信号を短絡するためのコンデンサが接続されていることを特徴とするマイクロホンコネクタ。
2. レセプタクルに固定されている底板の外側の面とプリント配線基板との間には間隙があり、コンデンサの実装面は上記底板と対向するプリント配線基板面であって、上記隙間に上記コンデンサが配置されている請求項１記載のマイクロホンコネクタ。
3. 接地用のピンに接続される配線パターンは、他のピンに接続される配線パターンを取り囲みかつプリント配線基板面全周を取り囲んで形成されている請求項１記載のマイクロホンコネクタ。
4. プリント配線基板は両面に配線パターンを有し、両面において、接地用のピンに接続される配線パターンは、他のピンに接続される配線パターンを取り囲みかつプリント配線基板面全周を取り囲んで形成されている請求項１記載のマイクロホンコネクタ。
5. プリント配線基板に形成されている接地用の配線パターンは、筒状金属部材に電気的に接続されている請求項３または４記載のマイクロホンコネクタ。
   

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