JP2006166078A - コンデンサマイクロホンユニットおよびコンデンサマイクロホン - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロホンユニット内に振動雑音低減構造を組み込みつつマイクロホンユニットのシールドも確保することができるコンデンサマイクロホンユニットおよびこのマイクロホンユニットを用いたコンデンサマイクロホンを得る。
【解決手段】振動板３と、振動板３が固着された振動板保持体２と、振動板３に隙間をおいて対向配置され振動板３との間でコンデンサを構成する固定極５と、これらの部材が組み込まれたユニットケース１とを有し、振動板３、振動板保持体２、固定極５を含む内部構成部材と、ユニットケース１との間に、弾力性のある導電材で作成された緩衝材２２が介在している。緩衝材２２として、金属細線が曲げられて弾力性のある布状に成形された部材を用いるとよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動雑音を防止するための工夫を施したコンデンサマイクロホンユニットおよびコンデンサマイクロホンに関するものである。

コンデンサマイクロホンユニットの従来例を図５、図６に示す。図５、図６において、符号１はコンデンサマイクロホンユニットのケースすなわちユニットケースを示している。ユニットケース１は有底の円筒形をしており、底部に相当する部分が前側になっていて、この底部にはユニット内部に音声を導き入れるための複数の孔すなわちフロントメッシュ１１が形成されている。ユニットケース１内には、このユニットケース１の底部に最も近い位置に振動板組立体２０が配置されている。振動板組立体２０は、リング状の振動板保持体２と、外周縁部が上記振動板保持体２の一端面に接着などによって固着されたダイヤフラム状の振動板３を有してなる。

上記振動板３に対し、スペーサ４の介在のもとに固定極５が対向して配置されている。スペーサ４は薄い樹脂からなるリング状の部材で、振動板３の後端面（図５において下端面）の外周縁部に密着している。振動板３と固定極５の間にはスペーサ４の厚さに相当する隙間ができている。固定極５は、金属製の円板を基材とし、その少なくとも一面側例えば振動板３との対向面側にエレクトレット板が貼り付けられて、エレクトレットボードを構成している。振動板３と固定極５とで一種のコンデンサを構成していて、上記フロントメッシュ１１から導き入れられる音声にしたがって振動板３が振動するのに伴い、上記コンデンサの静電容量が変化し、静電容量の変化が音声信号として出力されるようになっている。

上記ユニットケース１内には、固定極５の後面側に固定極支持体６が配置されている。固定極支持体６の前端側には円形の凹陥部が形成され、この凹陥部に固定極５が嵌っている。上記凹陥部にはまた、この凹陥部よりも内周側に、リング状の凹陥部が形成され、このリング状の凹陥部にリング状のダンパー７が嵌められている。固定極支持体６の後端面外周縁部には円板状のプリント回路基板８が当たり、プリント回路基板８の後端面外周縁部には、ユニットケース１の開放端縁部の折り返し部１２が当たっている。この折り返し部１２による押圧力によって、プリント回路基板８が前方（図５において上方）に向かって押されている。この押圧力によって固定極支持体６が押され、ダンパー７を介して固定極５が押され、さらにスペーサ４を介して振動板組立体２０がユニットケース１の底面に押し付けられ、これらの部材がユニットケース１内にそれぞれ位置決めされて固定されている。

固定極支持体６の中央部には固定極支持体６の厚さ方向に孔が形成されていて、この孔には、銅などの金属からなり直径が段階的に異なるコンタクト１０の小径部が嵌められている。上記プリント回路基板８には、上記コンタクト１０と対向する位置にインピーダンス変換器を構成する電界効果型トランジスタ（以下「ＦＥＴ」という）９が配置されている。ＦＥＴ９の端子の一部はプリント回路基板８の所定の回路パターンに半田付け等によって接続され、他の端子の一つはＦＥＴ９の外装に沿って折り曲げられて、上記コンタクト１０の下面に当たっている。コンタクト１０の上端部の外周側にはコイル状のコンタクトスプリング１５が圧縮されて配置されている。コンタクトスプリング１５は固定極５とコンタクト１０の間に介在して、コンタクト１０と固定極５を互いに離間させる向きに付勢している。この付勢力でコンタクト１０がＦＥＴ９の上記端子の一つに押し付けられ、この端子と固定極５との電気的導通をとっている。

以上説明したコンデンサマイクロホンユニットにおいては、外部から振動や衝撃力が加わったとき、振動や衝撃力がユニットケース１内の構成部材に伝わり、振動板３と固定極５が振動や衝撃力に応じて相対移動し静電容量が変化して振動雑音を発生する。
従来、ショックマウントホルダーを介してマイクロホン自体を支持することにより、外部からの振動がマイクロホンに伝達されないようにして振動雑音を防止するようにしたものは知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、振動をセンサで検出し、マイクロホンユニットによる変換信号を減衰させることにより振動雑音防止を図ったものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、マイクグリップの先端部に、ショックマウントを介してマイクロホンユニットを装着することにより振動雑音防止を図ったものも知られている（例えば、特許文献３参照）。

特開２０００−１５２３６０号公報 特開平１１−３３１９８７号公報 特開平１１−２５２６７５号公報

特許文献１〜３記載の発明は、マイクロホン自体をショックマウントホルダーの介在のもとに支持するもの、あるいは、マイクロホンユニットをショックマウントホルダーの介在のもとに支持するものであって、マイクロホンユニット内に振動雑音防止部材を内蔵するという発想はない。その理由の一つは、マイクロホンユニット内に振動雑音防止部材を内蔵すると、外部からの電磁波に対するシールド構造を組み込むことが難しいことにある。シールド構造の一例として、ユニットケースと内部構成部材のアース電極との間に、金属材料からなるスプリングを介在させて導通させることが考えられる。しかし、点接触による導通になるため、導通が不安定であり、構造も複雑になるため、現実に採用された例は見当たらない。

一方、マイクロホンユニット内の構造によって振動雑音が発生するメカニズムを考察すると、ユニットケースに加えられた外力によりユニットケースおよび内部構成部材が瞬間的に移動するのに対し、振動板が元の位置に止まろうとして振動板と固定極との間隔が変動することによる。したがって、ユニットケースに振動や衝撃力などの外力が加わったとき、内部の構成部品が一体的に平行移動するように、自由度を増やしておけば、振動雑音を低減することができる。

本発明は、以上述べた従来技術に鑑みてなされたもので、マイクロホンユニット内に振動雑音低減構造を組み込むこと、そして、振動雑音低減構造を組み込みつつマイクロホンユニットのシールドも確保することができるコンデンサマイクロホンユニットおよびこのマイクロホンユニットを用いたコンデンサマイクロホンを提供することを目的とする。

本発明は、振動板と、この振動板が固着された振動板保持体と、上記振動板に隙間をおいて対向配置され上記振動板との間でコンデンサを構成する固定極と、これらの部材が組み込まれたユニットケースとを有してなり、上記振動板、振動板保持体、上記固定極を含む内部構成部材とユニットケースとの間に、弾力性のある導電材で作成された緩衝材が介在していることを最も主要な特徴とする。
緩衝材として、金属細線が曲げられて弾力性のある布状に成形された部材を用いるとよい。

内部構成部材とユニットケースとの間に、弾力性のある導電材で作成された緩衝材が介在しているため、ユニットに外部から振動や衝撃力が加わると、緩衝材は内部の構成部材が平行移動することを許容し、振動や衝撃力が内部の構成部材に加わるのを緩和し、振動雑音を低減する。緩衝材は導電材で作成されているため、ユニットケースと内部構成部材との電気的な導通が確保され、外部から侵入しようとする電磁波に対するシールド構造を確保することができる。

以下、本発明にかかるコンデンサマイクロホンユニットおよびコンデンサマイクロホンの実施例を、図１ないし図４を参照しながら説明する。なお、図５、図６に示す従来例と同じ構成部分には同じ符号を付した。

図１、図２において、ユニットケース１は有底の円筒形をしており、底部に相当する部分が前側になっていて、この底部にはユニット内部に音声を導き入れるための複数の孔すなわちフロントメッシュ１１が形成されている。ユニットケース１内には、このユニットケース１の底部に最も近い位置に緩衝材２１が配置されている。緩衝材２１は、弾力性のある導電材でリング状に作成され、外径がユニットケース１の内径よりわずかに小さく設定され、また、上記フロントメッシュ１１を塞がないように内径が設定されている。緩衝材２１としては、例えば、金属細線が規則的にあるいは不規則に曲げられて弾力性のある布状に成形された部材を使用するとよい。かかる部材として、太陽金網株式会社製の導電布 ＳＵＩ−７８−５０１０Ｔがある。なお、緩衝材としては、上記のような導電布の類に限られるものではなく、導電性をもったスポンジ、導電性をもったゴムなどを用いてもよい。

上記ユニットケース１内には緩衝材２１に重ねて振動板組立体２０が配置されている。振動板組立体２０は、リング状の振動板保持体２と、外周縁部が上記振動板保持体２の一端面に接着などによって固着されたダイヤフラム状の振動板３を有してなる。上記振動板３に対し、スペーサ４の介在のもとに固定極５が対向して配置されている。スペーサ４は薄い樹脂からなるリング状の部材で、振動板３の後端面（図１において下端面）の外周縁部に密着している。振動板３と固定極５の間にはスペーサ４の厚さに相当する隙間ができている。固定極５は、金属製の円板状の部材を基材とし、その少なくとも一面側例えば振動板３との対向面側にエレクトレット板が貼り付けられて、エレクトレットボードを構成している。振動板３と固定極５とで一種のコンデンサを構成していて、上記フロントメッシュ１１から導き入れられる音声にしたがって振動板３が振動するのに伴い、上記コンデンサの静電容量が変化し、静電容量の変化が音声信号として出力されるようになっている。

上記ユニットケース１内には、固定極５の後面側に固定極支持体６が配置されている。固定極支持体６は、樹脂などの絶縁体からなり、外周の形状は円筒形である。固定極支持体６の前端側には円形の凹陥部が形成され、この凹陥部に固定極５が嵌っている。上記凹陥部にはまた、この凹陥部よりも内周側に、リング状の凹陥部が形成され、このリング状の凹陥部にリング状のダンパー７が嵌められている。固定極支持体６の後端面外周縁部には円板状のプリント回路基板８が当たり、プリント回路基板８の後端面外周縁部には、リング状の緩衝材２２が重ねて配置されている。この緩衝材２２は前述の緩衝材２１と同じ材質で同じ形状のものでよい。上記緩衝材２２を第１の緩衝材とし、前記緩衝材２１を第１の緩衝材とする。第１の緩衝材２２の後端面外周縁部にはユニットケース１の開放端縁部の折り返し部１２が当たっている。この折り返し部１２による押圧力によって、第１の緩衝材２２の介在のもとにプリント回路基板８が前方（図１において上方）に向かって押されている。この押圧力によって固定極支持体６、ダンパー７、固定極５、スペーサ４、振動板組立体２０がこの順に押され、さらに第２の緩衝材２１がユニットケース１の底面に押し付けられ、これらの部材がユニットケース１内にそれぞれ位置決めされて固定されている。

固定極支持体６の中央部には固定極支持体６の厚さ方向に孔が形成されていて、この孔には、銅などの金属からなり直径が段階的に異なるコンタクト１０の小径部が嵌められている。上記プリント回路基板８には、上記コンタクト１０と対向する位置にインピーダンス変換器を構成する電界効果型トランジスタ（以下「ＦＥＴ」という）９が配置されている。固定極支持体６の後端側にも凹陥部が形成され、この凹陥部に上記コンタクト１０の大径部が配置されるとともに上記ＦＥＴ９が配置されている。ＦＥＴ９の端子の一部はプリント回路基板８の所定の回路パターンに半田付け等によって接続され、他の端子の一つはＦＥＴ９の外装に沿って折り曲げられて、上記コンタクト１０の下面に当たっている。コンタクト１０の上端部の外周側にはコイル状のコンタクトスプリング１５が圧縮されて配置されている。コンタクトスプリング１５は固定極５とコンタクト１０の間に介在して、コンタクト１０と固定極５を互いに離間させる向きに付勢している。この付勢力でコンタクト１０がＦＥＴ９の上記端子の一つに押し付けられ、この端子と固定極５との電気的導通をとっている。

以上説明したコンデンサマイクロホンユニットの実施例において、外部から振動あるいは衝撃力が加わると、第１の緩衝材２２と第１の緩衝材２１によって振動あるいは衝撃力が緩衝され、ユニットケース１内の各構成部材に加わる振動あるいは衝撃力が緩和される。したがって、ユニットケース１内の各構成部材は、振動あるいは衝撃力が加わってもほぼ一体となって平行移動し、振動板３と固定極５との間隔が保たれ、雑音の発生が軽減される。また、ユニットケース１とその内部の各構成部材、特にプリント回路基板８のアースパターンとが、導電材である第１の緩衝材２２によって電気的に導通しているため、外部から侵入しようとする電磁波がシールドされ、電磁波による雑音の発生が防止される。緩衝材２１，２２は弾力性を持っているため、ユニットケース１とその内部の構成部材が安定して押圧しあい、振動あるいは衝撃力が加わっても、シールド効果を安定して発揮することができる。

なお、第２の緩衝材２１が無く、第１の緩衝材２２があるだけでも、緩衝効果及びシールド効果を十分に得ることができるが、第２の緩衝材２１があればよりいっそう緩衝効果及びシールド効果を高めることができる。

次に、本発明にかかるコンデンサマイクロホンユニットの変形実施例を説明する。図１、図２に示す実施例における第１の緩衝材２２及び第２の緩衝材２１は、いずれもユニットケース１の内部に配置されている部材の平坦な端面にのみ当接する平板状の部材であったが、内部構成部材の外周面に対応する円筒部を有するものであってもよい。例えば、図３に示す実施例では、プリント回路基板８と対向する緩衝材２３は、プリント回路基板８の外側端面と重なる平板状の部分と、この平板状の部分と一体につながってプリント回路基板８の外周面を取り囲む円筒部を有してなる。かかる構成の実施例によれば、緩衝効果とシールド効果をよりいっそう高めることができる。

図４に示す実施例は、ユニットケース１内に配置された各構成部材全体の外周面を囲む円筒部と、上記各構成部材の前後の各端面に当接する平坦な部分を有する緩衝材２４を有することを特徴とするものである。緩衝材２４は、図１、図２に示す実施例における第１の緩衝材２２と第２の緩衝材２１を円筒部で一体に連結した形、あるいは、円筒の両端部に内向きのフランジを形成した形ということができる。図４に示す実施例によれば、ユニットケース１とその内部構成部材との間に、弾力性のある導電材で作成された緩衝材２４が介在、緩衝材２４が内部構成部材全体を包囲しているため、緩衝効果とシールド効果をよりいっそう高めることができる。

以上説明した本発明にかかるコンデンサマイクロホンユニットの各実施例は、それぞれマイクロホンケース内に組み込むことによって、振動雑音を軽減することができ、かつ、電磁波を原因とする雑音を軽減することができるコンデンサマイクロホンを構成することができる。本発明にかかるコンデンサマイクロホンによれば、マイクロホンユニット自体をあるいはマイクロホン自体を、緩衝機構を介して支持しなくても、振動雑音の軽減及び電磁波ノイズの軽減を図ることができ、簡単な構成で振動雑音対策および電磁波ノイズ対策をとることができる利点がある。

本発明にかかるコンデンサマイクロホンユニットの実施例を示す縦断面図である。 上記実施例にかかるコンデンサマイクロホンユニットの平面図である。 本発明にかかるコンデンサマイクロホンユニットの別の実施例の要部を示す縦断面図である。 本発明にかかるコンデンサマイクロホンユニットのさらに別の実施例の要部を示す縦断面図である。 従来のコンデンサマイクロホンユニットの例を示す縦断面図である。 上記従来のコンデンサマイクロホンユニットの例の平面図である。

符号の説明

１ ユニットケース
２ 振動板保持体
３ 振動板
４ スペーサ
５ 固定極
８ プリント配線基板
２０ 振動板組立体
２１ 第２の緩衝材
２２ 第１の緩衝材

Claims (8)

1. 振動板と、この振動板が固着された振動板保持体と、上記振動板に隙間をおいて対向配置され上記振動板との間でコンデンサを構成する固定極と、これらの部材が組み込まれたユニットケースとを有してなり、
   上記振動板、振動板保持体、上記固定極を含む内部構成部材と上記ユニットケースとの間に、弾力性のある導電材で作成された緩衝材が介在していることを特徴とするコンデンサマイクロホンユニット。
2. 緩衝材は、金属細線が曲げられて弾力性のある布状に成形された部材からなる請求項１記載のコンデンサマイクロホンユニット。
3. ユニットケースは有底の筒状の部材で、開放端部が折り曲げられることにより内部構成部材が上記折り曲げ部で押されて位置決めされ、上記折り曲げ部と内部構成部材との間に緩衝材が介在している請求項１記載のコンデンサマイクロホンユニット。
4. 有底筒状のユニットケースに、振動板と振動板保持体からなる振動板組立体と、固定極と、固定極支持体と、回路基板と、緩衝材がこの順に配置され、ユニットケースの開放端部が折り曲げられることによって上記緩衝材を含む内部構成部材がユニットケースの底部に向かい押圧されて位置決めされている請求項１記載のコンデンサマイクロホンユニット。
5. 有底筒状のユニットケースの底部と内部構成部材との間に第２の緩衝材が介在している請求項３または４記載のコンデンサマイクロホンユニット。
6. 緩衝材は、内部構成部材の軸方向端面に当接する平面部と内部構成部材の外周面とユニットケースの内周面との間に介在する円筒部を有する請求項１記載のコンデンサマイクロホンユニット。
7. 緩衝材は、内部構成部材の軸方向端面に当接する平面部と内部構成部材の外周面とユニットケースの内周面との間に介在する円筒部を有するとともに、ユニットケースの折り曲げ部と内部構成部材との間に介在する緩衝部材と、ユニットケースの底部と内部構成部材との間に介在する緩衝部材が一体に形成されている請求項１記載のコンデンサマイクロホンユニット。
8. コンデンサマイクロホンユニットがマイクロホンケース内に組み込まれてなるコンデンサマイクロホンであって、コンデンサマイクロホンユニットは請求項１ないし７のいずれかに記載のコンデンサマイクロホンユニットであるコンデンサマイクロホン。
   

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