JP2007300267A

JP2007300267A - 無指向性ダイナミックマイクロホンおよびその音響抵抗調整方法

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Publication number: JP2007300267A
Application number: JP2006124969A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Akino; 裕秋野
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2026-04-28
Also published as: JP4696020B2

Abstract

【課題】無指向性ダイナミックマイクロホンにおいて、振動板を取り付けた状態で音響抵抗を調整できるようにする。
【解決手段】無指向性ダイナミックマイクロホンのユニットハウジング３０の側壁に、振動板２０と音響抵抗材６０との間の空間に連通する開口部３１を形成し、開口部３１から圧搾空気を音響抵抗材に向けて供給可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、無指向性ダイナミックマイクロホンおよびその音響抵抗調整方法に関し、さらに詳しく言えば、振動板を取り付けた状態で音響抵抗を調整できるようにした無指向性ダイナミックマイクロホンおよびその音響抵抗調整方法に関するものである。

例えば特許文献１に記載されているように、ダイナミックマイクロホンのうち無指向性のものは抵抗制御であることから、振動板の背面側に設けられる音響抵抗を調整して周波数応答を平坦にする。また、音響抵抗側から振動板側に音波が入り込まないようにするため、振動板の背面側には比較的大きな容積を有する密閉された背部気室が設けられる。

その一例を図５の全体的な構成を示す断面図と、図６のマイクロホンユニットの要部を示す断面図により説明すると、ダイナミックマイクロホンのマイクロホンユニット１は、磁気回路１０と、到来する音波により振動する振動板２０とにより構成される。

磁気回路１０には、円盤状の永久磁石１１と、永久磁石１１の一方の極側に取り付けられる円盤状のポールピース１２と、永久磁石１１の他方の極側に取り付けられる椀状に形成されたヨーク１３とが含まれている。ポールピース１２とヨーク１３は同軸的に配置され、この例では、ヨーク１３の端部にポールピース１２との間で磁気ギャップＧを形成するリングヨーク１４が設けられている。

振動板２０は、センタードーム２１と、センタードーム２１の周りに同軸として形成されたサブドーム２２とを備え、センタードーム２１とサブドーム２２との間に発電用のボイスコイル２３が接着材などにより固定されている。

磁気回路１０は円筒状のユニットハウジング３０の一端側に支持され、振動板２０もボイスコイル２３が磁気ギャップＧ内で振動するようにサブドーム２２の周縁がユニットハウジング３０の一端側に支持される。また、ユニットハウジング３０の一端側には、音響端子（音波導入口）４１を有するレゾネータ４０が被せられる。

無指向性の場合、ユニットハウジング３０の他端側に有底円筒状のサブハウジング５１が取り付けられ、このサブハウジング５１によりマイクロホンユニット１の背面側に比較的大きな容積を有する密閉された背部気室５０が設けられる。

また、ヨーク１３の底壁には、振動板２０の背面空間と背部気室５０とを連通する音孔１３ａが穿設されるとともに、ヨーク１３の底壁の外面側に音孔１３ａを覆うようにフェルト材などからなる音響抵抗材６０が配置される。これに伴って、ユニットハウジング３０内には音響抵抗材６０を固定し、かつ、その音響抵抗値を調整するためのアジャストナット６１が螺合されている。

実開平６−４８２９５号公報

上記した構成の無指向性ダイナミックマイクロホンでは、アジャストナット６１による音響抵抗材６０の圧縮度により音響抵抗を調整して周波数応答を平坦にするのであるが、無指向性であるため、振動板を取り付けた状態で音響抵抗を調整することができない。

すなわち、音響抵抗材の抵抗測定は、通常、圧搾空気の透過率を測定することにより行われるが、無指向性ダイナミックマイクロホンでは、背部気室５０を形成するサブハウジング５１を外したとしても、振動板２０を取り付けた状態では音響抵抗材６０に対して圧搾空気を透過させることができないからである。

そこで従来では、まず、無指向性ダイナミックマイクロホンを組み立てたのち、その周波数応答を無響室などで測定しながら音響抵抗を調整し最適な周波数応答を得てから、その最適なマイクロホンから振動板２０とサブハウジング５１を外し、図６の状態として音響抵抗材６０の音響抵抗を上記した圧搾空気の透過率により測定し、これを基準値として量産するユニットの音響抵抗を調整するようにしている。

しかしながら、無響室などでの音響測定は試行錯誤的に行うしかなく、最適な周波数応答を得るまでに何度も調整と測定を繰り返さなければならず、これにはかなりの時間がかかる。また、量産工程で各ユニットの音響抵抗を基準値に合わせ込むにしても、人手による作業に負うところが大きく生産性の点でも問題があった。

したがって、本発明の第１の課題は、振動板を取り付けた状態で音響抵抗を調整することができる無指向性ダイナミックマイクロホンを提供することにある。また、第２の課題は、無指向性ダイナミックマイクロホンを量産するうえで好適な音響抵抗調整方法を提供することにある。

上記第１の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、永久磁石を挟んで同軸的に配置されるポールピースと椀形状をなすヨークとの間に形成される環状の磁気ギャップを有する磁気回路と、一端側で上記磁気回路を支持する円筒状のユニットハウジングと、周縁が上記ユニットハウジングの一端側で支持され、上記磁気ギャップ内に振動可能に配置されるボイスコイルを有する振動板と、上記ユニットハウジングの他端側に所定容積の密閉された背部気室を形成するサブハウジングとを含み、上記ヨークの底壁に上記振動板の背面空間と上記背部気室とを連通する音孔が穿設されているとともに、上記ヨークの底壁の外面側に上記音孔を覆うように音響抵抗材が配置されている無指向性ダイナミックマイクロホンにおいて、上記ユニットハウジングの側壁には、上記振動板と上記音響抵抗材との間の空間に連通し、マイクロホン使用時には所定の閉塞手段にて閉じられる開口部が穿設されていることを特徴としている。

上記請求項１に記載の発明には、請求項２に記載されているように、上記開口部が上記振動板の背面空間と連通するように形成されている第１の態様と、請求項３に記載されているように、上記ヨークの側壁に上記開口部を上記振動板と上記音響抵抗材との間の空間に連通するための空気孔が穿設されている第２の態様とが含まれる。

また、上記第２の課題を解決するため、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の無指向性ダイナミックマイクロホンの音響抵抗調整方法において、上記振動板を取り付けた状態で、上記開口部より圧搾空気を上記振動板と上記音響抵抗材との間の空間に導入して、所定の調整手段により上記音響抵抗材の音響抵抗値を調整することを特徴としている。

また、上記第２の課題を解決するため、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の無指向性ダイナミックマイクロホン（被調整マイクロホン）の音響抵抗を基準となる音響抵抗材を備えている同一構成の無指向性ダイナミックマイクロホン（基準マイクロホン）の音響抵抗値とほぼ等しくなるように調整するにあたって、一端が圧搾空気供給源に接続され他端側の管端との間に第１空気絞り部を有する第１配管と、一端が圧搾空気供給源に接続され他端側の管端との間に第２空気絞り部を有し上記第１空気絞り部の空気抵抗値を含めて上記第１配管と同一構成の第２配管と、差圧計を有し上記各空気絞り部の下流側で上記第１配管と上記第２配管との間に連結されるブリッジ管とを備える音響抵抗測定装置を用い、上記被調整マイクロホンおよび上記基準マイクロホンともに上記振動板を取り付けた状態として、上記第１配管の管端に上記基準マイクロホンの上記開口部を接続するとともに、上記第２配管の管端に上記被調整マイクロホンの上記開口部を接続して、上記圧搾空気供給源より上記第１，第２配管に圧搾空気を供給し、そのときの上記差圧計の読み値が０となるように、所定の調整手段により上記被調整マイクロホンが備える上記音響抵抗材の音響抵抗値を調整することを特徴としている。

請求項１ないし４に記載の発明によれば、無指向性ダイナミックマイクロホンのユニットハウジングの側壁に振動板と音響抵抗材との間の空間に連通する開口部が形成されているため、振動板が取り付けられている状態でも、開口部から音響抵抗材に向けて圧搾空気を供給して音響抵抗を調整することができる。調整後は開口部をテープなどにて閉塞することにより、無指向性ダイナミックマイクロホンとして使用することができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、一端が圧搾空気供給源に接続され他端側の管端との間に第１空気絞り部を有する第１配管と、一端が圧搾空気供給源に接続され他端側の管端との間に第２空気絞り部を有し上記第１空気絞り部の空気抵抗値を含めて上記第１配管と同一構成の第２配管と、差圧計を有し上記各空気絞り部の下流側で上記第１配管と上記第２配管との間に連結されるブリッジ管とを備える音響抵抗調整装置を用いることにより、請求項１に記載の無指向性ダイナミックマイクロホン（被調整マイクロホン）の音響抵抗を、簡単かつ高精度に、基準となる音響抵抗材を備えている同一構成の無指向性ダイナミックマイクロホン（基準マイクロホン）の音響抵抗値に合わせ込むことができる。

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。図１は本発明の無指向性ダイナミックマイクロホンが備えるマイクロホンユニットを示す断面図，図２は音響抵抗調整方法を説明するための模式図，図３は本発明の無指向性ダイナミックマイクロホンの組み立て状態を示す断面図，図４はマイクロホンユニットの別の実施形態を示す図１と同様の断面図である。なお、先の図５，図６で説明した従来例と変更を要しない構成要素には同一の参照符号を用いている。

まず図１を参照して、本発明の無指向性ダイナミックマイクロホンにおいても、磁気回路１０と振動板２０とからなるマイクロホンユニット１を含み、マイクロホンユニット１は例えば黄銅合金などからなる円筒状のユニットハウジング３０の一端側に支持されている。

磁気回路１０は円盤状の永久磁石１１を有し、永久磁石１１の一方の極側に円盤状のポールピース１２が取り付けられ、他方の極側に椀状に形成されたヨーク１３がポールピース１２と同軸になるように取り付けられている。ポールピース１２とヨーク１３との間で磁気ギャップＧが形成されるが、この例では、ヨーク１３の端部にリングヨーク１４を配置してリングヨーク１４とポールピース１２との間で磁気ギャップＧを形成している。

振動板２０は、センタードーム２１と、センタードーム２１の周りに同軸として形成されたサブドーム２２とを備え、その全体が合成樹脂フィルムからなる。センタードーム２１とサブドーム２２との境界部分に、発電用のボイスコイル２３が接着材などにより固定されており、ボイスコイル２３は磁気回路１０の磁気ギャップＧ内に振動可能に配置される。

ユニットハウジング３０の一端側には振動板２０を覆うように音響端子（音波導入口）４１を有するレゾネータ４０が被せられる。また、無指向性であることから、図３に示すように、ユニットハウジング３０の他端側に有底円筒状のサブハウジング５１が取り付けられ、このサブハウジング５１によりマイクロホンユニット１の背面側に比較的大きな容積を有する密閉された背部気室５０が設けられる。

ヨーク１３の底壁には、振動板２０の背面空間と背部気室５０とを連通する音孔１３ａが穿設されるとともに、ヨーク１３の底壁の外面側に音孔１３ａを覆うようにフェルト材などからなる音響抵抗材６０が配置される。これに伴って、ユニットハウジング３０内には音響抵抗材６０を固定し、かつ、その音響抵抗値を調整するためのアジャストナット６１が螺合されている。

本発明では、図１の状態、すなわちサブハウジング５１のみを取り外し、振動板２０およびレゾネータ４０を取り付けた状態で、音響抵抗材６０の音響抵抗を調整可能とするため、ユニットハウジング３０の側壁に振動板２０と音響抵抗材６０との間の空間に連通する開口部３１を設け、この開口部３１から音響抵抗材６０に向けて圧搾空気を供給する。

この例では、開口部３１が設けられた部分のユニットハウジング３０の内面とヨーク１３との間に、開口部３１から振動板２０の背面に至るガイド溝３３を形成し、開口部３１からの圧搾空気が振動板２０の背面側から磁気ギャップＧおよび音孔１３ａを経て音響抵抗材６０に至るようにしている。

これによれば、図１に示すように、振動板２０およびレゾネータ４０を取り付けた状態で圧搾空気の透過率、すなわち音響抵抗材６０の音響抵抗値を測定できるため、アジャストナット６１による押圧力を加減して音響抵抗材６０の音響抵抗を目標値に調整することが可能となる。なお、振動板２０にも圧搾空気による圧力が加えられるが、レゾネータ４０が振動板２０の押さえとなるため、振動板２０が外れることはない。

次に、図２により量産工程に適した音響抵抗の調整方法について説明する。この調整方法では、本出願人が先に特願２００４−１４４８８５（特開２００５−３２８３４７号公報）として提案した音響抵抗材の音響抵抗測定装置を用いる。

まず、この音響抵抗材の音響抵抗測定装置１００について説明すると、この音響抵抗測定装置１００はホイートストンブリッジ回路の原理を応用したもので、一端側がともに圧搾空気供給源Ｃに接続される第１配管１１０と第２配管１２０を備えている。圧搾空気供給源Ｃにはエアコンプレッサを用いることができる。第１配管１１０と第２配管１２０は長さおよび内径が同一であることが好ましい。

第１配管１１０の他端側の管端１１２に図１に示したマイクロホンユニット１が装着されるが、その途中には空気絞り部１１１が設けられている。空気絞り部１１１は絞り弁から構成されてもよいが、この例では第１配管１１０の本管内径よりも小径の細いパイプ材を用いている。すなわち、第１配管１１０内の空気通路のうち空気絞り部１１１のみを他の部分よりも狭くしている。これによれば、空気絞り部１１１にかかるコストを安価にすることができる。

第２配管１２０の他端側の管端１２２にも図１に示したマイクロホンユニット１が装着されるが、第２配管１２０の途中にも空気絞り部１２１が設けられている。この空気絞り部１２１は第１配管１１０側の空気絞り部１１１と同じく第２配管１２０の本管内径よりも小径の細いパイプ材が用いられている。

空気絞り部１１１と空気絞り部１２１の空気抵抗値は同一とする。なお、空気絞り部１１１，１２１のうちの例えば一方を流量調整が可能な絞り弁として、その空気抵抗値を他方のパイプ材よりなる空気絞り部の空気抵抗値と合わせるようにしてもよい。

各空気絞り部１１１，１２１の下流側（管端側）で第１配管１１０と第２配管１２０の間には、差圧計１３１を有するブリッジ管１３０が連結される。差圧計１３１はブリッジ管１３０の管内のほぼ中央に設けられることが好ましい。この例において、差圧計１３１は指針１３２ａを有するアナログ式指示計器１３２を備えているが、例えばデジタル式の指示計器を用いることもできる。

音響抵抗の調整にあたっては、あらかじめ最適な音響抵抗値に調整された基準マイクロホンユニット１Ａを例えば第１配管１１０の管端１１２側に配置し、その開口部３１に管端１１２を接続する。また、これから音響抵抗を調整しようとする被調整マイクロホンユニット（量産マイクロホンユニット）１Ｂを第２配管１２０の管端１２２側に配置し、その開口部３１に管端１２２を接続する。

そして、圧搾空気供給源Ｃより所定圧で圧搾空気を供給する。ここで、第１配管１１０内の圧力をＰ１，第２配管１２０内の圧力をＰ２としてＰ１＝Ｐ２のときは指針１３２ａが「０」を示し、Ｐ１＞Ｐ２であれば指針１３２ａが例えば「＋」方向（図２において時計方向）に振れ、Ｐ１＜Ｐ２であれば指針１３２ａが例えば「−」方向（図２において反時計方向）に振れる。

第１配管１１０内の圧力Ｐ１は基準マイクロホンユニット１Ａの音響抵抗値ＲＳを反映しており、第２配管１２０内の圧力Ｐ２は被調整マイクロホンユニット１Ｂの音響抵抗値ＲＸを反映しているため、上記指針１３２ａの振れ方を観察することにより、ＲＳ＝ＲＸ，ＲＳ＜ＲＸ，ＲＳ＞ＲＸのいずれであるかが分かる。

したがって、ＲＳ＜ＲＸの場合には、被調整マイクロホンユニット１Ｂのアジャストナット６１を緩み方向に回してＲＳ＝ＲＸとなるように音響抵抗値を調整する。反対に、ＲＳ＞ＲＸであれば、被調整マイクロホンユニット１Ｂのアジャストナット６１を締め込む方向に回してＲＳ＝ＲＸとなるように音響抵抗値を調整する。

この調整方法によれば、特に熟練を要することなく簡単かつ高精度に、被調整マイクロホンユニット１Ｂの音響抵抗値ＲＸを基準マイクロホンユニット１Ａの音響抵抗値ＲＳに合わせ込むことができる。

調整後には、図３に示すように、ユニットハウジング３０の他端側に密閉された背部気室５０を形成するためのサブハウジング５０を装着し、さらに図示しないマイクグリップなどの外筐体内に好ましくはショックマウントを介して収納することにより、無指向性ダイナミックマイクロホンが組み立てられるが、組み立て後には開口部３１は不要であるため、例えばテープ７０などにて開口部３１を塞ぎ、開口部３１からマイクロホンユニット１内に音波が入り込まないようにする。

なお、上記実施形態では、開口部３１から振動板２０の背面に至るガイド溝３３を形成し、開口部３１からの圧搾空気が振動板２０の背面側から磁気ギャップＧおよび音孔１３ａを経て音響抵抗材６０に至るようにしているが、図４に示すように、ユニットハウジング３０およびヨーク１３の各側壁を通して開口部３２を穿設して、開口部３２から振動板２０と音響抵抗材６０との間の空間に直接的に圧搾空気を供給するようにしてもよい。

本発明の無指向性ダイナミックマイクロホンが備えるマイクロホンユニットを示す断面図。本発明に係る音響抵抗調整方法を説明するための模式図。本発明の無指向性ダイナミックマイクロホンの組み立て状態を示す断面図。本発明の別の実施形態を示す図１と同様の断面図。従来例としての無指向性ダイナミックマイクロホンを示す断面図。上記従来例で音響抵抗を調整する状態を示す断面図。

符号の説明

１マイクロホンユニット
１０磁気回路
１１永久磁石
１２ポールピース
１３ヨーク
２０振動板
２１センタードーム
２２サブドーム
２３ボイスコイル
３０ユニットハウジング
３１，３２開口部
４０レゾネータ
５０背部気室
５１サブハウジング
６０音響抵抗材
６１アジャストナット
７０テープ
１００音響抵抗測定装置
１１０第１配管
１２０第２配管
１１１，１２１空気絞り部
１１２，１２２管端
１３０ブリッジ管
１３１差圧計

Claims

永久磁石を挟んで同軸的に配置されるポールピースと椀形状をなすヨークとの間に形成される環状の磁気ギャップを有する磁気回路と、一端側で上記磁気回路を支持する円筒状のユニットハウジングと、周縁が上記ユニットハウジングの一端側で支持され、上記磁気ギャップ内に振動可能に配置されるボイスコイルを有する振動板と、上記ユニットハウジングの他端側に所定容積の密閉された背部気室を形成するサブハウジングとを含み、上記ヨークの底壁に上記振動板の背面空間と上記背部気室とを連通する音孔が穿設されているとともに、上記ヨークの底壁の外面側に上記音孔を覆うように音響抵抗材が配置されている無指向性ダイナミックマイクロホンにおいて、
上記ユニットハウジングの側壁には、上記振動板と上記音響抵抗材との間の空間に連通し、マイクロホン使用時には所定の閉塞手段にて閉じられる開口部が穿設されていることを特徴とする無指向性ダイナミックマイクロホン。
上記開口部が上記振動板の背面空間と連通するように形成されている請求項１に記載の無指向性ダイナミックマイクロホン。
上記ヨークの側壁に上記開口部を上記振動板と上記音響抵抗材との間の空間に連通するための空気孔が穿設されている請求項１に記載の無指向性ダイナミックマイクロホン。
請求項１に記載の無指向性ダイナミックマイクロホンの音響抵抗調整方法において、上記振動板を取り付けた状態で、上記開口部より圧搾空気を上記振動板と上記音響抵抗材との間の空間に導入して、所定の調整手段により上記音響抵抗材の音響抵抗値を調整することを特徴とする無指向性ダイナミックマイクロホンの音響抵抗調整方法。
請求項１に記載の無指向性ダイナミックマイクロホン（被調整マイクロホン）の音響抵抗を基準となる音響抵抗材を備えている同一構成の無指向性ダイナミックマイクロホン（基準マイクロホン）の音響抵抗値とほぼ等しくなるように調整するにあたって、
一端が圧搾空気供給源に接続され他端側の管端との間に第１空気絞り部を有する第１配管と、一端が圧搾空気供給源に接続され他端側の管端との間に第２空気絞り部を有し上記第１空気絞り部の空気抵抗値を含めて上記第１配管と同一構成の第２配管と、差圧計を有し上記各空気絞り部の下流側で上記第１配管と上記第２配管との間に連結されるブリッジ管とを備える音響抵抗測定装置を用い、
上記被調整マイクロホンおよび上記基準マイクロホンともに上記振動板を取り付けた状態として、
上記第１配管の管端に上記基準マイクロホンの上記開口部を接続するとともに、上記第２配管の管端に上記被調整マイクロホンの上記開口部を接続して、上記圧搾空気供給源より上記第１，第２配管に圧搾空気を供給し、そのときの上記差圧計の読み値が０となるように、所定の調整手段により上記被調整マイクロホンが備える上記音響抵抗材の音響抵抗値を調整することを特徴とする無指向性ダイナミックマイクロホンの音響抵抗調整方法。