JP2008258998A - 狭指向性マイクロホン用音響管、狭指向性マイクロホン、及び狭指向性マイクロホン用音響管の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】音響管に水滴が付着しても、指向性が劣化しないと共に、音響管における風雑音や振動雑音の発生を抑制した狭指向性マイクロホン用音響管、狭指向性マイクロホン、狭指向性マイクロホンの製造方法を提供する。
【解決手段】狭指向性マイクロホン用音響管２０は、狭指向性マイクロホンが備えるマイクロホンユニットの一端側に装着される音響管であって、周壁に複数の小さな開口２２が設けられた可撓性樹脂管２１と、この可撓性樹脂管の内周側に密着するように配置された樹脂管支持部材２３と、から構成されていることを特徴とする。また、この狭指向性マイクロホン用音響管２０を、マイクロホンユニット３０の一端側に装着することにより狭指向性マイクロホン１とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイクロホンの指向性を狭くする狭指向性マイクロホン用音響管、この狭指向性マイクロホン用音響管を備える狭指向性マイクロホン、及び狭指向性マイクロホン用音響管の製造方法に係るものであり、詳しくは、狭指向性マイクロホン用音響管における雑音の発生を改善する技術に関する。

狭指向性マイクロホンは、音を拾う角度範囲が極端に限られ、前方（前面）の極めて狭い範囲の角度に感度を持って音を捉えることができるマイクロホンである。
このような狭指向性マイクロホンとして、細長い音響管（干渉パイプ）を用いるものが知られている。これは、音響管の一端部内周側にマイクロホンユニットを装着し、音響管の他端である前端の開口から入ってくる音波をマイクロホンユニットで検出し音声信号に変換するものである。
狭指向性マイクロホンに用いる音響管の例としては、たとえば金属管を用い、この金属管の周壁に開口を設け、この開口に、合成樹脂薄膜や、不織布などからなる音響抵抗体を貼り付けて、上記開口を音響抵抗体で覆ったものがある。

かかる構成の音響管を用いた狭指向性マイクロホンは、音響管の前端開口から入ってくる音波と、音響抵抗体を経て音響管の周壁（管側）開口から入ってくる音波とを干渉させることにより、狭指向性を実現している。すなわち、狭指向性マイクロホンは、この音響管を音源に向けることで、背面や側面の音をほとんど拾わずに、周囲のノイズを排除して特定の方向（前面）からくる音声のみを拾って電気信号に変換することができる。

上述した金属管からなる音響管を用いた従来の狭指向性マイクロホンの一例を、図４及び５に示す。
図４、図５において、狭指向性マイクロホン１００は、マイクロホンケース１１０、音響管１２０、開口１２２、音響抵抗体１２４、マイクロホンユニット１３０、グリップ１４０を有してなる。音響管１２０は、金属などからなる細長い円筒状の部材で、その周壁に、音響管１２０の中心軸線に平行に複数のスリット状の開口１２２が形成されている。スリット状の開口１２２は、音響管１２０の中心軸線方向に複数個直線上に並んで形成され、また、音響管１２０の周方向に等間隔で形成されている。音響管１２０は、長さ方向両端が開放されおり、その周壁には、開口１２２を覆って音響抵抗体１２４が貼り付けられている。図において、音響管１２０の左端を前端、右端を後端とすると、音響管１２０の後端部内周側には、マイクロホンユニット１３０が配置されている。また、マイクロホンケース１１０の後端部には、マイクロホンケース１１０に続いて円筒形状のグリップ１４０が一体に結合されている。

したがって、図４、図５に示す狭指向性マイクロホン１００によれば、音響管１２０の前端開口から入ってくる音波と、音響抵抗体１２４を経て音響管１２０の周壁の開口１２２から入ってくる音波とが干渉することにより、狭指向性を実現している。

ところが、上記従来の狭指向性マイクロホンでは、音響管１２０の周壁の開口１２２を覆う音響抵抗体１２４の音響抵抗値が変化すると指向性が劣化してしまう。例えば、狭指向性マイクロホンを屋外で使用する際、降雨などによって水滴が狭指向性マイクロホンに浸入し、水滴が音響抵抗体を濡らせてしまった場合、音響抵抗の値が増加し、あるいは音波が透過しなくなってしまい、指向性が劣化する。

一方、本出願人は、高度の指向性を奏することが出来るように改善した狭指向性マイクロホンを提案した。この狭指向性マイクロホンは、音響管の周壁に複数の開口を設け、この開口の一部に、不織布などからなる音響抵抗体を貼り付ける。また、前記開口を第一の開口とし、この第一の開口と円周方向に間隔をおいて設けられた開口を第二の開口として、この第二の開口に、合成樹脂薄膜で構成されたダイヤフラムを貼り付け、複数の開口をそれぞれ覆ったものである（例えば、特許文献１参照）。
これにより、限られた角度範囲の音源からの音波以外は大きく減衰させることができ、非常に狭い指向性のマイクロホンとすることが出来る。
しかしながら、上記特許文献１に記載の狭指向性マイクロホンにおいても、音響抵抗体が降雨などの水滴によって濡れて吸湿すると、音響抵抗の値が増加し、あるいは音波が透過しなくなってしまい、指向性が劣化する。

また、音響管を用いる狭指向性マイクロホンにおいて、マイクロホンユニットは、前方音響端子と後方音響端子を有し、音響管の後端はマイクロホンユニットの前方音響端子に接続される。そのため、マイクロホンユニットに音響管を取り付けた状態では、前方音響端子と後方音響端子間の距離が極めて長くなることから、風雑音が大きいものとなる。

そこで本出願人は、マイクロホンユニットの外周面と音響管の内周面との間に隙間を設けるように、音響管内部にマイクロホンユニットを配置し、マイクロホンユニットの前方音響端子と後方音響端子とを、上記隙間からなる音響インピーダンスによって音響的に短絡した狭指向性マイクロホンを提案した（例えば、特許文献２参照）。
これにより、風雑音のように極低い周波数の音波は、この音響インピーダンスで短絡されることから風雑音を低減することができる。

また、狭指向性マイクロホンの振動雑音は、音響管内の空気の質量に依存する。このため、音響管が長いほど音響管内の空気の質量が増加して振動雑音が大きくなる。
上記特許文献２に記載の狭指向性マイクロホンによれば、マイクロホンユニットの前方音響端子と後方音響端子が音響インピーダンスにより音響的に短絡されることにより、振動雑音も低減することができる。
このように、特許文献２に記載の発明によれば、風雑音や振動雑音を低減できる利点がある。

特許文献２に記載の狭指向性マイクロホンにおいても、音響管の周壁に開口を設け、この開口を、音響管の周壁に貼り付けた音響抵抗体で覆い、音響管の前端開口から入ってくる音波と、音響抵抗体を経て音響管の周壁開口から入ってくる音波とを干渉させることにより、狭指向性を実現させている。したがって、降雨などによって音響抵抗体が濡れると、前述のように指向性が劣化する難点がある。換言すれば、各種雑音対策は成されているが、水濡れによる指向性劣化の問題までは考慮されていない。

そこで本出願人は、音響管に水滴が付着しても、指向性が劣化しない狭指向性マイクロホンとして、複数の微小な孔を設けたフイルムを用い、このフイルムを円筒状に丸めて音響管にする狭指向性マイクロホンを提案した（例えば、特許文献３参照）。
図６、図７は、特許文献３に記載されている狭指向性マイクロホンと同じ技術思想の狭指向性マイクロホンの例を示す。
図６、図７において、狭指向性マイクロホン１５０は、マイクロホンケース１６０、音響管１７０、微小な孔１７２、マイクロホンユニット１８０、グリップ１９０を有してなる。音響管１７０は、細長い長方形のシート状樹脂製フイルムを素材とし、これを短辺方向に丸めて細長い円筒状とすることで形成されている。このシート状樹脂製フイルムとしては、たとえばフッ素樹脂が用いられ、直径０．２〜０．４ｍｍの微小な孔１７２が１平方センチメートルあたり２〜３個設けられている。この音響管１７０の外周は、マイクロホンケース１６０で保持されている。マイクロホンケース１６０の周壁には、マイクロホンケース１６０の軸線と平行に細長い窓孔１６２が形成されている。図において、音響管１７０の左端を前端、右端を後端とすると、音響管１７０の後端部内周側には、マイクロホンユニット１８０が配置されている。また、マイクロホンケース１６０の後端部には、マイクロホンケース１６０に続いて円筒形状のグリップ１９０が一体に結合されている。

このように、図６、図７に示す狭指向性マイクロホン１５０によれば、音響管１７０の前端開口からの音波の導入は、シート状樹脂製フイルムが音響容量、音響質量として動作し、前記フイルムに開けた微小な孔１７２が音響抵抗として動作する。
したがって、微小な孔１７２を無数に開けたフイルムだけで音響管１７０を構成しているため、音響管に水滴が付着しても水滴が音響管の内部に浸入することがなく、指向性が劣化することはない。

しかしながら、特許文献３に記載の狭指向性マイクロホンにおいては、シート状樹脂製フイルムだけで音響管を構成していることから重量が軽い。そのため、風で煽られ易く、風に吹かれるとフイルムが折れ曲がる音が発生する不具合があった。また、この音響管を大きく振ったりして振動を加えると、同様に雑音を発生していた。
このように、従来の狭指向性マイクロホンにおいては、水濡れによる指向性劣化の改善と、風雑音や振動雑音の低減を達成することは非常に困難であった。

特開昭６２−１１８６９７号公報 特開昭６２−１１８６９８号公報 特開２００６−１０９２８５号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、音響管に水滴が付着しても、指向性が劣化しないと共に、音響管における風雑音や振動雑音の発生を抑制した狭指向性マイクロホン用音響管、狭指向性マイクロホン、狭指向性マイクロホンの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る狭指向性マイクロホン用音響管は、狭指向性マイクロホンが備えるマイクロホンユニットの一端側に装着される音響管であって、周壁に複数の小さな開口が設けられた可撓性樹脂管と、この可撓性樹脂管の内周側に密着するように配置された樹脂管支持部材と、から構成されていることを特徴とする。

本発明に係る狭指向性マイクロホン用音響管の製造方法は、狭指向性マイクロホンが備えるマイクロホンユニットの一端側に装着される音響管であって、周壁に複数の小さな開口が設けられた可撓性樹脂管と、この可撓性樹脂管の内周側に密着するように配置された樹脂管支持部材と、から構成された狭指向性マイクロホン用音響管を製造する方法であって、可撓性樹脂管の周壁に小さな開口を複数設ける工程Ａ、可撓性樹脂管内に樹脂管支持部材を挿入する工程Ｂ、加熱処理によって前記可撓性樹脂管を収縮させ、前記樹脂管支持部材の外周に前記可撓性樹脂管を密着させ前記樹脂管支持部材を被覆する工程Ｃ、を少なくとも備えることを特徴とする。

本発明の狭指向性マイクロホン用音響管よれば、樹脂管支持部材が、可撓性樹脂管に密着しつつ、当該可撓性樹脂管を内周側より支持している。ゆえに、可撓性樹脂管は、樹脂管支持部材が密着して一体となることで全体的な重量が増し、風で煽られバタつくことが無くなる。また、可撓性樹脂管は、樹脂管支持部材が芯材となることで強度が増し、ガタつきなく支持され、風に吹かれたり、大きく振ったりしても折れ曲がってしまうこともない。これにより、風雑音や振動雑音を低減することができる。しかも、音響管には小さな開口が設けられているため、音響管が音波によって共振することが防止されると共に、音響管に水滴が付着しても水滴が音響管の内部に浸入することがない。
したがって、音響管に水滴が付着しても、指向性が劣化しないと共に、音響管における風雑音や振動雑音の発生を抑制した狭指向性マイクロホン用音響管を提供することが出来る。

本発明の狭指向性マイクロホン用音響管の製造方法によれば、可撓性樹脂管は、内部に樹脂管支持部材が挿入された状態で加熱処理が施されることで収縮し、効率良く簡単に樹脂管支持部材の外周を被覆することが出来る。ゆえに、可撓性樹脂管は、樹脂管支持部材の外周に密着して被覆固定され、樹脂管支持部材は、可撓性樹脂管を支持する。
可撓性樹脂管の素材を、撥水性を有するフッ素樹脂にすると、音響管に水滴が付着しても、指向性が劣化することもない。
樹脂管支持部材をコイルスプリング、あるいは保形性を有する筒状の網体とすると、可撓性樹脂管がコイルスプリング、あるいは保形性を有する筒状の網体によって強固に保持され、風雑音や振動雑音の発生を抑制した狭指向性マイクロホン用音響管を、簡単かつ容易に製造することが出来る。

以下、本発明に係る狭指向性マイクロホンの実施例を、図面を参照しながら説明する。
本発明に係る狭指向性マイクロホン用音響管、及びこの狭指向性マイクロホン用音響管を備える狭指向性マイクロホンは、たとえば図１に示すように構成することが出来る。
図１は、本発明に係る狭指向性マイクロホンの実施例を示すもので、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面断面図、（ｃ）は上記実施例中の音響管を示す正面図である。
図１において、狭指向性マイクロホン１は、マイクロホンケース１０、音響管２０、マイクロホンユニット３０、グリップ４０を有している。

音響管２０は、図１の（ｃ）に示すように、周壁に複数の小さな開口２２・・２２が設けられた可撓性樹脂管２１と、この可撓性樹脂管２１の内周側に密着するように配置された樹脂管支持部材２３と、から構成されている。この小さな開口２２は、可撓性樹脂管２１の周壁全範囲にわたってほぼ均等に開けられている。本実施例では、直径０．２〜０．４ｍｍの小さな開口２２が、１平方センチメートルあたり２〜３個設けられている。音響管２０の周壁に複数の小さな開口２２を設けることで、音響管２０に水滴が付着しても水滴が音響管２０の内部に浸入することがなく、指向性が劣化することはない。

また、本実施例では、可撓性樹脂管２１の内径は１８ｍｍ、長さは２７ｃｍとした。この可撓性樹脂管２１の素材としては、フッ素樹脂、具体的にはＦＥＰテフロン（商品名）を用いるのが好ましい。可撓性樹脂管２１をフッ素樹脂からなるものとすることで、降雨などによる水滴は音響管２０の表面から弾かれ、音響管２０の内部への侵入が効果的に抑制され、指向性が劣化することはない。

一方、樹脂管支持部材２３は、可撓性樹脂管２１を支持するものである。樹脂管支持部材２３としては、たとえば図１に示すように、コイルスプリングを用いることができる。このコイルスプリング２３の外周に密着するように可撓性樹脂管２１を被せることで、可撓性樹脂管２１は風などでバタついたり、折れ曲がったりすることが無く、風雑音や振動雑音の発生を抑制することが出来る。

また、可撓性樹脂管２１としては、加熱処理によって収縮する熱収縮チューブ（シュリンクチューブ）からなるものとすると望ましい。熱収縮チューブとは、熱を加えると直径方向が縮む(細くなる) チューブをいう。熱収縮チューブ２１の材料としては、たとえば電子線の照射により架橋された電子線架橋軟質ポリオレフィン樹脂や、軟質性難燃フッ素樹脂に電子架橋を施した軟質フッ素樹脂等を挙げることが出来る。これにより、被覆対象物である樹脂管支持部材２３に熱収縮チューブ２１を被せ、この熱収縮チューブ２１を均一に加熱して当該熱収縮チューブ２１を収縮させることで、樹脂管支持部材２３の外周を熱収縮チューブ２１で効率良く容易に被覆することが出来る。また、樹脂管支持部材２３の外周に密着するように熱収縮チューブ２１を固定させることが出来る。この熱収縮チューブ２１は、ドライヤーの熱や蒸気で簡単に収縮させることができる。

上記音響管２０の両端は開放しており、図１において左端を前端、右端を後端とすると、音響管２０の後端部内周側にはマイクロホンユニット３０が配置されている。このマイクロホンユニット３０は、その外周側を、音響管２０を介してマイクロホンケース１０で保持されている。マイクロホンケース１０の素材は、金属でも良いし、プラスチックでも良い。
また、前記特許文献２記載の発明のように、マイクロホンユニット３０の外周面と音響管２０の内周面との間に隙間が生じるように、音響管２０内部にマイクロホンユニット３０を配置し、マイクロホンユニット３０の前方音響端子と後方音響端子とを、上記隙間からなる音響インピーダンスにより音響的に短絡し、風雑音を低減するようにしても良い。

また、マイクロホンケース１０の後端部には、マイクロホンケース１０に続いて円筒形状のグリップ４０が一体に結合されている。グリップ４０の後端部には、マイクロホンユニット３０によって電気信号に変換された音声信号を外部に引き出すためのコネクタ４２が設けられている。また、グリップ４０内には、コネクタ４２とマイクロホンユニット３０との間を中継し、必要な場合に電気的処理を施す電気回路が配置された回路基板４３が配置されている。

次に、本発明に係る狭指向性マイクロホン用音響管の製造方法ついて説明する。
図２は、本発明に係る狭指向性マイクロホン用音響管の製造方法の一例を簡略的に示す製造工程図である。図２は、コイルスプリングを樹脂管支持部材として用い、熱収縮チューブからなる可撓性樹脂管で被覆する場合を示している。
まず、図２（ａ）に示すように、熱収縮チューブ材２１Ａを準備する。
次に、図２（ｂ）に示すように、前記熱収縮チューブ材２１Ａの周壁に小さな開口２２を複数設け、開口を有する熱収縮チューブ２１とする。この開口２２は、たとえば針を用いて開けることが出来る。
引き続き、図２（ｃ）に示すように、前記熱収縮チューブ２１内にコイルスプリング２３を挿入する。なお、本実施例では、熱収縮チューブ材２１Ａの周壁への開口２２の形成後、熱収縮チューブ２１内へコイルスプリング２３を挿入するようにしたが、本発明はこれに限定されない。したがって、前記熱収縮チューブ材２１Ａ内に先にコイルスプリング２３を挿入した後、この熱収縮チューブ２１材Ａの周壁に小さな開口２２を複数設けるようにしても良い。
その後、図２（ｄ）に示すように、内部にコイルスプリング２３が配置された熱収縮チューブ２１を加熱処理し、熱収縮チューブ２１を収縮させる。
これにより、図１（ｃ）に示すように、コイルスプリング２３の外周に、周壁に複数の小さな開口２２が設けられた熱収縮チューブ２１を密着させ、熱収縮チューブ２１がコイルスプリング２３を被覆してなる狭指向性マイクロホン用音響管２０を製造することができる。

このようにコイルスプリングと熱収縮チューブを用いることで、コイルスプリングの外周に熱収縮チューブが密着被覆され、熱収縮チューブがガタつきなくコイルスプリングによって強固に保持された狭指向性マイクロホン用音響管を、簡単かつ容易に製造することが出来る。しかも、コイルスプリングや熱収縮チューブは安価で、これらを用いた狭指向性マイクロホン用音響管の製造工程も簡単であることから、狭指向性マイクロホンを低コストで提供することができる。

そして、以上のように構成した狭指向性マイクロホン用音響管２０を、マイクロホンユニット３０の一端側に装着することにより狭指向性マイクロホン１とする。
このような狭指向性マイクロホン１は、音響管が音波によって共振することが防止されると共に、音響管に水滴が付着しても水滴が音響管の内部に浸入することがない。さらに、前記狭指向性マイクロホン１は、音響管が風などでバタつくことが無く、風雑音や振動雑音の発生を抑制することが出来る。

また、樹脂管支持部材２３は、可撓性樹脂管２１を支持することを主たる目的とするものであるので、前述したコイルスプリングに限定されない。したがって、たとえば図３に示すように、保形性を有する筒状の網体もしくはメッシュ体５３の外周を、前記熱収縮チューブ２１で密着するように被覆することにより、狭指向性マイクロホン用音響管５０としても良い。

本発明に懸かる狭指向性マイクロホンは、プロ用音響機器のマイクロホンとしても、民生用音響機器のマイクロホンとしても利用可能で、例えば、録音機器やビデオレコーダに付属のマイクロホン、あるいはアクセサリーとしてのマイクロホンとして利用することができる。

本発明に係る狭指向性マイクロホンの実施例を示すもので、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面断面図、（ｃ）は狭指向性マイクロホン用音響管を示す正面図である。 上記狭指向性マイクロホン用音響管の製造方法を説明する概略図である。 本発明に係る他の狭指向性マイクロホン用音響管を示す正面図である。 従来の狭指向性マイクロホンの例を示すもので、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面断面図である。 従来の他の狭指向性マイクロホンの例を示すもので、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面断面図である。 従来の狭指向性マイクロホンの別の例を示す正面断面図である。 上記狭指向性マイクロホンの平面断面図である。

符号の説明

１ 狭指向性マイクロホン
１０ マイクロホンケース
１２ 窓孔
２０ 音響管
２１ 可撓性樹脂管（熱収縮チューブ）
２２ 孔
２３ 樹脂管支持部材（コイルスプリング）
３０ マイクロホンユニット
４０ グリップ
４２ コネクタ
４３ 回路基板

Claims (7)

1. 狭指向性マイクロホンが備えるマイクロホンユニットの一端側に装着される音響管であって、
   周壁に複数の小さな開口が設けられた可撓性樹脂管と、
   この可撓性樹脂管の内周側に密着するように配置された樹脂管支持部材と、
   から構成されていることを特徴とする狭指向性マイクロホン用音響管。
2. 前記可撓性樹脂管は、加熱処理によって収縮する熱収縮管であることを特徴とする請求項１に記載の狭指向性マイクロホン用音響管。
3. 前記可撓性樹脂管は、フッ素樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の狭指向性マイクロホン用音響管。
4. 樹脂管支持部材は、コイルスプリングからなる請求項１、２または３記載の狭指向性マイクロホン用音響管。
5. 樹脂管支持部材は、保形性を有する筒状の網体からなる請求項１、２または３記載の狭指向性マイクロホン用音響管。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の狭指向性マイクロホン用音響管を、マイクロホンユニットの一端側に装着していることを特徴とする狭指向性マイクロホン。
7. 狭指向性マイクロホンが備えるマイクロホンユニットの一端側に装着される音響管であって、周壁に複数の小さな開口が設けられた可撓性樹脂管と、この可撓性樹脂管の内周側に密着するように配置された樹脂管支持部材と、から構成された狭指向性マイクロホン用音響管を製造する方法であって、
   可撓性樹脂管の周壁に小さな開口を複数設ける工程Ａ、
   可撓性樹脂管内に樹脂管支持部材を挿入して配置する工程Ｂ、
   加熱処理によって前記可撓性樹脂管を収縮させ、前記樹脂管支持部材の外周に前記可撓性樹脂管を密着させ前記樹脂管支持部材を被覆する工程Ｃ、
   を少なくとも備えることを特徴とする狭指向性マイクロホン用音響管の製造方法。

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