JP2008271391A - Sound collection apparatus for microphone - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はマイクロホン用集音装置に関し、特に、バイアス電源を使用するコンデンサ式でなくても理想的な周波数応答特性が得られるマイクロホン用集音装置に関する。 The present invention relates to a microphone sound collector, and more particularly to a microphone sound collector that can obtain an ideal frequency response characteristic even if it is not a capacitor type using a bias power supply.
ダイナミックマイクロホンは、例えば特許文献1に記載されているように、振動板に一体的に取り付けられたボイスコイルを磁気回路に形成された磁気ギャップ内に配置し、振動板の振動によってボイスコイルに電流を発生させることから動電型マイクロホンとも呼ばれており、その感度の改善については、センターポールピースと対向する部分に、第1永久磁石と同極同士が向かい合うように着磁された第2永久磁石を配置することで、漏洩磁束を少なくするという手段を講じた。しかし、この他に、ボイスコイルが重さにおいて振動板に対する割合が小さくないため、図1に示すように、周波数が極端に高いまたは低い場合、理想的な周波数応答特性を得ることができないという問題もある。 In a dynamic microphone, for example, as described in Patent Document 1, a voice coil integrally attached to a diaphragm is arranged in a magnetic gap formed in a magnetic circuit, and current is supplied to the voice coil by vibration of the diaphragm. In order to improve the sensitivity, the second permanent is magnetized on the part facing the center pole piece so that the same pole as the first permanent magnet faces each other. By arranging magnets, measures were taken to reduce leakage magnetic flux. However, since the ratio of the voice coil to the diaphragm is not small in weight, an ideal frequency response characteristic cannot be obtained when the frequency is extremely high or low as shown in FIG. There is also.
また、コンデンサマイクロホンはボイスコイルを使用しないため、図2に示すように、周波数が極端に高くなったり低くなっても、理想的な周波数応答特性を得ることができるが、振動を電気信号に変えるのにはバイアス電圧を用いるため、そのバイアス電圧を得るためバイアス電源が必要である。
上記ダイナミックマイクロホンとコンデンサマイクロホンの問題点に鑑みて、本発明は周波数が極端に高いかまたは低い場合でも、理想的な周波数応答特性が得られるマイクロホン用集音装置を提供することを目的とする。 In view of the problems of the dynamic microphone and the condenser microphone, an object of the present invention is to provide a microphone sound collecting device that can obtain an ideal frequency response characteristic even when the frequency is extremely high or low.
上記目的を達成するため、本発明は、ハウシングユニットと、表面にコイルが張られて前記ハウシングユニット内に取り付けられている振動板と、前記振動板の両面に所定の磁気ギャップをあけてそれぞれ面するように前記ハウシングユニット内に配置され、前記磁気ギャップを挟んでそれぞれ閉じた磁気回路をなす2磁気ユニットとを備え、該振動板が振動すると該2磁気ユニットが成す前記磁気回路によって前記コイルに電流を生成させることを特徴とするマイクロホン用集音装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a housing unit, a diaphragm having a coil mounted on the surface thereof and mounted in the housing unit, and a predetermined magnetic gap between both surfaces of the diaphragm. The magnetic circuit is arranged in the housing unit so as to form a closed magnetic circuit with the magnetic gap interposed therebetween. When the diaphragm vibrates, the magnetic circuit formed by the two magnetic units causes the coil to move to the coil. Provided is a microphone sound collector characterized by generating a current.
上記マイクロホン用集音装置において、前記2磁気ユニットは、永久磁石をそれぞれ前記振動板に向いている方の極の極性が同一となるように構成することが好ましい。
更に、上記マイクロホン用集音装置において、前記2磁気ユニットは、その一方の極が前記振動板に臨むように配置されている柱状の前記永久磁石と、該永久磁石の他方の極と連接し、前記一方の極の周りに所定幅の磁気ギャップを介して環状に配置されるヨークとをそれぞれ備え、前記永久磁石より生ずる磁束が前記ヨークを経て閉じた前記磁気回路をなすように構成することができる。
In the microphone sound collector, the two magnetic units are preferably configured such that the polarities of the permanent magnets facing the diaphragm are the same.
Further, in the microphone sound collecting device, the two magnetic units are connected to the columnar permanent magnet arranged so that one pole thereof faces the diaphragm, and the other pole of the permanent magnet, A yoke arranged in a ring around a magnetic gap having a predetermined width around the one pole, and the magnetic flux generated from the permanent magnet forms the magnetic circuit closed through the yoke. it can.
この場合、外部の空気振動が前記振動板に伝わることができるように、前記ハウシングユニットには、前記振動板の両面それぞれに対応する開口を形成し、前記2磁気ユニットには前記ヨークと前記永久磁石を貫通する通孔をそれぞれ形成するように構成することが好ましい。 In this case, the housing unit is provided with openings corresponding to both sides of the diaphragm so that external air vibrations can be transmitted to the diaphragm, and the yoke and the permanent magnet are formed on the two magnetic units. It is preferable that each of the through holes penetrating the magnet is formed.
また、前記コイルについては、導電材により前記振動板の表面にほぼ平面沿いに同心円状に渦巻いて張られていることが好ましい。
また、上記マイクロホン用集音装置において、前記2磁気ユニットは、管状に形成されてその軸心線が前記振動板と直交するように配置された永久磁石と、その一端が該永久磁石の他方の極に連接すると共に、その他端が該永久磁石の一方の極と対峙するように磁気ギャップを介して振動板に臨んで形成されたヨークとをそれぞれ備え、前記永久磁石より生ずる磁束を前記ヨークを伝導して前記磁気回路をなすように構成することができる。
The coil is preferably stretched concentrically on a surface of the diaphragm substantially along a plane by a conductive material.
Further, in the microphone sound collector, the two magnetic units are formed in a tubular shape and are arranged so that an axial center line thereof is orthogonal to the diaphragm, and one end of the permanent magnet is the other of the permanent magnets. And a yoke formed to face the diaphragm through a magnetic gap so that the other end faces one of the poles of the permanent magnet, and the magnetic flux generated from the permanent magnet is transferred to the yoke. It can be configured to conduct and form the magnetic circuit.
更に、上記マイクロホン用集音装置において、前記2磁気ユニットは、一方がその一極側の端面が前記振動板に臨むように配置されている柱状の前記永久磁石と、該永久磁石の他極側の端面と連接すると共に、前記振動板側の一極と対峙するように磁気ギャップを介して環状に振動板を臨んで配置されたフランジ付き円環状ヨークとを備えてなり、他方の前記2磁気ユニットが、管状に形成されてその軸線が前記振動板と直交するように配置される永久磁石と、該永久磁石の他極側端面と連接すると共に、該永久磁石の管内に所定幅の磁気ギャップを介して柱状に延伸するヨークとを備えてなり、それぞれの前記永久磁石が生じる磁束をそれぞれの前記ヨークで伝導して前記磁気回路をなすように構成することができる。 Further, in the microphone sound collecting device, the two magnetic units are arranged such that one of the two permanent magnetic units is arranged so that one end face of the two magnetic units faces the diaphragm, and the other pole side of the permanent magnet And an annular yoke with a flange arranged to face the diaphragm annularly through a magnetic gap so as to face one pole of the diaphragm side, and the other two magnets A unit is formed in a tubular shape and is connected to a permanent magnet disposed so that an axis thereof is orthogonal to the diaphragm, and an end face on the other pole side of the permanent magnet, and a magnetic gap having a predetermined width in a tube of the permanent magnet And a yoke that extends in a columnar shape through the magnetic flux generated by each of the permanent magnets can be conducted through the yoke to form the magnetic circuit.
この場合、前記振動板に形成されるコイルは、前記一極側及び他極側の磁気ユニットにそれぞれ対応する2コイルを形成することが好ましい。 In this case, it is preferable that the coils formed on the diaphragm form two coils respectively corresponding to the magnetic units on the one pole side and the other pole side.
上記構成によれば、本発明は振動板の両側にそれぞれ磁気回路をなす磁気ユニットを配置することによって、振動板に形成されるコイルを通過する磁束密度を上げ、そして2磁気ユニットの対向する配置によって磁束の漏洩を少なくすることができるため、本発明のマイクロホン用集音装置の感度を向上させることができる。
更に、本発明のマイクロホン用集音装置に用いるコイルは、振動板の表面に薄く張られるように形成されるので、その重量は従来のものより格段軽くなるので、本発明の集音装置の感度は一層向上する。
According to the above configuration, the present invention increases the magnetic flux density passing through the coil formed on the diaphragm by disposing the magnetic units forming the magnetic circuit on both sides of the diaphragm, and the two magnetic units are opposed to each other. Therefore, the leakage of magnetic flux can be reduced, so that the sensitivity of the microphone sound collector of the present invention can be improved.
Furthermore, since the coil used in the microphone sound collector of the present invention is formed so as to be thinly stretched on the surface of the diaphragm, the weight thereof is much lighter than the conventional one, and therefore the sensitivity of the sound collector of the present invention. Is further improved.
以下は図示を参照して、本考案の好ましい実施形態の実施例1〜3の構成について詳しく説明する。 Hereinafter, the configurations of Examples 1 to 3 of a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図3は本発明の実施例1のマイクロホン用集音装置の構成を示す断面図である。図示のように、該集音装置はハウシングユニット1と、表面にコイル32が張られてハウシングユニット1内に取り付けられている振動板31と、振動板31の両面にそれぞれ面するようにハウシングユニット1内に配置されている上下2磁気ユニット20、20とを備えてなるものである。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the microphone sound collecting apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the sound collecting device includes a housing unit 1, a
磁気ユニット20、20はそれぞれ、N極が振動板31に臨むように配置されている柱状の永久磁石21、21と、永久磁石21のS極に連接すると共に、S極の周りに所定幅の磁気ギャップGが介在する環状配置になるようカップ状に形成されるヨーク22と備え、永久磁石21のN極より生ずる磁束がヨーク22を経て閉じた磁気回路211をなすように構成される。
Each of the
また、振動板31の表面に形成されるコイル32は、上下2磁気ユニット20、20より生成される磁気回路211とその磁気ギャップGの位置に対応し、振動板31の表面にほぼ平面沿いに薄く張られると共に、所定の間隔を開けた同心円状に渦状巻くように形成される。コイル32を形成する材料及び形成方法については、例えば銅、アルミニウムなどの導電材を使用し、化学気相成長法などのメッキ法や、プリント基板の製造技術を用いて形成することができる。
The
更に、図示のように、ハウシングユニット1には、振動板31の両面それぞれに対応する開口が13、13形成され、2磁気ユニット20、20にもそれぞれヨーク22、22及び永久磁石21,21を貫通する通孔24、24が形成され、これによって外部の空気振動が振動板31に伝わることができるようになる。また、振動板31は図4、図5または図6、図7が示すように、表面に複数の同心円または葉っぱ状の凹凸部311、312を形成することにより、振動による応力の集中を緩和して不要共振をなくすことができる。
Further, as shown in the figure, the housing unit 1 has
すると、上下2磁気ユニット20、20により生成される磁束はそれぞれ閉磁路となると共に、同じ方向で振動板31の表面に形成されるコイル32を通過するようになり、振動板21が音波による空気振動によって振動し、これに伴ってコイル31に電磁誘導による電流が発生する。
ちなみに、磁気ユニット20、20における永久磁石21、21のN、S極の配置は、振動板31に臨むのがS極でヨーク22に連接するのがN極になるように配置することもできる。
Then, the magnetic fluxes generated by the upper and lower two
Incidentally, the arrangement of the N and S poles of the
図8は本発明の実施例2のマイクロホン用集音装置の構成を示す断面図である。図示のように、該集音装置は実施例1と同じく、ハウシングユニット1と、表面にコイル32が張られてハウシングユニット1内に取り付けられている振動板31と、振動板31の両面にそれぞれ面するようにハウシングユニット1内に配置されている上下2磁気ユニット40、40とを備えてなるものである。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of a microphone sound collecting apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in the drawing, the sound collecting device is similar to the first embodiment, the housing unit 1, the
磁気ユニット40、40における永久磁石とヨークの位置関係は実施例1と逆になっており、永久磁石41、41は管状に形成されてその軸心線が振動板31と直交し、そして振動板31に臨む端部がN極になるように配置されており、ヨーク42、42は永久磁石41のS極の端部に連接する円盤台部421と、円盤台部421から永久磁石41の管内に所定幅の磁気ギャップGを介して柱状に延伸する円柱台部422と、円盤台部421と円柱台部422を貫通して外部の空気振動を振動板31に伝わせる通孔43とを有するように構成され、これによって永久磁石41のN極より生じる磁束をヨーク42を伝導して磁気回路をなすように構成される。
The positional relationship between the permanent magnets and the yokes in the
振動板31及びコイル32の構成や形成材料、方法については、実施例1と同様であるため、その詳しい構成は省略するが、実施例2は実施例1と同様に、上下2磁気ユニット40、40により生成される磁束はそれぞれ閉磁路となると共に、同じ方向で振動板31の表面に形成されるコイル32を通過するようになり、振動板21が音波による空気振動によって振動し、これに伴ってコイル31に電磁誘導による電流が発生する。
Since the configuration, forming material, and method of the
図9は本発明の実施例2のマイクロホン用集音装置の構成を示す断面図である。図示のように、該集音装置は実施例1と同じく、ハウシングユニット1と、表面にコイル33、34が張られてハウシングユニット1内に取り付けられている振動板31と、振動板31の両面にそれぞれ面するようにハウシングユニット1内に配置されている上下2磁気ユニット50、60とを備えてなるものである。
FIG. 9 is a sectional view showing the structure of a microphone sound collecting apparatus according to
振動板31の上側に配置される磁気ユニット50は実施例2における磁気ユニット40と同じの構成を有しており、永久磁石51は管状に形成されてその軸線が振動板31と直交し、そして振動板31に臨む端部がN極になるように配置されており、ヨーク52は永久磁石51のS極の端部に連接する円盤台部521と、円盤台部521から永久磁石51の管内に所定幅の磁気ギャップGを介して柱状に延伸する円柱台部522と、円盤台部521と円柱台部522を貫通して外部の空気振動を振動板31に伝わせる通孔53とを有するように構成され、これによって永久磁石51のN極より生ずる磁束をヨーク52で伝導して磁気回路をなすように構成される。
The
振動板31の下側に配置される磁気ユニット60は実施例1における磁気ユニット20と同じの構成を有しており、即ち、N極が振動板31に臨むように配置されている柱状の永久磁石61と、永久磁石61のS極に連接され、かつS極の周りに所定幅の磁気ギャップGが介在する環状配置になるようカップ状に形成されるヨーク62と、永久磁石61及びヨーク62を貫通する通孔63備え、永久磁石61のN極より生ずる磁束をヨーク62で伝導して磁気回路をなすように構成され、これによって永久磁石61のN極より生ずる磁束をヨーク62で伝導して磁気回路をなすように構成される。
The
この実施例3において、振動板31の上側に配置される磁気ユニット50と振動板31の下側に配置される磁気ユニット60とにより生成する磁気回路の方向が逆になっているため、コイルに生成する電流の方向も逆となり、振動板31には上下の磁気ユニット50、60にそれぞれ対応し、互いに連接しないコイル33、34を形成する必要がある。コイル33、34を形成する材料及び形成方法については、実施例1と同じのものを用いることができる。
In the third embodiment, the direction of the magnetic circuit generated by the
ちなみに、上記各実施例において、永久磁石のN、S極配置は、振動板に臨むのがS極で、ヨークに連接するのがN極になるように配置することもできる。 Incidentally, in each of the above-described embodiments, the N and S poles of the permanent magnet can be arranged so that the S pole faces the diaphragm and the N pole is connected to the yoke.
上記構成によれば、本発明は振動板の両側にそれぞれ磁気回路をなす磁気ユニットを配置することによって、振動板に形成されるコイルを通過する磁束密度を上げ、そして2磁気ユニットの対向する配置によって磁束の漏洩を少なくすることができるため、本発明のマイクロホン用集音装置の感度を向上させることができる。 According to the above configuration, the present invention increases the magnetic flux density passing through the coil formed on the diaphragm by disposing the magnetic units forming the magnetic circuit on both sides of the diaphragm, and the two magnetic units are opposed to each other. Therefore, the leakage of magnetic flux can be reduced, so that the sensitivity of the microphone sound collector of the present invention can be improved.
更に、本発明のマイクロホン用集音装置に用いるコイルは、振動板の表面に薄く張られるように形成されるので、その重量は従来のものより格段軽くなるので、例え周波数が極端に高くまたは低くなっても、本発明の集音装置は理想的な周波数応答特性を得ることができる。 Furthermore, since the coil used in the microphone sound collector of the present invention is formed so as to be thinly stretched on the surface of the diaphragm, its weight is much lighter than the conventional one, so that the frequency is extremely high or low, for example. Even so, the sound collecting device of the present invention can obtain an ideal frequency response characteristic.
1 ハウシングユニット
13 開口
20 磁気ユニット
21 永久磁石
22 ヨーク
24 通孔
31 振動板
32 コイル
33、34 コイル
40 磁気ユニット
41 永久磁石
42 ヨーク
43 通孔
50、60 磁気ユニット
51 永久磁石
52 ヨーク
53 通孔
61 永久磁石
62 ヨーク
63 通孔
211 磁気回路
311、312 凹凸部
421 円盤台部
422 円柱台部
521 円盤台部
522 円柱台部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
表面にコイルが張られて前記ハウシングユニット内に取り付けられている振動板と、
前記振動板の両面に所定の磁気ギャップをあけてそれぞれ面するように前記ハウシングユニット内に配置され、前記磁気ギャップを挟んでそれぞれ閉じた磁気回路をなす2磁気ユニットとを備え、
該振動板が振動すると該2磁気ユニットが成す前記磁気回路によって前記コイルに電流を生成させることを特徴とするマイクロホン用集音装置。 A housing unit,
A diaphragm having a coil stretched on its surface and mounted in the housing unit;
Two magnetic units arranged in the housing unit so as to face each other with a predetermined magnetic gap on both surfaces of the diaphragm, and forming a closed magnetic circuit across the magnetic gap;
A microphone sound collector, wherein when the diaphragm vibrates, a current is generated in the coil by the magnetic circuit formed by the two magnetic units.
該永久磁石の他方の極と連接し、前記一方の極の周りに所定幅の磁気ギャップを介して環状に配置されるヨークと
をそれぞれ備え、前記永久磁石より生ずる磁束が前記ヨークを経て閉じた前記磁気回路をなすことを特徴とする請求項2に記載のマイクロホン用集音装置。 The two magnetic units have columnar permanent magnets arranged so that one pole thereof faces the diaphragm;
A yoke connected to the other pole of the permanent magnet and arranged annularly around the one pole via a magnetic gap of a predetermined width, and the magnetic flux generated by the permanent magnet is closed via the yoke 3. The microphone sound collecting device according to claim 2, wherein the sound collecting device comprises the magnetic circuit.
その一端が該永久磁石の他方の極に連接すると共に、その他端が該永久磁石の一方の極と対峙するように磁気ギャップを介して振動板に臨んで形成されたヨークと
をそれぞれ備え、前記永久磁石より生ずる磁束を前記ヨークを伝導して前記磁気回路をなすことを特徴とする請求項2に記載のマイクロホン用集音装置。 The two magnetic units are formed in a tubular shape, and a permanent magnet disposed so that an axial center line thereof is orthogonal to the diaphragm;
A yoke having one end connected to the other pole of the permanent magnet and the other end facing the diaphragm via a magnetic gap so that the other end faces the one pole of the permanent magnet, The microphone sound collector according to claim 2, wherein the magnetic circuit is formed by conducting magnetic flux generated from a permanent magnet through the yoke.
一方がその一極側の端面が前記振動板に臨むように配置されている柱状の前記永久磁石と、該永久磁石の他極側の端面と連接すると共に、前記振動板側の一極と対峙するように磁気ギャップを介して環状に振動板を臨んで配置されたフランジ付き円環状ヨークとを備えてなり、
他方の前記2磁気ユニットが、管状に形成されてその軸線が前記振動板と直交するように配置される永久磁石と、該永久磁石の他極側端面と連接すると共に、該永久磁石の管内に所定幅の磁気ギャップを介して柱状に延伸するヨークとを備えてなり、
それぞれの前記永久磁石が生じる磁束をそれぞれの前記ヨークで伝導して前記磁気回路をなすことを特徴とする請求項2に記載のマイクロホン用集音装置。 The two magnetic units are:
One is connected to the columnar permanent magnet arranged so that the end face on one pole side faces the diaphragm, and the end face on the other pole side of the permanent magnet, and is opposed to one pole on the diaphragm side. And an annular yoke with a flange arranged annularly facing the diaphragm via a magnetic gap,
The other two magnetic units are formed in a tubular shape and connected to a permanent magnet disposed so that the axis thereof is orthogonal to the diaphragm, and to the other pole side end face of the permanent magnet, and in the tube of the permanent magnet A yoke extending in a columnar shape through a magnetic gap of a predetermined width,
3. The microphone sound collector according to claim 2, wherein the magnetic circuit is formed by conducting magnetic flux generated by each permanent magnet through each yoke.
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Effective date: 20100629 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20110201 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |