JP2009017326A - マイクロホン - Google Patents

Abstract

【課題】通常使用時においては振動雑音を低減し得、落下衝撃などの強い衝撃を受けた場合には、マイクロホンユニットの過大な変位を防止し得る緩衝手段を備えたマイクロホンを提供する。
【解決手段】マイクロホン筐体１０の一端側で、音響電気変換器を有するマイクロホンユニット３０を緩衝手段を介して弾性的に支持してなるマイクロホンにおいて、上記緩衝材として、一対の電極間に電気粘性流体を配置してなるダンパー２０を用いるとともに、マイクロホン筐体１０内に、マイクロホン筐体１０に加えられる衝撃にて発電する圧電素子４０を設け、被衝撃時に圧電素子４０にて発電される電圧を電気粘性流体に印加して、電気粘性流体の粘度を瞬間的に増加して、マイクロホン筐体１０の過大な変位を抑える。
【選択図】図１

Description

本発明はマイクロホンに関し、さらに詳しく言えば、マイクロホン筐体の一端側でマイクロホンユニットを弾性的に支持する緩衝手段（ショックマウント構造）に関するものである。

マイクロホンのうち、とりわけハンドマイクロホン（手持ち式）マイクロホンでは、話者がマイクロホン筐体（マイクグリップ）を例えば指で擦ったり、持ち替えたりする際の振動により雑音が発生する。これを振動雑音もしくはハンドリングノイズという。

一般に、同じ面密度の振動板を備えたマイクロホンに関しては、無指向性→単一指向性→双指向性の順で、低い周波数成分の振動雑音が増加する。また、コンデンサ型やリボン型マイクロホンと比較して、ダイナミック型（動電型）マイクロホンの方が振動板が重いため、振動雑音が発生しやすい。

そこで、振動雑音を低減させるため、ダイナミック型マイクロホンでは、マイクロホンユニットをゴム材よりなる緩衝手段を介してマイクロホン筐体に弾性的に支持するようにしている（例えば、特許文献１，２参照）。マイクロホンの分野では、上記の弾性的な支持をショックマウントと称することがある。ショックマウントはコンデンサ型マイクロホンなどの一部機種にも適用されている。

ショックマウントの設計においては、マイクロホンユニットの共振周波数をマイクロホンの低域再生限界以下の周波数にすることにより、振動雑音を小さくしている。

ショックマウントのゴム弾性を柔らかくすることにより、振動雑音がより効果的に低減されるが、マイクロホンに落下衝撃などの強い衝撃が加えられると、マイクロホンユニットが大きく変位して金網などからなるベッドケース（風防）に衝突し、大きな衝撃音が発生するばかりでなく、ひどい場合には、マイクロホンユニットが破損してしまうことがある。

マイクロホンユニットから発せられる衝撃音は、例えばマイクロホンユニットの角部もしくはベッドケースの内面にフェルトやスポンジなどの緩衝材を貼り付けることにより低減できるが、落下衝撃などが度重なると、緩衝材の特定部位が次第に固く押し潰され、最悪の場合、破断してしまうため、クッションの効果が失せてしまう。

実開平２−１３７１９５号公報 特開平５−２４４６７８号公報

したがって、本発明の課題は、通常使用時においては振動雑音を低減し得、落下衝撃などの強い衝撃を受けた場合には、マイクロホンユニットの過大な変位を防止し得る緩衝手段を備えたマイクロホンを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、マイクロホン筐体の一端側で、音響電気変換器を有するマイクロホンユニットを緩衝手段を介して弾性的に支持してなるマイクロホンにおいて、上記緩衝材として、一対の電極間に電気粘性流体を配置してなるダンパーが用いられるとともに、上記マイクロホン筐体内には、上記マイクロホン筐体に加えられる衝撃にて発電する圧電素子が設けられ、上記圧電素子と上記各電極とがリード線を介して電気的に接続されていることを特徴としている。

本発明の好ましい態様によれば、上記ダンパーは、上記マイクロホン筐体の一端側の内周面に嵌合される外側円筒部と上記マイクロホンユニットの後端部が嵌合される内側円筒部とを含み内部に密閉された空間を有する弾性材からなる二重円筒状の支持リングを備え、上記支持リング内の上記外側円筒部側と上記内側円筒部側とにそれぞれ上記電極が配置され、上記支持リング内に上記電気粘性流体が封入される。

本発明において、上記マイクロホンユニットは好ましくは動電型マイクロホンユニットであり、この場合、上記支持リングの反支持面側を底板にて閉塞することにより、上記支持リング内を上記動電型マイクロホンユニットの背部空気室（バックキャビティ）とすることができる。

電気粘性流体は、ＥＲ流体（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ流体）とも呼ばれ、電圧無印加時には低粘度であるが、電圧印加時には粘度が瞬間的に増加する可逆的流体である。

したがって、本発明によれば、マイクロホン筐体に衝撃が加えられると、その衝撃により圧電素子が発電し、その電圧が電気粘性流体に印加され、電気粘性流体の粘度が瞬間的に増大するため、マイクロホンユニットの過大な変位が抑えられ、ヘッドケースなどとの衝突が防止される。

これに対して、通常の使用時には、電気粘性流体に電圧がほとんど印加されず、電気粘性流体は低粘度に保たれるため、振動雑音（ハンドリングノイズ）を効果的に低減することができる。

次に、図１および図２により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本発明によるマイクロホンの内部構造を示す断面図、図２はショックマウントとして本発明で用いられるダンパーを示す断面図である。

図１に示すように、このマイクロホンは手持ち式のマイクロホンで、基本的な構成として、円筒状に形成された金属材よりなるマイクロホン筐体（マイクグリップ）１０と、マイクロホン筐体１０の一端側にダンパー２０を介して弾性的に支持されるマイクロホンユニット３０とを備えている。

マイクロホン筐体１０の他端側には、出力コネクタ１１が設けられている。出力コネクタ１１は、ＥＩＡＪＲＣ−５２３６「音響機器用ラッチロック式丸型コネクタ」で規定されるコネクタであってよい。また、マイクロホン筐体１０の一端側には、例えば金網からなるヘッドケース１２がマイクロホンユニット３０を覆うように取り付けられている。

この実施形態において、マイクロホンユニット３０はダイナミック型（動電型）で、図示しないが、ユニットケース３１内には、ボイスコイルを有する振動板と、ボイスコイルが振動可能に配置される磁気ギャップを有する磁気回路とを含む音響電気変換器が収納されている。

マイクロホンユニット３０はコンデンサ型であってもよい。また、指向性は無指向性，単一指向性もしくは双指向性のいずれであってもよい。

図２を参照して、ダンパー２０は、外側円筒部２２と内側円筒部２３とを含み、内部に密閉された空間を有する全体がゴムなどの弾性材からなる二重円筒状の支持リング２１を備えている。

図１に示すように、外側円筒部２２は、マイクロホン筐体１０の一端側の内周面に沿って嵌合され、内側円筒部２３の上端側には、マイクロホンユニット３０の後端部３１ａが嵌合される。

すなわち、マイクロホンユニット３０は、その後端部３１ａを内側円筒部２３の上端側に嵌合することによりダンパー２０に装着され、ダンパー２０を介してマイクロホン筐体１０に対して弾性的に支持される。

支持リング２１内の外側円筒部２２側には第１電極板２５が配置され、内側円筒部２３側には第１電極板２５と対向する第２電極板２６が配置されている。第１電極板２５，第２電極板２６は、ともに円筒状電極である。

また、支持リング２１内には、印加電圧により粘性が自由に変化できる電気粘性流体２７が封入されている。電気粘性流体２７はＥＲ流体（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ流体）とも呼ばれ、電圧無印加時には低粘度であるが、電圧印加時には粘度が瞬間的に増加する可逆的流体として知られている。

電気粘性流体２７には、大別して、誘電性の微粒子を絶縁油に分散させた分散系と、液晶のように電界で分子やドメインが配向し異方性を示す均一系とがあるが、本発明では、いずれも使用することができる。

この実施形態において、支持リング２１の下端側（マイクロホンユニット３０の反支持面側）は、支持リング２１と一体に形成された底板２４にて閉塞されており、支持リング２１の内部空間をマイクロホンユニット３０の背部空気室（バックキャビティ）２０ａとしている。

電気粘性流体２７の粘性を変化させるには、第１電極板２５と第２電極板２６とに電圧を印加する必要がある。そのため、マイクロホン筐体１０内には、圧電素子４０が一体的に固定されている。この固定には、例えば接着材が用いられてよい。

圧電素子４０は、マイクロホン筐体１０に加えられる落下衝撃などの強い衝撃により変形して発電する。圧電素子４０の一方の出力電極４１はリード線４１ａを介して第１電極板２５と電気的に接続され、他方の出力電極４２はリード線４２ａを介して第２電極板２６と電気的に接続される。

強い衝撃を受けない通常の使用時には、第１電極板２５と第２電極板２６には、圧電素子４０よりほとんど電圧が印加されず、電気粘性流体２７は低粘度状態であるため、マイクロホンユニット３０は、支持リング２１のゴム弾性と低粘度の電気粘性流体２７とにより弾性的に支持される。

これにより、マイクロホン筐体１０が例えば指で擦られたり、持ち替えられたりする際に発生する振動がダンパー２０にて減衰されるため、マイクロホンユニット３０から出力される振動雑音（ハンドリングノイズ）を小さくすることができる。

これに対して、マイクロホン筐体１０に落下衝撃などの強い衝撃が加えられると、圧電素子４０が発電し、その電圧が第１，第２電極板２５，２６に印加され、電気粘性流体２７の粘度が瞬間的に増加して、電気粘性流体２７が硬くなる。

これにより、被衝撃時のマイクロホンユニット３０の過大な変位が抑えられ、ヘッドケース１２との衝突が阻止されるため、衝撃雑音が発生せず、また、マイクロホンユニット３０の破損をも防止することができる。

本発明によるマイクロホンの内部構造を示す断面図。 ショックマウントとして本発明で用いられるダンパーを示す断面図。

符号の説明

１０ マイクロホン筐体
１１ 出力コネクタ
１２ ヘッドケース（風防）
２０ ダンパー
２０ａ 背部空気室
２１ 支持リング
２２ 外側円筒部
２３ 内側円筒部
２４ 底板
２５ 第１電極板
２６ 第２電極板
２７ 電気粘性流体（ＥＲ流体）
３０ マイクロホンユニット
４０ 圧電素子

Claims (4)

1. マイクロホン筐体の一端側で、音響電気変換器を有するマイクロホンユニットを緩衝手段を介して弾性的に支持してなるマイクロホンにおいて、
   上記緩衝材として、一対の電極間に電気粘性流体を配置してなるダンパーが用いられるとともに、上記マイクロホン筐体内には、上記マイクロホン筐体に加えられる衝撃にて発電する圧電素子が設けられ、上記圧電素子と上記各電極とがリード線を介して電気的に接続されていることを特徴とするマイクロホン。
2. 上記ダンパーは、上記マイクロホン筐体の一端側の内周面に嵌合される外側円筒部と上記マイクロホンユニットの後端部が嵌合される内側円筒部とを含み内部に密閉された空間を有する弾性材からなる二重円筒状の支持リングを備え、上記支持リング内の上記外側円筒部側と上記内側円筒部側とにそれぞれ上記電極が配置されているとともに、上記支持リング内に上記電気粘性流体が封入されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロホン。
3. 上記マイクロホンユニットが動電型マイクロホンユニットであることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロホン。
4. 上記支持リングの反支持面側が底板により閉塞されており、上記支持リング内に上記動電型マイクロホンユニットの背部空気室が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のマイクロホン。

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