JP2009118044A - 単一指向性コンデンサマイクロホンユニット - Google Patents

Abstract

【課題】プリント基板に後部音響端子孔を設けることなく、該後部音響端子孔と同等の機能を付与した単一指向性コンデンサマイクロホンユニットの提供。
の提供。
【解決手段】一側面３５の周縁部３８に平座金２８を介在させたプリント基板３３がかしめ封口された際に平座金２８とアース側パターン層３７以外の部位に形成される第１空隙部３９と、導電スリーブ２７と基材露出面４９との間に形成される第２空隙部５０とを、プリント基板３３の周縁３３ａ側に形成された切欠部３４を介して連通させた薄空気層からなる音通路６１に後部音響端子としての機能を発揮させるようにした。これにより、指向周波数応答に優れ、はんだボールなどの不要物が紛れ込まない単一指向性コンデンサマイクロホンユニット１１を得ることができた。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント基板に後部音響端子孔を設けることなく、該後部音響端子孔と同等の機能を付与することができるようにした単一指向性コンデンサマイクロホンユニットに関する技術である。

通常、単一指向性コンデンサマイクロホンユニットは、特定の音源からの音波を振動板の前方からのほか、後方に形成される後方音通路からも取り込めるようにして形成されている。しかも、後方音通路には、音波の音圧や体積速度を調整するために音響抵抗材が配設されている。この場合、後方からの音波は、下記特許文献１にも示されているように、かしめ止着された際にユニットケースの開口面を封口するプリント基板に設けられている後部音響端子孔を介して導入させるのが一般的である。また、音響抵抗材としては、シート状を呈する不織布やメッシュなどのほか、ある程度の厚みを有するスポンジなどが一般に用いられている。
特開２００６−７４１４９号公報

図３は、上記特許文献１とは異なる単一指向性コンデンサマイクロホンユニットの従来例を示す説明図であり、そのうちの（ａ）は縦断面図を、（ｂ）は（ａ）に示されているプリント基板の平面図をそれぞれ示す。

同図によれば、単一指向性コンデンサマイクロホンユニットは、一方に前部音響端子孔１ａを有し、他方に開口部１ｂを有して有底円筒状を呈するユニットケース１と、プリント基板９を含んでユニットケース１内の所定位置に配置される複数の部材からなる内蔵ユニット２と少なくとも備えている。

この場合、内蔵ユニット２は、前部音響端子孔１ａ側に対面配置される支持リング３ａの内側に振動板３ｂを張設してなる振動板ユニッ３と、スペーサ４を介して振動板３ｂと対向配置される背極板５と、該背極板５の周端面５ａとユニットケース１の内周面との間に配置される絶縁スリーブ６と、振動板３ｂとは対向しない背極板５の背面側に空気室Ａを確保すべく配置される空気室カップ７と、該空気室カップ７の背面側に当接支持させて配置される導電スリーブ８と、インピーダンス変換器９ａを導電スリーブ６側の面に実装してユニットケース１の開口部１ｂ内に封口配置されるプリント基板９とで少なくとも構成されている。

そして、内蔵ユニット２は、その構成部材がユニットケース１内に所定の手順で配置された後、開口部１ｂを内側に向けてかしめ加工してプリント基板９側を押し付け他際に生成される内部圧力を受けて安定的に収納保持される。

この場合、プリント基板９は、かしめ部１ｃによりかしめ止着されてユニットケース１の開口部１ｂ側に封口配置されることになる。なお、インピーダンス変換器９ａが実装されるプリント基板９の面には、図３（ｂ）に示されているように空気室カップ７側と導通接触させるための入力側パターン層９ｃが形成されている。

また、図３に示す単一指向性コンデンサマイクロホンユニットは、プリント基板９に設けられた後部音響端子孔９ｂを介して入り込む音波を、空気室Ａへと導入し、背極板５に設けられた透孔５ｂを経て振動板３ｂの背面へと到達させる構造を備えて単一指向性が得られることになる。

ところで、図３に示す単一指向性マイクロホンユニットには、複数個の後部音響端子孔９ｂを備えるプリント基板９が構成部材として用いられている。このため、該後部音響端子孔９ｂからは、インピーダンス変換器９ａに接続される固定極等と静電結合する外部の電気雑音がユニットケース１内に侵入してしまい、ハム雑音を発生させてしまうという不都合があるほか、後部音響端子孔９ａを介してはんだボールなどのような不要物をユニットケース１内に入り込ませてしまうといった不具合もあった。もとよりこれらに対する対策としては、後部音響端子孔９ｂ自体の孔サイズを小さくすることも有効ではあるものの、指向周波数応答が劣化してしまうという弊害を伴うものであった。

また、図３に示す単一指向性マイクロホンユニットによる場合には、空気室カップ７により確保される空気室Ａなどの音響質量が存在する結果、寄生共振を発生させて指向周波数応答を劣化させてしまうという問題もあった。

本発明は、従来技術の上記課題に鑑み、プリント基板に後部音響端子孔を設けることなく、該後部音響端子孔と同等の機能を発揮させることができる音通路を設けることで、ハム雑音と寄生共振との発生回避とによる指向周波数応答の安定化のほか、はんだボールのような不要物をユニットケース内に入り込ませない単一指向性コンデンサマイクロホンユニットを提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、前部音響端子孔を有して有底円筒状を呈するユニットケースと、該ユニットケース側をかしめた際に封口側表面となる一側面には、その中心近傍部位から周縁へと放射状に延設された複数本のアース側パターン層を、他側面には、その中心近傍部位から周縁部に基材露出面を残してその近傍位置へと放射状に延設された複数本の入力側パターン層をそれぞれ設けてなるプリント基板と、該プリント基板の前記入力側パターン層側と導通接触する導電スリーブとを含んで前記ユニットケース内に収容される所定の内蔵ユニットとで少なくとも構成され、前記一側面の周縁部に平座金を介在させた前記プリント基板がかしめ封口された際に前記平座金と前記アース側パターン層以外の部位に形成される前記一側面側の第１空隙部と、前記導電スリーブと前記基材露出面との間に形成される前記他側面側の第２空隙部とを、前記プリント基板の周縁部に形成された１以上の切欠部を介して連通させた薄空気層からなる音通路に対し後部音響端子としての機能を付与したことを最も主要な特徴としている。

この場合、前記音通路が生成する音響抵抗の調整は、前記平座金の内径の大小や、前記アース側導体パターン層と前記入力側パターン層との層厚みの程度に依存させて行うこともできる。

請求項１の発明によれば、プリント基板側からは、後部音響端子孔に代えて形成された薄空気層からなる音通路が生成する音響抵抗のもとで音波をユニットケース内に取り入れることができるので、外部の電気的雑音の侵入を阻止してハム雑音の発生を効果的に回避させることができるほか、はんだボールのような不要物をユニットケース内への侵入も阻止することができる。

しかも、ユニットケース内には、寄生共振を発生させる空気室や音響質量が存在しないので、良好な指向周波数特性を得ることもできる。

請求項２の発明によれば、音通路が生成する音響抵抗の調整は、平座金の内径を変えたり、アース側導体パターン層と入力側パターン層との層厚みを変えたりすることで行うことができるので、好ましい音響抵抗値が得られるように微調整することができることになる。

図１は、本発明の一例についての説明図であり、そのうちの（ａ）は縦断面図を、（ｂ）は（ａ）と対応させた底面図をそれぞれ示す。図２は、本発明を構成しているプリント基板の一例における切欠き部とプリントパターンとの位置関係を示す説明図であり、そのうちの（ａ）は、かしめ止着された際に図１（ｂ）のように封口表面となる一側面側を、（ｂ）は、その反対側に位置する他側面側をそれぞれ示す。

これらの図によれば、単一向性マイクロホンユニット（以下、「マイクロホンユニット」と略称する。）１１は、有底円筒状のユニットケース１２と、該ユニットケース１２内に収容される内蔵ユニット２２とで構成されている。

このうち、アルミニウムなどの導電性金属を用いて形成されるユニットケース１２は、底面部１３に前部音響端子孔１３ａを備え、その開口部１４の開放端部を内側にカールさせることで、図１（ａ）に示すようなかしめ部１５を形成することができるようになっている。

一方、内蔵ユニット２２は、前部音響端子孔１３ａ側に対面配置される支持リング２３ａの内側に振動板２３ｂを張設してなる振動板ユニッ２３と、スペーサ２４を介して振動板２３ｂと対向配置される背極板２５と、該背極板２５の周端面２５ａとユニットケース１１の内周面１６との間に配置される絶縁スリーブ２６と、該絶縁スリーブ２６の内側に配置される導電スリーブ２７と、絶縁スリーブ２６に対向周縁部が当接支持された状態のもとでユニットケース１２内に配置されるプリント基板３３と、該プリント基板３３とかしめ部１５との間に介在配置される導電材からなる平座金２８とで少なくとも構成されている。

このうち、プリント基板３３は、後部音響端子孔を備えておらず、その周縁３３ａ側には等間隔に凹曲させた５個の切欠部３４が形成されている。

また、プリント基板３３におけるユニットケース１２側をかしめた際に封口表面となる一側面３５には、図２（ａ）に示すようにその中心近傍部位に設けられている環状パターン層３６から周縁３３ａへと放射状に延設された５本の比較的広幅なアース側パターン層３７が形成されている。

さらに、プリント基板３３における他側面４５には、インピーダンス変換器４５ａを取り囲む中心近傍部位に環状パターン層４６が設けられて、該環状パターン層４６からその周縁部４８に基材露出面４９を残してその近傍位置へと放射状に延設された５本の比較的狭幅な入力側パターン層４７が形成されており、該入力側パターン層４７のそれぞれは内蔵ユニット２２を構成する導電スリーブ２７側と導通接触することになる。

このため、プリント基板３３がかしめ封口された際には、一側面３５の周縁部３８に介在させた平座金２８とアース側パターン層３７とが導通接触する結果、該アース側パターン層３７の厚み分の第１空隙部３９がアース側パターン層３７のない周縁部３８に形成されることになる。

また、プリント基板３３がかしめ封口された際には、他側面４５の入力側パターン層４７と導電スリーブ２７とが導通接触するものの、その周縁部４８の基材露出面４９との間には入力側パターン層４７の厚み分の第２空隙部５０が形成されることになる。

しかも、プリント基板３３は、その周縁３３ａ側に切欠部３４を備えているので、該切欠部３４を介して第１空隙部３９と第２空隙部５０とを連通させることができる。つまり、第１空隙部３９と第２空隙部５０とは、切欠部３４を介して連通される結果、薄空気層からなる音通路６１を確保することができ、該音通路６１に後部音響端子としての機能を発揮させることができることになる。

次に、上記構成からなる本発明の作用・効果を、図１および図２に示す例に基づいて説明すれば、ユニットケース１２内には、所定の手順により内蔵ユニット２２が収容配置される。最後に収容されるプリント基板３３は、ユニットケース１２の開口部１４側を封口するようにして配置され、その一側面３５側の周縁部３８上に平座金２８が載置され、その上で開口部１４側を内側に向けてかしめ加工してかしめ部１５を形成する。

プリント基板３３は、このようにユニットケース１２の開口部１４側をかしめることでかしめ部１５を形成した際に、平座金２８を介して内側方向に押し付けられ、図１（ａ）に示すように平座金２８とプリント基板３３とを除く他の内蔵ユニット２２もその際に生成される内部圧力を受けてユニットケース１１内に安定的に収納保持されるに至る。

この場合、プリント基板３３は、その周縁３３ａ側に切欠部３４を備えているほか、その封口表面であるその一側面３５に周縁３３ａにまで到達させて放射状に配列されたアース側パターン層３７を備え、その裏側の他側面４５に基材露出面４９を残して放射状に配列された入力側パターン層４７をそれぞれ備えている。

このため、内蔵ユニット２２の全体がかしめ部１５を介してユニットケース１２内に収納保持された際には、プリント基板３３における一側面３５の周縁部３８に介在させた平座金２８とアース側パターン層３７とが導通接触する結果、該アース側パターン層３７の厚み分の第１空隙部３９がアース側広幅パターン層３７のない周縁部３８に形成されることになる。

また、プリント基板３３がかしめ封口された際には、他側面４５の入力側狭幅パターン層４７と導電スリーブ２７とが導通接触するものの、その周縁部４８の基材露出面４９との間には入力側パターン層４７の厚み分の第２空隙部５０が形成されることになる。

しかも、プリント基板３３の周縁３３ａ側には、切欠部３４が形成されているので、該切欠部３４を介して第１空隙部３９と第２空隙部５０とが連通される薄空気層からなる音通路６１が形成されることになる。

したがって、該音通路６１には、外部からユニットケース１２内へと音波を導入させるための後部音響端子としての機能を発揮させることができるとともに、薄空気層であるが故の音響抵抗機能をも兼備させることができることになる。

したがって、本発明によれば、マイクロホンユニット１１は、後部音響端子孔を有しないプリント基板３３を用いて形成することができることになり、後部音響端子孔から外部の電気的雑音が侵入するというハム雑音の発生要因を断つことができるほか、はんだボールやゴミなどの不要物がユニットケース１２内に入り込むのを効果的に阻止することもできる。

しかも、マイクロホンユニット１１は、図３に示すような空気室Ａや音響質量を存在させることなく形成することができるので、寄生共振を発生させずに良好な指向周波数応答を得ることができる。

さらに、マイクロホンユニット１１は、平座金２８の内径寸法を増減調整したり、アース側パターン層３７と入力側パターン層４７との層厚みを厚薄調整することで、音通路６１の音響抵抗機能を所望に応じた最適なものに調整して形成することもできる。

以上は、本発明を図示例に基づいて説明したものであり、その具体的な構成はこれに限定されるものではない。例えば、プリント基板３３が備える切欠部３４は、その数や切欠面サイズを所望に応じて設定することができる。また、アース側パターン層３７と入力側パターン層４７とは、その配列本数を所望に応じて適宜定めることができる。さらに、図示例では、シールド効果を高める観点からアース側パターン層３７の幅を入力側パターン層４７の幅よりも広幅に形成した例が示されているが、所望に応じ同じ幅に形成することもできる。

本発明の一例についての説明図であり、そのうちの（ａ）は縦断面図を、（ｂ）は（ａ）と対応させた底面図をそれぞれ示す。 本発明を構成しているプリント基板の一例における切欠部とプリントパターンとの位置関係を示す説明図であり、そのうちの（ａ）は、かしめ止着された際に図１（ｂ）のように封口側表面となる一側面側を、（ｂ）は、その反対側に位置する他側面側をそれぞれ示す。 単一指向性コンデンサマイクロホンユニットの従来例を示す説明図であり、そのうちの（ａ）は縦断面図を、（ｂ）は（ａ）に示されているプリント基板の平面図をそれぞれ示す。

符号の説明

１１ 単一指向性コンデンサマイクロホンユニット
１２ ユニットケース
１３ 底面部
１３ａ 前部音響端子孔
１４ 開口部
１５ かしめ部
１６ 内周面
２２ 内蔵ユニット
２３ 振動板ユニット
２３ａ 支持リング
２３ｂ振動板
２４ スペーサ
２５ 背極板
２５ａ 周端面
２６絶縁スリーブ
２７ 導電スリーブ
２８ 平座金
３３ プリント基板
３３ａ 周縁
３４ 切欠部
３５ 一側面
３６ 環状パターン層
３７ アース側パターン層
３８ 周縁部
３９ 第１空隙部
４５ 他側面
４５ａ インピーダンス変換器
４６ 環状パターン層
４７ 入力側パターン層
４８ 周縁部
４９ 基材露出面
５０ 第２空隙部
６１ 音通路

Claims (2)

1. 前部音響端子孔を有して有底円筒状を呈するユニットケースと、該ユニットケース側をかしめた際に封口側表面となる一側面には、その中心近傍部位から周縁へと放射状に延設された複数本のアース側パターン層を、他側面には、その中心近傍部位から周縁部に基材露出面を残してその近傍位置へと放射状に延設された複数本の入力側パターン層をそれぞれ設けてなるプリント基板と、該プリント基板の前記入力側パターン層側と導通接触する導電スリーブとを含んで前記ユニットケース内に収容される所定の内蔵ユニットとで少なくとも構成され、
   前記一側面の周縁部に平座金を介在させた前記プリント基板がかしめ封口された際に前記平座金と前記アース側パターン層以外の部位に形成される前記一側面側の第１空隙部と、前記導電スリーブと前記基材露出面との間に形成される前記他側面側の第２空隙部とを、前記プリント基板の周縁部に形成された１以上の切欠部を介して連通させた薄空気層からなる音通路に対し後部音響端子としての機能を付与したことを特徴とする単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。
2. 前記音通路が生成する音響抵抗の調整は、前記平座金の内径の大小や、前記アース側パターン層と前記入力側パターン層との層厚みの程度に依存させた請求項１に記載の単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。

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