JP2010183249A - コンデンサマイクロホンユニットおよびコンデンサマイクロホン - Google Patents

Abstract

【課題】コンデンサマイクロホンユニット、及びコンデンサマイクロホンに係るものであり、詳しくは、単一指向性コンデンサマイクロホンの音響抵抗を安定させる技術を提供する。
【解決手段】 ユニットケース１０内に、振動板１３と、上記振動板１３に隙間をおいて対向配置され、上記振動板１３との間でコンデンサを構成する固定極１５と、上記固定極１５の後面側に配置され、上記固定極１５を支持する絶縁座１６と、上記絶縁座１６の前面側に配置された環状の音響抵抗部材１７と、上記音響抵抗部材を前面側より上記絶縁座１６に押し付ける環状のダンパー１８と、上記ダンパー１８を前面側より押える固定部材１９とを少なくとも組み込んで構成したコンデンサマイクロホンユニットにおいて、上記絶縁座１６が音響抵抗部材１７を押圧する凸部を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンデンサマイクロホンユニットおよびコンデンサマイクロホンに係るものであり、詳しくは、単一指向性コンデンサマイクロホンの音響抵抗を安定させる技術に関する。

コンデンサマイクロホンは、音波により振動する振動板と固定極（「背極」とも呼ばれる）とをスペーサを介して対向配置し、振動板の振動によって静電容量が変化する一種のコンデンサを構成するコンデンサマイクロホンユニットを備える。このコンデンサマイクロホンユニットは、ユニットケース内において組み立てられている。

このようなコンデンサマイクロホンにおいて、振動板に導かれる音波を制限ないしは制御して所期の指向性を付与する音響抵抗の形成手法には主として次の２つがある。その一つは、絶縁座に対しスペーサを介して振動板に結合したプレートを配置し、上記絶縁座と上記プレートとの間にスペーサの厚さ分の薄空気層による音響抵抗を形成するものである。もう一つは、絶縁座に対して音連通孔を覆うように音響抵抗部材及び、その上に振動板に結合したプレートを配置するものである。

前者のような音響抵抗を備えるコンデンサマイクロホンにおいて、指向性を改善する手段がいくつか提案されている（たとえば、特許文献１及び２参照）。
また、後者のような音響抵抗を備えるコンデンサマイクロホンにおいて、指向性を改善する手段も提案されている（たとえば、特許文献３参照）。

上記後者のような音響抵抗を備えるコンデンサマイクロホンにおけるコンデンサマイクロホンユニットの基本的な構成は、図４に示すとおりである。なお、図４に示すような指向性コンデンサマイクロホンユニットでは、後部音響端子Ａから取り込まれた音波を音響抵抗部材１１７と、上記ダンパー１１８などで形成された空気室のインピーダンスで分割して振動板後部へ加えることによって単一指向性を得ている。

図４において、コンデンサマイクロホンユニット１１０は、有底の円筒形のユニットケース１１１内に以下の各部品が収容されることによって構成されている。ユニットケース１１１は、底部１１１ａに相当する部分が前側になっていて、この底部１１１ａにはユニット内部に音声を導き入れるための複数の孔１２２が形成されている。ユニットケース１１１内には、このユニットケース１１１の底部１１１ａに最も近い位置に、リング状の振動板保持体１１２と、外周縁部が上記振動板保持体の一端面に固着された振動板１１３が配置されている。

また、上記振動板１１３に対し、リング状の部材であるスペーサ１１４を介して固定極１１５が対向配置されている。上記振動板１１３と上記固定極１１５との間にはスペーサ１１４の厚さに相当する隙間が形成されており、振動板１１３と固定極１１５で一種のコンデンサを構成している。そして、上記孔１２２から導き入れられる音声にしたがって振動板１１３が振動するのに伴い、上記コンデンサの静電容量が変化し、静電容量の変化が音声信号として出力されるようになっている。

上記ユニットケース１１１内には、固定極１１５の後面側に固定極支持体である絶縁座１１６が配置されている。絶縁座１１６は、たとえば合成樹脂からなり、その前面側には円形の凹陥部が形成されている。この凹陥部に固定極１１５が嵌っている。上記凹陥部にはまた、この凹陥部よりも内周側に、リング状の凹陥部が形成され、このリング状の凹陥部にリング状の音響抵抗部材１１７及び、弾力性を有するダンパー１１８が嵌められている。上記絶縁座１１６の中央部には、その厚さ方向に孔が形成されていて、この孔には、端子部材１１９が嵌められており、端子部材１１９は図示しないＦＥＴに電気的につながっている。

以上説明したコンデンサマイクロホンユニット１１０においては、絶縁座１１６に音響抵抗部材１１７をダンパー１１８で押し付けることによって、安定したばらつきの無い音響抵抗を実現している。したがって、コンデンサマイクロホンユニット１１０を組み立てる際、絶縁座１１６に音響抵抗部材１１７、次いでダンパー１１８を載置した後、固定極１１５を絶縁座１１６に嵌合させる。固定極１１５の上には前記スペーサ１１４を、さらにその上には振動板保持体１１２と一体の振動板１１３を重ね、これら各内蔵部品の外周に有底円筒形のユニットケース１１１を被せる。ユニットケース１１１の開放端部を内方に折り曲げ、この折り曲げ部の押圧力で上記各内蔵部品をユニットケース１１１の底部１１１ａに向かって押圧し、内蔵部品をユニットケース１１１内に固定する。これにより、ダンパー１１８は、上記固定極１１５と上記絶縁座１１６との間に挟まれ、安定した圧力を上記音響抵抗部材１１７に加えることができる。

ところが、絶縁座１１６に音響抵抗部材１１７を載せ、更に音響抵抗部材１１７の上にダンパー１１８を載せた後に、固定極１１５を絶縁座１１６に嵌合させる工程において、ダンパー１１８の位置がずれしてしまう不都合がある。その結果、絶縁座１１６の固定極１１５が当る（嵌合）部分に、ダンパー１１８の周縁部を挟み込んでしまうことがあった。そのため、固定極１１５が絶縁座１１６に対して傾いた状態で取り付けられ、感度や周波数応答の不良を生じてしまう。また、絶縁座１１６に対して音響抵抗部材１１７を十分に押し付けることができないので、音響抵抗値が不適切なものになり、指向周波数応答の不良を生じてしまう。

そこで、上記のようなコンデンサマイクロホンユニットにおいて、ダンパーを前面側より押える固定部材をさらに備える手段も提案されている（例えば、特許文献４参照）。また、筒状のケース内に周方向に延在するフランジを形成し、フランジの両端面に音響抵抗組立体とバックプレートを固定したコンデンサマイクロホンが提案されている。（例えば、特許文献５参照）。
特許文献４記載の発明によれば、固定部材はダンパーの中心部を集中的に押さえる構造になっているため、ダンパーの周辺部における音響抵抗部材の押圧が充分でなく、目論見どおりの音響抵抗を得ることは難しい。
また、特許文献５記載の発明によれば、後部音響抵抗体の構成がきわめて複雑であるとともに、マイクロホンユニットが中心軸線方向に長くなって嵩張る難点がある。

実開昭５９−７６２００号公報 実開昭６３−１８７５００号公報 実開平７−２９９９６号公報 特開２００８−１７７９６７号公報 特開平５−７３９８号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、上記音響抵抗材料をスポンジなどで押しつける構造を有するコンデンサマイクロホンユニットであって、後部音響端子を構成する開口部以外の部分、例えば絶縁座と音響抵抗材料の間の隙間などから音波が横漏れすることを簡単な構成によって防止し、目論見通りの安定した音響抵抗を得ることができるコンデンサマイクロホンユニットおよびコンデンサマイクロホンを提供することを目的とする。

本発明は、ユニットケース内に、振動板と、上記振動板に隙間をおいて対向配置され、上記振動板との間でコンデンサを構成する固定極と、上記固定極の後面側に配置され、上記固定極を支持する絶縁座と、上記絶縁座の前面側に配置された環状の音響抵抗部材と、上記音響抵抗部材を前面側より上記絶縁座に押し付ける環状のダンパーとが組み込まれたコンデンサマイクロホンユニットにおいて、上記絶縁座は、後部音響端子を構成する開口を有するとともに、この開口の周囲に音響抵抗部材を押圧する凸部を有するコンデンサマイクロホンユニットを最も主要な特徴とする。

本発明のコンデンサマイクロホンユニットよれば、上記音響抵抗材料を押しつける構造を有するコンデンサマイクロホンユニットにおいて、絶縁材の開口部周囲の凸部によって上記音響抵抗材料を押圧し、例えば、絶縁座と音響抵抗材料の間の隙間など、音波が通過する経路などからの音波の横漏れを防止し、音響抵抗を安定させる構造を有するコンデンサマイクロホンユニットを提供することが出来る。

本発明に係るコンデンサマイクロホンユニットの実施例を簡略的に示す縦断面図である。 上記実施例中の絶縁座を示す正面図である。 本発明に適用可能な絶縁座の変形例を示す正面図である。 従来のコンデンサマイクロホンユニットの一例を簡略的に示す縦断面図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のコンデンサマイクロホンユニットの一実施例を示す縦断側面図で、単一指向性マイクロホンユニットの例である。
図１において、単一性コンデンサマイクロホンユニット１０は、ユニットケース１１内に、振動板１３、固定極１５、絶縁座１６、音響抵抗部材１７、ダンパー１８などの部品が内蔵されることによって構成されている。ユニットケース１１は、底部に相当する部分が前側になっていて、この底部にはユニット内部に音声を導き入れるための複数の孔２２が形成されている。これらの孔は前部音響端子を構成している。ユニットケース１１内には、このユニットケース１１の底部に最も近い位置に、リング状の振動板保持体１２と、外周縁部が振動板保持体１２の一端面に固着された振動板１３が配置されている。

振動板１３に対し、リング状の部材であるスペーサ１４を介して固定極１５が対向配置されている。振動板１３と固定極１５との間にはスペーサ１４の厚さに相当する隙間が形成されており、振動板１３と固定極１５で一種のコンデンサを構成している。そして、上記前部音響端子から導き入れられる音声にしたがって振動板１３が振動するのに伴い、上記コンデンサの静電容量が変化し、静電容量の変化が音声信号として出力されるようになっている。

ユニットケース１１内には、固定極１５の後面側に固定極支持体である絶縁座１６が配置されている。絶縁座１６は、たとえば合成樹脂からなり、その前面側には円形の凹陥部が形成されている。この凹陥部に固定極１５が嵌っている。上記凹陥部にはまた、この凹陥部よりも内周側に、リング状の凹陥部が形成され、このリング状の凹陥部にリング状の音響抵抗部材１７及び、弾力性を有するダンパー１８が嵌められている。上記絶縁座１６の中央部には、その厚さ方向に孔が形成されていて、この孔には、端子部材１９が嵌められており、端子部材１９は図示しないＦＥＴに電気的につながっている。

ここまで説明してきた構成は、図４に示す従来例の構成と実質的に同じである。次に、本発明の特徴的な構成について説明する。図１、図２において、絶縁座１６は、上記固定極１５の後面側に配置され、上記固定極１５を支持する固定極支持体としての役目を持っている。絶縁座１６は、後部音響端子として機能する複数の開口１６ｄを有する。開口１６ｄは絶縁座１６をその厚さ方向に貫通して形成されている。絶縁座１６の前面側には、各開口１６ｄの周囲に、音響抵抗部材１７を、ダンパー１８に向かって押圧するための環状の凸部１６ｅを持つ。

絶縁座１６は、図２に示すような形態のものに代えて、図３に示すような形態のものを用いてもよい。図３に示す絶縁座１６は、後部音響端子として機能する各開口１６ｄの周囲に凸部１６ｅを形成する代わりに、同心円上に配列された複数の開口１６ｄより、絶縁座１６の半径方向外側と内側にしたがって、各開口１６ｄは２本の凸部１６ｆにより半径方向内外で挟まれている。これらの凸部１６ｆで音響抵抗部材１７をダンパー１８に向かって押圧でき、音響抵抗材料１７の隙間などからの音波の横漏れを防ぐことができる。

絶縁座１６は、たとえば樹脂などの絶縁体からなり、外周の形状は円筒形である。また、その前面側には円形の第一凹陥部１６ａが形成されており、この第一凹陥部１６ａ内に上記固定極１５が嵌っている。また、上記第一凹陥部１６ａには、この第一凹陥部１６ａよりも内周側に、リング状の第二凹陥部１６ｂが形成されている。このリング状の第二凹陥部１６ｂ内に音響抵抗部材１７及びダンパー１８が嵌められている。また、上記絶縁座１６の中央部には、その厚さ方向に孔１６ｃが形成されていて、孔１６ｃに上記固定部材１９が嵌められている。

音響抵抗部材１７は、音響機械系の制動や指向性を制御するものであり、上記絶縁座１６の前面側に配置されている。この音響抵抗部材１７の形状は、環状をしている。ダンパー１８は、上記音響抵抗部材１７を前面側より上記絶縁座１６に押し付ける部材である。このダンパー１８は、弾力性を有し、その形状は環状をしている。また、上記ダンパー１８は、上記固定極１５に当接しているので、導電性を有する導電布とすると好ましい。

端子部材１９は、絶縁座の孔１６ｃに嵌められている。この端子部材１９は、上記固定極１５及び図示しない電界効果型トランジスタ（以下「ＦＥＴ」という）に当接している。そのため、端子部材１９は、銅やステンレス等の導電性を有する金属材料や、導電性材料を混入させた導電性樹脂材料等からなると好ましい。

以上は、本発明に係るコンデンサマイクロホンを図示の実施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、コンデンサユニットの形状、大きさなどは限定されず、絶縁座１６の開口１６ｄの断面形状は任意で、必ずしも正円でなくともよい。絶縁座１６の凸部１６ｅは、上記音響抵抗部材１７及びダンパー１８を押圧することができるものであれば、開口部１６ｄの周辺のみでなくともよい。

以上説明したコンデンサマイクロホンユニットは、これをマイクロホンケースに組み込み、その他回路基板、コネクタなどの必要な部品を組み込むことによって、コンデンサマイクロホンを構成することができる。
図示の実施例は単一指向性コンデンサマイクロホンユニットおよびコンデンサマイクロホンの例であるが、本発明はこれに限られるものではなく、後部音響端子とこの後部音響端子を覆う音響抵抗部材を備えるコンデンサマイクロホンユニットおよびコンデンサマイクロホンであれば適用することができる。

１０ コンデンサマイクロホンユニット
１１ ユニットケース
１２ 振動板保持体
１３ 振動板
１４ スペーサ
１５ 固定極
１６ 絶縁座
１７ 音響抵抗部材
１８ ダンパー

Claims (6)

1. ユニットケース内に、
   振動板と、
   上記振動板に隙間をおいて対向配置され、上記振動板との間でコンデンサを構成する固定極と、
   上記固定極の後面側に配置され、上記固定極を支持する絶縁座と、
   上記絶縁座の前面側に配置された環状の音響抵抗部材と、
   上記音響抵抗部材を前面側より上記絶縁座に押し付ける環状のダンパーと、
   が組み込まれたコンデンサマイクロホンユニットにおいて、
   上記絶縁座は、後部音響端子を構成する開口を有するとともに、この開口の周囲に音響抵抗部材を押圧する凸部を有することを特徴とするコンデンサマイクロホンユニット。
2. 後部音響端子を構成する開口は複数形成されている請求項１に記載のコンデンサマイクロホンユニット。
3. 絶縁座の凸部は、各開口周囲を突出させた請求項２に記載のコンデンサマイクロホンユニット。
4. 後部音響端子を構成する開口は、同心円上に複数形成され、絶縁座の凸部は、各開口を半径方向内外で挟むように突出させた請求項２又は３に記載のコンデンサマイクロホンユニット。
5. 上記ダンパーは、導電性を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のコンデンサマイクロホンユニット。
6. 上記請求項１乃至５のいずれかに記載のコンデンサマイクロホンユニットを備えることを特徴とするコンデンサマイクロホン。

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