JP2011130051A

JP2011130051A - 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

Info

Publication number: JP2011130051A
Application number: JP2009284784A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Akino; 裕秋野
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2011-06-30
Anticipated expiration: 2029-12-16
Also published as: JP5484882B2; US20110142265A1; US8526664B2

Abstract

【課題】音響抵抗の制御を容易に行うことのできる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を得る。
【解決手段】ユニットケース１１内に、振動板１３と、振動板１３に隙間をおいて対向配置され、振動板１３との間でコンデンサを構成する固定極１５と、固定極１５の後面側に配置され固定極を支持する絶縁座１６と、絶縁座１６の前面側に配置された環状の音響抵抗材１８とが組み込まれたコンデンサマイクロホンユニット。音響抵抗材１８の前面側又は後面側の少なくとも一方の表面にスキン層１８ａ、１８ｄが形成され、スキン層１８ａ、１８ｄの密度が音響抵抗材１８の内部の密度よりも高い。
【選択図】図１

Description

本発明は、音響抵抗の制御を容易に行うことのできる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関するものである。

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望の指向性を付与する音響抵抗の形成手法として、絶縁座に設けられた音連通孔を覆うように音響抵抗材を取り付けることが行われている（たとえば、特許文献１参照）。

音響抵抗材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６及び図７に示すとおりである。なお、図６に示すような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、スポンジ等の音響抵抗材１８と、ナイロンメッシュ等の第２音響抵抗材１７とが配置された空気室を経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６において、コンデンサマイクロホンユニット１は、有底の円筒形のユニットケース１１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１１は、底部１１ａに相当する部分が前側になっていて、この底部１１ａ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。ユニットケース１１内には、このユニットケース１１の底部１１ａに最も近い位置に、リング状の振動板保持体１２と、外周縁部が上記振動板保持体の一端面に固着された振動板１３が配置されている。

また、上記振動板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。上記振動板１３と上記固定極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、上記孔２２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。

上記ユニットケース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（図６の上方）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第２音響抵抗材１７及び、弾力性を有する音響抵抗材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、インピーダンス変換器を構成する図示しないＦＥＴに電気的につながっている。

実開平７−２９９９６号公報

ところで、図６及び図７に示すような従来のコンデンサマイクロホンにおいては、固定極１５と振動板１３との隙間の空気層が、振動板１３の振動を制御するための音響抵抗となっている。このような音響抵抗の調整は、固定極１５を前後に貫通した孔の大きさ、この孔の数、固定極１５と振動板１３との隙間の寸法等を調整することで行われる。
しかし、固定極１５をプレス成型により作成する場合等は、孔の大きさや数を容易に変更することができない。
また、スペーサ１４の厚みを変更することにより固定極１５と振動板１３との隙間を調整する場合、スペーサ１４の素材として市販のプラスチックフィルムを用いることが多いため素材の選択に制限があり、音響抵抗の調整が制限を受ける。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、例えばスポンジのような素材からなる音響抵抗材の表面にスキン層を形成し調整することで音響抵抗の制御を容易に行うことのできる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を提供することを目的とする。

（１）本発明は、ユニットケース内に、振動板と、前記振動板に隙間をおいて対向配置され、前記振動板との間でコンデンサを構成する固定極と、前記固定極の後面側に配置され前記固定極を支持する絶縁座と、前記絶縁座の前面側に配置された環状の音響抵抗材と、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、前記音響抵抗材の前面側又は後面側の少なくとも一方の表面にスキン層が形成され、前記スキン層の密度が前記音響抵抗材の内部の密度よりも高いことを最も主要な特徴とする。

本発明においては特に限定されないが、前記スキン層が、前記音響抵抗材の前面側及び後面側の両面に形成されていることが好ましい。

また、本発明においては特に限定されないが、前記音響抵抗材の前面側に設けられている前記スキン層が、前記固定極に当接していることが好ましい。

また、本発明においては特に限定されないが、音響抵抗材の後面側に設けられている前記スキン層が、前記絶縁座側に当接していることが好ましい。

また、本発明においては特に限定されないが、前記音響抵抗材が板状のスポンジであることが好ましい。

また、本発明においては特に限定されないが、前記音響抵抗材の後面側に設けられている前記スキン層の表面に、第２音響抵抗材が設けられていることが好ましい。

また、本発明においては特に限定されないが、前記第２音響抵抗材が不織布であることが好ましい。

また、本発明においては特に限定されないが、前記第２音響抵抗材がナイロンメッシュであることが好ましい。

（２）本発明は、上述したコンデンサマイクロホンユニットを備えたコンデンサマイクロホンであることを特徴とする。

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示す断面図である。図１のコンデンサマイクロホンユニットに用いられる音響抵抗材を示す拡大断面図である。本発明に係るコンデンサマイクロホンユニットの別の実施例を示す断面図である。図３のコンデンサマイクロホンユニットに用いられる音響抵抗材と第２音響抵抗材を分離して示す拡大断面図である。図２の音響抵抗材の製造工程を順に示す断面図である。従来のコンデンサマイクロホンユニットの例を示す断面図である。図６のコンデンサマイクロホンユニットに用いられる音響抵抗材と第２音響抵抗材を分離して示す拡大断面図である。

以下、本発明に係る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のそれぞれの実施形態について図を用いて説明する。なお、上述した従来のコンデンサマイクロホンユニットと同じ構成部分については、同じ符号を付した。

＜コンデンサマイクロホンユニット＞
図１及び図２に示すコンデンサマイクロホンユニットの実施例においては、従来のコンデンサマイクロホンと比較して音響抵抗材の構成のみが異なる。
図１に示すコンデンサマイクロホンユニット１では、図６に示すような従来のコンデンサマイクロホンユニットと同様に、後部音響端子Ａから取り込まれた音波を、音響抵抗材１８が配置された空気室を経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。

コンデンサマイクロホンユニット１は、有底の円筒形のユニットケース１１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１１は、底部１１ａに相当する部分が前側になっていて、この底部１１ａ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。ユニットケース１１内には、このユニットケース１１の底部１１ａに最も近い位置に、リング状の振動板保持体１２と、外周縁部が上記振動板保持体の一端面に固着された振動板１３が配置されている。

上記ユニットケース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（図１の上方）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弾力性を有するリング状の音響抵抗材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、インピーダンス変換器を構成する図示しないＦＥＴに電気的につながっている。

ここで、本実施例に係るコンデンサマイクロホンユニット１においては、音響抵抗材１８としてスポンジが用いられている。この音響抵抗材１８は、ウレタン樹脂からなる多孔質のスポンジを用いて製造されている。スポンジからなる音響抵抗材１８の前後の両面には高密度のスキン層１８ａ、１８ｄが形成されるとともに、スキン層１８ａ、１８ｄの内側にはスキン層１８ａ、１８ｄより密度の低い低密度層１８ｂが形成されている。

スキン層１８ａ、１８ｄは、後述する音響抵抗材の製造方法を用いて、スポンジ素材１８ｃ（図５（Ａ）参照）の表面を加熱することで形成される。高密度のスキン層１８ａ、１８ｄを形成することにより、音響抵抗材１８の音響抵抗を高めることができる。ここで、固定極１５に当接するスキン層１８ａは、振動板１３の背面側の空気室における空気の流れを調整し、もって、振動板１３の制動の調整を可能にしている。また、絶縁座１６に当接するスキン層１８ｄは、後部音響端子Ａの音響抵抗となることで、コンデンサマイクロホンユニット１の指向性を調整している。

低密度層１８ｂは、後述する音響抵抗材の製造方法においてスポンジ素材１８ｃのうち、音響抵抗材１８の製造時に熱による変化を受けていない部分であり、スポンジ素材１８ｃが密度の変化を受けずに残っている部分である。低密度層１８ｂは密度が低いため、コンデンサマイクロホンユニット１内において空気室として動作する。

上述した本実施例に係るコンデンサマイクロホンユニット１は、音響抵抗材１８のスキン層１８ａ、１８ｄの厚さや密度をそれぞれ任意に変化させることで、音響抵抗を容易かつ任意に調整することができる。

次に、本発明の別の実施例に係るマイクロホンユニットについて、図３及び図４を用いて説明する。なお、本実施例においては、上述した実施例のコンデンサマイクロホンと比較して音響抵抗材の構成のみが異なるため、以下、音響抵抗材の構成を中心に説明する。

本実施例に係るマイクロホンユニット１は単一指向性コンデンサマイクロホンユニットであり、音響抵抗材１８の素材として上述した実施例と同じスポンジが用いられている。スポンジからなる音響抵抗材１８はその前後側の表面に高密度のスキン層１８ａ、１８ｄが形成されるとともに、スキン層１８ａ、１８ｄの内側にはスキン層１８ａ、１８ｄより密度の低い低密度層１８ｂが形成されている。

そして、音響抵抗材１８の絶縁座１６側の面に、平面形状が音響抵抗材１８と同じである第２音響抵抗材１７としてのナイロンメッシュが貼付されている。

本実施例に係るコンデンサマイクロホンユニット１は、音響抵抗材１８のスキン層１８ａ、１８ｄの厚さや密度をそれぞれ任意に変化させることで、音響抵抗を容易かつ任意に調整することができる。また、第２音響抵抗材１７の厚み方向の弾力により、音響抵抗材１８を絶縁座１６の後部音響端子Ａの開口部に押しつける力を増すことができ、音響抵抗としての効果を更に安定して発揮することができる。

なお、上述した２つの実施例においては、音響抵抗材１８の前後側の両面に２つのスキン層１８ａ、１８ｄが形成されているが、本発明においてはこれに限らず、スキン層１８ａ、１８ｄのいずれか一方のみを形成してもよい。固定極１５側に位置する面にスキン層１８ａを設けた場合には、上述した実施例と同様、このスキン層１８ａが音響抵抗になるとともに、振動板１３の制動の調整が可能となる。また、絶縁座１６側に位置する面にスキン層１８ｄを設けた場合には、上述した実施例と同様、このスキン層１８ｄが音響抵抗になるとともに、この音響抵抗の値を調整することにより、コンデンサマイクロホンユニット１の指向性を調整することができる。

＜音響抵抗材の製造方法＞
本実施例において用いられる音響抵抗材１８としてのスポンジの製造方法を、図５を用いて説明する。

まず、図５（Ａ）に示すように、音響抵抗材１８の材料となる、多孔質のウレタン樹脂からなるスポンジ素材１８ｃが、プレス装置３０内に配置される。プレス装置３０は、内部に挟み込まれたスポンジ素材１８ｃを押圧、加熱し、プレス装置３０に当接するスポンジ素材１８ｃの表面を融解させることで、スキン層１８ａ、１８ｄを形成するための装置である。

次に、図５（Ｂ）に示すように、プレス装置３０によりスポンジ素材１８ｃを押圧、加熱する。プレス装置３０と当接するスポンジ素材１８ｃの表面が融解され、スキン層１８ａ、１８ｄが形成される。このとき、プレス装置３０の上型３０ａ及び下型３０ｂの押圧力、温度及び時間をそれぞれ任意に設定することで、形成されるスキン層１８ａ、１８ｄの厚さや密度をそれぞれ任意に調整することができ、音響抵抗材１８の音響抵抗を任意に調整することができる。また、スポンジ素材１８ｃのうち、融解せずに残った内側の部分は、低密度層１８ｂとなる。

次に、図５（Ｃ）に示すように、スキン層１８ａ、１８ｄが形成された音響抵抗材１８がプレス装置３０から取り出される。

次に、図５（Ｄ）に示すように、プレス装置３０から取り出された音響抵抗材１８は、ユニットケース１１内に収納できるよう、外周が切断されるとともに中心孔が穿たれて、リング状に加工される。

＜コンデンサマイクロホン＞
本実施形態に係るコンデンサマイクロホンは、上述した各実施例において説明したコンデンサマイクロホンユニットをマイクロホンケースに収納することによって構成されている。マイクロホンケースには必要に応じてマイクロホンケーブルを接続するためのコネクタを設けてもよい。

本実施形態に係るコンデンサマイクロホンによると、スポンジからなる音響抵抗材の表面にスキン層を形成し、このスキン層の密度と厚みを調整することで、音響抵抗の制御を容易に行うことができる。

なお、上述した各実施例においては音響抵抗材１８の材料として多孔質のウレタン樹脂よりなるスポンジが用いられていたが、本発明においてはこれに限らず、種々の態様をとることが可能である。
例えば、多孔質のウレタン樹脂ではなく、他の多孔質の樹脂製素材を用いてもよい。また、多孔質の素材ではなく、樹脂製の不織布を用いてもよい。
また、上述した第２の実施例においては第２音響抵抗材１７の材料としてナイロンメッシュが用いられたが、綿や樹脂製の不織布であってもよい。

１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第２音響抵抗材
１８音響抵抗材
１９端子部材
２２孔
Ａ後部音響端子

Claims

ユニットケース内に、
振動板と、
前記振動板に隙間をおいて対向配置され、前記振動板との間でコンデンサを構成する固定極と、
前記固定極の後面側に配置され前記固定極を支持する絶縁座と、
前記絶縁座の前面側に配置された環状の音響抵抗材と、
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、
前記音響抵抗材の前面側又は後面側の少なくとも一方の表面にスキン層が形成され、前記スキン層の密度が前記音響抵抗材の内部の密度よりも高いコンデンサマイクロホンユニット。
前記スキン層が、前記音響抵抗材の前面側及び後面側の両面に形成されている請求項１記載のコンデンサマイクロホンユニット。
前記音響抵抗材の前面側に設けられている前記スキン層が、前記固定極に当接している請求項１又は２記載のコンデンサマイクロホンユニット。
音響抵抗材の後面側に設けられている前記スキン層が、前記絶縁座側に当接している請求項１乃至３の何れかに記載のコンデンサマイクロホンユニット。
前記音響抵抗材が板状のスポンジである請求項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。
前記音響抵抗材の後面側に設けられている前記スキン層の表面に、第２音響抵抗材が設けられている請求項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。
前記第２音響抵抗材がナイロンメッシュである請求項６記載のコンデンサマイクロホンユニット。
前記第２音響抵抗材が不織布である請求項６記載のコンデンサマイクロホンユニット。
請求項１乃至８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たコンデンサマイクロホン。