JP2015213229A - コンデンサヘッドホンユニットおよびコンデンサヘッドホンの固定極組立体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】固定極の振動を防止させるための補強板を利用して、振動板に対する固定極の外側への湾曲度合いを任意に設定することを可能にしたコンデンサヘッドホンユニット提供すること。【解決手段】振動板１１を中央にして対向する各固定極１４の背面には、それぞれねじ孔が穿設された結合金具１５が取り付けられ、前記各結合金具１５に対峙して配置された各補強板１６に挿入された固定ねじ１７を、前記各結合金具１５のねじ孔１５ａに螺合させる。これにより固定ねじ１７の螺合度合いに応じて、各固定極１４の外側への湾曲度合いが調整され、振動板１１の振動方向の感度（振動板前後の静電容量）を合わせることで、より再生歪みの少ないヘッドホンユニットを実現させることが可能となる。【選択図】図６

Description

この発明は、コンデンサヘッドホンユニットおよびコンデンサヘッドホンの固定極組立体の製造方法に関する。

コンデンサヘッドホンユニットは、固定極と振動板とがスペーサを介して対向して配置され、振動板に数百Ｖの成極電圧を印加した状態で、固定極に音声再生用の信号電圧を加えることにより、前記振動板を振動させて音声波を出力するように構成されている。
また、コンデンサヘッドホンユニットは、再生歪みを少なくするために、一般的に振動板の両側に固定極を配置したプッシュプル駆動型が採用される。

この場合、前記固定極は平坦に構成され、対向する振動板からの音声波を透過させるための複数の貫通孔が形成されている。複数の各貫通孔は一般に円形であり、この貫通孔の内径が大きいと固定極の有効面積が小さくなることから、ヘッドホンユニットとしての感度が低下する。このために前記固定極には、小さな内径の貫通孔を数多く穿設する必要がある。

ところで、前記固定極の厚さ寸法が大きい場合には、前記した多数の貫通孔を穿設するための加工性が悪くなり、加えて前記貫通孔の厚さ方向の長さが増すために、これが音響質量として作用し、ヘッドホンユニットの感度の低下を招く。
このために前記固定極は、前記貫通孔の直径よりも薄い金属板（一般に０．８ｍｍ以下の厚さ）を用い、機械的なプレス加工もしくは化学的なエッチング加工により、前記貫通孔を穿設するようになされる。

また前記した振動板は、前記固定極との間に加えられた音声信号電圧によって静電的に駆動されるために、固定極の厚さが薄い場合には固定極の機械的な強度が不足して、振動板の反力によって固定極が振動することになる。
これを避けるために、前記固定極に補強板を配置して、固定極の振動を防止させる手段が採用される。（例えば特許文献１、特許文献２参照）

特開２００８−１７２４７２号公報 特開２００８−２５８８６４号公報

ところで前記した振動板は、その周縁部が例えば保持リングによって固定され、振動板には所定のテンションが加えられた状態になされる。したがって、振動板はその周縁部に比較して中央部の変位が大きく振動することになる。
また、動作中に振動板と固定極が接すると大きな雑音が発生し、さらには振動板と固定極との間に電流が流れて振動板を損傷させるという問題にも発展する。
この様な技術的な問題を解消するには、固定極の中央部は振動板に対して外側に湾曲した状態に設定されることが望ましい。

この発明は、コンデンサヘッドホンユニットの前記した特有な問題に配慮してなされたものであり、固定極の振動を防止させるための前記した補強板を利用して、振動板に対する固定極の外側への湾曲度合いを任意に設定することを可能にし、振動板の振動によって振動板が固定極に接触するのを効果的に防止し得る固定極組立体を備えたコンデンサヘッドホンユニットおよび固定極組立体の製造方法を提供することを課題とするものである。

前記した課題を解決するためになされたこの発明に係る第１形態のコンデンサヘッドホンユニットは、振動板と、前記振動板に対向して配置された複数の貫通孔が施された固定極とが備えられたコンデンサヘッドホンユニットであって、前記振動板に対向する固定極の背面には、ねじ孔が穿設された結合金具が取り付けられ、前記結合金具に対峙して配置された補強板に挿入された固定ねじを、前記結合金具のねじ孔に螺合させることにより、前記固定極の中央部を前記補強板に向かって湾曲させたことを特徴とする。

また，前記した課題を解決するためになされたこの発明に係る第２形態のコンデンサヘッドホンユニットは、振動板と、前記振動板の両側にそれぞれ振動板に対向して配置された複数の貫通孔が施された一対の固定極とが備えられたコンデンサヘッドホンユニットであって、前記振動板を中央にして対向する各固定極の背面には、それぞれねじ孔が穿設された結合金具が取り付けられ、前記各結合金具に対峙して配置された各補強板に挿入された固定ねじを、前記各結合金具のねじ孔に螺合させることにより、前記各固定極の中央部をそれぞれの固定極の外側に配置された前記各補強板に向かって湾曲させたことを特徴とする。

この場合、前記振動板、固定極、結合金具の各外形形状は、好ましくはそれぞれ円形状に形成され、前記固定極に対して前記結合金具が同心円状に取り付けられた構成を好適に採用することができる。
加えて望ましくは、前記結合金具、補強板および固定ねじは、それぞれ金属素材により形成される。

一方、この発明に係る第１形態のコンデンサヘッドホンユニットに用いられる固定極組立体の製造方法は、複数の貫通孔が施された固定極の一方の面に、ねじ孔が穿設された結合金具を取り付ける第１工程と、前記固定極の周縁部にリング状に形成された絶縁座を取り付けると共に、前記結合金具を取り付けた固定極の面に対峙させて、前記絶縁座を介して補強板を重ねた状態に配置する第２工程と、前記補強板に固定ねじを挿入すると共に、当該固定ねじを前記結合金具に穿設されたねじ孔に螺合させる第３工程と、前記固定極における結合金具の取り付け面の背面に、前記固定極の周縁部に取り付けられた絶縁座を介して、当該固定極に対向させて振動板を取り付ける第４工程とを含むことを特徴とする。

また、この発明に係る第２形態のコンデンサヘッドホンユニットに用いられる固定極組立体の製造方法は、複数の貫通孔が施された固定極の一方の面に、ねじ孔が穿設された結合金具を取り付ける第１工程と、前記固定極の周縁部にリング状に形成された絶縁座を取り付けると共に、前記結合金具を取り付けた固定極の面に対峙させて、前記絶縁座を介して補強板を重ねた状態に配置する第２工程と、前記補強板に固定ねじを挿入すると共に、当該固定ねじを前記結合金具に穿設されたねじ孔に螺合させる第３工程と、前記第１工程から第３工程によって得られる一対の組立体を用意し、それぞれの組立体の固定極を対向させて、前記各固定極の周縁部に取り付けられた絶縁座を介して、両固定極の間に振動板を配置する第４工程とを含むことを特徴とする。

そして、前記したいずれの製造方法においても、その第３工程もしくは第４工程の後に、結合金具に穿設されたねじ孔への固定ねじの螺合度合いを調整する工程を実行することが望ましく、これにより前記固定極の中央部を所望の湾曲度合いに設定することが可能となる。

この発明に係るヘッドホンユニットおよび固定極組立体の製造方法によると、振動板に対向する固定極の背面には、ねじ孔が穿設された結合金具および補強板が配置される。そして、前記結合金具に螺合される固定ねじによって、前記固定極を補強板側に湾曲させることができる。
したがって、ヘッドホンユニットの動作中において振動板の反力によって固定極が振動するのを補強板によって阻止することができ、また振動板の振動による固定極への接触を効果的に防止することもできる。

さらに、結合金具に穿設されたねじ孔への前記固定ねじの螺合度合いを調整することで、固定極の湾曲度合いを設定することができるので、各固定極組立体における固定極と振動板との間の静電容量のばらつきを無くすことにも寄与できる。
これによると、特に振動板を挟んで、その前後に固定極が配置されるプッシュプル駆動型ヘッドホンユニットにおいては、振動板の振動方向の感度（振動板前後の静電容量）を合わせることができるので、より再生歪みの少ないヘッドホンユニットを実現させることが可能となる。

この発明に係るコンデンサヘッドホンユニットを構成する振動板と絶縁座とを示す断面図である。 同じく固定極単体の正面図である。 同じく補強板単体の正面図である。 同じく結合金具単体の正面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、固定極組立体の製造方法を説明する工程図である。 （Ｄ）〜（Ｆ）は、図５に続く固定極組立体の製造方法を説明する工程図である。

以下、この発明に係るコンデンサヘッドホンユニットについて、図に示すプッシュプルプル駆動型コンデンサヘッドホンユニットの実施の形態に基づいて説明する。
図１〜図４は、コンデンサヘッドホンユニットを構成する各構成部品を示したものであり、これらを組み合わせたコンデンサヘッドホンユニットの固定極組立体は、図６（Ｆ）に断面図で示されている。

コンデンサヘッドホンユニットに用いられる振動板は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）や、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの合成樹脂膜が用いられ、この合成樹脂膜に金属蒸着膜が成膜されている。
そして振動板１１は円形状に打ち抜き成形され、図１に示すように振動板１１の周縁部の両面に一対の保持リング１２が貼着されている。これにより、振動板１１は保持リング１２によって、所定の張力が付与された状態になされている。

前記振動板１１を保持する保持リング１２は、リング状に成形された絶縁座１３に形成された支持面１３ａによって挟み込まれるようにして支持される。そして、同じく絶縁座１３によって支持された金属製の固定極１４が、振動板１１の前後に所定の間隔をもって対向して配置される。すなわち、前記振動板１１に成膜された金属蒸着膜とその前後の各固定極１４とは、前記絶縁座１３によって電気的に絶縁された状態で支持されている。

前記固定極１４は、図２に示されているように、例えば厚さが０．５ｍｍ程度の金属板を、直径が１００ｍｍ前後の円形状に打ち抜き加工したものが用いられ、その周縁部を除いた中央の大部分を占めるようにして、複数の円形状の貫通孔１４ａが形成されている。
この固定極１４に形成された複数の貫通孔１４ａは、前記振動板１１の振動動作に基づいて生ずる音波を通過させる音導孔として機能する。

一方、図３はリング状に形成された結合金具１５を示しており、この結合金具１５は、図５および図６に基づいて後で説明するとおり、振動板１１に対向する前記固定極１４の背面に、固定極１４と同心円状に、例えば接着剤等を用いて取り付けられる。
そして、結合金具１５には、複数（図示例においては３つ）のねじ孔１５ａが、リング状の軌跡に沿って等間隔に穿設されている。

図４は前記振動板１１に対向する固定極１４の背面側に取り付けられる補強板１６を示している。すなわちこの補強板１６は、図３に示した結合金具１５を間にして前記固定極１４の外側に配置される。
この補強板１６は、前記した振動板１１の直径とほぼ同一の直径を有しており、図４に示すとおり、中央部に形成された円形状の開口１６ｂの周囲に、６つの円形状の開口１６ａが周方向に等間隔に設けられている。

そして、補強板１６における中央の開口１６ｂと、その周囲の開口１６ａとの間には、前記した結合金具１５に螺合される後述する固定ねじ１７の挿通孔１６ｃが形成されている。すなわち、この挿通孔１６ｃは、補強板１６が装着された状態において、前記した結合金具１５に穿設された３つのねじ孔１５ａに一致した位置に形成されている。

図５および図６は、前記図１〜図４に示した各部材を用いて、コンデンサヘッドホンユニットの固定極組立体を組み上げる製造工程を説明するものである。なお以下に示す製造工程は、振動板を中央にして前後両側に固定極が配置されるプッシュプル駆動型コンデンサヘッドホンユニットの固定極組立体を対象にしている。

まず図５（Ａ）に示すように、固定極１４の一方の面に、例えば接着剤を利用して結合金具１５が固定極１４と同心円状に取り付けられる（第１工程）。
続いて図５（Ｂ）に示すように固定極１４の周縁部には、リング状に形成された絶縁座１３が取り付けられる。そして、図５（Ｃ）に示すように、前記結合金具１５が取り付けられた固定極１４の面に対峙して、補強板１６が前記絶縁座１３を介して重ね合わされた状態に配置される（第２工程）。
この状態においては、前記固定極１４に取り付けられた結合金具１５と、補強板１６との間には隙間が形成されている。

そして、結合金具１５に穿設されたねじ孔１５ａと、補強板１６に形成された挿通孔１６ｃとの位置合わせが行われ、図６（Ｄ）に示すように、前記補強板１６に形成された挿通孔１６ｃを介して、結合金具１５のねじ孔１５ａに固定ねじ１７が螺合される（第３工程）。
なお図６（Ｅ）は、結合金具１５に穿設されたねじ孔１５ａの最奥まで、固定ねじ１７を螺合させた状態を示しており、これにより前記固定極１４の中央部は、結合金具１５を介して補強板１６に向かって湾曲した状態に設定される。

この実施の形態においては、前記した工程を経て組み上げられた２つの固定極組立体（一対の固定極組立体）が用意され、図６（Ｆ）に示すように、それぞれの組立体の固定極１４（一対の固定極１４）を対向させて、前記各固定極の周縁部に取り付けられた絶縁座１３を介して、両固定極１４の間に振動板１１が配置される（第４工程）。
この場合、図１に基づいて説明したとおり、振動板１１の周縁部の両面に貼着された一対の保持リング１２が、リング状に成形された絶縁座１３に形成された支持面１３ａによって挟み込まれるようにして支持される。
この結果、振動板１１を中央にして前後両側に固定極１４が配置されたプッシュプル駆動型コンデンサヘッドホンユニット（固定極組立体）が形成される。

そして、図６（Ｆ）に示す固定極組立体においては、好ましくは前記結合金具１５に穿設されたねじ孔１５ａへの固定ねじ１７の螺合度合いを調整することで、前記固定極１４の中央部を所望の湾曲度合いに設定することができる。
前記固定極１４を所望の湾曲度合いに調整する操作は、前記した第３工程の後の図６（Ｅ）に示す状態においても実行することができるが、特に振動板１１の前後に固定極１４が配置されるプッシュプル駆動型ヘッドホンユニットにおいては、図６（Ｆ）に示す第４工程の後において、調整することが望ましい。

これは、図６（Ｆ）に示す第４工程の後において、振動板１１に対する前後の固定極１４の各静電容量を計測しつつ、前後の固定極１４に取り付けられた結合金具１５への固定ねじ１７の螺合度合いを互いに調整することで、振動板１１の振動方向の感度（振動板前後の静電容量）を合わせることができる。これにより再生歪みの少ないヘッドホンユニットを実現させることが可能となる。
そして、固定ねじ１７の調整後においては、固定ねじ１７の頭部に例えば接着剤を塗布することで、固定ねじ１７をその状態に固定することが望ましい。

図５および図６は、前記したとおりプッシュプル駆動型ヘッドホンユニットの組み立て工程を示しているが、振動板１１の一方の面のみに固定極１４が対向して配置されるシングル駆動型のヘッドホンユニットを得るには、前記した図６（Ｅ）に示す状態において、保持リング１２によって保持された振動板１１を固定極１４に対向させて、前記保持リング１２を絶縁座１３に取り付けることで、同様にシングル駆動型の固定極組立体を形成することができる。

なお、前記した実施の形態においては、結合金具１５、補強板１６および固定ねじ１７は金属素材により形成されていることが望ましく、これらが金属素材により形成されることで、前後の固定極１４に対する電極の引出し構成を容易にすることができる。

１１ 振動板
１２ 保持リング
１３ 絶縁座
１３ａ 支持面
１４ 固定極
１４ａ 貫通孔
１５ 結合金具
１５ａ ねじ孔
１６ 補強板
１６ａ 開口
１６ｂ 開口
１６ｃ 挿通孔
１７ 固定ねじ

Claims (7)

1. 振動板と、前記振動板に対向して配置された複数の貫通孔が施された固定極とが備えられたコンデンサヘッドホンユニットであって、
   前記振動板に対向する固定極の背面には、ねじ孔が穿設された結合金具が取り付けられ、前記結合金具に対峙して配置された補強板に挿入された固定ねじを、前記結合金具のねじ孔に螺合させることにより、前記固定極の中央部を前記補強板に向かって湾曲させたことを特徴とするコンデンサヘッドホンユニット。
2. 振動板と、前記振動板の両側にそれぞれ振動板に対向して配置された複数の貫通孔が施された一対の固定極とが備えられたコンデンサヘッドホンユニットであって、
   前記振動板を中央にして対向する各固定極の背面には、それぞれねじ孔が穿設された結合金具が取り付けられ、前記各結合金具に対峙して配置された各補強板に挿入された固定ねじを、前記各結合金具のねじ孔に螺合させることにより、前記各固定極の中央部をそれぞれの固定極の外側に配置された前記各補強板に向かって湾曲させたことを特徴とするコンデンサヘッドホンユニット。
3. 前記振動板、固定極、結合金具の各外形形状がそれぞれ円形状に形成され、前記固定極に対して前記結合金具が同心円状に取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたコンデンサヘッドホンユニット。
4. 前記結合金具、補強板および固定ねじが金属素材により形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載されたコンデンサヘッドホンユニット。
5. コンデンサヘッドホンユニットに用いられる固定極組立体の製造方法であって、
   複数の貫通孔が施された固定極の一方の面に、ねじ孔が穿設された結合金具を取り付ける第１工程と、
   前記固定極の周縁部にリング状に形成された絶縁座を取り付けると共に、前記結合金具を取り付けた固定極の面に対峙させて、前記絶縁座を介して補強板を重ねた状態に配置する第２工程と、
   前記補強板に固定ねじを挿入すると共に、当該固定ねじを前記結合金具に穿設されたねじ孔に螺合させる第３工程と、
   前記固定極における結合金具の取り付け面の背面に、前記固定極の周縁部に取り付けられた絶縁座を介して、当該固定極に対向させて振動板を取り付ける第４工程と、
   を含むことを特徴とする固定極組立体の製造方法。
6. コンデンサヘッドホンユニットに用いられる固定極組立体の製造方法であって、
   複数の貫通孔が施された固定極の一方の面に、ねじ孔が穿設された結合金具を取り付ける第１工程と、
   前記固定極の周縁部にリング状に形成された絶縁座を取り付けると共に、前記結合金具を取り付けた固定極の面に対峙させて、前記絶縁座を介して補強板を重ねた状態に配置する第２工程と、
   前記補強板に固定ねじを挿入すると共に、当該固定ねじを前記結合金具に穿設されたねじ孔に螺合させる第３工程と、
   前記第１工程から第３工程によって得られる一対の組立体を用意し、それぞれの組立体の固定極を対向させて、前記各固定極の周縁部に取り付けられた絶縁座を介して、両固定極の間に振動板を配置する第４工程と、
   を含むことを特徴とする固定極組立体の製造方法。
7. 前記第３工程もしくは第４工程の後に、前記結合金具に穿設されたねじ孔への前記固定ねじの螺合度合いを調整することで、前記固定極の中央部を所望の湾曲度合いに設定する工程をさらに含むことを特徴とする請求項５または請求項６に記載された固定極組立体の製造方法。

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