JP2020072445A - Electroacoustic converter - Google Patents
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Description
この発明は、マイクロフォンやスピーカのように音と当該音の波形を表す電気信号の相互変換を行う電気音響変換装置に関する。 The present invention relates to an electroacoustic transducer such as a microphone or a speaker that performs mutual conversion between a sound and an electric signal representing the waveform of the sound.
電気音響変換装置においては、音と当該音の波形を表す電気信号(以下、音信号)の相互変換を行う電気音響変換部に外部からの加振等による振動が伝わることでノイズが発生することがある。このようなノイズの具体例としては、ハンドヘルドタイプのマイクロフォンにおけるハンドリングノイズが挙げられる。ハンドリングノイズは、マイクロフォンを持つ手からマイクロフォンの筐体に振動が伝わり、筐体内に支持された電気音響変換部にその振動が伝わることで、その振動成分を含む音信号が出力されることで発生する。 In an electroacoustic transducer, noise may be generated by transmitting vibration from the outside to an electroacoustic transducer that performs mutual conversion between a sound and an electric signal (hereinafter, a sound signal) that represents the waveform of the sound. There is. Specific examples of such noise include handling noise in a handheld type microphone. Handling noise occurs when vibration is transmitted from the hand holding the microphone to the housing of the microphone, and the vibration is transmitted to the electroacoustic transducer supported inside the housing, and a sound signal containing the vibration component is output. To do.
この種のハンドリングノイズの対策として、ハンドリングノイズの振動レベルそのものを低減させる第1の技術が提案されている。この第1の技術では、電気音響変換部と筐体の間に弾性体(例えばゴム等の粘弾性体)からなるインシュレータを介在させ、このインシュレータの形状やインシュレータによる電気音響変換部の保持方法を変更することで、振動エネルギーを熱エネルギーに変換させ、筐体から電気音響変換部に伝わる振動エネルギーを低減させ、もしくは筐体および電気音響変換部間の縁切りを図る。 As a countermeasure against this type of handling noise, a first technique for reducing the vibration level itself of handling noise has been proposed. In this first technique, an insulator made of an elastic body (for example, a viscoelastic body such as rubber) is interposed between the electroacoustic transducer and the housing, and the shape of the insulator and the method of holding the electroacoustic transducer by the insulator are provided. By changing the vibration energy, the vibration energy is converted into heat energy, the vibration energy transmitted from the housing to the electroacoustic conversion portion is reduced, or the edge between the housing and the electroacoustic conversion portion is cut.
この第1の技術は、例えば特許文献1に開示されている。この特許文献1に開示の技術では、マイクユニットが弾性支持体により筐体内に支持されている。そして、筐体内において弾性支持体におけるマイクユニットの反対側には密閉されたバックキャビティがある。
This first technique is disclosed in
ハンドリングノイズの対策となる第2の技術は、ハンドリングノイズにより共振する電気音響変換部の共振周波数を電気音響変換装置の使用帯域から外す技術である。例えばマイクロフォンでは、低次のモードによる共振ピークが使用帯域(例えば可聴帯域である20HZから20KHZまでの帯域)内に現れる場合があるが、筐体に電気音響変換部を支持させる支持体の形状、支持体による電気音響変換部の保持方法等を調整することにより、このピークを使用帯域外(多くは低周波側)にシフトさせることにより、使用帯域でのノイズ低減を図ることができる。 A second technique that is a countermeasure against handling noise is a technique that removes the resonance frequency of the electroacoustic transducer that resonates due to the handling noise from the band used by the electroacoustic transducer. For example, in a microphone, a resonance peak due to a low-order mode may appear in a use band (for example, an audible band from 20HZ to 20KHZ). By adjusting the method of holding the electroacoustic conversion unit by the support and the like, by shifting this peak to the outside of the used band (mostly on the low frequency side), it is possible to reduce noise in the used band.
上述した第1の技術を利用してハンドリングノイズ対策を実施する場合、例えば特許文献1にも示されているように、弾性支持体におけるマイクユニットの反対側には密閉されたバックキャビティが生じ、このバックキャビティの空気ばねによりマイクユニットの位置がオフセットされ、想定したマイクユニットの特性が得られない場合がある。一方、上述した第2の技術を利用してハンドリングノイズ対策を実施する場合、例えば特許文献2では、ゴムリングからなる支持体に、平面視で円周方向に複数の孔が形成された弾性支持具を用いて電気音響変換部を筐体に弾性的に支持している。しかし、このような対策を施した場合、支持体の孔をネック、筐体内における電気音響変換部の背面空間をキャビティとするヘルムホルツ共鳴器が形成され、このヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数の帯域で電気音響変換部が背面空間の圧力の増減によって揺らされ、特定周波数におけるノイズレベルが上昇する。なお、上記のように電気音響変換装置の筐体を介して電気音響変換器に振動が伝わることに起因してノイズが発生し得ることは、据え置き型のマイクロフォンであっても同様であり、また、マイクロフォンに限らずスピーカにおいても同様である。
When the handling noise countermeasure is implemented using the above-mentioned first technique, for example, as shown in
この発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、電気音響変換装置において、電気音響変換部を支持体により筐体内に支持する場合に発生する電気音響変換部の特性劣化を回避することを可能にする技術的手段を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances described above, and in the electroacoustic conversion device, avoids characteristic deterioration of the electroacoustic conversion unit that occurs when the electroacoustic conversion unit is supported in the housing by the support body. It aims at providing the technical means which enables that.
この発明は、筐体と、電気音響変換部と、前記電気音響変換部を前記筐体に支持させる支持体とを具備し、前記筐体は、前記電気音響変換部の背面空間を外部に開放する開放部を有することを特徴とする電気音響変換装置を提供する。 The present invention includes a housing, an electroacoustic conversion portion, and a support body that supports the electroacoustic conversion portion on the housing, and the housing opens a rear space of the electroacoustic conversion portion to the outside. There is provided an electroacoustic transducer having an open part that operates.
以下、図面を参照し、この発明の実施形態を説明する。
図1は、この発明による電気音響変換装置の一実施形態であるマイクロフォン10の構成を示す部分断面図である。マイクロフォン10は、略円筒形の形状を有するハンドヘルド型マイクロフォンである。図1は、マイクロフォン10の中心軸(上記円筒形の中心軸)を含む平面による当該マイクロフォン10のマイクヘッド部の断面図である。図1に示すように、マイクロフォン10は、筐体1と、マイクカプセル2と、筐体1にマイクカプセル2を支持させる支持体3と、マイクカプセル2を覆う風防4とを有する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing the configuration of a
筐体1は、樹脂或いは金属で円筒状に形成された部材であり、マイクロフォン10を使用する際には、風防4が鉛直上方向に向くようにユーザの手で把持される。風防4は例えば金属メッシュで形成されており、外部から到来する音を当該風防4と筐体1とにより区画される内部空間へ透過させる。図1に示すように、この内部空間には支持体3によってマイクカプセル2が支持されている。
The
マイクカプセル2は、略円筒形状の電気音響変換部である。マイクカプセル2は、合成樹脂または金属で形成された振動板と、外部から到来する音により励起された振動板の振動を音信号に変換して出力する音信号発生部とを含む。図1では振動板および音信号発生部の図示は省略されている。音信号発生部の構成は従来のマイクロフォンにおけるものと特段に変わるところはない。具体的には、音信号発生部は、振動板に接続されたボイスコイル、当該ボイスコイルと鎖交する磁界を発生させるマグネットおよびヨークを含む。
The
支持体3は、マイクカプセル2を筐体1に支持させる部材である。この支持体3は、フッ素ゴムなどの弾性材料により逆円錐台の筒状に形成されている。以下では、支持体3において中心軸(すなわち、逆円錐台の回転軸)と直交する2つの端面のうち、半径が小さい方の端面を「第1端面」と呼び、他方の端面を「第2端面」と呼ぶ。また、支持体3において第1端面と第2端面とを接続する面を「側壁」と呼ぶ。
The
支持体3は、風防4が鉛直上方向に向くようにマイクロフォン10がユーザによって把持された状態において、第1端面が鉛直下方向(図1における矢印X方向)に向くように筐体1に装着される。支持体3の第1端面には、孔340が貫通しており、この孔340を囲む第1端面の最内周の縁の部分は、マイクカプセル2の底部近傍部分を孔340内に収容してマイクカプセル2を支持する第1部分310として機能する。支持体3の第2端面の最外周の縁の部分は、筐体1の上端部に接触する第2部分320として機能する。第2部分320が筐体1の上端部に接触することで筐体1に対して支持体3が支持される。つまり、マイクロフォン10では、第1部分310と第2部分320は、支持体3の軸方向で異なる高さに位置し、風防4およびマイクカプセル2が鉛直上方向に向くようにユーザによって把持され支持体3の中心軸が鉛直方向に沿っている状態において第1部分310の方が低い高さに位置する。
The
図2は、支持体3の構成を示す斜視図である。図2に示すように、支持体3は、孔330を側壁に有する。図2では、4個の孔330が支持体3の側壁に設けられているが、孔330の個数はこれに限定されるものではなく、1個以上であればよい。
FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the
図2に示すように、支持体3の第1端面には孔340が設けられている。上述したように、この孔340には、マイクカプセル2の底部近傍の部分が挿入される。また、図1において筐体1内の下部に収容された電気回路(図示略)とマイクカプセル2とを接続する導線(図示略)がこの孔340を通過する。マイクカプセル2の音信号発生部が出力する音信号はこの導線を介して筐体1内の下部の電気回路に供給される。
As shown in FIG. 2, a
支持体3において剪断変形する領域は側壁部分である、本実施形態の支持体3では、中心軸方向に大きくすること(すなわち、円錐台の高さを高くすること)で、半径方向に大きくすることなく、当該領域を大きくすることができる。また、本実施形態では、図2に示すように支持体3に孔330を設けたので、支持体3によるマイクカプセル2の保持力を緩めることができる。このため、本実施形態によれば、扁平なリング形状の支持体を用いて電気音響変換器を支持する態様に比較して、支持体を半径方向に大きくすることなく、ハンドリングノイズの抑制効果を高めることが可能になる。
The region of the
本実施形態のように支持体3に孔330を設けた場合、支持体3の孔330をネックとし、筐体1内におけるマイクカプセル2の背面空間5をキャビティとするヘルムホルツ共鳴器が形成され、このヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数の帯域でマイクカプセル2が背面空間5内の圧力の増減によって揺らされ、ノイズレベルが上昇するおそれがある。そこで、本実施形態では、筐体1内のマイクカプセル2の背面空間5を筐体1の外部に開放する開放部6が設けられている。本実施形態において、開放部6は、その全領域にわたって筐体1の管壁が除去されている。
When the
本実施形態によれば、筐体1内におけるマイクカプセル2の背面空間5を筐体1の外部に開放する開放部6を設けたので、背面空間5が密閉された空間とならない。従って、マイクカプセル2が背面空間5の空気ばねの影響を受けて、その特性が劣化するのを回避することができる。また、本実施形態によれば、筐体1内におけるマイクカプセル2の背面空間5を筐体1の外部に開放する開放部6を設けたので、背面空間5がヘルムホルツ共鳴器のキャビティとして機能しない。従って、本実施形態によれば、支持体3に孔330を設けることによりハンドリングノイズを抑制する際にヘルムホルツ共鳴の影響を回避することができる。
According to this embodiment, since the
本願発明者は、本実施形態の効果を確認するため、開放部6を有しないマイクロフォン10(以下、孔なしモデルという)と、開放部6を有するマイクロフォン10(以下、孔ありモデルという)を試作し、両モデルに発生するハンドリングノイズを測定した。孔ありモデルについては、開放部6を約50%の開口率とした。
In order to confirm the effect of the present embodiment, the inventor of the present application prototyped a
図3は、孔なしモデルおよび孔ありモデルに発生するハンドリングノイズレベルの周波数特性を示す図である。図3において、横軸は周波数、縦軸はマイクカプセル2から得られる電気信号の振幅(すなわち、ハンドリングノイズレベル)のDB値である。そして、図3において、M1は孔なしモデルのハンドリングノイズレベルの周波数特性を、M2は孔ありモデルのハンドリングノイズレベルの周波数特性を示す。
FIG. 3 is a diagram showing frequency characteristics of the handling noise level generated in the model without holes and the model with holes. In FIG. 3, the horizontal axis is the frequency, and the vertical axis is the DB value of the amplitude (that is, the handling noise level) of the electric signal obtained from the
図3に示すように、孔なしモデルの周波数特性M1では1500HZ付近にピークが発生しているが、孔ありモデルの周波数特性M2ではこのピークが低減されており、マイクロフォン10の使用帯域において10DB以上のノイズ量低減を確認することができる。このように本実施形態によれば、支持体3に孔330を設けることによりハンドリングノイズを抑制する際にヘルムホルツ共鳴の影響を回避することができる。
As shown in FIG. 3, the frequency characteristic M1 of the model without hole has a peak near 1500 HZ, but the peak is reduced in the frequency characteristic M2 of the model with hole, which is 10 DB or more in the use band of the
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。 Although one embodiment of the present invention has been described above, other embodiments can be considered for the present invention. For example:
(1)上記実施形態では、開放部6を筐体1に設けたが、金属メッシュ等のメッシュ状の保護部材により開放部を覆うように筐体1に設けてもよい。この態様においても上記実施形態と同様な効果が得られる。また、この態様によれば、筐体1内に塵が入り込むのを防止する効果、筐体1内の電気回路に対するシールド効果を高める効果が得られる。上記保護部材は他にもパンチングメタルなど、通気性を有する部材であれば適宜用いることができる。
(1) In the above embodiment, the
(2)上記実施形態において、支持体3の孔330に吸音材等を充填してもよい。この態様によれば、ヘルムホルツ共鳴の抑制効果を上記実施形態よりも高めることができる。
(2) In the above embodiment, the
(3)上記実施形態では、音を電気信号に変換するマイクロフォンにこの発明を適用した。しかし、この発明は、電気信号を音に変換するスピーカやイヤホン等の他の電気音響変換装置にも適用可能である。 (3) In the above embodiment, the present invention is applied to a microphone that converts sound into an electric signal. However, the present invention is also applicable to other electroacoustic conversion devices such as speakers and earphones that convert electric signals into sound.
(4)図4は、この発明による電気音響変換装置の他の実施形態であるマイクロフォン10’の構成を示す部分断面図である。上記実施形態(図1)では、支持体3が孔330を有していた。これに対し、本実施形態における支持体3’は孔を有していない。本実施形態では、マイクカプセル2の背面空間5を外部に開放する開放部6が筐体1に設けられているため、背面空間5が密閉された空間とならない。従って、マイクカプセル2が背面空間5の空気ばねの影響を受けるのを回避することができる。
(4) FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the configuration of a microphone 10 'that is another embodiment of the electroacoustic transducer according to the present invention. In the above embodiment (FIG. 1), the
10,10’……マイクロフォン、1……筐体、2……マイクカプセル、3,3’……支持体、330,340……孔、310……第1部分、320……第2部分、5……背面空間、6……開放部。 10, 10 '... Microphone, 1 ... Housing, 2 ... Microphone capsule, 3, 3' ... Support, 330, 340 ... Hole, 310 ... First part, 320 ... Second part, 5: rear space, 6: open area.
Claims (4)
電気音響変換部と、
前記電気音響変換部を前記筐体に支持させる支持体とを具備し、
前記筐体は、前記電気音響変換部の背面空間を外部に開放する開放部を有することを特徴とする電気音響変換装置。 Housing and
An electroacoustic converter,
A support for supporting the electroacoustic conversion unit on the housing,
The electroacoustic transducer according to claim 1, wherein the housing has an opening that opens a rear space of the electroacoustic transducer to the outside.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018207284A JP2020072445A (en) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | Electroacoustic converter |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2018207284A Pending JP2020072445A (en) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | Electroacoustic converter |
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2018
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