JP3023970U - コンデンサマイクロホンの振動板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感度およびＳ／Ｎ比を高く設定し得、特に低
域での周波数応答特性がフラットなコンデンサマイクロ
ホンを提供する。 【解決手段】 高分子フィルムからなる振動板１０ａを
支持体３０に張設した状態で、固定電極２０と所定の間
隙をもって対向的に配置するにあたって、振動板１０ａ
の周縁のみならず、その中央部も支持体に固定する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案はコンデンサマイクロホンの振動板に関し、さらに詳しく言えば、コン デンサマイクロホンの周波数応答性を改善し得る振動板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図３（ａ）には無指向性コンデンサマイクロホンの構成が模式的に図解されて おり、また、同図（ｂ）にはその音響機械等価回路が示されている。これによる と、同コンデンサは振動板１０と固定電極２０とを備えている。

【０００３】 振動板１０はその周縁が支持リング１１に取り付けられた状態で同支持リング １１に所定の張力をもって張設されているとともに、固定電極２０は有底円筒状 の電気絶縁体からなる筐体２１に支持され、振動板１０は図示しないスペーサを 介して固定電極２０との間に所定の間隙が生ずるようにして筐体２１の上端開口 部に載置される。

【０００４】 この種の無指向性コンデンサマイクロホンの制御方式は弾性制御であり、その 高域再生限界は、図３（ｂ）に示されているように、振動板１０のスチフネスｓ ０および固定電極２０の背部に形成される空気室２２の音響容量のスチフネスｓ １と、振動板１０の等価質量ｍ０の共振点により決められる。なお、ｒ０は振動 板１０と固定電極２０との間の音響抵抗である。

【０００５】 この関係から、振動板１０にチタンなどの金属箔を使用し、その張力を高く設 定できるものについては、同振動板１０のスチフネスｓ０を高く設定し、その反 面、固定電極２０の背部の空気室２２のスチフネスｓ１を低く設定する。これに 対して、振動板１０にＰＰＳ（ポリフェニルサルファイド）のような高分子フィ ルムを採用するものにおいては、それにクリープが発生しない程度の張力を加え る一方で、空気室２２の音響容量を小さくすることにより、高域再生限界を設定 するようにしている。

【０００６】 したがって、前者の振動板１０を金属箔とするものにあっては、その振動板１ ０にかけられる張力を高域再生限界に近い周波数に設定し、その一方で空気室２ ２の音響容量を振動板１０のスチフネスｓ０に影響を与えないように大きく設定 するようにしている（図４（ａ）および同図（ｂ）の等価回路参照）。

【０００７】 後者、すなわち振動板１０に高分子フィルムを使用する場合には、前者とは反 対に、空気室２２の音響容量を小さく設定し（このことは、空気室２２のスチフ ネスｓ１が高くなることを意味する。）、振動板１０にはこれに影響を与えない 程度の張力を与えるようにしている（図５（ａ）および同図（ｂ）の等価回路参 照）。

【０００８】 このように、振動板１０の材質が金属箔であるか、高分子フィルムであるかに よって設計思想が異なるが、前者の金属箔を用いるものは一般的に計測用などの マイクロホンに適用され一般的でなく、民生用としてはもっぱら安価である後者 の高分子フィルムによるものが多用されている。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、振動板１０を高分子フィルムとする場合、クリープが発生する ことからその張力には限界があり、これを補うため振動板１０と固定電極２０と に印加する成極電圧を高くすると、それらの間の静電吸引力が高まり（ｒ０が大 きくなり）、これが原因で図６に示されているように、特に低域での周波数応答 特性が持ち上がってしまうことになる。

【００１０】 また、Ｓ／Ｎ比を高めるため振動板１０の有効面積を大きくしようとすると、 上記の静電吸引力によって振動板１０が大きく変位し、特に低域での周波数応答 特性がさらに悪化することになる。

【００１１】 本考案は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、その目的 は、コンデンサマイクロホンにおいて、その感度およびＳ／Ｎ比を高く設定し得 、特に低域での周波数応答特性がフラットとすることができるコンデンサマイク ロホンの振動板を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、請求項１の考案は、支持体に張設された状態で、固 定電極と所定の間隙をもって対向的に配置されるコンデンサマイクロホンの振動 板において、同振動板は高分子フィルムからなり、その周縁と中央部とが上記支 持体に固定されていることを特徴としている。

【００１３】 この場合、請求項２の考案においては、上記支持体は複数の音響端子孔が穿設 された基板と、同基板の周縁にほぼ直角に折り曲げられたフランジと、上記基板 のほぼ中央部において上記フランジと同一の高さを持つように突設されたボスと を有し、上記振動板はその周縁が上記フランジに固定されるとともに、その中央 部が上記ボスに固定されることを特徴としている。

【００１４】 このように本考案によれば、振動板はその周縁のみでなく、中央部も支持体に 固定されているため、その張力をより高く設定することが可能となる。したがっ て、特に低域の周波数応答特性が平坦になる。また、静電吸引力による振動板の 変位も小さいため、口径の大きなユニットにおいても低域の周波数応答の持ち上 がりを防止できる。

【００１５】 また、請求項３に記載されているように、本考案の振動板は特に無指向性のコ ンデンサマイクロホンに適用されることを意図している。

【００１６】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の技術的思想をよりよく理解するうえで、図１の実施例に即して 本考案を説明する。なお、図１（ａ）は振動板１０ａとその支持体３０とを分離 した状態の断面図で、同図（ｂ）には支持体３０の正面図が示されている。

【００１７】 この例において、振動板１０ａにはＰＰＳ（ポリフェニルサルファイド）製の 厚さ２〜４μｍの高分子フィルムが用いられており、支持体３０に張設された状 態で例えば図３に示されているように固定電極２０と所定の間隙をもって対向的 に配置される。

【００１８】 この場合、支持体３０は複数の音響端子孔３１ａが同一の円周上に沿って均等 に穿設された基板３１と、この基板３１の周縁にほぼ直角に連設されたフランジ ３２と、基板３１のほぼ中央においてフランジ３２と同一の高さをもって突設さ れたボス３３とを備えている。

【００１９】 なお、ボス３３の外径は適用されるユニットの口径に応じて任意に設定される が、この例では支持体３０の外径が１６ｍｍであるのに対して、ボス３３の外径 を２．６ｍｍとしている。また、基板３１に穿設される音響端子孔３１ａの径や 数も任意に設計されてよい。

【００２０】 本考案において、振動板１０ａは所定の張力がかけられた状態で、周縁がフラ ンジ３２に適当な接着剤にて固定されるとともに、その中央部もボス３３に対し て接着剤にて固定される。

【００２１】 このように、振動板１０ａはその中央部も支持体３０に固定されているため、 同振動板１０ａが高分子フィルムからなるものであっても、その張力を従来より も高く設定することができる。

【００２２】 図２には、上記のようにして支持体３０に取り付けられた振動板１０ａをスペ ーサを介して固定電極２０に対向させ、それらの間に１００Ｖの成極電圧を印加 したときの周波数応答特性グラフが示されているが、これによると図６の従来例 に比べて、特に低域での周波数応答特性が平坦になっていることが分かる。なお 、２０ｋＨｚ付近の高域においても従来例よりもリニア性が得られている。

【００２３】 また、この振動板１０ａは静電吸引力による変位も小さいため、口径の大きな ユニットにおいても低域での周波数応答の持ち上がりが防止される。 したがって、本考案によると感度およびＳ／Ｎ比を高く設定でき、特に低域の 周波数応答特性が平坦な無指向性コンデンサマイクロホンが得られるが、本考案 は指向性コンデンサマイクロホンにも適用可能である。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、コンデンサマイクロホンの振動板をそ の周縁のみでなく、中央部も支持体に固定するようにしたことにより、その張力 をより高く設定することが可能となり、特に低域での周波数応答特性を平坦にす ることができる。

【００２５】 また、静電吸引力による振動板の変位も小さいため、口径の大きなユニットに おいても低域の周波数応答の持ち上がりを防止でき、このようなことから、総じ て感度およびＳ／Ｎ比を高く設定でき、特に低域の周波数応答特性が平坦なコン デンサマイクロホンを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に関するもので、振動板および
その支持体を示した断面図と正面図。

【図２】本考案による振動板を用いた無指向性コンデン
サマイクロホンの周波数応答特性を示したグラフ。

【図３】従来例としての無指向性コンデンサマイクロホ
ンを説明するための断面図およびその音響機械等価回路
図。

【図４】図３の無指向性コンデンサマイクロホンの振動
板を金属箔とした場合の断面図およびその音響機械等価
回路図。

【図５】図３の無指向性コンデンサマイクロホンの振動
板を高分子フィルムとした場合の断面図およびその音響
機械等価回路図。

【図６】図５の無指向性コンデンサマイクロホンの周波
数応答特性を示したグラフ。

【符号の説明】

１０ａ 振動板 ２０ 固定電極 ３０ 支持体 ３１ 基板 ３２ フランジ ３３ ボス

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体に張設された状態で、固定電極と
   所定の間隙をもって対向的に配置されるコンデンサマイ
   クロホンの振動板において、同振動板は高分子フィルム
   からなり、その周縁と中央部とが上記支持体に固定され
   ていることを特徴とするコンデンサマイクロホンの振動
   板。
2. 【請求項２】 上記支持体は複数の音響端子孔が穿設さ
   れた基板と、同基板の周縁にほぼ直角に折り曲げられた
   フランジと、上記基板のほぼ中央部において上記フラン
   ジと同一の高さを持つように突設されたボスとを有し、
   上記振動板はその周縁が上記フランジに固定されている
   とともに、その中央部が上記ボスに固定されていること
   を特徴とする請求項１に記載のコンデンサマイクロホン
   の振動板。
3. 【請求項３】 上記コンデンサマイクロホンが無指向性
   であることを特徴とする請求項１または２に記載のコン
   デンサマイクロホンの振動板。