JP4293969B2 - 狭指向性マイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、音響管を用いてなる狭指向性マイクロホンに関するもので、特に、音響管に水滴が付着しても指向性の劣化のない狭指向性マイクロホンに関するものである。

狭指向性マイクロホンとして、細長い音響管を用いるものが知られている。これは、音響管の一端部内周側にマイクロホンユニットを装着し、音響管の他端である前端の開口から入ってくる音波をマイクロホンユニットで検出し音声信号に変換するものである。音響管を用いる従来の狭指向性マイクロホンの例として、金属管からなる音響管を用い、この音響管の周壁に開口を設け、合成樹脂薄膜、不織布などからなる音響抵抗体を音響管の周壁に貼り付けて、上記開口を音響抵抗体で覆ったものがある。かかる構成の狭指向性マイクロホンは、音響管の前端開口から入ってくる音波と、音響抵抗体を経て音響管の周壁開口から入ってくる音波とを干渉させることにより、狭指向性を実現している。

上記従来の狭指向性マイクロホンによれば、音響管の周壁開口を覆う音響抵抗の値が変化すると指向性が劣化する。例えば、狭指向性マイクロホンを屋外で使用する際に、降雨などによって水滴が狭指向性マイクロホンに付着すると、水滴が音響抵抗体に侵入して音響抵抗体を濡らすことによって、音響抵抗の値が増加し、あるいは音波が透過しなくなってしまい、指向性が劣化する。

本出願人は、音響管の周壁に複数の開口を設け、音響管の周壁に貼り付けた合成樹脂薄膜、不織布などからなる音響抵抗体で上記開口を覆うことによって指向性を改善した狭指向性マイクロホンに関して特許出願した（例えば、特許文献１参照）。しかし、特許文献１記載の発明においても、音響抵抗体が吸湿すると上記のように音響抵抗の値が増加し、あるいは音波が透過しなくなってしまい、指向性が劣化する。

ここで、音響管を用いた従来の狭指向性マイクロホンの一例について概略を説明しておく。図４、図５において、狭指向性マイクロホン１０は、音響管２０、開口２２、音響抵抗体２４、マイクロホンユニット３０、グリップ４０を有してなる。音響管２０は金属などからなる細長い円筒状の部材で、その周壁に、音響管２０の中心軸線に平行に複数のスリット状の開口２２が形成されている。スリット状の開口２２は、音響管２０の中心軸線方向に複数個直線上に並んで形成され、また、音響管２０の周方向に等間隔で形成されている。音響管２０の周壁には、開口２２を覆って音響抵抗体２４が貼り付けられている。音響管２０は長さ方向両端が開放されている。図４、図５において、音響管２０の左端を前端、右端を後端とすると、後端部内周側にマイクロホンユニット３０が配置されている。音響管２０の後端部には、音響管２０に続いて円筒形状のグリップ４０が一体に結合されている。

図４、図５に示す狭指向性マイクロホンによれば、音響管２０の前端開口から入ってくる音波と、音響抵抗体２４を経て音響管２０の周壁の開口２２から入ってくる音波とが干渉することにより、狭指向性を実現している。

音響管を用いる狭指向性マイクロホンにおいて考慮すべきほかの問題として、風雑音の問題がある。音響管の後端はマイクロホンユニットの前部音響端子に接続される。マイクロホンユニットに音響管を取り付けると、前部と後部の音響端子間距離が極めて長くなることから、風雑音が大きくなる。本出願人は、音響管内部にマイクロホンユニットを内蔵してなる狭指向性マイクロホンであって、風雑音対策を施した狭指向性マイクロホンに関して特許出願した（例えば、特許文献２参照）。特許文献２記載の発明は、マイクロホンユニットの外周面と音響管の内周面との間に隙間を設けて、マイクロホンユニットの前方音響端子と後方音響端子とを、上記隙間からなる音響インピーダンスにより音響的に短絡するものである。風雑音のようにごく低い周波数の音波は、この音響インピーダンスで短絡されるため、風雑音を低減することができる。

狭指向性マイクロホンの振動雑音は音響管内の空気の質量に依存する。このため音響管が長いほど音響管内の空気の質量が増加して振動雑音が大きくなる。しかし、特許文献２記載の発明によれば、マイクロホンユニットの前方音響端子と後方音響端子が音響インピーダンスにより音響的に短絡されることにより、振動雑音も低減することができる。

特開昭６２−１１８６９７号公報 特開平１１−３３１９７８号公報

上に述べたように、特許文献２記載の発明によれば、風雑音や振動雑音を低減できる利点がある。しかしながら、特許文献２記載の発明も、音響管の周壁に開口を設け、この開口を、音響管の周壁に貼り付けた音響抵抗体で覆い、音響管の前端開口から入ってくる音波と、音響抵抗体を経て音響管の周壁開口から入ってくる音波とを干渉させることにより、狭指向性を実現させている。したがって、降雨などによって音響抵抗体がぬれると、前述のように指向性が劣化する難点がある。換言すれば、各種雑音対策はなされているが、水濡れによる指向性劣化の問題までは考慮されていない。

そこで本発明は、音響管を用いた狭指向性マイクロホンであって、音響管に水が付着しても、指向性が劣化しない狭指向性マイクロホンを提供することを目的とする。

本発明にかかる狭指向性マイクロホンは、筒型の樹脂製フイルムが音響管を構成し、この音響管の後端部内週側にマイクロホンユニットが配置され、上記フイルムには、空気を通し水滴の透過を遮断する微小な孔が無数に開けられていることを最も主要な特徴とする。
シート状のフイルムを円筒形状に丸めて音響管を構成するとよい。

フイルムからなる音響管には微小な孔が開けられているため、音響管が音波によって共振することが防止される。また、音響管の側面側からの音波に対しては上記フイルムからなる音響管が音響容量、音響質量として動作し、フイルムからなる音響管に開けた上記微小な無数の孔が音響抵抗として働き、狭指向性マイクロホンを実現している。微小な孔を無数に開けたフイルムだけで音響管を構成しているため、音響管に水滴が付着しても水滴が音響管の内部に侵入することがなく、指向性が劣化することはない。また、部品数を削減することができ、狭指向性マイクロホンを低コストで提供することができる。

以下、本発明にかかる狭指向性マイクロホンの実施例を、図面を参照しながら説明する。
図１、図２において、符号５０は狭指向性マイクロホンを示している。狭指向性マイクロホン５０は、マイクロホンケース６０、音響管７０、マイクロホンユニット８０、グリップ９０を有してなる。音響管７０は、図１、図２の（ｃ）に示すような、細長い長方形のシート状樹脂製フイルムを素材としており、このフイルムが短辺方向に丸められて細長い円筒状に形成されている。上記樹脂製フイルムには、あらかじめ無数の微小な孔７２が、樹脂製フイルムの全範囲にわたってほぼ均等に開けられている。したがって、この樹脂性フイルムを丸めて形成された円筒形状の音響管７０の周壁には無数の微小な孔７２が開けられていることになる。

本実施例では、上記フイルムの素材として、厚さ５０μｍのフッ素樹脂を用い、このフッ素樹脂フイルムに１平方センチメートルあたり２〜３個の直径０．２〜０．４ｍｍの孔を開けて円筒形状に丸めた。円筒すなわち音響管７０の内径は１８ｍｍ、長さは２７ｃｍとした。

上記音響管７０の両端は開放しており、図１、図２において左端を前端、右端を後端とすると、音響管７０の後端部内周側にはマイクロホンユニット８０が配置されている。音響管７０は上記のように樹脂シートを円筒形状に丸めたものであるから機械的強度が不足しているので、音響管７０の外周はほぼ円筒形状のマイクロホンケース６０で保持され、マイクロホンケース６０が音響管７０の補強材として機能している。マイクロホンケース６０の素材は金属でもよいしプラスチックでもよい。円筒形に丸められた音響管７０はマイクロホンケース６０内に挿入され、丸める力が解放された音響管７０はその拡開力で外周面がマイクロホンケース６０の内周面に密着している。マイクロホンケース６０の周壁には、マイクロホンケース６０の軸線と平行に細長い窓孔６２が形成されている。窓孔６２は、図４、図５に示す従来例における音響管２０の開口２２よりもかなり大きく、マイクロホンケース６０の外周面のうち窓孔６２の占める面積の割合がかなり大きくなっている。本発明にかかる狭指向性マイクロホンおいて、所期の目的を達成するための構成として、筒型の樹脂製フイルムからなる音響管７０が大きな役割を占めていて、マイクロホンケース６０は音響管７０を保護しあるいは補強する役目をするに過ぎない。樹脂製フイルムからなる音響管７０の微小な孔７２は音響抵抗として機能する。したがって、音響管７０の外周側に位置するマイクロホンケース６０の窓孔６２は、音響抵抗として機能する必要はないから、マイクロホンケース６０が補強材として十分に機能する範囲で、できるだけ大きいほうがよい。

上記マイクロホンユニット８０は、その外周側を、音響管７０を介してマイクロホンケース６０で保持されている。前記特許文献２記載の発明のように、マイクロホンユニット８０の外周面と音響管７０の内周面との間に隙間を設けて、マイクロホンユニットの前方音響端子と後方音響端子とを、上記隙間からなる音響インピーダンスにより音響的に短絡し、風雑音を低減すようにしてもよい。

マイクロホンケース６０の後端部には、マイクロホンケース６０に続いて円筒形状のグリップ９０が一体に結合されている。グリップ９０の後端部には、マイクロホンユニット８０によって電気信号に変換された音声信号を外部に引き出すためのコネクタ９２が設けられている。グリップ９０内には、コネクタ９２とマイクロホンユニット８０との間を中継し、また、必要な場合に電気的処理を施す電気回路が配置された回路基板９３が配置されている。

以上説明した実施例によれば、次のような作用効果が得られる。
（１）フイルムからなる音響管７０には微小な孔７２が無数に開けられているため、音響管７０が音波によって共振することが防止される。
（２）音響管７０の側面側からの音波に対してはフイルムからなる音響管７０が音響容量、音響質量として動作し、フイルムからなる音響管７０に開けた微小な無数の孔７２が音響抵抗として働き、音響管７０の前端開口から入ってくる音波と、音響抵抗としての無数の孔７２から入ってくる音波とが干渉することにより、狭指向性マイクロホンを実現している。
（３）微小な孔７２を無数に開けたフイルムだけで音響管７０を構成しているため、音響管７０に水滴が付着しても水滴が音響管の内部に侵入することがなく、指向性が劣化することはない。
（４）フイルムを丸めてこれを音響管７０としているため、部品数を削減することができ、狭指向性マイクロホンを低コストで提供することができる。

上記実施例にかかる狭指向性マイクロホンの指向周波数応答を図３に示す。横軸は周波数、縦軸は変換される信号レベルである。音響管７０の中心軸線に対して、角度０度すなわち音響管７０の真正面からの音、９０度すなわち真横からの音、１８０度すなわち真後ろからの音について測定した。図３から明らかなように、０度での信号レベルが、９０度の信号レベルおよび１８０度の信号レベルよりも明確に高いレベルになっており、かつ、全周波数域においてほぼフラットになっていて、周波数応答が良好であることがわかる。

本発明にかかる狭指向性マイクロホンは、プロ用音響機器のマイクロホンとしても、民生用音響機器のマイクロホンとしても利用可能で、例えば、録音機器やビデオレコーダに付属の、あるいは、アクセサリーとしてのマイクロホンとして利用することができる。

本発明にかかる狭指向性マイクロホンの実施例を示すもので、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面断面図、（ｃ）は音響管を構成する樹脂性フイルムの正面図である。 上記実施例を拡大し中間を省略して示すもので、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面断面図、（ｃ）は音響管を構成する樹脂性フイルムの正面図である。 上記実施例の指向周波数応答を示すグラフである。 従来の狭指向性マイクロホンの例を示すもので、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面断面図、（ｃ）は音響管の正面断面図である。 従来の狭指向性マイクロホンの例を拡大し中間を省略して示すもので、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面断面図、（ｃ）は音響管の正面断面図である。

符号の説明

５０ 狭指向性マイクロホン
６０ マイクロホンケース
６２ 窓孔
７０ 音響管
７２ 孔
８０ マイクロホンユニット
９０ グリップ

Claims (6)

1. 筒型の樹脂製フイルムが音響管を構成し、この音響管の後端部内週側にマイクロホンユニットが配置され、上記フイルムには、空気を通し水滴の透過を遮断する微小な孔が無数に開けられている狭指向性マイクロホン。
2. シート状のフイルムが円筒形状に丸められて音響管が構成されている請求項１記載の狭指向性マイクロホン。
3. 音響管は、円筒形のマイクロホンケースの内周面に密着してマイクロホンケースにより保持されている請求項２記載の狭指向性マイクロホン。
4. マイクロホンケースの周壁には開口が形成されている請求項３記載の狭指向性マイクロホン。
5. 音響管を構成するフイルムはフッ素樹脂からなる請求項１記載の狭指向性マイクロホン。
6. マイクロホンケースの後端側にはグリップが一体に形成されている請求項１記載の狭指向性マイクロホン。

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