JP4642722B2 - 単一指向性コンデンサマイクロホンユニット - Google Patents

Description

本発明は、部材構成を簡素化するなかで、インピーダンス変換器を好適に収容するとともに共振の発生を防ぐことができるようにした単一指向性コンデンサマイクロホンユニットに関する技術である。

単一指向性コンデンサマイクロホンユニットは、下記特許文献１に開示されているように、後部音響端子と背極板との間の音通路に音圧を調整すべく介在させた所定の音響抵抗を有する音響抵抗体と、コンデンサ部の静電容量変化を電気インピーダンスに変換するインピーダンス変換器とを少なくとも備えている（特許文献１の図３参照）。
特開２０００−８３２９２号公報

このうちインピーダンス変換器は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いるのが一般的であり、コンデンサ部が備える背極板との導通を確保した状態のもと、プリント基板に一体的に実装されてユニットケース内に収納されている。また、ユニットケースは、開口する後面側がプリント基板により封口されている。

図３は、従来からある単一指向性コンデンサマイクロホンユニットの一例について、その断面構造を示す説明図であり、図４は、その構成部材であるプリント基板の平面図である。

これらの図によれば、単一指向性コンデンサマイクロホンユニット１（以下、「マイクロホンユニット１」と略称する）は、前面側に前部音響端子孔２ａを有し、後面側が開口するアルミニウムや真鍮のような導電性金属でなる円筒状のユニットケース２を備えている。

該ユニットケース２には、前部音響端子孔２ａの側にはコンデンサ部Ｃが、後面側には開口を封口するプリント基板３が、コンデンサ部Ｃとプリント基板３との間には導電性筒体５と絶縁性筒体６とが、少なくとも収容されている。

このうち、プリント基板３の面領域には、その略中央部位に実装されたインピーダンス変換器７と、該インピーダンス変換器７から引き出された接続パターン層８ａと環状パターン層８ｂとでなる導電パターン８と、環状パターン層８ｂの内側に設けられた複数の後部音響端子孔３ａとが配設されている。

この場合、後部音響端子孔３ａは、プリント基板３の同一円周上に等間隔に配列させて設けられている。このため、プリント基板３には、その面領域における中心から外周縁へと向けて、インピーダンス変換器７と後部音響端子孔３ａと環状パターン層８ｂとが同軸的な配置関係のもとで配設されることになる。

一方、コンデンサ部Ｃが備える背極板４とプリント基板３との間には、背極板４の周縁部４ａとプリント基板３の環状パターン層８ｂとに当接する導電性金属などでなる導電性筒体５が介在配置されている、また、背極板４と導電性筒体５との外周面側には、ユニットケース２の内周面との間に介在させた絶縁性筒体６が配置されている。

さらに、導電性筒体５は、その内側に隔室Ｍを確保できるように形成されている。この場合、隔室Ｍは、後部音響端子孔３ａから背極板４へと至る音通路を形成していることから、マイクロホンユニット１に単一指向性を付与すべく配設された音響抵抗体９を備えている。

この場合、マイクロホンユニット１は、音響抵抗体９としてシート状の音響抵抗材が用いていることから、導電性筒体５も音響抵抗体９を支持する水平支持部５ｃを備えて一体形成されている。しかも、該水平支持部５ｃは、背極板４やプリント基板３とその面方向を同じくするとともに、その略中央部位に設けられた通孔５ｄが音響抵抗体９により遮蔽されている。

図示例における導電性筒体５は、背極板４側と当接する前部導電性筒体５ａと、プリント基板３側と当接する後部導電性筒体５ｂとに二分割して形成されており、後部導電性筒体５ｂの側には水平支持部５ｃが一体に形成されている。このため、隔室Ｍは、水平支持部５ｃを介して前部隔室Ｍ１と後部隔室Ｍ２とに仕切られている。また、この場合、インピーダンス変換器７は、後部隔室Ｍ２内に位置することになる。

ところで、図３に示すマイクロホンユニット１によれば、単一指向性とするためにシート状の音響抵抗材を音響抵抗体９として用いていることから、これを支持する水平支持部５ｃを具備させる必要がある。このため、音通路としての隔室Ｍは、前部隔室Ｍ１と後部隔室Ｍ２とに仕切られてしまうことになる。

したがって、インピーダンス変換器７が位置する後部隔室Ｍ２は、後部音響端子孔３ａと音響的に直結することで共振回路を構成することになる。これを回避する方法としては、後部音響端子孔３ａの径をできるだけ大きくする方法と、後部隔室Ｍ２の容積をできるだけ小さくする方法とがあるといわれている。

しかしながら、後部音響端子孔３ａは、プリント基板３の面領域にあってインピーダンス変換器７と環状パターン層８ｂとの間に位置しているため、その径を大きくしようとしても自ずから限界がある。また、後部隔室Ｍ２は、インピーダンス変換器７を収納するなかで、部品間が干渉しないようにするためにはある程度の容積を必要となり、小さくするにしても自ずから限界がある。

したがって、図３に従来例として示す単一指向性コンデンサマイクロホンユニット１は、共振回路を構成することで、共振が発生し指向周波数特性が劣化してしまうという問題があり、しかも、導電性筒体５を分割形成しなければならないなど、構成部材点数もそれだけ多くなって組み立てに時間を要し、コスト的に高価となってしまうという問題もあった。

本発明は、従来技術の上記課題に鑑み、部材構成を簡素化するなかで、インピーダンス変換器を好適に収容するとともに、共振を発生することのないようにした単一指向性コンデンサマイクロホンユニットを提供することに目的がある。

本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、ユニットケースの開口面側を封口するプリント基板が備えるインピーダンス変換器とコンデンサ部が備える背極板との間の電気的導通をとる導電性筒体と、前記ユニットケースの内周面に沿わせて配設された通気性のある絶縁性筒体とを少なくとも備え、前記導電性筒体は、前記背極板側に当接する大径筒部と、前記プリント基板側に当接する小径筒部と、これら大径筒部と小径筒部との間を連結する水平連結部とを有し、前記絶縁性筒体は、前記インピーダンス変換器を包囲するように配置される前記小径筒部との接触部位の外側に位置する前記プリント基板の面領域に設けた後部音響端子孔と、前記導電性筒体における水平連結部に設けた通孔との間を塞ぐようにして、導電性筒体の外周側に配置したことを最も主要な特徴としている。この場合、前記絶縁性筒体は、粒子状の絶縁性素材を焼結加工して一体に形成するのが好ましい。

本発明によれば、後部音響端子孔から背極板へと至る音通路における後部音響端子孔と通孔との間は、通気性のある絶縁性筒体により塞がれているので、導電性筒体内に位置するインピーダンス変換器が後部音響端子孔と音響的に直結することがなく、したがって、共振回路を構成する要因を排除して良好な指向周波数応答の単一指向性コンデンサマイクロホンを提供することができる。

また、絶縁性筒体を粒子状の絶縁性素材を焼結加工して一体に形成してある場合には、部材構成を簡素化して容易に組み立てることができる。

図１は、本発明の一例についての断面構造を示す説明図であり、図２は、その構成部材であるプリント基板の平面図である。これらの図によれば、単一指向性コンデンサマイクロホンユニット１１（以下、「マイクロホンユニット１１」と略称する。）は、前側に前部音響端子孔２３を有し、後側に開口面２４を有する導電性金属などでなる円筒状を呈するユニットケース２２を備えている。

また、ユニットケース２２は、開口面２４側がプリント基板３２により封口されるとともに、前部音響端子孔２３側に収容したコンデンサ部４２が備える背極板４３と、プリント基板３２に実装したインピーダンス変換器（ＦＥＴ）３３との間を電気的に導通させるべく介在配置した導電性筒体５２と、該導電性筒体５２の外周側に介在させて背極板４３側とユニットケース２２側との間を電気的に絶縁する絶縁性筒体６２とを少なくとも収容している。

このうち、プリント基板３２のユニットケース２２の内方へと向けた面領域側には、その略中央部位に実装されたインピーダンス変換器３３と、該インピーダンス変換器７から引き出された接続パターン層３４ａと環状パターン層３４ｂとでなる導電パターン３４と、後部音響端子孔３５とを備えている。

この場合、環状パターン層３４ｂは、同一円周上に等間隔に配列した複数の後部音響端子孔３５の内側に位置させて形成されている。このため、プリント基板３２のユニットケース２２の内方へと向けた面領域側には、中心から外周縁に向け、インピーダンス変換器３３と環状パターン層３４ｂと複数の後部音響端子孔３５とが同軸的な配置関係のもとで形成されることになる。

また、導電性の金属などにより一体的に形成される導電性筒体５２は、背極板４３の周縁部４３ａに当接する大径筒部５３と、環状パターン層３４ｂに当接する小径筒部５４と、大径筒部５３の後端側と小径筒部５４の前端側とを連結させた水平連結部５５とからなり、これらで仕切られた隔室７２が内部に確保されることになる。

さらに、水平連結部５５は、プリント基板３２側に設けられた複数の後部音響端子孔３５のそれぞれと略対向する位置関係のもとに設けられた通孔５６を備えている。これにより、マイクロホンユニット１１には、後部音響端子孔３５→通孔５６→隔室７２→背極板４３という音通路が形成されることになる。

一方、絶縁性筒体６２は、導電性筒体５２の水平連結部５５を下支えする断面形状を呈し、かつ、背極板４３の周端面側と当接する対置関係のもとでユニットケース２２の内周面との密接を自在に形成されている。

しかも、絶縁性筒体６２は、例えばポリエチレン粒子等の絶縁性素材を焼結加工して形成されているので、絶縁性のみならず、通気性を有していることに由来する音響抵抗機能をも併せ備えている。

このため、音通路である後部音響端子孔３５と通孔５６との間は、音響抵抗体としての絶縁性筒体６２が介在配置されることで、完全に遮蔽されることとなる。

一方、プリント基板３２の略中央部位に実装されたインピーダンス変換器３３は、環状パターン層３４ｂに当接した小径筒部５４に包囲されることで、導電性筒体５２との間に所定の距離を確保した位置関係のもとで隔室７２内に配置されることになる。

次に、上記構成からなる本発明の作用・効果を図１および図２を参酌して説明すれば、先ず、導電性筒体５２は、プリント基板３２の面領域に備えた環状パターン層３４ｂに対し小径筒部５４の周端面が当接するように配置される。

また、プリント基板３２の面領域には、その外周縁に向け、内側から環状パターン層３４ｂと後部音響端子孔３５とが同軸的配置関係のもとで形成されている。このため、後部音響端子孔３５は、導電性筒体５２により確保される隔室７２から隔絶されて位置することになる。

一方、ユニットケース２２の開口面２４側からマイクロホンユニット１１内へ侵入する音波は、後部音響端子孔３５→通孔５６→隔室７２→背極板４３という音通路を経ることになる。

この場合、後部音響端子孔３５と通孔５６との間には、音響抵抗体としての絶縁性筒体６２が介在配置されている。このため、音通路の全体は、後部音響端子孔３５から通孔５６へと至る音響抵抗区間と、隔室７２が備える音響容量とで構成されることになる。

つまり、インピーダンス変換器３３が位置する隔室７２は、後部音響端子孔３５と音響的に直結することがないので、共振回路を構成する要因が排除されて形成されることとなる。

このため、マイクロホンユニット１１には、共振の発生を回避して安定した指向周波数応答の単一指向性を付与することができることになる。

しかも、絶縁性筒体６２には、音響抵抗機能をも兼備させた焼結材により一体形成されており、所望する形状を容易に形成することができるなかで、絶縁機能と音響抵抗機能とを同時に付与することができるので、マイクロホンユニット１１全体の部材構成をそれだけ簡素化して容易に組み立てることができることになる。

以上は、本発明を図示例に基づいて説明したものであり、その具体的な構成はこれに限定されるものではない。例えば、導電性筒体５２は、プリント基板の後部音響端子孔と直結しない隔室内にインピーダンス変換器を位置させることができるのであれば、具体的な形状は問うものではない。また、絶縁性筒体６２は、所望に応じ複数部材で構成することもできる。

本発明の一例につき、その断面構造を示す説明図。 図１に示すコンデンサマイクロホンユニットの構成部材であるプリント基板の平面図。 従来例につき、その断面構造を示す説明図。 図３に示すコンデンサマイクロホンユニットの構成部材であるプリント基板の平面図。

符号の説明

１１ 単一指向性コンデンサマイクロホンユニット
２２ ユニットケース
２３ 前部音響端子孔
２４ 開口面
３２ プリント基板
３３ インピーダンス変換器
３４ 導電パターン
３４ａ 接続パターン層
３４ｂ 環状パターン層
３５ 後部音響端子孔
４２ コンデンサ部
４３ 背極板
４３ａ 周縁部
５２ 導電性筒体
５３ 大径筒部
５４ 小径筒部
５５ 水平連結部
５６ 通孔
６２ 絶縁性筒体
７２ 隔室

Claims (2)

1. ユニットケースの開口面側を封口するプリント基板が備えるインピーダンス変換器とコンデンサ部が備える背極板との間の電気的導通をとる導電性筒体と、前記ユニットケースの内周面に沿わせて配設された通気性のある絶縁性筒体とを少なくとも備え、
   前記導電性筒体は、前記背極板側に当接する大径筒部と、前記プリント基板側に当接する小径筒部と、これら大径筒部と小径筒部との間を連結する水平連結部とを有し、
   前記絶縁性筒体は、前記インピーダンス変換器を包囲するように配置される前記小径筒部との接触部位の外側に位置する前記プリント基板の面領域に設けた後部音響端子孔と、前記導電性筒体における水平連結部に設けた通孔との間を塞ぐようにして、導電性筒体の外周側に配置したことを特徴とする単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。
2. 前記絶縁性筒体は、粒子状の絶縁性素材を焼結加工して一体に形成した請求項１に記載の単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。

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