JP4939256B2 - コンデンサマイクロホンユニット - Google Patents

Description

本発明は、導電性を有する金属ケースのかしめ部を介して振動板リング側とプリント基板側とをグランド導通させて外来電磁波に対するシールド効果を確保させるようにしたコンデンサマイクロホンユニットに関する技術である。

コンデンサマイクロホンユニットは、インピーダンス変換器としてのＦＥＴを含む内蔵ユニットを金属ケース内に収容させており、ＦＥＴに携帯電話などから発せられる電磁波が侵入すると雑音を発生させてしまうことが知られている。

このため、コンデンサマイクロホンユニットにおいては、導電性を有する金属ケースを介して振動板リング側とプリント基板側との間をグランド導通させて電磁波の侵入を阻止できるようにする手法が求められている。このような要請に応じる手法の一つとして、下記特許文献１には、金属ケースのかしめ部がグランドパターンに対し安定的に接触できる構造を付与したプリント基板が開示されている。
特開２００６−７４１４９号公報

図２は、従来からある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る。同図によれば、コンデンサマイクロホンユニット（以下、「マイクロホンユニット」と略称する。）１は、有底円筒状の金属ケース２と、該金属ケース２に収容された内蔵ユニット３とで構成されている。このうち、金属ケース２は、例えばアルミニウムのような導電性金属により形成されており、開口面２ｂを仕切る開放端縁側を内側に向けてカールさせて形成されたかしめ部２ｃを備えている。また、金属ケース２は、かしめ部２ｃが生成するかしめ圧力を介して内蔵ユニット３側を位置固定させて収容保持できるようになっている。

一方、内蔵ユニット３は、振動板４ａが張設されて金属ケース２の内底面２ａ側に配置される振動板リング４と、スぺーサー４ｂを介して振動板４ａに対設された固定極５と、該固定極５を支持する絶縁座６と、実装したＦＥＴ７を備えて金属ケース２の開口面２ｂを封口するプリント基板８とを少なくとも含んでいる。この場合、金属ケース２は、振動板リング４に接触し、さらに、かしめ部２ｃを介してプリント基板８に設けられた図示しないグランドパターンに接触することで振動板リング４側とプリント基板８側との間を接地させるためにグランド導通させている。

また、ＦＥＴ７は、固定極５側に接触する入力側端子７ａと、プリント基板８側に対しはんだ付けされる出力側端子７ｂとを備えている。このうち、該出力側端子７ｂは、プリント基板８の対応位置に設けられた挿通孔８ｂから突出し、該突出部位を介してリード線や回路基板などの図示しない必要部材と接続している。

この場合、マイクロホンユニット１は、金属ケース２の内底面２ａ側に設けられた前部音響端子孔２ｄと、プリント基板８に設けられた複数の後部音響端子孔８ａとを備えている。このうち、後部音響端子孔８ａは、絶縁座６が備える通孔６ａと、固定極５の後方に確保された空気室５ａと、固定極５が備える透孔５ｂとに連通し、その全体で音通路Ｐを形成できるような配置関係のもとでプリント基板８に設けられている。また、絶縁座６には、プリント基板８との対向面側に通孔６ａと連通する周回凹陥６ｂが備えられており、該周回凹陥６ｂを埋めるように音響抵抗材Ｒが配設されている。

したがって、図２に示すマイクロホンユニット１に対しては、単一指向性ないし双指向性を奏する特性を付与することができることになる。しかも、この場合の振動板４ａは、収音限界を低周波数域まで広げる必要があることから、その張力も低く抑えられた状態のもとで振動板リング４に張設されることが求められている。

このように、図２に示すマイクロホンユニット１は、プリント基板８側に比較的小さなかしめ圧力を付与するようにすることで、振動板リング４が変位して振動板４ａの張力を変化させるのを回避できるように形成されていることから、安定した周波数応答を発揮させることができるほか、シールド効果も同時に得られることになる。

しかしながら、図２に示すマイクロホンユニット１にあっては、ＦＥＴ７の出力側端子７ｂに接続されるリード線や回路基板を含む図示しない必要部材側が大きな外力を受けると、出力側端子７ｂをはんだ付けさせたプリント基板８とかしめ部２ｃとの接触部位に応力を集中させて変位を生じさせてしまうこととなる。このような場合には、プリント基板８側の図示しないグランドパターンとかしめ部２ｃとの導通接触を不安定にさせてしまっていた。このような導通接触の不安定さは、振動板リング４側とプリント基板８側との間のグランド導通を不確実なものとさせる結果、外来電磁波の侵入を確実には阻止できずにマイクロホンユニット１に雑音を発生させてしまう不具合があった。

一方、プリント基板８の変位を回避させるためには、かしめ圧力を大きくして該プリント基板８と金属ケース２のかしめ部２ｃとを強固に導通接触させておく必要がある。しかし、かしめ圧力を大きくすればするほど、振動板リング４に付与される圧力もそれだけ増大されるため、該振動板リング４を変位させて振動板４ａの張力をも変化させるに至る。このため、マイクロホンユニット１には、より確実で安定した外来電磁波に対するシールド効果を付与できるものの、振動板４ａの張力変化に由来して、指向周波数応答、感度およびＳ／Ｎ比を劣化させてしまうという不都合もあった。

本発明は、従来技術の上記課題に鑑み、かしめ部とプリント基板側との導通接触を安定化させることで、金属ケースを介した振動板リング側とプリント基板側とのグランド導通を確実化させて優れたシールド効果を得ることができるほか、指向周波数応答、感度およびＳ／Ｎ比の劣化を防止することもできるコンデンサマイクロホンユニットを提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、導電性を有する有底円筒状の金属ケースと、該金属ケース内の底部側に配置される振動板リングと前記金属ケースの開口部側にかしめ部を介して封口配置されるプリント基板とを少なくとも含む内蔵ユニットとで構成され、前記振動板リングと前記プリント基板とを前記金属ケースを介してグランド導通させてなるコンデンサマイクロホンユニットにおいて、前記金属ケースは、前記プリント基板を除く前記内蔵ユニットが収容されるケース本体部と、該ケース本体部の開放縁側から外方に折曲させて連設された平庇部と、該庇部の開放縁側から前記開口部方向へ直進延設されて前記プリント基板をがたつきなく収容する拡径抱持部とで構成され、前記プリント基板は、前記庇部の水平面に当接支持させた状態のもとで前記かしめ部が生成するかしめ圧力を前記庇部に担持させながら前記拡径抱持部内に配置したことを最も主要な特徴としている。

この場合、前記金属ケースの前記底部側の内底面と前記振動板リングとの間には、導電弾性材を介在配置させることもできる。

請求項１の発明によれば、プリント基板と金属ケースとは、かしめ部が生成するかしめ圧力を庇部側に担持させた状態のもとでかしめ部を介して相互に安定的に接触させることができる。したがって、振動板リング側とプリント基板側とは、金属ケースを介してのグランド導通を確実なものとすることができるので、外来電磁波に対する優れたシールド効果を備えたコンデンサマイクロホンユニットを提供することができる。

しかも、振動板リングには、庇部側にかしめ圧力が担持される結果、大きく減殺されたかしめ圧力が伝達されることになる。このため、変形を生じるほどの圧力を受けることのない振動板リングには、低い張力のもとで振動板を張設できるので、コンデンサマイクロホンユニットに広い低域収音限界と、良質な指向周波数応答、感度およびＳ／Ｎ比とを付与できるうえ、優れた単一指向性ないし双指向性の特性を発揮させることができる。

また、請求項２の発明によれば、導電弾性材は、金属ケースと振動板リングとの間に配置されているので、該導電弾性材が生成する弾性反発力により金属ケース側と振動板リング側とを密に接触させることができ、金属ケースを介して振動板リングとプリント基板との間を安定的かつ確実にグランド導通させてコンデンサマイクロホンユニットに対し外来電磁波に対するより優れたシールド効果を付与することができる。

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る。同図によれば、マイクロホンユニット１１は、有底円筒状を呈し、例えばアルミニウムのような導電性金属材でなる金属ケース２２と、該金属ケース２２内に収容される内蔵ユニット３２と、該内蔵ユニット３２と金属ケース２２との間に介在配置される導電弾性材８２とでその全体が構成されている。

これらのうち、金属ケース２２は、前部音響端子孔２３ｂを有する底部２３を一方に、開口部２４を他方にそれぞれ有している。また、金属ケース２２は、プリント基板７３を除く内蔵ユニット３２が導電弾性材８２を介して収容されるケース本体部２７と、該ケース本体部２７の開放縁側から外方に折曲させて連設されてプリント基板７３をその水平面２８にて当接支持する庇部２８と、該庇部２８の開放縁側から開口部２４側に向けた直進状態（図１では直下方向に直進する）のもとで延設されてプリント基板７３の外周側を抱持する拡径抱持部２９とが一体となって形成されている。

この場合、ケース本体部２７は、プリント基板７３を除く内蔵ユニット３２の最大外径と最大高さと略同等の内径と深さとを備えて形成されている。

また、庇部２８は、その内側表出面がプリント基板７３をその一側面７３ａを介して当接支持する水平面２８ａとして形成されている。該水平面２８ａは、ケース本体部２７の内径よりもやや大きな外径が付与されて形成されるプリント基板７３の少なくとも周縁側に対して当接できるだけの寸法が付与されており、その分、庇部２８が外径方向に突出することになる。

さらに、拡径抱持部２９は、水平面２８ａに当接して庇部２８側に支持されるプリント基板７３の外径と略同等の内径が付与されており、その周端面７３ｃ側を介してプリント基板７を抱持できるように形成されている。

しかも、金属ケース２２の開口部２４には、開放端縁側を内側に向けてカールさせたかしめ部２５が形成され、該かしめ部２５は、プリント基板７３の他側面７３ｂ側に設けられている図示しないグランドパターンに圧接できるようにかしめ加工されることになる。

また、ケース本体部２７側に収容される内蔵ユニット３２としては、振動板３４を張設して底部２３側に配置される振動板リング３３と、スペーサー３５を介して振動板３４に対設された固定極４３と、該固定極４３を支持する絶縁座５３と、プリント基板７３に一体的に備えられるＦＥＴ６３とが少なくとも含まれる。

このうち、ＦＥＴ６３は、固定極４３側に接触する入力側端子６４と、プリント基板７３の対応位置に設けられた挿通孔７５から突出してプリント基板７３にはんだ付けされる出力側端子６５とを備えている。また、該出力側端子２６は、リード線や回路基板などの図示しない必要部材に接続される。

この場合、内蔵ユニット３２は、絶縁座５３が備える通孔５４と、絶縁座５３と固定極４３との間に確保される空気室４４と、固定極４３が備える透孔４５と、これらと連通する配置関係のもとでプリント基板７３に設けられた複数の後部音響端子孔７４とを経由して振動板３４側へと至る音通路Ｐが内部に確保して形成されている。

一方、導電弾性材８２としての皿ばね８３は、金属ケース２２における底部２３側の内底面２３ａと振動板リング３３との間に介在配置される。また、皿ばね８３は、金属ケース２２の内隅部２６に接触する拡径開放縁部８３ａと、振動板リング３３に接触する縮径開放縁部８３ｂと、これら両者間に位置する斜面部８３ｃとで構成されており、その全体で低座高で薄肉の截頭円錐筒状を呈している。

次に図１を参酌して、本発明の作用・効果を説明すれば、開口部２４を上側に位置させた金属ケース２２は、そのケース本体部２７内に導電弾性材８２としての皿ばね８３と、プリント基板７３を除く内蔵ユニット３２とが収容される。

この場合、先ず皿ばね８３は、拡径開放縁部８３ａを内隅部２６に接触させる配置関係で収容され、次いで皿ばね８３の上には、振動板３４が張設すされた振動板リング３３が配置される。このとき、振動板リング３３には、皿ばね８３の縮径開放縁部８３ｂが接触することになる。

つまり、皿ばね８３は、その縮径開放縁部８３ｂが振動板３４側に突出したり、該振動板３４に直に接触したりすることなく、金属ケース２２側と振動板リング３３側とに同時接触した状態のもとで配置されることになる。

次いで、振動板リング３３上には、スペーサー３５を介して振動板３４に対向する固定極４３を支持させた絶縁座５３が載置されることとなる。この際、絶縁座５３が備える周回凹陥５５には、音響抵抗材Ｒが埋設されることとなる。

ケース本体部２７内にこれら必要部材を配置させた後、庇部２８には、その水平面２８ａに一側面７３ａ側を当接させてプリント基板７３を載置する。このとき、プリント基板７３は、その周端面７３ｃ側を拡径保持部２９に抱持させてがたつきなく配置することができる。

このようにして金属ケース２２内に内蔵ユニット３２の全てを収容配置した後は、その開口部２４側に位置する開放縁部をかしめてかしめ部２５を形成すことで、プリント基板７３が封口配置されることになる。この場合、かしめ部２５は、プリント基板７３の他側面７３ｂ側に設けられた図示しないグランドパターンに圧接し、プリント基板７３側にかしめ圧力を付与することとなる。

その際に生成されるプリント基板７３に対するかしめ圧力は、水平面２８ａを介して庇部２８側に支持させることができる。つまり、このため、プリント基板７３は、付与されるかしめ圧力を庇部２８側に担持させた状態のもとで封口配置することができる。

このような手順を経てマイクロホンユニット１１を組み立てることができるので、プリント基板７３に付与されるかしめ圧力は、庇部２８に担時されてその殆どが該庇部２８を介して金属ケース２２側に支持されることになる。その結果、ケース本体部２７側に収容されたプリント基板７３を除く内蔵ユニット３２側には、大きく減殺されたかしめ圧力しか付与されないことになる。

したがって、かしめ部２５は、大きなかしめ圧力のもとでプリント基板７３側を押圧して相互が密に接触するなかで、振動板リング３３側へはより弱化されたかしめ圧力しか伝わらないことになる。

一方、皿ばね８３は、伝わってきたかしめ圧力を受けて弾性反発力を生成し、振動板リング３３側を押し戻す方向に力が働くことになる。このため、プリント基板７３を除く内蔵ユニット３２は、ケース本体部２７内に位置固定させて収容することができる。しかも、皿ばね８３は、拡径開放縁部８３ａが金属ケース２２の内隅部２６の全周に、縮径開放縁部８３ｂが振動板リング３３の全周にそれぞれを同時接触させることができる。

このように本発明によれば、マイクロホンユニット１１は、大きなかしめ圧力を付与した状態のもとでプリント基板７３を封口配置して形成することができるので、かしめ部２５とプリント基板７３側の図示しないグランドパターンとを密に導通接触させて、金属ケース２２を介した振動板リング３３側とプリント基板側７３とのグランド導通を確実なものとすることができる。このため、マイクロホンユニット１１には、優れたシールド効果を付与して外来電磁波に起因する雑音の発生を効果的に回避させることができることになる。

しかも、プリント基板７３は、ＦＥＴ６３の出力側端子６５に接続されたリード端子や回路基板を含む図示しない必要部材側から大きな応力を受けることがあっても、大きなかしめ圧力のもとで庇部２８と拡径抱持部２９とを介してがたつきなく安定的に配置しておくことができる。このため、プリント基板７３は、かしめ部２５との密な接触を保持しながら振動板リング３３側とも安定的なグランド導通状態を確保することができる。

そのうえ、振動板リング３３には、大きく減殺されたかしめ圧力が伝達されるにすぎないことから、振動板３４の張力に変化を来させるような変位も発生せず、マイクロホンユニット１１に対し広い低域の収音限界と、良質な指向周波数応答、感度およびＳ／Ｎ比とを付与するなかで優れた単一指向性ないし双指向性の特性を発揮させることができる。

さらに、皿ばね８３は、金属ケース２２側と振動板リング３３側とに密に同時接触させることができるので、相互間の電気的導通を確実なものとすることができ、金属ケース２２を介した振動板リング３３とプリント基板７３との間のグランド導通をより安定化させることで、マイクロホンユニット１１に対しよりに優れたシールド効果を付与することができる。

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、導電弾性材８２は、図示例のような皿ばね８３に限らず、導電性と弾性力を兼備するものであれば、所望により例えばコイルばねや導電布などを用いることもできる。また、図１には、本発明を単一指向性ないし双指向性にその指向性を調整したマイクロホンユニットに適用した例を示してあるが、必要により指向性を調整しない無指向性のマイクロホンユニットに適用することもできる。

本発明の一例につきその断面構造を示す説明図。 従来からあるコンデンサマイクロホンユニットの一例につきその断面構造を示す説明図。

符号の説明

１１ コンデンサマイクロホンユニット
２２ 金属ケース
２３ 底部
２３ａ 内底面
２３ｂ 前部音響端子孔
２４ 開口部
２５ かしめ部
２６ 内隅部
２７ ケース本体部
２８ 庇部
２８ａ 水平面
２９ 拡径抱持部
３２ 内蔵ユニット
３３ 振動板リング
３４ 振動板
３５ スペーサー
４３ 固定極
４４ 空気室
４５ 透孔
５３ 絶縁座
５４ 通孔
５５ 周回凹陥
６３ ＦＥＴ
６４ 入力側端子
６５ 出力側端子
７３ プリント基板
７３ａ 一側面
７３ｂ 他側面
７３ｃ 周端面
７４ 後部音響端子孔
７５ 挿通孔
８２ 導電弾性材
８３ 皿ばね
８３ａ 拡径開放縁部
８３ｂ 縮径開放縁部
８３ｃ 斜面部
Ｐ 音通路
Ｒ 音響抵抗材

Claims (2)

1. 導電性を有する有底円筒状の金属ケースと、該金属ケース内の底部側に配置される振動板リングと前記金属ケースの開口部側にかしめ部を介して封口配置されるプリント基板とを少なくとも含む内蔵ユニットとで構成され、前記振動板リングと前記プリント基板とを前記金属ケースを介してグランド導通させてなるコンデンサマイクロホンユニットにおいて、
   前記金属ケースは、前記プリント基板を除く前記内蔵ユニットが収容されるケース本体部と、該ケース本体部の開放縁側から外方に折曲させて連設された平庇部と、該庇部の開放縁側から前記開口部方向へ直進延設されて前記プリント基板をがたつきなく収容する拡径抱持部とで構成され、
   前記プリント基板は、前記庇部の水平面に当接支持させた状態のもとで前記かしめ部が生成するかしめ圧力を前記庇部に担持させながら前記拡径抱持部内に配置したことを特徴とするコンデンサマイクロホンユニット。
2. 前記金属ケースの前記底部側の内底面と前記振動板リングとの間には、導電弾性材を介在配置した請求項１に記載のコンデンサマイクロホンユニット。

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