JP5028199B2 - Omnidirectional dynamic microphone - Google Patents
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本発明は、無指向性のダイナミックマイクロホンに関するもので、特に、その振動騒音の低減技術に関するものである。 The present invention relates to an omnidirectional dynamic microphone, and more particularly to a technique for reducing vibration noise.
例えば、ボーカル用などに使用する手持ちのマイクロホンは、大抵の場合、無指向性ダイナミックマイクロホンである。無指向性ダイナミックマイクロホンは、そこに集まる周囲の音の全てが振動板に届いて電気信号に変換する。つまり、マイクロホン本体の向きや角度に関係なく、音の大きさだけに反応する特徴をもつ。 For example, a hand-held microphone used for vocal use is usually an omnidirectional dynamic microphone. In the omnidirectional dynamic microphone, all the surrounding sounds gathered there reach the diaphragm and convert it into an electrical signal. In other words, it has a feature that reacts only to the loudness of the sound regardless of the direction and angle of the microphone body.
ダイナミックマイクロホンは、振動板、永久磁石、ボイスコイルからなる電磁誘導を利用したマイクロホンである。ボイスコイルは略ドーム状に形成した振動板に固定され、振動板が音声などの音波を受けて振動し、永久磁石によって発生する磁界内でコイルが振動することにより音声信号を出力する。 The dynamic microphone is a microphone using electromagnetic induction including a diaphragm, a permanent magnet, and a voice coil. The voice coil is fixed to a diaphragm formed in a substantially dome shape, and the diaphragm vibrates in response to sound waves such as voice, and outputs a voice signal when the coil vibrates in a magnetic field generated by a permanent magnet.
無指向性ダイナミックマイクロホン(以降、マイクロホンという)は、とりわけ手持ちでの利用が多いため、マイクロホン本体が振られることが多い。マイクロホンを振ることにより、マイクロホン内部のマイクロホンユニットに振動が伝わり、マイクロホンユニットに振動可能に支持された振動板が、磁気ギャップ内でボイスコイルとともに振動して不要な音声信号を出力し、これがノイズとなる。上記ノイズを抑制するための基本的な構成として、マイクロホンケースとマイクロホンユニットの間に緩衝部材を介在させることが一般的に行われている。このような従来例では、緩衝部材に通気性のないスポンジを使用しているものがあり、マイクロホンユニットの振動を抑止する程の弾性力はなく、マイクロホンユニットがマイクロホンケースの内面に衝突することで発生する衝突音を防止するための役割しかない。従って従来の緩衝部材では、緩衝力が足りない。 An omnidirectional dynamic microphone (hereinafter referred to as a microphone) is often used by hand, so the microphone body is often shaken. By shaking the microphone, the vibration is transmitted to the microphone unit inside the microphone, and the diaphragm supported so as to be able to vibrate in the microphone unit vibrates with the voice coil in the magnetic gap and outputs an unnecessary voice signal, which is noise and Become. As a basic configuration for suppressing the noise, a buffer member is generally interposed between a microphone case and a microphone unit. In such a conventional example, there is one that uses a non-breathable sponge for the buffer member, and there is no elastic force to suppress the vibration of the microphone unit, and the microphone unit collides with the inner surface of the microphone case. It only serves to prevent the collision noise that occurs. Therefore, the buffering force is insufficient with the conventional buffer member.
従来の無指向性ダイナミックマイクロホンの例について図3ないし図5を参照しながら説明する。図3において符号15はヘッドケースを示している。ヘッドケース15は擂り鉢状に形成されており、擂り鉢状の狭窄側には内向きの突堤15−2が形成されている。ヘッドケース15は上記突堤15−2を境にして下部(図3において右側)は円筒形状になっており、その外周面には、マイクロホンケース17(図5参照)の内ねじと螺嵌するための、外ねじ15−1が形成されている。一方、ヘッドケース15の開口部(図3において左側)には内ねじ15−3が形成されている。内ねじ15−3は、符号12で示すヘッドリングの外ねじ12−1と螺嵌している。ヘッドリング12は、その前部(図3において左側)には内向きの突堤が形成され、この突堤の内周縁部は前方向(図3において左側)に直角に折り曲げられている。ヘッドリング12の外周部は、前部から中央部にかけて順次厚みを増した形状をなしている。ヘッドリング12の前端部内周には、ドーム状のヘッドメッシュ11の外周が嵌り、ヘッドメッシュ11の後端は、ヘッドリング12の上記突堤に当たっている。ヘッドリング12の後部(図3において右側)には、外周面に外ねじ12−1が施されており、ヘッドケース15の内ねじ15−3と螺嵌している。
An example of a conventional omnidirectional dynamic microphone will be described with reference to FIGS. In FIG. 3,
図4において符号10はマイクロホンユニットを示している。マイクロホンユニット10は前部(図4において左側)に、浅い有底円筒形のフレーム20を備えており、フレーム20の底部には、周方向に等間隔で連通孔29が複数形成され、連通孔29の前部を塞ぐようにして音響抵抗体28が貼付されている。図示の例では、フレーム20の背面にて後側(図4において右側)へ向かい、外周より僅かに径の小さい突堤20−1がリング状に形成されている。フレーム20の背面には、リング状のユニットフレーム22が嵌合されている。ユニットフレーム22は、振動板21の外周縁部を支持している。振動板21は、中心がドーム状に形成され、それを囲むように断面アーチ型のエッジ部が形成されている。上記振動板21には、中心部分とエッジ部分との境界にボイスコイル25の一端が接着されている。振動板21の後側には、有底円筒形のヨーク26と、ヨーク26の内低部に固着された扁平な円柱形の永久磁石23と、永久磁石23に固着され、その直径より僅かに大きい直径のポールピース27と、ポールピース27の外周を覆うように、ヨーク26の開口部の円周部に固着されたリング部材からなる磁気回路部が位置している。ヨーク26の底部には複数の貫通孔が形成されている。ポールピース27と上記リング部材との間には、円形の磁気ギャップが形成されていて、この磁気ギャップにはボイスコイルが空間的余裕をもって介在している。ヨーク26の後側(図4において右側)には、ヨーク26と略同径の円筒40が固着され、円筒40の内部の中央より前部には、有底円筒部材42が、底部を前側に向けて固着されている。有底円筒部材42の底部には中心に貫通孔42−1が形成され、貫通孔42−1の前部に音響抵抗体42−2が貼付されている。
In FIG. 4,
上記マイクロホンユニット10の後部にある上記円筒40の後部外周には、通気性の無いリング状の後部ダンパー33が嵌合されている。また、マイクロホンユニット10の前部外周には、上記フレーム20の外周に通気性の無いリング状の周部ダンパー32が嵌合されている。さらに、上記マイクロホンユニット10の前面部には、上記フレーム20の前面に通気性の無い扁平なリング状のダンパー31が嵌合されている。上記後部ダンパー33と、周部ダンパー32と、前部ダンパー31の介在のもとに、ヘッドケース15内
にマイクロホンユニットが支持されている。
A non-breathable ring-shaped
マイクロホンに外力が加わって振動すると、上記前部ダンパー31、周部ダンパー32、後部ダンパー33の3種のダンパーがヘッドケース15へのマイクロホンユニット20の衝突を抑制する。また、上記各ダンパーの素材として通気性の無い素材を使用することで、音響空間の封止効果も得られる。しかし、上記3種のダンパーを備えることによる主たる効果は、マイクロホンユニット10の、ヘッドケース15に対する衝突を抑制し、マイクロホンユニット10がヘッドリング12に衝突する際に発生する衝突音を和らげる効果であり、振動を抑制する効果を得ることはできない。また、図3に示すように、マイクロホンユニット10の支持力を支配しているのは、上記後部ダンパー33である。これに対し、マイクロホンユニット10の重心は、重量の重い永久磁石23やヨーク26、ポールピース27などが位置している、マイクロホンユニット10の略前部である。
When an external force is applied to the microphone and vibrates, the three types of dampers, the
図5(a)において、符号51を付して示す線は、マイクロホンユニット10の重心を通り、半径方向に広がる面を示し、符号57は、上記重心を通るマイクロホンユニット10の中心軸線方向の線を示す。上記線51と、後部ダンパー33によるマイクロホンユニット10の支持中心を通る半径方向の面を示す線55とが、中心軸線57方向において距離があるため、マイクロホンに外力が加わったとき、マイクロホンケースに対するマイクロホンユニットの相対移動の振幅が増大する。上記線55上にあるマイクロホンユニット10の支持中心を支点としてマイクロホンユニット10がマイクロホンケースに対し相対移動するからである。しかも、マイクロホンを手持ちで使用すると、円筒状のマイクロホンケース17の長さ方向中心部(符号61で示す線を参照)に支持位置があって、この支持位置を中心として回転運動するため、マイクロホンユニット10のマイクロホンケースに対する相対移動がますます大きくなる。
In FIG. 5A, a line denoted by
本発明に関連のある従来技術として特許文献1記載の発明がある。特許文献1記載の発明は、振動雑音を低減する構造を備えたダイナミックマイクロホンに関するものである。マイクロホンを手持ちで利用すると、マイクロホン自体が強く揺れることで、振動板を振動させ、振動板に取り付けられるボイスコイルが、磁気回路の磁気ギャップの中で相対移動して発電し、音声に交じって不要な、しかもかなり大きな雑音が発生する。そこで特許文献1記載の発明は、振動を抑制するための音響的な共振回路を付設することでこれを解決している。 As a prior art related to the present invention, there is an invention described in Patent Document 1. The invention described in Patent Document 1 relates to a dynamic microphone having a structure for reducing vibration noise. When the microphone is used by hand, the microphone itself vibrates strongly, causing the diaphragm to vibrate, and the voice coil attached to the diaphragm moves relative to the magnetic gap of the magnetic circuit to generate power, which is unnecessary along with the voice. Moreover, a considerable amount of noise is generated. Therefore, the invention described in Patent Document 1 solves this by providing an acoustic resonance circuit for suppressing vibration.
特許文献1記載の発明において、音声を入力するダイヤフラムの背面側には、弾性体からなる大きさの異なる2つの気室があり、2つの気室はダクトで連通している。マイクロホンケースの外部から衝撃などが加わることで衝撃音が発生すると、上記ダイヤフラムの背面側に設置された気室の内部にある共振回路が作用し、特定の周波数で衝撃音を打ち消し、音響インピーダンスを下げて上記ダイヤフラムへの戻り音圧を強くし、振動板に対する制動力を増大させるように構成したものである。この公知例によれば、振動雑音を抑制することが可能である。しかし、上記共振回路を利用した音響的な解決策であり、本発明にかかる振動雑音の問題を解決する方法とは異なる。 In the invention described in Patent Document 1, there are two air chambers of different sizes made of an elastic body on the back side of the diaphragm for inputting sound, and the two air chambers communicate with each other through a duct. When an impact sound is generated by an impact from the outside of the microphone case, a resonance circuit inside the air chamber installed on the back side of the diaphragm acts, canceling the impact sound at a specific frequency, and reducing the acoustic impedance. The sound pressure is lowered to increase the return sound pressure to the diaphragm, and the braking force against the diaphragm is increased. According to this known example, vibration noise can be suppressed. However, this is an acoustic solution using the resonance circuit, which is different from the method for solving the problem of vibration noise according to the present invention.
また、特許文献2記載の発明は、マイクロホンの振動雑音を低減するための音響空間と振動検出ユニットを付設し、この問題を解決している。このマイクロホンは、音声を集音するためのマイクロホンユニットと、振動雑音を検出するための振動検出ユニットを備えている。マイクロホンユニットは、磁気回路部、および、磁気ギャップ内に配置されるボイスコイルを接着させたダイヤフラムを備えており、振動検出ユニットは、上記マイクロホンユニットを支持し、ダイヤフラムの背面側に連通する所定容積の空気室を有している。上記空気室の背面には、磁気回路部、および、磁気ギャップ内に配置されたボイスコイルを備えた振動板からなる振動検出ユニットが付設されている。上記マイクロホンユニットの出力信号に、振動検出ユニットからの出力信号を逆位相で合成することでノイズを抑える効果がある。また、上記振動検出ユニットの振動板は、外力で振動するダイヤフラムを背面側から、空気室の圧力変化を利用して抑制する効果がある。しかし、音響空間、および、振動検出ユニットが付設されることで、重量が増加する難点があり、また、振動検出ユニットへの電力を供給する必要がある。
The invention described in
特許文献3記載の発明は、マイクロホンの振動雑音によって発生するノイズの定在波を抑制することで振動板が大きく振動することを防止することを目的としたものである。振動板、ボイスコイル、永久磁石を備えたマイクロホンユニットは、その後部に防振部材からなる空間が設けてあり、その空間内部は防振効果を高めるために、複数の内壁が同心円状に形成されている。上記空間の後端部には蓋がされており、この蓋と上記振動板とを非平行にすることで、音の入射波と、内壁や上記蓋から反射する反射波とを合成させ、上記空間内の定在波を抑制している。特許文献3記載の発明は、マイクロホンユニット内部に発生する定在波を抑制することを最も主要な特徴としており、マイクロホンユニット自体のケースへの支持構造に視点を置いたものではなく、振動騒音を解決するための具体的な構成は本発明とは異なる。 The invention described in Patent Document 3 is intended to prevent the diaphragm from vibrating greatly by suppressing standing waves of noise generated by vibration noise of a microphone. A microphone unit equipped with a diaphragm, voice coil, and permanent magnet is provided with a space made of vibration-proof members at the rear, and a plurality of inner walls are concentrically formed in the space to enhance the vibration-proof effect. ing. A lid is provided at the rear end of the space. By making the lid and the diaphragm non-parallel, the incident wave of sound and the reflected wave reflected from the inner wall or the lid are combined, The standing wave in the space is suppressed. The invention described in Patent Document 3 has the most important feature of suppressing the standing wave generated inside the microphone unit, and does not focus on the support structure for the case of the microphone unit itself. The specific configuration for solving is different from the present invention.
上記各特許文献記載の発明以外にも、振動騒音を抑制することを目的とした発明が提案されている(特許文献4,5参照)が、いずれの発明も音響空間による振動雑音低減に関するもので、本発明とは異なる。 In addition to the inventions described in the above patent documents, inventions aimed at suppressing vibration noise have been proposed (see Patent Documents 4 and 5). However, both inventions relate to vibration noise reduction by an acoustic space. This is different from the present invention.
上記いずれの従来例も、手持ちのマイクロホンにおいて問題になる振動雑音を抑制する方法として、音響的な構造によってこれを解決している。しかしながら、音響的な構造で問題を解決するには、振動検出ユニットなどを本来のマイクロホンとしての機能とは別に併設する必要があり、本体重量の増加に繋がる。また、上記振動検出ユニットなどを併設すると、電力供給が必要になる。 In any of the above-described conventional examples, this is solved by an acoustic structure as a method for suppressing vibration noise which is a problem in a handheld microphone. However, in order to solve the problem with an acoustic structure, it is necessary to install a vibration detection unit or the like separately from the original function as a microphone, leading to an increase in the weight of the main body. In addition, when the vibration detection unit or the like is provided, power supply is required.
そこで本発明は、上記の問題を解決するために、物理的設計と、弾性部材を備えたマイクロホンユニットの支持構造によって、振動騒音を抑制することを目的としている。 Therefore, in order to solve the above problems, the present invention aims to suppress vibration noise by a physical design and a support structure of a microphone unit provided with an elastic member.
本発明は、音声によって振動する振動板、振動板に固着されたボイスコイル、ボイスコイルが振動することで電気信号を出力するための磁気ギャップを発生させている永久磁石、を備えたマイクロホンユニットと、マイクロホンユニットを内部で支持するためのケースと、を備えた無指向性ダイナミックマイクロホンであって、マイクロホンユニットは弾性部材を介してケースに支持されており、上記弾性部材はマイクロホンユニットの重心を通り中心軸線に直交する方向の仮想面が横切る位置において、マイクロホンユニットの外周と上記ケースの内周面との間に介在しマイクロホンユニットを上記ケース内に支持されていることを最も主要な特徴とする。 The present invention relates to a microphone unit including a diaphragm that vibrates by sound, a voice coil fixed to the diaphragm, and a permanent magnet that generates a magnetic gap for outputting an electric signal when the voice coil vibrates. An omnidirectional dynamic microphone including a case for supporting the microphone unit internally, the microphone unit being supported by the case via an elastic member, the elastic member passing through the center of gravity of the microphone unit. The main feature is that the microphone unit is supported in the case by being interposed between the outer periphery of the microphone unit and the inner peripheral surface of the case at a position where a virtual plane in a direction perpendicular to the central axis crosses. .
本発明のマイクロホンの構成によれば、外力により振動する力がより大きくかかるマイクロホンユニットの半径方向の重心を通り中心軸線に直交する方向の仮想面が横切る位置で、弾性部材がマイクロホンユニットを支持することで、振動を効果的に抑制し、振動騒音を軽減することができる。 According to the configuration of the microphone of the present invention, the elastic member supports the microphone unit at a position where the virtual plane in the direction orthogonal to the central axis passes through the center of gravity in the radial direction of the microphone unit to which the vibration force due to the external force is greater. Thus, vibration can be effectively suppressed and vibration noise can be reduced.
また、上記弾性部材をRTVゴム素材とし、上記ヘッドリングとマイクロホンユニットとの支持部分に上記RTVゴムからなる弾性部材を介在させることにより、マイクロホンユニット後部の音響空間を封止することができる。これにより、無指向性のマイクロホンを構成することができる。 Further, the elastic member is made of RTV rubber material, and the elastic member made of the RTV rubber is interposed between the head ring and the microphone unit so that the acoustic space at the rear of the microphone unit can be sealed. Thereby, an omnidirectional microphone can be configured.
さらに、上記弾性部材を、粘着性のある素材とし、この弾性部材を介してマイクロホンユニットをヘッドリングに接着することで、組み立て時の仕損率を下げる効果がある。 Furthermore, the elastic member is made of a sticky material, and the microphone unit is bonded to the head ring via the elastic member, so that there is an effect of reducing the failure rate during assembly.
以下、本発明にかかる実施例について図面を参照しながら説明する。本発明の構成の多くの部分は、前述の従来例の構成と略同じであることから、マイクロホンの概略の構成の説明を省き、主要部分を重点的に説明する。図1は、本発明の実施例を示しており、図3に示す従来例と比較すると、後部ダンパー33をなくし、周部ダンパー32と前部ダンパー31の替わりに、RTVゴム50を使用している点が大きく異なる。図1において、上記RTVゴム50は円筒形状で、前端部は内向きに直角に折り曲げられている。マイクロホンユニット10は前記従来例におけるマイクロホンユニットと同様の構成になっていて、マイクロホンユニット10のフレーム20の前面および外周面と、ヘッドリング12の内周面との間に介在し、それぞれを接着するとともに弾性支持している。永久磁石23やヨーク26がマイクロホンユニット10の前部に設置されていることから、マイクロホンユニット10の重心が前部に位置しており、この重心位置を通り中心軸線に直交する方向の仮想面が横切る位置において、RTVゴム50の介在のもとにマイクロホンユニット10とヘッドリング12が接着されている。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Since many parts of the configuration of the present invention are substantially the same as the configuration of the conventional example described above, the description of the schematic configuration of the microphone will be omitted, and the main part will be described mainly. Figure 1 shows an embodiment of the present invention, when compared with the conventional example shown in FIG. 3, eliminates the
符号51は上記マイクロホンユニット10の重心位置を通り中心軸線に直交する方向の仮想面を示す。符号53は上記RTVゴム50によるマイクロホンユニット10の支持中心を通り中心軸線に直交する方向の仮想面を示す。図5(a)において面51を示す線と面55を示す線の距離と、図1において面51を示す線と面53を示す線との距離とでは後者の方が短く、マイクロホンユニット10の重心に近い位置でこれを支持するように設計されている。かかる構成にしておけば、マイクロホンに衝撃力などの外力が加わったとき、マイクロホンケースに対してマイクロホンユニット10が回転しようとする力が小さくなり、振動の少ない安定したマイクロホンユニット10の支持構造を得ることができる。また、マイクロホンケースの長さ方向中央部を握り、握った位置を支点として振ったとしても、上記のように、マイクロホンユニット10はその重心に近い位置でヘッドケース15に支持されているため、マイクロホンケースに対してマイクロホンユニット10が回転しようとする力が小さく、マイクロホンユニット10の半径方向への振動を効果的に抑制することができ、振動騒音を低減することができる。
また、マイクロホンユニット10の外周と上記ケースの内周面との間に介在する上記RTVゴム50は、その性質として粘着性を有しており、図2に示すように、ヘッドメッシュ11が固着されたヘッドリング12と、マイクロホンユニット10とを、上記RTVゴム50の介在のもとに接着している。ヘッドリング12にはヘッドケース15がねじにより結合され、もって、ヘッドケース15はその内部にマイクロホンユニット10を支持していることになる。
Further, the
さらに、図1に示すように、RTVゴム50は、通気性がない素材であり、マイクロホンユニット10の外周とヘッドリング12の内周面との間に介在することで、マイクロホンケースの内部で、かつ、マイクロホンユニット10の後側にある音響空間を密閉する効果がある。この効果により、音声はヘッドメッシュ11側からのみ集音し、マイクロホンユニット10の後側は密閉された音響空間を有することで、無指向性マイクロホンを構成している。
Furthermore, as shown in FIG. 1, the
10 マイクロホンユニット
12 ヘッドリング
15 ヘッドケース
20 フレーム
23 永久磁石
25 ボイスコイル
26 ヨーク
50 弾性部材であるRTVゴム
51 マイクロホンユニットの重心位置
53 マイクロホンユニットの支持位置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
マイクロホンユニットは弾性部材を介してケースに支持されており、
上記弾性部材は、マイクロホンユニットの重心を通り中心軸線に直交する方向の仮想面が横切る位置において、マイクロホンユニットの外周と上記ケースの内周面との間に介在し、マイクロホンユニットを上記ケース内に支持していることを特徴とする無指向性ダイナミックマイクロホン。 A microphone unit including a diaphragm that vibrates by sound, a voice coil fixed to the diaphragm, and a permanent magnet that generates a magnetic field for outputting an electric signal when the voice coil vibrates. A omnidirectional dynamic microphone with a case for supporting
The microphone unit is supported by the case via an elastic member,
The elastic member is interposed between the outer periphery of the microphone unit and the inner peripheral surface of the case at a position where a virtual plane in a direction passing through the center of gravity of the microphone unit and perpendicular to the central axis crosses, and the microphone unit is placed in the case. An omnidirectional dynamic microphone characterized by its support.
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