JP5028322B2 - ダイナミックマイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、ダイナミックマイクロホンに関し、さらに詳しく言えば、振動板の過大変位時におけるボイスコイル引出線の断線を防止する技術に関するものである。

図５の要部断面図に示すように、ダイナミックマイクロホンは、基本的な構成として、音波を受けて振動する振動部１０と、磁気発生回路２０とを備える。振動部１０には、振動板１１とボイスコイル（発電コイル）１２とが含まれている。振動板１１は、センタードーム１１ａと、その周りに連設されたサブドーム１１ｂとを有し、ボイスコイル１２は、センタードーム１１ａとサブドーム１１ｂとの境界部分に接着材等により取り付けられている。

磁気発生回路２０は、永久磁石２１と、永久磁石２１の一方の極側に設けられたポールピース２２と、永久磁石２１の他方の極側にカップ状ヨーク２３を介して磁気的に接続されたリングヨーク２４とを含み、ポールピース２２とリングヨーク２４との間に形成される磁気ギャップ内に、ボイスコイル１２が振動板１１を介して振動可能に支持される。ボイスコイル１２の引き出し線１２ａはサブドーム１１ｂの内面に沿って配線され、図示しない信号出力回路に向けて引き回される。

ところで、楽器の音の収音には、音質の点からダイナミックマイクロホンが好ましく採用されている。このうち、バスドラムの中に入れて収音する目的で設計されたダイナミックマイクロホンがある。

バスドラム用のダイナミックマイクロホンにおいては重低音を収音することから、振動板のスチフネスを小さくし（振動板を柔らかくし）、ボイスコイルを重くするのが一般的である。このように、低域共振周波数が低く設計されているため、実際の収音時における共振周波数付近での振幅はきわめて大きく例えば±０．５ｍｍ程度になることがある。

バスドラムを強く叩くとドラム内の気圧が急激に上昇し、その圧力上昇によって生ずる気流がドラム開口部から外部に瞬時に流出して、図６に示すように、振動板１１を磁気発生回路２０側に強く押し付ける。このとき、ボイスコイル１２の引き出し線１２ａがリングヨーク２４に強く当たることにより、引き出し線１２ａが断線してしまうことがある。

これを防止する方法の一つとして、特許文献１に記載されているように、磁気発生回路をサスペンションにて弾性的に支持する方法があるが、これによると、サスペンションを必要とする分、構造が複雑化しコストアップにもなる。

また、磁気発生回路２０の磁気ギャップがきわめて狭いため磁気発生回路をサスペンションにて弾性的に支持した場合、ボイスコイル１２が磁気発生回路２０に当接してしまうおそれもある。

そこで、本出願人は、このような問題を生ずることなく、振動板の過大音圧による過大変位を防止するため、特許文献２として、図７に示されているように、磁気発生回路２０側に、振動板１１がポールピース２２側に向けて振れるときの最大変位位置を規制する振幅規制手段３０を設けて、ボイスコイル１２の引き出し線１２ａがリングヨーク２４に当接しないようにした発明を提案している。

これによれば、振動板１１の過大変位が振幅規制手段３０にて規制されるため、ボイスコイル１２の引き出し線１２ａの断線や損傷を効果的に防止することができる。

しかしながら、他方において、ポールピース２２側に振幅規制手段３０を配置することに伴って、振動板１１の背面側空気室の容積が減少し、指向周波数応答特性が変化することがあるため、その対策（音響的な設計変更等）を別途講ずる必要が出てくる。

特開２００３−１１９１号公報 特開２００６−２６０３０６号公報

したがって、本発明の課題は、指向周波数応答特性等になんら影響を及ぼすことなく、既存のマイクロホンの構成をそのままとして、振動板の過大音圧による過大変位を防止することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、ボイスコイルが取り付けられている振動板と、上記ボイスコイルに磁気ギャップを提供する永久磁石を含む磁気発生回路と、前部音響端子孔を有し上記振動板の前面側に配置されるレゾネータとを備えているダイナミックマイクロホンにおいて、上記レゾネータの表面側（反振動板側の面）には、音源から発せられる音圧に含まれる過大音圧によって変形して上記前部響端子孔を一時的に閉塞する弁体が設けられていることを特徴としている。

本発明の好ましい態様によれば、複数の上記前部響端子孔が上記レゾネータの周辺部分に配置されており、上記弁体は上記各前部響端子孔を覆い得る円板状に形成された合成樹脂フィルムからなり、上記弁体の中央部分が上記レゾネータの中央の無孔部分に所定の厚さを有するスペーサを介して取り付けられる。上記スペーサには、両面接着テープが好ましく採用される。

また、複数の上記前部響端子孔が上記レゾネータの周辺部分に配置されており、上記弁体は上記各前部響端子孔を覆い得る円板状に形成された合成樹脂フィルムからなり、上記弁体の中央部分には上記レゾネータ側に向けて突出する突出部が一体に形成されており、上記突出部が上記レゾネータの中央の無孔部分に所定の接着手段を介して取り付けられてもよく、このような態様も本発明に含まれる。

本発明によれば、音源から過大音圧（例えば、バスドラムから発生される大きな風圧気流）が到来すると、弁体が変形して前部音響端子孔が塞がれ、音源と振動板との間が遮断されるため、振動板の磁気発生回路側への過大な変位が未然に防止され、これによりボイスコイルの引き出し線が磁気発生回路との間で強く挟まれることがなくなる。また、通常の音圧時には、弁体が復元して前部音響端子孔が開放されるため、通常のダイナミックマイクロホンとして動作する。弁体はレゾネータの前面側に配置されるため、既存のダイナミックマイクロホンに対して、特に設計変更を要することなく適用することができる。

次に、図１ないし図４により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本発明によるダイナミックマイクロホンの要部を示す断面図、図２は本発明に適用される弁体を示す平面図、図３は過大音圧時における弁体の作用を示す図１と同様の要部断面図、図４は弁体の変形例を示す（ａ）平面図，（ｂ）その断面図である。なお、この実施形態の説明において、先の図５で説明した従来例と同一の構成要素には、それと同じ参照符号を用いる。

図１に示すように、本発明のダイナミックマイクロホンも、基本的な構成として、音波を受けて振動する振動部１０と、磁気発生回路２０とを備える。振動部１０には、振動板１１とボイスコイル（発電コイル）１２とが含まれている。

振動板１１は、センタードーム１１ａと、その周りに連設されたサブドーム１１ｂとを有し、ボイスコイル１２は、センタードーム１１ａとサブドーム１１ｂとの境界部分に接着材等により取り付けられている。ボイスコイル１２には、絶縁被膜を有する例えば３０μm程度の銅線が用いられる。

磁気発生回路２０は、円盤状に形成され厚さ方向に着磁された永久磁石２１と、永久磁石２１の一方の極側に設けられたポールピース２２と、永久磁石２１の他方の極側にカップ状ヨーク２３を介して磁気的に接続されたリングヨーク２４とを備えている。

ポールピース２２とリングヨーク２４との間に磁気ギャップＧが形成され、磁気ギャップＧ内に、ボイスコイル１２が振動板１１を介して振動可能に支持される。ボイスコイル１２の引き出し線１２ａはサブドーム１１ｂの内面に沿って配線され、図示しない信号出力回路に向けて引き回される。

この実施形態において、振動部１０と磁気発生回路２０は、ユニットフレーム３０に支持されている。ユニットフレーム３０は、内部に所定容積の背部空気室３０ａを有する円筒体からなり、磁気発生回路２０は、ユニットフレーム３０の中央に形成されている段差状凹部内に嵌合支持されている。

また、振動部１０は、ボイスコイル１２が磁気ギャップＧ内で振動し得るように、振動板１１のサブトーム１１ｂの周縁部がユニットフレーム３０の上端周辺部にて支持されている。

ユニットフレーム３０の上端には、前部音響端子孔４１を有するレゾネータ４０が振動板１１を覆うように装着されている。なお、詳しくは図示しないが、サブトーム１１ｂの周縁部は、レゾネータ４０によってユニットフレーム３０の上端周辺部に押圧固定されている。

この実施形態に係るダイナミックマイクロホンは、単一指向性であるため、ユニットフレーム３０は、図示しない後方音源からの音波を振動板１１の背面に導く後部音響端子孔３１を備えている。また、振動板１１の背面側の空気室は、磁気ギャップＧおよびカップ状ヨーク２３の底面に穿設されている音孔２３ａを介してユニットフレーム３０内の背部空気室３０ａに連通している。

本発明によれば、レゾネータ４０に、振動板１１に過大音圧がかけられないようにするための弁体５０が設けられる。弁体５０は、レゾネータ４０の反振動板側である表面側（図１において上面側）に配置される。

レゾネータ４０には、通常、複数個の前部音響端子孔４１が設けられるが、図２に示すように、複数個の前部音響端子孔４１がレゾネータ４０の周辺部分に配置されているとして、弁体５０には、各前部響端子孔４１を覆い得る円板状に形成された合成樹脂フィルムが用いられる。なお、この実施形態において、各前部音響端子孔４１は円形孔として形成されているが、スリット孔であってもよい。

弁体５０には、過大音圧によって変形し、それ以外の通常音圧時にはほぼ平板状を維持することが要求されるため、例えば厚さが０．１ｍｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂フィルムが好ましく採用される。

弁体５０は、その中央部分がレゾネータ４０の中央の無孔部分に所定の厚さを有するスペーサ５１を介して取り付けられる。

スペーサ５１には、両面接着（粘着）テープが好ましく用いられるが、その厚さは、通常音圧時に各前部音響端子孔４１を開放状態として、図示しない音源からの音波を振動板１１に向けて通過させるため、０．５ｍｍ程度であることが好ましい。

上記したように、通常音圧時には、図１に示すように、弁体５０は各前部音響端子孔４１を開放状態とするため、音源からの音波は各前部音響端子孔４１を通って振動板１１の前面側に作用し、このダイナミックマイクロホンは通常のマイクロホンとして動作する。

これに対して、音源が例えばバスドラムであって、過大な音圧がかけられた場合には、その過大音圧によって、弁体５０の周縁部分が、図３に示すように変形してレゾネータ４０に押し付けられて各前部音響端子孔４１を塞ぐ。

これにより、音源と振動板１１とが瞬時に遮断され、振動板１１には過大音圧がかけられず、振動板１１が過大に変位しないことから、ボイスコイル１２の引き出し線１２ａが磁気発生回路（リングヨーク２４）との間で強く挟まれることはない。過大音圧が消失すると、弁体５０は図１に示すように自己の復元力にて復元する。

このように、本発明によれば、レゾネータ４０に弁体５０を取り付ける構成（後付的な構成）で、振動部１０と磁気発生回路２０とを含む音響電気変換器の音響特性に影響を及ぼすものでないため、既存のダイナミックマイクロホンに改変を要することなく、そのまま適用することができる。

上記実施形態では、弁体５０をスペーサ５１を介してレゾネータ４０に取り付けるようにしているが、図４に示すように、弁体５０の中央部分にレゾネータ４０側に向けて突出する突出部５２を形成して、この突出部５２をレゾネータ４０に接着材等により固定してもよい。突出部５２の高さは、上記スペーサ５１の厚さと同等であってよい。

本発明によるダイナミックマイクロホンの要部断面図。 本発明に適用される弁体を示す平面図。 過大音圧時における弁体の作用を示す図１と同様の要部断面図。 弁体の変形例を示す（ａ）平面図，（ｂ）その断面図。 従来のダイナミックマイクロホンの要部断面図。 上記従来のダイナミックマイクロホンで振動板の最大変位時を示す断面図。 振動板の振幅規制手段を有する従来のダイナミックマイクロホンの要部断面図。

符号の説明

１０ 振動部
１１ 振動板
１２ ボイスコイル
１２ａ 引き出し線
２０ 磁気発生回路
３０ ユニットフレーム
４０ レゾネータ
４０ａ 前部音響端子孔
５０ 弁体
５１ スペーサ
５２ 突出部
Ｇ 磁気ギャップ

Claims (4)

1. ボイスコイルが取り付けられている振動板と、上記ボイスコイルに磁気ギャップを提供する永久磁石を含む磁気発生回路と、前部音響端子孔を有し上記振動板の前面側に配置されるレゾネータとを備えているダイナミックマイクロホンにおいて、
   上記レゾネータの表面側（反振動板側の面）には、音源から発せられる音圧に含まれる過大音圧によって変形して上記前部響端子孔を一時的に閉塞する弁体が設けられていることを特徴とするダイナミックマイクロホン。
2. 複数の上記前部響端子孔が上記レゾネータの周辺部分に配置されており、上記弁体は上記各前部響端子孔を覆い得る円板状に形成された合成樹脂フィルムからなり、上記弁体の中央部分が上記レゾネータの中央の無孔部分に所定の厚さを有するスペーサを介して取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のダイナミックマイクロホン。
3. 上記スペーサは、両面接着テープよりなることを特徴とする請求項２に記載のダイナミックマイクロホン。
4. 複数の上記前部響端子孔が上記レゾネータの周辺部分に配置されており、上記弁体は上記各前部響端子孔を覆い得る円板状に形成された合成樹脂フィルムからなり、上記弁体の中央部分には上記レゾネータ側に向けて突出する突出部が一体に形成されており、上記突出部が上記レゾネータの中央の無孔部分に所定の接着手段を介して取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のダイナミックマイクロホン。

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