JP5053124B2 - マイクロホンユニットの製造方法およびマイクロホンユニット - Google Patents

Description

本発明は、マイクロホンユニットの製造方法およびマイクロホンユニットに関し、さらに詳しくは、ダイナミックマイクロホンの振動雑音を効果的に軽減することができるマイクロホンユニットの製造方法およびマイクロホンユニットに関する技術である。

ダイナミックマイクロホンは、振動板にボイスコイルが取り付けられるために振動部側の質量が比較的重くなってしまう。その結果、振動が加えられた際には、慣性のあるボイスコイルと磁極との間で相対的速度差が生じ、これが振動雑音となる。

図２は、このような振動雑音を軽減すべく提案された下記特許文献１に開示されているマイクロホン構造を示す説明図であり、ダイナミックマイクロホンは、振動板１を備え、該振動板１の周縁部８は、ユニットケース３の端面上に固着されている。

この場合、振動板１の背面側に取り付けられているボイスコイル２は、永久磁石４とカップ形ヨーク５と極板６とで構成されている磁極の空隙内に配置されている。

また、ユニットケース３と磁極側とは、相互が相対的に運動できるように弾性素子７を介して連結されており、これにより相対的速度差を生じづらくして振動雑音の発生を抑制できるようにしている。
特公昭５７−９２７９号公報

一方、ダイナミックマイクロホンには、双指向性と無指向性とのほか、双方の性質を併せ持つ単一指向性もある。これらのうち、リボンマイクロホンとも称される双指向性のダイナミックマイクロホンの制御方式は、質量制御であり、振動板の共振周波数は必要とされる周波数応答の下限に設計される。また、無指向性のダイナミックマイクロホンの制御方式は、抵抗制御であることから、振動板の共振周波数は必要とされる周波数応答の中央付近の周波数に設計される。

しかし、単一指向性のダイナミックマイクロホンは、双指向性と無指向性との性質を併せ持つことから、低域の周波数応答においては振動板の共振周波数で制限されて１００Ｈｚ〜３００Ｈｚ程度に振動板の共振周波数が設計されることになる。このため、振動雑音のうち低域成分のものは、拡声時に振幅が大きくなってしまう不具合があった。このような低域成分の振動雑音を軽減するためには、振動板の周波数応答と磁極の加速度による周波数応答とが同一であること、つまり、振動板と磁極との共振周波数を一致させておく必要がある。

しかし、図２に示すダイナミックマイクロホンによる場合には、振動板１と磁極側との共振周波数を一致させる構造を備えていないので、磁極が振動板１の振動とは別の周波数で振動すると、磁極を振動させない場合よりも大きな振動雑音を発生させてしまうという不都合があった。

本発明は、従来技術の上記課題に鑑み、ダイナミックマイクロホンにおける振動板と磁極との共振周波数を一致させて大きな振動雑音を発生させなくすることができるマイクロホンユニットの製造方法およびマイクロホンユニットを提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、そのうちの第１の発明（製造方法）は、永久磁石とカップ形ヨークと極板とからなる磁極を略円筒状を呈するユニットケース内に収容する工程と、該ユニットケースの前面開口部側にその周端部を固着させた振動板がその背面側に備えるボイスコイルを前記カップ形ヨークと前記極板との間に形成される空隙内に配置する工程と、前記前面開口部側に位置する前記ユニットケースと前記カップ形ヨークとの間の周方向に形成される開口を弾性リングで閉止する工程と、該弾性リングで閉止して前記ユニットケースと前記カップ形ヨークとの間に区画形成される内部空間内に紫外線硬化樹脂を充填して硬化させる工程と、前記ユニットケースの後面開口部側を遮光板で塞ぐ工程とを少なくとも含むことを最も主要な特徴とする。

この場合、紫外線硬化樹脂を充填して硬化させる前記工程では、振動板の共振周波数付近でその全体を上下方向に振動させ、その際の振動雑音を測定しながら振動雑音が小さくなるまで紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂を硬化させるのが好ましい。

また、第２の発明（マイクロホンユニット）は、請求項１または請求項２に記載のマイクロホンユニットの製造方法により製造されたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、充填・硬化させた紫外線硬化樹脂を介してユニットケースと磁極側を連結させることができるので、紫外線硬化樹脂の硬化の程度を調整することで振動板と磁極との共振周波数を定めることができる。このため、共振周波数の異なる単一指向性ダイナミックマイクロホンと無指向性ダイナミックマイクロホンとの双方の共振周波数を調整することができることになる。

この場合、振動板の共振周波数付近でその全体を上下方向に振動させ、その際の振動雑音を測定しながら振動雑音が小さくなるまで紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させるならば、振動板と磁極との共振周波数を一致させることができるので、振動板の振動とは異なる周波数で磁極が振動することをなくすことにより、振動雑音の発生をより確実に低く抑えることができる。

図１は、本発明のうち、第１の発明の処理方法の一例を（ａ）〜（ｃ）として示す説明図であり、マイクロホンユニット１１は、磁極２２側をユニットケース１２内に収容するとともに、振動板３２がその背面側に備えるボイスコイル３３を磁極２２側に形成される空隙２６内に配置する第１の処理（ａ）と、ユニットケース１２と磁極２２側との間に形成される開口１６を弾性リング１７で閉止した上でユニットケース１２と磁極２２側との間に形成される内部空間１８内に紫外線硬化樹脂１９を充填する第２の処理（ｂ）と、充填後の紫外線硬化樹脂１９を遮光板４２で塞ぐ第３の処理（ｃ）とを少なくとも経ることで形成される。

このうち、第１の処理は、永久磁石２３とカップ形ヨーク２４と極板２５とからなる磁極２２を略円筒状を呈するユニットケース１２内に収容する工程と、該ユニットケース１２の前面開口部１３側にその周縁部３２ａを固着させた振動板３２が背面側に備えるボイスコイル３３をカップ形ヨーク２４と極板２５との間に形成される空隙２６内に配置する工程とを経ることで行われる。

第２の処理は、前面開口面１３側に位置するユニットケース１２とカップ形ヨーク２４との間の周方向に形成される開口１６を弾性リング１７で閉止する工程と、該弾性リング１７で閉止してユニットケース１２とカップ形ヨーク２４との間に区画形成される内部空間１８内に紫外線硬化樹脂１９を充填して硬化させる工程とを経ることで行われる。

この場合の弾性リング１７としては、ゴム材で形成されているものを好適に用いることができ、開口１６を確実に閉止しつつ、磁極２２側をユニットケース１２側に一体的に組み付けることができるように配置される。また、紫外線硬化樹脂１９としては、例えば紫外線硬化性エポキシ樹脂などを好適に用いることができる。

また、紫外線硬化樹脂１９を充填して硬化させる工程では、振動板３２の共振周波数付近でその全体を加振器などで上下方向（ボイスコイル３３の軸方向）に振動させ、その際に発生する振動雑音を測定しながら振動雑音が小さくなるまで紫外線を照射して紫外線硬化樹脂１９を硬化させる。

これにより、紫外線硬化樹脂１９は、振動板３２の振動雑音レベルが最小となるような弾力を保持する程度の硬さに調整されることになる。

第３の処理は、紫外線を照射しながら紫外線硬化樹脂１９の硬さを調整した後、さらに硬化することのないようにユニットケース１２の後面開口部１４側に遮光板４２を接合して閉止して調整後の紫外線硬化樹脂１９が外部光に曝されることのないように遮蔽する工程を経ることで行われる。なお、第３の処理では、ユニットケース１２の前面開口部１３側に音響共振器（レゾネーター）５２を例えば螺合させるなどして結合させ、これによりマイクロホンユニット１１の全体が形成されることになる。

つまり、図１（ａ）〜（ｃ）の処理を経て形成されるマイクロホンユニット１１は、永久磁石２３とカップ形ヨーク２４と極板２５とで形成される磁極２２がユニットケース１２内に収容され、弾性リング１７を介して一体化されることになる。

しかも、該弾性リング１７で閉止されて区画形成される内部空間１８内には、振動板３２の振動雑音レベルが最小となるような弾力を保持する程度の硬さに調整された状態の紫外線硬化樹脂１９が充填され、かつ、調整した後にさらに硬化することのないように遮光板４２で閉止されている。

つまり、ユニットケース１２と磁極２２側とは、弾性リング１７と、ある程度の弾力を保持する紫外線硬化樹脂１９とを介して相互に連結されているので、磁極２２と振動板３２とをユニットケース１２の振動に対して同一方向に振動させることにより、磁極２２と振動板３２との間に相対的速度差が発生しない構造とすることができる。

このように磁極２２と振動板３２とは、双方の共振周波数を一致させることはもとより、人為的に異ならせることもできるので、共振周波数の異なる単一指向性ダイナミックマイクロホンと無指向性ダイナミックマイクロホンとの双方の共振周波数を調整することができる。このため、振動板３２の共振周波数は、振動板３２の周端部３２ａの接着状況の如何により個差（バラツキ）が発生し易いなかで、個別に調整することが可能になる。

なお、音波に対しては、磁極２２側の質量が振動板３２の質量に比較して極めて大きいことから、磁極２２側は、音波によっては振動せず、振動板３２のみが振動することから、両者間に相対的速度差が発生し音声による出力が得られることになる。

本発明のうち、第１の発明の処理方法の一例を（ａ）〜（ｃ）として示す説明図。 特許文献１に開示されているマイクロホン構造を示す説明図。

符号の説明

１１ マイクロホンユニット
１２ ユニットケース
１３ 前面側開口部
１４ 後面側開口部
１６ 開口
１７ 弾性リング
１８ 内部空間
１９ 紫外線硬化樹脂
２２ 磁極
２３ 永久磁石
２４ カップ形ヨーク
２５ 極板
２６ 空隙
３２ 振動板
３２ａ 周縁部
３３ ボイスコイル
４２ 遮光板
５２ 音響共振器（レゾネーター）

Claims (3)

1. 永久磁石とカップ形ヨークと極板とからなる磁極を略円筒状を呈するユニットケース内に収容する工程と、
   該ユニットケースの前面開口部側にその周端部を固着させた振動板が背面側に備えるボイスコイルを前記カップ形ヨークと前記極板との間に形成される空隙内に配置する工程と、
   前記前面開口部側に位置する前記ユニットケースと前記カップ形ヨークとの間の周方向に形成される開口を弾性リングで閉止する工程と、
   該弾性リングで閉止して前記ユニットケースと前記カップ形ヨークとの間に区画形成される内部空間内に紫外線硬化樹脂を充填して硬化させる工程と、
   前記ユニットケースの後面開口部側を遮光板で塞ぐ工程とを少なくとも含むことを特徴とするマイクロホンユニットの製造方法。
2. 紫外線硬化樹脂を充填して硬化させる前記工程では、振動板の共振周波数付近でその全体を上下方向に振動させ、その際の振動雑音を測定しながら振動雑音が小さくなるまで紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂を硬化させる請求項１に記載のマイクロホンユニットの製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載のマイクロホンユニットの製造方法により製造したことを特徴とするマイクロホンユニット。

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