JP5070083B2 - マイクロホン用出力コネクタおよびコンデンサマイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、マイクロホン用出力コネクタおよびコンデンサマイクロホンに関し、さらに詳しく言えば、例えば携帯電話機などから発生される高い周波数の電磁波に対するシールド機能を有するマイクロホン用出力コネクタおよび同出力コネクタを備えたコンデンサマイクロホンに関するものである。

コンデンサマイクロホンは、マイクロホンユニット内に振動板と固定極とを対向的に配置してなる静電型の音響電気変換器を含み、そのインピーダンスがきわめて高いため、ＦＥＴ（電界効果トランジタ）などのインピーダンス変換器を内蔵している。通常、コンデンサマイクロホンにおいては、ファントム電源が用いられ、マイク音声信号はファントム電源用の平衡シールドケーブルを介して出力される。

上記平衡シールドケーブルを接続するため、マイクケース（手持ち式マイクロホンにおいてはマイクグリップ）側には、ＥＩＡＪ ＲＣ−５２３６「音響機器用ラッチロック式丸形コネクタ」に規定されている３ピンタイプの出力コネクタが設けられ、この出力コネクタにより、コンデンサマイクロホンに対して上記平衡シールドケーブルを着脱できるようにしている。

上記出力コネクタに上記平衡シールドケーブルが接続された状態において、例えば携帯電話機などからの強い電磁波がマイクロホンやマイクケーブルに加えられると、その電磁波が出力コネクタからマイクロホンの内部に入り込み、インピーダンス変換器で復調され可聴周波数の雑音としてマイクロホンから出力されてしまうことがある。

これを防止するための方法のひとつとして、本出願人は特許文献１でシールド機能を有するマイクロホン用出力コネクタを提案しており、その構成を図２ａ〜図２ｃにより説明する。図２ａはシールドカバーのみを断面とした出力コネクタの正面図、図２ｂは図２ａのＢ−Ｂ線断面図、図２ｃは図２ａの平面図である。

これによると、出力コネクタ１０は、ＰＢＴ（ポリブタジエンテレフタレート）樹脂などの電気絶縁体からなる円盤状のコネクタ基台１１を備えている。コネクタ基台１１には３本のピン、すなわち接地用の１番ピンＥ，信号のホット側の２番ピンＳＨおよび信号のコールド側の３番ピンＳＣとが例えば圧入により貫設されている。

なお、本明細書において、接地用の１番ピンＥを単に「接地ピンＥ」、信号のホット側の２番ピンＳＨおよび信号のコールド側の３番ピンＳＣを単に「信号ピンＳＨ，ＳＣ」ということがある。

手持ち式コンデンサマイクロホンについて言えば、図２ｂに示すように、出力コネクタ１０は円筒状のマイクケース（マイクグリップ）２０の端部内に装着される。通常、マイクケース２０は真鍮などの金属材からなり、内蔵される電気部品のシールドケースとしても作用する。

コネクタ基台１１には、その外周面から半径方向に向けて雌ネジ穴１３が形成されており、雌ネジ穴１３内には、出力コネクタ１０をマイクケース２０に固定するための雄ネジ１２が螺合されている。

これによれば、図２ｂに示すように、マイクケース２０に穿設されている丸孔２１から図示しないドライバ等により雄ネジ１２を回して、同雄ネジ１２を丸孔２１の周縁に当接させることにより、出力コネクタ１０をマイクケース２０にしっかりと固定することができる。なお、コネクタ基台１１の外周面には、マイクケース２０側に形成されている図示しない凹溝に係合して回り止めとして機能するリブ１４が設けられている。

特許文献１に記載の発明によると、例えば携帯電話機から放射される電磁波のマイクケース２０内への侵入を防止するため、コネクタ基台１１の基台内面（マイクロホンの内部側に配置される面で、図２ａ，図２ｂにおいて上面）側にプリント配線板１５とシールドカバー１６とが設けられる。

図示しないが、プリント配線板１５は、接地ピンＥと信号ピンＳＨ，ＳＣが貫通される３つの貫通孔を有する両面プリント配線板で、コネクタ基台１１の基台内面と対向する裏面側には、銅箔のベタパターンよりなるシールド層が形成され、その反対側の上面には、高周波侵入防止用のキャパシタと、静電気による回路破壊防止用のツェナーダイオードなどが実装されている。

シールドカバー１６は、コネクタ基台１１の基台内面の上部を覆う基板部１６ａと、コネクタ基台１１の外周面に嵌合されるスカート部１６ｂとを含み、その全体が好ましくは真鍮（ＢＲＡＳＳ）に代表される銅合金のプレス成型品よりなる。

シールドカバー１６は、コネクタ基台１１の基台内面側に被せられるため、図２ｃに示すように、その基板部１６ａには、接地ピンＥ用の貫通孔１６１，信号ピンＳＨ用の貫通孔１６２および信号ピンＳＣ用の貫通孔１６３の３つの貫通孔が穿設されている。

このうち、接地ピンＥ用の貫通孔１６１は、接地ピンＥとシールドカバー１６とを電気的に導通させるため、接地ピンＥと接触し得るように接地ピンＥとほぼ同径の孔として形成される。なお、最終的に接地ピンＥはシールドカバー１６にハンダ付けされる。

これに対して、信号ピンＳＨ用の貫通孔１６２と信号ピンＳＣ用の貫通孔１６３は、それらの各ピンと非接触となるように信号ピンＳＨ，ＳＣよりも大径に形成されるが、マイクケース２０内に輻射される電磁波を最小限に抑えるため、貫通孔１６２，１６３はできるだけ小径に形成される。

このような構成を有する出力コネクタ１０によれば、携帯電話機などで使用される高い周波数に対しても、その電磁波（高周波電流）のマイクロホン内への侵入を阻止することができる。

しかしながら、上記したように、信号ピンＳＨ，ＳＣと貫通孔１６２，１６３との間には、信号ピンＳＨ，ＳＣとシールドカバー１６とを非接触に保つための隙間が僅かながらも存在するため、なおもその隙間から電磁波がマイクロホン内に入り込むおそれがある。

電磁波の侵入阻止の信頼性をより高めるには、各ピンにフェライトビーズを取り付けることが有効であるが、組立作業上、その取り付けが面倒であるばかりでなく、配置スペースも必要であることからコネクタの全体寸法が大きくなり、好ましい対策とは言えない。

これとは別に、電磁波を吸収する磁性粉等を可撓性シートに練り込んだ電磁波シールド材が各種市販されているが、この種の市販品は汎用的に仕様が決められているため、マイクロホン用コネクタに合うものを探し出すのが困難であるし、また、磁性材料の混合量や厚み等の調整もできない。マイクロホン用コネクタ用途の特注仕様とするとコスト高となるため、にわかに採用することができない。

仮に、マイクロホン用コネクタ用途の電磁波シールド材として適当な市販品があったとしても、実際問題として、その電磁波シールド材を切り抜いて、信号ピンＳＨ，ＳＣと貫通孔１６２，１６３との間の隙間に詰め込むことは容易ではなく、また、外来振動や衝撃によって外れてしまうこともある。

特開２００５−３１１７５２号公報

したがって、本発明の課題は、コネクタ基台に電磁波などの外乱遮蔽用のシールドカバーが被せられているマイクロホン用出力コネクタにおいて、信号ピンと、シールドカバーに穿設されている信号ピン用の貫通孔との間に存在する隙間からの電磁波の侵入を確実に防止することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載されているように、電気絶縁体からなるコネクタ基台に１本の接地ピン（１番ピン）と２本の信号ピン（２番ピン，３番ピン）とが貫設されており、コンデンサマイクロホンのマイクケース内の端部に装着される３ピンタイプの出力コネクタで、上記コネクタ基台の上記マイクケースの内側に位置する基台内面側に、上記基台内面の上部を覆う基板部と上記コネクタ基台の外周面に嵌合されるスカート部とを含み、上記基板部に上記接地ピンと実質的に同一径で上記接地ピンを接触した状態で貫通させるひとつの第１貫通孔と、上記各信号ピンよりも大径で上記各信号ピンを非接触で貫通させる２つの第２貫通孔とが穿設されているシールドカバーが取り付けられているマイクロホン用出力コネクタにおいて、少なくとも上記第２貫通孔と上記信号ピンとの間の隙間に、磁性粉末からなる電磁波吸収材料を含む電磁波遮蔽樹脂が充填さ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ると、請求項２に記載されているように、上記電磁波遮蔽樹脂の樹脂材として、嫌気性硬化を兼ね備えている紫外線硬化樹脂が用いられる。

また、請求項３に記載されているように、上記電磁波遮蔽樹脂が、上記シールドカバーと上記基台内面との間にも充填されていることが好ましい。

また、本発明には、請求項４に記載されているように、請求項１ないし３のいずれか１項に記載されたマイクロホン用出力コネクタを備えているコンデンサマイクロホンも含まれる。

本発明によれば、シールドカバーに穿設されている第２貫通孔と信号ピンとの間の隙間に、好ましくは上記隙間を含めてシールドカバーと基台内面との間に、磁性粉末からなる電磁波吸収材料を含む電磁波遮蔽樹脂が充填されていることにより、信号ピンにフェライトビーズを取り付けたことと等価の電磁波遮蔽効果が得られる。

また、電磁波遮蔽樹脂により第２貫通孔内に信号ピンが位置決めされるため、出力コネクタをマイクケースに固定する際、シールドカバーに回転ずれが生じたとしても、信号ピンとシールドカバーとの接触を確実に防止することができる。

また、電磁波遮蔽樹脂の樹脂材として、嫌気性硬化を兼ね備えている紫外線硬化樹脂を用いることにより、第２貫通孔と信号ピンとの間の隙間から紫外線を照射する際、シールドカバー内の紫外線があたらない部分をも硬化させることができる。

次に、図１ａないし図１ｃにより本発明の実施形態について説明する。図１ａはシールドカバーのみを断面とした出力コネクタの正面図、図１ｂは図１ａのＡ−Ａ線断面図、図１ｃは図１ａの平面図で、それぞれ先に説明した上記従来例の図２ａないし図２ｃに対応しており、上記従来例と変更を要しない構成要素には同じ参照符号を用いて説明する。

この実施形態に係る出力コネクタ１０Ａにおいても、上記従来例と同じく、ＰＢＴ（ポリブタジエンテレフタレート）樹脂などの電気絶縁体からなる円盤状のコネクタ基台１１を備えている。コネクタ基台１１には３本のピン、すなわち接地用の１番ピンＥ（接地ピンＥ），信号のホット側の２番ピンＳＨ（信号ピンＳＨ）および信号のコールド側の３番ピンＳＣ（信号ピンＳＣ）とが例えば圧入により貫設されている。

コネクタ基台１１には、その外周面から半径方向に向けて雌ネジ穴１３が形成されており、雌ネジ穴１３内には、出力コネクタ１０Ａをマイクケース２０（図２ｂ参照）に固定するための雄ネジ１２が螺合されている。また、コネクタ基台１１の外周面には、上記マイクケース２０側に形成されている図示しない凹溝に係合して回り止めとして機能するリブ１４が設けられている。

この実施形態に係る出力コネクタ１０Ａにおいても、上記従来例と同じく、例えば携帯電話機から放射される電磁波のマイクケース２０内への侵入を防止するため、コネクタ基台１１の基台内面（マイクロホンの内部側に配置される面で、図１ａ，図１ｂにおいて上面）側にプリント配線板１５とシールドカバー１６とが設けられる。

図示しないが、プリント配線板１５は、接地ピンＥと信号ピンＳＨ，ＳＣが貫通される３つの貫通孔を有する両面プリント配線板で、コネクタ基台１１の基台内面と対向する裏面側には、銅箔のベタパターンよりなるシールド層が形成され、その反対側の上面には、高周波侵入防止用のキャパシタと、静電気による回路破壊防止用のツェナーダイオードなどが実装されている。

シールドカバー１６は、コネクタ基台１１の基台内面の上部を覆う基板部１６ａと、コネクタ基台１１の外周面に嵌合されるスカート部１６ｂとを含み、その全体が好ましくは真鍮（ＢＲＡＳＳ）に代表される銅合金のプレス成型品よりなる。

シールドカバー１６は、コネクタ基台１１の基台内面側に被せられるため、図１ｃに示すように、その基板部１６ａには、接地ピンＥ用の貫通孔１６１（請求項１における第１貫通孔）と、信号ピンＳＨ，ＳＣ用の２つの貫通孔１６２，１６３（請求項１における第２貫通孔）とが穿設されている。

このうち、接地ピンＥ用の貫通孔１６１は、接地ピンＥとシールドカバー１６とを電気的に導通させるため、接地ピンＥと接触し得るように接地ピンＥとほぼ同径の孔として形成される。なお、最終的に接地ピンＥはシールドカバー１６にハンダ付けされる。

これに対して、信号ピンＳＨ用の貫通孔１６２と信号ピンＳＣ用の貫通孔１６３は、それらの各ピンと非接触となるように信号ピンＳＨ，ＳＣよりも大径に形成されるが、マイクケース２０内に輻射される電磁波を最小限に抑えるため、貫通孔１６２，１６３はできるだけ小径に形成されることが好ましい。

本発明によると、少なくとも信号ピンＳＨと貫通孔１６２との隙間および信号ピンＳＣと貫通孔１６３との隙間、好ましくは上記各隙間を含めてシールドカバー１６と基台内面（この実施形態ではプリント配線板１５）との間に、磁性粉末からなる電磁波吸収材料を含む電磁波遮蔽樹脂３０が充填される。

この出力コネクタ１０Ａを組み立てるには、まず、接地ピンＥ、信号ピンＳＨ，ＳＣを、それぞれ対応する貫通孔１６１，１６２，１６３に貫通させてシールドカバー１６をコネクタ基台１１の基台内面側に取り付けたのち、好ましくは接地ピンＥをシールドカバー１６にハンダ付けする前に、信号ピンＳＨ，ＳＣと貫通孔１６２，１６３とを、それらの間の各隙間が均一になるようにほぼ同軸的に位置合わせして、所定の治具にて仮止めする。この位置合わせは、接地ピンＥを中心としてシールドカバー１６を回転させることにより行う。

その後、図１ａ，図１ｂに示すように、信号ピンＳＨと貫通孔１６２との隙間、信号ピンＳＣと貫通孔１６３との隙間から、シールドカバー１６とコネクタ基台１１との間の空間内に電磁波遮蔽樹脂３０を注入して硬化させて、シールドカバー１６とコネクタ基台１１とを一体化する。そして、電磁波遮蔽樹脂３０が硬化するのを待って、接地ピンＥをシールドカバー１６にハンダ付けする。

電磁波遮蔽樹脂３０の樹脂材はエポキシ樹脂などであってもよいが、作業性および生産性の観点から紫外線の照射により短時間で硬化する紫外線硬化樹脂（例えば、スリーボンド社製の品番３０４２Ｄ）が好ましい。

なお、紫外線硬化樹脂を用いる場合、上記したピンと貫通孔との間の隙間から紫外線を照射することになるが、その隙間が狭いことから、紫外線がシールドカバー１６内に行き届かないことがあるため、紫外線硬化樹脂でも嫌気性硬化を兼ね備えていることがより好ましい。

このように、本発明によれば、信号ピンＳＨと貫通孔１６２との隙間および信号ピンＳＣと貫通孔１６３との隙間が電磁波遮蔽樹脂３０にて塞がれているため、出力コネクタ１０Ａからマイクケース２０内への電磁波による高周波電流の流れ込みを確実に防止することが可能となる。

なお、磁性粉末には、電気絶縁性を有するフェライト粉末や軟磁性材料等が用いられるが、その磁性粉末の選択や混合量は、電磁波遮蔽効果を確認しながら、適宜決められてよい。

また、別の効果として、電磁波遮蔽樹脂３０にてシールドカバー１６とコネクタ基台１１とが一体化されているため、出力コネクタ１０Ａを上記マイクケース２０内に装着し、雄ネジ１２を上記マイクケース２０の内壁面に当接するようにきつく締め付けて固定したとしても、コネクタ基台１１に対してシールドカバー１６が回転することがなく、信号ピンＳＨ，ＳＣとシールドカバー１６の接触、すなわち短絡を防止することができる。

上記実施形態では、プリント配線板１５が設けられているが、場合によっては、プリント配線板１５は省略されてもよい。また、本発明には、上記構成の出力コネクタを備えたコンデンサマイクロホンも含まれる。

本発明の実施形態に係る出力コネクタをシールドカバーのみを断面として示す正面図。 図１ａのＡ−Ａ線断面図。 図１ａの平面図。 従来例としての出力コネクタをシールドカバーのみを断面として示す正面図。 図２ａのＢ−Ｂ線断面図。 図２ａの平面図。

符号の説明

１０Ａ 出力コネクタ
１１ コネクタ基台
１２ 固定用の雄ネジ
１３ 雌ネジ
１５ プリント配線板
１６ シールドカバー
１６ａ 基板部
１６ｂ スカート部
１６１〜１６３ 貫通孔
２０ マイクケース
３０ 電磁波遮蔽樹脂
Ｅ 接地用の１番ピン
ＳＨ ホット側の２番ピン
ＳＣ コールド側の３番ピン

Claims (4)

1. 電気絶縁体からなるコネクタ基台に１本の接地ピン（１番ピン）と２本の信号ピン（２番ピン，３番ピン）とが貫設されており、コンデンサマイクロホンのマイクケース内の端部に装着される３ピンタイプの出力コネクタで、上記コネクタ基台の上記マイクケースの内側に位置する基台内面側に、上記基台内面の上部を覆う基板部と上記コネクタ基台の外周面に嵌合されるスカート部とを含み、上記基板部に上記接地ピンと実質的に同一径で上記接地ピンを接触した状態で貫通させるひとつの第１貫通孔と、上記各信号ピンよりも大径で上記各信号ピンを非接触で貫通させる２つの第２貫通孔とが穿設されているシールドカバーが取り付けられているマイクロホン用出力コネクタにおいて、
   少なくとも上記第２貫通孔と上記信号ピンとの間の隙間に、磁性粉末からなる電磁波吸収材料を含む電磁波遮蔽樹脂が充填されていることを特徴とするマイクロホン用出力コネクタ。
2. 上記電磁波遮蔽樹脂の樹脂材として、嫌気性硬化を兼ね備えている紫外線硬化樹脂を用いることを特徴とする請求項１に記載のマイクロホン用出力コネクタ。
3. 上記電磁波遮蔽樹脂が、上記シールドカバーと上記基台内面との間にも充填されていることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロホン用出力コネクタ。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のマイクロホン用出力コネクタを備えているコンデンサマイクロホン。

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