JP5075676B2

JP5075676B2 - マイクロホン

Info

Publication number: JP5075676B2
Application number: JP2008047668A
Authority: JP
Inventors: 裕秋野
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2028-02-28
Also published as: JP2009206885A

Description

本発明は、ひとつのマイクロホンで、大気を伝わって到来する音波を収音する通常の空気伝導型マイクロホンと、人体に当接して使用される骨伝導マイクロホンとに使い分けすることができるマイクロホンに関するものである。

周囲の騒音が大きいところで、通常のダイナミック型もしくはコンデンサ型等の空気伝導型マイクロホンを使用すると、周囲の騒音に話者の音声がマスクされるため、聞き手側では聞き取りにくくなる。

このような場合、骨伝導マイクロホンが有効であるが、骨伝導マイクロホンは、特に高音域が生体中に吸収されてしまうため音色が劣り、周囲の騒音がなくなると、やはり聞き手側では聞き取りにくい音声となる。

話者が周囲の騒音の状況に応じて、通常の空気伝導型マイクロホンと骨伝導マイクロホンとを選択できれば便利である。

そこで、本出願人は、特許文献１として、通常の空気伝導型マイクロホンと骨伝導マイクロホンの２つを用意し、周囲の騒音の状況に応じて適宜切り換えられるマイクロホン装置を提案した。

すなわち、特許文献１に記載の発明では、空気伝導型マイクロホンユニットと、骨伝導マイクロホンユニットとを備え、それらの各マイクロホンユニットから出力される電気的音声信号を混合器にて合成して出力するようにしている。

実開昭６１−２０６３９３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明によると、基本的に空気伝導型マイクロホンユニットと骨伝導マイクロホンユニットの２つのマイクロホンユニットを必要とし、それに加えて、それらの各マイクロホンユニットから出力される電気的音声信号を合成する混合器（ミキサー）を必要とすることから、コスト的に好ましくないばかりでなく、混合器の回路設計にも手間がかかる、という問題がある。

したがって、本発明の課題は、マイクロホンユニットとしては、空気伝導型マイクロホンユニットひとつのみでよく、しかも混合器（ミキサー）等を用いることなく、ひとつのマイクロホンで、大気を伝わって到来する音波を収音する通常の空気伝導型マイクロホンと、人体に当接して使用される骨伝導マイクロホンとに使い分けすることができるマイクロホンを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、大気を伝わって到来する音波を収音する空気伝導型マイクロホンと、人体に当接して使用される骨伝導型マイクロホンとに使い分けすることができるマイクロホンにおいて、振動板と固定極とを含む静電型の音響電気変換器と、内部に所定容積の空気室を有し前部側が人体に対する当接面として閉じられ後部側に出力孔を備える弾性材からなる骨伝導用の可動気室部と、上記音響電気変換器および上記可動気室部が装着されるマイク筐体とを含み、上記マイク筐体は、収音用開口部を有する凹部からなり上記可動気室部が収納される第１収納部と、上記出力孔と対向して上記第１収納部の底部に穿設された通気孔と、上記通気孔を介して上記第１収納部に連通され上記音響電気変換器が収納される第２収納部とを備え、上記可動気室部は、上記収音用開口部に設けられた弾性支持体を介して上記第１収納部内にほぼ同軸的に支持されているとともに、上記音響電気変換器は、その音響端子を上記通気孔に対向させて上記第２収納部内に収納されており、上記可動気室部は、人体に対する非当接時には上記弾性支持体により上記第１収納部の底部から離れた位置に支持され、上記人体への当接時にはその当接圧力にて上記第１収納部の底部に密接し、上記内部の空気室が上記出力孔および上記通気孔を介して上記音響電気変換器の音響端子に音響的に接続されることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、上記振動板には所定径の孔が穿設され、上記振動板の前面側と背面側とが低い周波数で音響的に接続されていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、上記弾性支持体が、上記可動気室部と上記収音用開口部との間に配置されるドーナツ状に形成された音波透過性を有するフィルム材からなることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、人体に対する非当接時には、可動気室部が弾性支持体により第１収納部の底部から離れた位置に支持され、音源から大気を伝わって到来する音波が収音用開口部から第１収納部内に入り、通気孔を介して音響電気変換器の音響端子に至るため、通常の空気伝導型マイクロホンとして動作する。

これに対して、人体への当接時には、可動気室部がその当接圧力にて第１収納部の底部に密接し、収音用開口部と音響電気変換器との間が音響的に遮断され、これに代わって可動気室部の空気室が出力孔および通気孔を介して音響電気変換器の音響端子に音響的に接続され、骨伝導音により振動する空気室内の圧力が音響電気変換器に加えられるため、骨伝導音マイクロホンとして動作する。

請求項２に記載の発明によれば、振動板には所定径の孔が穿設され、振動板の前面側と背面側とが低い周波数で音響的に接続されていることにより、特に骨伝導音マイクロホンとしての使用時に、可動気室部が人体に強く押し付けられても、振動板前後の気圧変動による振動板の過大な変位が抑えられ、振動板が固定極に強く押し付けられることによる振動板の破損を防止できる。

請求項３に記載の発明によれば、弾性支持体が、可動気室部と収音用開口部との間に配置されるドーナツ状に形成された音波透過性を有するフィルム材からなることにより、音響電気変換器に防水性を持たせることができる。

次に、図１および図２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は本発明のマイクロホンを空気伝導型マイクロホンとして用いる場合を示す要部断面図、図２は本発明のマイクロホンを骨伝導型マイクロホンとして用いる場合を示す要部断面図である。

図１に示すように、このマイクロホンは、マイク筐体１０内に、マイクロホンユニット（音響電気変換器）２０と、骨伝導用の可動気室部３０とを備え、大気を伝わって到来する音波を収音する空気伝導型マイクロホンと、人体に当接して使用される骨伝導型マイクロホンとに使い分けすることができる。

マイク筐体１０は電気絶縁性材料の例えば合成樹脂製で、例えば図示しない携帯電話機の送話口に配置される。すなわち、このマイクロホンは、携帯電話機の送話器として好適である。

マイク筐体１０には、収音用開口部１１ａを有する凹部からなり可動気室部３０が収納される第１収納部１１と、マイクロホンユニット２０が収納される円筒状の第２収納部１３とが設けられている。

第１収納部１１と第２収納部１３は、第１収納部１１をマイク筐体１０の側壁面側、第２収納部１３をマイク筐体１０の内部側として同軸的に配置され、第１収納部１１の底部１１ｂの中央に穿設されている通気孔１２を介して互いに連通している。

マイクロホンユニット２０は静電型で、例えばアルミニウム材からなる有底円筒状のユニットケース２１を備え、ユニットケース２１内には、支持リング２３に張設された振動板２２と、絶縁座２５に支持された固定極２４とが図示しないスペーサリングを介して対向的に配置されている。

ユニットケース２１の振動板２２と対向する端板（底板に相当）には、音響端子２１ａとしての開口部が形成されている。ユニットケース２１の後部開放面には、インピーダンス変換器としてのＦＥＴ（電界効果トランジスタ）２７が実装された回路基板２６が配置され、かしめにより固定されている。ＦＥＴ２７のゲート極は、リード線を介して固定極２４に接続されている。

マイクロホンユニット２０は、音響端子２１ａを通気孔１２側に向けて第２収納部１３内に収納され、図示しないロックリングなどの固定手段にてマイク筐体１０に固定されている。

骨伝導用の可動気室部３０は、人体Ｈ（図２参照）に対する当接面として前壁３２と、第１収納部１１の底部１１ｂと対向する後壁３３とを含む円筒状で、内部に所定容積の空気室３１を備えている。

可動気室部３０は、好ましくは全体がゴムなどの弾性材からなり、上記通気孔１２と対向する後壁３３の中央部分には、骨伝導音により振動する空気室３１内の圧力を出力する出力孔３３ａが穿設されている。

可動気室部３０は、収音用開口部１１ａに設けられている弾性支持体３４を介して第１収納部１１内にほぼ同軸的に支持されている。この場合、可動気室部３０は、人体Ｈに対する非当接時には、弾性支持体３４により第１収納部１１の底部１１ｂから離れた位置に支持される。

これによれば、図示しない音源から音波が、収音用開口部１１ａから第１収納部１１内に入り、可動気室部３０の後壁３３と第１収納部１１の底部１１ｂとの間の隙間および通気孔１２を介してマイクロホンユニット２０の音響端子２１ａに至るため、このマイクロホンは、通常の空気伝導型マイクロホンとして動作する。

弾性支持体３４は、可動気室部３０を例えば９０度間隔の４箇所で支持する帯板状のサスペンション部材であってもよいが、防水性，防塵性の観点から、可動気室部３０と収音用開口部１１ａとの間に配置されるドーナツ状（ダイナミックマイクロホンの振動板の周囲に存在するサブドーム状）に形成された音波透過性を有するフィルム材３４ａからなることが好ましい。

これに対して、骨伝導型マイクロホンとして使用する場合には、図２に示すように、可動気室部３０の前壁３２を人体Ｈの例えば咽喉部に押し付け、可動気室部３０の後壁３３を第１収納部１１の底部１１ｂに密着させる。

これにより、第１収納部１１の収音用開口部１１ａとマイクロホンユニット２０の音響端子２１ａとが音響的に遮断され、これに代わって、可動気室部３０の空気室３１が出力孔３３ａおよび通気孔１２を介してマイクロホンユニット２０の音響端子２１ａに音響的に接続され、骨伝導音により振動する空気室３１内の圧力がマイクロホンユニット２０に加えられるため、このマイクロホンは、骨伝導音型マイクロホンとして動作する。

このように、骨伝導音型マイクロホンとして動作させる場合、可動気室部３０を人体Ｈに強く押し付けると、その空気室３１内の圧力が上昇し、振動板２２が固定極２４に強く押し付けられて振動板２２が破損するおそれがある。

これを防止するため、図示しないが、振動板２２に所定径の孔（小さな孔）を穿設して、振動板２２の前面側と背面側とを低い周波数で音響的に接続することが好ましい。

上記実施形態では、音響端子２１ａ，通気孔１２および出力孔３３ａをほぼ同一径としているが、音響端子２１ａ，通気孔１２および出力孔３３ａをそれぞれ異なる径としてもよい。また、可動気室部３０全体を弾性材としているが、人体Ｈに当接する前壁３３のみを弾性材としてもよい。

上記したように、本発明によるマイクロホンは、特に携帯電話機の送話器として好適であるが、ヘッドセットマイクロホンに適用して、人体Ｈの例えば咽喉部に適宜当接可能としてもよい。

本発明のマイクロホンを空気伝導型マイクロホンとして用いる場合を示す要部断面図。本発明のマイクロホンを骨伝導型マイクロホンとして用いる場合を示す要部断面図。

符号の説明

１０マイク筐体
１１第１収納部
１１ａ収音用開口部
１１ｂ第１収納部の底部
１２通気孔
１３第１収納部
２０マイクロホンユニット（音響電気変換器）
２１ユニットケース
２１ａ音響端子
２２振動板
２４固定極
３０可動気室部
３１空気室
３２前壁
３３後壁
３３ａ出力孔
３４弾性支持体

Claims

大気を伝わって到来する音波を収音する空気伝導型マイクロホンと、人体に当接して使用される骨伝導型マイクロホンとに使い分けすることができるマイクロホンにおいて、
振動板と固定極とを含む静電型の音響電気変換器と、内部に所定容積の空気室を有し前部側が人体に対する当接面として閉じられ後部側に出力孔を備える弾性材からなる骨伝導用の可動気室部と、上記音響電気変換器および上記可動気室部が装着されるマイク筐体とを含み、
上記マイク筐体は、収音用開口部を有する凹部からなり上記可動気室部が収納される第１収納部と、上記出力孔と対向して上記第１収納部の底部に穿設された通気孔と、上記通気孔を介して上記第１収納部に連通され上記音響電気変換器が収納される第２収納部とを備え、
上記可動気室部は、上記収音用開口部に設けられた弾性支持体を介して上記第１収納部内にほぼ同軸的に支持されているとともに、上記音響電気変換器は、その音響端子を上記通気孔に対向させて上記第２収納部内に収納されており、
上記可動気室部は、人体に対する非当接時には上記弾性支持体により上記第１収納部の底部から離れた位置に支持され、上記人体への当接時にはその当接圧力にて上記第１収納部の底部に密接し、上記内部の空気室が上記出力孔および上記通気孔を介して上記音響電気変換器の音響端子に音響的に接続されることを特徴とするマイクロホン。
上記振動板には所定径の孔が穿設され、上記振動板の前面側と背面側とが低い周波数で音響的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロホン。
上記弾性支持体が、上記可動気室部と上記収音用開口部との間に配置されるドーナツ状に形成された音波透過性を有するフィルム材からな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。