JP5080346B2 - リボンマイクロホンユニットおよびリボンマイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、リボンマイクロホンユニットおよびリボンマイクロホンに関するもので、特に、破裂音などにより突発的に生じる気流を受けてリボン形振動板が破壊しあるいは変形することを防止することができ、また、ポップ雑音を軽減することができるようにしたことを特徴とするものである。

リボンマイクロホンは、フレームやマグネットなどからなる磁気回路構成部材によって形成された磁界中に導電性の薄膜からなるリボン形振動板を取り付け、音波に応じリボン形振動板の振動を電磁変換して音声信号を出力するものである。上記リボン形振動板は、厚さが数μｍの導電性薄膜、例えばアルミニウム箔を適宜の波打ち状の形に成形した帯状の部品で、長さ方向両端部を固定し、この両端から音声信号を出力するようになっている。リボンマイクロホンは基本的には双指向性であり、制御方式は質量制御であることから、共振周波数が低域になるように振動板の張力を調整している。

リボンマイクロホンのリボン形振動板は上記のような素材を上記のような波打ち状の形に成形することによって形成されているため、リボンマイクロホンに強い気流が当たると、リボン形振動板が風圧で伸びてしまい、共振周波数がずれ、周波数応答特性が劣化する。振動板の伸びが顕著になると、振動板が磁気回路構成部材の磁極に接触することがあり、周波数応答が極端に劣化する。

定常的な風による風雑音は、マイクロホンケース、特にそのフロントメッシュの設計やスポンジ等で作成したウインドスクリーンの使用などによって防止することができる。しかし、例えばパ行の音を発音するときに生じる破裂音は、マイクロホンの主収音軸において突発的に発生し、直流的な空気の流れを伴うので、破裂音を受けたときリボンマイクロホンのリボン形振動板が受ける応力が大きい。マイクロホンに対する発声者が破裂音を発生しやすい者であることが予め想定される場合には、マイクロホンの前面にポッパーストッパーを取り付けることによってリボン形振動板の変形などの問題を回避することができる。しかし、ポッパーストッパーが用意されていない場合に、極端な破裂音がリボンマイクロホンに加えられると、上に述べたように、リボン形振動板が破損し、あるいは変形して、使用に耐えられなくなる。

なお、リボンマイクロホンに関する特許文献は少なく、技術的に関連のある特許文献としてはリボン形スピーカが記載されている特許文献がある。特許文献１記載のものはその一つで、マグネットとともに磁気回路を構成するヨークの磁気空隙形成部分を分割し、分割したヨーク間に振動系組立体を狭持して振動板を磁気空隙中に配置している。そして、分割ヨークが互いに接触しないように、少なくとも振動系組立体を分割ヨーク間にスペーサとして介在させている。特許文献１記載の発明は、磁気回路からの振動板の分離を容易にすることを目的としている。

また、特許文献２には、リボン形振動板の軸長方向の両端部を固定端子により支持するとともに軸長方向の縁部と振動板が配置される磁気回路ギャップ壁面との間に紫外線硬化型樹脂を塗布し、この樹脂に紫外線を照射して反応させることにより振動板を磁気回路の磁気ギャップに取り付けたリボン形スピーカが記載されている。特許文献２記載の発明は、生産効率の向上、性能の安定性を図ることを目的としている。

実開昭５７−１６３８９２号公報 実開昭５７−１１９９８９号公報

本発明は、前記従来のリボンマイクロホンに見られる技術的な課題を解決すること、すなわち、ポッパーストッパーを使用しなくても、破裂音が加わることによるリボン形振動板の破損や変形を防止することができるリボンマイクロホンユニットおよびリボンマイクロホンを提供することを目的とする。

本発明は、フレームに固定されたマグネットを有することによって形成される磁気ギャップ内にリボン形振動板が配置されてなるリボン形マイクロホンユニットであって、上記リボン形振動板の前方に、リボン形振動板から離間させて、破裂音が当たることにより撓んで空気の流れを側方に向けるメッシュが配置されていることを最も主要な特徴とする。
メッシュは、音波を透過し気流を透過しにくい特性のもの、例えば、ポリアミド系繊維からなるメッシュを用いるとよい。
リボン形振動板の前方に、リボン形振動板を覆いリボン形振動板から離間してメッシュホルダを配置し、メッシュホルダにメッシュを固着するとよい。
本発明に係るリボンマイクロホンは、リボンマイクロホンユニットとして本発明に係るリボンマイクロホンユニットを用い、これをマイクロホンケースに組み込んだものである。

マイクロホンユニットに破裂音が当たると、リボン形振動板の前方に配置されているメッシュが破裂音による空気の流れを受けて撓み、空気の流れをリボン形振動板の側方に向ける。したがって、リボン形振動板に空気の流れが直接当たることが回避され、リボン形振動板が変形、破損などの物理的ダメージを受けることを防止することができる。

以下、本発明にかかるリボンマイクロホンユニットおよびリボンマイクロホンの実施例について図面を参照しながら説明する。
まず、図４、図５を参照しながらリボンマイクロホンの概要を説明する。図４において、符号１はマイクロホンケースを示している。マイクロホンケース１は円筒状の部材で、その壁面には、互いに表裏の関係をなす位置において、中央部から先端部にかけて、ケースの長手方向に伸びた長方形状の窓孔がそれぞれ２個ずつ、ケース１の長手方向に並んで形成されている。これらの窓孔にはその内面側からフロントメッシュ２が貼付されている。マイクロホンケース１の外部からの音声はフロントメッシュ２を通過し、マイクロホンケース１内に配置されているマイクロホンユニットに到達する。図５において図号１０はリボンマイクロホンユニットを示している。リボンマイクロホンユニット１０は、マイクロホンケース１の内部において、ケース１の横断面の中心位置に、かつ、フロントメッシュ２の貼付位置に対応して配置されている。

図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、マイクロホンユニット１０は、長さ方向両端部が適宜の支持体を介してマイクロホンケース１の内部に固定されている。図６にも示すように、マイクロホンユニット１０は、縦長に形成されたフレーム１２を主体としてなり、フレーム１２の相対向する左右の内側面には一対の長尺状のマグネット１４が固着され、一対のマグネット１４間に磁気ギャップが形成されている。一対のマグネット１４の着磁方向は幅方向でありかつ磁極の向きが同じであるため、上記磁気ギャップには平行で均一な磁界が形成されている。この磁界内にリボン形振動板１６が配置されている。

リボン形振動板１６は、導電性の極薄の板、例えば数μｍ程度の厚さのアルミニウム箔からなり、上記磁気ギャップに沿った長尺状の部品である。フレーム１２の長さ方向両端部には、リボン押さえを兼ねたプリントパターン２２を有するプリント基板が配置され、上記プリントパターン２２にリボン形振動板１６の長さ方向の各端部が載せられている。このリボン形振動板１６の各端部にはリボン押さえを兼ねた押圧板２０が載せられ、ねじなどの締め付け部材によって、端子パターン２２と押圧板２０によってリボン形振動板１６の端部が狭持され固定されている。リボン形振動板１６は、前述のように適宜の張力を持つように調整された状態で固定される。このようにして、リボン形振動板１６の長さ方向両端部がフレーム１２に固定され、音波を受けることによって振動するようになっている。リボン形振動板１６は磁気ギャップ中で振動するため、リボン形振動板１６にその振動に対応した電気信号すなわち音声信号が発生し、この音声信号をリボン形振動板１６の両端から取り出すことができる。上記音声信号は、適宜のプリント基板に形成した上記端子パターン２２から、上記プリント基板に形成したプリント配線パターンを通じて、あるいは端子パターン２２に半田付けなどによって接続したリード線を通じて出力することができる。

図５（ａ）（ｃ）から分かるように、一つのフレーム１２につき二つのリボン形振動板１６が間隔をあけて平行に、マイクロホンユニット１０の前後に配置されている。リボン形振動板１６相互の間隔はマグネット１４の厚さ寸法とほぼ同じになっている。このような配置関係にしておけば、磁束が集中して磁束密度が最大になるマグネット１４の角に沿ってリボン形振動板１６が位置することになり、リボン形振動板１６による磁束の利用効率が高まる利点がある。また、２個一対のリボン形振動板１６の出力を利用することができるため、マイクロホンユニット１０の出力を高めることができる利点がある。

ここまで説明してきたリボンマイクロホンの構成は従来一般のリボンマイクロホンの構成と大差ない。本発明に係るリボンマイクロホンユニットおよびリボンマイクロホンの構成上の特徴は、前述のとおり、リボン形振動板１６の前方に、リボン形振動板１６から離間させて、破裂音が当たることにより撓んで空気の流れを側方に向けるメッシュ３０が配置されている点にある。以下、この特徴ある構成部分について図１ないし図３を参照しながら説明する。前述のように構成されているフレーム１２の表裏両面には、フレーム１２が有している長方形状の窓孔とほぼ同じ形の窓孔を有する回路基板１８が重ねて配置され、フレーム１２に固定されている。回路基板１８の長さ方向両端部に前述の端子パターン２２が形成され、これらの端子パターン２２にリボン形振動板１６の長さ方向両端部が載せられている。リボン形振動板１６の長さ方向両端部には押圧板２０が載せられ、リボン形振動板１６に適宜の張力が与えられた状態で押圧板２０がねじで締め付けられ、リボン形振動板１６の長さ方向両端部が端子パターン２２と押圧板２０との間に挟持されて固定されている。

フレーム１２の表裏両面には、メッシュホルダ２４の介在のもとにメッシュ３０が配置されている。メッシュホルダ２４は、横断面形状が浅いＵ字の溝状で、フレーム１２の長方形状の窓孔を覆うに足る長さと、上記長方形状の窓孔を幅方向に跨ぐに十分な幅寸法を有している。メッシュホルダ２４はまた、上記Ｕ字状の溝の底部に相当する部分が平坦になっていて、少なくともこの平坦な部分には音波を支障なく通すことができる無数の孔が形成されている。上記平坦な部分はメッシュ３０の固着部２６となっている。メッシュホルダ２４はその幅方向両端が適宜の固定手段でフレーム１２に固定されている。上記固定手段としては、一般的にはねじ止めが考えられる。本願発明のようなリボン形のマイクロホンユニットの場合、その構成の特徴を活かして、メッシュホルダ２４を磁気吸着力で容易に固定することができる。すなわち、メッシュホルダ２４の素材を磁性材とし、マグネット１４により磁化されているフレーム１２によってメッシュホルダ２４を吸着させればよい。

一対のメッシュホルダ２４の上記固着部２６にはそれぞれメッシュ３０が接着等によって固着されている。メッシュ３０はメッシュホルダ２４を覆うに充分な縦横の寸法があり、特に横幅方向の寸法はメッシュホルダ２４の幅方向外側よりも充分に大きく、メッシュホルダ２４の側面から外方に充分大きくはみ出ている。メッシュ３０は、音波を通すことができるが、破裂音のような空気の流れを伴う音が当たることにより撓んで空気の流れを側方に向けるような特性のもの、すなわち音波を透過し気流を透過しにくい特性のものが用いられる。例えば、ポリアミド系繊維からなるメッシュを用いるとよい。これによって、上記メッシュホルダ２４の幅方向外側から大きく突出したメッシュ３０の突出部が、空気の流れ、例えば破裂音による空気の流れを受けて撓むようになっている。

メッシュ３０は、前述のような形状のメッシュホルダ２４に固着されているため、リボン形振動板１６の前方に、リボン形振動板１６から離間させて配置されている。メッシュ３０のリボン形振動板１６からの離間距離は、音響特性などを加味して適宜設定される。

図３は、上記のように構成されたマイクロホンユニット１０に、破裂音などに基づく空気の流れが当たったときのメッシュ３０の動きを示す。ただし、説明を分かりやすくするためにメッシュ３０の動きを強調して描いてある。空気の流れを矢印で示している。マイクロホンユニット１０に正面又は背面から空気流が当たると、上記のとおり、メッシュ３０のメッシュホルダ２４の幅方向外側から突出した部分が空気流に押されて撓む。このメッシュ３０の撓みに沿って空気が流れる。その結果、空気流はリボン型振動板１６の側面側に導かれ、空気流がリボン形振動板に直接当たることが回避される。よって、リボン形振動板１６が変形、破損などの物理的ダメージを受けることを防止することができる。空気流を伴わない通常の一般的な音波はメッシュ３０を透過してリボン形振動板１６に至り、リボン形振動板１６を振動させて音声信号に変換する。

本発明にかかるリボンマイクロホンは、これまで説明してきたようなリボンマイクロホンユニットをマイクロホンケースに組み込み、適宜のコネクタから外部に音声信号を出力することができるようにしたものである。

図示の実施例は、リボン形振動板１６が表裏に対をなして配置された構成になっていたが、リボン形振動板１６が１個だけ配置されているものであっても差し支えない。この構成において表裏両面から音波が取り込まれるものであれば、表裏両面にメッシュ３０が配置される。
そのほか、特許請求の範囲に記載した各請求項記載の技術的範囲を逸脱しない範囲において適宜設計変更して差し支えない。

本発明に係るリボンマイクロホンユニットの実施例を示す正面図である。 上記実施例の平面図である。 上記実施例の異なる作動態様を示す平面図である。 本発明に係るリボンマイクロホンユニットを適用可能なリボンマイクロホンの例を示す（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。 上記リボンマイクロホンを示す、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は平面図である。 本発明を適用可能なリボンマイクロホンユニットの例を示す正面図である。

符号の説明

１ マイクロホンケース
２ フロントメッシュ
１０ マイクロホンユニット
１２ フレーム
１４ マグネット
１６ リボン形振動板
１８ 回路基板
２０ 押圧板
２２ 端子パターン
２４ メッシュホルダ
２６ 固着部
３０ メッシュ

Claims (8)

1. フレームに固定されたマグネットを有することによって形成される磁気ギャップ内にリボン形振動板が配置されてなるリボン形マイクロホンユニットであって、
   上記リボン形振動板の前方に、リボン形振動板から離間させて、破裂音が当たることにより撓んで空気の流れを側方に向けるメッシュが配置されているリボンマイクロホンユニット。
2. メッシュは、音波を透過し気流を透過しにくい特性のものである請求項１記載のリボンマイクロホンユニット。
3. メッシュは、ポリアミド系繊維からなる請求項１記載のリボンマイクロホンユニット。
4. リボン形振動板の前方に、リボン形振動板を覆いリボン形振動板から離間してメッシュホルダが配置され、メッシュホルダにメッシュが固着されている請求項１記載のリボンマイクロホンユニット。
5. メッシュは、メッシュホルダの幅方向外側よりも外方に突出していて、このメッシュの突出部が破裂音を受けて撓むようになっている請求項４記載のリボンマイクロホンユニット。
6. 磁気ギャップ内に一対のリボン形振動板が間隔をおいて配置され、一対のリボン形振動板の各前方にメッシュが配置されている請求項１記載のリボンマイクロホンユニット。
7. メッシュホルダは磁性材からなり、磁気ギャップを形成するマグネットの磁力によってメッシュホルダがフレームに吸着されている請求項１記載のリボンマイクロホンユニット。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載のリボンマイクロホンユニットがマイクロホンケースに固定され、リボンマイクロホンユニットの前方にはフロントメッシュが配置されているリボンマイクロホン。

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