JP5143306B1

JP5143306B1 - マイクロホン

Info

Publication number: JP5143306B1
Application number: JP2012161292A
Authority: JP
Inventors: 章二郎矢島; 大足立
Original assignee: Rion Co Ltd
Current assignee: Rion Co Ltd
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2032-07-20
Also published as: JP2014023016A

Abstract

【課題】製作が容易で安定した音響インピーダンスが得られ、より広い周波数範囲を使うことができるマイクロホンを提供する。
【解決手段】環状平板形状の気圧調整スペーサ６の内縁部６ａ及び外縁部６ｂに切れ目を設けることなく、気圧調整スペーサ６にスリット１２を形成し、このスリット１２の一端１２ａが背気室１０側に、他端１２ｃが外部側に開口するようスリット１２を気圧調整スペーサ６の両面６ｄ，６ｃから、ハウジング１の当接面１ｂと絶縁支持部材２の上面２ａで塞ぐことにより、背気室１０と外部を連通させる通気路１５を形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、背気室と外部を連通する通気路の形状のばらつきによる音響インピーダンスのばらつきを改善したマイクロホンに関する。

マイクロホンにおける低周波数領域側のカットオフ周波数は、背気室と外部との間に形成される通気路の音響インピーダンスに依存する。この音響インピーダンスは、通気路が狭く長いほど大きくなり、音響インピーダンスが大きければカットオフ周波数は低周波数領域側に伸びる。

特許文献１には、溝を形成した下部部材と貫通孔を設けた上部部材を同軸に重ねて構成した連通部材について、この溝と貫通孔を組み合わせることで背気室と外部を連通する十分長い弧状の連通孔（通気路）を形成して、音響インピーダンスのばらつきを改善し、低周波数領域におけるカットオフ周波数のばらつきを小さくすると共に、低いカットオフ周波数を得るコンデンサマイクロホンが記載されている。

また、特許文献２には、通気リングに通気溝を曲線状に長く形成することにより、カットオフ周波数を調整するコンデンサマイクロホンが記載されている。

特許第３６１３７８６号公報特開２００４−３２０１４４号公報（図６）

しかし、特許文献１に記載のコンデンサマイクロホンにおいては、連通部材を構成する絶縁部材に切削で溝を形成する必要があるため、コストが掛かり、型を用いて成形する場合でも、精度の問題が出てくる。また、下部部材を構成する絶縁部材は熱膨張率も通常大きいため、温度変化によって溝の寸法のばらつきが出てくる可能性がある。また、特許文献２に記載のコンデンサマイクロホンにおいては、曲線状に長く形成する通気溝の深さを要求される精度で加工するのは容易ではない。

本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製作が容易で安定した音響インピーダンスが得られ、より広い周波数範囲を使うことができるマイクロホンを提供しようとするものである。

上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、環状平板形状の気圧調整スペーサの内縁部及び外縁部に切れ目を設けることなく、前記気圧調整スペーサにスリットを形成し、このスリットの一端が背気室側に、他端が外部側に開口するよう前記スリットを前記気圧調整スペーサの両面から塞ぐことにより、前記背気室と外部を連通させる通気路を形成するものである。

また、気圧調整スペーサのスリットは、エッチング加工により形成することができる。

請求項１に係る発明によれば、深さの寸法を必要とする溝ではなくスリットを形成するので、製作が容易になり、コストの低減が図れる。また、気圧調整スペーサに切れ目を設けずスリット外周が閉じた形状であるため、通気路の変形が小さくなり、安定した音響インピーダンスが得られる。また、音響インピーダンスを大きくすることでカットオフ周波数が下がり、平坦な周波数領域が広がるため、より広い周波数範囲を使うことができる。

気圧調整スペーサのスリットをエッチング加工により形成すれば、スリットの形状を精度よく加工できるので、立下り方のばらつき自体を抑制することができると共に、更なるコストの低減が図れる。

本発明に係るマイクロホンの一部断面の概略正面図気圧調整スペーサの平面図ハウジングと絶縁支持部材により挟持された状態の気圧調整スペーサの説明図で、（ａ）は挟持状態を振動膜側から見た説明図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面拡大図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面拡大図、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面拡大図

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係るマイクロホンは、図１に示すように、ハウジング１、絶縁支持部材２、ポール３、振動膜４、振動膜ホルダ５、気圧調整スペーサ６、押し当て部材７、バックリング８、グリッド９などから構成されている。１０は背気室である。グリッド９は、放射状のスリットを有し、ハウジング１に固定されている。

ハウジング１は、金属等の導電性部材を用いて円筒形状に形成されている。ハウジング１には、開口端部にエッジ部１ａ、気圧調整スペーサ６が当接する環状の当接面１ｂ、当接面１ｂの周囲の溝１ｃ、グリッド９との隙間１ｄ、隙間１ｄと溝１ｃを連通する通気孔１ｅが設けられている。

絶縁支持部材２は、セラミック材料又は高分子材料を用いて中央に貫通孔を開けて円盤状に形成されている。絶縁支持部材２は環状平板の気圧調整スペーサ６を介してハウジング１の当接面１ｂに当接され、更に環状の押し当て部材７介して外周面に雄ねじを形成した筒状のバックリング８をハウジング１の内周面に形成した雌ねじに螺合し締め付けることによりハウジング１に固定されている。

ポール３は、金属等の導電性部材を用い、皿部３ａにエレクトレット膜１１を設けて円板形状に形成され、下部の中央には絶縁支持部材２の貫通孔に嵌合する電極引き出し部３ｂを設けて、絶縁支持部材２に支持されている。

振動膜４は、チタニウムやステンレス鋼などの導電性を有する箔によって形成されている。そして、振動膜４は、振動膜ホルダ５に取り付けられた後に、ハウジング１のエッジ部１ａに押し付けられ、所定の張力が掛けられている。振動膜４は、エレクトレット膜１１とグリッド９の間に配設される。

気圧調整スペーサ６は、図２に示すように、金属製の薄板で環状に形成されている。気圧調整スペーサ６には、例えばエッチングが容易なチタンの板材（例えば、厚さ２０μｍ）が用いられ、エッチング加工により、略環状のスリット１２（例えば、幅０．０７ｍｍ）が形成されている。気圧調整スペーサ６は、ハウジング１と絶縁支持部材２で挟持されている。

スリット１２の一端１２ａには、気圧調整スペーサ６の内縁部６ａ側に矩形状の開口１２ｂが形成され、スリット１２の他端１２ｃにも、気圧調整スペーサ６の外縁部６ｂ側に矩形状の開口１２ｄが形成されている。そして、気圧調整スペーサ６の内縁部６ａ及び外縁部６ｂにスリット１２による切れ目がないため、スリット１２の幅の寸法が安定する。

絶縁支持部材２が気圧調整スペーサ６を介してハウジング１に固定されると、気圧調整スペーサ６の絶縁支持部材２側の面６ｃは、全面が絶縁支持部材２の上面２ａに当接する。気圧調整スペーサ６のハウジング１側の面６ｄは、図３（ａ）に示すように、スリット１２と開口１２ｂ，１２ｄの一部を覆う部分（斜線部）がハウジング１の当接面１ｂで塞がれる。内縁部６ａ側の開口１２ｂは、図３（ｃ）に示すように、背気室１０に連通し、外縁部６ｂ側の開口１２ｄは、図３（ｄ）に示すように、通気孔１ｅを介して外部に連通する。

すると、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように、ハウジング１の当接面１ｂ、気圧調整スペーサ６のスリット１２及び開口１２ｂ，１２ｄ、絶縁支持部材２の上面２ａで、ハウジング１と絶縁支持部材２と振動膜４により形成される背気室１０とハウジング１の通気孔１ｅを連通する通気路１５が形成される。

以上のように構成した本発明に係るマイクロホンの作用について説明する。本発明に係るマイクロホンにおいては、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように、背気室１０から外部に臨むハウジング１の通気孔１ｅへ通じる通気路１５が形成され、矢印Ｆに示すように空気が出入りするので、背気室１０内の気圧を大気圧に保てる。

そして、図２に示すように、気圧調整スペーサ６は内縁部６ａ及び外縁部６ｂに切れ目のない連続した形状をしているため、図３（ｂ）に示すスリット１２の幅Ｗは、組立時における取扱い方やハウジング１に対するバックリング８の締め付け力の大きさや、熱や継時劣化などによって影響され難くほとんど変化することがない。

また、エッチング加工により精度よくスリットを形成することができるので、マイクロホンの低周波数領域の周波数特性に影響する音響インピーダンスとして機能する通気路１５の内部形状は、製品によってばらつくことがなく、カットオフ周波数のばらつきが少なくなり、且つ低周波数領域の位相特性のばらつきも少なくなる。絶縁支持部材２の表面粗さがスリット１２による音響インピーダンスに影響する場合は、絶縁支持部材２と気圧調整スペーサ６の間に表面が平滑な金属ワッシャを挟んでも良い。

また、通気路１５を形成するスリット１２の長さや幅Ｗは、エッチングにより所望の値に製作できるので、マイクロホンの低周波数領域の周波数特性、例えばカットオフ周波数の値を容易に設定することが可能になる。

本発明によれば、音響インピーダンスを大きくすることでカットオフ周波数が下がり、平坦な周波数領域が広がるため、より広い周波数範囲を使うことができるマイクロホンを提供することができる。

１…ハウジング、１ａ…エッジ部、１ｂ…当接面、１ｃ…溝、１ｄ…隙間、１ｅ…通気孔、２…絶縁支持部材、２ａ…上面、３…ポール、３ａ…皿部、４…振動膜、５…振動膜ホルダ、６…気圧調整スペーサ、６ａ…内縁部、６ｂ…外縁部、６ｃ，６ｄ…面、７…押し当て部材、８…バックリング、９…グリッド、１０…背気室、１１…エレクトレット膜、１２…スリット、１２ａ…一端、１２ｂ，１２ｄ…開口、１２ｃ…他端、１５…通気路、Ｗ…幅。

Claims

環状平板形状の気圧調整スペーサの内縁部及び外縁部に切れ目を設けることなく、前記気圧調整スペーサにスリットを形成し、このスリットの一端が背気室側に、他端が外部側に開口するよう前記スリットを前記気圧調整スペーサの両面から塞ぐことにより、前記背気室と外部を連通させる通気路を形成することを特徴とするマイクロホン。
前記気圧調整スペーサのスリットは、エッチング加工により形成される請求項１記載のマイクロホン。