JP5162484B2 - 単一指向性コンデンサマイクロホンユニット - Google Patents

Description

本発明は、前部音響端子と後部音響端子とを有する単一指向性コンデンサマイクロホンに関し、さらに詳しく言えば、後部音響端子に設けられるシールド部材に関するものである。

図４に示すように、単一指向性コンデンサマイクロホンユニットは、例えば黄銅合金からなる円筒状に形成されたユニットケース１０を備える。単一指向性であることから、ユニットケース１０の音源側に向けられる前面には、前部音響端子１１が設けられ、側面（円周面）側には、後部音響端子１２が設けられる。

前部音響端子１１および後部音響端子１２は、ユニットケース１０内に音波を導入するための開口部であって、通常、丸孔やスリット孔が採用されている。

ユニットケース１０内には、音響電気変換器２０が収納される。この音響電気変換器２０は静電型で、図示しないが、その内部にはダイアフラムリングに張設されたダイアフラム（振動板）と絶縁座に支持された固定極とが電気絶縁性のスペーサリングを介して対向的に配置されている。

音響電気変換器２０は、ユニットケース１０内で前部音響端子１１と後部音響端子１２との間に配置され、その後部からは上記固定極に電気的に接続された電極端子ロッド２１が引き出されている。

静電型の音響電気変換器２０はインピーダンスがきわめて高いことから、コンデンサマイクロホンは、音声信号を低インピーダンスに変換して出力するためのインピーダンス変換器３０を備える。インピーダンス変換器３０には、通常、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）が用いられることから、以下の説明で、インピーダンス変換器をＦＥＴ３０ということがある。

図４に示すコンデンサマイクロホンユニットは、タイピン型もしくはグースネック型等に適用されるもので、ＦＥＴ３０は、回路基板３１に実装した状態でユニットケース１０内に収納され、そのゲート電極が例えば板バネ３３を介して電極端子ロッド２１と電気的に接続される。

回路基板３１には図示しないマイクコードが接続され、そのマイクコードはユニットケース１０の後端のコードブッシュ１３側から引き出され、音声信号出力回路や出力トランス等を含む図示しないパワーモジュール部と接続される。

ところで、前部音響端子１１および後部音響端子１２は開口部であるため、ユニットケース１０内に異物が入り込むのを防止する目的と、外部電界による雑音発生を防止する目的で、前部音響端子１１と後部音響端子１２とには、通気性を有するシールド部材４０が設けられる（例えば、特許文献１参照）。なお、図４には前部音響端子１１側に設けられるシールド部材は図示が省略されている。

外部電界による雑音には、低い周波数では商用電源によるハム雑音、比較的高い周波数では放送用電磁波による雑音があるが、近年では、携帯電話機から放射されるきわめて高い周波数の電磁波による雑音が深刻な問題となっている。

通常、後部音響端子１２のシールド部材４０には、例えばステンレスメッシュ（線径０．１ｍｍ，＃１００メッシュ，材料：ＳＵＳ３０４）などの金属メッシュ４１が用いられており、その模式図を図５に示す。

金属メッシュ４１は、平織りの網体であることから、縦線と横線の接点で電気的に接続されている。そのため、各接点の電気的接続状態が必ずしも一定でないため、金属メッシュ４１のシールド性能も全面にわたって一様ではない。例えば、織り方が強い場合と緩い場合とでは各接点での電気的抵抗値が変化する。

また、金属メッシュ４１は、図５に示すように帯状に裁断されたものを丸めてユニットケース１０内に入れて、その弾性復元力により後部音響端子１２の内面側に装着されるが、これには次のような問題がある。

金属メッシュ４１の長さがユニットケース１０の内周長よりも短い場合には、図６（ａ），（ｂ）に示すように、金属メッシュ４１の両端部間に隙間Ｇ１ができてしまい、この隙間Ｇ１の部分でシールドが不完全になる。

反対に、金属メッシュ４１の長さがユニットケース１０の内周長よりも長い場合には、図７（ａ），（ｂ）に示すように、金属メッシュ４１の両端部が重なり、一方の端部がユニットケース１０の内面から浮き上がることによる隙間Ｇ２ができてしまい、この隙間Ｇ２の部分でシールドが不完全になる。

なお、金属メッシュ４１をユニットケース１０の内周長に合わせて裁断すれば、上記の隙間Ｇ１，Ｇ２は生じないが、これには高精度の裁断機もしくは熟練作業を要する。

加えて、金属メッシュ４１の復元力が弱く、ユニットケース１０に対する接触圧力が低い場合にもシールドが不完全になる。

この接触圧力の点について、特許文献２には、ユニットケース１０内に、金属メッシュ４１をユニットケース１０の内面に向けて押圧するコイルバネを入れることが提案されている。これによれば、後部音響端子１２のシールド性能が高められるが、コイルバネを必要とする分、コスト的に好ましくない。

特開昭５５−１０５４９２号公報 特開２００８−１６６９０９号公報

したがって、本発明の課題は、単一指向性コンデンサマイクロホンユニットにおける後部音響端子のシールド性を簡単な組み立て作業でコストアップを伴うことなく確実にすることにある。

上記課題を解決するため、本発明は、前面に前部音響端子を有し側面に後部音響端子を備えている金属製で円筒状のユニットケース内に振動板と固定極とを電気絶縁性のスペーサを介して対向的に配置してなる音響電気変換器が内蔵されているとともに、上記ユニットケース内に上記後部音響端子をその内側から覆う通気性を有するシールド部材が設けられている単一指向性コンデンサマイクロホンユニットにおいて、上記シールド部材として、長さが上記ユニットケースの内周長よりも長く、その長さ方向の両端部の各々に、長さ方向に平行な切れ目により分割された複数の舌片を備える帯状で弾性を有する多孔金属板からなるシールド板が用いられ、上記シールド板が上記両端部の上記各舌片を互い違いに重ねて円筒状とした状態で上記ユニットケース内に配置されていることを特徴としている。

本発明において、上記切れ目の長さは、上記シールド板の長さと上記ユニットケースの内周長との差以上とされる。

本発明の好ましい態様によれば、上記シールド板は、厚さ０．１ｍｍのステンレス板で、直径０．３ｍｍの孔が０．６ｍｍピッチ間隔で千鳥状に穿設されている。

本発明によれば、後部音響端子を覆うシールド部材として、長さがユニットケースの内周長よりも長く、その長さ方向の両端部の各々に、長さ方向に平行な切れ目により分割された複数の舌片を備える帯状で弾性を有する多孔金属板からなるシールド板を用い、このシールド板を両端部の各舌片を互い違いに重ねて円筒状とした状態でユニットケース内に配置するようにしたことにより、先の図６（ｂ），図７（ｂ）に示した隙間Ｇ１，Ｇ２を生じさせることなく、シールドを完全として、シールド板をユニットケースの内面に密接させることができる。

また、シールド板は、金属メッシュのように縦線と横線との交点を持たない弾性を有する多孔金属板（パンチングメタル）よりなるため、全面にわたって一様なシールド性能を示す。

また、組み立てにしても、両端部の各舌片を互い違いに重ねて円筒状とするだけでよいため、簡単な組み立て作業で対応できる。さらには、多孔金属板は金属メッシュよりも強い弾性復元力にてユニットケース内面に圧接するため、コイルバネなどの補助手段も不要になる。

本発明におけるユニットケースの（ａ）シールド板が装着された要部を示す縦断面図、（ｂ）そのＡ−Ａ線に沿った横断面図。 本発明に適用されるシールド板を示す平面図。 上記シールド板を円筒状とする際の斜視図。 単一指向性コンデンサマイクロホンユニットの従来例における内部構成を示す縦断面図。 上記従来例に用いられる金属メッシュを模式的に示す平面図。 上記従来例におけるユニットケースの（ａ）金属メッシュが装着された要部を示す縦断面図、（ｂ）そのＢ−Ｂ線に沿った横断面図。 上記従来例におけるユニットケースの（ａ）金属メッシュが装着された要部を示す縦断面図、（ｂ）そのＣ−Ｃ線に沿った横断面図。

次に、図１ないし図３を参照して、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。なお、この実施形態の説明において、先の図４で説明した従来例と同一もしくは同一と見なされる構成要素には同じ参照符号を付しているが、この実施形態を示す図１（ａ）において、図４におけるインピーダンス変換器（ＦＥＴ）３０ほかの構成は図示を省略している。

図１（ａ）を参照して、本発明の単一指向性コンデンサマイクロホンユニットは、上記従来例と同様に、例えば黄銅合金からなる円筒状に形成されたユニットケース１０を備えている。

単一指向性であることから、ユニットケース１０の音源側に向けられる前面には、前部音響端子１１が設けられ、側面（円周面）側には、後部音響端子１２が設けられる。前部音響端子１１および後部音響端子１２は、ユニットケース１０内に音波を導入するための開口部であって、通常、丸孔やスリット孔が採用されている。

この実施形態において、後部音響端子１２は、図１（ｂ）に示すように、ユニットケース１０に１２０゜の間隔をもって３個所に配置され、その各々がユニットケース１０の軸線に対して直交する方向に形成された３段のスリット孔１２ａよりなる。

ユニットケース１０内には、音響電気変換器２０が収納される。この音響電気変換器２０は静電型で、図示しないが、その内部にはダイアフラムリングに張設されたダイアフラム（振動板）と絶縁座に支持された固定極とが電気絶縁性のスペーサリングを介して対向的に配置されている。

音響電気変換器２０は、ユニットケース１０内で前部音響端子１１と後部音響端子１２との間に配置され、その後部からは上記固定極に電気的に接続された電極端子ロッド２１が引き出されている。

前部音響端子１１および後部音響端子１２には、ユニットケース１０内に異物が入り込むのを防止する目的と、外部電界による雑音発生を防止する目的で、通気性を有するシールド部材４０が設けられる。なお、図１（ａ）には前部音響端子１１側に設けられるシールド部材は図示が省略されている。

図２を参照して、本発明において、後部音響端子１２のシールド部材４０には、弾性を有する多孔金属板（パンチングメタル）からなるシールド板４２が用いられる。

シールド板４２は、幅Ｗが上記３段のスリット孔１２ａの全体を覆う幅であり、長さＬａがユニットケース１０の内周長以上の帯板である。厚さは０．１ｍｍ程度で、材質はステンレス板（ＳＵＳ３０４）が好ましく採用される。

シールド板４２には多数の孔４２ａが穿設されるが、携帯電話機等から放射される電磁波を遮蔽するため、孔４２ａの直径は０．３ｍｍで、０．６ｍｍピッチ間隔で千鳥状に配置されることが好ましい。

シールド板４２の一端（図２において右端）４２Ｒ側と、他端（図２において左端）４２Ｌ側は、それぞれ切れ目４２１により複数の舌片に分割されている。

シールド板４２をユニットケース１０の内径よりも小径の円筒状に丸めることができるようにするため、切れ目４２１は、シールド板４２の長さＬａ方向と平行であり、切れ目４２１の長さ（深さ）Ｌｂは、シールド板４２の長さＬａとユニットケース１０の内周長との差以上である。

この実施形態において、一方の端部４２Ｒは２本の切れ目４２１，４２１により３つの舌片４２Ｒ１，４２Ｒ２，４２Ｒ３に分割され、同様に、他方の端部４２Ｌも２本の切れ目４２１，４２１により３つの舌片４２Ｌ１，４２Ｌ２，４２Ｌ３に分割されている。

この場合、各舌片を互い違いに重ねられるようにするため、各端部４２Ｒ，４２Ｌ同士で対向する各舌片の幅は同一とされる。

すなわち、端部４２Ｒの舌片４２Ｒ１と端部４２Ｌの舌片４２Ｌ１，端部４２Ｒの舌片４２Ｒ２と端部４２Ｌの舌片４２Ｌ２，端部４２Ｒの舌片４２Ｒ３と端部４２Ｌの舌片４２Ｌ３は、それぞれ同幅とされる。すべての舌片４２Ｒ１〜４２Ｒ３；４２Ｌ１〜４２Ｌ３が同幅であってもよい。

シールド板４２をユニットケース１０内に入れて後部音響端子１２に装着するにあたっては、各舌片舌片４２Ｒ１〜４２Ｒ３；４２Ｌ１〜４２Ｌ３を互い違いに重ねてユニットケース１０の内径よりも小径の円筒状とする。

図３において、例えば端部４２Ｒ側の舌片４２Ｒ１，４２Ｒ３を端部４２Ｌ側の舌片４２Ｌ１，４２Ｌ３の上（外面側）に重ねるとすれば、端部４２Ｒ側の舌片４２Ｒ２を端部４２Ｌ側の舌片４２Ｌ２の下（内面側）に重ねる、すなわち潜らせて、シールド板４２をユニットケース１０の内径よりも小径の円筒状とする。

反対に、端部４２Ｒ側の舌片４２Ｒ１，４２Ｒ３を端部４２Ｌ側の舌片４２Ｌ１，４２Ｌ３の下（内面側）に重ねる、すなわち潜らせるとすれば、端部４２Ｒ側の舌片４２Ｒ２を端部４２Ｌ側の舌片４２Ｌ２の上（外面側）に重ねて、シールド板４２をユニットケース１０の内径よりも小径の円筒状とする。

このようにして、シールド板４２をユニットケース１０の内径よりも小径の円筒状とした状態を例えばピンセットのような治具で押さえて、シールド板４２をユニットケース１０内に挿入し、後部音響端子１２を覆う位置でその押さえを解くことにより、シールド板４２がその弾性復元力により拡径して、ユニットケース１０の内面に圧接する。

これによれば、シールド板４２が拡径したとしても、その両端部４２Ｒ，４２Ｌ間に互い違いの重ね合わせ部分が存在し、かつ、シールド板４２自体が０．１ｍｍ程度の薄板であるため、先の図６（ｂ），図７（ｂ）に示した隙間Ｇ１，Ｇ２を生じさせることなく、シールドを完全として、シールド板４２をユニットケース１０の内面の後部音響端子１２に密接させることができる。

また、本発明によれば、シールド板４２が多孔金属板（パンチングメタル）よりなり、従来用いられていた金属メッシュのようにシールドの不完全さの原因となる多点接触部分が存在しないため、例えば携帯電話機より放射される強力な電磁波に対しても、有効なシールドとして作用する。

また、多孔金属板は金属メッシュよりも強い弾性復元力にてユニットケース内面に圧接するため、特許文献２に記載されているコイルバネなどの補助手段も不要であり、その分、コスト的に有利である。

１０ マイクロホンユニット
１１ 前部音響端子
１２ 後部音響端子
１２ａ スリット孔
２０ 静電型の音響電気変換器
４０ シールド部材
４２ シールド板
４２ａ 孔
４２Ｒ，４２Ｌ 端部
４２１ 切れ目
４２Ｒ１〜４２Ｒ３；４２Ｌ１〜４２Ｌ３ 舌片

Claims (3)

1. 前面に前部音響端子を有し側面に後部音響端子を備えている金属製で円筒状のユニットケース内に振動板と固定極とを電気絶縁性のスペーサを介して対向的に配置してなる音響電気変換器が内蔵されているとともに、上記ユニットケース内に上記後部音響端子をその内側から覆う通気性を有するシールド部材が設けられている単一指向性コンデンサマイクロホンユニットにおいて、
   上記シールド部材として、長さが上記ユニットケースの内周長よりも長く、その長さ方向の両端部の各々に、長さ方向に平行な切れ目により分割された複数の舌片を備える帯状で弾性を有する多孔金属板からなるシールド板が用いられ、上記シールド板が上記両端部の上記各舌片を互い違いに重ねて円筒状とした状態で上記ユニットケース内に配置されていることを特徴とする単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。
2. 上記切れ目の長さは、上記シールド板の長さと上記ユニットケースの内周長との差以上であることを特徴とする請求項１に記載の単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。
3. 上記シールド板は、厚さ０．１ｍｍのステンレス板で、直径０．３ｍｍの孔が０．６ｍｍピッチ間隔で千鳥状に穿設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。

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