JP5201656B2 - バウンダリーマイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、バウンダリーマイクロホンに関するもので、特にそのシールド構造に特徴を有するものである。

机上などに設置して使用される扁平な形のマイクロホンは面上集音式マイクロホンであり、バウンダリーマイクロホンあるいはサーフェイスマウントマイクロホンと呼ばれる。本出願においては、かかる形式のマイクロホンのことを「バウンダリーマイクロホン」ということにする。バウンダリーマイクロホンは机上などに目立たないように設置することを目的としているため、高さを抑えた扁平な形状になるように設計される。一般的には、音波を導入するための複数の開口を有する金属部品と、マイクロホンユニットや電子回路基板を支持する金属部品を上下に結合した構造になっていて、上下の金属部品で形成される空間に上記マイクロホンユニットや電子回路基板が配置されている。

図３、図４は従来のバウンダリーマイクロホンの一例を示す。図３、図４において、符号１はバウンダリーマイクロホンのベースを示している。ベース１は扁平な金属からなり、机上あるいは床面などに固定可能になっている。ベース１の上面には、後述の回路基板などを装着するための凹陥部（窪み）が形成されている。ベース１の上面からは、ベース１を平面方向から見たほぼ中央部に、後述のカバー２を連結するための柱１１が一体成形により立ち上がっている。この柱１１には上端側からねじ穴１２が形成されている。ベース１は、図３における左側が前側、右側が後ろ側となっていて、ベース１の後端には壁が一体に形成され、この壁を貫通して形成された孔にブッシュ４が嵌められている。会議場に設置されるバウンダリーマイクロホンの場合、前側を出席者の方に向けて机上などに設置される。ブッシュ４の中心孔にはマイクロホンコード５の一端部が通されている。マイクロホンコード５は、一般的には２芯の平衡出力コードであって、これらのコードをシールド線が包み込んだ構成のコードが用いられる。マイクロホンコード５を構成する上記２芯の信号線とシールド線の端部は、以下に説明する回路基板の所定の半田付けランドなどに電気的に接続される。

ベース１の上面には、上記凹陥部のほぼ前半部分に、凹陥部を塞ぐようにして回路基板７が固定されている。回路基板７の上面にはマイクロホンユニット６が、音波の導入口を前方に向けて取付けられている。マイクロホンユニット６は一般的にはコンデンサー方式のマイクロホンユニットが用いられている。ベース１にはマイクロホンユニット６および回路基板７を含むベース１の上面全面を覆うカバー２が被せられている。カバー２は、ベース１と同様に金属部品からなり、音波をマイクロホンユニット６に導くために無数の開口が形成されている。カバー２は、例えば無数の孔を打ち抜きによって形成したパンチングメタルが用いられることが多い。カバー２は扁平な皿型にプレス成形され、これを伏せた形でベース１の上面に被せられている。カバー２を平面方向から見てほぼ中央部にはベース１の柱１１に対応する位置に窪みが形成されるとともにこの窪みの底に孔が形成されている。この孔には締結部材としてのねじ３が挿入され、ねじ３は上記柱１１に形成されているねじ穴１２にねじ込まれることにより、ベース１にカバー２が締結されている。ねじ３の頭部は、カバー２の上記窪み内に落ち込んでいる。ベース１の上面側の周縁にはカバー２の周縁部の受け部が形成され、上記のようにねじ３でカバー２がベース１に締結された状態で、カバー２の周縁部がベース１に接するべく設計されている。

以上説明したように、バウンダリーマイクロホンは、外観上、主としてベース１とカバー２の二つの部品で構成され、その内部空間に内蔵部品が組み込まれる。ベース１とカバー２は、カバー２の孔に挿入したねじ３がベース１のねじ穴１２にねじ込まれることにより互いに締結されている。カバー２のほぼ中央部において１本のねじ３でベース１とカバー２を締結し、ねじ３の頭部はカバー２の窪みに嵌まる構成になっている。

ベース１とカバー２で囲まれた内部空間には、マイクロホンユニット６と回路基板７のほかに、インピーダンス変換器、音質調整回路、出力回路などの電気回路が内蔵される。これらの電気回路に外部から電磁波からなる高周波ノイズが進入すると、このノイズがインピーダンス変換器などに用いられている半導体素子で検波され、音声信号にノイズ信号として混入し、マイクロホン出力の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を劣化させる。したがって、ベース１とカバー２の周縁部における接合部分は、隙間なく接合していて、内蔵部品を外部からの高周波ノイズからシールドしていることが望ましい。この接合部が良好に接合せず、ベース１とカバー２が点接触して、相互間に隙間があると、この隙間から高周波ノイズが進入するからである。

しかるに、上に述べたような従来のバウンダリーマイクロホンは、以下に述べる理由によって、ベース１とカバー２が点接触になりやすい構造になっている。ベース１は一般に亜鉛ダイカスト法などによって製作されるが、鋳肌は平坦ではない。一方、カバー２は前述のとおり素材として一般にパンチングメタルが用いられ、これをプレス成形することにより目的の形状に加工されるが、ベース１と電気的にかつ機械的に接する周縁部は平坦ではなく、凹凸が生じている。したがって、そのままカバー２をベース１に被せ、ねじ３で締結しても、ベース１とカバー２が点接触になる。

従来のテレビ放送等で用いられているＶＨＦ、ＵＨＦ帯の電磁波に対しては、ベース１とカバー２が点接触している程度でもシールド効果を発揮することができた。しかし、近年のように、より短波長域の電波を使用する携帯電話が普及すると、短波長であるが故に僅かな隙間があってもマイクロホンの内部空間に侵入するという問題がある。これに加えて、携帯電話はユーザーが身近に使用するものであるため、マイクロホンの近傍で使用されることも多くなり、マイクロホンに電磁波ノイズがますます進入しやすい環境になっている。会議場などで使用されるバウンダリーマイクロホンにおいても同じことが言える。

このような環境条件の下において、携帯電話が近傍で使用されてもシールド効果を発揮すべく、本発明者らは、携帯電話機レベルの強い電磁波に対しても十分なシールド性を発揮し得るマイクロホンケースを備えたバウンダリーマイクロホンを先に提案した（特許文献１参照）。これは、バウンダリーマイクロホンの筐体を構成するカバーの周端面とベースとの間に、弾性と導電性とを併せもつガスケットを配置したことを特徴とするものである。

特開２００５−３３３１８０号公報

特許文献１記載の発明は、カバーとベースの間の隙間をガスケットが埋めることによって、マイクロホンの筐体内部への電磁波の侵入を阻止することを狙ったものである。
しかし、パンチングプレートなどをプレスで打ち抜き成形してなるカバーの周縁部は、狙い通りの形状に形成することは難しく、上記周縁部に凹凸が生じることは避けられず、カバーとベースの間に生じる隙間をガスケットで完全に埋めることは難しい。したがって、２ＧＨｚというような高い周波数の電磁波を使用する携帯電話がマイクロホンの極近傍で使用されると、特許文献１に記載されているようなカバーとベースのみからなるシールド構造では、カバーとベースの間にガスケットを介在させたとしても、満足のいくシールド効果を得ることができないことがわかった。

そこで本発明は、２ＧＨｚというような高い周波数の電磁波を使用する携帯電話がマイクロホンの極近傍で使用されたとしても、上記電磁波の侵入を阻止することが可能なバウンダリーマイクロホンを提供することを目的とする。

本発明は、金属からなるベースと、金属からなり音波を導き入れる複数の孔を有するカバーと、上記ベースと上記カバーで囲まれる内部空間に配置されたマイクロホンユニットを含む内蔵部品とを備え、上記ベースと上記カバーが電気的に結合されてなるバウンダリーマイクロホンであって、上記内蔵部品の上下方向一方に配置されている第１の金属部品と、上記内蔵部品の上下方向他方に配置されて上記第１の金属部品とともに上記内蔵部品を全方向から包み込んでいる第２の金属部品と、を備え、上記第１の金属部品と上記第２の金属部品の少なくとも一方は、音波を上記マイクロホンユニットに導くために金属メッシュからなり、上記ベース、上記カバー、上記第１の金属部品および上記第２の金属部品は周縁部が交互に重なり合っていて、上記ベースと上記カバーの接合部が、上記第１の金属部品と上記第２の金属部品の周縁部の重なりにより内側から塞がれる、ことを最も主要な特徴とする。第１の金属部品と第２の金属部品で囲まれている空間に内蔵部品を配置するとよい。

ベースとカバーで囲まれている空間に内蔵部品が配置されるとともに、内蔵部品はさらに、周縁部が交互に重なり合ったベース、カバー、第１の金属部品および第２の金属部品で囲まれているため、外部から内蔵部品に向かって進入しようとする電磁波をより効果的に遮断することができる。例えば２ＧＨｚというような高い周波数の電磁波を使用する携帯電話がマイクロホンの極近傍で使用されたとしても、上記電磁波が内蔵部品に侵入することを防止することができ、上記電磁波によるノイズの発生を防止することができる。
第１の金属部品と第２の金属部品の周縁部を内外で重なり合わせ、第１の金属部品と第２の金属部品で囲まれている空間に内蔵部品を配置することにより、シールド効果をよりいっそう高めることができる。

以下、本発明にかかるバウンダリーマイクロホンの実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、図３、図４に示す従来例の構成と同じ構成部分には共通の符号を付している。
図１、図２において、符号１はバウンダリーマイクロホンのベースを示している。ベース１はバウンダリープレートともいわれ、扁平な金属からなり、机上あるいは床面などに固定可能になっている。ベース１の上面には、後述の回路基板などを装着するための凹陥部（窪み）が形成されている。ベース１の上面からは、ベース１を平面方向から見たほぼ中央部に、後述のカバー２を連結するための柱１１が一体成形により立ち上がっている。この柱１１には上端側からねじ穴１２が形成されている。ベース１は、図１における左側が前側、右側が後ろ側となっていて、ベース１の後端には壁が一体に形成され、この壁を貫通して形成された孔にブッシュ４が嵌められている。会議場に設置されるバウンダリーマイクロホンの場合、前側を出席者の方に向けて机上などに設置される。ブッシュ４の中心孔にはマイクロホンコード５の一端部が通されている。マイクロホンコード５は、一般的には２芯の平衡出力コードであって、これらのコードをシールド線が包み込んだ構成のコードが用いられる。マイクロホンコード５を構成する上記２芯の信号線とシールド線の端部は、以下に説明する回路基板の所定の半田付けランドなどに電気的に接続される。

ベース１の上面には、上記凹陥部のほぼ前半部分に、凹陥部を塞ぐようにして回路基板７が固定されている。回路基板７の上面にはマイクロホンユニット６が、音波の導入口を前方に向けて取付けられている。マイクロホンユニット６として、本実施例ではコンデンサー方式のマイクロホンユニットが用いられている。ベース１にはマイクロホンユニット６および回路基板７を含むベース１の上面全面を覆うカバー２が被せられている。カバー２は、ベース１と同様に金属部品からなり、音波をマイクロホンユニット６に導くために無数の開口が形成されている。カバー２の素材として、本実施例では、無数の孔を打ち抜きによって形成したパンチングメタルを用いている。カバー２は扁平な皿型にプレス成形され、これを伏せた形でベース１の上面に被せられ、カバー２の周縁部は、ベース１の周縁部の内側に沿って重なっている。カバー２には、これを平面方向から見てほぼ中央部において、ベース１の柱１１に対応する位置に窪みが形成されるとともにこの窪みの底に孔が形成されている。この孔には締結部材としてのねじ３が挿入され、ねじ３は上記柱１１に形成されているねじ穴１２にねじ込まれることにより、ベース１にカバー２が連結されている。ねじ３の頭部は、カバー２の上記窪み内に落ち込んでいる。ベース１の上面側の周縁にはカバー２の周縁部の受け部が形成され、上記のようにねじ３でカバー２がベース１に締結された状態で、カバー２の周縁部がベース１に接するように設計されている。

このように、バウンダリーマイクロホンは、外観上、主としてベース１とカバー２の二つの部品で構成され、その内部空間に内蔵部品が組み込まれている。ベース１とカバー２は、カバー２の孔に挿入したねじ３がベース１のねじ穴１２にねじ込まれることにより互いに結合されている。ねじ３が複数あると外観上目立って見栄えがよくないため、カバー２のほぼ中央部において１本のねじ３でベース１とカバー２を結合し、ねじ３の頭部はカバー２の窪みに嵌まる構成になっている。

ベース１とカバー２で囲まれた内部空間には、マイクロホンユニット６と回路基板７のほかに、インピーダンス変換器、音質調整回路、出力回路などの電気回路が内蔵される。これらの電気回路に外部から電磁波からなる高周波ノイズが進入すると、このノイズがインピーダンス変換器などに用いられている半導体素子で検波され、音声信号にノイズ信号として混入し、マイクロホン出力の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を劣化させる。したがって、ベース１とカバー２の周縁部における接合部分は、隙間なく接合していて、内蔵部品を外部からの高周波ノイズからシールドしていることが望ましい。この接合部が良好に接合せず、ベース１とカバー２が点接触して、相互間に隙間があると、この隙間から高周波ノイズが進入するからである。

しかるに、既に述べたように、ベース１とカバー２は互いに点接触になりやすい構造になっていて、携帯電話などに使用される電磁波に対してはシールドが不完全である。そこで本実施例は以下に述べるような特徴のある構成になっていて、携帯電話などに使用される電磁波に対するシールドも完全に行うことができるようになっている。

図１、図２において、ベース１とカバー２で形成されている空間内には、マイクロホンユニット６、回路部品７を含む内蔵部品の上下方向一方に第１の金属部品８が配置され、内蔵部品の上下方向他方に、第１の金属部品８とともに内蔵部品を全方向から包み込む第２の金属部品９が配置されている。図示の実施例では、第１の金属部品８がベース１と内蔵部品（より具体的には回路基板７）の間にあり、第２の金属部品９はカバー２と内蔵部品（より具体的にはマイクロホンユニット６）の間にある。第１の金属部品８と第２の金属部品９の少なくとも一方、具体的にはマイクロホンユニット６を覆う側の金属部品、したがって図示の実施例では少なくとも第２の金属部品９は、音波をマイクロホンユニット６に導くために金属メッシュからなる。第１の金属部品８は金属板で構成してもよいが、金属メッシュで構成してもよい。

第１の金属部品８は、ベース１の窪みの底面に沿って広がり、かつ、第１の金属部品８の周縁部は上記窪みの側壁面に沿い、さらに、カバー２の周縁部の内側面に沿って立ち上がっている。一方、第２の金属部品９の周縁部は第１の金属部品８の周縁部の内側面に沿うように下に向かって折り曲げられている。このようにして、第２の金属部品９の周縁部と第１の金属部品８の周縁部が内外に重なり合い、第１の金属部品と第２の金属部品で囲まれた空間が形成され、この空間内に上記内蔵部品が配置されている。第１の金属部品８と第２の金属部品９の周縁部の上記重なり部分に対向して、回路基板７の側面が位置し、片方の金属部品である第２の金属部品９の周縁部を他方の金属部品である第１の金属部品８の周縁部に向かって押し付けている。

このようにして、第１の金属部品８と第２の金属部品９は、これらの周縁部が内側と外側で交互に重なり合っている。この第１の金属部品８と第２の金属部品９の重合部は、ベース１とカバー２の周縁部の重合部に対応していて、これらベース１、カバー２、第１の金属部品８および第２の金属部品９の周縁部が交互に内外に重なり合っている。図示の実施例では、外側から内側に向かって、ベース１、カバー２、第１の金属部品８および第２の金属部品９の順に、これらの周縁部が重なり合っている。このような構成を備えることにより、上記各部材の重合部の開口を小さくして、電磁波が内部空間へ侵入し辛くし、シールド効果を高めている。

既に説明したように、カバー２とベース１は平面方向から見てほぼ中央部において１本のねじ３による締結部を備えている。第１の金属部品８と第２の金属部品９は、上記締結部に合わせた位置に、結合部に対する逃げ孔を有している。第２の金属部品９は、カバー２の前記窪みの位置合わせて逃げ孔を有している。ただし、カバー２の上記窪みの裏側に突出しているテーパー状の突起に上記逃げ孔が引っ掛かることにより、あるいは、上記テーパー状の突起の下端面とベース１の柱１１の上端面との間で上記逃げ孔の周縁部が挟み込まれることにより、第２の金属部品９はカバー２とベース１の締結部においてカバー２と電気的に導通している。第１の金属部品８はベース１の柱１１に対する逃げ孔を有している。しかし、第１の金属部品８はそれ全体としてベース１の凹陥部に面接触し、第２の金属部品９を介し回路基板７の周縁部によって押圧され、さらには、ねじ３によるカバー２のベース１に対する締結力で第１の金属部品８の周縁部が下方に向かって押圧されることにより、ベース１に直接圧接されている。こうして、第１の金属部品８はベース１と電気的に導通し、結果的には、ベース１、カバー２、第１の金属部品８、第２の金属部品９が電気的に一体につながっている。

第２の金属部品９、さらには第１の金属部品８を形成する金属メッシュは、音波を通し、電磁波の通過を遮断する特性を持つ必要がある。かかる特性を持つ素材として本実施例では直径０．１ｍｍ ♯８０ のステンレスメッシュを用いた。

以上説明した本実施例によれば、ベース１とカバー２で囲まれている空間に内蔵部品が配置されるとともに、内蔵部品はさらに第１の金属部品８と第２の金属部品９で囲まれているため、外部から内蔵部品に向かって進入しようとする電磁波をより効果的に遮断することができる。したがって、例えば２ＧＨｚというような高い周波数の電磁波を使用する携帯電話がマイクロホンの極近傍で使用されたとしても、上記電磁波が内蔵部品に侵入することを防止することができ、上記電磁波によるノイズの発生を防止することができる。

また、図示した実施例によれば、第１の金属部品８と第２の金属部品９の周縁部を内外で重なり合わせ、第１の金属部品８と第２の金属部品９で囲まれている空間に内蔵部品を配置しているので、シールド効果をより一層高めることができる。
第１の金属部品８と第２の金属部品９の周縁部の重なり部分において、回路基板７の側面が片方の金属部品を他方の金属部品に向かって押し付けているため、双方の金属部品同士を確実に電気的に一体化することができ、シールド効果をより高めることができる。
さらに、ベース１、カバー２、第１の金属部品８、第２の金属部品９が電気的に一体につながることにより、この点からもシールド効果をより高めることができる利点がある。

本発明にかかるバウンダリーマイクロホンの実施例を示す側面断面図である。 上記実施例の正面断面図である。 従来のバウンダリーマイクロホンの例を示す側面断面図である。 上記従来のバウンダリーマイクロホンの正面断面図である。

符号の説明

１ ベース
１１ 連結部としての柱
１２ ネジ穴
２ 第２の金属部品としてのカバー
３ ねじ
４ ブッシュ
５ マイクロホンコード
６ マイクロホンユニット
７ 回路基板
８ 第１の金属部品としての金属メッシュ
９ 第２の金属部品としての金属メッシュ

Claims (7)

1. 金属からなるベースと、金属からなり音波を導き入れる複数の孔を有するカバーと、上記ベースと上記カバーで囲まれる内部空間に配置されたマイクロホンユニットを含む内蔵部品とを備え、上記ベースと上記カバーが電気的に結合されてなるバウンダリーマイクロホンであって、
   上記内蔵部品の上下方向一方に配置されている第１の金属部品と、
   上記内蔵部品の上下方向他方に配置されて上記第１の金属部品とともに上記内蔵部品を全方向から包み込んでいる第２の金属部品と、を備え、
   上記第１の金属部品と上記第２の金属部品の少なくとも一方は、音波を上記マイクロホンユニットに導くために金属メッシュからなり、
   上記ベース、上記カバー、上記第１の金属部品および上記第２の金属部品は周縁部が交互に重なり合っていて、
   上記ベースと上記カバーの接合部が、上記第１の金属部品と上記第２の金属部品の周縁部の重なりにより内側から塞がれる、ことを特徴とするバウンダリーマイクロホン。
2. 上記第１の金属部品と上記第２の金属部品の周縁部の重なり部分において、回路基板が上記第１の金属部品と上記第２の金属部品のうち一方の金属部品を他方の金属部品に向かって押し付けている請求項１記載のバウンダリーマイクロホン。
3. 上記第１の金属部品と上記第２の金属部品で囲まれている空間に上記内蔵部品が配置されている請求項１または２記載のバウンダリーマイクロホン。
4. 上記第１の金属部品は上記ベースと上記内蔵部品の間にあり、上記第２の金属部品は上記カバーと上記内蔵部品の間にあり、少なくとも上記第２の金属部品は金属メッシュからなる請求項１乃至３のいずれかに記載のバウンダリーマイクロホン。
5. 上記カバーがベースに被せられた態様で、１本のねじが上記カバーの中央部を貫通しかつ上記ベースにねじ込まれることにより上記カバーが上記ベースに締結され、上記第２の金属部材は上記カバーと上記ベースの締結部において孔を有している請求項１乃至４のいずれかに記載のバウンダリーマイクロホン。
6. 上記第２の金属部品は上記カバーと上記ベースの締結部において上記カバーに電気的に結合されてなる請求項５記載のバウンダリーマイクロホン。
7. 上記第１の金属部品は上記ベースに直接圧接されている請求項１乃至６のいずれかに記載のバウンダリーマイクロホン。

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