JP5269569B2 - Condenser microphone unit and condenser microphone - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a condenser microphone unit and a condenser microphone capable of obtaining a favorable frequency response characteristic in a lower frequency region while having a simple structure and also facilitating adjustment. <P>SOLUTION: A unidirectional condenser microphone unit includes: a diaphragm 3 which vibrates by receiving sound waves; a stationary electrode 4 facing the diaphragm 3 with a thin air layer therebetween; and a back air chamber 6 formed behind the stationary electrode 4. The unidirectional condenser microphone unit has an acoustic terminal including a plurality of holes 51 for opening the back air chamber 6 to the outside, and has a second air chamber 10 communicating with the back air chamber 6 through at least one of the plurality of the holes 51. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、コンデンサマイクロホンユニットおよびコンデンサマイクロホンに関するもので、特に、単一指向性のものにおいて低域の周波数応答を改善するための技術を提供するものである。   The present invention relates to a condenser microphone unit and a condenser microphone, and in particular, provides a technique for improving a low-frequency response in a unidirectional one.

コンデンサマイクロホンユニットの一般的な構成例を図5乃至図7に示す。図5乃至図7において、筒型のユニットケース1内には、振動板保持リング2、振動板3、スペーサ9、固定電極4、空気室6、絶縁ベース5などの内部品が組み込まれている。ユニットケース1の前端(図5において左端)部は内向きフランジ11となっていて、この内向きフランジ11の内側の面に振動板保持リング2が押し当てられている。振動板保持リング2の背面側には薄膜からなる振動板3が貼り付けられている。振動板3の背面側には、その外周縁部にリング状のスペーサ9が配置され、スペーサ9の背面側に固定電極4が配置されている。 A typical configuration example of the condenser microphone unit is shown in FIGS. 5 to 7, in the unit case 1 of the cylindrical diaphragm retaining ring 2, the diaphragm 3, the spacer 9, the fixed electrode 4, the air chamber 6, a built-in-chip components, such as an insulating base 5 Yes. The front end (left end in FIG. 5) of the unit case 1 is an inward flange 11, and the diaphragm holding ring 2 is pressed against the inner surface of the inward flange 11. A diaphragm 3 made of a thin film is attached to the back side of the diaphragm holding ring 2. On the back side of the diaphragm 3, a ring-shaped spacer 9 is disposed on the outer peripheral edge thereof, and the fixed electrode 4 is disposed on the back side of the spacer 9.

上記絶縁ベース5は、外形がユニットケース1の内面形状と同様に形成されていて、図6に示すように、前端側外周縁部に突堤52を残して窪み53が形成されている。窪み53の底に相当する部分に段部54が形成され、段部54に続いてその内周側に別の窪み55が形成されている。固定電極4は上記窪み53に落とし込まれ、上記段部54に当たっている。上記空気室6は、その前側が固定電極4によって区切られた上記窪み55で形成されている。空気室6には例えばスポンジが詰め込まれている。ユニットケース1の開放された後端部には、絶縁ベース5を初めとする内部品の脱落を防止し、かつ、内部品をユニットケース1の前側に向かって押圧する適宜の押圧部材が嵌められている。 The insulating base 5 is formed in the same shape as the inner shape of the unit case 1, and as shown in FIG. 6, a recess 53 is formed leaving a jetty 52 at the outer peripheral edge of the front end side. A step portion 54 is formed in a portion corresponding to the bottom of the depression 53, and another depression 55 is formed on the inner peripheral side following the step portion 54. The fixed electrode 4 is dropped into the depression 53 and hits the stepped portion 54. The air chamber 6 is formed by the depression 55 whose front side is partitioned by the fixed electrode 4. For example, a sponge is packed in the air chamber 6. The opened rear end of the unit case 1 to prevent detachment of the built parts within including the insulating base 5, and is suitably of the pressing member for pressing against the built parts in the front of the unit case 1 It is fitted.

上記押圧部材によって絶縁ベース5が前側に向かって押され、その段部54が固定電極4を前側に押し、固定電極4は、スペーサ9、振動板3、振動板保持リング2をこの順に前側に向かって押している。振動板保持リング2はユニットケース1の内向きフランジ11に当たるため、上記内蔵部品が適宜の押圧力をもってユニットケース1内に保持されている。ユニットケース1の突堤52と振動板3との間には隙間が生じるように、突堤52と段部54との段差が設定されている。こうして、振動板3と固定電極4との間には、スペーサ9の厚さに相当する微小な隙間が形成されている。   The insulating base 5 is pushed forward by the pressing member, the step 54 pushes the fixed electrode 4 forward, and the fixed electrode 4 moves the spacer 9, the diaphragm 3, and the diaphragm holding ring 2 forward in this order. Pushing towards. Since the diaphragm holding ring 2 hits the inward flange 11 of the unit case 1, the built-in component is held in the unit case 1 with an appropriate pressing force. A step between the jetty 52 and the step portion 54 is set so that a gap is generated between the jetty 52 of the unit case 1 and the diaphragm 3. Thus, a minute gap corresponding to the thickness of the spacer 9 is formed between the diaphragm 3 and the fixed electrode 4.

振動板3と固定電極4は、その間に空気層が存在することによりコンデンサを構成している。振動板3が音波を受けて振動すると、上記コンデンサの容量が変化し、この容量の変化を電圧の変化に変換し、これをマイクロホンユニットの出力とする。固定電極4は上記コンデンサの一方の電極を構成していて、この電極は、振動板保持リング2、ユニットケース1に通じている。上記コンデンサの他方の電極を構成している固定電極4は、絶縁ベース5の中心部を貫いて固定された円柱形状の引き出し電極7に通じている。引き出し電極7は、図示されない回路基板などに実装されたインピーダンス変換器の主体をなすFETに電気的に接続される。   The diaphragm 3 and the fixed electrode 4 constitute a capacitor by the presence of an air layer therebetween. When the diaphragm 3 receives a sound wave and vibrates, the capacitance of the capacitor changes. This change in capacitance is converted into a change in voltage, which is used as the output of the microphone unit. The fixed electrode 4 constitutes one electrode of the capacitor, and this electrode communicates with the diaphragm holding ring 2 and the unit case 1. The fixed electrode 4 constituting the other electrode of the capacitor communicates with a columnar lead electrode 7 fixed through the central portion of the insulating base 5. The lead electrode 7 is electrically connected to an FET that is a main component of an impedance converter mounted on a circuit board (not shown).

ユニットケース1の前端は内向きフランジ11の内周側が開放されて振動板3の前面側からの音波の入り口になっている。また、図面には表されていないが、固定電極4には適宜の透孔が形成されている。絶縁ベース5にも適宜数の透孔51が形成され、透孔51は後部音響端子を構成している。したがって、振動板3の背面は、固定電極4の上記透孔、空気室6、絶縁ベース5の透孔51に連通している。複数の透孔51のうちいくつかの透孔51は、音響抵抗材8で覆われている。図示の従来例では、12個の透孔51が形成され、このうち1個の透孔51が音響抵抗材8で覆われている。   The front end of the unit case 1 is an entrance of sound waves from the front side of the diaphragm 3 with the inner peripheral side of the inward flange 11 being opened. Although not shown in the drawings, the fixed electrode 4 is formed with appropriate through holes. An appropriate number of through holes 51 are also formed in the insulating base 5, and the through holes 51 constitute a rear acoustic terminal. Therefore, the rear surface of the diaphragm 3 communicates with the through hole of the fixed electrode 4, the air chamber 6, and the through hole 51 of the insulating base 5. Some of the plurality of through holes 51 are covered with the acoustic resistance material 8. In the illustrated conventional example, twelve through holes 51 are formed, and one of the through holes 51 is covered with the acoustic resistance material 8.

以上説明した従来例のように、振動板3の後ろ側に音響端子を設けることによって単一指向性のコンデンサマイクロホンユニットを得ることができる。図8はその音響的な等価回路を示す。等価回路を構成する素子などを以下のように定義する。
P1:前側から到来する音波の音圧
P2:後部音響端子側から到来する音波の音圧
m0:振動板3の質量
s0:振動板3のスティフネス
r0:振動板3の前側の音響抵抗
r1:後部音響端子の音響抵抗
s1:空気室6のスティフネス
上記従来例において、絶縁ベース5に形成されている12個の透孔51を覆う音響抵抗材8の数を多くすればするほど後部音響端子の音響抵抗が大きくなり、指向性は無指向性寄りの傾向が強くなる。
A unidirectional condenser microphone unit can be obtained by providing an acoustic terminal behind the diaphragm 3 as in the conventional example described above. FIG. 8 shows the acoustic equivalent circuit. The elements constituting the equivalent circuit are defined as follows.
P1: Sound pressure of sound waves coming from the front side P2: Sound pressure of sound waves coming from the rear acoustic terminal side m0: Mass of the diaphragm 3 s0: Stiffness of the diaphragm 3 r0: Acoustic resistance of the front side of the diaphragm 3 r1: Rear part Acoustic resistance of acoustic terminal s1: Stiffness of air chamber 6 In the above conventional example, the acoustic resistance of the rear acoustic terminal increases as the number of acoustic resistance members 8 covering the 12 through holes 51 formed in the insulating base 5 increases. Resistance increases and directivity tends to be more omnidirectional.

図9は、上記従来例の周波数応答特性を示すもので、音波が0度の角度すなわち正面から進入する場合、90度の角度すなわち真横から進入する場合および角度180度すなわち真後ろから進入する場合に分けて示している。図9から明らかなように、低域において90度と180度の特性が反転し、より低域になると180度の特性が0度の特性に接近している。これを「近接効果」といい、低域の周波数応答を改善するための一つの課題は、「近接効果」をなくすことである。   FIG. 9 shows the frequency response characteristics of the above conventional example. When the sound wave enters from an angle of 0 degrees, that is, from the front, 90 degrees, that is, from the side, and 180 degrees, that is, from the back. They are shown separately. As is clear from FIG. 9, the characteristics of 90 degrees and 180 degrees are reversed in the low band, and the characteristics of 180 degrees are close to the characteristics of 0 degree in the lower band. This is called “proximity effect”, and one problem for improving the frequency response in the low frequency range is to eliminate the “proximity effect”.

ところで、単一指向性コンデンサマイクロホンにおける正面からの周波数応答の低域限界は、無指向性コンデンサマイクロホンよりも高い周波数であり、無指向性では低域限界は存在しない。したがって、単一指向性コンデンサマイクロホンにおいて、低域での指向性を無指向性寄りに制御すれば、低域の周波数に対して圧力動作の増大を図ることができ、低域における特性の低下を補償できる。   By the way, the low frequency limit of the frequency response from the front in the unidirectional condenser microphone is a frequency higher than that of the omnidirectional condenser microphone, and there is no low frequency limit in omnidirectionality. Therefore, in a unidirectional condenser microphone, if the directivity in the low band is controlled to be non-directional, the pressure operation can be increased with respect to the low frequency, and the characteristic in the low band can be reduced. Can compensate.

従来、単一指向性コンデンサマイクロホンにおいて、低域の周波数応答を改善する技術が各種提案されている。
その第1の技術は、前側と後ろ側に振動板を設け、各振動板を音響端子にするものである。より具体的には、二つの単一指向性マイクロホンユニットを背中合わせにして両者を音響的に結合した構造にしたものである。かかる構造のマイクロホンユニットによれば、前後の音響端子間距離が、一つのマイクロホンユニットの2倍になるため、比較的大型のマイクロホンユニットに多く用いられる。前後の音響端子間距離が長いことから、高域まで良好な指向周波数特性を得ることは困難である。
Conventionally, various techniques for improving a low-frequency response in a unidirectional condenser microphone have been proposed.
In the first technique, diaphragms are provided on the front side and the rear side, and each diaphragm is used as an acoustic terminal. More specifically, two unidirectional microphone units are back-to-back and both are acoustically coupled. According to the microphone unit having such a structure, the distance between the front and rear acoustic terminals is twice that of one microphone unit, and therefore, it is often used for relatively large microphone units. Since the distance between the front and rear acoustic terminals is long, it is difficult to obtain good directional frequency characteristics up to a high frequency range.

単一指向性コンデンサマイクロホンにおいて低域の周波数応答を改善する第2の技術は、空気の入り口に音響抵抗を取り付けた空気室を、マイクロホンユニットの背部気室に音響的に接続してなるものである。図5乃至図7に示す従来例の構造の場合、絶縁ベース5の背面側に空気室を設け、この空気室を、前記空気室6と連通させた構造になる。   The second technique for improving the low-frequency response in a unidirectional condenser microphone is to acoustically connect an air chamber with an acoustic resistance attached to the air inlet to the back chamber of the microphone unit. is there. In the case of the conventional structure shown in FIGS. 5 to 7, an air chamber is provided on the back side of the insulating base 5, and this air chamber communicates with the air chamber 6.

上記第2の技術に相当する従来例として、例えば、特許文献1記載の発明を挙げることができる。特許文献1記載の発明は、図5乃至図7に示す従来例に即して説明すれば、絶縁ベース5に、同心円上に間隔をおいて前記透孔51を形成し、かつ、これらの透孔51に音響抵抗材を配置し、これら音響抵抗材の背面側に、前記空気室6と連通する背部空気室を設けたものである。上記音響抵抗材の背面側にはまた、回転位置を変えることによって絶縁ベース5の上記透孔51との重合度を変えることができる円板を配置し、この円板の回転位置を変えることによって上記音響抵抗材の音響抵抗値を変えることができるようになっている。   As a conventional example corresponding to the second technique, for example, the invention described in Patent Document 1 can be cited. The invention described in Patent Document 1 will be described with reference to the conventional examples shown in FIGS. 5 to 7. In the insulating base 5, the through holes 51 are formed concentrically at intervals, and these through holes are formed. An acoustic resistance material is disposed in the hole 51, and a back air chamber communicating with the air chamber 6 is provided on the back side of the acoustic resistance material. On the back side of the acoustic resistance material, a disk that can change the degree of polymerization with the through-hole 51 of the insulating base 5 by changing the rotation position is arranged, and by changing the rotation position of the disk The acoustic resistance value of the acoustic resistance material can be changed.

実公平6−46158号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-46158

特許文献1記載の発明によれば、固定電極の背後の空気室と、音響抵抗材の背面側に形成されている背部空気室との間の音響抵抗を可変とすることにより、単一指向性コンデンサマイクロホンにおける低域の周波数応答を最適位置に調整することができる。また、低域の周波数応答を改善する前記第1の技術のように、前後の音響端子間距離が長くなることを回避することができるため、指向周波数応答特性が高域まで良好な単一指向性コンデンサマイクロホンを得ることができる。前述の「近接効果」も改善することができる。   According to the invention described in Patent Document 1, unidirectionality is achieved by varying the acoustic resistance between the air chamber behind the fixed electrode and the back air chamber formed on the back side of the acoustic resistance material. It is possible to adjust the low-frequency response in the condenser microphone to the optimum position. In addition, since the distance between the front and rear acoustic terminals can be avoided as in the first technique for improving the frequency response in the low frequency range, the directional frequency response characteristic is excellent in the single direction up to the high frequency range. A capacitive condenser microphone can be obtained. The aforementioned “proximity effect” can also be improved.

しかしながら、特許文献1記載の発明によれば、前記回転板の回転位置調整機構のほかに、音響抵抗材の圧縮度調整機構を設けて音響抵抗材の音響抵抗を調整する必要があるため、構造が複雑で、調整も面倒である、という難点がある。   However, according to the invention described in Patent Document 1, it is necessary to adjust the acoustic resistance of the acoustic resistance material by providing a compression degree adjustment mechanism of the acoustic resistance material in addition to the rotational position adjustment mechanism of the rotating plate. Is complicated and difficult to adjust.

本発明は、特許文献1記載の発明をさらに改良すること、すなわち、構造が簡単で、調整も容易で、良好な低域の周波数応答特性を得ることができるコンデンサマイクロホンユニットおよびコンデンサマイクロホンを得ることを目的とする。   The present invention further improves the invention described in Patent Document 1, that is, obtains a condenser microphone unit and a condenser microphone that are simple in structure, easy to adjust, and can obtain a good low-frequency response characteristic. With the goal.

本発明は、音波を受けて振動する振動板前記振動板と薄空気層をおいて対向する固定電極前記固定電極の背部に形成された背部空気室と、を備えた単一指向性のコンデンサマイクロホンユニットであって、前記背部空気室を外部に開放する複数の孔からなる音響端子と、前記複数の孔の少なくとも一つを介して前記背部空気室と連通している第2の空気室と、を有し、前記第2の空気室は、前記音響端子を構成する複数の孔の一つに挿入することができる挿入部を有していることを最も主要な特徴とする。 The present invention is unidirectional with a diaphragm that vibrates by receiving a sound wave, and the fixed electrode facing at the diaphragm and the thin air layer, and a back air chamber formed at the back of the stationary electrode a sexual condenser microphone unit, the acoustic terminal comprising a plurality of holes for releasing the back air chamber to the outside, a second in communication with the back air chamber via at least one of said plurality of holes And the second air chamber has an insertion portion that can be inserted into one of a plurality of holes constituting the acoustic terminal .

背部空気室を外部に開放する音響端子を複数の孔で構成し、この孔の少なくとも一つを介して背部空気室と連通する第2の空気室を設けるという比較的簡単な構成によって、中高音域の指向周波数応答特性を損なうことなく、低域の正面の周波数応答特性を改善することができた。180度方向の周波数応答も改善された。すなわち、近接効果を減少させることができ、単一指向性のコンデンサマイクロホンユニットないしはマイクロホンとして良好な特性を得ることができる。   The acoustic terminal that opens the back air chamber to the outside is configured by a plurality of holes, and a second air chamber that communicates with the back air chamber through at least one of the holes is provided. The frequency response characteristic of the front of the low frequency band could be improved without impairing the directional frequency response characteristic of the low frequency band. The frequency response in the 180 degree direction was also improved. That is, the proximity effect can be reduced, and good characteristics can be obtained as a unidirectional condenser microphone unit or microphone.

以下、本発明に係るコンデンサマイクロホンユニットおよびコンデンサ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、前述の従来例の構成部分と同じ構成部分には共通の符号を付している。   Hereinafter, embodiments of a condenser microphone unit and a condenser microphone according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the component of the above-mentioned prior art example.

図1において、筒型のユニットケース1内には、振動板保持リング2、振動板3、スペーサ9、固定電極4、空気室6、絶縁ベース5などの内部品が組み込まれている。ユニットケース1の前端(図1において左端)部は内向きフランジ11となっていて、この内向きフランジ11の内側の面に振動板保持リング2が押し当てられている。振動板保持リング2の背面側には薄膜からなるダイヤフラム状の振動板3が適宜の張力が与えられて貼り付けられている。振動板3の背面側には、その外周縁部にリング状の薄板からなるスペーサ9が配置され、スペーサ9の背面側に固定電極4が配置されている。 In Figure 1, within the unit case 1 of the cylindrical diaphragm retaining ring 2, the diaphragm 3, the spacer 9, the fixed electrode 4, the air chamber 6, is the built parts such as insulating base 5 are incorporated. The front end (left end in FIG. 1) of the unit case 1 is an inward flange 11, and the diaphragm holding ring 2 is pressed against the inner surface of the inward flange 11. A diaphragm-like diaphragm 3 made of a thin film is attached to the rear side of the diaphragm holding ring 2 with an appropriate tension applied. On the back side of the diaphragm 3, a spacer 9 made of a ring-shaped thin plate is disposed on the outer peripheral edge thereof, and the fixed electrode 4 is disposed on the back side of the spacer 9.

上記絶縁ベース5は、外形がユニットケース1の内面形状と同様に形成されていて、図6に示す従来例における絶縁ベースと同様に、前端側外周縁部に突堤52を残して窪み53が形成されている。窪み53の底に相当する部分に段部54が形成され、段部54に続いてその内周側に別の窪み55が形成されている。固定電極4は上記窪み53に落とし込まれ、上記段部54に当たっている。上記空気室6は、その前側が固定電極4によって区切られた上記窪み55で形成され、所定の容積を保有している。空気室6には例えばスポンジが詰め込まれている。ユニットケース1の開放された後端部には、絶縁ベース5を初めとする内臓部品の脱落を防止し、かつ、内臓部品をユニットケース1の前側に向かって押圧するための適宜の押圧部材が嵌められている。   The outer shape of the insulating base 5 is the same as that of the inner surface of the unit case 1, and a recess 53 is formed on the outer peripheral edge of the front end side, leaving a jetty 52, similar to the insulating base in the conventional example shown in FIG. Has been. A step portion 54 is formed in a portion corresponding to the bottom of the depression 53, and another depression 55 is formed on the inner peripheral side following the step portion 54. The fixed electrode 4 is dropped into the depression 53 and hits the stepped portion 54. The air chamber 6 is formed by the depression 55 whose front side is partitioned by the fixed electrode 4 and has a predetermined volume. For example, a sponge is packed in the air chamber 6. An appropriate pressing member for preventing the internal parts such as the insulating base 5 from falling off and pressing the internal parts toward the front side of the unit case 1 is provided at the opened rear end of the unit case 1. It is fitted.

上記押圧部材によって絶縁ベース5が前側に向かって押され、その段部54が固定電極4を前側に押し、固定電極4は、スペーサ9、振動板3、振動板保持リング2をこの順に前側に向かって押している。振動板保持リング2はユニットケース1の内向きフランジ11に当たるため、上記内蔵部品が適宜の押圧力をもってユニットケース1内に保持されている。ユニットケース1の突堤52と振動板3との間には隙間が生じるように、突堤52と段部54との段差が設定されている。こうして、振動板3と固定電極4との間には、スペーサ9の厚さに相当する微小な隙間からなる薄空気層が形成されている。   The insulating base 5 is pushed forward by the pressing member, the step 54 pushes the fixed electrode 4 forward, and the fixed electrode 4 moves the spacer 9, the diaphragm 3, and the diaphragm holding ring 2 forward in this order. Pushing towards. Since the diaphragm holding ring 2 hits the inward flange 11 of the unit case 1, the built-in component is held in the unit case 1 with an appropriate pressing force. A step between the jetty 52 and the step portion 54 is set so that a gap is generated between the jetty 52 of the unit case 1 and the diaphragm 3. Thus, a thin air layer composed of a minute gap corresponding to the thickness of the spacer 9 is formed between the diaphragm 3 and the fixed electrode 4.

振動板3と固定電極4は、その間に薄空気層が存在することによりコンデンサを構成している。振動板3が音波を受けて振動すると、上記コンデンサの容量が変化し、この容量の変化を電圧の変化に変換し、これをマイクロホンユニットの出力とする。固定電極4は上記コンデンサの一方の電極を構成していて、この電極は、振動板保持リング2、ユニットケース1に通じている。上記コンデンサの他方の電極を構成している固定電極4は、絶縁ベース5の中心部を貫いて固定された円柱形状の引き出し電極7に通じている。引き出し電極7は、図示されない回路基板などに実装されたインピーダンス変換器の主体をなすFETに電気的に接続される。   The diaphragm 3 and the fixed electrode 4 constitute a capacitor by the presence of a thin air layer therebetween. When the diaphragm 3 receives a sound wave and vibrates, the capacitance of the capacitor changes. This change in capacitance is converted into a change in voltage, which is used as the output of the microphone unit. The fixed electrode 4 constitutes one electrode of the capacitor, and this electrode communicates with the diaphragm holding ring 2 and the unit case 1. The fixed electrode 4 constituting the other electrode of the capacitor communicates with a columnar lead electrode 7 fixed through the central portion of the insulating base 5. The lead electrode 7 is electrically connected to an FET that is a main component of an impedance converter mounted on a circuit board (not shown).

ユニットケース1の前端は内向きフランジ11の内周側が開放されて振動板3の前面側からの音波の入り口になっている。また、図面には表されていないが、固定電極4には適宜の透孔が形成されている。絶縁ベース5にも適宜数の透孔51が形成され、透孔51は後部音響端子を構成している。したがって、振動板3の背面は、固定電極4の上記透孔、空気室6、絶縁ベース5の透孔51に連通している。
ここまで説明してきた構成は、図5に示す従来例の構成とほぼ同じである。以下、本発明の特徴的な構成について説明する。
The front end of the unit case 1 is an entrance of sound waves from the front side of the diaphragm 3 with the inner peripheral side of the inward flange 11 being opened. Although not shown in the drawings, the fixed electrode 4 is formed with appropriate through holes. An appropriate number of through holes 51 are also formed in the insulating base 5, and the through holes 51 constitute a rear acoustic terminal. Therefore, the rear surface of the diaphragm 3 communicates with the through hole of the fixed electrode 4, the air chamber 6, and the through hole 51 of the insulating base 5.
The configuration described so far is almost the same as the configuration of the conventional example shown in FIG. The characteristic configuration of the present invention will be described below.

図1において、音響端子を構成する上記複数の透孔51は、背部空気室6を外部に開放していて、上記複数の透孔51のうちの一つの透孔は、第2の空気室10に連通している。換言すれば、透孔51の一つを介して背部空気室6と第2の空気室10が連通している。また、第2の空気室10は、背部空気室6に連通するとともに、固定電極4の透孔を介して振動板3と固定電極4との間の薄空気層に連通している。第2の空気室10は先端部の挿入部12を除いて密閉された瓶状の部材で、上記挿入部12が一つの透孔51に挿入されている。したがって、一つの透孔51と上記挿入部12を介して、背部空気室6の容積が第2の空気室10の容積分拡大され、上記一つの透孔51を除く他の透孔51が開放されている。   In FIG. 1, the plurality of through holes 51 constituting the acoustic terminal open the back air chamber 6 to the outside, and one of the plurality of through holes 51 is the second air chamber 10. Communicating with In other words, the back air chamber 6 and the second air chamber 10 communicate with each other through one of the through holes 51. The second air chamber 10 communicates with the back air chamber 6 and communicates with the thin air layer between the diaphragm 3 and the fixed electrode 4 through the through hole of the fixed electrode 4. The second air chamber 10 is a bottle-like member that is hermetically sealed except for the insertion portion 12 at the tip, and the insertion portion 12 is inserted into one through hole 51. Therefore, the volume of the back air chamber 6 is increased by the volume of the second air chamber 10 through one through hole 51 and the insertion portion 12, and the other through holes 51 except the one through hole 51 are opened. Has been.

第2の空気室10の容積は、振動板3、固定電極4、絶縁ベース5、背部空気室6などからなるコンデンサマイクロホンユニットの基本構成部の設計仕様に応じて適宜設定される。第2の空気室10の容積を設定するには、試作段階において、例えば、透孔51に注射器のシリンダの先端を挿入し、シリンダに対するプランジャの挿入量を変化させて上記シリンダの容積を変化させ、実質的に第2の空気室10の容積を変化させて周波数応答を測定した。実施例では2cc程度に設定することによって良好な周波数応答特性を得ることができた。   The volume of the second air chamber 10 is appropriately set according to the design specifications of the basic components of the condenser microphone unit including the diaphragm 3, the fixed electrode 4, the insulating base 5, the back air chamber 6, and the like. In order to set the volume of the second air chamber 10, in the prototype stage, for example, the tip of the cylinder of the syringe is inserted into the through hole 51, and the volume of the cylinder is changed by changing the amount of the plunger inserted into the cylinder. The frequency response was measured by changing the volume of the second air chamber 10 substantially. In the embodiment, a favorable frequency response characteristic can be obtained by setting to about 2 cc.

図1に示す実施例では、後部の音響端子を構成する透孔51を12箇所形成し、そのうちの一つに第2の空気室10を連結したが、複数の透孔51に第2の空気室10を連結してもよい。また、複数の透孔51にそれぞれ個別に第2の空気室10を連結してもよい。第2の空気室10が連結されない透孔51はそのまま開放していてもよいし、適宜音響抵抗材で覆ってもよい。   In the embodiment shown in FIG. 1, twelve through holes 51 constituting the rear acoustic terminal are formed and the second air chamber 10 is connected to one of them, but the second air is connected to the plurality of through holes 51. The chambers 10 may be connected. Further, the second air chamber 10 may be individually connected to the plurality of through holes 51. The through hole 51 to which the second air chamber 10 is not connected may be opened as it is, or may be covered with an acoustic resistance material as appropriate.

図2は、上記実施例の音響等価回路を示す。等価回路を構成する素子などを以下のように定義する。
P1:前側から到来する音波の音圧
P2:後部音響端子側から到来する音波の音圧
m0:振動板3の質量
s0:振動板3のスティフネス
r0:振動板3の前側の音響抵抗
r1:後部音響端子の音響抵抗
s1:空気室6のスティフネス
r2:空気室6と第2の空気室10との連通部の音響抵抗
s2:第2の空気室10のスティフネス
FIG. 2 shows an acoustic equivalent circuit of the above embodiment. The elements constituting the equivalent circuit are defined as follows.
P1: Sound pressure of sound waves coming from the front side P2: Sound pressure of sound waves coming from the rear acoustic terminal side m0: Mass of the diaphragm 3 s0: Stiffness of the diaphragm 3 r0: Acoustic resistance of the front side of the diaphragm 3 r1: Rear part Acoustic resistance of acoustic terminal s1: Stiffness of air chamber 6 r2: Acoustic resistance of communication portion between air chamber 6 and second air chamber 10 s2: Stiffness of second air chamber 10

図2に示す等価回路を、図8に示す従来例の等価回路と比較すると、空気室6のスティフネスs1に、空気室6と第2の空気室10との連通部の音響抵抗r2と、第2の空気室10のスティフネスs2の直列接続が並列に付加されている点が異なる。
この音響抵抗r2とスティフネスs2が付加されてなる本実施例に係る単一指向性のコンデンサマイクロホンユニットの周波数応答特性を図4に示す。音波が0度の角度すなわち正面から進入する場合、90度の角度すなわち真横から進入する場合および角度180度すなわち真後ろから進入する場合に分けて示している。
When the equivalent circuit shown in FIG. 2 is compared with the equivalent circuit of the conventional example shown in FIG. 8, the acoustic resistance r2 of the communication portion between the air chamber 6 and the second air chamber 10 is added to the stiffness s1 of the air chamber 6, and The difference is that a series connection of the stiffness s2 of the two air chambers 10 is added in parallel.
FIG. 4 shows frequency response characteristics of the unidirectional condenser microphone unit according to the present embodiment in which the acoustic resistance r2 and the stiffness s2 are added. The sound wave is divided into a case where the sound wave enters from an angle of 0 degrees, that is, from the front, a case where the sound wave enters from an angle of 90 degrees, that is, from the side, and a case where the sound wave enters from 180 degrees, that is, the case where the sound enters from behind.

図4に示す特性と前記図9に示す特性を比較すると明らかなように、低域において正面からの周波数応答が向上し、180度方向からの周波数応答が低下し、単一指向性コンデンサマイクロホンユニットとしての特性が改善されている。これによって、前述の「近接効果」もなくなっている。また、中高域については従来例とほぼ同じである。したがって、中高域の周波数応答特性を損なうことなく、低域の周波数応答を改善することができた。このように優れた特性を備えたコンデンサマイクロホンユニットを、第2の空気室を設けるという比較的簡単な構成で得ることができ、また、調整も容易である。   As is clear from the comparison between the characteristics shown in FIG. 4 and the characteristics shown in FIG. 9, the frequency response from the front is improved in the low frequency range, and the frequency response from the 180 degree direction is lowered. As the characteristics have been improved. As a result, the aforementioned “proximity effect” is also eliminated. In addition, the mid-high range is almost the same as the conventional example. Therefore, the low-frequency response can be improved without impairing the mid-high frequency response characteristics. A condenser microphone unit having such excellent characteristics can be obtained with a relatively simple configuration in which the second air chamber is provided, and adjustment is also easy.

次に、本願発明の第2の実施例について説明する。図3は第2の実施例の要部を示す。この実施例は、第2の空気室10が複数の連通路14を有し、複数の連通路14の少なくとも一つが、パイプ15を介して絶縁ベース5の透孔51の一つに連結することができるように構成されている。パイプ15は可撓性を持っていて、透孔51に連結するのに必要にして十分な長さを有し、複数の透孔51のうちの一つを選択してその透孔51に差し込むことができるように構成されている。第2の空気室10が有している他の連通路14も他の透孔51に連結してもよい。透孔51に連結しない連通路14は、その先端を適宜の閉塞部材16で塞ぐように構成されている。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 shows the main part of the second embodiment. In this embodiment, the second air chamber 10 has a plurality of communication passages 14, and at least one of the plurality of communication passages 14 is connected to one of the through holes 51 of the insulating base 5 through the pipe 15. It is configured to be able to. The pipe 15 is flexible and has a sufficient length necessary to be connected to the through hole 51. One of the plurality of through holes 51 is selected and inserted into the through hole 51. It is configured to be able to. Another communication path 14 included in the second air chamber 10 may also be connected to another through hole 51. The communication path 14 that is not connected to the through hole 51 is configured to close the tip thereof with an appropriate closing member 16.

図3に示す実施例によれば、前記第1の実施例と同様の効果を得ることができるとともに、第2の空気室10が有する複数の連通路14のうち任意の連通路を選択して、絶縁ベース5が有する複数の透孔51のうち任意の透孔に連結することができるため、中高域の周波数応答特性を損なうことなく、低域の周波数応答を最も効果的に改善することができるように調整することができる。   According to the embodiment shown in FIG. 3, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and an arbitrary communication path can be selected from the plurality of communication paths 14 included in the second air chamber 10. Since the insulating base 5 can be connected to any of the plurality of through holes 51, the frequency response of the low band can be most effectively improved without impairing the frequency response characteristics of the middle and high band. You can adjust as you can.

本発明に係るコンデンサ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、マイクロホンケースには適宜ケーブルコネクタなどを装着することによって、これまで説明してきたような効果を有する単一指向性のコンデンサマイクロホンを構成することができる。   By incorporating the condenser microphone unit according to the present invention into a microphone case and appropriately attaching a cable connector or the like to the microphone case, a unidirectional condenser microphone having the effects as described above can be configured. .

本発明に係る単一指向性コンデンサマイクロホンユニットの第1実施例を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a unidirectional condenser microphone unit according to the present invention. 上記実施例の音響等価回路図である。It is the acoustic equivalent circuit schematic of the said Example. 本発明に係る単一指向性コンデンサマイクロホンユニットの第2実施例の要部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the principal part of 2nd Example of the unidirectional condenser microphone unit which concerns on this invention. 上記第1実施例のマイクロホンユニットの周波数応答特性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency response characteristic of the microphone unit of the said 1st Example. 従来の単一指向性コンデンサマイクロホンユニットの例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the example of the conventional unidirectional condenser microphone unit. 上記従来例中の絶縁ベースを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the insulation base in the said prior art example. 上記絶縁ベースの底面図である。It is a bottom view of the said insulation base. 上記従来のコンデンサマイクロホンユニットの音響等価回路図である。It is an acoustic equivalent circuit diagram of the conventional condenser microphone unit. 上記従来のマイクロホンユニットの周波数応答特性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency response characteristic of the said conventional microphone unit.

符号の説明Explanation of symbols

1 ユニットケース
2 振動板保持リング
3 振動板
4 固定電極
5 絶縁ベース
6 背部空気室
9 スペーサ
10 第2の空気室
12 挿入部
51 透孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Unit case 2 Diaphragm holding ring 3 Diaphragm 4 Fixed electrode 5 Insulation base 6 Back air chamber 9 Spacer 10 2nd air chamber 12 Insertion part 51 Through-hole

Claims (6)

音波を受けて振動する振動板前記振動板と薄空気層をおいて対向する固定電極前記固定電極の背部に形成された背部空気室と、
を備えた単一指向性のコンデンサマイクロホンユニットであって、
前記背部空気室を外部に開放する複数の孔からなる音響端子と、
前記複数の孔の少なくとも一つを介して前記背部空気室と連通している第2の空気室と、
を有し
前記第2の空気室は、前記音響端子を構成する複数の孔の一つに挿入することができる挿入部を有していることを特徴とするコンデンサマイクロホンユニット。
A vibration plate that vibrates by receiving a sound wave, and the diaphragm and a fixed electrode facing at a thin air layer, the back air chamber formed at the back of the fixed electrode,
A unidirectional condenser microphone unit with
An acoustic terminal comprising a plurality of holes for opening the back air chamber to the outside ;
A second air chamber in communication with the back air chamber via at least one of said plurality of holes,
Have,
The second air chamber, the condenser microphone unit, characterized in that has an insertion portion which can be inserted into one of a plurality of holes constituting the acoustic terminal.
前記第2の空気室は複数の連通路を有し適宜の連通路を選択して前記背部空気室と連通可能であり、使用されない前記連通路は塞がれている請求項1記載のコンデンサマイクロホンユニット。 Said second air chamber is selected an appropriate communication path includes a plurality of communication passages can the back air chamber and communicating, according to claim 1 wherein the blocked in the communication path that is not used Condenser microphone unit. 前記背部空気室は、前記固定電極とこの固定電極を保持する絶縁ベースの窪みによって形成され、前記固定電極に形成されている透孔を通じて前記振動板と前記固定電極との間の前記薄空気層に連通している請求項1記載のコンデンサマイクロホンユニット。 The back air chamber is formed by recesses of an insulating base which holds the fixed electrode and the fixed electrode, the thin air layer between the diaphragm and the fixed electrode via holes are formed in said stationary electrode claim 1 Symbol mounting the condenser microphone unit communicates with. 前記音響端子を構成する複数の透孔は絶縁ベースに形成され、前記第2の空気室が有している複数の連通路の少なくとも一つを前記孔の少なくとも一つに連結可能に構成されている請求項記載のコンデンサマイクロホンユニット。 Wherein the plurality of through holes constituting the acoustic terminal is formed in the insulating base, coupleable to be configured at least one of the plurality of communication passages which said second air chamber has at least one of the holes The condenser microphone unit according to claim 2 . 前記音響端子を構成する複数の透孔のうち前記第2の空気室に連通していない音響端子の少なくとも一つは音響抵抗材で覆われている請求項1乃至のいずれかに記載のコンデンサマイクロホンユニット。 Capacitor according to at least any one of claims 1 to 3 are covered with an acoustic resistance member of acoustic terminal that does not communicate with the second air chamber among the plurality of through holes constituting the acoustic terminal Microphone unit. 単一指向性のコンデンサマイクロホンユニットがマイクロホンケース内に組み込まれたコンデンサマイクロホンであって、前記コンデンサマイクロホンユニットは、請求項1乃至5のいずれかに記載のコンデンサマイクロホンユニットである単一指向性のコンデンサマイクロホン。 6. A condenser microphone in which a unidirectional condenser microphone unit is incorporated in a microphone case, wherein the condenser microphone unit is a condenser microphone unit according to any one of claims 1 to 5. Microphone.
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