JP5410332B2 - コンデンサマイクロホンユニット及びコンデンサマイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、ユニットケース内に振動板と固定極とで構成されるコンデンサマイクロホンユニット、詳しくは、湿気で水分が内部に結露した際などに水分が抜けやすく構成されたコンデンサマイクロホンユニット及びこのコンデンサマイクロホンユニットを備えるコンデンサマイクロホンに関するものである。

コンデンサマイクロホンユニットは、例えば、特許文献１に記載の発明のように、真鍮などの導電性金属により有底円筒状に形成されたユニットケース内に振動板と固定極とで構成されるコンデンサ要素を有しており、コンデンサ要素の静電容量変化を固定極から引き出してインピーダンス変換器へと送出し、インピーダンス変換器で低インピーダンスに変換して出力することで電気音響変換を行っている。この場合、固定極は、ユニットケース側と電気的に導通させないように、その周壁部を絶縁座で囲みながら、絶縁座に支持させることでユニットケース内に配置されることになる。

図２、図３で示すように、コンデンサマイクロホンユニット１は、前面側（図２、図３における上側）に音孔を有し、背面側（図２、図３における下側）に開口面を有する有底円筒状のユニットケース７と、振動板支持体４に張設されてユニットケース７内の音孔側に配置された振動板２と、その前面側（図２、図３における上側）を振動板２に一定のスペースを空けて直面している固定極３と、固定極３の背面側（図２、図３における下側）の周縁を下支えする絶縁座９を備えている。

ユニットケース７における開口面近傍の内周面には、雌ネジ１１が刻設されており、この雌ネジ１１と螺合するロックリング５を介して絶縁座９を進退させることができるようになっている。そのため、絶縁座９を含む内蔵部材は、ロックリング５の螺合状態の程度に応じて生成される圧力を受けてユニットケース７内に保持されることになる。また、ユニットケース７の音孔の内側には、ユニットケース７内にゴミなどが侵入するのを阻止するフロントメッシュ１０が配設されている。絶縁座９には、固定極６からの信号を引き出す電極ロッド８が貫通配置されている。絶縁座９は、その周縁側に固定極６側に向けて突出させた周壁部９ｃを備えており、周壁部９ｃの内側に固定極３の背面（図３における下側の面）と対面して固定極３を受ける受け部９ｅが形成されている。固定極６は絶縁座９の上記受け部９ｅに接着されている。固定極６は、周壁部９ｃ内に嵌り込むようにして受け部９ｅに下支えされた状態のもとで絶縁座９側に保持されることになる。振動板支持体４には、その振動板２の固着面に、絶縁座９の周壁部９ｃの振動板支持体４との対向面９ｂが面接触し、振動板２と固定極３との間に微小な間隙が形成され、振動板２と固定極３とでコンデンサを構成している。

以上のように構成されたコンデンサマイクロホンユニット１を使用したコンデンサマイクロホンは、高い湿度環境に置かれていると、図２に示す振動板支持体４と、絶縁座９の周壁部９ｃとの隙間Ａに水分が入り込んで浸透していくことがある。この水分の浸透によって振動板２と固定極３との間の絶縁性が低下し、振動板２と固定極３とで形成されるコンデンサの容量が低下し、コンデンサ容量の変化によって雑音を発生する。とりわけ、外部から成極電源を供給する形式のコンデンサマイクロホンにおいては、コンデンサ容量が低下すると直ちに外部から電源が供給され、一方では容量が低下するという動作を繰り返し、雑音が連続的に発生する。

振動板２と固定極３の絶縁性を保っている部分は、図２に示す絶縁座９の周壁部９ｃの前面（図２における上側の面）である振動板支持体４との対向面９ｂのみである。この対向面９ｂは平面からなり、振動板支持体４と面接触しているため、上記対向面９ｂと振動板支持体４との沿面距離すなわち互いに対向する部材の表面に沿った最少距離が短くなる。したがって、上記対向面９ｂと振動板支持体４の絶縁に寄与する表面積が少なくなり、上記のように水分が浸入すると振動板２と固定極３との間の電荷が漏れてノイズを発生しやすくなる。こうした場合に、例えばコンデンサマイクロホンユニット１を相対湿度が低い環境に戻すことが考えられるが、このような隙間Ａに入り込んだ水は蒸発しにくいため、再度蒸発させるためには手間がかかる。

特開第２００９−７７００８号公報

本発明は、高湿度環境でも、振動板支持体と、絶縁座の周壁部の振動板支持体との対向面間に水分が浸透しにくいように構造を工夫することで絶縁性が低下することを防止し、振動板と固定極との間の電荷漏れを防いで、電荷漏れを要因とする雑音の発生を防ぐことができるコンデンサマイクロホンユニット及びそれを使用したコンデンサマイクロホンを提供することを目的とする。

本発明に係るコンデンサマイクロホンユニットは、振動板支持体に張設されている振動板と、前面側が上記振動板と対面配置される固定極と、上記固定極の背面側と対面してこれを支持する絶縁座と、を含む内蔵部品を、有底円筒状のユニットケース内に収容してなるコンデンサマイクロホンユニットであって、上記絶縁座は、上記固定極の背面を受ける受け面と、上記受け面の外周縁から上記固定極側に向かって突出する周壁部と、を備え、上記周壁部の上記振動板支持体との対向面には、凹凸が設けられていることを最も主要な特徴とする。

本発明に係るコンデンサマイクロホンは、コンデンサマイクロホンユニットとして本発明に係るコンデンサ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収納していることを特徴としている。

本発明によれば、振動板支持体と接触する絶縁座の周壁部の上記振動板支持体との対向面に凹凸を設けることによって、沿面距離すなわち振動板支持体と絶縁座との対向面における部材の表面に沿った距離を長くすることができるため、高湿度環境でも振動板支持体と絶縁座との間に水分が浸透しにくくなり、また、結露しにくくなるため、結露後の乾燥残渣による影響を回避することができ、振動板と固定極との間の絶縁性の低下を防止することができる。もって、上記絶縁性の低下を要因とする雑音の発生を防止することが可能であり、さらには、スペーサを構造上不要とすることができ、コストダウンが可能なコンデンサマイクロホンユニット及びそれを使用したコンデンサマイクロホンを提供することができる。

本発明に係るコンデンサマイクロホンユニットの実施例の要部を示す拡大断面図である。 コンデンサマイクロホンユニットの従来例の要部を示す拡大断面図である。 コンデンサマイクロホンユニットの従来例を示す断面図である。

以下、本発明に係るコンデンサマイクロホンユニット及びコンデンサ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。なお、本発明は図示の実施例の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的範囲を逸脱しない範囲で設計変更可能である。また、本発明の主たる特徴はコンデンサマイクロホンユニットの絶縁座と振動板支持体との当接部の構成にあり、それが適応されるコンデンサマイクロホン全体の構成は技術設計の思想に基づいて適宜のものを選択することができる。また、コンデンサマイクロホンユニットの絶縁座と振動板支持体との当接部分の構成以外は、図２、図３に示した従来のコンデンサマイクロホンユニットの例と同様であり、図２、図３で示した構成と同様の構成部分については同様の符号を付した。

図１において、コンデンサマイクロホンユニット１は、リング状に形成された振動板支持体４と、振動板支持体４の背面側（図１において下面側）に張設されている振動板２と、前面側（図１、図３における上側）が振動板２と一定のスペースを空けて対面配置される固定極３と、固定極３の背面側（図１、図３における下側）と対面してこれを支持する絶縁座９を含む内蔵部品を有し、これらの内蔵部品が、有底円筒状のユニットケース７内に組み込まれている。

絶縁座９は、本体部９ｄと、固定極３の背面と対面して固定極３を受ける受け部９ｅと、本体部９ｄの周縁側から固定極３側に向かって突出する周壁部９ｃを備えている。この周壁部９ｃの前端は振動板支持体４の背面との対向面９ｆとなっていて、この対向面９ｆには凹凸９ａが形成されている。固定極３は、絶縁座９の周壁部９ｃの内周側の窪みに嵌り込み、絶縁座９の上記対向面９ｆに下支えされた状態で上記対向面９ｆに固着され、絶縁座９に保持されている。固定極３の上記固着手段は任意で、例えば接着によって固着してもよい。

ユニットケース７は有底円筒状をしていて、前面側に位置する底部に音孔を有し、背面側が開放端になっている。ユニットケース７の開放端近傍の内周面には、雌ネジ１１が刻設されており、この雌ネジ１１と螺合するロックリング５によって絶縁座９を押圧することができるようになっている。そのため、絶縁座９を含む内蔵部材は、ロックリング５の螺合状態の程度に応じて生成される圧力を受けてユニットケース７内に保持されている。

絶縁座９の振動板支持体４の背面との対向面９ｆに設けられている凹凸９ａは、円形の絶縁座９と同心のリング状に形成され、図１に示す縦断面において、凹凸９ａが波打ち状に形成されている。このリング状の凸部は複数、図示の例では内外に２つ形成され、その中間に凹部が形成されている。絶縁座９の周壁部９ｃは、固定極３の前面よりも振動板支持体４側に突出している。そのため固定極３と振動板２との間にスペースが生じている。絶縁座９の振動板支持体４の背面との対向面９ｆに上記凹凸９ａが形成されることにより、絶縁座９と振動板支持体４との沿面距離すなわち振動板支持体４と絶縁座９との対向面における部材の表面に沿った距離を長くすることができ、絶縁距離が増えることによって高湿度環境でも結露などによる絶縁性の低下を防止することができ、結露しにくくなるため、結露後の乾燥残渣による影響を回避することができる。また、振動板支持体４と絶縁座３との接触面積を小さくすることをできるため、振動板支持体４と絶縁座３との間に水分が浸透しにくくなり、水分の浸透による振動板２と固定極３との間の電荷の放出を回避することができる。

図１に示す実施例では、絶縁座９の振動板支持体４の背面との対向面９ｆに形成した２つの凸部のうち外周側にある凸部を、水平方向（振動板２の面と平行な方向）の線Ｂに沿ってカットしたような形に絶縁座９が形成されている。このような形に絶縁座９を形成すると、上記対向面９ｆと振動板支持体４との間に間隙が生じ、内周側の凸部に隣接する凹部が外気に連通し、結露などによって絶縁座９の上記対向面９ｆと振動板支持体４との間に水分が侵入しても、上記間隙から比較的早い時間に水分を蒸発させることができる。上記対向面９ｆの凹凸９ａは、図１のように凸部を２か所にし、凹部を１か所にしてもよく、凸部の数を増やしてもよい。例えば凸部を３か所にし、凹部を２か所にしてもよく、その場合にも、最も外周側にある凸部を上述のようにカットしたような形に形成してもよい。

なお、図１に示す実施例では、固定極３を絶縁座９の受け部９ｅに接着し、絶縁座９の上記対向面９ｆを振動板支持体４に当接させることにより、振動板支持体４に張設されている振動板２と固定極３との間に間隙が形成されていて、従来一般的に用いられているスペーサが振動板と固定極の間に介在していない。すなわちスペーサを構造上不要とすることができ、コストダウンが可能である。しかし、振動板と固定極の間にスペーサを介在させて、振動板と固定極の間に間隙を設けてもよく、かかる構成のコンデンサマイクロホンユニットにおいても、絶縁座９の振動板支持体４の背面との対向面９ｆに凹凸９ａを形成する。これによって、図１に示す実施例と同じ効果を得ることができる。何れの構成にせよ、凹凸９ａは、同心リング状に形成してもよく、その他の形状にするともできる。例えば図１における凹凸９ａのうち、絶縁座９の最も外周側にあるリング状の凸部の代わりに、複数の円柱状の凸部を絶縁座９の周方向に離散させて配置させてもよい。

その他の構成は、図２、図３に示した従来例と同様である。すなわちユニットケース７は、例えば、真鍮やアルミニウムのような導電性金属材でなっている。また、ユニットケース７の音孔は、ユニットケース７の前面（図１乃至図３における上側の面）の略中心部位の周りからユニットケース７の周縁側へと放射状に延びる長寸スリット孔部７ａと短寸スリット孔部７ｂとを交互に配列させることで形成されている。さらに、音孔が位置するユニットケース７の内側には、外部からこれら長寸スリット孔部７ａと短寸スリット孔部７ｂとを介してユニットケース７内にゴミなどが侵入するのを阻止するために、フロントメッシュ１０が配設されている。なお、ユニットケース７の形状は上述のものに限らず任意のものを選択できる。

絶縁座９は、適宜の絶縁素材により形成され、固定極３からの信号を引き出す電極ロッド８が絶縁座９をその中心軸方向に貫通している。また、絶縁座９は、固定極３を受け入れる凹陥部を有し、この凹陥部に受け入れた絶縁座９の背面を接着するために、本体部９ｄに形成した段部の前端面からなる受け部９ｅと、絶縁座９の外周面を規制する周壁部９ｃを有している。さらに、絶縁座９には、上記凹陥部と外部とを連通させる孔１２（図３参照）が設けられている。孔１２は後部音響端子を形成している。絶縁座９の背面には、孔１２を塞ぐようにして音響抵抗材６が接着されている。電極ロッド８は、適宜の導電体を介して固定極３と電気的に導通している。

上述のようにして、振動板２を張設した振動板保持体４と、固定極３と、絶縁座９を含む内蔵部品は、ユニットケース７内に収容される。固定極３は、その外周面が絶縁座９の周壁部９ｃによってユニットケース７と接触しないように配置されるので、相互が電気的に絶縁されることになる。ユニットケース７内の上記内蔵部品を上記のように配置し、ユニットケース７の雌ネジ５にロックリング５を螺合させて緊締方向に回転させる。こうして生成される圧力によって上記内蔵部品がユニットケース７内に安定的に収容され保持される。つまり、振動板２と固定極３と絶縁座９は、相互に平行な位置関係を保持したままの状態でユニットケース７内に安定的に収容保持される。

本発明にかかるコンデンサマイクロホンユニットは、これをマイクロホンケースに組み込むことによってコンデンサマイクロホンを構成することができる。上記マイクロホンケース内には、適宜の電気回路を構成した回路基板を配置することができる。また、マイクロホンケースには、マイクロホンケーブルを接続するコネクタを設け、このコネクタとマイクロホンケーブルを介して、電気音響変換した信号を外部機器に入力するように構成する。

以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明はこの実施例の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術思想を逸脱しない範囲で設計変更することができる。すなわち、本発明の主たる特徴はコンデンサマイクロホンユニットの絶縁座と振動板支持体との当接部の構成は、実施例で主に示した単一指向性コンデンサマイクロホンユニット以外でも無指向性コンデンサマイクロホンユニットに利用することができる。

１ コンデンサマイクロホンユニット
２ 振動板
３ 固定極
４ 振動板支持体
７ ユニットケース
９ 絶縁座
９ａ 凹凸
９ｃ 周壁部
９ｅ 受け部

Claims (6)

1. 振動板支持体に張設されている振動板と、前面側が上記振動板と対面配置される固定極と、上記固定極の背面側と対面してこれを支持する絶縁座と、を含む内蔵部品を、有底円筒状のユニットケース内に収容してなるコンデンサマイクロホンユニット、であって、
   上記絶縁座は、上記固定極の背面を受ける受け面と、上記受け面の外周縁から上記固定極側に向かって突出する周壁部と、を備え、
   上記周壁部の上記振動板支持体との対向面には、凹凸が設けられ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。
2. 絶縁座の周壁部に設けられた凹凸は、同心リング状に形成されている請求項１に記載のコンデンサマイクロホンユニット。
3. 絶縁座の周壁部は、固定極よりも振動板支持体側に突出することで上記固定極と振動板との間にスペースが設けられている請求項１または２に記載のコンデンサマイクロホンユニット。
4. 絶縁座の周壁部の凹凸形成面は、外周側の凸部がカットされた形に形成されて、上記凹凸形成面と振動板支持体との間に間隙が生じている請求項１乃至３のいずれかに記載のコンデンサマイクロホンユニット。
5. 絶縁座の凹凸形成面は振動板支持体に当接して振動板と固定極の間に間隙が形成されている請求項１乃至４のいずれかに記載のコンデンサマイクロホンユニット。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載された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に収納され、上記コンデンサマイクロホンユニットからの音声信号を外部に出力するコネクタが上記マイクロホンケースに設けられていることを特徴とするコンデンサマイクロホン。

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