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
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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。
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。
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
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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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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