JP5449932B2 - コンデンサマイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、コンデンサマイクロホンに関するもので、後部音響端子部分における電磁波に対するシールド構造に特徴を有するものである。

コンデンサマイクロホンは、マイクロホンユニットの出力インピーダンスが高いため、ユニットの信号出力部近傍にインピーダンス変換器（通常、ＦＥＴからなる）を配置し、インピーダンスを低くして出力している。

例えば、単一指向性のコンデンサマイクロホンでは、マイクロホンユニットの後部音響端子から音波を取り込む必要があるため、マイクロホンユニットの後部音響端子に音波を導くための開口をマイクロホン筐体に設けている。上記開口に対応する位置にマイクロホンユニットの信号出力部があると、上記開口を通して外部から電磁波が侵入し、この電磁波が上記インピーダンス変換器を構成するＦＥＴで検波されて雑音となり、この雑音がマイクロホンの出力信号に混入する。この雑音としては、低い周波数では商用交流電源を要因とするハム雑音があり、比較的高い周波数では放送用電磁波がある。これに加えて近年では、マイクロホンの近傍で携帯電話が使用される機会が増え、極めて高い周波数の携帯電話用電磁波を要因とする雑音の発生の問題が深刻化している。

従来のコンデンサマイクロホンにおいても、上に述べた後部音響端子に音波を導くための開口から電磁波が侵入することを阻止するための対策がとられているが、満足できるものではない。以下、従来のコンデンサマイクロホンの構成例につき説明し、電磁波対策が不十分であることの理由について説明する。

図４（ａ）はグースネックタイプのコンデンサマイクロホンの一般的な外観の例を、図４（ｂ）はマイクロホンにコードが直接接続されるタイプの一般的な外観の例を示す。図４（ａ）に示すグースネックタイプにおいては、マイクロホン５０の筐体５１の基端にフレキシブルパイプ５３の一端が結合され、フレキシブルパイプ５３の他端はコネクタ５４に結合されている。上記筐体５１内にはコンデンサマイクロホンユニットが内蔵されていて、マイクロホンユニットから引き出されたコードがフレキシブルパイプ５３の内部を通り、コネクタ５４の接続端子に電気的に接続されている。コネクタ５４は図示されないベースに物理的に締結されてマイクロホンがフレキシブルパイプ５３によって自立するとともに、上記接続端子を介して外部に電気的に接続されるようになっている。筐体５１には、コンデンサマイクロホンユニットの後部音響端子を外部空間と連通させるための開口５２が形成されている。

図４（ｂ）に示す例では、コンデンサマイクロホン５０の筐体５１の基端からマイクロホンケーブル５５が直接引き出され、あるいは、ケーブル５５の一端に設けられているコネクタが装着されることによりケーブル５５が引き出されるようになっている。ケーブル５５の他端にはコネクタ５６が設けられていて、このコネクタ５６が適宜の外部機器などに接続されることにより、マイクロホンユニットの出力信号が外部機器に入力されるようになっている。筐体５１には、コンデンサマイクロホンユニットの後部音響端子を外部空間と連通させるための開口５２が形成されている。

上記コンデンサマイクロホン５０の内部構造の例を図５（ａ）（ｂ）に示す。図５（ａ）（ｂ）に示す従来例はいずれも、前端に端板を有し後端が開放した円筒形状のマイクロホン筐体５１と、この筐体５１の上記端板の内面に沿って挿入されたダンパー材５６と、このダンパー材５６を上記端板の内面に押し付けるようにして筐体５１内に配置されたコンデンサ型のマイクロホンユニット５７を有してなる。マイクロホンユニット５７の内部構造については後で説明するが、単一指向性のマイクロホンとするために、後部音響端子が設けられている。筐体５１の前端寄りに複数の開口５２が形成されていて、これらの開口５２はマイクロホンユニット５７の上記後部音響端子を外部空間と連通させている。筐体５１の内周面の上記開口５２に対応する部分には、図５（ｃ）に示すようなシールドメッシュ６０が配置されている。シールドメッシュ６０は、例えば直径０．１ｍｍ程度のステンレス鋼製のメッシュからなり、これを筐体５１の内周面に沿うように円筒形状に整形して筐体５１の内周面に固定されている。

図５（ａ）に示す例は、筐体５１内に回路基板５８が固定されている例である。マイクロホンユニット５７の出力信号端子が回路基板５８の所定の配線パターンに接続され、回路基板５８の後端部の配線パターンには前記ケーブル５５を構成する複数のワイヤが接続され、複数のワイヤで構成されるケーブル５５が筐体５１の開放端に嵌められたブッシュから外部に引き出されている。

図５（ｂ）に示す例は、マイクロホンケーブル５５を構成する複数のワイヤが、マイクロホンユニットの回路基板に接続されている例である。筐体５１の開放端に嵌められたブッシュからケーブル５５が外部に引き出されている。

図６は、コンデンサマイクロホン５０の主要部であるマイクロホンユニット５７の周辺を拡大して示している。図６において、マイクロホンユニット５７は有底円筒形のユニットケース７０を備え、このユニットケース７０内に、保持リングに固着されて保持されている振動板６４、この振動板６４に対して微小な隙間をおいて対向している固定極６５、この固定極６５および上記保持リングをユニットケース７０の内底面に向かって押圧する絶縁ホルダ６６、さらに、上記絶縁ホルダ６６を押圧する回路基板６７を有している。ユニットケース７０の開放端縁は内周方向への折り曲げ部７１になっていて、この折り曲げ部７１が回路基板６７の外周縁部を押すことにより、ユニットケース７０の上記内蔵部品がユニットケース７０の底部内面に向かって押圧され、上記内蔵部品がガタつくことなく位置決めされている。回路基板６７にはインピーダンス変換器としてのＦＥＴ６８が接続され、ＦＥＴ６８は絶縁ホルダ６６に形成された逃げ孔によって囲まれている。ユニットケース７０の上記底部に相当する平坦部には前部音響端子を構成する孔が形成され、絶縁ホルダ６６には、振動板６４と固定極６５との間に形成されている気室を外部に連通させる後部音響端子６９が形成され、この後部音響端子６９には音響抵抗材が配置されている。以上説明したコンデンサマイクロホンユニット５７の構成は特に新規なものではなく、一般的に広く採用されている構成である。

図６に示す例は、図５（ｂ）に示す例と同様に、筐体５１内に回路基板５８が固定されている例である。回路基板５８の一端が回路基板６７の外側面に直交する形で突き当てられ、回路基板５８の所定の回路パターンと、マイクロホンユニット５７側の回路基板６７の所定の回路パターンとが半田付けされている。

ここまで説明してきた従来のコンデンサマイクロホンは、指向性を単一指向性とするためにマイクロホン筐体５１に形成した開口５２を、シールドメッシュ６０で筐体５１の内周面側から覆って、電磁波に対するシールドを行っている。しかし、シールドメッシュ６０は、前述のとおり、直径０．１ｍｍ程度の金属線を縦方向と横方向に編んだものであることから、縦線と横線との接点で電気的に接続がなされていて、各接点での電気的接続状態が一定ではなく不安定である。そのため、シールドメッシュ６０によるシールド性能も不安定である。また、シールドメッシュ６０は、これを円筒形状に丸めてマイクロホン筐体５１内に挿入し、接着材などによって固定しているが、シールドメッシュ６０の筐体５１内面に対する接触圧力が充分でなく、シールドが不完全になるという問題がある。

ところで、マイクロホンユニット５７は、通常、図５（ａ）に示すようにワイヤを介して、あるいは図５（ｂ）に示すように回路基板５８を介して出力信号が外部に引き出されるようになっている。一方、マイクロホンユニット５７とマイクロホン筐体５１との間には隙間を設ける必要があるため、マイクロホンユニット５７のグランドは、マイクロホン筐体５１に直接接続されているのではなく、上記ワイヤまたは回路基板５８を介して筐体５１に接続されている。さらに、マイクロホンユニット５７の前面と上記筐体５１の底部内面との間に、ウインドスクリーンとしての役割も兼ねた音響抵抗体としてのダンパー５６が介在している。ダンパー５６は筐体５１に対するマイクロホンユニット５７のクッションとしての役割も兼ねている。

コンデンサマイクロホンユニット５７は、通常、図６に示すように、ユニットケース７０に所定の部品を内蔵させ、ユニットケース７０の開放端部に、ＦＥＴ６８が搭載された回路基板６７を嵌めている。ユニットケース７０の開放端縁部には内方に向けて折り曲げ部７１が形成され、折り曲げ部７１で回路基板６７を押圧して、内蔵部品を位置決めしている。ところが、回路基板６７に電気的に接続されている前記ワイヤまたは回路基板５８に、マイクロホンユニット５７の回路基板６７を押圧する向きに押圧力がかかることがある。この押圧力が上記ダンパー５６を押しつぶすほどの強い力になると、図７に示すように、回路基板６７がユニットケース７０の折り曲げ部７１から離間する。この折り曲げ部７１は回路基板６７のグランドパターンに接触してこのグランドパターンが接地されているが、上記のように回路基板６７がユニットケース７０の折り曲げ部７１から離間すると回路基板６７が接地されなくなり、マイクロホンユニット５７のシールドが不完全になる。

逆に、上記ワイヤまたは回路基板５８に、マイクロホンユニット５７の回路基板６７を引っ張る向きの力が加わると、マイクロホンユニット５７が後方に引っ張られ、マイクロホンユニット５７の前面と筐体５１の底部内面との間隔が広がり、前部音響端子が広がって音質が変化する難点がある。

ここまで説明してきた従来のコンデンサマイクロホンの問題点のうち、マイクロホン筐体５１に形成した開口のシールドの問題を改善するための発明として、本出願人の出願に係る特許文献１記載の発明がある。これは、上記筐体に相当するケース内にコイルばねを配置し、上記ケースの後部音響端子としての開口を内側から覆う金属メッシュを、上記コイルばねの拡開力によりケースの内壁面に向けて押圧するものである。特許文献１記載の発明によれば、ケースの開口部分に、金属メッシュをコイルばねによって確実に押圧することができ、上記開口部分のシールド効果を高めることができる。

特開２００８−１６６９０９号公報

特許文献１記載の発明によれば、上記のとおりの効果を得ることができる。しかし、更なる改良の余地がある。すなわち、マイクロホン筐体の開口部のシールド効果はある程度期待することができるが、マイクロホンユニットのケースとマイクロホン筐体との電気的導通によるシールド効果については考慮されておらず、また、マイクロホンユニットに対する押圧力や引っ張り力が働いた場合の前記シールド効果の低下および音響特性の変化についても考慮されていないからである。

本発明は、上記従来技術の問題点を解消すること、すなわち、マイクロホン筐体の開口部のシールド効果を高めながら、ユニットケースとマイクロホン筐体との電気的導通を良好にすることによってシールド効果を高めること、そして、マイクロホンユニットに力が加わってもシールド効果の低下や音響特性の変化を回避することができるコンデンサマイクロホンを提供することを目的とする。

本発明は、コンデンサマイクロホンユニットと、コンデンサマイクロホンユニットを内蔵するとともにコンデンサマイクロホンユニットの後部音響端子に連通する開口を有するマイクロホン筐体と、開口をマイクロホン筐体の内面側から覆うシールド板と、を有し、シールド板は、マイクロホン筐体の中心軸線方向のコンデンサマイクロホンユニット側の端部とコンデンサマイクロホンユニット側と反対側の端部とにマイクロホン筐体の中心軸線方向に延びた突起を有し、コンデンサマイクロホンユニット側の突起は、コンデンサマイクロホンユニットのケースの外周面に食い込む向きに折り曲げられていて、コンデンサマイクロホンユニット側と反対側の突起は、マイクロホン筐体の内周面に食い込む向きに折り曲げられており、シールド板には、音波を通す複数の開口が形成されていることを最も主要な特徴とする。

マイクロホン筐体の開口はマイクロホン筐体の内面側からシールド板で覆われることにより、上記開口からの電磁波の侵入が阻止される。シールド板が有する突起はマイクロホンユニットのケースの外周面に食い込む向きに折り曲げられているため、シールド板を介してマイクロホンユニットのケースとマイクロホン筐体とが電気的に接続され、マイクロホンユニットのシールド効果が高められている。シールド板の突起がマイクロホンユニットのケースの外周面に当接することにより、マイクロホンユニットの半径方向への移動および中心軸線方向への移動が規制される。

本発明に係るコンデンサマイクロホンの実施例を示す縦断面図である。 上記実施例を示すもので、（ａ）は上面図、（ｂ）は図１の線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。 上記実施例中のシールド板の展開図である。 コンデンサマイクロホンの各種使用態様を示す側面図である。 従来のコンデンサマイクロホンの例を示すもので、（ａ）は従来のコンデンサマイクロホンの一例を示す縦断面図、（ｂ）は従来のコンデンサマイクロホンの別の例を示す縦断面図、（ｃ）は従来のコンデンサマイクロホンに用いられているシールドメッシュの例を示す展開図である。 従来のコンデンサマイクロホンの例の要部を拡大して示す縦断面図である。 上記従来例の異なった態様を示す縦断面図である。

以下、本発明に係るコンデンサマイクロホンの実施例について、図面を参照しながら説明する。

図１乃至図３において、コンデンサマイクロホン１０は、前端（図１において上端）に端板１３を有し後端が開放した円筒形状のマイクロホン筐体１１と、この筐体１１の上記端板１３の内面に沿って挿入されたダンパー材２５と、このダンパー材２５を上記端板１３の内面に押し付けるようにして筐体１１内に配置されたコンデンサ型のマイクロホンユニット２０を有してなる。コンデンサマイクロホンユニット２０はユニットケース２１を有し、ユニットケース２１内に、従来例について説明したような各部品が内蔵されている。本発明は、コンデンサマイクロホンユニット２０の内部構造に特徴があるものではなく、従来一般のコンデンサマイクロホンユニットの構造と同じでよいから、その他の詳細な説明は省略する。

この実施例においては、マイクロホン１０を単一指向性のマイクロホンとするために、コンデンサマイクロホンユニット２０に後部音響端子が設けられている。マイクロホン筐体１１の前端寄りに複数の開口１２が形成されていて、これらの開口１２はマイクロホンユニット２０の上記後部音響端子を外部空間と連通させている。

マイクロホン筐体１１の内周面の上記開口１２に対応する部分には、図３に示すようなシールド板３０が配置されている。シールド板３０は、電磁波のシールド効果を有するものであれば差支えないが、本実施例では、厚さ０．１ｍｍ程度のステンレス鋼製の板をエッチング加工することによって、音波を通すための無数の開口を形成したものを用いている。図３に示すように、シールド板３０は細長い長方形状で、その長さはマイクロホン筐体１１の内周の長さにほぼ等しい。シールド板３０はその長手方向に円筒形状に丸められて、上記筐体１１の開口１２を内側から覆って配置され、その拡開力で筐体１１の内周面に圧接している。シールド板３０はマイクロホンユニット２０の後端に近接した位置に配置されている。シールド板３０は、マイクロホン筐体１１の中心軸線方向においてマイクロホンユニット２０側の端部に突起３２を有している。この突起３２は、マイクロホン筐体１１の中心軸線方向に延びるとともに、円筒形状に丸められたシールド板３０の円周方向に等間隔に配置されるように複数形成されている。また、シールド板３０の各突起３２は、マイクロホンユニット２０のケース２１の外周面に食い込む向きに折り曲げられている。シールド板３０は筐体１１の内周面に沿うように円筒状に丸められるため、各突起３２は半径方向内方に向かって斜めに折り曲げられ、こうすることにより、ユニットケース２１の外周面に食い込むようになっている。

コンデンサマイクロホンユニット２０は、前記ダンパー材２５を圧縮してマイクロホン筐体１１内に配置され、ダンパー材２５の圧縮力でコンデンサマイクロホンユニット２０が押し戻されるように力がかかっている。コンデンサマイクロホンユニット２０が押し戻されようとすると、ユニットケース２１に食い込むようにして圧接しているシールド板３０の突起３２に、図２（ｂ）に矢印で示すようにシールド板３０を拡径しようとする力が働き、シールド板３０がマイクロホン筐体１１の内周面に圧接する。こうして、シールド板３０が筐体１１の開口１２の形成部分に密着するため、開口１２から侵入しようとする電磁波を確実に阻止することができ、シールド効果を高めることができる。また、シールド板３０は、ユニットケース２１と筐体１１との間に介在してユニットケース２１と筐体１１を電気的に確実に導通させるため、マイクロホンユニット２０自体のシールド効果も高めることができる。

図１に示す実施例では、前記図５（ｂ）に示す従来例のように、マイクロホンユニット２０の後端面に対し直交する向きに回路基板３４の一端が付き当てられ、回路基板３４の他端部に接続されかつブッシュ１６を貫通したワイヤ３６を介して音声信号が外部に出力されるようになっている。回路基板３４に押圧力が加わってマイクロホンユニット２０のケース２１が前方に向かって押圧されようとすると、ユニットケース２１にシールド板３０の突起３２が食い込んでいるため、マイクロホンユニット２０が前方にずれることはない。逆に、回路基板３４に引っ張り力が加わってマイクロホンユニット２０のケース２１が後方に引っ張られようとすると、ユニットケース２１にシールド板３０の突起３２が食い込んでいるため、マイクロホンユニット２０が後方にずれることもない。こうして、突起３２付きのシールド板３０がストッパとして作用し、マイクロホンユニット２０の移動を防ぐことができ、マイクロホンユニット２０の移動によるシールド効果の低下や、音響特性の変化を回避することができる。

マイクロホン筐体１１の前端にある端板１３には音波をマイクロホンユニット２０に導く前部音響端子１４となる孔が形成されている（図１、図２（ａ）参照）。前記ダンパー材２５は前部音響端子１４とマイクロホンユニット２０との間に介在して音響抵抗材としても機能している。このダンパー材２５を導電性の素材にすれば、マイクロホンユニット２０の前側から侵入しようとする電磁波を阻止することができ、シールド効果を一層高めることができる。

図示の実施例では、シールド板３０に形成する突起は、マイクロホン筐体１１の中心軸線方向においてマイクロホンユニット２０側のみであったが、反対側にも突起を設け、この突起を、マイクロホン筐体１１の内周面に食い込む向きに折り曲げてもよい。

本発明に係るコンデンサマイクロホンは、電磁波による雑音の混入を嫌う比較的高級なマイクロホンとしての需要が期待される。

１０ コンデンサマイクロホン
１１ マイクロホン筐体
１２ 開口
１３ 端板
１４ 前部音響端子
２０ コンデンサマイクロホンユニット
２１ ユニットケース
２５ ダンパー材
３０ シールド板
３２ 突起

Claims (7)

1. コンデンサマイクロホンユニットと、
   上記コンデンサマイクロホンユニットを内蔵するとともに上記コンデンサマイクロホンユニットの後部音響端子に連通する開口を有するマイクロホン筐体と、
   上記開口を上記マイクロホン筐体の内面側から覆うシールド板と、を有し、
   上記シールド板は、上記マイクロホン筐体の中心軸線方向の上記コンデンサマイクロホンユニット側の端部と上記コンデンサマイクロホンユニット側と反対側の端部とに上記マイクロホン筐体の中心軸線方向に延びた突起を有し、
   上記コンデンサマイクロホンユニット側の突起は、上記コンデンサマイクロホンユニットのケースの外周面に食い込む向きに折り曲げられていて、
   上記コンデンサマイクロホンユニット側と反対側の突起は、上記マイクロホン筐体の内周面に食い込む向きに折り曲げられており、
   上記シールド板には、音波を通す複数の開口が形成されている、
   ことを特徴とするコンデンサマイクロホン。
2. 上記シールド板は、円筒形状に丸められて上記マイクロホン筐体の内周面に圧接している請求項１記載のコンデンサマイクロホン。
3. 上記マイクロホン筐体は端板を有し、上記コンデンサマイクロホンユニットが上記端板の内面側にダンパー材を介して配置されている請求項１記載のコンデンサマイクロホン。
4. 上記コンデンサマイクロホンユニットは上記ダンパー材を圧縮して上記マイクロホン筐体内に配置され、上記ダンパー材の圧縮力で上記コンデンサマイクロホンユニットが押し戻されることによりシールド板の突起に上記シールド板を拡径する力が働き、上記シールド板が上記マイクロホン筐体の内周面に圧接している請求項３記載のコンデンサマイクロホン。
5. 上記シールド板は、金属板をエッチング加工することにより、音波を通す無数の開口が形成されている請求項１記載のコンデンサマイクロホン。
6. 上記ダンパー材は、導電性の材料からなりシールド効果を備えている請求項４記載のコンデンサマイクロホン。
7. 上記シールド板の突起は、円筒形状に丸められた上記シールド板の円周方向に等間隔で複数形成されている請求項２記載のコンデンサマイクロホン。

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