JP5450044B2 - 単一指向性コンデンサマイクロホンユニットおよび接話型コンデンサマイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、接話型コンデンサマイクロホンへの使用に好適な単一指向性コンデンサマイクロホンユニットおよびそれを用いた接話型コンデンサマイクロホンに関するものである。

スポーツ実況や、音楽演奏時のいわゆるボーカルマイクとして、図７に示すようなマイクロホン及び左右一対のスピーカーを備えたヘッドセットがある。図７に示す従来のヘッドセット１９は、使用者の両耳に当接されるイヤースピーカー１７と、ヘッドバンド１８と、フレキシブルパイプ２と、フレキシブルパイプ２（グースネック）の先端に取り付けられた接話型コンデンサマイクロホン１６を備えている。また、ヘッドセット１９は、イヤースピーカー１７と、ヘッドバンド１８からなる一般的なヘッドホンの一方のイヤースピーカー１７からフレキシブルパイプ２を使用者の口元の位置まで伸ばしている。このようなヘッドセット１９に使用される接話型コンデンサマイクロホン１６には、主に特許文献１に記載されているような単一指向性コンデンサマイクロホンユニットが組みこまれている。

図８に従来のヘッドセットに使用される接話型コンデンサマイクロホン１６の例を示す。接話型コンデンサマイクロホン１６は、主に単一指向性コンデンサマイクロホンユニット１５と、単一指向性コンデンサマイクロホンユニット１５を収納するマイクロホンケース１２と、音声信号などをマイクロホン外部と導通するためのシールド線１４と、このシールド線１４を保護するフレキシブルパイプ２で構成されている。

図８において、マイクロホンケース１２に収納された単一指向性コンデンサマイクロホンユニット１５は、振動板１１と、振動板保持体５と、固定極６と、振動板１１と固定極６の間に介在する図示しないスペーサと、プリント基板１０と、固定極８の背面側（図８の下側）に設けられた絶縁座７と、正面側（図８の上側）に音波の導入孔を有し、背面側（図８の下側）にプリント基板１０を配置しているユニットケース３を有している。固定極６と絶縁素材で作られている絶縁座７によってユニットケース３内部の各構成部材が位置決めされている。絶縁座７には、固定極６の背面側（図８の下側）からユニットケース３の外部に通ずる音響端子孔８が形成されている。

絶縁座７の背面側（図８の下側）にプリント基板１０が配置され、ユニットケース３の開放端縁の折り曲げ部がプリント基板１０の後面を押すことにより、ユニットケース３内の内蔵部品がユニットケース３内に位置決めされて固定されている。プリント基板１０の正面側（図８の上側）には、インピーダンス変換器を構成するＦＥＴ９が配置されている。ＦＥＴ９と固定極６とを電気的に接続させるため、ＦＥＴ９の端子を固定極６から伸びた接続部４に接触させている。

シールド線１４は、フレキシブルパイプ２に囲まれ、フレキシブルパイプ２は、マイクロホンケース１２に連通している。シールド線１４は、図８においてユニットケース３の外周面に沿い下方に向かって引き回されプリント基板１０の下面の所定の配線パターンに接続されている。シールド線１４は、シールド被覆線からなり、その配線は、信号線、電源線と、シールド線の３本で構成される。マイクロホンケース１２は、正面側（図８の上側）と背面側（図８の下側）が開放した円筒形になっていて、その正面側と背面側に保護部材１３が被せられている。これらの保護部材１３は、例えば網状の部材からなり、音波の導入孔を有している。

プリント基板１０には、複数の孔１０Ａが設けられ、音響端子孔８とともに後部音響端子を形成している。プリント基板１０の正面側（図８の上側）には、インピーダンス変換器を構成するＦＥＴ９が配置されている。ＦＥＴ９と固定極６とを電気的に接続させるため、ＦＥＴ９の端子を固定極６から伸びた接続部４に接触させている。上記後部音響端子に不用な電界が加わるとユニット部品（例えば固定極６）に電界が静電結合して雑音が生じる。そのためプリント基板１０の複数の孔１０Ａを静電遮蔽する必要がある。一般的には、その対策として複数の孔１０Ａの開口面積を小さくする方法がとられるが、そうした場合ＦＥＴ９が内蔵される空間の音響容量とプリント基板１０の複数の孔１０Ａの音響質量が共振し、指向周波数応答を劣化させる。

一般的に接話型コンデンサマイクロホン１６において、単一指向性コンデンサマイクロホン１５は、使用時に口元に接話型コンデンサマイクロホン１６の収音軸を向ける必要がある。そのため接話型コンデンサマイクロホン１６に使用される単一指向性コンデンサマイクロホンユニット１５は、通常その背面が水平面に対して角度がついた（傾いた）姿勢で使用され、後部音響端子が雑音源になる外部電界にさらされやすくなる。振動板１１側の前部音響端子は、ユニットケース３と振動板１１によって雑音源を静電遮蔽することができるが、後部音響端子であるプリント基板１０の複数の孔１０Ａは、十分に遮蔽されない。また、近年携帯電話などの普及によって雑音源が身近に存在することになり、この雑音源からの電磁波が上記孔１０Ａから進入して大きな雑音が生じる。

特開２００８−７２５８３号公報

本発明は、後部音響端子が雑音源になる外部電界にさらされにくく、十分に遮蔽され、携帯電話などから発せられる電磁波を原因とする雑音を防ぐことができ、ＦＥＴが内蔵される空間の音響容量とプリント基板の孔との音響質量の共振を防ぎ、指向周波数応答が良好であって、どのような姿勢であっても後部音響端子が雑音源になる外部電界にさらされにくい単一指向性コンデンサマイクロホンユニットおよびそれを用いた接話型コンデンサマイクロホンの提供を目的とする。

本発明は、単一指向性コンデンサマイクロホンユニットに関するものであって、振動板と、上記振動板が固着された振動板保持体と、上記振動板に隙間をおいて対向配置され上記振動板との間でコンデンサを構成する固定極と、インピーダンス変換器が配置されるプリント基板と、上記固定極の背面側に設けられた絶縁体と、これらの部材が組み込まれた正面側には音波の導入孔が形成され、背面側には上記プリント基板が配置されるユニットケースと、を有し、上記プリント基板および上記絶縁体は、少なくとも１つの孔からなる後部音響端子を形成している単一指向性コンデンサマイクロホンユニット、であって、上記後部音響端子を形成している上記プリント基板の上記正面側と上記背面側の各面と、上記孔には、両面スルーホールめっきが施されていて、上記プリント基板両面のめっきと上記プリント基板の孔の周壁のめっきとは導通していて、上記プリント基板の孔には、この孔を塞ぐように導電布が嵌め込まれている、ことを最も主要な特徴とする。

本発明によると、プリント基板の孔に両面スルーホールめっきが施され、導電布が取り付けられることで、後部音響端子が雑音源になる外部電界にさらされにくくなり、後部音響端子が十分に静電遮蔽され、携帯電話などから発せられる電磁波により生じる大きな雑音を防ぐことができる単一指向性コンデンサマイクロホンを提供することができる。さらに、導電布は音響抵抗としても作用し、ＦＥＴが内蔵される空間の音響容量とプリント基板の開口の音響質量の共振を制動することができるため、指向周波数応答が良好で、いかなる姿勢であっても後部音響端子が雑音源になる外部電界にさらされにくい単一指向性コンデンサマイクロホンおよび接話型コンデンサマイクロホンを提供することができる。

本発明にかかる単一指向性コンデンサマイクロホンの実施例を示す断面図である。 上記実施例の正面図である。 本発明にかかる接話型コンデンサマイクロホンを示す断面図である。 本発明にかかる単一指向性コンデンサマイクロホンユニットの実施例を示す背面図である。 上記実施例の側面図である。 本発明にかかる単一指向性マイクロホンおよび接話型コンデンサマイクロホンの他の態様を示す断面図である。 従来のヘッドセットの一例を示す正面図である。 従来の接話型コンデンサマイクロホンの一例を示す断面図である。

以下、本発明にかかる単一指向性コンデンサマイクロホンユニットの実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、本発明にかかる単一指向性コンデンサマイクロホンユニットおよび接話型コンデンサマイクロホンは、特にこの実施例の構成に限定されるものではない。また、図７、図８と同様の構成部品には、同じ符号を付した。

図１において、単一指向性コンデンサマイクロホンユニット１５は、円板状の薄膜からなる振動板１１と、この振動板１１の周縁部が固着されたリング状の振動板保持体５と、スペーサを介在させることにより振動板１１に隙間をおいて対向配置され振動板１１との間でコンデンサを構成する円盤状の固定極６と、インピーダンス変換器が配置される円盤状のプリント基板１０と、固定極６の背面側（図１の下側）に設けられた絶縁体からなる絶縁座７と、これらの部材が組み込まれ正面側（図１の上側）に音波の導入孔を有し背面側（図１の下側）にプリント基板１０が配置されるユニットケース３を有している。使用するユニットケース３の形状は、適宜のものが選択でき、図１の実施例で想定しているような円筒形であってもよく、他の形状、例えば多角形状であってもよい。

ユニットケース３の開放端側に形成された折り曲げ部３Ｂがプリント基板１０の背面（図１の下側）を押すことにより、プリント基板１０、絶縁座７、固定極６、図示しないスペーサ、振動板１１がユニットケース３の内底面に向かってこの順に押圧され、これらの部材がユニットケース３内に位置決めされて固定されている。絶縁座７は、ＦＥＴ９を設けることができる高さまで周壁を残してくりぬかれ、絶縁座７の上記周壁とプリント基板１０によって空間２０Ａが設けられている。絶縁座７は、固定極６と接している正面（図１の上面）と、その反対側の背面（図１の下面）に凹陥部７Ａが設けられている。また、これら前後の凹陥部７Ａは、さらに絶縁座７の上記周壁とプリント基板１０によって作られている上述のユニットケース３内の空間２０Ａと連通している。プリント基板１０の背面が押されることによって、絶縁座７の周面部分の端部とプリント基板１０によって作られる空間２０Ａと、ユニットケース３外部との空間２１が仕分けられている。絶縁座７は、固定極６の背面側（図１の下側）からユニットケース３の外部に通ずる音響端子孔８が形成されている。音響端子孔８は円筒形状に形成されている。ユニットケース３は、図２で示すようにその正面側に円形の中心孔と、この中心孔よりも半径方向外側に形成された４つの孔からなる音波の導入孔を有している。なお、ユニットケース３の音波の導入孔は上述のものに限らず適宜の形状及び数に設計できる。

図４において、プリント基板１０には、プリント基板１０の中心を囲むように配置された円形の複数の孔１０Ａが形成されている。複数の孔１０Ａは、音響端子孔８とともに後部音響端子を構成している。複数の孔１０Ａの数はマイクロホンの設計思想に応じて適宜の数を設定することができる。プリント基板１０の正面側には、インピーダンス変換器を構成するＦＥＴ９が配置されている。固定極６の下面には接続部４があり、接続部４は、ＦＥＴ９と固定極６とを電気的に接続させるため、ＦＥＴ９の端子を固定極６から伸びた接続部４に接触させている。

図１において、絶縁座７の背面側（図１の下側）にプリント基板１０が配置されている。プリント基板１０のシールド線１４との接続部を除く背面（図１の下側）全面からプリント基板１０の複数の孔１０Ａの正面側（図１の上側）周辺までは、両面スルーホールめっきが施されている。なお、両面スルーホールめっきは、フォトレジストなどを使用するなどの適宜の方法によって施すことができる。これによって、プリント基板１０の背面のほぼ全面にめっき２２が施されるとともに、正面にも所定のパターンのめっきが施され、複数の孔１０Ａの周壁にもめっき２３が施されている。このめっき２３によってプリント基板１０の背面のめっき２２と正面のめっきが導通している。また、複数の孔１０Ａには、これらの孔１０Ａを塞ぐように導電布２１が嵌め込まれている。このようにすることにより、プリント基板１０の複数の孔１０Ａを確実に静電遮蔽することができ、外部電界や電磁波の浸入を防止することにより雑音を防止することができる。さらに導電布２１は音響抵抗としても作用し、ＦＥＴ９が内蔵される空間の音響容量とプリント基板１０の開口部である複数の孔１０Ａの音響質量の共振を制動することができるため、指向周波数応答の良好な単一指向性コンデンサマイクロホンを提供することができる。なお、複数の孔１０Ａの数としては適宜のものが選択でき、１つであってもよい。

図３は、本発明にかかる接話型コンデンサマイクロホンの実施例を示す。図３において、接話型コンデンサマイクロホン１は、図８の従来例と同様に、主に単一指向性コンデンサマイクロホンユニット１５と、単一指向性コンデンサマイクロホンユニット１５を収納するコンデンサマイクロホンケース１２と、音声信号などをマイクロホン外部と導通するためのシールド線１４と、このシールド線１４を保護するフレキシブルパイプ２を備えている。単一指向性コンデンサマイクロホンユニット１５は、その中心軸線方向を円筒形状のマイクロホンケース１２の中心軸線方向に合わせてマイクロホンケース１２内に配置されている。マイクロホンケース１２の中心軸線方向両端（図３の上下方向）は開放していて、この中心軸線方向両端の開放面には、保護部材１３が被せられている。保護部材１３は、例えば網状の部材からなり、音波の導入孔を有していて、皿状に成形されている。

マイクロホンケース１２には、その外周壁にフレキシブルパイプ２が連結されるとともに、マイクロホンケース１２の外周壁を貫通した孔１２Ｂとフレキシブルパイプ２の中心孔２Ａが連通し、この連通孔にシールド線１４が引き通されている。マイクロホンケース１２の中心軸線方向両端部は、内周側が肉厚方向に切削された形になっていて、中心軸線方向の中間部に内周側に突出した突部１２Ａが形成されている。両端の保護部材１３は、マイクロホンケース１２の中心軸線方向両端部内周側に嵌め込まれるとともに、突部１２Ａに当接して相互に固着されている。なお、マイクロホンケース１２の形状及び構成としては上述のものに限らず適宜の構造を選択することができる。シールド線１４は、プリント基板１０に図３における下側から適宜の方法で接続することができる。例えば、図４に示すようにプリント基板１０とシールド線１４は、プリント基板１０のスルーホールめっきが施されていな部分に形成されている接続部２２Ａに接続することができる。

図５、図６は、本発明にかかる単一指向性コンデンサマイクロホンユニットおよび接話型コンデンサマイクロホンの他の態様を示す。ユニットケース３は、その周面側部に開口部３Ａを有している。図８の従来例あるいは図１、図３の実施例と比較すると、図６における単一指向性コンデンサマイクロホンユニット１５は、開口部３Ａからプリント基板１０まで連通する空間が設けられ、開口部３Ａからシールド線１４が挿入されている点が異なっている。そしてシールド線１４の３本の配線がプリント基板１０に接続されている。絶縁座７は、開口部３Ａにあわせた高さまで周壁を残してくりぬかれ、絶縁座７の周壁の端部とプリント基板１０によって空間が設けられている。開口部３Ａは、ユニットケース３のその高さ方向（図６における上下方向）において、プリント基板１０の正面（図６の上側）と固定極６の背面（図６の下側）の間に設けられている。

図６で示すように、ユニットケース３の開放端側に形成された折り曲げ部３Ｂがプリント基板１０の背面（図６の下側）を押すことにより、プリント基板１０、絶縁座７、固定極６、図示しないスペーサ、振動板１１などの内蔵部品がユニットケース３の内底面に向かってこの順に押圧され、これらの部材がユニットケース３内に位置決めされて固定されている。また、プリント基板１０の背面が押されることによって、絶縁座７の周面部分の端部とプリント基板１０によって作られる空間２０と、ユニットケース３外部との空間２１が仕分けられている。絶縁座７の周面部分は、開口部３Ａに接する面がその円周方向において切り抜かれて形成されている。そして、ユニットケース３内に開口部３Ａの位置からプリント基板１０まで連通する空間２０が設けられていることで、フレキシブルパイプ２の中心孔とこの中心孔に連通するユニットケース３の開口部３Ａにシールド線１４が挿入され、シールド線１４の３本の配線がプリント基板１０の正面側に形成されている所定の配線パターンに接続されている。絶縁座７には、固定極６の背面（図６の下側）からユニットケース３の外部に通ずる音響端子孔８が形成されている。音響端子孔８は円筒形状に、また、ユニットケース３の外部に向かって形成されている。絶縁座７は、固定極６と接している正面と、その反対側の背面に凹陥部７Ａが設けられている。また、この各凹陥部７Ａは、音響端子孔８で連通し、さらに絶縁座７の背面部の周壁とプリント基板１０によって作られている上述のユニットケース３内の空間２０と連通している。

図１、図３の実施例と同様に、図６においてプリント基板の複数１０の孔１０Ａにはめっき２３がフォトレジストなどを使用するなどの適宜の方法によって施されている。また、複数の孔１０Ａには、それを塞ぐように導電布２１が取り付けられている。その他の部分は、図１乃至図３の実施例と同様であって、以下、説明は省略する。このようにすることにより、プリント基板１０の複数の孔１０Ａを確実に静電遮蔽することができ、外部電界や電磁波の侵入による雑音を防止することができる。さらに導電布２１は音響抵抗としても作用し、ＦＥＴ９が内蔵される空間の音響容量とプリント基板１０の孔の音響質量との共振を制動することができるため、指向周波数応答の良好な単一指向性コンデンサマイクロホンを提供することができる。また、マイクロホンユニットの姿勢が傾いても後部音響端子が雑音源になる外部電界にさらされにくいため、接話型コンデンサマイクロホンに好適な単一指向性コンデンサマイクロホンを提供することができる。その上、コンデンサマイクロホンユニット１５とシールド線１４の接続部は、ユニットケース３の内方においてプリント基板１０に接続されているため、外部からの電磁波の侵入による雑音の発生を防止することができる。また、シールド線１４の折れ曲がり箇所が少なく、折れ曲がり角度が小さくなるため、マイクロホン部分が組み立てやすく、シールド線１４が折れて断線することを防ぐことができる。

以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明はこの例に限るものではない。例えば、本発明にかかる単一指向性コンデンサマイクロホンをオートバイ乗車時の通信用のヘッドセット用の接話型コンデンサマイクロホンに利用してもよい。

１ 接話型コンデンサマイクロホン
２ フレキシブルパイプ
３ ユニットケース
４ 接続部
５ 振動板保持体
６ 固定極
７ 絶縁座
８ 音響端子孔
９ ＦＥＴ
１０ プリント基板
１１ 振動板
１２ マイクロホンケース
１３ マイクロホンケースのアミ
１４ シールド線
１５ 単一指向性コンデンサマイクロホンユニット
２１ 導電布
２２ めっき
２３ めっき

Claims (6)

1. 振動板と、
   上記振動板が固着された振動板保持体と、
   上記振動板に隙間をおいて対向配置され上記振動板との間でコンデンサを構成する固定極と、
   インピーダンス変換器が配置されるプリント基板と、
   上記固定極の背面側に設けられた絶縁体と、
   これらの部材が組み込まれた正面側には音波の導入孔が形成され、背面側には上記プリント基板が配置されるユニットケースと、を有し、
   上記プリント基板および上記絶縁体は、少なくとも１つの孔からなる後部音響端子を形成している単一指向性コンデンサマイクロホンユニット、であって、
   上記後部音響端子を形成している上記プリント基板の上記正面側と上記背面側の各面と、上記孔には、両面スルーホールめっきが施されていて、
   上記プリント基板両面のめっきと上記プリント基板の孔の周壁のめっきとは導通していて、
   上記プリント基板の孔には、この孔を塞ぐように導電布が嵌め込まれている、
   ことを特徴とする単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。
2. プリント基板の背面側は、上記プリント基板の孔を除いては、略全面に渡ってめっきが施されている、
   請求項１に記載の単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。
3. ユニットケースは、周面側部に、その高さ方向におけるプリント基板の正面と固定極の背面の間に開口部を有し、この開口部から上記プリント基板の正面まで連通する空間が設けられている、
   請求項１または２に記載の単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。
4. ユニットケースの開口部から挿入されたシールド線が上記プリント基板の正面側に接続されている、
   請求項３に記載の単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の単一指向性コンデンサマイクロホンユニットを内部に固定し、ユニットケースの正面側と背面側に音波の導入孔を有しているマイクロホンケースを有する、
   ことを特徴とする接話型コンデンサマイクロホン。
6. 上記マイクロホンケースには、フレキシブルパイプが連結されるとともに、上記マイクロホンケースの周壁と貫通した孔と上記フレキシブルパイプの中心孔が連通し、これらを連結した孔にシールド線が引き通されている、
   請求項５に記載の接話型コンデンサマイクロホン。

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