JP5627386B2 - Method for manufacturing condenser microphone unit and condenser microphone unit - Google Patents
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Description
本発明は、コンデンサマイクロホンユニットの製造方法に関し、さらに詳しく言えば、ユニットケース内に収納される音響電気変換器を含む内蔵部品をユニットケースに対して同軸的に位置決めする技術に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a condenser microphone unit, and more particularly to a technique for coaxially positioning a built-in component including an acoustoelectric converter housed in a unit case with respect to the unit case.
図5に、コンデンサマイクロホンユニットの一般的な形態を示す。コンデンサマイクロホンユニットは、基本的な構成として、ユニットケース10と、静電型の音響電気変換器20と、音声信号出力用の回路基板30とを備える。音響電気変換器20および回路基板30は、ユニットケース10内に内蔵されることから、本明細書では、これらを「内蔵部品」ということがある。
FIG. 5 shows a general form of a condenser microphone unit. As a basic configuration, the condenser microphone unit includes a
図5では、収音軸が垂直下向き方向とされているが、ユニットケース10は、前端壁10aに前部音響端子11としての音波導入口を有し、後端部10b側が開放されている金属の円筒体からなる。ユニットケース10には、通常、アルミニウム材が用いられるが、黄銅合金等の他の金属材が用いられる場合もある。
In FIG. 5, the sound collection axis is in a vertically downward direction, but the
静電型の音響電気変換器20には、支持リング(ダイアフラムリング)22に張設された振動板21と、電気絶縁性のスペーサリング23と、電気絶縁材よりなる円盤状の絶縁座25の一方の面側に支持された固定極24とが含まれている。
The electrostatic
振動板21と固定極24は、スペーサリング23を介して対向的に配置されるが、スペーサリング23の内径は、支持リング22の内径よりも若干大径もしくは同一径に設計されている。
The
回路基板30には円形基板が用いられ、絶縁座25の他方の面側(反固定極24側)に配置される。回路基板30の内面側(絶縁座25と対向する面側)には、インピーダンス変換器としてのFET(電界効果トランジスタ)31が実装されている。また、回路基板30の外面側の周縁部には、接地端子としてのグランドパターン32が形成されている。
A circular substrate is used as the
上記した個々の内蔵部品(振動板21を有する支持リング22,スペーサリング23,固定極24を備えた絶縁座25,回路基板30)は、ユニットケース10の内径面をガイドとして、ユニットケース10内で積み重ねるようにして組み立てられ、その後、ユニットケース10の後端部10bを内側に向けてカーリング(かしめ)加工することにより固定される。図6に、そのカーリング加工を施した状態を示す。
Each of the built-in components described above (the
上記各内蔵部品をユニットケース10の軸線に対して同軸的に組み立てる、すなわち、高い組立精度を得るうえでは、上記各内蔵部品の外径とユニットケース10の内径との間の隙間が小さい方がよいが、そのように設計すると、組立が困難になり生産性が極端に低下する。
The built-in components are assembled coaxially with the axis of the
そこで、生産性を考慮して、ある程度の隙間を許容するようにしているが、そうした場合、上記各内蔵部品の相互間で偏心が発生することがある。図6に、その一例として、振動板21を有する支持リング22と、スペーサリング23とが偏心して組み立てられた状態を示す。
Therefore, a certain amount of clearance is allowed in consideration of productivity, but in such a case, eccentricity may occur between the built-in components. FIG. 6 shows, as an example, a state where the
上記したように、スペーサリング23の内径は、支持リング22の内径よりも若干大径もしくは同一径に設計されるが、偏心が生ずると、図6の丸囲み部分の拡大断面図に示すように、スペーサリング23の内径端23aが支持リング22の内径よりも内側にずれて振動板21の有効振動部分の上に配置されることになる。
As described above, the inner diameter of the
この状態で、上記したように、ユニットケース10の後端部10bにカーリング加工が施されると、振動板21の有効振動部分の一部分がスペーサリング23の内径端23aによって、矢印Y方向に押圧されるため、振動板21の張力が高い方に変化し、コンデンサマイクロホンユニットの特性が劣化してしまう。
In this state, as described above, when the
このような問題を解決するには、支持リング22の幅を広くして、スペーサリング23との間に偏心が生じても、スペーサリング23の内径端23aが振動板21の有効振動部分にかからないようにすればよいのであるが、このようにすると、振動板21の有効振動部分の面積が小さくなり、感度およびS/N比が低くなるので、好ましい解決策とは言えない。
In order to solve such a problem, even if the width of the
この点を解決するため、本出願人は、特許文献1に記載された発明を提案している。特許文献1では、図7および図8に示すように、ユニットケース10の内径面と、内蔵部品である音響電気変換器20および回路基板30の各外径面との間に、板バネ40を入れるようにしている。
In order to solve this point, the present applicant has proposed the invention described in Patent Document 1. In Patent Document 1, as shown in FIGS. 7 and 8, a
これによれば、内蔵部品間の偏心をなくすことができるが、内蔵部品の組立体自体がユニットケース10の軸線に対して偏心することになる。このような状態で、ユニットケース10の後端部10bにカーリング加工を施して内蔵部品を固定すると、内蔵部品の周縁に加えられる応力が部分的に偏ることになる。
According to this, the eccentricity between the built-in components can be eliminated, but the assembly of the built-in components is eccentric with respect to the axis of the
単一指向性のコンデンサマイロホンユニットにおいては、低域収音限界を低くするために、振動板21の張力が低くされているが、振動板21の支持リング22に対して、部分的に偏った応力が加えられると、振動板21の張力が高い方に変化することがある。
In the unidirectional condenser mylophone unit, the tension of the
内部応力の偏りは一定ではないことから、ユニットごとに振動板の張力が異なると、低域収音限界に個体差が発生することになり、品質管理上好ましくない。また、ユニットケース10の後端部10bの回路基板30のグランドパターン32に対する接触圧にも部分的に偏りが生じ、電気的接続の信頼性が損なわれるおそれがある。
Since the bias of the internal stress is not constant, if the tension of the diaphragm is different for each unit, individual differences occur in the low-frequency sound collection limit, which is not preferable for quality control. Further, the contact pressure of the
したがって、本発明の課題は、ユニットケース内に静電型音響電気変換器および回路基板を内蔵してなるコンデンサマイクロホンユニットにおいて、別途に位置決め部品を必要とすることなく、内蔵部品をユニットケースに対して同軸的に位置決め可能とすることにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a built-in component with respect to the unit case without requiring a separate positioning component in a condenser microphone unit in which an electrostatic acoustoelectric converter and a circuit board are built in the unit case. It is to be able to position coaxially.
上記課題を解決するため、本発明は、前端壁に音波導入口を有する金属の円筒体からなるユニットケース内に、内蔵部品として、支持リングに張設された振動板、スペーサリングおよび絶縁座に支持された固定極を含む静電型の音響電気変換器と、インピーダンス変換器を有するとともに周縁部にグランドパターンが形成されている回路基板とをこの順序で収納し、上記ユニットケースの後部開口端縁のカーリング加工により、上記内蔵部品をユニットケース内に固定し、かつ、上記ユニットケースを上記グランドパターンに電気的に接続してなるコンデンサマイクロホンユニットの製造方法において、
上記ユニットケース内に、上記内蔵部品としての上記音響電気変換器と上記回路基板とを収納した後、上記ユニットケースの円筒部の円周方向の少なくとも3箇所に、上記ユニットケースの軸線方向で上記内蔵部品が存在する範囲にかけて、その外周面側から押圧力を加えて上記円筒部を部分的に半径方向内側に向けて塑性変形させて上記内蔵部品の外径面に当接するリブを形成して上記内蔵部品を上記ユニットケースに対して同軸的に位置決めし、その後、上記ユニットケースの後部開口端縁にカーリング加工を施すことを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention provides a diaphragm, spacer ring, and insulating seat stretched on a support ring as a built-in component in a unit case made of a metal cylindrical body having a sound wave introduction port on a front end wall. An electrostatic acoustoelectric converter including a supported fixed pole and a circuit board having an impedance converter and having a ground pattern formed on the periphery thereof are housed in this order, and the rear opening end of the unit case In the method of manufacturing a condenser microphone unit formed by fixing the built-in component in the unit case by curling the edge and electrically connecting the unit case to the ground pattern.
After the acoustoelectric converter and the circuit board as the built-in parts are housed in the unit case, the axial direction of the unit case is at least three places in the circumferential direction of the cylindrical portion of the unit case. A rib that abuts against the outer diameter surface of the built-in component is formed by applying a pressing force from the outer peripheral surface side over the range where the built-in component exists to plastically deform the cylindrical portion partially inward in the radial direction. The built-in component is positioned coaxially with respect to the unit case, and then curled on the rear opening edge of the unit case.
本発明の好ましい態様によると、上記リブは、上記円筒部の円周方向に120゜間隔をもって3箇所に形成される。 According to a preferred aspect of the present invention, the ribs are formed at three locations at intervals of 120 ° in the circumferential direction of the cylindrical portion.
また、上記リブは、上記音響電気変換器に対する部分と、上記回路基板に対する部分とに分けて形成される。 The rib is formed separately for a portion for the acoustoelectric converter and a portion for the circuit board.
また、上記リブは、上記カーリング加工する際に用いられる上記ユニットケース保持用のコレットチャックの爪により形成される。 The rib is formed by a claw of the collet chuck for holding the unit case used when the curling process is performed.
本発明には、上記の製造方法により製造されたコンデンサマイクロホンユニットも含まれる。 The present invention also includes a condenser microphone unit manufactured by the above manufacturing method.
本発明によれば、ユニットケース内に、内蔵部品としての音響電気変換器と回路基板とを収納した後、ユニットケースの円筒部の円周方向の少なくとも3箇所に、ユニットケースの軸線方向で内蔵部品が存在する範囲にかけて、その外周面側から押圧力を加えて円筒部を部分的に半径方向内側に向けて塑性変形させて内蔵部品の外径面に当接するリブを形成することにより、別途に位置決め部品を必要とすることなく、内蔵部品同士が同軸に配置されるとともに、内蔵部品をユニットケースに対して同軸的に位置決めすることができる。
According to the present invention, the acoustoelectric converter and the circuit board as the built-in components are housed in the unit case, and are then built in at least three places in the circumferential direction of the cylindrical portion of the unit case in the axial direction of the unit case. By applying a pressing force from the outer peripheral surface side over the range where the part exists, the cylindrical part is plastically deformed partially inward in the radial direction to form a rib that contacts the outer diameter surface of the built-in part. In addition, the built-in components can be arranged coaxially and the built-in components can be positioned coaxially with respect to the unit case without requiring positioning components.
次に、図1ないし図4により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。なお、この実施形態の説明において、先の図5等で説明した従来例と変更を要しない構成要素については、その参照符号を同じとしている。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4, but the present invention is not limited to this. In the description of this embodiment, the same reference numerals are used for the constituent elements that do not need to be changed from the conventional example described in FIG.
まず、図1および図2を参照して、この実施形態に係るコンデンサマイクロホンユニットは、先に説明した従来例と同じく、基本的な構成として、ユニットケース10と、静電型の音響電気変換器20と、音声信号出力用の回路基板30とを備える。音響電気変換器20および回路基板30は、ユニットケース10内に収納される内蔵部品である。
First, referring to FIG. 1 and FIG. 2, the condenser microphone unit according to this embodiment is basically composed of a
図2では、収音軸が垂直下向き方向とされているが、ユニットケース10は、前端壁10aに前部音響端子11としての音波導入口を有し、後端部10b側が開放されている金属の円筒体からなる。ユニットケース10には、安価で塑性変形が可能な好ましくはアルミニウム材が用いられるが、塑性変形が可能であれば、他の金属材が用いられてもよい。
In FIG. 2, the sound collection axis is in a vertically downward direction, but the
静電型の音響電気変換器20には、金属製の支持リング(ダイアフラムリング)22に張設された振動板21と、電気絶縁性のスペーサリング23と、電気絶縁材よりなる円盤状の絶縁座25の一方の面側に支持された固定極24とが含まれている。絶縁座25は、シリンダと呼ばれることもある。
The electrostatic
振動板21には、片面に金属蒸着膜を有する合成樹脂フィルムが用いられ、その金属蒸着膜側が接着剤等により支持リング22に貼着される。固定極24には、例えばアルミニウム材よりなる電極板が用いられる。
A synthetic resin film having a metal vapor deposition film on one side is used for the
エレクトレットコンデンサマイクロホンユニットで、バックエレクトレット型の場合には、固定極24にエレクトレット誘電体膜が設けられ、膜エレクトレット型の場合には、振動板21にエレクトレット誘電体膜が用いられる。
In the case of the electret condenser microphone unit of the back electret type, an electret dielectric film is provided on the fixed
振動板21と固定極24は、スペーサリング23を介して対向的に配置されるが、スペーサリング23の内径は、支持リング22の内径よりも若干大径もしくは同一径に設計されてよい。
The
回路基板30には円形基板が用いられ、絶縁座25の他方の面側(反固定極24側)に配置される。回路基板30の内面側(絶縁座25と対向する面側)には、インピーダンス変換器としてのFET(電界効果トランジスタ)31が実装されている。
A circular substrate is used as the
また、回路基板30の外面側の周縁部には、接地端子としてのグランドパターン32が形成されている。グランドパターン32は、後述するユニットケース10後端部側のカーリング(かしめ)加工により、ユニットケース10と電気的・機械的に接続される。
Further, a
この実施形態に係るコンデンサマイクロホンユニットは単一指向性であるため、回路基板30には、後部音響端子33が設けられ、絶縁座25には、後部音響端子33に連通する音波通路251が穿設されている。音波通路251内には、フェルト材等の音響抵抗材253が配置されている。
Since the condenser microphone unit according to this embodiment is unidirectional, the
また、固定極24の背面側には、音波通路251に連なる所定容積の背部気室252が形成されており、この背部気室252は、固定極24に穿設されている音孔241を介して振動板21の背面側に存在する薄空気層に連通している。
A
これにより、振動板21の前面に前部音響端子11からの音波が作用し、振動板21の背面には後部音響端子33からの音波が作用し、コンデンサマイクロホンユニットは、単一指向性として動作する。
Thereby, the sound wave from the front acoustic terminal 11 acts on the front surface of the
本発明によると、次のようにして、コンデンサマイクロホンユニットが製造される。なお、ユニットケース10は、生産性(組立性)を考慮して、内蔵部品との間で所定の隙間が生ずる大きさに形成されている。
According to the present invention, a condenser microphone unit is manufactured as follows. The
まず、ユニットケース10内に、内蔵部品としての音響電気変換器20と回路基板30とを収納する。すなわち、振動板21が張設された支持リング22,スペーサリング23,固定極24を有する絶縁座25および回路基板30を、この順序でユニットケース10内に収納する。
First, the
次に、ユニットケース10の円筒部(胴部)10cに、内蔵部品をユニットケース10の軸線に対して同軸的に位置決めするためのリブ50を形成し、ユニットケース10の内径を実質的に縮径する。
Next, a
リブ50は、図1に示すように、円筒部10cの円周方向に120゜間隔で3箇所に設けられることが好ましいが、90゜間隔で4箇所に形成されてもよい。
As shown in FIG. 1, the
各リブ50は、ユニットケース10の軸線方向に沿って形成する。その長さは、内蔵部品が存在する範囲、すなわち、図2に示すように、支持リング22の部分から回路基板30に至る範囲とする。
Each
各リブ50は、内蔵部品の外径面に当接するように、円筒部10cの一部分に外周面側からプレス圧力をかけて円筒部10cを部分的に半径方向内側に向けて塑性変形させて形成する。これにより、内蔵部品をユニットケース10の軸線に対して同軸的に位置決めされる。
Each
その後に、ユニットケース10の後端部10bにカーリング加工を施し、図3に示すように、ユニットケース10の後端部10bを回路基板30の周縁部にかしめて内蔵部品を固定するとともに、ユニットケース10と回路基板30のグランドパターン32とを電気的・機械的に接続する。
Thereafter, the
なお、図示しないが、カーリング加工機には、ユニットケース保持用のコレットチャックが設けられているため、そのコレットチャックを利用して、カーリング加工前に各リブ50を形成するとよい。
Although not shown, since the curling machine is provided with a collet chuck for holding the unit case, the
すなわち、コレットチャックには、ユニットケースを芯出しして保持する複数(例えば3本)の爪が設けられている。この各爪の内側に、ユニットケースを加圧する突起を設けて、ユニットケースを部分的に塑性変形させて上記した各リブ50を形成し、その後にカーリング加工を施すことにより、効率よくコンデンサマイクロホンユニットを製造することができる。
That is, the collet chuck is provided with a plurality of (for example, three) claws for centering and holding the unit case. Protrusions that pressurize the unit case are provided inside the claws, and the unit case is partially plastically deformed to form the
また、回路基板30のグランドパターン32と、カーリングによってかしめられるユニットケース10の後端部10bとの電気的・機械的接続をより確実にするには、図4に示すように、各リブ50を、音響電気変換器20用の第1リブ51と、回路基板30用の第2リブ52とに分けて形成することが好ましい。これによれば、ユニットケース10の後端部と回路基板30との接触圧力をより高くすることができる。
Further, in order to ensure electrical and mechanical connection between the
本発明によれば、内蔵部品間の偏心が低減されるとともに、ユニットケースとの偏心も低減することができることから、単一指向性コンデンサマイクロホンにおいては、振動板の張力変化を低減でき、低域収音限界の個体差を少なくすることができる。 According to the present invention, the eccentricity between the built-in components can be reduced, and the eccentricity with the unit case can also be reduced. Therefore, in the unidirectional condenser microphone, the change in the tension of the diaphragm can be reduced, and the low frequency range Individual differences in the sound collection limit can be reduced.
また、図4に示すように、ユニットケースの回路基板付近を強く塑性変形させたのちに、カーリング加工することにより、ユニットケースの後端部と回路基板のグランドパターン間の電気的接続をより確実にすることができる。 In addition, as shown in FIG. 4, the vicinity of the circuit board of the unit case is strongly plastically deformed and then subjected to curling so that the electrical connection between the rear end of the unit case and the ground pattern of the circuit board is more reliable. Can be.
10 ユニットケース
10a 前端壁
10b 後端部
10c 円筒部
11 前部音響端子
20 音響電気変換器
21 振動板
22 支持リング
23 スペーサリング
24 固定極
25 絶縁座
30 回路基板
31 FET
32 グランドパターン
50 リブ
51 第1リブ
52 第2リブ
DESCRIPTION OF
32
Claims (5)
上記ユニットケース内に、上記内蔵部品としての上記音響電気変換器と上記回路基板とを収納した後、上記ユニットケースの円筒部の円周方向の少なくとも3箇所に、上記ユニットケースの軸線方向で上記内蔵部品が存在する範囲にかけて、その外周面側から押圧力を加えて上記円筒部を部分的に半径方向内側に向けて塑性変形させて上記内蔵部品の外径面に当接するリブを形成して上記内蔵部品を上記ユニットケースに対して同軸的に位置決めし、その後、上記ユニットケースの後部開口端縁にカーリング加工を施すことを特徴とするコンデンサマイクロホンユニットの製造方法。 Inside the unit case consisting of a metal cylindrical body having a sound wave inlet on the front end wall, as a built-in component, a diaphragm stretched on a support ring, a spacer ring, and a static pole supported by an insulating seat An acoustoelectric converter and a circuit board having an impedance converter and having a ground pattern formed on the periphery are accommodated in this order, and the built-in component is unitized by curling the rear opening edge of the unit case. In the manufacturing method of the condenser microphone unit, which is fixed in the case and electrically connected to the ground pattern, the unit case,
After the acoustoelectric converter and the circuit board as the built-in parts are housed in the unit case, the axial direction of the unit case is at least three places in the circumferential direction of the cylindrical portion of the unit case. A rib that abuts against the outer diameter surface of the built-in component is formed by applying a pressing force from the outer peripheral surface side over the range where the built-in component exists to plastically deform the cylindrical portion partially inward in the radial direction. A method of manufacturing a condenser microphone unit, wherein the built-in component is positioned coaxially with respect to the unit case, and then a curling process is performed on a rear opening edge of the unit case.
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