JP5651070B2 - Dynamic microphone unit - Google Patents
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Description
本発明は、ダイナミックマイクロホンユニットに関し、さらに詳しく言えば、特に高域特性に優れている一次音圧傾度型(単一指向性)のダイナミックマイクロホンユニットに関するものである。 The present invention relates to a dynamic microphone unit, and more particularly to a primary sound pressure gradient type (unidirectional) dynamic microphone unit that is particularly excellent in high frequency characteristics.
動電型であるダイナミックマイクロホンは、無指向性,単一指向性に関わらず、所定容積の背部空気室を備えている。通常、背部空気室は、マイクロホンユニットの背部に外付けされる筒体によって形成されるが、例えば、観光バスのバスガイド用途のマイクロホンにおいては、小型化の要請からマイクロホンユニット内に背部空気室を内蔵したものがある。その一例を図6に示す。 An electrodynamic type dynamic microphone has a back air chamber having a predetermined volume regardless of omnidirectionality or unidirectionality. Usually, the back air chamber is formed by a cylindrical body that is externally attached to the back of the microphone unit. For example, in a microphone for use as a bus guide for a sightseeing bus, the back air chamber is provided in the microphone unit due to a demand for miniaturization. Some are built-in. An example is shown in FIG.
このダイナミックマイクロホンユニット1B(以下、マイクロホンユニット1Bと言うことがある。)は、基本的な構成として、振動板10,磁気回路部20およびユニットケース30とを備えている。
The dynamic microphone unit 1B (hereinafter sometimes referred to as a microphone unit 1B) includes a
振動板10は、合成樹脂フィルム材により一体的に形成されたセンタードーム11と、その周りに連設されたサブドーム12とを有し、センタードーム11とサブドーム12との境界部分の背面側に発電要素としてのボイスコイル13が接着材等により強固に固定されている。
The
磁気回路部20は、周縁部が立ち上げられた皿状のヨーク21を有し、ヨーク21の底部に永久磁石22が配置されている。永久磁石22は円盤状であって、その厚み方向に着磁されており、永久磁石22上には、センターポールピース23が設けられている。ヨーク21の開口部には、センターポールピース23との間で磁気ギャップGを形成するリングヨーク24が設けられている。
The
ユニットケース30は、底蓋32を有する円筒体31からなり、円筒体31の開口部内には、円筒状の支持部材31aが円筒体31の一部分として同軸的に設けられており、この支持部材31a内に磁気回路部20が収納される。
The
円筒体31の開口部側には、リブ32bが環状に形成されている。振動板10は、ボイスコイル13が磁気ギャップG内で振動し得るように、サブドーム12の周縁部12aがリブ32bに支持される。
On the opening side of the
また、円筒体31の開口部側には、振動板10の前面側(図6において左面側)を覆うように前部音響端子40aを有するレゾネータ40が被せられる。前部音響端子40aは、音源から到来する音波を振動板10の前面側に作用される孔(音孔)からなり、その複数個がレゾネータ40に穿設されている。
In addition, a
このマイクロホンユニット1Bは、ユニットケース30内(磁気回路部20の背面側の空間)に所定容積の背部空気室30Aを備えるとともに、一次音圧傾度型(単一指向性)であることから、底蓋32に音孔としての後部音響端子32aを備えている。図6には、後部音響端子32aが一つしか示されていないが、実際には、その複数個が存在している。
The microphone unit 1B includes a
後部音響端子32aから入る音波は、ヨーク21の底部に設けられている音孔21aおよび磁気ギャップGを介して振動板10の背面側に作用するが、後部音響端子32aとヨーク21の音孔21aとには、それぞれ音響抵抗材33,34が設けられている。
The sound wave entering from the rear
このマイクロホンユニット1Bにおいて、レゾネータ40に設けられている前部音響端子40aと底蓋32に設けられている後部音響端子32aとの間の距離が音響端子間距離d1であり、前部音響端子40aの音圧をP1,後部音響端子32aの音圧をP2とすると、
P1=P2e−jkd1cosθ
で表される(kは波定数で、音波の波長をλとしてk=2πλ)。
In the microphone unit 1B, the distance between the front
P 1 = P 2 e −jkd1 cos θ
(K is a wave constant, and k = 2πλ where the wavelength of the sound wave is λ).
また、振動板10の質量をm0,振動板10の背面側の空気層のスチフネスをs0,音響抵抗材34の音響抵抗をr1,音響抵抗材33の音響抵抗をr2,背部空気室30Aのスチフネスをs1として、マイクロホンユニット1Bの等価回路を図9に示す。
Further, the mass of the
一次音圧傾度型の場合、振動板10は、その前後に生ずる音圧傾度、すなわち音圧の圧力勾配(P1−P2)により駆動されるが、図7により、音響端子間距離d1と音波の波長λとの関係について説明する。
In the case of the primary sound pressure gradient type, the
非特許文献1に記載され、図7(a)に示すように、圧力勾配(P1−P2)は、ある時刻の音波の進行方向を横軸として、この横軸を音響端子間距離d1で区切ることにより求めることができる。
As described in
図7(a)は、一例としてd/λ=1/8の場合における圧力勾配を示しているが、図7(b)に示すように、音波の周波数が高くなり、d/λの比が1/2のとき圧力勾配は最大となる。 FIG. 7A shows the pressure gradient when d / λ = 1/8 as an example. As shown in FIG. 7B, the frequency of the sound wave increases, and the ratio of d / λ is At 1/2, the pressure gradient is maximum.
しかしながら、図7(c)に示すように、さらに音波の周波数が高くなり、d/λ=1になると、P1=P2=0で圧力勾配がなくなる(d/λ=2の場合も同様)。なお、図7(c)では、dとλとの関係を見やすくするため、横軸を拡大している。 However, as shown in FIG. 7C, when the frequency of the sound wave is further increased and d / λ = 1, the pressure gradient disappears with P 1 = P 2 = 0 (the same applies when d / λ = 2). ). In FIG. 7C, the horizontal axis is enlarged to make it easy to see the relationship between d and λ.
上記従来例としての図6に示すマイクロホンユニット1Bにおいては、もっぱら製造コストを安価にする必要性から、後部音響端子32aをユニットケース30の底蓋32に配置するようにしている。このため、音響端子間距離d1が長くなる。
In the microphone unit 1B shown in FIG. 6 as the conventional example, the rear
音響端子間距離d1が長いと、振動板10を駆動する音圧の圧力勾配を大きくすることができるが、他方において、駆動力がなくなってしまうd/λ=1の周波数が低くなってしまい、高域収音限界周波数が低下する、という問題がある。参考までに、図8に上記従来例におけるマイクロホンユニット1B(音響端子間距離d1≒50mm)で測定された指向周波数応答のグラフを示すが、約5kHz付近でd/λ=1となっている。
When the distance d1 between the acoustic terminals is long, the pressure gradient of the sound pressure for driving the
したがって、本発明の課題は、簡単な構成で音響端子間距離を短くして、高域特性に優れた一次音圧傾度型のダイナミックマイクロホンユニットを実現することにある。 Therefore, an object of the present invention is to realize a primary sound pressure gradient type dynamic microphone unit that has a simple configuration and has a short distance between acoustic terminals and is excellent in high frequency characteristics.
上記課題を解決するため、本発明は、背面側にボイスコイルを有する振動板と、磁気ギャップを有する磁気回路部と、一端側に開口部を有する有底円筒状のユニットケースとを含み、上記磁気回路部が上記ユニットケースの開口部内に支持され、上記ボイスコイルが上記磁気ギャップ内で振動し得るように上記振動板の周縁部が上記ユニットケースの開口部の周縁部分に支持され、上記振動板の前面側に前部音響端子を有するレゾネータが被せられているとともに、上記ユニットケース内で上記磁気回路部の背面側に所定容積の背部空気室が設けられているダイナミックマイクロホンユニットにおいて、
上記振動板の周縁部と、上記周縁部を支持する上記開口部の周縁部分との間に、音源からの音波を上記振動板の背面側に作用させる後部音響端子が設けられており、上記前部音響端子と上記後部音響端子との間の音響端子間距離をdとし、上記音源からの音波の波長をλとして、d/λが1もしくはその整数倍とならないように、上記音響端子間距離dが設定されていることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention includes a diaphragm having a voice coil on the back side, a magnetic circuit portion having a magnetic gap, and a bottomed cylindrical unit case having an opening on one end side, A magnetic circuit portion is supported in the opening of the unit case, and a peripheral portion of the diaphragm is supported by a peripheral portion of the opening of the unit case so that the voice coil can vibrate within the magnetic gap. In the dynamic microphone unit in which a resonator having a front acoustic terminal is covered on the front side of the plate and a back air chamber having a predetermined volume is provided on the back side of the magnetic circuit unit in the unit case,
And the peripheral portion of the diaphragm, between the peripheral portion of the opening for supporting the peripheral edge portion, a rear acoustic terminal is provided for applying a sound wave from a sound source to the rear side of the diaphragm, the front The distance between the acoustic terminals so that d / λ does not become 1 or an integral multiple thereof, where d is the distance between the acoustic terminals between the rear acoustic terminal and the rear acoustic terminal, and λ is the wavelength of the sound wave from the sound source. The feature is that d is set .
また、本発明において、上記ユニットケースによって形成される上記背部空気室は、ほぼ密閉された空間であり、上記磁気回路部と上記背部空気室との間には、所定の音響抵抗材が設けられる。 In the present invention, the back air chamber formed by the unit case is a substantially sealed space, and a predetermined acoustic resistance material is provided between the magnetic circuit portion and the back air chamber. .
本発明によれば、ユニットケース内で磁気回路部の背面側に所定容積の背部空気室が設けられているダイナミックマイクロホンユニットにおいて、振動板の周縁部と、その周縁部を支持するユニットケースの開口部の周縁部分との間に、音源からの音波を振動板の背面側に作用させる後部音響端子を設けて、前部音響端子と後部音響端子との音響端子間距離を短くしたことにより、高域特性に優れた一次音圧傾度型のダイナミックマイクロホンユニットを実現することができる。 According to the present invention, in the dynamic microphone unit in which the back air chamber having a predetermined volume is provided on the back side of the magnetic circuit unit in the unit case, the peripheral portion of the diaphragm and the opening of the unit case that supports the peripheral portion By providing a rear acoustic terminal that causes sound waves from the sound source to act on the back side of the diaphragm between the peripheral portion of the part and shortening the distance between the acoustic terminals of the front acoustic terminal and the rear acoustic terminal, It is possible to realize a primary sound pressure gradient type dynamic microphone unit having excellent range characteristics.
次に、図1ないし図5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はない。なお、この実施形態の説明において、先の図6で説明した上記従来例と変更を要しない構成要素については、それと同じ参照符号を用いている。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5, but the present invention is not limited to this. In the description of this embodiment, the same reference numerals are used for components that do not need to be changed from the above-described conventional example described with reference to FIG.
まず、図1を参照して、この実施形態に係るダイナミックマイクロホンユニット1A(以下、マイクロホンユニット1Aと言うことがある。)においても、基本的な構成として、振動板10,磁気回路部20およびユニットケース30とを備える。
First, referring to FIG. 1, a
振動板10は、合成樹脂フィルム材により一体的に形成されたセンタードーム11と、その周りに連設されたサブドーム(エッジ部とも言う)12とを有し、センタードーム11とサブドーム12との境界部分の背面側に発電要素としてのボイスコイル13が接着材等により強固に固定されている。
The
磁気回路部20は、周縁部が立ち上げられた皿状のヨーク21を有し、ヨーク21の底部に永久磁石22が配置されている。永久磁石22は円盤状であって、その厚み方向に着磁されており、永久磁石22上には、センターポールピース23が設けられている。ヨーク21の開口部には、センターポールピース23との間で磁気ギャップGを形成するリングヨーク24が設けられている。
The
この実施形態において、ユニットケース30には、底壁を一体に有する有底の円筒体310が用いられているが、上記従来例と同じく、底部が別体としての底蓋により閉じられていてもよい。
In this embodiment, the
円筒体310の開口部内には、円筒状の支持部材320が円筒体310の一部分として同軸的に設けられている。この支持部材320は、上記従来例での支持部材31aに相当し、支持部材320内に磁気回路部20が収納される。
A
このマイクロホンユニット1Aにおいても、ユニットケース30内の磁気回路部20の背面側に所定容積のほぼ密閉された背部空気室30Aを備えている。この背部空気室30Aは、ヨーク21の底部に添設されている音響抵抗材34,ヨーク21の底部に穿設されている音孔21aおよび磁気ギャップGを介して振動板10の背面側に音響的に連通している。
This
振動板10は、ボイスコイル13が磁気ギャップG内で振動し得るように、サブドーム12の周縁部12aがユニットケース30を構成する円筒体310の前端面330側に支持される。ここで、円筒体310の前端面330とは、円筒体310の開口部側において支持部材320の周りに形成された周縁部分の面のことである。
In the
また、円筒体310の前端面330側には、振動板10の前面側(図1において左面側)を覆うように前部音響端子40aを有するレゾネータ40が被せられる。前部音響端子40aは、音源から到来する音波を振動板10の前面側に作用される孔(音孔)からなり、その複数個がレゾネータ40に穿設されている。
Further, a
このマイクロホンユニット1Aでは、振動板10の背面側に音波を作用させるための後部音響端子をユニットケース30の底壁側ではなく、円筒体310の前端面330側の参照符号310aで示す位置に設けて、前部音響端子40aと後部音響端子310aとの音響端子間距離d2を上記従来例での音響端子間距離d1よりも短くしている。
In the
その構成を円筒体310(ユニットケース30)の平面が示されている図2により説明する。なお、図1における円筒体310の断面は、図2のA−A線に沿った断面である。
The configuration will be described with reference to FIG. 2 in which the plane of the cylindrical body 310 (unit case 30) is shown. In addition, the cross section of the
円筒体310の前端面330側には、振動板10の周縁部12aが例えば接着材を介して固着されるリブ312a(斜線が施されている部分)と、その外周側でリブ312aよりも高い高さをもってほぼ直角に立ち上げられていて、レゾネータ40の周縁部を支持する外周フランジ312bとが環状に設けられているが、本発明では、円筒体310の前端面330は、半径方向に沿った複数の切り込み溝311によって複数のセクション312に分割され、その切り込み溝311の部分を後部音響端子310aとしている。
On the
これによれば、各セクション312には、切り込み溝311により振動板10の周縁部12aを支持するリブ312aと、レゾネータ40の周縁部を支持する外周フランジ312bとが含まれるが、各セクション312の間には、切り込み溝311によりリブ312aと外周フランジ312bとが切除された空気通路が設けられ、この空気通路を後部音響端子310aとして振動板10の背面側を大気に連通している。
According to this, each
このように、後部音響端子310aを円筒体310(ユニットケース30)の前端面330側に配置することにより、前部音響端子40aと後部音響端子310aとの音響端子間距離d2を上記従来例における音響端子間距離d1よりも大幅に短くすることができるため(このことは、d2/λ=1となる周波数が高くなることを意味している)、高域特性に優れたダイナミックマイクロホンユニットが実現できる。
Thus, by arranging the rear acoustic terminal 310a on the
また、後部音響端子310aがユニットケース30の前端面330側に配置されているため、図3に例示するように、マイクロホンユニット1Aを壁面に埋め込んでも、後部音響端子310aが壁面上に存在することから、振動板前後の音圧傾度を確保することができ、壁面埋込型の一次音圧傾度型ダイナミックマイクロホンとしても使用することが可能である。
Further, since the rear
参考までに、図4に上記実施形態に係るマイクロホンユニット1A(音響端子間距離d2≒20mm)で測定された指向周波数応答のグラフを示す。また、振動板10の質量をm0,振動板10の背面側の空気層のスチフネスをs0,後部音響端子310aの空気質量をm1,音響抵抗材34の音響抵抗をr1,背部空気室30Aのスチフネスをs1として、上記実施形態に係るマイクロホンユニット1Aの等価回路を図5に示す。
For reference, FIG. 4 shows a graph of directional frequency response measured with the
上記実施形態において、切り込み溝311による後部音響端子310aは均等配置で18個設けられているが、その数および空気通路幅等は任意に決められてよい。
In the above embodiment, 18 rear
1A マイクロホンユニット
10 振動板
11 センタードーム
12 サブドーム
12a 振動板の周縁部
13 ボイスコイル
20 磁気回路部
21 ヨーク
22 永久磁石
30 ユニットケース
310 円筒体
310a 後部音響端子
311 切り込み溝
312a リブ
312b 外周フランジ
320 磁気回路部の支持部材
330 ユニットケースの前端面
40 レゾネータ
40a 前部音響端子
G 磁気ギャップ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記振動板の周縁部と、上記周縁部を支持する上記開口部の周縁部分との間に、音源からの音波を上記振動板の背面側に作用させる後部音響端子が設けられており、
上記前部音響端子と上記後部音響端子との間の音響端子間距離をdとし、上記音源からの音波の波長をλとして、d/λが1もしくはその整数倍とならないように、上記音響端子間距離dが設定されていることを特徴とする1次音圧傾度型のダイナミックマイクロホンユニット。 A diaphragm having a voice coil on the back side, a magnetic circuit part having a magnetic gap, and a bottomed cylindrical unit case having an opening on one end side, the magnetic circuit part being in the opening of the unit case The peripheral portion of the diaphragm is supported by the peripheral portion of the opening of the unit case so that the voice coil can vibrate within the magnetic gap, and has a front acoustic terminal on the front side of the diaphragm. In a dynamic microphone unit that is covered with a resonator and has a back air chamber having a predetermined volume on the back side of the magnetic circuit unit in the unit case,
A rear acoustic terminal is provided between the peripheral portion of the diaphragm and the peripheral portion of the opening that supports the peripheral portion, and causes sound waves from a sound source to act on the back side of the diaphragm ,
The acoustic terminal is configured so that the distance between the acoustic terminals between the front acoustic terminal and the rear acoustic terminal is d, the wavelength of the sound wave from the sound source is λ, and d / λ is not 1 or an integral multiple thereof. A primary sound pressure gradient type dynamic microphone unit, characterized in that a distance d is set .
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