JP5959230B2 - マイクロホン用トランス - Google Patents

Description

本発明は、優れたシールド効果を得ることができるマイクロホン用トランスに関するものである。

マイクロホンの出力信号は微弱であることから昇圧して出力するために、あるいはインピーダンスを適切な値に変換して出力するために、出力トランスが用いられる場合がある。特に、リボン型マイクロホンでは昇圧のためのトランスを用いることが必須であるといってよい。

マイクロホン用トランスは、なるべく小型であることが望ましいことから、コアの材料として、高透磁率のパーマロイなどが用いられる。パーマロイなどの高透磁率材料は、落下による衝撃などで機械的な応力が加わると、磁気特性が劣化する難点がある。また、半田付けなどによって熱応力が加わることによっても磁気特性が劣化する難点がある。

マイクロホン用トランスを用いる場合、外部から商用交流電源などから誘導磁界が加わることによって、マイクロホンの出力信号にハムノイズが混入する。商用交流電源以外からの誘導磁界によっても、出力信号にノイズが混入する。そこで、マイクロホン用トランスはシールドケース内に組み込まれる。シールドケースの素材は、誘導磁界に対するシールド効果の高いパーマロイなどの高透磁率材料が用いられる。

図３、図４は、シールドケース内に組み込まれた従来のマイクロホン用トランスの例を示す。図３、図４において、マイクロホン用トランス２０は、コア２１と、コア２１に巻き回されたコイル２２を有している。コア２１は高透磁率材料、例えばパーマロイで製作されている。コイル２２は１次コイルと２次コイルからなるが、図では１次コイルと２次コイルの区別はしていない。トランス２０からは、図３に示すように１次コイルの両端につながる２本の端子２３が延び出ており、図４に示すように２次コイルの両端およびセンタータップにつながる３本の端子２５が延び出ている。２次コイルをセンタータップ付きにすることにより、バランス出力が可能である。

トランス２０は、シールドケース３０内に組み込まれ、シールドケース３０で囲まれている。シールドケース３０は上側シールドケースと下側シールドケースからなる。上側シールドケースはカップを伏せた形の外ケース３１と内ケース３２からなり、下側シールドケースはカップ形の外ケース３３と内ケース３４からなる。上下の外ケース３１，３３は開口端部が互いに嵌め合わせられて密閉空間を構成し、上下の内ケース３２，３４も開口端部が互いに嵌め合わせられて密閉空間を構成している。上下の内ケース３２，３４で構成される空間内にトランス２０が配置されている。上下の外ケース３１，３３相互間、上下の内ケース３２，３４相互間にはそれぞれ所定の間隔で空間が形成されている。上下の内外のケース３１，３２，３３，３４は電気的にも機械的にも一体に結合されている。

シールドケース３０は、下側シールドケースを構成する外ケース３３が底板になる姿勢で上記外ケース３３が回路基板４０に載せられている。上側シールドケースを構成する外ケース３１の開放端部の一部が回路基板４０まで延びて回路基板４０の接地パターンに半田付けなどによって接続されている。１次コイル側の前記２本の端子２３および２次コイル側の前記３本の端子２５は、上記ケース３４，３３に接触することなく、内外のケース３４，３３の孔を貫通し、さらに回路基板４０を貫通して回路基板４０の所定の回路パターンに半田付けなどによって接続されている。

以上説明したように、マイクロホン用トランス２０は、内外のシールドケースで二重にシールドされているため、外部の誘導磁界に対する遮蔽効果が高まる。また、トランス２０のコア２１をシールドケースとともに接地するとシールド効果が一層高まり、誘導磁界を原因として発生する雑音を低く押さえることができる。そこで、コア２１とシールドケース構成部材例えば下側の内ケース３４を導線２４で接続し、コア２１とシールドケースを同電位にしている。導線２４の両端部は、半田付けによってコア２１と内ケース３４に接続されている。外部の誘導磁界に対する遮蔽効果を確実にするために、内外のシールドケースは電気的に確実に接続されていることが望ましい。

パーマロイなどの高透磁率材料で製作されているコア２１は、前述のとおり、落下による衝撃など機械的な応力が加わると、磁気特性が劣化する難点がある。図３、図４に示す従来のマイクロホン用トランスでは、機械的な応力が加わった場合の対策は取られていない。また、パーマロイなどの高透磁率材料で製作されているコア２１は、前述のとおり、熱応力が加わることによっても磁気特性が劣化する難点があるが、上記従来例では、接地用の導線２４が半田付けされる際に熱応力が加わり、磁気特性が劣化する難点がある。

シールドケースがパーマロイなどの高透磁率材料で製作されている場合も、シールドケースに落下による衝撃など機械的な応力が加わると、シールドケースの磁気特性が劣化し、シールド効果も低下する。しかし、上記従来のマイクロホン用トランスによれば、シールドケースに機械的な応力が加わった場合の磁気特性劣化に対しても対策が取られていない。

本願の発明に関連する先行技術として、マイクロホンに内蔵される回路基板の接地パターンに導電布を載せ、この導電布の上に出力トランスのコアを重ねて配置し、上記導電布を介して出力トランスのコアを接地したマイクロホンが知られている（特許文献１参照）。特許文献１にはまた、出力トランスを覆う導電布であってマイクロホンケースの内周面に接する第２の導線布を設けることも記載されている。

特許第４７１１７６８号公報

特許文献１に記載されているマイクロホンによれば、回路基板の接地パターンとトランスのコアとの間に介在している導電布の緩衝効果で、衝撃などが加わったときの機械的な応力によるコアの磁気的特性の劣化が軽減される効果がある。しかし、回路基板の接地パターンとトランスのコアとの間に導電布が介在しているだけでは緩衝効果が限定的で、衝撃など機械的な応力によるコアの磁気的特性の劣化軽減効果も十分ではないことが分かった。さらに、マイクロホンケースの内周面に接する第２の導電布で出力トランスを覆うだけでは、誘導磁界に対するシールド効果も限定的で、シールド効果をさらに高めるように構造を工夫する必要があることが分かった。

本発明は、上記先行技術の問題点を解消すること、すなわち、落下などによって機械的な衝撃力が加わっても、コアに加わる応力を効果的に軽減してコアの磁気的特性の劣化を無くし、また、誘導磁界に対するシールド効果を増大させるように構造を工夫したマイクロホン用トランスを提供することを目的とする。

本発明に係るマイクロホン用トランスは、
高透磁率材料からなるコアとこのコアに巻き回されたコイルを有するトランスと、
前記トランスが内蔵され前記トランスの周囲を囲んでいるシールドケースと、
前記シールドケースの内面とコアとの間に介在し前記シールドケースの内面と前記コアに接して前記シールドケースと前記コアを電気的に接続している導電布と、を有し、
前記シールドケースは、外側シールドケースと内側シールドケースからなる二重構造であり、
前記外側シールドケースと前記内側シールドケースの間に前記導電布が介在し、前記導電布は前記外側シールドケースと前記内側シールドケースに接して前記外側シールドケースと前記内側シールドケースを電気的に接続していることを最も主要な特徴とする。

シールドケースの内面とコアとの間に導電布が介在しているため、マイクロホンの落下などによりコアに機械的な応力が加わっても、導電布が緩衝材となり、コアに加わる機械的な応力が軽減される。シールドケースとコアが上記導電布で電気的に接続され、シールドケースとコアを電気的に接続する当たり半田付けする必要はないから、コアに熱応力が加わることもなく、コアの磁気的特性の劣化を無くすことができる。トランスはその周囲がシールドケースで囲まれていることと、シールドケースの内面とコアとの間に導電布が介在していることと、導電布がシールドケースとコアを電気的に接続していることとが相俟って、誘導磁界に対して大きなシールド効果を得ることができる。

本発明に係るマイクロホン用トランスの実施例を示す一部断面正面図である。 上記実施例の一部断面側面図である。 従来のマイクロホン用トランスの例を示す一部断面正面図である。 上記従来例の一部断面左側面図である。

以下、本発明に係るマイクロホン用トランスの実施例について図１、図２を参照しながら説明する。なお、図３、図４に示す従来例の構成と同じ構成部分には同じ符号を付している。

図１、図２において、マイクロホン用トランス２０は、コア２１と、コア２１に巻き回されたコイル２２を有している。コア２１は高透磁率材料、例えばパーマロイで製作されている。コイル２２は１次コイルと２次コイルからなるが、図では１次コイルと２次コイルの区別はしていない。トランス２０からは、図１に示すように１次コイルの両端につながる２本の端子２３が延び出ており、図２に示すように２次コイルの両端およびセンタータップにつながる３本の端子２５が延び出ている。２次コイルをセンタータップ付きにすることにより、バランス出力が可能である。

トランス２０は、シールドケース５０内に組み込まれ、シールドケース５０で囲まれている。シールドケース５０は上側シールドケースと下側シールドケースからなる。上側シールドケースは四角形のカップを伏せた形の外ケース３１と内ケース３２からなり、下側シールドケースは四角形のカップ形の外ケース３３と内ケース３４からなる。上下の外ケース３１，３３は開口端部が互いに嵌め合わせられて直方体からなる外側シールドケース５１を構成している。上下の内ケース３２，３４も開口端部が互いに嵌め合わせられて直方体からなる内側シールドケース５２を構成している。

なお、内側シールドケース５２は、上側の内ケース３２の前後および左右の周壁外面に対し、下側の内ケース３４の前後および左右の周壁内面が適宜の間隔をおいて嵌り、前後の上記間隔内には導電布７２，７４が（図２参照）、左右の上記間隔内には導電布６６，６８が（図１参照）介在している。上記各導電布は、例えば細線状のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の表面に導電めっきを施したものを布状に織り、あるいは不織布状に絡ませたもので、ある程度の厚みを持たせてある。外力が加わらない自然状態での上記各導電布７２，７４，６６，６８の厚さは、これらの導電布が配置される位置における内ケース３２，４３の上記各間隔よりも厚く、上記各導電布はその弾力により、内ケース３２，３４の周壁相互間に圧接して内ケース３２，３４を電気的に導通させている。

外側シールドケース５１および内側シールドケース５２は内部に密閉状の空間を構成している。上下の内ケース３２，３４で構成される内側シールドケース５２の内部空間にトランス２０が配置されている。

外側シールドケース５１と内側シールドケース５２との間には所定の間隔で空間が形成されている。より具体的には、直方体を構成している外側シールドケース５１の上下、前後、左右６面の各内側面と、直方体を構成している内側シールドケース５２の上下、前後、左右６面の各外側面との間には、所定の間隔で空間が形成されている。

外側シールドケース５１の上内側面と内側シールドケース５２の上外側面との間には導電布６１が介在している。導電布６１は、外力が加わらない自然状態での厚さ寸法が、外側シールドケース５１の上内側面と内側シールドケース５２の上外側面との間隔よりも大きく、導電布６１が有している弾性により上記間隔まで圧縮されて上記間隔内に配置されている。したがって、導電布６１はその弾力により外側シールドケース５１の上内側面と内側シールドケース５２の上外側面に圧接し、外側シールドケース５１と内側シールドケース５２を電気的に導通させている。

上記導電布６１と同様にして、
外側シールドケース５１の下内側面と内側シールドケース５２の下外側面との間には導電布６３が、
外側シールドケース５１の右内側面と内側シールドケース５２の右外側面との間には導電布６５が、
外側シールドケース５１の左内側面と内側シールドケース５２の左外側面との間には導電布６７が、
外側シールドケース５１の前内側面と内側シールドケース５２の前外側面との間には導電布７１が、
外側シールドケース５１の後ろ内側面と内側シールドケース５２の後ろ外側面との間には導電布７３が
それぞれ介在している。

上記各導電布６３，６５，６７，７１，７３は、これらの導電布が配置されている位置における外側シールドケース５１と内側シールドケース５２との間隔よりも、外力が加わらない自然状態での厚さ寸法が大きく、上記各導電布が有している弾性により上記間隔まで圧縮されて上記間隔内に配置されている。したがって、上記各導電布はその弾力により外側シールドケース５１の上記各内側面と内側シールドケース５２の上記各外側面に圧接し、外側シールドケース５１と内側シールドケース５２を電気的に導通させている。

内側シールドケース５２を構成する上側の内ケース３２の上部内面すなわち天井面には導電布６２が貼り付けられている。導電布６２はその厚み方向の弾力により内ケース３２の上部内面とトランス２０のコア２１の上端面に圧接し、内ケース３２とコア２１を電気的に導通させている。内側シールドケース５２を構成する下側の内ケース３４の下部内面すなわち内底面には導電布６４が貼り付けられている。導電布６４はその厚み方向の弾力により内ケース３４の下部内面とトランス２０のコア２１の下端面に圧接し、内ケース３２とコア２１を電気的に導通させている。

シールドケース５０は、外側シールドケース５１を構成する外ケース３３が底板になる姿勢で上記外ケース３３が回路基板４０に載せられている。１次コイル側の前記２本の端子２３および２次コイル側の前記３本の端子２５は、上記内外のケース３４，３３の孔をケース３４，３３に接触することなく貫通し、さらに回路基板４０を貫通して回路基板４０の所定の回路パターンに半田付けなどによって接続されている。外側シールドケース５１を構成する外ケース３１の開放端の一部は、回路基板４０にまで達し、回路基板４０に形成されている接地パターンに半田付けその他適宜の手段で接続されている。

シールドケース５０は、以上のように構成されていることにより、上下の内外のケース３１，３２，３３，３４は、ケース相互の嵌り合いおよび導電布の介在によって電気的にも機械的にも一体に結合されている。

以上説明した実施例によれば、トランス２０が内蔵されトランス２０の周囲を囲んでいるシールドケース５０の内面、具体的には内側シールドケース５２の内面とトランス２０のコア２１との間に導電布６２が介在し、導電布６２が内側シールドケース５２の内面とコア２１に接して内側シールドケース５２とコア２１を電気的に接続している。したがって、シールドケースとトランス２０のコア２１を同電位にしてシールド効果を持たせるために半田付けする必要がなく、高透磁率材料からなるコア２１の磁気特性を熱応力により劣化させるという不具合を解消することができる。

上記導電布６２が内側シールドケース５２を構成する内ケース３２とトランス２０のコア２１との間に介在し、かつ、下側の導電布６４が内側シールドケース５２を構成する内ケース３４とトランス２０のコア２１との間に介在しているため、衝撃などが加わったとき、導電布６２，６４の緩衝効果で、機械的な応力によるコア２１の磁気的特性の劣化が軽減される効果もある。

シールドケース５０は、外側シールドケース５１と内側シールドケース５２で二重構造になっている。また、６面体からなる外側シールドケース５１と内側シールドケース５２は、角隅部およびトランス２０の端子２３，２５に対する逃げ孔部分などの限られた部分を除く６面のほぼ全体が、内外に二重に配置された導電布でシールドされるため、シールドケース５０内に配置されているトランス２０に対するシールド効果が高まる。さらに、外側シールドケース５１と内側シールドケース５２、トランス２０のコア２１、回路基板４０の接地パターンは、各導電布を介して同電位になるため、この点からもシールド効果を高めることができる。

図１、図２に示す実施例では、内ケース３２，３４の周囲が導電布７２，７４，６６，６８を介して機械的にかつ電気的に一体に結合されている。こうすることによって導電布７２，７４，６６，６８の面積を増大させることがでる。しかし、内ケース３２，３４の開口端面同士を直接嵌合させて内側シールドケース５２を構成し、内側シールドケース５２の前後左右の内面に上記導電布７２，７４，６６，６８を貼り付ける構成であってもよい。その他、特許請求の範囲に記載した技術的範囲を逸脱しない範囲で任意に設計変更可能である。

本発明に係るマイクロホン用トランスは、マイクロホンの形式にこだわらず、リボン型、コンデンサ型、ダイナミック型など、どのような形式のマイクロホンにも適用可能である。

２０ トランス
２１ コア
２２ コイル
３１ 外ケース
３２ 内ケース
３３ 外ケース
３４ 内ケース
４０ 回路基板
５０ シールドケース
５１ 外側シールドケース
５２ 内側シールドケース
６１ 導電布
６２ 導電布

Claims (6)

1. 高透磁率材料からなるコアとこのコアに巻き回されたコイルを有するトランスと、
   前記トランスが内蔵され前記トランスの周囲を囲んでいるシールドケースと、
   前記シールドケースの内面とコアとの間に介在し前記シールドケースの内面と前記コアに接して前記シールドケースと前記コアを電気的に接続している導電布と、を有し、
   前記シールドケースは、外側シールドケースと内側シールドケースからなる二重構造であり、
   前記外側シールドケースと前記内側シールドケースの間に前記導電布が介在し、前記導電布は前記外側シールドケースと前記内側シールドケースに接して前記外側シールドケースと前記内側シールドケースを電気的に接続しているマイクロホン用トランス。
2. 前記外側シールドケースと前記内側シールドケースはともに直方体をなしていて、直方体をなす前記外側シールドケースの内側の６面と前記内側シールドケースの外側の６面との間にそれぞれ導電布が介在し、さらに前記内側シールドケースの内側面にも導電布が配置されている請求項１記載のマイクロホン用トランス。
3. 前記外側シールドケースと前記内側シールドケースは、それぞれ開口端部が嵌め合わせられたカップ状の二つのケースからなる請求項１または２記載のマイクロホン用トランス。
4. 前記外側シールドケースは、開口端部が間隔をおいて嵌め合わせられたカップ状の二つのケースからなり、前記二つのケースの前記間隔内にも導電布が介在している請求項１、２または３記載のマイクロホン用トランス。
5. 前記内側シールドケースは、開口端部が間隔をおいて嵌め合わせられたカップ状の二つのケースからなり、前記二つのケースの前記間隔内にも導電布が介在している請求項１、２または３記載のマイクロホン用トランス。
6. 直方体からなる前記外側シールドケースの一面が回路基板の接地パターンに接して前記回路基板に配置されている請求項２乃至５のいずれかに記載のマイクロホン用トランス。
   

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