JP5967828B2 - マイクロホン - Google Patents

Description

この発明は、マイクロホンユニットからの音声信号の出力スイッチを備えたモデルを、スイッチ無しのモデルに容易に転用することができる特にダイナミックマイクロホンに関する。

ダイナミックマイクロホンは、振動板に取り付けられたボイスコイルを磁気回路に形成された磁気ギャップ内に配置し、振動板の振動によってボイスコイルに音声電流を生成させることから動電型マイクロホンとも呼ばれている。
このダイナミックマイクロホンは、低域において良好な周波数特性を得るために、マイクロホンユニットの背面に空気室を設置し、振動板の背面を前記空気室に連通させることで、無指向性成分を得るように構成されている。

前記マイクロホンユニットの後部に形成される空気室の容積は大きい方が望ましいために、マイクロホンケースの内部全体を空気室として利用する場合がある。
図８（Ａ）はその例を断面図で示したものであり、磁気回路およびボイスコイルが取り付けられた振動板等を備えたマイクロホンユニット１が、ホルダー４およびゴム等の弾性素材により円筒状に構成されたショックマウント部材５を介してマイクロホンケース６内に取り付けられている。

そして、マイクロホンユニット１における振動板の背面が、前記したマイクロホンケース６内に連通されて、当該マイクロホンケース６の内部空間の全体を背面空気室６ａとして利用するように構成されている。
なお、符号８は、マイクロホンケース６の後端部における出力コネクタの直近部分に配置された封止部材を示している。

また、前記したマイクロホンにおいては、マイクロホンユニットからの音声出力をオン・オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）制御させるためのスイッチを備えたモデルも存在する。
図８（Ｂ）はその例を断面図で示したものであり、これによるとマイクロホンケース６の側壁に開口部６ｂが形成され、この開口部６ｂにマイクロホンスイッチ９が取り付けられる。

この場合、マイクロホンケース６に施された前記開口部６ｂと、マイクロホンスイッチ９との間で空気漏れが発生し得るので、マイクロホンユニット１は、底部が密閉されたカップ状のショックマウント部材５を介してマイクロホンケース６内に取り付けられる。
したがって図８（Ｂ）に示す例においては、カップ状のショックマウント部材５の内部が、密閉された背面空気室５ａとなり、前記したマイクロホンスイッチ９が存在するために、ショックマウント部材５内に形成される空気室５ａの容積には制限が生ずる。

そこで、図８（Ａ）に示した円筒状に構成されたショックマウント部材５を利用してマイクロホンユニット１をマイクロホンケース６内に取り付ける構成を採用しつつ、マイクロホンケース６の側壁にマイクロホンスイッチ９を取り付けた図８（Ｃ）に示す構成を採用することが考えられる。

この図８（Ｃ）に示す構成によると、マイクロホンケース６の内部全体を、マイクロホンユニット１の背面空気室６ａとして利用することができるものの、マイクロホンケース６の側壁に形成した開口部６ｂとマイクロホンスイッチ９との間における空気漏れを防ぐために、その隙間に例えばシリコン樹脂等を充填したり、ゴムパッキンのような部材で隙間を密閉する別の対策が必要となる。

以上のとおり、前記したマイクロホンユニット１からの音声信号の出力スイッチ９を備えるモデルにおいては、マイクロホンユニット１の背面空気室を大きくとるためには、前記スイッチ９の配置位置について配慮する必要が生じ、前記スイッチを例えば特許文献１および２に開示されたようにマイクロホンケース６の後端部における出力コネクタ部分に配置することが考えられる。

特開平６−２２５３７６号公報 特開２００９−２１８６８５号公報

ところで、マイクロホン側に音声信号の出力スイッチが必要であるか否かについては、マイクロホンを使用する場面で要求が異なる。
例えば、マイクロホンをステージ等で使用する場合には、誤って前記スイッチをオフにしたまま使用するのを防止するため、またスイッチ操作による電気的衝撃音の発生等を避けるために、専門の調整員が操作ボード上でマイクロホンの入力操作を行うようになされる。この場合にはマイクロホンにはスイッチ無しのモデルが要求される。

また、講演会やスピーチ等に利用する場合には、利用者自らが必要に応じて手元でオン・オフ制御を行うために、スイッチ付きのモデルが要求される。
このために、同じ企画性能のマイクロホンにおいても、スイッチ付きモデルとスイッチ無しモデルの２種類を製品化しなければならない場合が生じ、それぞれのモデルに設計および製造管理等が必要となるために、各モデル毎に製造コスト等が高騰するという問題が発生する。

この発明は、マイクロホンユニットの背面空気室を大きくとるために、マイクロホンユニットからの音声出力スイッチを前記した特許文献に開示されているようにマイクロホンケースの後端部における出力コネクタ部分に配置するように構成すると共に、前記したスイッチ付きのモデルを、スイッチ無しモデルに容易に転用することができるように構成したマイクロホンを提供することを課題とするものである。

前記した課題を達成するためになされたこの発明に係るマイクロホンは、振動板に取り付けられたボイスコイルが、磁気回路の磁気ギャップ内に振動可能に配置されたマイクロホンユニットと、前記マイクロホンユニットからの音声信号をオン・オフ制御する音声信号の出力スイッチが、前記マイクロホンユニットを収容したマイクロホンケースの後端部における出力コネクタ部分に配置されてなるマイクロホンであって、前記音声信号の出力スイッチは、前記出力コネクタを囲繞するコネクタカバーの移動動作に基づいて、前記マイクロホンユニットからの音声信号をオン・オフ制御するように構成される。

この場合、前記音声信号の出力スイッチとして外部磁界を受けてオン・オフ制御されるスイッチ手段が用いられると共に、前記出力コネクタを囲繞するコネクタカバーにはマグネットが配置され、前記出力コネクタに対する前記コネクタカバーの相対移動動作により、前記マイクロホンユニットからの音声信号を前記スイッチ手段によりオン・オフ制御する構成が好適に採用される。

そして、好ましい一つの形態においては、前記出力コネクタは、円筒状のコネクタ収納体と、当該コネクタ収納体を周方向で覆う円筒状に形成された前記コネクタカバーより構成し、前記コネクタ収納体に対して前記コネクタカバーが軸方向に相対移動することで、前記スイッチ手段をオン・オフ制御するようになされる。

また、好ましい他の一つの形態においては、前記出力コネクタは、円筒状のコネクタ収納体と、当該コネクタ収納体を周方向で覆う円筒状に形成された前記コネクタカバーより構成し、前記コネクタ収納体に対して前記コネクタカバーが軸回転することで、前記スイッチ手段をオン・オフ制御するようになされる。

この場合、外部磁界を受けてオン・オフ制御される前記スイッチ手段としては、好ましくはリードスイッチもしくはホール素子を備えた構成を採用することができる。

加えて、前記した各構成は、前記マイクロホンユニットを構成する振動板の背面が、前記マイクロホンケース内に開放されてなるマイクロホンに対して好適に採用することができる。また前記した各構成は、前記マイクロホンユニットを構成する振動板の背面が、背面空気室を形成する中空体内に連通され、前記中空体が前記マイクロホンケース内に収容されて振動雑音を低減させるいわゆるキャンセル方式のマイクロホンに対しても好適に採用することができる。

前記した構成のマイクロホンによると、マイクロホンユニットからの音声信号をオン・オフ制御する音声信号の出力スイッチは、前記マイクロホンユニットを収容したマイクロホンケースの後端部における出力コネクタ部分に配置された構成が採用される。
これにより、ボイスコイルが磁気回路の磁気ギャップ内に振動可能に配置されたダイナミックマイクロホンにおいて、音声信号の出力スイッチの存在が、マイクロホンユニットの背面空気室の容積に制約を与える問題を解消することができる。

また、前記した音声信号の出力スイッチは、出力コネクタを囲繞するコネクタカバーの移動動作に基づいて、マイクロホンユニットから前記出力コネクタに導出する音声信号をオン・オフ制御するように構成される。
したがって、コネクタ収納体に対して前記コネクタカバーが軸方向に相対移動することで、音声信号の出力をオン・オフ制御する形態、もしくはコネクタ収納体に対して前記コネクタカバーが軸回転することで、音声信号の出力をオン・オフ制御する形態などのスイッチ付きマイクロホンの設計を可能にすることができる。

さらに前記した構成のマイクロホンによると、出力コネクタを囲繞するようにしてコネクタカバーを備えた構成にされているので、出力コネクタからコネクタカバーを取り外すことにより、音声信号の出力スイッチの動作を無効にすることができ、これによりスイッチ付きマイクロホンを、スイッチ無しのマイクロホンとして容易に転用することが可能となる。

この発明に係る第１の形態のマイクロホンについて全体構成を示した中央断面図である。 図１に示すマイクロホンに用いられる出力コネクタの構成を示した拡大断面図である。 出力コネクタをマイクロホンケース側から見た上面図である。 音声信号の出力スイッチの第１の構成を示した軸方向の断面図である。 音声信号の出力スイッチの第２の構成を示した軸に直交する方向の断面図である。 第１の形態のマイクロホンをスイッチ無しモデルに転用した状態を示した中央断面図である。 この発明に係る第２の形態のマイクロホンについて全体構成を示した中央断面図である。 従来のスイッチ付きおよびスイッチ無しモデルの各マイクロホンの例について全体構成を示した中央断面図である。

この発明に係るマイクロホンについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、以下に示す各図においては、同一部分もしくは同一の機能を果たす部分を同一符号で示しているが、紙面の都合により一部の図面においては、代表的な部分に符号を付け、細部の構成については他の図面に付けた符号を引用して説明する場合もある。

図１は第１の実施の形態の全体構成を示したものであり、符号１はマイクロホンユニットを示しており、このマイクロホンユニット１は周知のとおり、ボイスコイルを備えた振動板２および前記ボイスコイルが振動可能に配置された磁気ギャップを有する磁気回路３を備えており、このマイクロホンユニット１の前記磁気回路３を構成するヨークの周側面が、円筒状に形成されたホルダー４に嵌め込まれた状態で取り付けられている。

また、前記ホルダー４はゴム等の弾性素材により円筒状に構成されたショックマウント部材５を介してマイクロホンケース６に取り付けられており、前記マイクロホンユニット１は、マイクロホンケース６の前端部に取り付けられた例えばメッシュメタルにより球状に形成されたヘッドケース７により覆われた状態で配置されている。

これにより図１に示すダイナミックマイクロホンは、マイクロホンユニット１に配置された振動板２の背面が、前記したマイクロホンケース６内に連通されて、当該マイクロホンケース６の内部空間の全体を背面空気室６ａとして利用した構成にされている。なお、符号８はマイクロホンケース６の後端部における出力コネクタの直近部分に配置された背面空気室６ａの封止部材を示している。

前記したマイクロホンケース６の後端部は、その外径が若干絞られて、円筒状のコネクタ収容体６ｃを構成しており、このコネクタ収容体６ｃの内部に前記した出力コネクタ１１が配置されている。
この出力コネクタ１１は、図２および図３に拡大して示したとおり、電気絶縁体からなる円盤状のコネクタ基台１２を備え、このコネクタ基台１２には３本のコネクタピン、すなわち、接地用の１番ピンＥ、信号のホット側の２番ピンＳＨ、および信号のコールド側の３番ピンＳＣとがそれぞれコネクタ基台１２に圧入されることで取り付けられている。

また、前記コネクタ基台１２には、その周側面から固定用のネジ１３がねじ込まれて装着されており、このネジ１３は前記コネクタ基台１２を、マイクロホンケース６のコネクタ収容体６ｃに取り付けると共に、前記した接地用の１番ピンＥを前記マイクロホンケース６に電気的に接続する機能も果たしている。

前記コネクタ基台１２におけるマイクロホンケース６の中央部側には、回路基板１４が取り付けられ、この回路基板１４には、前記２番ピンＳＨと３番ピンＳＣにそれぞれ接続された回路パターン１５ａ，１５ｂが形成されている。そして、これら回路パターン１５ａ，１５ｂ間には外部磁界を受けてオン・オフ制御されるリードスイッチ１６が接続されて、前記回路基板１４上に搭載されている。
加えて図２に示されているように、前記リードスイッチ１６が搭載された回路基板１４にはケース１７が取り付けられて、リードスイッチ１６は前記ケース１７によって覆われている。なお図３は前記ケース１７を外した状態で示している。

図１に戻り、前記したマイクロホンケース６の後端部における外径が若干絞られたコネクタ収容体６ｃには、これを囲繞するようにして、円筒状に形成されたコネクタカバー２１が取り付けられている。このコネクタカバー２１は、その外周面が前記マイクロホンケース６の外径とほぼ面一となるように構成されており、コネクタカバー２１の内部には棒状のマグネット２２が取り付けられている。

前記マグネット２２が取り付けられたコネクタカバー２１は、前記出力コネクタ１１に搭載されたリードスイッチ１６をオン・オフ制御するために、図４および図５に示す第１および第２の構成を採用することができる。

図４に示す第１の構成においては、前記コネクタカバー２１は、コネクタ収容体６ｃに対して軸方向にスライド可能に取り付けられており、図４（Ａ）に示す状態でコネクタカバー２１に装着された前記マグネット２２がリードスイッチ１６に接近して対峙する。
これにより、リードスイッチ１６の対向する接点は異極に励磁され、結果として前記リードスイッチ１６はオン状態になされる。
また、図４（Ｂ）に示すようにコネクタ収容体６ｃに対してコネクタカバー２１が軸方向にスライドすることで、前記マグネット２２がリードスイッチ１６から離れ、これによりリードスイッチ１６はオフ状態となる。

前記リードスイッチ１６の各端子は、すでに説明したとおり出力コネクタ１１における信号のホット側の２番ピンＳＨ、および信号のコールド側の３番ピンＳＣとの間に接続されているので、図４（Ａ）に示す状態でマイクロホンユニット１からの音声出力は短絡状態となり、出力コネクタ１１からの出力は遮断される。
また、図４（Ｂ）に示す状態においてはリードスイッチ１６はオフ状態になされ、結果としてマイクロホンユニット１からの音声出力は、そのまま出力コネクタ１１から導出される。

なお、図４に示す形態においては、前記コネクタカバー２１はコネクタ収容体６ｃの外側を軸方向にスライドされるように構成されており、この場合、図には示されていないが、コネクタカバー２１はコネクタ収容体６ｃ対してクリック動作を伴って図４（Ａ）に示す状態、および図４（Ｂ）に示す状態にそれぞれ位置決めされるように構成されていることが望ましい。

次に図５は、前記した出力コネクタ１１の直上部分において軸に直交する方向に切断した状態の断面図であり、この例においては、前記したコネクタカバー２１は、コネクタ収容体６ｃに対して軸回転が可能に取り付けられている。
すなわち、図５（Ａ）に示す状態においては、コネクタカバー２１に装着された前記マグネット２２はリードスイッチ１６に接近して対峙する。これにより、リードスイッチ１６の対向する接点は異極に励磁され、結果として前記リードスイッチ１６はオン状態になされる。

また、図５（Ｂ）に示すように、コネクタ収容体６ｃに対してコネクタカバー２１がほぼ９０度の軸回転がなされることで、前記マグネット２２はリードスイッチ１６から離れると共に、リードスイッチ１６に作用する磁束の向きも９０度回転するために、リードスイッチ１６はオフ状態となる。

この動作により、すでに説明したとおり、図５（Ａ）に示す状態でマイクロホンユニット１からの音声出力は短絡状態となり、出力コネクタ１１からの出力は遮断される。
また、図５（Ｂ）に示す状態においては、リードスイッチ１６はオフ状態になされ、結果としてマイクロホンユニット１からの音声出力は、そのまま出力コネクタ１１から導出される。

なお、図５に示す構成においては、前記したコネクタカバー２１は、前記コネクタ収容体６ｃに対して軸回転されるように構成されており、この場合においても図には示されていないが、コネクタカバー２１はコネクタ収容体６ｃ対してクリック動作を伴って図５（Ａ）に示す状態、および図５（Ｂ）に示す状態にそれぞれ位置決めされるように構成されていることが望ましい。

以上説明したマイクロホンの構成によると、前記したコネクタ収容体６ｃに対するコネクタカバー２１の軸方向の相対移動、もしくは軸回転により、マイクロホンユニット１からの音声信号の出力がオン・オフ制御される。
したがって、前記したコネクタ収容体６ｃの外側に前記したコネクタカバー２１が装着されない図６に示す形態のマイクロホンによれば、マイクロホンユニット１からの音声信号は、常に出力コネクタ１１から出力されることになる。すなわち、図６に示す形態によれば、マイクロホンスイッチの無いモデルとして提供することができる。

したがって、マグネット２２が装着されたコネクタカバー２１を前記したコネクタ収容体６ｃの外側に後付けするか否かにより、音声信号の出力をオン・オフ制御可能なスイッチ付きモデル、もしくは常時音声信号が出力されるスイッチ無しモデルとして提供することが可能になる。
またこれは、マイクロホンの利用形態に応じて、エンドユーザーにおいても前記２つのモデルを容易に選択をすることができるものとなり、前記した発明の効果の欄に記載したとおりの作用効果を得ることができる。

次に図７は、この発明に係るマイクロホンを、振動雑音を低減させるキャンセル方式を採用したダイナミックマイクロホンに適用した例を示したものである。
なお図７においては、すでに説明した各部と同一の機能を果たす部分を同一符号で示しており、個々の説明は省略する。

このキャンセル方式を採用したダイナミックマイクロホンにおいては、以下に説明するとおり、マイクロホンユニットの背面側に空気室を構成するための比較的容積が嵩む中空体を配置する必要がある。このために、マイクロホンケースの側壁にマイクロホンユニットからの音声信号の出力スイッチを配置することが難しい。
したがって、この種のマイクロホンにおいても、音声信号の出力スイッチをケース後端部の出力コネクタ部分に配置する構成を好適に採用することができる。

図７に示すようにマイクロホンユニット１はホルダー４に嵌め込まれて取り付けられると共に、ホルダー４にはマイクロホンユニット１の背面空気室３１ａを形成する中空体３１が接続されている。
すなわち、前記中空体３１に囲まれた背面空気室３１ａは、前記マイクロホンユニット１における振動板２の背面に連通するように構成されており、前記中空体３１の尾端部には開口３２が施され、この開口には通気抵抗体（開口３２と同一符号で示す。）が取り付けられている。
そして、前記マイクロホンユニット１と前記中空体３１等は、ゴム等の弾性素材により構成された第１と第２のショックマウント部材５，３３をそれぞれ介して、マイクロホンケース６内に取り付けられている。

図７に示したキャンセル方式を採用したダイナミックマイクロホンによると、振動を受けてマイクロホンの軸方向に重力が加わった場合、振動板およびボイスコイルを含む振動系が慣性力で止どまる作用が働き、前記ボイスコイルが磁気回路に対して相対移動しようとする動作が働く。この時、前記中空体３１による背面空気室３１ａに生ずる圧力変化が振動板の背面に作用し、結果として前記振動系が磁気回路に対して相対移動するのを押さえるキャンセル作用が発生する。これによりタッチノイズ等を含む振動雑音の発生を効果的に低減させることが可能となる。

加えて、図７に示すマイクロホンの構成においては、前記中空体３１の外周面には円筒状に形成された錘３４が取り付けられている。そして、この錘３４と前記マイクロホンユニット１および前記中空体３１等を含む全体の重心が、弾性素材により形成された一方のショックマウント部材３３の支点に合わせて配置されている。
この構成によりマイクロホンユニット１は、マイクロホンケース６内でローリングし難くなり、マイクロホンユニット１のローリングにより発生する振動雑音も低減させるように作用する。

図７に示したマイクロホンの構成においても、すでに説明した図４または図５に示した例と同様の音声信号の出力スイッチ付きモデルとして提供することができる。
また、マグネット２２が装着されたコネクタカバー２１を前記したコネクタ収容体６ｃから取り外すことにより、常時音声信号が出力されるスイッチ無しモデルとして提供することが可能になり、同様の作用効果を得ることができる。

なお、以上説明した実施の形態においては、マグネットによる外部磁界を受けてオン・オフ制御されるスイッチ手段として、リードスイッチを用いた構成が例示されているが、この出願の発明においては前記した特定の構成に限らず、外部磁界を受けて起電力が生成されるホール素子とトランジスタ等の能動素子（スイッチング素子）とを組み合わせたスイッチ手段も好適に採用することができる。

１ マイクロホンユニット
２ 振動板
３ 磁気回路
４ ホルダー
５ ショックマウント部材
５ａ 背面空気室
６ マイクロホンケース
６ａ 背面空気室
６ｃ コネクタ収容体
７ ヘッドケース
８ 封止部材
９ マイクロホンスイッチ
１１ 出力コネクタ
１２ コネクタ基台
１３ 固定用ネジ
１４ 回路基板
１６ リードスイッチ（音声出力スイッチ）
２１ コネクタカバー
２２ マグネット
３１ 中空体
３１ａ 背面空気室
３３ ショックマウント部材

Claims (7)

1. 振動板に取り付けられたボイスコイルが、磁気回路の磁気ギャップ内に振動可能に配置されたマイクロホンユニットと、前記マイクロホンユニットからの音声信号をオン・オフ制御する音声信号の出力スイッチが、前記マイクロホンユニットを収容したマイクロホンケースの後端部における出力コネクタ部分に配置されてなるマイクロホンであって、
   前記音声信号の出力スイッチは、前記出力コネクタを囲繞するコネクタカバーの移動動作に基づいて、前記マイクロホンユニットからの音声信号をオン・オフ制御することを特徴とするマイクロホン。
2. 前記音声信号の出力スイッチとして外部磁界を受けてオン・オフ制御されるスイッチ手段が用いられると共に、前記出力コネクタを囲繞するコネクタカバーにはマグネットが配置され、前記出力コネクタに対する前記コネクタカバーの相対移動動作により、前記マイクロホンユニットからの音声信号を前記スイッチ手段によりオン・オフ制御することを特徴とする請求項１に記載されたマイクロホン。
3. 前記出力コネクタは、円筒状のコネクタ収納体と、当該コネクタ収納体を周方向で覆う円筒状に形成された前記コネクタカバーより構成し、前記コネクタ収納体に対して前記コネクタカバーが軸方向に相対移動することで、前記スイッチ手段をオン・オフ制御することを特徴とする請求項２に記載されたマイクロホン。
4. 前記出力コネクタは、円筒状のコネクタ収納体と、当該コネクタ収納体を周方向で覆う円筒状に形成された前記コネクタカバーより構成し、前記コネクタ収納体に対して前記コネクタカバーが軸回転することで、前記スイッチ手段をオン・オフ制御することを特徴とする請求項２に記載されたマイクロホン。
5. 外部磁界を受けてオン・オフ制御される前記スイッチ手段が、リードスイッチもしくはホール素子を備えることにより構成したことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載されたマイクロホン。
6. 前記マイクロホンユニットを構成する振動板の背面が、前記マイクロホンケース内に開放されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載されたマイクロホン。
7. 前記マイクロホンユニットを構成する振動板の背面が、背面空気室を形成する中空体内に連通され、前記中空体が前記マイクロホンケース内に収容されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載されたマイクロホン。

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