JP6131132B2 - ダイナミックマイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、ダイナミックマイクロホンに関し、さらに詳しく言えば、振動雑音を低減させる技術に関するものである。

ダイナミックマイクロホンは、振動板がボイスコイルを備え、その質量が大きいことから振動が加えられると大きな振動雑音を発生する。単一指向性ダイナミックマイクロホンは、無指向性ダイナミックマイクロホンに比べて大きな振動雑音を発生する（非特許文献１参照）。

マイクロホンユニットをマイクロホン筐体（手持ち式ではマイクグリップ）からショックマウント（衝撃緩衝マウント）で防振支持することにより、そのショックマウントの共振周波数以上の周波数帯で防振性を得ることができる。

しかしながら、単一指向性ダイナミックマイクロホンにおいて、振動板の共振周波数は低域収音限界を低くするために、低い周波数に設計される。このため、単一指向性ダイナミックマイクロホンでは、低い周波数での振動雑音を低減することが求められている。

ショックマウントだけに頼らない振動雑音の低減方法としては、振動ピックアップ機構による方法と、慣性力を打ち消す方法とが知られている（非特許文献２参照）。

振動ピックアップ機構とは、マイクロホン筐体内に２つの同一のマイクロホンユニットを組み込み、互いの出力を逆相として結合する方法であり、これによれば、振動雑音を効果的に低減できるが、本来の収音用マイクロホンユニットのほかに、振動ピックアップ用のマイクロホンユニットを必要とし、その分、コスト高になる。

慣性力を打ち消す方法は、振動によって振動板に生ずる慣性力に対して、これと逆向きの方向から等しい力を加える構造とし、振動板に働く起振力を打ち消す方法である。

この方法では、マイクロホンユニットをショックマウントを介して弾性的に支持し、外来振動による振動板の振動によってマイクロホン筐体内の背部空気室の圧力が変化することを利用し、その背部空気室の圧力変化を振動板の背面側に作用させて、外来振動による振動板の振動を押さえる。

慣性力を打ち消す方法は、振動ピックアップ機構に比べて構造が簡単ではあるが、その調整に困難が伴う。

中村仁一郎著、昭和５７年１月発行の放送技術８３頁−８７頁、放送技術者のためのマイクロホン講座（８）「マイクロホンの振動雑音とその低減方法（その１）」

中村仁一郎著、昭和５７年２月発行の放送技術１８０頁−１８３頁、放送技術者のためのマイクロホン講座（９）「マイクロホンの振動雑音とその低減方法（その２）」

そこで、本発明の課題は、ダイナミックマイクロホンの基本的な性能に関わる部分に手を加えることなく、簡単な構成でショックマウントの機械インピーダンスを調整可能として振動雑音を効果的に低減させることにある。

上記課題を解決するため、本発明は、動電型の音響電気変換器を有するマイクロホンユニットと、上記マイクロホンユニットの後端部に一体的に取り付けられる中筒と、一端側が開口部で他端側に出力コネクタを有し上記中筒よりも大径の筒体からなるマイクロホン筐体とを含み、上記中筒が上記マイクロホン筐体内に挿入された状態で上記マイクロホンユニットが上記マイクロホン筐体の開口部側に配置され、上記中筒の所定部分が環状に形成された弾性体からなるショックマウント部材を介して上記マイクロホン筐体内に支持されているダイナミックマイクロホンにおいて、上記ショックマウント部材は、その全周にわたって上面が開口された所定深さの溝を有し、上記溝内に未硬化部分で粘性を有し硬化部分が弾性を持つ紫外線硬化樹脂が充填されていることを特徴としている。

本発明ににおいて、上記マイクロホン筐体には、上記溝内の上記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射するための孔が穿設されるが、上記孔は紫外線照射時以外は所定の遮光部材により塞がれる。

上記ショックマウント部材を第１のショックマウント部材として、上記マイクロホン筐体の開口部側には、上記マイクロホンユニットをその収音軸方向に沿って弾性的に支持する第２のショックマウント部材が設けられてよい。

また、上記中筒内の空気室と上記マイクロホン筐体内の空気室とが音響抵抗材を介して連通している態様も本発明に含まれる。

本発明によれば、ショックマウント部材に、その全周にわたって上面が開口された所定深さの例えば断面Ｕ字状の溝を形成し、その溝内に未硬化時には粘性を有し硬化後には弾性を持つ紫外線硬化樹脂を充填し、紫外線を照射して未硬化部分と硬化部分との割合を変えることにより、振動雑音が最小となるように、ショックマウントの機械インピーダンス（バネ成分と機械抵抗成分）を調整することができる。

本発明の実施形態で、初期の組立状態を示す断面図。 本発明の実施形態で、紫外線照射時を示す断面図。 本発明の実施形態で、最終組立状態を示す断面図。 上記実施形態でのマイクロホンユニットの内部構造を示す断面図。 上記実施形態でのショックマウントの機械インピーダンスを示す等価回路図。

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。

図１に示すように、この実施形態に係るダイナミックマイクロホン１は、基本的な構成として、マイクロホン本体１０と、このマイクロホン本体１０を支持するマイクロホン筐体２０とを備えている。手持ち式の場合、マイクロホン筐体２０は、マイクロホングリップとして用いられる。

マイクロホン本体１０には、マイクロホンユニット１１０と、内部にマイクロホンユニット１１０のための背部空気室Ａ１を有する中筒１２０とが含まれている。

マイクロホンユニット１１０は、動電型の音響電気変換器として、図４に示すように、振動板１１１と、磁気回路部１１５とを備えている。この実施形態において、マイクロホンユニット１１０の指向性は、単一指向性である。

振動板１１１は、センタードーム１１２と、センタードーム１１２の周りに一体に連設されたサブドーム（エッジ部とも言う）１１３とを有し、その全体がプレス成型された合成樹脂フィルムよりなる。

振動板１１１の背面側で、センタードーム１１２とサブドーム１１３との境界部分にボイスコイル１１４が例えば接着剤等により一体に取り付けられている。

磁気回路部１１５は、円盤状で厚さ方向に着磁された永久磁石１１６と、永久磁石１１６の一方の極側に配置された同じく円盤状に形成されたポールピース１１７と、永久磁石１１６の他方の極側に配置される有底円筒状のヨーク本体１１８と、ヨーク本体１１８の開口端に配置され、ポールピース１１７との間で磁気ギャップＧを形成するリングヨーク１１９とを備えている。

リングヨーク１１９の外周側にサブドーム１１３の周縁部を支持するフランジ１１９ａが形成されており、振動板１１１は、ボイスコイル１１４が磁気ギャップＧ内で振動し得るようにサブドーム１１３の周縁部がリングヨーク１１９のフランジ１１９ａに支持されている。

中筒１２０は、金属もしくは合成樹脂の有底円筒体からなり、マイクロホンユニット１１０に対して同軸として、その開口部側がマイクロホンユニット１１０の磁気回路部１１５側に気密的に一体に連結されている。図示しないが、ヨーク本体１１８の底部には通気孔が穿設されていて、中筒１２０の背部空気室Ａ１は、その通気孔を介して振動板１１１の背面側の空間と音響的に連通している。

マイクロホン筐体２０は、内径が中筒１２０の外径よりも大径で、その内部に中筒１２０が収納される外筒としての円筒体からなり、例えば黄銅合金等の金属材により作製される。

マイクロホン筐体２０の一端側（図１において上端側）は、中筒１２０を挿入するための開口部とされ、他端側（図１において下端側）には、出力コネクタ２１が装着されている。なお、マイクロホン筐体２０内において、出力コネクタ２１側は、例えば独立気泡を有するスポンジ材等よりなるシール部材２１０により密閉されているとよい。

マイクロホン本体１０は、マイクロホンユニット１１０がマイクロホン筐体２０の外側に配置されるようにして、その中筒１２０側がマイクロホン筐体２０内に収納されるが、フローティング方式によって振動雑音（手持ち式におけるハンドリングノイズ）を低減させるため、中筒１２０は、ショックマウント部材３１を介してマイクロホン筐体２０内に同軸的に支持される。

ショックマウント部材３１には、リング状に形成されたゴム弾性体が好ましく用いられる。ショックマウント部材３１は、無負荷状態において、内径が中筒１２０の外径よりも小さく、かつ、外径がマイクロホン筐体２０の内径よりも大きく、適度に圧縮された状態で、中筒１２０の外周面とマイクロホン筐体２０の内周面との間に介装される。

また、この実施形態によると、マイクロホン筐体２０の上端開口部とマイクロホン本体１０との間にも、ショックマウント部材３２が設けられている。ショックマウント部材３２は、円盤状でショックマウント部材３１よりも柔らかくてよく、例えば落下等の強い衝撃を受けた際、マイクロホンユニット１１０をその収音軸方向に沿って弾性的に支持する役割を担っている。

本発明において、ショックマウント部材３１がメインの第１ショックマウントで、これに対して、ショックマウント部材３２はサブの補助的な第２ショックマウントとして位置づけられている。

また、この実施形態においては、マイクロホンの主軸（収音軸）と直交する方向から加えられる振動によって、マイクロホンユニット１１０がローリング（首振り）するのを防止するため、中筒１２０には、マイクロホン本体１０の重心をショックマウント部材３１による支点に合わせ込む重心調整用の錘１２２が設けられている。

また、マイクロホン筐体２０内には、ショックマウント部材３１とシール部材２１０とにより囲まれた空気室Ａ２が設けられているが、落下衝撃等を緩和するため、この空気室Ａ２と中筒１２０内の背部空気室Ａ１は、音響抵抗材１２１を介して連通している。

本発明では、ハンドリングノイズ等の振動雑音対策として、ショックマウント部材３１の機械インピーダンスＺｓを調整可能としている。図５に示すように、ショックマウント部材３１の機械インピーダンスＺｓには、バネ成分Ｃｓと機械抵抗成分Ｒｓとが含まれている。

そのため、ショックマウント部材３１には、その全周にわたって上面が開口された所定深さの溝３１１が形成されている。溝３１１は、例えば断面Ｕ字状，断面Ｖ字状もしくはボトルネック状の形状であってよい。

溝３１１内に、未硬化時には粘性を有し、硬化後には弾性を持つ紫外線硬化樹脂４０が充填される。この種の紫外線硬化樹脂として、スリーボンド社製の品番スリーボンド３１６８「紫外線硬化性シリコーンゲル」を例示することができる。

紫外線硬化樹脂４０の溝３１１内への充填は、ショックマウント部材３１をマイクロホン筐体２０と中筒１２０との間に装着する前もしくは装着した後のいずれに行われてもよいが、マイクロホン筐体２０には、紫外線硬化樹脂４０に対する紫外線照射用の孔２１１が穿設されている。

紫外線照射用の孔２１１は、ショックマウント部材３１よりも上方の位置に配置されるが、図２に示すように、紫外線照射用の光ファイバー５０が差し込めるような小さな孔であってよく、好ましくは複数個所に設けられるとよい。

図１のように、マイクロホン筐体２０にマイクロホン本体１０をショックマウント部材３１，３２にて弾性的に支持し、ショックマウント部材３１の溝３１１内に紫外線硬化樹脂４０が充填されている状態で、図２に示すように、孔２１１から光ファイバー５０を差し込んで、紫外線硬化樹脂４０を硬化させる。

紫外線の照射量によって、弾性を持つ硬化部分４１と粘性状態の未硬化部分４２の割合が変わり、これに伴って、ショックマウント部材３１の機械インピーダンスＺｓ（バネ成分Ｃｓと機械抵抗成分Ｒｓ）も変化する。

そこで、このダイナミックマイクロホン１を図示しない加振器に取り付けて振動雑音を測定しながら、紫外線硬化樹脂４０に紫外線を照射して、振動雑音が最小になるように、ショックマウント部材３１の機械インピーダンスＺｓを調整する。

調整後は、外来光に含まれている紫外線によるショックマウント部材３１の機械インピーダンスＺｓの変化を防止するため、図３に示すように、孔２１１を例えば遮光テープ等の遮光部材２１２で塞ぎ、また、マイクロホンユニット１１０に、金網からなるガードネット２２を被せて最終製品とする。

このように、本発明によれば、ショックマウント部材３１の溝３１１内に、未硬化時には粘性を有し、硬化後には弾性を持つ紫外線硬化樹脂４０を充填し、紫外線硬化樹脂４０に対して、マイクロホン筐体２０に穿設した孔２１１に光ファイバー５０を挿通して紫外線を照射することにより、弾性を持つ硬化部分４１と粘性状態の未硬化部分４２の割合をもって、振動雑音が最小となるように、ショックマウント部材３１のインピーダンスＺｓを調整することができる。

１ ダイナミックマイクロホン
１０ マイクロホン本体
１１０ マイクロホンユニット
１２０ 中筒
２０ マイクロホン筐体
２１ 出力コネクタ
２２ ガードネット
２１１ 孔
２１２ 遮光部材
３１ 第１のショックマウント部材
３１１ 溝
３２ 第２のショックマウント部材
４０ 紫外線硬化樹脂
４１ 硬化部分
４２ 未硬化部分
５０ 光ファイバー
Ｚｓ 第１のショックマウント部材の機械インピーダンス
Ｃｓ バネ成分
Ｒｓ 機械抵抗成分

Claims (4)

1. 動電型の音響電気変換器を有するマイクロホンユニットと、上記マイクロホンユニットの後端部に一体的に取り付けられる中筒と、一端側が開口部で他端側に出力コネクタを有し上記中筒よりも大径の筒体からなるマイクロホン筐体とを含み、上記中筒が上記マイクロホン筐体内に挿入された状態で上記マイクロホンユニットが上記マイクロホン筐体の開口部側に配置され、上記中筒の所定部分が環状に形成された弾性体からなるショックマウント部材を介して上記マイクロホン筐体内に支持されているダイナミックマイクロホンにおいて、
   上記ショックマウント部材は、その全周にわたって上面が開口された所定深さの溝を有し、上記溝内に未硬化部分で粘性を有し硬化部分が弾性を持つ紫外線硬化樹脂が充填されていることを特徴とするダイナミックマイクロホン。
2. 上記マイクロホン筐体には、上記溝内の上記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射するための孔が穿設されており、上記孔は紫外線照射時以外は所定の遮光部材により塞がれていることを特徴とする請求項１に記載のダイナミックマイクロホン。
3. 上記ショックマウント部材を第１のショックマウント部材として、上記マイクロホン筐体の開口部側には、上記マイクロホンユニットをその収音軸方向に沿って弾性的に支持する第２のショックマウント部材が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のダイナミックマイクロホン。
4. 上記中筒内の空気室と上記マイクロホン筐体内の空気室とが音響抵抗材を介して連通していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のダイナミックマイクロホン。

Images