JP6355155B2

JP6355155B2 - コンデンサマイクロホン

Info

Publication number: JP6355155B2
Application number: JP2014090201A
Authority: JP
Inventors: 秋野　裕; 裕秋野
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2014-04-24
Filing date: 2014-04-24
Publication date: 2018-07-11
Anticipated expiration: 2034-04-24
Also published as: US20150312682A1; JP2015211262A; US9369811B2

Description

本発明は、音波により振動する振動板を固定極に対向配置してなるマイクロホンユニットと音声信号を処理する回路部を有するボディとが分離可能なコンデンサマイクロホンに関し、特に、マイクロホンユニットを取り外した際に、振動板の焼損等の不具合を防止することのできるコンデンサマイクロホンに関する。

特許文献１に開示されるように、１本のコンデンサマイクロホンにおいて、例えば２つのコンデンサマイクロホンユニットを内蔵したものがある。このコンデンサマイクロホンは、各ユニットに加える成極電圧を加減することにより指向性を可変とするものであるが、このようなコンデンサマイクロホンには、コストが高くなるという課題がある。
一方、音声信号を処理する回路部等を収容するマイクボディからマイクロホンユニット（ヘッドケース）を取り外し、マイクロホンユニットが交換可能なコンデンサマイクロホンが知られている。この構成によれば、指向性の異なるユニットのみを交換することによって、容易かつ低コストで可変指向性マイクロホンを実現することができる。
図５に、従来のマイクロホンユニットを取り外し可能なコンデンサマイクロホンの側面図を示し、図６にその断面図を示す。尚、図５、図６は、マイクボディからマイクロホンユニットを取り外した状態を示している。

図示するコンデンサマイクロホン５０は、マイクロホンユニット５２と、マイクボディ５１とを備える。マイクロホンユニット５２は、音波を音声信号に変換する。マイクボディ５１には、マイクロホンユニット５２から受け取った音声信号を処理する回路部等が収容されている。前記マイクロホンユニット５２は、前記マイクボディ５１に対し、例えば螺合することにより着脱自在に取り付けられている。
前記マイクボディ５１は、静電気を遮蔽する中空円筒状のケーシング５３を有している。このケーシング５３内には、回路部５４やコネクタ５５等が収容されている。

また、マイクロホンユニット５２は、多数の開口が形成されたヘッドケース６５内に、固定極や振動板からなるユニット本体５６を収容している。また、マイクロホンユニット５２は、受けピン端子５７と、信号出力端子５９とを有している。受けピン端子５７は、ユニット本体５６の固定極と接続され、ユニット本体５６後方に配置されている。信号出力端子５９は、コイルばね５８を介して受けピン端子５７に接続される。

また、前記マイクボディ５１の先端開口内には接続端子６０が設けられ、前記信号出力端子５９の先端が当接可能になっている。接続端子６０は回路部５４側に接続されている。
前記マイクロホンユニット５２は、例えば前記マイクボディ５１におけるケーシング５３の先端開口に螺合する。その結果、信号出力端子５９の先端は前記コイルばね５８の付勢力によって接続端子６０に押し付けられる。したがって、前記マイクロホンユニット５２は、ユニット本体５６と回路部５４とが電気的に接続されてマイクロホンとして機能する。

また、このように構成されたコンデンサマイクロホン５０にあっては、マイクロホンユニット５２とマイクボディ５１との連結部の仕様が共通化されていることがある。仕様の共通化によって、指向性の異なるマイクロホンユニット５２のみを取り替えることが可能となる。したがって、マイクボディ５１を共用した可変指向性のマイクロホンを容易に得ることができる。

特開２０１２−６５１４７号公報

ところで、前記構成のコンデンサマイクロホン５０にあっては、マイクロホンユニット５２の着脱の際に、信号出力端子５９に対し帯電した人体（１５０〜２００ｐＦ）が触れることがあった。このとき、振動板と固定極との間に静電気の電圧（３ｋＶ〜１０ｋＶ）が加わる。これにより振動板が固定極に吸着し、振動板を破損する虞があるという課題があった。
また、無指向性ユニットでは、弾性制御であるため振動板の張力が高い。そのため、振動板が固定極に吸着する問題は軽減される。しかし、振動板と固定極間に加わった電圧が高いときには、火花放電が発生し、振動板を破損するという課題があった。
また、エレクトレットコンデンサマイクロホンユニットにあっては、振動板が破損しない場合であっても、エレクトレットの表面電位が低下することがある。その結果、エレクトレットコンデンサマイクロホンユニットの感度が劣化するという課題があった。

本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、音波により振動する振動板を固定極に対向配置してなる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信号出力端子を介して音声信号が入力される回路部を収容したマイクボディとが分離可能なコンデンサマイクロホンにおいて、前記マイクロホンユニットの着脱の際に、前記信号出力端子に対し帯電した人が触れても、振動板の焼損等を防止することのできるコンデンサマイクロホンを提供することを目的とする。

前記した課題を解決するために、本発明に係るコンデンサマイクロホンは、音波により振動する振動板を固定極に対向配置してなる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信号出力端子を介して音声信号が入力される回路部を収容したマイクボディとが分離可能なコンデンサマイクロホンであって、前記マイクロホンユニットは、前記マイクボディ側の端子に当接可能な第１の接続端子と、前記固定極側に接続された第２の接続端子と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間に設けられ、前記マイクロホンユニットと前記マイクボディとが連結された際、圧縮されることにより前記第１の接続端子を前記マイクボディ側に付勢するコイルばねとを備え、前記マイクロホンユニットと前記マイクボディとが連結されることにより、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とが電気的に接続されると共に、前記第１の接続端子が前記マイクボディ側の端子に電気的に接続され、前記マイクロホンユニットと前記マイクボディとが分離されることにより、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とが前記コイルばねの付勢力により離され、電気的に分離されることに特徴を有する。
尚、前記マイクロホンユニットと前記マイクボディとが分離されることにより、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とが離される距離は、前記第１の接続端子に人体が触れた際に印加される静電気の電圧に対し、少なくとも前記第２の接続端子との間で空気の絶縁破壊が生じない距離となされていることが望ましい。
また、前記コイルばねは、非導電性材料により形成されていることが望ましい。

このように構成することにより、マイクロホンユニットをマイクボディから取り外した際に、第１の接続端子と第２の接続端子とが離され、第１の接続端子と固定極とが電気的に絶縁される。
これにより、前記第１の接続端子に帯電した人体が触れたとしても、人体に帯電した静電気による電圧が固定電極側に伝達されることがない。そのため、静電気による振動板破損などの不具合を防止することができる。
また、エレクトレットコンデンサマイクロホンユニットの場合にも、静電気によってエレクトレットの表面電位の低下することがなくなる。そのため、エレクトレットコンデンサマイクロホンユニットの感度の劣化を防止することができる。

音波により振動する振動板を固定極に対向配置してなる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信号出力端子を介して音声信号が入力される回路部を収容したマイクボディとが分離可能なコンデンサマイクロホンにおいて、前記マイクロホンユニットの着脱の際に、前記信号出力端子に対し帯電した人が触れても、振動板の焼損等を防止することのできるコンデンサマイクロホンを得ることができる。

図１は、本発明に係るコンデンサマイクロホンの断面図であって、マイクロホンユニットとマイクボディとを分離した状態を示す図である。図２は、本発明に係るコンデンサマイクロホンの断面図であって、マイクロホンユニットをマイクボディに装着した状態を示す図である。図３は、図１の状態でのマイクロホンユニットを拡大した断面図である。図４は、図２の状態でのマイクロホンユニットを拡大した断面図である。図５は、従来のマイクロホンユニットを取り外し可能なコンデンサマイクロホンの側面図である。図６は、図５のコンデンサマイクロホンの断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１、図２は、本発明に係るコンデンサマイクロホンの断面図である。図１は、後述するマイクロホンユニットとマイクボディとを分離した状態を示している。図２は、前記マイクロホンユニットとマイクボディとを連結した状態を示している。また、図３は、図１の状態でのマイクロホンユニットを拡大した断面図を示している。図４は図２の状態でのマイクロホンユニットを拡大した断面図を示している。

図１、図２に示すコンデンサマイクロホン１は、音波を音声信号に変換するマイクロホユニット３と、マイクロホンユニット３から受け取った音声信号を処理するマイクボディ２とを備えている。前記マイクロホンユニット３は、前記マイクボディ２の先端側に対し螺合等により着脱自在となされている。
前記マイクボディ２は、静電気を遮蔽するシールドケースとして機能する中空円筒状のケーシング４を有している。ケーシング４内の後端側（図において右側）には、コネクタピン５が設けられている。ケーシング４内の先端側（図において左側）には、接続端子６が配置されている。ケーシング４の中央部には、音声信号を処理するための回路部７が収容されている。

一方、マイクロホンユニット３は、図３、図４に拡大して示すように、複数の開口８が形成されたヘッドケース９を備えている。このヘッドケース９内の前部（図において左側）には、ユニット本体２０が設けられる。ユニット本体２０は、複数の孔１０ａが穿設された固定極１０と、固定極１０に対向するように張設されたフィルム状の振動板１１とを有している。固定極１０と振動板１１は、所定の間隙を開けて配置されている。

また、ヘッドケース９内の後部（図において右側）には、ケース後部を塞ぐ円板状の蓋部１２と、蓋部１２を固定するための円板状の固定板１３とが設けられている。固定板１３は、ケース内側から蓋部１２を押圧し、固定している。図示するように前記蓋部１２と固定板１３とは共に非導電性の材料により形成されている。前記蓋部１２と固定板１３が重なる状態で設けられることで厚み方向（軸方向）の寸法が長く形成される。また、ヘッドケース９の内部に軸方向に沿って中空円柱状に形成されたシリンダ室Ｓが設けられている。
前記シリンダ室Ｓ内には、導電性材料により形成された円板状のピストン部１４（第１の接続端子）が軸方向に往復移動自在に設けられている。また、前記蓋部１２側には、シリンダ室Ｓから外側に貫通する貫通孔１２ａが形成されている。前記ピストン部１４の一面側（蓋部１２側）に立設された直棒状の信号出力端子１５（第１の接続端子）が前記貫通孔１２ａに摺動自在に挿通されている。

また、固定板１３には、シリンダ室Ｓからユニット本体２０側に、棒状の接続端子１６（第２の接続端子）が貫通して固設されている。接続端子１６の端子頭部１６ａがシリンダ室Ｓ内のピストン部１４の裏面側（固定板１３側）に配置されている。
また、シリンダ室Ｓ内においてピストン部１４の裏面側と固定板１３側との間には、コイルばね１７が設けられている。前記コイルばね１７は、前記接続端子１６を蓋部１２から突出させる方向に付勢している。前記コイルばね１７は、シリンダ室Ｓの周壁に沿うように螺旋状に設けられ、シリンダ室Ｓの径は、接続端子１６の頭部１６ａと充分に離れるように設定されている。尚、コイルばね１７は、非導電性の材料（例えばセラミックコイル）により形成されていることがより好ましい。
また、前記接続端子１６には、接続金具１８の一端部が接続され、この接続金具１８の他端部は固定極１０側に接続されている。

このように構成されたマイクロホンユニット３にあっては、マイクボディ２に連結されることにより、コイルばね１７が圧縮される。図２、図４に示すように、信号出力端子１５の先端がマイクボディ２側の接続端子６に対し、コイルばね１７の付勢力により押し付けられる。また、ピストン部１４が接続端子１６の端子頭部１６ａに当接することにより、信号出力端子１５と接続端子１６とが電気的に接続される。即ち、マイクボディ２の回路部７とマイクロホンユニット３の固定極１０とが電気的に接続される。

一方、マイクロホンユニット３をマイクボディ２から取り外すと、図１、図３に示すように、コイルばね１７が伸長する。そして、ピストン部１４と接続端子１６の頭部１６ａが分離される。これにより、帯電した人体が信号出力端子１５に触れたとしても、接続端子１６は電気的に分離されているため、振動板の破損や感度の劣化といった不具合を回避することができる。

尚、図３の状態において、前記分離されたピストン部１４と接続端子１６の頭部１６ａとの距離は、少なくともパッシェンの法則による火花放電可能距離よりも離れているものとされる。即ち、ピストン部１４（信号出力端子１５）と接続端子１６とは、信号出力端子１５に人体が触れた際に印加される静電気の電圧（３ｋＶ〜１０ｋＶ）に対し、少なくとも空気の絶縁破壊（火花放電）が生じない距離に離されている。

以上のように本発明に係る実施の形態によれば、マイクロホンユニット３をマイクボディ２から取り外した際に、接続端子１６（端子頭部１６ａ）と信号出力端子１５（ピストン部１４）とが、少なくとも空気の絶縁破壊が生じない距離に離され、信号出力端子１５と固定極１０とが電気的に絶縁される。
これにより、前記信号出力端子１５に帯電した人体が触れた際に、その静電気による電圧が固定電極側に伝達されることがなく、振動板破損などの不具合を防止することができる。
また、エレクトレットコンデンサマイクロホンユニットの場合にも、エレクトレットの表面電位の低下による感度の劣化を防止することができる。

１コンデンサマイクロホン
２マイクボディ
３マイクロホンユニット
４ケーシング
５コネクタピン
６接続端子
７回路部
８開口
９ヘッドケース
１０固定極
１１振動板
１２蓋部
１３固定板
１４ピストン部（第１の接続端子）
１５信号出力端子（第１の接続端子）
１６接続端子（第２の接続端子）
１６ａ端子頭部（第２の接続端子）
２０ユニット本体

Claims

音波により振動する振動板を固定極に対向配置してなる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信号出力端子を介して音声信号が入力される回路部を収容したマイクボディとが分離可能なコンデンサマイクロホンであって、
前記マイクロホンユニットは、
前記マイクボディ側の端子に当接可能な第１の接続端子と、前記固定極側に接続された第２の接続端子と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間に設けられ、前記マイクロホンユニットと前記マイクボディとが連結された際、圧縮されることにより前記第１の接続端子を前記マイクボディ側に付勢するコイルばねとを備え、
前記マイクロホンユニットと前記マイクボディとが連結されることにより、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とが電気的に接続されると共に、前記第１の接続端子が前記マイクボディ側の端子に電気的に接続され、
前記マイクロホンユニットと前記マイクボディとが分離されることにより、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とが前記コイルばねの付勢力により離され、電気的に分離されることを特徴とするコンデンサマイクロホン。
前記マイクロホンユニットと前記マイクボディとが分離されることにより、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とが離される距離は、前記第１の接続端子に人体が触れた際に印加される静電気の電圧に対し、少なくとも前記第２の接続端子との間で空気の絶縁破壊が生じない距離となされていることを特徴とする請求項１に記載されたコンデンサマイクロホン。
前記コイルばねは、非導電性材料により形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたコンデンサマイクロホン。