JP6387540B2 - マイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、マイクロホンに関するものである。

図６と図７に示すマイクロホン１００は、会議用などに使用される小型のコンデンサマイクロホンである。マイクロホン１００の筐体１４０の形状を小さくするために、マイクロホンユニット１１０に単一指向性エレクトレットコンデンサマイクロホンユニットが用いられる。

図８に示すように、マイクロホンユニット１１０は、音声によって振動する振動板１１１、必要な電子部品が搭載される回路基板（以下「ユニット基板１１２」という。）を備える。また、マイクロホンユニット１１０は、振動板１１１やユニット基板１１２などを収容するユニットケース１１３を備える。

マイクロホンユニット１１０では、低域限界を低くするために振動板１１１の張力は低く設計されている。マイクロホンユニット１１０に加わる応力が大きい場合には、ユニットケース１１３から伝わる応力により振動板１１１が変形してしまい、振動板１１１の張力が高くなり低い音が出にくくなる。一方、マイクロホンユニット１１０に加わる応力が小さい場合には、振動板１１１やユニット基板１１２などがユニットケース１１３内で遊んでしまうことで振動が生じ雑音が発生する。

マイクロホン１００では、マイクロホンユニット１１０を収容する筐体１４０の形状を小さくするために、振動板１１１の背面側に電子回路基板（以下「メイン基板１２０」という。）が取り付けられている。メイン基板１２０は、側面に接地用パターン１２２０が設けられている。接地用パターン１２２０は、ユニットケース１１３の後端に露出しているユニット基板１１２に設けられている接地用パターン１２１０と接触させることでマイクロホンユニット１１０が接地されている。

図８、９に示すように、マイクロホン１００は、ユニットケース１１３の後端に露出しているユニット基板１１２がメイン基板１２０と接合して筐体に組み付けられている。このとき、マイクロホンユニット１１０やユニット基板１１２は、メイン基板１２０から圧縮方向の応力を受ける。ユニット基板１１２から受ける応力により、マイクロホンユニット１１０では、応力の影響を受けて上述の低い音が出にくい不具合や雑音が発生する不具合を生じる。また、ユニット基板１１２から受ける応力により、メイン基板１２０の接地用パターン１２２０とユニット基板１１２の接地用パターン１２１０との電気的接続が外れてしまい、大きな雑音が発生する不具合を生じる。

以上のように、小型のコンデンサマイクロホンでは、雑音が発生するなどの不具合を防いで高音質を得るのが難しい。

なお、コンデンサマイクロホンにおいて、インダクタを介してユニットケースの後端を回路基板に電気的に接続する電路を有する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示された技術であっても、上述の不具合を防いで高音質のマイクロホンを得るのは難しい。

特許第４６８３９９６号公報

本発明は、装置を小型化しつつ高音質のマイクロホンを提供することを目的とする。

本発明は、音声によって振動する振動板を含むマイクロホンユニットと、振動板の背面側に設けられていて背面側に第１接地用パターンが設けられているユニット基板と、マイクロホンユニットとユニット基板とを収容するユニットケースと、ユニットケースに設けられていて第１接地用パターンに接触している接触片と、側面の一辺に第２接地用パターンが設けられていて第２接地用パターンが接触片と接触しているメイン基板と、メイン基板の側面とマイクロホンユニットとを接合する接着剤と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、装置を小型化しつつ高音質のマイクロホンを提供することができる。

本発明に係るマイクロホンの実施の形態を示す断面図である。 図１のマイクロホンの別の断面図である。 図１のマイクロホンのマイクロホンユニット部分を示す拡大断面図である。 図１のマイクロホンの組み立て工程を示す断面図である。 本発明に係るマイクロホンの実施の形態を示すマイクロホンユニット部分の拡大断面図である。 従来のマイクロホンを示す断面図である。 従来のマイクロホンの別の断面図である。 従来のマイクロホンのマイクロホンユニット部分を示す拡大断面図である。 従来のマイクロホンの組み立て工程を示す断面図である。

●マイクロホン（１）
以下、本発明に係るマイクロホン、特にコンデンサマイクロホンの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１、図２の断面図に示すように、本実施の形態に係るマイクロホン１は、振動板などを備えるマイクロホンユニット１０と、マイクロホンユニット１０と接合されているメイン基板２０とを有する。また、マイクロホン１は、マイクロホンユニット１０とメイン基板２０とを接合する接着剤３０と、マイクロホンユニット１０とメイン基板２０とを収容しマイクロホンユニット１０を構成する筒状のマイクロホンケース４０とを有する。

マイクロホン１では、マイクロホンケース４０においてマイクロホンユニット１０が取り付けられている側（図１の紙面左側）を前方、その反対側（図１の紙面右側）を後方とする。

図３にも示すように、マイクロホンユニット１０は、マイクロホンケース４０の前方側に収容されている。マイクロホンケース４０内において、マイクロホンユニット１０の後方側には、接着剤３０によりマイクロホンユニット１０と接合されているメイン基板２０が設けられている。メイン基板２０は、前方側の側面２１に第２接地用パターン２２が設けられている。第２接地用パターン２２は、マイクロホンユニット１０のユニットケース１３の接触片１３１に接触している。

マイクロホンケース４０の前方側には、筒状の開放端の一方を覆う前カバー４１が設けられている。また、マイクロホンケース４０の後方側には、筒状の開放端の他方を覆うテールピース４２が設けられている。テールピース４２には、孔４３が設けられている。孔４３とマイクロホンケース４０に設けられている孔４４とにネジ４５を締め付けることにより、マイクロホンケース４０とテールピース４２とが固定される。

図２の断面図は、図１に示したマイクロホン１のメイン基板２０の部品搭載面に垂直な方向から見た断面図である。同図に示すように、メイン基板２０はマイクロホン１の前後方向に長い板状の部材である。

図３を参照して、マイクロホンユニット１０の構成、およびマイクロホンユニット１０とメイン基板２０との接合部分の構成についてさらに具体的に説明する。

マイクロホンユニット１０は、例えばエレクトレットコンデンサマイクロホンユニットなどのコンデンサマイクロホンユニットである。マイクロホンユニット１０は、音声によって振動する振動板１１と、振動板１１の背面側に配置された固定極１５と、必要な電子部品を搭載する回路基板（以下「ユニット基板１２」という。）と、振動板１１と固定極とユニット基板１２とを収容するユニットケース１３とを備える。固定極１５とユニット基板１２との間には絶縁基台１６が介在している。マイクロホンユニット１０は、スペーサ４６を介して、マイクロホンケース４０の前方に取り付けられている前カバー４１に接触している。スペーサ４６は、マイクロホンケース４０内におけるマイクロホンユニット１０の位置を画定するための部材である。

ユニット基板１２は、振動板１１の後方（背面側）に設けられている。ユニット基板１２は、所定の回路パターンが形成されているプリント基板などの電子回路基板であり、正面側に固定極１５や必要な電子部品などが搭載されている。ユニット基板１２は、ユニットケース１３に収容されたときに外部に露出する背面側（振動板１１と対向する面と反対側）に、第１接地用パターン１２１が設けられている。また、ユニット基板１２には、正面側と背面側とを貫く孔１２２が設けられている。この孔１２２は、絶縁基台１６および固定極１５に形成された孔を通じて振動板１１の背面側の空間に連通している。この孔１２２の付近には、振動板１１と同時に動く空気の中心位置である後部音響端子がある。

ユニットケース１３は、振動板１１と、電子部品などが搭載されているユニット基板１２を収容する導電性の筐体である。ユニットケース１３は、前方が振動板１１の前方（正面側）を覆い、後方が開放されている。ユニットケース１３は、マイクロホン１の外形形状に倣った例えば円筒状の筐体である。ユニットケース１３は、振動板１１が内部で移動して不要な雑音を生じることがないように、振動板１１やユニット基板１２の寸法を考慮して寸法が定められる。

ユニットケース１３の後方側端部には、内部に収容されているユニット基板１２の第１接地用パターン１２１と接触する接触片１３１が設けられている。接触片１３１は、ユニットケース１３の後方側端部を内側にカシメにより折り曲げた鉤状の部分である。また、ユニットケース１３の前方側端部には、マイクロホンケース４０の前カバー４１に設けられている開口部４１１を通過した音声信号を振動板１１に通過させる孔１３２が設けられている。この孔１３２の前面側には、振動板１１と同時に動く空気の中心位置である前部音響端子がある。

ユニットケース１３の後方側（ユニット基板１２の背面側）には、メイン基板２０が設けられている。メイン基板２０は、先に説明したユニット基板１２と同様に例えばプリント基板などの所定の回路パターンが形成されている電子回路基板である。メイン基板２０には、側面２１の一辺にも回路パターンが形成されていて、この回路パターンが接触片１３１と接触する第２接地用パターン２２である。メイン基板２０の第２接地用パターン２２が設けられている側面２１（図３における短辺）の幅は、ユニットケース１３の内面の幅とほぼ同じである。ここで、メイン基板２０の側面２１の幅は、第２接地用パターン２２がユニットケース１３の接触片１３１に対して電気的に接触することができる幅があればよいため、必ずしも同じ幅でなくてもよい。

接着剤３０は、メイン基板２０の側面２１と、マイクロホンユニット１０とを接合する。図３に示すように、接着剤３０は、メイン基板２０の側面２１とユニットケース１３に収容されているユニット基板１２の背面側の面とを接合している。接着剤３０は、弾力を有し硬化すると収縮する性質を有する、ゴム系接着剤を用いるのが好ましい。接着剤３０は、ユニットケース１３の後端部の周囲に形成されている接触片１３１の内側でメイン基板２０とユニット基板１２とを接着している。

マイクロホン１では、ユニットケース１３に設けられている接触片１３１が、ユニット基板１２の第１接地用パターン１２１とメイン基板２０の第２接地用パターン２２とに電気的に接続している。この状態において、マイクロホン１では、メイン基板２０とユニットケース１３とを弾力を有し硬化すると収縮する性質を有する接着剤３０により接合している。このため、マイクロホン１では、硬化した接着剤３０によりユニット基板１２とメイン基板２０とに対して引っ張り応力が生じて、第１接地用パターン１２１と第２接地用パターン２２との電気的接続が維持される。

したがって、マイクロホン１によれば、メイン基板２０の第１接地用パターン１２１とユニット基板１２の第２接地用パターン２２とが外れて大きな雑音が発生するというような不具合はなく高音質のマイクロホンを得ることができる。

図４に示すように、マイクロホン１の組み立ては、最初にマイクロホンユニット１０の背面側に位置しているユニット基板１２の背面側の面と、メイン基板２０の側面２１とを、接着剤３０で接合する。その後、マイクロホンユニット１０とメイン基板２０とは、前カバー４１が取り付けられているマイクロホンケース４０に挿入される。マイクロホンユニット１０とメイン基板２０とを挿入した後、マイクロホンケース４０にはテールピース４２が嵌めこまれて、メイン基板２０の後方側の側面２３が押される。嵌めこまれたテールピース４２は、ネジ４５により孔４３と孔４４とが締め付けられることでマイクロホンケース４０に固定される。

以上のような工程で製造されるマイクロホン１では、メイン基板２０から前方への応力を受けても、ユニット基板１２の第１接地用パターン１２１とメイン基板２０の第２接地用パターン２２は、接触片１３１と電気的に接触し続ける。このため、マイクロホン１によれば、大きな雑音が発生するなどの不具合を生じることがなく高音質のマイクロホンを提供することができる。

また、以上のような工程で製造されるマイクロホン１では、メイン基板２０から前方への応力を受けても、その応力は主にマイクロホンケース４０に伝わるため、ユニット基板１２や振動板１１には伝わらない。このため、マイクロホン１によれば、振動板１１に伝わる応力の変化による不具合を生じることがなく高音質のマイクロホンを提供することができる。

●マイクロホン（２）●
本発明に係るマイクロホンの別の実施の形態について、先に説明した実施の形態との相違点のみを説明する。

図５に示すように、本実施の形態に係るマイクロホン２は、マイクロホンケース４０の前方の前カバー４１とマイクロホンユニット１０との間に介在する弾性部材として、皿バネ４７を用いている。皿バネ４７は、マイクロホンケース４０内におけるマイクロホンユニット１０の位置を画定させるとともに、マイクロホンユニット１０を後方に押し返す力を生じている。

マイクロホン２では、マイクロホンユニット１０に加わる応力に応じて皿バネ４７が伸縮し、振動板１１に伝わる応力の変化を小さくし、上記応力の変化による不具合を解消してさらに高音質のマイクロホンを提供することができる。

１ マイクロホン
１０ マイクロホンユニット
１１ 振動板
１２ ユニット基板
１３ ユニットケース
１５ 固定極
１６ 絶縁基台
２０ メイン基板
２１ 側面
２２ 第２接地用パターン
２３ 側面
３０ 接着剤
４０ マイクロホンケース
４１ 前カバー
４２ テールピース
４３ 孔
４４ 孔
４５ ネジ
４６ スペーサ
４７ 皿バネ
１２１ 第１接地用パターン
１２２ 孔
１３１ 接触片
４１１ 開口部

Claims (8)

1. 音声によって振動する振動板を含むマイクロホンユニットと、
   前記振動板の背面側に設けられていて背面側に第１接地用パターンが設けられているユニット基板と、
   前記マイクロホンユニットと前記ユニット基板とを収容するユニットケースと、
   前記ユニットケースに設けられていて第１接地用パターンに接触している接触片と、
   側面の一辺に第２接地用パターンが設けられていて前記第２接地用パターンが前記接触片と接触しているメイン基板と、
   前記メイン基板の側面と前記マイクロホンユニットとを接合する接着剤と、
   を有する、
   マイクロホン。
2. 前記接着剤は、弾力を有し硬化すると収縮する性質を有する、
   請求項１記載のマイクロホン。
3. 前記接着剤は、ゴム系接着剤である、
   請求項２記載のマイクロホン。
4. 前記メイン基板は、前記第２接地用パターンが設けられている側面の幅が前記ユニットケースの内面の幅と同じである、
   請求項１乃至３のいずれかに記載のマイクロホン。
5. 前記ユニットケースは、前記ユニット基板の背面が露出するように開放されていて、
   前記メイン基板は、前記ユニット基板の前記第１接地用パターンが設けられている前記背面側と前記接着剤によって接着されている、
   請求項１乃至４のいずれかに記載のマイクロホン。
6. 前記ユニットケースと前記メイン基板とを収容する筐体を有する、
   請求項１乃至５のいずれかに記載のマイクロホン。
7. 前記筐体とユニットケースとの間に介在するスペーサを有する、
   請求項６記載のマイクロホン。
8. 前記スペーサは、前記筐体と前記ユニットケースとの間で弾性部材である、
   請求項７記載のマイクロホン。

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