JP6433357B2 - バウンダリーマイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、バウンダリーマイクロホンに関する。

会議用のマイクロホンの中には、机上に載置して収音するバウンダリーマイクロホンがある。バウンダリーマイクロホンの中には、話者がマイクロホンのスイッチを操作する機能を備えたものがあるが、このスイッチを操作するときに発生する音と操作時の振動がバウンダリーマイクロホン内のマイクロホンユニットに伝わると雑音が発生してしまう。これまでにも、この雑音の発生を防止するためにメンブレンスイッチを用いるなどした提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。

図４は、従来のバウンダリーマイクロホンの縦断面図である。
バウンダリーマイクロホンは、ベース２ａとカバー３ａとボタン４ａと回路基板５ａとマイクロホンユニット６ａとを有してなる。

ベース２ａは、金属製で、上面側（紙面上側）が開放された扁平状である。カバー３ａは、金属製で、多数の音波導入孔を備え、ベース２ａの開放部分を覆う。ボタン４ａは、ゴム等の弾性部材を用いた支持部材を介して、ベース２ａに形成された凹部に支持固定されている。ボタン４ａは、操作者の指Ｆにより押下されると、ベース２ａの凹部内に沈み、指Ｆからの押圧が解除されると、押下前の位置に復帰する。

バウンダリーマイクロホンは、机など載置面Ｇに載置されている。カバー３ａは、雄ネジＴ１によりベース２ａに固定されている。

ベース２ａのボタン４ａが配置された側の反対側（紙面右側）には、コードブッシュ７ａが設けられている。コードブッシュ７ａには、マイクロホンケーブル８ａが挿通されている。

ベース２ａとカバー３ａとで形成されるバウンダリーマイクロホンの内部の空間には、回路基板５ａと、マイクロホンユニット６ａと、が収納されている。

回路基板５ａは、ネジＴ２によりベース２ａに固定されている。回路基板５ａの一端には、マイクロホンケーブル８ａが電気的に接続されている。マイクロホンケーブル８ａの他端は、コードブッシュ７ａを介してベース２ａから引き出されている。

回路基板５ａは、マイクロホンユニット６ａが出力した電気信号を処理して音声信号を生成する各種の回路を実装する。回路基板５ａが生成した音声信号は、マイクロホンケーブル８ａを介して、外部の音声信号の処理装置に出力される。

マイクロホンユニット６ａは、例えば、カバー３ａの音波導入孔を通ってきた音波を受けて振動板が振動し、コンデンサを構成する前記振動板と固定極との間の静電容量の変化を電気信号に変換して出力するコンデンサマイクロホンユニットである。

ボタン４ａは、例えば、感圧スイッチで、メンブレンと回路基板とで構成されている。ボタン４ａのメンブレンと回路基板は、回路基板のパターン形成部がメンブレンを向いてベース２ａに取り付けられている。ボタン４ａは、回路基板のパターンとメンブレンとが接触するとオンになる。ベース２ａには、ボタン４ａの回路基板と、回路基板５ａとの間に、空間９ａが設けられている。フレキシブルプリント基板Ｌからなるボタン４ａの回路基板は、そのフレキシブルプリント基板Ｌを空間９ａに挿通させて回路基板５ａと電気的に接続していて、ボタン４ａの押下操作はフレキシブルプリント基板Ｌを介して回路基板５ａに伝達される。

特許第５５３４８２２号明細書

ここで、バウンダリーマイクロホンのスイッチの操作時の雑音発生の原因には、帯電した人体がスイッチに近接あるいは接触することで発生する火花放電がある。この火花放電は、パッシェンの法則に従い、帯電した人体とスイッチを構成する導体との間で発生する。したがって、この火花放電の発生は、絶縁フィルム等でスイッチを覆うことで抑制される。

しかし、人体の帯電量が大きいときには、絶縁層を破壊して火花放電が発生してしまう。図中、破線で示す導体（フレキシブルプリント基板Ｌ）があることで、放電電流がバウンダリーマイクロホンの内部に流れ込んで雑音を発生させる。したがって、スイッチ部には、バウンダリーマイクロホンの内部に引き込まれる導体が無いことが望ましい。

本発明は、以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、スイッチ操作時に火花放電が発生しないバウンダリーマイクロホンを提供することを目的とする。

本発明は、マイクロホンユニットと、マイクロホンユニットの出力信号をオン・オフさせるスイッチ部と、を有してなり、スイッチ部は、空気室と、空気室の空気圧に基づいてオン・オフを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、スイッチ操作時に火花放電が発生しない。

本発明にかかるバウンダリーマイクロホンの実施の形態を示す外観図である。 上記バウンダリーマイクロホンの縦断面図である。 上記バウンダリーマイクロホンのスイッチ部の構造を示す模式図である。 従来のバウンダリーマイクロホンの縦断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明にかかるバウンダリーマイクロホンの実施の形態について説明する。

図１は、本発明にかかるバウンダリーマイクロホンの実施の形態を示す外観図である。バウンダリーマイクロホン１は、ベース２とカバー３とボタン４とを有してなる。

ベース２は、金属製で、上面側（紙面上側）が開放された扁平状である。ベース２は、例えば、亜鉛ダイカストなどの鋳造品により形成されてもよいし、あるいは、別の金属のプレス成型品を用いてもよい。

カバー３は、金属製で、多数の音波導入孔を備え、ベース２の開放部分を覆う。カバー３は、例えば、鉄板などの金属板に多数の孔を形成したパンチングプレート（多孔板）を用いてもよいし、あるいは、金網状のものを用いてもよい。

ボタン４は、ゴム等の弾性部材を用いた支持部材を介して、ベース２に形成された凹部に支持固定されている。ボタン４は、操作者の指Ｆにより押下されると、ベース２の凹部内に沈み、指Ｆからの押圧が解除されると、押下前の位置に復帰する。

図２は、バウンダリーマイクロホン１の縦断面図である。
バウンダリーマイクロホン１は、机など載置面Ｇに載置されている。カバー３は、雄ネジＳ１によりベース２に固定されている。

ベース２のボタン４が配置された側の反対側（紙面右側）には、コードブッシュ７が設けられている。コードブッシュ７には、マイクロホンケーブル８が挿通されている。

ベース２とカバー３とで形成されるバウンダリーマイクロホン１の内部の空間には、回路基板５と、マイクロホンユニット６と、が収納されている。

回路基板５は、ネジＳ２によりベース２に固定されている。回路基板５の一端には、マイクロホンケーブル８が電気的に接続されている。マイクロホンケーブル８の他端は、コードブッシュ７を介してベース２から引き出されている。

回路基板５は、後述するマイクロホンユニット６が出力した電気信号を処理して音声信号を生成する各種の回路を実装する。回路基板５が生成した音声信号は、マイクロホンケーブル８を介して、外部の音声信号の処理装置に出力される。

マイクロホンユニット６は、例えば、コンデンサマイクロホンユニットである。この場合、マイクロホンユニット６は、カバー３の音波導入孔を通ってきた音波を受けて振動板が振動し、コンデンサを構成する前記振動板と固定極との間の静電容量の変化を電気信号に変換して出力する。

なお、マイクロホンユニット６は、回路基板５に実装された状態でバウンダリーマイクロホン１の内部の空間に収納されてもよいし、回路基板５とは別にして同空間に収納されてもよい。

次に、マイクロホンユニット６の出力信号をオン・オフさせるスイッチ部について説明する。
図３は、バウンダリーマイクロホン１のスイッチ部の構造を示す模式図である。スイッチ部は、ボタン４と管９と検出部１０とコンパレータ（不図示）とスイッチ回路（不図示）とで構成される。

ボタン４は、ベース２のマイクロホンユニット６から離間した先端部分に取り付けられる。ボタン４と検出部１０とは、ベース２内に設けられた空気室としての中空状の管９で繋がっている。すなわち、ボタン４は管９の一端に配置され、検出部１０は管９の他端に配置されている。操作部としてのボタン４は、弾性部材で形成された支持部材４１により、ベース２の凹部内を移動可能（紙面上下方向）に支持固定されている。ボタン４に対する操作は、例えば、操作者の指Ｆでの押圧操作などの手動操作がある。検出部１０は、マイクロホンユニット６と回路基板５とが収納されているベース２内に取り付けられる。管９は、マイクロホンユニット６とボタン４との間に存在するベース２内に平面方向に沿って形成された両者を連通する連通孔により構成される。

スイッチ部を構成するコンパレータとスイッチ回路とは、ボタン４の押圧操作に応じて変化する管９の空気圧に基づいてマイクロホンユニット６の出力信号をオン・オフさせる制御部として機能する。制御部としてのコンパレータとスイッチ回路とは、回路基板５に実装される。

制御部は、回路基板５がマイクロホンユニット６からの電気信号を処理して生成した音声信号をマイクロホンケーブル８に出力するか否かを制御する。すなわち、例えば、制御部は、ボタン４が押されている間、回路基板５が生成した音声信号をマイクロホンケーブル８に出力し、ボタン４が押されていないときには、回路基板５が生成した音声信号をマイクロホンケーブル８に出力しない。あるいは、制御部は、ボタン４が押されるごとに、回路基板５が生成した音声信号のマイクロホンケーブル８への出力を開始したり停止したりするように構成してもよい。

検出部１０は、管９の空気圧を検出または管９の空気圧の変化を検出して、検出結果を制御部に出力する。つまり、検出部１０は空気圧の絶対値を検出したり、空気圧の（単位時間当たりの）変化量を検出する。

検出部１０は、例えば、マイクロホンユニット６とは別のコンデンサマイクロホンユニット（以下、「検出ユニット」という。）で構成されている。検出ユニット１０は、有底筒状のユニットケースと、ユニットケース内に収納されたコンデンサを構成する振動板と固定極とを備える。振動板は、片面に金属（好ましくは金）蒸着膜を有する円板状の合成樹脂の薄膜フィルムである。固定極は、金属製で、円板状である。固定極の少なくとも一面側、例えば、振動板との対向面側にはエレクトレット板が貼り付けられて、エレクトレットボードを構成する。このユニットケースと振動板と固定極とにより、検出ユニット１０のコンデンサマイクロホンユニットが構成される。

検出ユニット１０のユニットケースの底面には、音孔１０ｈが設けられている。検出ユニット１０は、音孔１０ｈを通る空気の空気圧で振動板が振動する。管９の一端と検出ユニット１０のユニットケースの音孔１０ｈとが位置合わせされて、管９と検出ユニット１０とはベース２内に配置固定されている。検出ユニット１０の振動板は、管９内の空気の空気圧に応じて振動する。すなわち、検出ユニット１０の振動板と固定極とで構成されるコンデンサの静電容量は、管９内の空気の空気圧の変化に応じて変化する。検出ユニット１０は、管９内の空気の空気圧に応じた電気信号を生成して、コンパレータに出力する。

なお、ボタン４が押下され続けたとしても、時間の経過と共に検出ユニット１０の振動板がボタン４の押下前の位置に復帰するように、管９の一部に孔を設けてもよい。

コンパレータは、検出ユニット１０が出力した電気信号を、予めコンパレータに設定されている閾値信号と比較する。検出ユニット１０が出力した電気信号が閾値信号より大きいとき、すなわち、ボタン４が押下されて管９内の空気の空気圧が所定の空気圧よりも大きくなったとき、コンパレータは制御信号を生成してスイッチ回路に出力する。

スイッチ回路は、コンパレータから制御信号を受信すると、スイッチの開閉を行う。制御信号は、スイッチの閉鎖または開放をスイッチ回路に指示する信号である。スイッチが閉鎖されると、回路基板５により生成された音声信号がマイクロホンケーブル８に出力される。スイッチが開放されると、回路基板５により生成された音声信号がマイクロホンケーブル８に出力されない。

このように、ボタン４が押下されて管９内の空気の空気圧が所定の空気圧よりも大きくなったときには、スイッチが閉鎖されて、回路基板５により生成された音声信号がマイクロホンケーブル８に出力される。一方、ボタン４が押下されず管９内の空気の空気圧が所定の空気圧よりも小さいときには、スイッチが開放されて、回路基板５により生成された音声信号はマイクロホンケーブル８に出力されない。

なお、制御部は、スイッチの開閉制御を、管９内の空気圧の変化量に応じて実現してもよい。この場合、スイッチの開閉制御は、ボタン４の押圧操作や解除操作の速度に応じて実現される。

以上説明した実施の形態によれば、バウンダリーマイクロホン１は、ボタン４の押下操作を管９内の空気の空気圧で検出することができる。すなわち、バウンダリーマイクロホン１のスイッチ部は、バウンダリーマイクロホン１の内部に引き込まれる導体が無いため、スイッチ操作時の火花放電は発生しない。その結果、バウンダリーマイクロホン１は、放電電流がバウンダリーマイクロホン１の内部に流れ込んで雑音を発生させることはない。

なお、管９の内径と長さとを適切に設計、例えば、管９の内径を２ｍｍ以下、管９の長さを２０ｍｍ以上とすることで、音声信号以下の周波数のみが検出ユニット１０に伝達されるため、音声信号でスイッチ部が誤動作するのを防止することができる。

１ バウンダリーマイクロホン
２ ベース
３ カバー
４ ボタン
４１ 支持部材
５ 回路基板
６ マイクロホンユニット
７ コードブッシュ
８ マイクロホンケーブル
９ 管
１０ 検出部
１０ｈ 音孔
Ｓ１ 雄ネジ
Ｓ２ ネジ

Claims (9)

1. マイクロホンユニットと、
   前記マイクロホンユニットの出力信号をオン・オフさせるスイッチ部と、
   を有してなり、
   前記スイッチ部は、
   空気室と、
   前記空気室の空気圧に基づいて前記オン・オフを制御する制御部と、
   を備える、
   ことを特徴とするバウンダリーマイクロホン。
2. 前記空気室の空気圧を検出する検出部を備える、
   請求項１記載のバウンダリーマイクロホン。
3. 前記検出部は、
   前記空気圧に応じて振動する振動板と、前記振動板と共にコンデンサを構成する固定極と、を備え、
   前記振動板と前記固定極との間の静電容量の変化に基づいて前記空気圧を検出する、
   請求項２記載のバウンダリーマイクロホン。
4. 前記検出部は、コンデンサマイクロホンユニットで構成され、
   前記制御部は、前記コンデンサマイクロホンユニットからの出力信号に基づいて前記オン・オフを制御する、
   請求項２または３記載のバウンダリーマイクロホン。
5. 前記空気圧を変化させる操作部、
   を備える、
   請求項２乃至４のいずれかに記載のバウンダリーマイクロホン。
6. 前記空気圧は、前記操作部の押圧操作により変化する、
   請求項５記載のバウンダリーマイクロホン。
7. 前記押圧操作は、手動操作による、
   請求項６記載のバウンダリーマイクロホン。
8. 前記空気室は、前記操作部と前記検出部とを繋ぐ中空状の管で構成され、
   前記操作部は、前記管の一端に配置され、
   前記検出部は、前記管の他端に配置される、
   請求項５乃至７のいずれかに記載のバウンダリーマイクロホン。
9. 前記マイクロホンユニットを収納するベース、
   を備え、
   前記スイッチ部は、前記マイクロホンユニットから離間して前記ベースに取り付けられ、
   前記管は、前記ベースに形成された前記マイクロホンユニットと前記スイッチ部とを連通する連通孔である、
   請求項８記載のバウンダリーマイクロホン。

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