JP6477299B2 - ウインドスクリーン - Google Patents

Description

本発明は、マイクロフォンの風雑音を低減するウインドスクリーンに関するものである。

従来より、風雑音を低減するため、マイクロフォンに取り付けられるウインドスクリーンが知られている（特許文献１、２）。風雑音には、屋外における風の風圧により発生する風切音、人が破裂音（ポップ音）を発生する際に生じる風圧に起因するものなどがある。マイクロフォンには、ダイナミック型やコンデンサ型など各種のものがある。これらの種類のマイクロフォンの集音部には、音を電気信号に変換するために、空気振動により変形するダイヤフラム（振動膜）等が設けられている。風雑音は、主としてダイヤフラム等が設けられた集音部に直接的に比較的強い風が吹き付けられることによって発生する。また、風切音は、集音部が風圧を受けなくても風の音として拾うことがある。

ウインドスクリーンとしては、スポンジ等の発泡樹脂を使用した発泡樹脂タイプや、フェイクファー等の毛皮素材を使用した毛皮タイプが知られている。ウインドスクリーンが風雑音を低減するメカニズムは、次のようなものである。

まず、発泡樹脂タイプの場合、発泡樹脂内の気泡によって生じた孔から風の流路が形成される。気泡は無秩序に配列されるため、発泡樹脂内において流路は屈曲を繰り返す。発泡樹脂内に進入した風は、屈曲した流路を通過する際に、気泡間に存在する樹脂と衝突を繰り返す。この衝突時の抵抗により、風の運動エネルギーが樹脂を変形させるエネルギーに変換されて吸収される。また、流路が狭いほど空気の流れに対する抵抗が大きく、この抵抗によって風の運動エネルギーが吸収される。これにより、集音部が直接的に受ける風圧が低減されるため、風雑音が防止される。

また、毛皮タイプの場合は、風の運動エネルギーを、毛皮素材の多数の毛を靡かせる運動エネルギーに変換することにより、風の運動エネルギーを一部吸収する。これにより、集音部が直接的に受ける風圧が低減されて、風雑音が防止される。

実用新案登録第２５５６２８２号 特開平１１−２７５６７２号公報

マイクロフォンの形態としては、例えば、ハンドマイクや撮影などに用いられるいわゆるガンマイクなどのコンベンショナルな形態が周知であり、ウインドスクリーンはこうしたマイクロフォンに取り付けられて用いられるのが一般的である。

また、近年においては、マイクロフォンの形態も多様化してきており、従来のコンベンショナルな形態のマイクロフォンの他に、携帯型電子機器に内蔵されたり、あるいは外付けにより搭載されて使用される小型のマイクロフォンも知られている。小型のマイクロフォンが搭載される携帯型電子機器としては、記録メディアにＩＣメモリを使用した音声記録装置（ＩＣレコーダーなどと呼ばれる）、デジタルカメラ、スマートフォンなどがある。このような小型のマイクロフォンは、例えば、外形サイズが数ｃｍ程度になる。

こうした小型のマイクロフォンにも高性能化のニーズが増加しつつあり、小型のマイクロフォンの開発現場においても、風雑音の低減は性能向上が要求される検討項目の一つになりつつある。そこで、こうした小型のマイクロフォンに取り付け可能な小型のウインドスクリーンの開発が検討されている。

発明者の検証によれば、従来の発泡樹脂タイプや毛皮タイプのウインドスクリーンにおいて、風雑音の低減効果を得るにはある程度体積を大きくする必要があり、発泡樹脂タイプや毛皮タイプでは、外形サイズを数ｃｍ程度に小型化すると、風雑音の十分な低減効果が得られないことがわかった。これは、以下の理由によると考えられる。

発泡樹脂タイプでは、上述のとおり、発泡樹脂内の気泡によって形成される流路の屈曲等によって風に対する抵抗を発生させることにより、風の運動エネルギーを吸収して、風雑音を低減する。

こうした発泡樹脂においては単位体積当たりの気泡の量が素材によってほぼ決まっているため、外形サイズを数ｃｍ程度にすると、発泡樹脂内の屈曲した流路を風が通過する際に気泡間に存在する樹脂との衝突回数が減少する。これが、風雑音の低減効果を得ることができなくなる原因と考えられる。

発泡樹脂タイプを改良するアイデアとして、発泡樹脂内の気泡を微細化することにより、気泡の密度を低下させることも考えられるが、こうすると、風雑音の低減効果は上がるが、柔軟性の無い剛体に近くなるため、音を伝達する（空気の振動を伝達する）という基本性能が著しく低下し、ウインドスクリーンの必要条件を欠くことになってしまう。また、発泡樹脂の気泡を微細化するには、技術的に限界があると考えられる。

毛皮タイプは、風の運動エネルギーを、毛皮素材の毛を靡かせる運動エネルギーに変換して吸収するため、数ｃｍ程度の外形サイズでは、風雑音の低減効果を得るために必要な毛の長さや量を確保できないことが原因と考えられる。

このように、発泡樹脂タイプや毛皮タイプのウインドスクリーンでは、小型のマイクロフォンにおいて風雑音の低減効果が得られないという問題があった。

本発明は、小型のマイクロフォンにおいても風雑音の低減効果が得られるウインドスクリーンを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のウインドスクリーンは、マイクロフォン用のウインドスクリーンであって、複数の粒子と、封入体とを備える。封入体は、通気性を有する素材で形成され、内部において粒子を移動自在に封入する。

粒子の粒径の範囲は、下限は、封入体の通気孔の開口径よりも大きく、上限は、粒子の体積と封入体の最大容積との体積比が１／１００になる値以下であることが好ましい。

封入体の少なくとも一部は、水滴を遮断し、かつ水蒸気を透過する素材であり、水蒸気を透過する大きさの通気孔を有していることが好ましい。粒子の粒径は、１００μｍより大きいことが好ましい。

封入体は、ケース本体と、封入膜とを有していることが好ましい。ケース本体は、マイクロフォンに取り付けられたときにマイクロフォンの集音部の前方に開口部が配置される。封入膜は、水蒸気を透過する大きさの通気孔を有している素材で形成され、開口部を塞ぐ。

ケース本体は、少なくとも軸方向の両端に２つの開口部が形成された筒形状であり、封入膜は、各開口部にそれぞれ設けられることが好ましい。

封入体は、全体が水蒸気を透過する大きさの通気孔を有している素材で形成されることが好ましい。封入体は、外縁部を貼り合わせることにより、粒子を封入する内部空間を形成する２枚の封入膜で構成されることが好ましい。

２枚の封入膜を貼り合わせた状態で保持する保持枠を有していることが好ましい。マイクロフォンに着脱自在に取り付けるための取り付け部を備えていることが好ましい。

本発明によれば、風の運動エネルギーの一部が、粒子を流動させる運動エネルギーに変換されるので、粒子によって風の運動エネルギーが一部吸収される。これにより、小型のマイクロフォンにおいても風雑音の低減効果を得ることができる。

本発明のウインドスクリーンとウインドスクリーンが取り付けられる音声記録装置とを示す斜視図である。 外装ケースに対するマイクロフォンの取り付け構造を示す斜視図である。 マイクロフォン及びウインドスクリーンの分解斜視図である。 マイクロフォン及びウインドスクリーンの要部断面図である。 ウインドスクリーンの取り付け部の構成を示す斜視図である。 封入膜の開口径と粒子の粒径の下限との関係を説明する説明図である。 封入室の容積と粒子の粒径の上限との関係を説明する説明図である。 風の運動エネルギーの一部が粒子の運動エネルギーに変換される状態を説明する要部断面図である。 全体が防水透湿性素材で形成される封入体を備えた第２実施形態のウインドスクリーンを示す斜視図である。 全体が防水透湿性素材で形成される封入体を備えた第２実施形態のウインドスクリーンを示す要部断面図である。 封入体を保持する保持枠を備えた第２実施形態の変形例のウインドスクリーンを示す斜視図である。 封入体を保持する保持枠を備えた第２実施形態の変形例を示す要部断面図である。

［第１実施形態］
図１に示すように、本発明に係るウインドスクリーン１は、例えば、音声記録装置２に対して取り付けて使用される。音声記録装置２は、外装ケース３と、左のマイクロフォン４と、右のマイクロフォン５とを備える。この音声記録装置２は、左右のマイクロフォン４，５で変換した音の電気信号（アナログ信号）を、デジタル信号化した上で、ＩＣメモリなどの記録メディアに記録する装置である。

外装ケース３は、前カバー６と後カバー７とから構成されている。外装ケース３の内部には、音声記録装置２の各部を統括的に制御する制御回路８が設けられている。また、外装ケース３の内部には、メモリカードなどの記録メディア９が着脱可能に収納されており、マイクロフォン４，５で変換された音は、制御回路８によりデジタル信号化された音声データとして記録メディア９に記録される。

外装ケース３には、ＬＣＤ１１、録音／録音一時停止ボタン（以下、録音ボタンと称する）１２、再生／再生一時停止ボタン（以下、再生ボタンと称する）１３、停止ボタン１４、メニューボタン１５、操作ボタン１６、ＵＳＢ端子１７、内蔵スピーカ（図示せず）等が設けられている。

録音ボタン１２が押圧されると、制御回路８によりマイクロフォン４，５が駆動されて録音が開始される。録音中に録音ボタン１２が押圧されると、録音が一時停止される。

再生ボタン１３が押圧されると、記録メディア９内の音声データの再生が行われ、再生中に再生ボタン１３が押圧されると、再生が一時停止される。再生された音声データは、例えば内蔵スピーカに送られ、音が出力される。

メニューボタン１５が押圧されると、ＬＣＤ１１に、各種設定を行うための設定画面が表示される。ＬＣＤ１１には、設定画面の他に、再生する音声データを選択する選択画面が表示される。操作ボタン１６を操作して各種設定及び選択を行う。

ＵＳＢ端子１７は、ＵＳＢケーブルの一端が接続される。ＵＳＢケーブルを介して音声記録装置２とパーソナルコンピュータとを接続することにより記録メディア９内の音声データをパーソナルコンピュータに取り出したり、パーソナルコンピュータ内の音声データを音声記録装置２に取り込んだりすることができる。

外装ケース３は、例えば縦長の直方体形状である。外装ケース３は、上側の両角に貫通孔２０ａ（図２参照）及び貫通孔２０ｂが形成されている。マイクロフォン４，５は、外装ケース３の内部から貫通孔２０ａ，２０ｂを貫通して斜め上方に突出するＶ字状に配設されている。外装ケース３のサイズは、例えば、数ｃｍ〜十数ｃｍ程度の大きさであり、マイクロフォン４，５の外径は、例えば、１ｃｍ前後である。

図２に示すように、マイクロフォン４，５は連結部材２１を介して互いに連結された状態で外装ケース３に保持される。連結部材２１は、Ｖ字状の支持部２２と、この支持部２２の両端に配された一対の固定部２３ａ，２３ｂとを有する。固定部２３ａ，２３ｂは、マイクロフォン４，５よりも１回り外径の大きい円板状であり、マイクロフォン４，５がそれぞれ固定される。

本実施形態では、マイクロフォン４，５として、例えばコンデンサ型のものが用いられる。なお、以下では、左のマイクロフォン４と、この左のマイクロフォン４に対して着脱自在に取り付けられるウインドスクリーン１の構成を中心に説明するが、右のマイクロフォン５も左のマイクロフォン４と同様の構成であり、左のマイクロフォン４と同様にウインドスクリーン１が着脱自在に取り付けられる。

図３に示すように、マイクロフォン４は、音を電気信号に変換する集音部２６と、集音部２６を保持するホルダ２７とを備える。ホルダ２７は、外枠２８と、メッシュ部材２９と、内枠３０と、ベース部材３１とを備える。なお、以下の説明では、マイクロフォン４に対してウインドスクリーン１が取り付けられる側の端または端部をそれぞれ「先端」、「先端部」といい、ウインドスクリーン１とは反対側であり、固定部２３ａが位置する側の端または端部をそれぞれ「基端」、「基端部」という。

集音部２６は、音響トランスデューサとも呼ばれ、図示しない配線により制御回路８と電気的に接続されている。この集音部２６は、コンデンサを構成するダイヤフラム（振動膜）及び固定電極を有し、ダイヤフラム及び固定電極間に予め電気を貯めておき、音を受けてダイヤフラムが振動すると電圧が変化して電気信号を出力する。

図４に示すように、ホルダ２７は、円板状の集音部２６を内部に保持する。内枠３０は、円筒状の弾性部材である。内枠３０の内周面側には、集音部２６を保持する大径部３０ａと、大径部３０ａの先端及び基端側に位置し大径部３０ａよりも内径が小さい小径部３０ｂ，３０ｃとを有する。集音部２６は、小径部３０ｂまたは小径部３０ｃを押し広げながら内枠３０の内部に押し込まれて大径部３０ａに保持される。

外枠２８は、基端側よりも先端側の外径及び内径が小さい段差を有する円筒状に形成され、先端側内周面２８ａに内枠３０を保持する。外枠２８の先端には内枠３０の外径よりも内径が小さく形成された抜け止め部２８ｃを有する。メッシュ部材２９は、内枠３０と同じ外径の円板状であり、金属板に複数の貫通孔を孔開け加工したパンチングメタルが用いられる。メッシュ部材２９は、抜け止め部２８ｃと内枠３０との間に保持される。

外枠２８は、基端側外周面２８ｄから基端側内周面２８ｅに貫通するネジ挿入孔２８ｆを有する。基端側内周面２８ｅには、ベース部材３１が嵌合する。ベース部材３１の外周面３１ａには、ネジ挿入孔２８ｆと対応する位置にネジ孔３１ｂを有する。基端側内周面２８ｅにベース部材３１が嵌合された状態で、ネジ挿入孔２８ｆを介して連結ネジ３２をネジ孔３１ｂに螺合させることによりベース部材３１が外枠２８にネジ止めされる。

外枠２８は、基端側外周面２８ｄから突出するネジ止めボス３３（図５参照）が設けられている。ネジ止めボス３３には、貫通孔３３ａ（図５参照）が形成されている。貫通孔３３ａは、固定部２３ａの周縁付近に形成されたネジ孔２４に位置を合わせて形成されている。貫通孔３３ａを介してネジ孔２４に固定ネジ３４（図２参照）を螺合させることによりネジ止めボス３３が固定部２３ａにネジ止めされる。

図５に示すように、外枠２８の先端側外周面２８ｂには、一対のクリック溝３５が形成されている。クリック溝３５は、ウインドスクリーン１を取り付けるための加工の１つであり、ウインドスクリーン１のクリックピン４８と係合する。クリック溝３５は、第１挿入溝３５ａと、第２挿入溝３５ｂと、嵌合溝３５ｃとを有する。第１挿入溝３５ａは、外枠２８の先端から軸方向に沿って切り欠かれている。嵌合溝３５ｃは、第１挿入溝３５ａの基端部と周方向に所定間隔を置いて形成されている。第２挿入溝３５ｂは、第１挿入溝３５ａと直交し、第１挿入溝３５ａの基端部から嵌合溝３５ｃに向かって周方向に切り欠かれている。

クリックピン４８は、第１挿入溝３５ａからクリック溝３５に進入して、第２挿入溝３５ｂを通過して、嵌合溝３５ｃに収まる。第２挿入溝３５ｂは、第１挿入溝３５ａ及び嵌合溝３５ｃより幅が狭く形成されている。第２挿入溝３５ｂは、クリックピン４８の外径と同一か僅かに狭い幅で形成される。これにより、嵌合溝３５ｃにクリックピン４８が収まったときに、クリックピン４８がクリック溝３５から不用意に脱落することが防止される。

マイクロフォン４の組立工程では、例えば、集音部２６を保持した状態の内枠３０をメッシュ部材２９とともに外枠２８の先端側内周面２８ａに保持させる。さらに、外枠２８の基端側内周面２８ｅにベース部材３１を嵌合させた状態で、連結ネジ３２により外枠２８をベース部材３１にネジ止めする。これにより、内枠３０は、メッシュ部材２９と、ベース部材３１との間に挟持された状態となり、集音部２６は、内枠３０を介して外枠２８の内部に保持される。

以上のように組み立てられたマイクロフォン４は、固定ネジ３４によりネジ止めボス３３が固定部２３ａにネジ止めされて固定される。右マイクロフォン５についてもマイクロフォン４と同様に、ネジ止めボス３３が固定部２３ｂにネジ止めされて固定される。

図３及び図４に示すように、ウインドスクリーン１は、複数の粒子４１と、粒子４１を封入する封入体としてのケース４２とを備える。ケース４２は、外カバー４３、メッシュ部材４４、ケース本体４５、封入膜４６，４７を備える。

ケース本体４５は、円筒形状であり、粒子４１を封入するための封入室４５ａが先端側に、ホルダ２７と嵌合するための嵌合部４５ｂが基端側に形成されている。ケース本体４５の軸方向の両端には、先端側開口部４５ｃ及び基端側開口部４５ｄが形成されている。先端側開口部４５ｃ及び基端側開口部４５ｄは、ケース本体４５がマイクロフォン４に取り付けられたとき、集音部２６の前方に配置される。嵌合部４５ｂは、封入室４５ａの内径よりも大きく、ホルダ２７の先端側外周面２８ｂに合わせた内径に形成されている。

図５に示すように、嵌合部４５ｂには、一対のクリックピン４８が設けられている。嵌合部４５ｂ及び一対のクリックピン４８は、左右のマイクロフォン４，５にウインドスクリーン１を着脱自在に取り付けるための取り付け部を構成する。一対のクリックピン４８は、ケース本体４５の周方向において、ホルダ２７のクリック溝３５の位置と対応する位置に配されている。

封入膜４６，４７は、音を伝達する必要があるため、通気性を有する素材で形成されている。より具体的には、水滴を遮断し、かつ水蒸気を透過する防水透湿性素材で形成される。封入膜４６，４７は、水蒸気を透過する大きさの通気孔を有しており、通気孔を通じて風が透過する。この防水透湿性素材としては、例えばＷＬゴア＆アソシエイツ社が製造販売するＧＯＲＥ（登録商標）またはＧＯＲＥ−ＴＥＸ（登録商標）が用いられる。防水透湿性素材は、水滴（１００μｍ〜３００μｍ）を透過させず、水蒸気（約０．３８ｎｍ）を透過させることから、通気孔の開口径は１００μｍ以下に形成されている。

封入膜４６，４７は、先端側開口部４５ｃ及び基端側開口部４５ｄよりも大きく、ケース本体４５の外径よりも小さい円板状に形成されている。封入膜４６，４７は、複数の粒子４１が入れられた封入室４５ａの先端及び基端に、例えば接着などにより固定され、先端側開口部４５ｃ及び基端側開口部４５ｄを塞ぐ。これにより、封入室４５ａが閉鎖され、封入室４５ａ内において粒子４１が移動自在に封入される。

粒子４１は、球状または略球状の粒子であり、樹脂または金属などで形成されている。粒子４１としては、例えば住友精化株式会社が製造販売するフロービーズ（登録商標）が用いられる。粒子４１の粒径の範囲は、下限は、封入膜４６、４７の通気孔の開口径よりも大きく、上限は、粒子４１の体積と封入室４５ａの最大容積との体積比が１／１００になる値以下である。

粒子４１の粒径の下限値は、粒子４１が封入室４５ａ内から漏れてしまわないように、通気孔の開口径よりも大きい値が規定される。一方、粒径の上限値は、空気の振動を集音部２６に伝達可能で、かつ、風圧を受けた粒子４１が封入室４５ａ内で移動することにより、風の運動エネルギーを効率的に吸収できる大きさはどの程度が適切かを基準に決定される。

例えば、粒径が大きすぎると、封入室４５ａ内における粒子４１の移動範囲が制限されてしまうため、効率的に風の運動エネルギーを吸収することができない。そのため、粒径は、封入室４５ａの大きさに対して、大きすぎないことが必要である。極端な例で言えば、粒子４１が、封入室４５ａの容積と同程度の大きさである場合、集音部２６の前面を剛体で塞ぐのと同様の結果となるため、ウインドスクリーン１の役割を果たさない。このように、粒径の上限値は、封入室４５ａの容積との関係で変化すると考えられるため、封入室４５ａの容積に対する割合として決定される。

上記基準を満たす値として、粒子４１の体積と封入室４５ａの最大容積との体積比が１／１００（封入室４５ａの最大容積を１とした場合に、粒子４１の体積が１／１００）になる値としている。この程度の粒径を持つ粒子４１であれば、粒子４１間に、空気の振動を伝達する隙間を十分に確保できるとともに、封入室４５ａにおいて、風の運動エネルギーを吸収するための粒子４１の移動範囲も確保することができる。

具体的には、図６に示すように、封入膜４６，４７が形成される防水透湿性素材の通気孔の開口径Ｄ１が１００μｍだとすると、粒子４１の粒径Ｄ２の下限は、１００μｍより大きい。

また、図７に示すように、封入室４５ａの最大容積が、例えば１ｃｍ^３（＝１０００ｍｍ^３）の場合、封入室４５ａの最大容積との体積比が１／１００となる粒子４１の体積は１０ｍｍ^３である。そのため、粒子４１の粒径Ｄ２の上限値は、約２．１５（１０の三乗根）ｍｍとなる。このような粒径の範囲を満たす粒子４１として、上述したフロービーズ（登録商標）のＣＬ２５０７（商品名；粒径１８０μｍ）、ＣＬ５００７（商品名；粒径３６０μｍ）、ＣＬ８００７（商品名；粒径６００μｍ）などを用いることができる。

粒子４１の粒径や量を調節することで、風雑音の低減効果を調節することができる。そのため、必要な風雑音の低減効果を考慮して、粒子４１の粒径や量は適宜調節される。

外カバー４３は、ホルダ２７の基端側外周面２８ｄに合わせた外径の円筒形状に形成され、内周面４３ａにケース本体４５を保持する。外カバー４３は、先端側の開口部の径がケース本体４５の外径よりも小さく形成されている。これにより、外カバー４３の先端にはケース本体４５の前面の外縁の一部を覆う抜け止め部４３ｂが形成される。抜け止め部４３ｂの基端側には、メッシュ部材４４を嵌め込むための凹部４３ｃが形成されている。

メッシュ部材４４は、メッシュ部材２９と同様のパンチングメタルが用いられ、封入膜４６と同じ外径の円板状に形成されている。メッシュ部材４４は、凹部４３ｃに嵌め込まれるとともに、封入膜４６と、抜け止め部４３ｂとの間に保持される。

外カバー４３は、外周面４３ｄから内周面４３ａに貫通するネジ挿入孔４３ｅを有する。内周面４３ａには、ケース本体４５の外周面４５ｅが嵌合する。外周面４５ｅには、ネジ挿入孔４３ｅと対応する位置にネジ孔４５ｆを有する。内周面４３ａに外周面４５ｅが嵌合された状態で、ネジ挿入孔４３ｅを介して連結ネジ４９をネジ孔４５ｆに螺合させることにより外カバー４３がケース本体４５にネジ止めされる。

ウインドスクリーン１の組立工程では、例えば、先端側開口部４５ｃが封入膜４６で塞がれる。その状態で封入室４５ａへ複数の粒子４１が入れられる。粒子４１が入れられた後、基端側開口部４５ｄが封入膜４７で塞がれる。これにより、封入室４５ａ内に粒子が封入される。さらに、粒子４１が封入されたケース本体４５をメッシュ部材４４とともに外カバー４３の内周面４３ａに保持させた状態で、連結ネジ４９により外カバー４３をケース本体４５にネジ止めする。これにより、ケース本体４５は、外カバー４３の内部に保持される。

ウインドスクリーン１を左右のマイクロフォン４，５に取り付けるには、先ず、クリック溝３５の第１挿入溝３５ａとクリックピン４８の位置を合わせて、クリックピン４８を第１挿入溝３５ａに挿入して、ウインドスクリーン１をホルダ２７に被せる。そして、ウインドスクリーン１の基端がホルダ２７に当接する位置まで嵌合させていくと、クリックピン４８が第１挿入溝３５ａの基端に到達する。この位置からホルダ２７に対してウインドスクリーン１を周方向に回転させると、クリックピン４８が第２挿入溝３５ｂを通って。嵌合溝３５ｃに嵌合する。これにより、ウインドスクリーン１が周方向及び軸方向に位置決めされ、左右のマイクロフォン４，５に取り付けられる。

また、ウインドスクリーン１を左右のマイクロフォン４，５から取り外すには、左右のマイクロフォン４，５に対して、取り付け時とは逆方向にウインドスクリーン１を回転させる。クリックピン４８が第２挿入溝３５ｂを通過した後、ウインドスクリーン１を第１挿入溝３５ａに沿って軸方向に移動して、左右のマイクロフォン４，５から取り外す。

次に、ウインドスクリーン１の作用について説明する。ウインドスクリーン１は、屋外など、風雑音が発生しやすい状況下で音声記録装置２による録音を行う際、左右のマイクロフォン４，５に取り付けられる。

屋外などで風が発生すると、左右のマイクロフォン４，５に取り付けられたウインドスクリーン１には風が吹き付けられる。図８に示すように、メッシュ部材４４を通過し、封入膜４６を透過した風が封入室４５ａ内に進入する。封入室４５ａ内に進入した風は、封入室４５ａ内において、粒子４１に衝突して、粒子４１を移動させる。これにより、風の運動エネルギーが、粒子４１を流動させる運動エネルギーに変換されて、粒子４１によって風の運動エネルギーが一部吸収される。このため、集音部２６のダイヤフラムが直接的に受ける風圧が低減されて風雑音が防止される。

また、音源からの音（空気の振動）は、封入膜４６，４７で塞がれた封入室４５ａを通じて集音部２６に到達する。粒子４１の粒径を、粒子４１の体積が封入室４５ａの最大容積の１／１００となる値以下にしているため、封入室４５ａ内において複数の粒子４１間の隙間が十分に確保されるため、音の伝達が妨げられることもない。そのため、ウインドスクリーン１を取り付けた状態でも良好な音質での録音が可能である。

発明者の検証によれば、こうした粒子４１を用いたウインドスクリーン１により、従来の発泡樹脂タイプや毛皮タイプのウインドスクリーンと比較して、小型にしても、同等の風雑音の防止効果が得られることが確認できた。これは、以下の理由によると考えられる。

上述のとおり、発泡樹脂タイプは、空気の流路となる気泡を有する発泡樹脂が発生する抵抗力で風の運動エネルギーを吸収することによって、毛皮タイプは、風の運動エネルギーを、毛を靡かせる運動エネルギーに変換することによって吸収して、風圧を低減する。対して、粒子４１を用いたウインドスクリーン１は、風の運動エネルギーを粒子４１の運動エネルギーに変換して風圧を低減する。

まず、発泡樹脂タイプは、外径サイズを数ｃｍ程度に小型化すると、気泡の割合が多くなり過ぎるなどの理由により、風に対する抵抗が減少する。そのため、小型にすると、風雑音の低減に必要な抵抗力が得られない。一方、気泡の密度を減らして風の抵抗力を高めると、発泡樹脂が柔軟性の無い剛体に近くなるため、音を伝達するというウインドスクリーンの基本性能を欠くことになってしまう。また、発泡樹脂の気泡を微細化するには、技術的に限界があると考えられる。

これに対して、粒子４１を用いたウインドスクリーン１は、複数の粒子４１間に生じる隙間によって空気の流路が形成される。流路となる隙間の密度は、粒子４１の数や粒径などによって決まるが、密度を下げて隙間を少なくすれば、風に対する抵抗力を上げることができる。このように隙間の密度を減らして抵抗力を上げても、粒子４１を用いたウインドスクリーン１では、発泡樹脂タイプと異なり、粒子４１の移動により柔軟性が確保されるため、音を伝達するという基本性能を維持することができる。また、粒子４１の充填量を調整することで、流路となる隙間の密度を微細化することも可能である。そのため、粒子４１を用いたウインドスクリーン１は、基本性能を損なうことなく、従来の発泡樹脂タイプと比較して、小型にしても風雑音の低減効果を得ることができる。

また、毛皮タイプの毛は、粒子４１と同様に流動性が高い。しかし、毛皮タイプの毛と粒子４１とを比較すると、単位体積当たりの質量は、粒子４１の方が重い。そのため、同じ体積で毛と粒子４１とを比較した場合、毛よりも粒子４１を移動させるエネルギーの方が大きく、粒子４１の方が風の運動エネルギーの吸収効率が高い。そのため、毛皮タイプと比較して粒子４１を用いたウインドスクリーン１の方が風雑音の低減効果が高いと考えられる。

このように、ウインドスクリーン１は、従来の発泡樹脂タイプや毛皮タイプと比較して、小型のマイクロフォンに使用しても、風雑音の低減効果を得ることができる。

上記第１実施形態において、粒子４１として、フロービーズ（登録商標）を使用した例で説明したが、フロービーズ（登録商標）以外でもよく、上記粒径の範囲の条件を満たす粒子４１であれば、他を用いてもよい。また、防水性透湿素材としてＧＯＲＥ−ＴＥＸ（登録商標）等を使用した例で説明したが、もちろん、他の防水性透湿素材を用いてもよい。

また、上記第１実施形態では、筒形状のケース本体４５の軸方向の両端の開口部（先端側開口部４５ｃ及び基端側開口部４５ｄ）にのみ封入膜４６，４７を設ける構成を例に説明したが、これに限るものではなく、例えば、筒形状のケース本体４５の側面部に内周面から外周面に通じる開口部を形成し、この開口部を塞ぐ封入膜を設けてもよい。

また、上記第１実施形態では、嵌合部４５ｂ及び一対のクリックピン４８から構成される取り付け部をケース４２に設けているが、これに限らず、マイクロフォンに対して着脱自在とする取り付け部であればよく、例えばホルダ２７の外周面に形成された雄ネジ部に螺合する雌ネジ部をケース４２の内周面側に設けてもよい。

［第２実施形態］
上記第１実施形態では、粒子４１の封入体を、通気性を有する封入膜４６，４７とケース４２とで構成した例、すなわち、封入膜を一部に設けた封入体の例で説明しているが、例えば図９及び図１０に示す第２実施形態のウインドスクリーンのように、全体が防水透湿性素材で形成される封入体を使用してもよい。第２実施形態では、第１実施形態と同一の部分及び部材については同一の符号を示して説明を省略し、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態のウインドスクリーン５０は、複数の粒子４１と、粒子４１を封入する封入体５１とを備える。封入体５１は、２枚の封入膜５２，５３から構成される。封入膜５２，５３は、上記第１実施形態の封入膜４６，４７と同様の防水透湿性素材で形成されている。封入体５１は、封入膜５２，５３の外縁部を貼り合わせることにより、中央部に、粒子４１を封入する封入室となる内部空間が形成される。

本実施形態のウインドスクリーン５０が取り付けられるマイクロフォン５５は、ホルダ２７を構成する外枠２８の先端に一段基端側に凹んだ凹部５６を設けてられている。この凹部５６にウインドスクリーン５０が嵌め込まれて、マイクロフォン５５にウインドスクリーン５０が取り付けられる。ウインドスクリーン５０は、例えば、凹部５６との間に粘着テープなどの粘着剤５７を介して固定される。また、ウインドスクリーン５０をマイクロフォン５５に対して着脱自在とするために、粘着剤５７は、容易に剥離可能、且つ繰り返し粘着が可能なものを用いてもよい。

封入体の全体を封入膜５２，５３で形成することにより、録音品質を向上することができる。マイクロフォンを使用する場合、理想的には、集音部２６の前面には、物体が何も無い方が好ましい。物体が音の伝達の障害となるためである。特に、物体が剛体の場合には、その影響が大きい。第２実施形態のウインドスクリーン５０は、第１実施形態のウインドスクリーン１のように剛体で形成されたケース４２を用いておらず、封入体の全体が柔軟性に富む封入膜５２，５３で形成される。そのため、録音品質を向上する点では、第２実施形態のウインドスクリーン５０の方が好ましい。

なお、上記第２実施形態では、ウインドスクリーン５０を構成する封入体５１をマイクロフォン５５に対して取り付ける構成としているが、これに限らず、図１１及び図１２に示すように、封入体５１と、封入膜５２、５３を貼り合わせた状態で封入体５１を保持する保持枠５４とを有し、この保持枠５４をマイクロフォン５５に対して着脱自在に取り付ける構成にしてもよい。この場合、２つの保持枠５４は、円環状に形成され、封入膜５２，５３の外縁部を前後から挟持する。ホルダ２７の凹部５６に保持枠５４が嵌め込まれて、マイクロフォン５５にウインドスクリーン５０が取り付けられる。

また、封入体５１を保持する保持枠の別の形態としては、例えば、ホルダ２７を構成する外枠２８を保持枠とし、この外枠２８に封入体５１を保持させ、且つ外枠２８を内枠３０に対して着脱自在に構成してもよい。また、着脱自在に取り付けるための取り付け部として、例えば上記第１実施形態のケース４２に設けた嵌合部４５ｂ及びクリックピン４８を外枠２８に設け、クリック溝３５を内枠３０に設けてもよい。あるいは、内枠３０の外周面に形成された雄ネジ部に螺合する雌ネジ部を外枠２８の内周面側に設けてもよい。また、封入体５１としては、封入膜を２枚貼り合わせたものではなく、封入膜を袋状に形成し、この内部に粒子を封入してもよい。

上記各実施形態では、コンデンサ型のマイクロフォンを例に上げているが、これに限らず、他の型式のマイクロフォンに適用してもよい。特に、ダイナミック型など、風の運動エネルギーの影響を受けやすい振動膜を有する集音部を用いたマイクロフォンに対して効果が高い。

上記実施形態では、本発明のウインドスクリーンを適用するマイクロフォンの形態として、音声記録装置に搭載されるマイクロフォンを挙げているが、これに限らず、デジタルカメラ、スマートフォンなど他の携帯型電子機器に搭載されるマイクロフォンや、ハンドマイクやガンマイクなどのコンベンショナルな形態のマイクロフォンに本発明のウインドスクリーンを適応することも可能である。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更を加えてもよいことはもちろんである。

１、５０ ウインドスクリーン
４，５，５５ マイクロフォン
２６ 集音部
２７ ホルダ
４１ 粒子
４２ ケース
４５ ケース本体
４５ａ 封入室
４５ｃ 先端側開口部
４５ｄ 基端側開口部
４６，４７，５２，５３ 封入膜
５１ 封入体
５４ 保持枠

Claims (10)

1. マイクロフォン用のウインドスクリーンにおいて、
   複数の粒子と、
   通気性を有する素材で形成され、内部において前記粒子を移動自在に封入する封入体とを備えたウインドスクリーン。
2. 前記粒子の粒径の範囲は、下限は、前記封入体の通気孔の開口径よりも大きく、上限は、前記粒子の体積と前記封入体の最大容積との体積比が１／１００になる値以下である請求項１に記載のウインドスクリーン。
3. 前記封入体の少なくとも一部は、水滴を遮断し、かつ水蒸気を透過する素材であり、前記水蒸気を透過する大きさの前記通気孔を有している請求項２に記載のウインドスクリーン。
4. 前記粒子の粒径は、１００μｍより大きい請求項３に記載のウインドスクリーン。
5. 前記封入体は、前記マイクロフォンに取り付けられたときに前記マイクロフォンの集音部の前方に開口部が配置されるケース本体と、
   前記素材で形成され、前記開口部を塞ぐ封入膜とを、有している請求項４に記載のウインドスクリーン。
6. 前記ケース本体は、少なくとも軸方向の両端に２つの前記開口部が形成された筒形状であり、
   前記封入膜は、各前記開口部にそれぞれ設けられる請求項５に記載のウインドスクリーン。
7. 前記封入体は、全体が前記素材で形成される請求項４に記載のウインドスクリーン。
8. 前記封入体は、外縁部を貼り合わせることにより、前記粒子を封入する内部空間を形成する２枚の封入膜で構成される請求項７に記載のウインドスクリーン。
9. ２枚の前記封入膜を貼り合わせた状態で保持する保持枠を有している請求項８に記載のウインドスクリーン。
10. 前記マイクロフォンに着脱自在に取り付けるための取り付け部を備えている請求項１〜９のいずれか１項に記載のウインドスクリーン。

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