JP6516626B2 - マイクロホン装置 - Google Patents

Description

この発明は、マイクロホンケース内にショックマウント部材を介してマイクロホンユニットを取り付けたマイクロホン装置に関し、特にマイクロホンユニットからの電気信号を導出するマイクケーブルの配置構成に工夫を施したマイクロホン装置に関する。

例えばハンドヘルド型マイクロホンは、利用者がマイクロホンケースの胴部を直接把持することから、マイクロホンケース内のマイクロホンユニットに対して振動や加速度が加わる度合いが大きい。前記マイクロホンユニットに加わる振動や加速度は、タッチノイズやハンドリングノイズと称する振動雑音として生成される。

そこで、この種のマイクロホン装置においては、前記した振動雑音の発生を防止するために、マイクロホンユニットを例えばゴム素材により形成したショックマウント部材を介してマイクロホンケース内に取り付けた構成が採用されており、これは特許文献１および２などに開示されている。

前記マイクロホンユニットを支持するショックマウント部材は、マイクロホンユニットのサスペンションとして機能し固有の共振周波数を有している。したがってマイクロホンユニットがショックマウント部材と共に外部振動を受けて共振すると、これが大きな振動雑音となって出力されるので、前記共振周波数をマイクロホンユニットの収音帯域よりも低い、あるいは収音帯域内であっても目立たない低い帯域に設定する必要がある。
そのためには、サスペンションとして機能するショックマウント部材の材質として、より柔らかいものを選定する必要があり、これによりマイクロホンユニットはマイクロホンケース内において大きな可動範囲をもって動くことになる。

一方、ショックマウント部材により支持された前記マイクロホンユニットと、これを収容するマイクロホンケースに装着されたコネクタとの間には、マイクロホンユニット側からの電気信号を導出するマイクケーブルが接続されている。

図７〜図１０は、ショックマウント部材を備えた従来のマイクロホン装置における前記したマイクケーブルの配置構成を例示している。
なお、図７〜図１０に示される従来のマイクロホン装置においては、後で説明する図１〜図６に示したこの発明に係る実施の形態と同一の機能を果たす部材が備えられており、それぞれ同一符号で示している。したがって各部の詳細な構成は、図１〜図６に基づいて後で説明する。

従来のマイクロホン装置におけるマイクケーブル４５は、図７に例示したようにマイクロホンケース３０のほぼ中央部に沿った空間内に、なるべく緩みのないほぼ直線状態で配置されて、マイクロホンユニット１０側とコネクタ４７との間を接続している。
この図７に示された構成によると、マイクケーブル４５は、マイクロホンユニット１０側とコネクタ４７との間の空間部に、宙に浮いた状態で配置されるために、マイクロホンケース３０側に受ける振動は、破線で模式的に示したように、コネクタ４７からマイクケーブル４５を介してマイクロホンユニット１０側に伝達される。これにより、振動雑音が発生する。

前記マイクケーブル４５を介した振動雑音の発生を阻止するためには、前記マイクケーブル４５として、より細い線材を用いることが考えられる。
しかしながら、マイクロホン装置を落下させる等して、大きな衝撃が加わった場合には、マイクロホンユニット１０側がショックマウント部材４１，４２を介して瞬時に大きく揺動する。これによって、マイクケーブル４５に無理な張力が加わり、図８に示したようにマイクケーブル４５が断線するという問題が発生する。

そこで、マイクロホンユニット１０側とコネクタ４７との間に接続されるマイクケーブル４５に、図１０に示すように十分な緩みを与えた状態にすると、前記したようにマイクロホン装置に大きな衝撃が加わった場合におけるマイクケーブル４５の断線を防止させることができる。しかしながら、今度はマイクケーブル４５が自由に振動し、マイクケーブル４５の自由な振動が、図９に示すようにマイクロホンユニット１０側に伝わり、これが振動雑音を発生させる要因になる。
すなわち、図９に示した両方向の矢印は、マイクケーブル４５が自由に振動する様子を示しており、マイクケーブル４５の振動がマイクロホンユニット１０側に伝わる状況を破線で模式的に示している。

特開２０１５−５９４２号公報 特開２００８−１７７６３３号公報

マイクロホンユニットをショックマウント部材を介してマイクロホンケース内で支持したマイクロホン装置においては、マイクロホンユニット側とコネクタとを接続するマイクケーブルは、図７〜図１０に基づいて説明したように、それぞれの要因により振動雑音を発生させる問題を抱えている。また衝撃を受けた場合のマイクケーブルの断線等の問題も抱えている。

そこで、この発明はマイクケーブルを介したマイクロホンユニット側への外部振動の伝達、マイクケーブル自身の振動によるマイクロホンユニット側への振動の伝達を効果的に阻止することができ、またたとえマイクロホンケースに大きな衝撃が加わった場合においても、マイクケーブルの断線を阻止することができるマイクロホン装置を提供することを課題とするものである。

前記した課題を解決するためになされたこの発明に係るマイクロホン装置は、音波を受けて電気信号を出力するマイクロホンユニットと、弾性素材により形成したショックマウント部材を介して前記マイクロホンユニットを内部に支持したマイクロホンケースと、前記マイクロホンユニット側からの電気信号を、前記マイクロホンケースに取り付けた出力コネクタに供給するマイクケーブルとを備えたマイクロホン装置であって、前記マイクケーブルの一部が、前記ショックマウント部材に沿って、取り付けられていることを特徴とする。

この場合、一つの好ましい形態においては、前記マイクケーブルの一部が、偏平状に形成された前記ショックマウント部材の一方の面と他方の面との間を、一往復以上蛇行した状態で取り付けられる。

そして、より好ましくは、前記マイクロホンユニットが、ユニット支持部の前端部に取り付けられ、前記ユニット支持部の軸方向の少なくとも前後二か所において、フロントショックマウント部材とリアショックマウント部材によって、前記マイクロホンユニットがユニット支持部と共に軸方向に揺動可能に前記マイクロホンケース内で支持され、前記出力コネクタに近いリアショックマウント部材に、前記マイクケーブルの一部が取り付けられた構成が採用される。

一方、リアショックマウント部材は、望ましくは円環状に形成されて、周縁部が前記マイクロホンケースに取り付けられると共に、中央部において前記ユニット支持部を軸方向に揺動可能に支持し、かつリアショックマウント部材の前記円環状の面に沿って形成された複数個の貫通孔を利用して、前記マイクケーブルの一部が、偏平状に形成された前記ショックマウント部材の一方の面と他方の面との間を、一往復以上蛇行した状態で取り付けられる。

そして好ましくは、前記マイクロホンユニットとして、コンデンサマイクロホンユニットが用いられ、前記ユニット支持部におけるコンデンサマイクロホンユニットの直後に、当該コンデンサマイクロホンユニットの音声出力回路を含む回路基板が搭載され、前記マイクケーブルが前記回路基板と前記出力コネクタとの間に接続された構成が採用される。

加えて、前記マイクケーブルとしては、複数本の各信号線を束ねた状態で、前記ショックマウント部材の一方の面と他方の面との間を、一往復以上蛇行した状態で取り付けた構成が採用される。

前記したこの発明に係るマイクロホン装置によると、マイクロホンユニット側からの電気信号を、出力コネクタに供給するマイクケーブルの一部が、弾性素材により形成したショックマウント部材に沿って、取り付けられた構成が採用される。
したがって、マイクケーブルの一部は例えばゴム素材により構成されたショックマウント部材に常に接しているので、マイクロホンケース側において受ける振動が、マイクケーブルを介してマイクロホンユニット側に直接伝達されるのを阻止することができる。これにより振動雑音の発生を効果的に抑制させることができる。

また、マイクケーブルの一部がショックマウント部材に接しているので、マイクケーブル自身において生ずる自由振動も抑制され、マイクケーブルの自由振動による振動雑音の発生も抑制させることができる。
そして、ショックマウント部材に沿ったマイクケーブルは、多少の緩みをもった状態で配置することができるので、マイクロホンケースに衝撃が加えられた場合に、ショックマウント部材の変形に追従してマイクケーブルも同様に変形する。これにより、マイクケーブルに過剰な張力を与える等のストレスが加わるのを効果的に防止できる。

この発明に係るマイクロホン装置の全体構成を示した断面図である。 この発明に係るマイクロホン装置のマイクロホンユニットを示す拡大図である。 同じく軸方向に衝撃を受けた状態の断面図である。 ショックマウント部材に対するマイクケーブルの取り付け状態を示す拡大断面図である。 図４におけるＡ−Ａ線より矢印方向に見た断面図である。 図４に示す状態おいて軸方向に衝撃を受けた状態の拡大断面図である。 従来のマイクロホン装置の一例を示した断面図である。 同じく軸方向に衝撃を受けた状態の断面図である。 従来のマイクロホン装置の他の例を示した断面図である。 同じく軸方向に衝撃を受けた状態の断面図である。

この発明に係るマイクロホン装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図１および図３は、この発明をコンデンサマイクロホンに適用した例を断面図で示しており、このコンデンサマイクロホンは、基本構成として、マイクロホンユニット１０と、ユニット支持部２０と、マイクロホンケース３０とが備えられている。

この実施の形態においては、前記マイクロホンユニット１０には、第１エレメント１１と第２エレメント１２とが背中合わせに備えられている。
そして、マイクロホンユニット１０は、金属性のユニットケース１３によって、シリンダ状に形成されたユニット支持部２０の前端部に取り付けられている。

シリンダ状に形成されたユニット支持部２０には、ドーム状に形成されたカバー２１が取り付けられ、このカバー２１の直後におけるユニット支持部２０内には、前記マイクロホンユニット１０の音声出力回路を含む回路基板２２が搭載されている。

前記マイクロホンユニット１０における第１エレメント１１は、固定極に振動板が対峙したバックエレクトレット方式のコンデンサマイクロホンユニットを構成している。
一方、第２エレメント１２は、固定極と振動板を備えているもののコンデンサマイクロホンは構成せずに、後部音響端子から入る音波に対して低音域をカットして、高音域のみを第１エレメント１１の背面に伝えることで、実質的にハイパスフィルター（ＨＰＦ）として機能させている。前記ＨＰＦの作用によりコンデンサマイクロホンの周波数特性において、特に低域の周波数特性を向上させている。

ここで、音響端子とは、マイクロホンユニット１０に対して実効的に音圧を与える空気の位置を示す。換言すれば、音響端子とはマイクロホンユニット１０が備える振動板と同時に動く空気の中心位置である。マイクロホンユニット１０は単一指向性であるので、音響端子は振動板の前部と後部にあり、後部音響端子は後部に存在する音響端子である。
そして、前記マイクロホンユニット１０からの信号は、ドーム状カバー２１の中央部に取り付けられた中継ロッド２３を介して前記回路基板２２に供給されるように構成されている。

図２はマイクロホンユニット１０を拡大した図であり、以下、具体的に説明する。第１エレメント１１は、振動板１１ａと振動板１１ａに対峙した固定極１１ｂを有するバックエレクトレット方式のコンデンサマイクロホンユニットを構成している。また、固定極１１ｂは導電性を有する支持部材１１ｃに支持され、振動板１１ａは振動板フレーム１１ｄに支持されている。

第２エレメント１２も同様に振動板１２ａ、固定極１２ｂ、支持部材１２ｃ、振動板フレーム１２ｄを備えている。
二つの支持部材１１ｃ、１２ｃは導電性を有する締結部材１１２により締結されて固定される。

第１エレメント１１の固定極１１ｂは支持部材１１ｃと電気的に接続され、第２エレメント１２の振動板１２ａと固定極１２ｂは支持部材１２ｃと電気的に接続され、支持部材１１ｃ、１２ｃは締結部材１１２、振動板フレーム１２ｄと電気的に接続される。これにより、第１エレメント１１によるコンデンサマイクロホンユニットと第２エレメント１２によるハイパスフィルターが直列接続される。
また、振動板フレーム１２ｄには導電性のねじ１１３が取り付けられ、ねじ１１３に中継ロッド２３が電気的に接続される。

シリンダ状に形成されたユニット支持部２０は、その前端部に前記したマイクロホンユニット１０を搭載した状態で、ユニット支持部２０の軸方向の前後二か所において、フロントショックマウント部材４１と、リアショックマウント部材４２を介して、マイクロホンケース３０内に支持されている。
前記フロントショックマウント部材４１およびリアショックマウント部材４２は、それぞれゴム素材により構成されており、これにより前記マイクロホンユニット１０はユニット支持部２０と共に、前記マイクロホンケース３０内で、軸方向に揺動可能に支持されている。

前記フロントショックマウント部材４１は、環状に形成された薄肉部４１ａの外側が円筒部４１ｂになされ、マイクロホンケース３０への取り付け部を構成している。また環状の薄肉部の内側は、短軸状の円筒部４１ｃになされ、この円筒部４１ｃが前記ユニット支持部２０を囲撓するようにして支持している。
そして、フロントショックマウント部材４１の外側の円筒部４１ｂが、マイクロホンケース３０内に同軸状に配置された円筒体４３の外周面と、マイクロホンケース３０の内壁面との間で挟持されることで、マイクロホンケース３０内に取り付けられている。

一方、リアショックマウント部材４２は、図４〜図６に示されているように、円環状にして偏平状に形成された薄肉部４２ａが備えられ、この薄肉部４２ａの外周縁が、内側に向かって折り返されてマイクロホンケース３０への取り付け部４２ｂを構成している。また円環状の薄肉部４２ａの内側には、円筒部４２ｃが一体に形成されており、この円筒部４２ｃは、前記したユニット支持部２０の下底部に軸方向に突出して取り付けられた中空軸体２４を囲撓している。これにより、リアショックマウント部材４２は、前記ユニット支持部２０を、下底部において支持している。

そして、リアショックマウント部材４２の外周縁に折り返された取り付け部４２ｂは、マイクロホンケース３０内に同軸状に配置された前記円筒体４３の下端部に係止され、この係止部がマイクロホンケース３０内に形成された内径を若干縮小する段部３０ａに当接することで取り付けられている。
なお、リアショックマウント部材４２の円環状に形成された薄肉部４２ａの面には、図５に示すように６つの貫通孔４２ｄが周方向に等間隔に形成されている。貫通孔４２ｄは、マイクロホンケース３０の内側と対向する一方の面（表面）とこれと反対側の他方の面（裏面）とを貫通するように形成されている。これらの貫通孔４２ｄは、リアショックマウント部材４２の円環状の薄肉部４２ａを、より柔らかく構成させると共に、後述するとおりマイクケーブル４５の一部を、上下に蛇行させて（貫通孔４２ｄの表面と裏面とを縫うようにして）係止させるためにも利用される。

前記マイクロホンケース３０の下端部には、複数の端子ピン４７ａを備えた出力コネクタ４７が取り付けられており、前記したマイクロホンユニット１０の直後に配置された回路基板２２と、前記出力コネクタ４７との間にはマイクケーブル４５が接続されている。なお、各図においては前記マイクケーブル４５は、一本のケーブルとして示されているが、これは複数本の各信号線を束ねた状態になされている。

そして、前記マイクケーブル４５は、前記回路基板２２からユニット支持部２０内の中央部をほぼ直線状に垂下し、ユニット支持部２０の下底部に形成された開口２０ａ（図４参照）を介して、ユニット支持部２０内からマイクロホンケース３０内に導出されている。またユニット支持部２０内から導出されたマイクケーブル４５は、図４〜図６に示すようにリアショックマウント部材４２に周方向に等間隔に形成した前記貫通孔４２ｄを利用して、リアショックマウント部材４２に取り付けられている。

すなわち、図に示す前記マイクケーブル４５は、リアショックマウント部材４２の前記貫通孔４２ｄを通して、表面側（上面側）から裏面側（下面側）に向かって２往復半、蛇行させた状態で取り付けられている。そして、リアショックマウント部材４２の下面側に引き出されたマイクケーブル４５は、マイクロホンケース３０の内部隔壁３０ｂに、軸方向に形成された開口３０ｃを介して、前記した出力コネクタ４７に接続されている。

前記したマイクケーブル４５は、ユニット支持部２０の下底部に形成された開口２０ａにおいて、接着剤２０ｂにより固定されると共に、前記したマイクロホンケース３０の内部隔壁３０ｂに形成された開口３０ｃにおいて、接着剤３０ｄによりそれぞれ固定されている。すなわち、マイクケーブル４５は、リアショックマウント部材４２の上下において、前記した接着剤２０ｂ，３０ｄにより、ユニット支持部２０およびマイクロホンケース３０にそれぞれ固定されている。
そして、接着剤２０ｂ，３０ｄにより固定された前記マイクケーブル４５は、リアショックマウント部材４２の上下に沿って蛇行して、多少の緩みをもった状態でリアショックマウント部材４２に取り付けられている。

なお、前記マイクロホンケース３０の上端開口部には、フロントメッシュ５０を取り付けたリング部材５１がねじ込まれており、これによりユニット支持部２０の前端部に取り付けられた前記マイクロホンユニット１０は、フロントメッシュ５０によって、カバーされている。

前記した構成のマイクロホン装置によると、マイクロホンユニット１０はユニット支持部２０と共に、フロントショックマウント部材４１およびリアショックマウント部材４２を介して、マイクロホンケース３０内に取り付けられている。
したがって、マイクロホンケース３０にたとえ衝撃が加わっても、図３および図６に示すように、マイクロホンユニット１０への衝撃の伝達が効果的に緩和され、振動雑音の発生を抑制することができる。

加えて、マイクロホンユニット１０側からの電気信号を、出力コネクタ４７側に供給するマイクケーブル４５の一部は、リアショックマウント部材４２に沿って取り付けられているので、マイクケーブル４５を介したマイクロホンユニット１０側への振動の伝送を効果的に阻止することができる。またリアショックマウント部材４２は、マイクケーブル４５自身の自由振動を押さえることができるので、一層の振動雑音の抑制効果を発揮することができる。

なお、以上はコンデンサマイクロホンを例にして説明したが、この発明は例えばダイナミックマイクロホンに適用することができる。特にダイナミックマイクロホンにおいては、ボイスコイルの重量が嵩むことによる慣性力の影響を受け易く、その対策としてより柔らかいショックマウント部材を用いることが望まれる。
この発明によると、ショックマウント部材の比較的大きな変形動作に追従して、マイクケーブル４５も同様に変形できるので、マイクケーブルにストレスが加わるのを避けることができるなど、前記した発明の効果の欄に記載した作用効果を得ることができる。

１０ マイクロホンユニット
１１ 第１エレメント
１２ 第２エレメント
１３ ユニットケース
２０ ユニット支持部
２１ ドーム状カバー
２２ 回路基板
２３ 中継ロッド
３０ マイクロホンケース
４１ フロントショックマウント部材
４１ａ 薄肉部
４１ｂ 円筒部
４１ｃ 円筒部
４２ リアショックマウント部材
４２ａ 薄肉部
４２ｂ 取り付け部
４２ｃ 円筒部
４２ｄ 貫通孔
４３ 円筒体
４５ マイクケーブル
４７ 出力コネクタ
４７ａ 端子ピン
５０ フロントメッシュ

Claims (6)

1. 音波を受けて電気信号を出力するマイクロホンユニットと、弾性素材により形成したショックマウント部材を介して前記マイクロホンユニットを内部に支持したマイクロホンケースと、前記マイクロホンユニット側からの電気信号を、前記マイクロホンケースに取り付けた出力コネクタに供給するマイクケーブルとを備えたマイクロホン装置であって、
   前記マイクケーブルの一部が、前記ショックマウント部材に沿って、取り付けられていることを特徴とするマイクロホン装置。
2. 前記マイクケーブルの一部が、偏平状に形成された前記ショックマウント部材の一方の面と他方の面との間を、一往復以上蛇行した状態で取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロホン装置。
3. 前記マイクロホンユニットが、ユニット支持部の前端部に取り付けられ、前記ユニット支持部の軸方向の少なくとも前後二か所において、フロントショックマウント部材とリアショックマウント部材によって、前記マイクロホンユニットがユニット支持部と共に軸方向に揺動可能に前記マイクロホンケース内で支持され、前記出力コネクタに近いリアショックマウント部材に、前記マイクケーブルの一部が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロホン装置。
4. 前記リアショックマウント部材は円環状に形成されて、周縁部が前記マイクロホンケースに取り付けられると共に、中央部において前記ユニット支持部を軸方向に揺動可能に支持し、かつリアショックマウント部材の前記円環状の面に沿って形成された複数個の貫通孔を利用して、前記マイクケーブルの一部が、偏平状に形成された前記ショックマウント部材の一方の面と他方の面との間を、一往復以上蛇行した状態で取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載のマイクロホン装置。
5. 前記マイクロホンユニットとして、コンデンサマイクロホンユニットが用いられ、前記ユニット支持部におけるコンデンサマイクロホンユニットの直後に、当該コンデンサマイクロホンユニットの音声出力回路を含む回路基板が搭載され、前記マイクケーブルが前記回路基板と前記出力コネクタとの間に接続されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のマイクロホン装置。
6. 前記マイクケーブルは、複数本の各信号線が束ねられた状態で、前記ショックマウント部材の一方の面と他方の面との間を、一往復以上蛇行した状態で取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロホン装置。

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