JP6557875B2 - マイクロホン、マイクロホンの筐体 - Google Patents

Description

本発明は、マイクロホン、マイクロホンの筐体に関するものである。

従来、雨中などの水に曝されるような状況下で使用されるマイクロホンには、水分から保護するため、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）など撥水性や防水性を有する素材のレインカバーがかけられていた。

しかし、マイクロホンにレインカバーがかけられた場合には、外部からの音波、主に低域と高域の音波がレインカバーによって減衰されるため、収音される音波の周波数特性が悪化してしまう。

また、水分からマイクロホンを保護するため、マイクロホンの筐体の開口部に防水透湿性を有する素材が設けられている場合もある。このような防水透湿性を有する素材は、素材の音響抵抗値が高いため収音される音波の周波数特性が悪化してしまう。また、多くの防水透湿性を有する素材は、高価な材料である。

なお、筐体の開口部に防水膜を設けることで防水性を高めたマイクロホンに関する技術が開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２０００−７８６７６号公報 特開２００４−２３５８７０号公報

従来のマイクロホンでは、防水性を高めようとすると収音される音波の周波数特性が悪化するなどの音響性能の低下が生じ、音響性能を考慮すると防水性能が低下していた。

本発明は、防水性能と音響性能とを両立することができるマイクロホンを提供することを目的とする。

本発明は、音波を電気信号に変換するマイクロホンユニットと、筐体の外部からの音波をマイクロホンユニットへ通過させる第１開口部が設けられていてマイクロホンユニットを収容している筒状の筐体と、通気性と撥水性が付与されていて第１開口部を覆うシート部材と、第１開口部の形状に対応した形状の第２開口部を備え第１開口部の位置でシート部材を覆うフレームと、排水性を備え筐体の外側を覆うウインドスクリーンと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、防水性能と音響性能とを両立することができる。

本発明に係るマイクロホンの実施の形態を示す側面の断面図である。 図１のマイクロホンの筐体とメッシュ材と接着テープとフレームとウインドスクリーンとを分解した状態を示す側面図である。 図１のマイクロホンを示す側面の拡大断面図である。 関連技術のマイクロホンを示す側面の拡大断面図である。 図１のマイクロホンの指向周波数特性を示すグラフである。 関連技術のマイクロホンの指向周波数特性を示すグラフである。

以下、本発明に係る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。

●マイクロホンの構成
図１に示すように、本発明の実施の形態に係るマイクロホン１０は、マイクロホンユニット１、筐体２、メッシュ材３、フレーム４、ウインドスクリーン５などを有している。

マイクロホンユニット１は、振動板を備え、マイクロホン１０の外部などからの音波を電気信号に変換する。マイクロホンユニット１は、ショックマウント６により筐体２の内部の所定位置に保持されている。筐体２は、その内部のマイクロホンユニット１の後方（図１の紙面右側）に、回路基板７を備える。回路基板７には、例えばインピーダンス変換器としてのＦＥＴ（Field effect transistor）、増幅回路、ローカット回路などが実装されている。また、筐体２は、内部のマイクロホンユニット１の後方に、回路基板７と電気的に接続している出力コネクタ８を備える。

筐体２は、内部が空洞の管状の部材である。筐体２は、内部の空洞により、マイクロホンユニット１の前方（図１の紙面左側）において音響管２１を構成している。筐体２には、外部からの音波を通過させてマイクロホンユニット１の振動板に伝達するための第１開口部２２が設けられている。また、筐体２は、前側の開放端（以下「前端」という。）に金属網などで形成されている前カバー２３を有している。

メッシュ材３は、例えば筐体２の外側から第１開口部２２を覆うように設けられている。メッシュ材３は、外部からの音波が筐体２の内部のマイクロホンユニット１に届くような通気性を有する繊維材料のシート部材により形成されている。メッシュ材３は、例えば表面に撥水加工が施されているポリエステルなどの合成樹脂の繊維材料からなり、撥水性を備えている。メッシュ材３には、例えばＪＩＳ Ｌ １０９６ フラジール法で４４０［ｃｃ／ｃｍ^２／秒］程度の通気性を有し、ＪＩＳ Ｌ １０９２ スプレー法で５級の撥水性を有する繊維材料が望ましい。

なお、繊維材料には、上述のポリエステルの他に、例えばポリプロピレンメッシュやテフロンメッシュなどの撥水加工が施されていなくても撥水性を有する合成樹脂材料が用いられてもよい。また、メッシュ材３は、メッシュ状に形成されている繊維材料には限定されない。

フレーム４は、第１開口部の位置に設けられている。フレーム４は、メッシュ材３を覆うように設けられている。フレーム４は、第１開口部２２の形状に対応した形状の第２開口部４１を備える。フレーム４は、第２開口部４１の内部に間隙を形成するための部材である。

ウインドスクリーン５は、筐体２の形状に対応した形状の筒状の部材である。ウインドスクリーン５は、筐体２の形状に対応した形状の収容部５１を備える。例えば、筐体２が略円筒形状である場合に、収容部５１の形状は、略円筒形状の凹部である。収容部５１は、筐体２を収容するため、ウインドスクリーン５の後端側で開放している。開放されている後端側からマイクロホン１０の筐体２が収容部５１に挿入されることにより、筐体２は、ウインドスクリーン５によって覆われる。

ウインドスクリーン５は、収容部５１によりマイクロホン１０の筐体２を外部から覆うことでマイクロホン１０の外部の風などに起因するノイズを抑制している。ウインドスクリーン５は、例えば９０パーセント以上の空隙率を備えたウレタンなどのスポンジが用いられる。

●筐体の第１開口部周辺の構成
次に、マイクロホン１０の筐体２の第１開口部２２周辺の構成について説明する。

図２に示すように、マイクロホン１０の筐体２には、その第１開口部２２に近い順に、両面テープ９、メッシュ材３、フレーム４が設けられている。

メッシュ材３は、両面テープ９により、筐体２の外側に密着させて第１開口部２２を覆うように取り付けられている。フレーム４は、両面テープ９により、メッシュ材３とともに第１開口部２２を覆って筐体２の外側に取り付けられている。図１に示したように、フレーム４に設けられている第２開口部４１では、その位置が第１開口部２２の位置に対向している。つまり、第１開口部２２と第２開口部４１とにより、マイクロホン１０の筐体２の外部からの音波は、筐体２の内部に伝達される。

フレーム４の大きさは、筐体２に取り付けた際にメッシュ材３を覆うことができるように、メッシュ材３の大きさよりも大きい。両面テープ９の大きさは、メッシュ材３とフレーム４とを筐体２に貼りつけるために、フレーム４の大きさに対応している。

なお、両面テープの位置は、本実施の形態に係るマイクロホン１０の筐体２の例には限定されない。つまり、両面テープ９は、フレーム４とメッシュ材３との間に設けられてメッシュ材３とフレーム４とを筐体２に貼りつけてもよい。

ウインドスクリーン５は、メッシュ材３とフレーム４とが貼りつけられた筐体２に取り付けられることで、図１に示したような状態になる。

図３に示すように、マイクロホン１０には、筐体２の第１開口部２２の外側から順に、フレーム４、メッシュ材３、両面テープ９が設けられている。

マイクロホン１０において、筐体２の外側に被せられているウインドスクリーン５は、上述のように例えば９０パーセント以上の高い空隙率を有した（スポンジの目が粗い）ウレタン製のスポンジで形成されている。空隙率が高いウレタン製のスポンジは、空隙率が低く水分を保持しやすい一般のウインドスクリーンに用いられるスポンジとは異なり、水分を保持しない。雨中などの水に曝されるような状況下でマイクロホン１０を使用するときに、ウインドスクリーン５からメッシュ材３まで到達した水は、メッシュ材３の表面を流れて排水される。つまり、ウインドスクリーン５は、排水性が高い。また、マイクロホン１０は、ウインドスクリーン５を有することにより、水がウインドスクリーン５を通過するまでの間に、下層にあるメッシュ材３に加わる水圧が低減される。このように、空隙率が高いウレタン製のスポンジのウインドスクリーン５を有するマイクロホン１０は、高い防水性能を得られる。

マイクロホン１０は、筐体２の外側に設けられているメッシュ材３とウインドスクリーン５と間のフレーム４が所定の厚さを持つ。このフレーム４には、第２開口部４１が設けられている。このようなフレーム４を有することにより、メッシュ材３とウインドスクリーン５との間の第２開口部４１には、間隙が形成されている。

この間隙は、ウインドスクリーン５に外力が加わった場合にもメッシュ材３に力が加わることを防ぐ。また、間隙により、第１開口部２２と第２開口部４１の周辺において、メッシュ材３とウインドスクリーン５のそれぞれの表面が互いに接触しない。このため、このようなマイクロホン１０では、ウインドスクリーン５からメッシュ材３に水分が直接的に伝わりにくくなる。第２開口部４１を備え所定の厚さを持つフレーム４を有することにより、マイクロホン１０は、撥水性を有するメッシュ材３のみを有する場合と比較して、高い防水性能を得られる。

また、フレーム４により形成される間隙は、マイクロホン１０の音響容量となり、ウインドスクリーン５とともに音響的にハイパスフィルターを形成する。つまり、フレーム４を有することにより、本実施の形態によるマイクロホン１０は、風雑音の低減効果を高めることができる。

上述のように、メッシュ材３は、通気性と撥水性を有するポリエステルなどの合成樹脂のシート部材により形成されている。メッシュ材３は、外部からの音波を筐体２の内部のマイクロホンユニット１を通過させ、外部からの水分を撥水する。

マイクロホン１０は、水に曝されるような状況下でも、ウインドスクリーン５、フレーム４、メッシュ材３によりマイクロホンユニット１に水分を通さず音波のみを通す。つまり、マイクロホン１０によれば、防水性能と音響性能とを両立することができる。

図４は、関連技術のマイクロホンを示す側面の拡大断面図である。関連技術のマイクロホンの筐体２００には、直接的にウインドスクリーン５００が被せられている。このため、関連技術のマイクロホンには、筐体２００の内部の音響管２１０と外部とを流通させる開口部２２０の外側に、ウインドスクリーン５００が設けられている。関連技術のマイクロホンには、防水のため、ウインドスクリーン５００の外側にＰＶＣ製のレインカバー６００が設けられている。関連技術のマイクロホンのように、レインカバー６００を使用した場合には、外部からの音波、主に低域と高域の音波がレインカバー６００によって減衰されるため、収音される音波の周波数特性が悪化してしまう。

図５のグラフと図６のグラフにより、マイクロホン１０の指向周波数特性と図６のＰＶＣ製のレインカバー６００を被せた関連技術のマイクロホンの指向周波数特性とを比較する。図５と図６に示すように、マイクロホン１０の指向周波数特性は、ＰＶＣ製のレインカバー６００が被せられている関連技術のマイクロホンとは異なり、すべての周波数帯において優れた応答特性を得られることがわかる。

以上説明したように、本実施の形態に係るマイクロホン１０によれば、防水性能と音響性能とを両立することができる。

１ ：マイクロホンユニット
２ ：筐体
３ ：メッシュ材
４ ：フレーム
５ ：ウインドスクリーン
６ ：ショックマウント
７ ：回路基板
８ ：出力コネクタ
９ ：両面テープ
１０ ：マイクロホン
２１ ：音響管
２２ ：第１開口部
２３ ：前カバー
４１ ：第２開口部
５１ ：収容部

Claims (7)

1. 音波を電気信号に変換するマイクロホンユニットと、
   音波を前記マイクロホンユニットへ通過させる第１開口部が設けられていて前記マイクロホンユニットを収容している筒状の筐体と、
   通気性と撥水性が付与されていて前記第１開口部を覆うシート部材と、
   前記第１開口部の形状に対応した形状の第２開口部を備え前記第１開口部の位置で前記シート部材を覆うフレームと、
   排水性を備え前記筐体の外側を覆うウインドスクリーンと、
   を有する、
   マイクロホン。
2. 前記フレームは、前記第２開口部により前記シート部材と前記ウインドスクリーンとの間において間隙を形成する、
   請求項１記載のマイクロホン。
3. 前記シート部材は、前記第１開口部と前記筐体とに密着して前記筐体に設けられている、
   請求項１または２記載のマイクロホン。
4. 前記シート部材は、表面に撥水加工が施されている合成樹脂材料により形成されているメッシュ材である、
   請求項１乃至３のいずれかに記載のマイクロホン。
5. 前記シート部材は、ポリエステルのメッシュ材により形成されている、
   請求項１乃至４のいずれかに記載のマイクロホン。
6. 前記ウインドスクリーンは、空隙率が９０パーセント以上のスポンジにより構成されている、
   請求項１乃至５のいずれかに記載のマイクロホン。
7. 外部からの音波を電気信号に変換するマイクロホンユニットを収容し、前記音波を前記マイクロホンユニットへ通過させる第１開口部を備えた筒状の筐体と、
   前記通気性と撥水性が付与されていて、前記第１開口部を覆うシート部材と、
   前記第１開口部の形状に対応した形状の第２開口部を備え、前記第１開口部の位置で前記シート部材を覆うフレームと、
   排水性を備え前記筐体の外側を覆うウインドスクリーンと、
   を有する、
   マイクロホンの筐体。
   

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