JP6678883B2 - Waterproof microphone - Google Patents
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Description
本発明は、防水マイクロホンに関するものである。 The present invention relates to a waterproof microphone.
水泳教室やアクアビクスと称される水中でのエアロビクスなどで使用されるマイクロホンでは、水しぶきを被ることがある。ときには、マイクロホンを水中に落とすこともある。水しぶきを被っても、水中から拾い上げても、マイクロホンが支障なく動作するように、マイクロホンに比較的軽度の防水性が求められることがある。このレベルの防水性を、一般に生活防水と呼んでいる。 Microphones used in swimming classes and underwater aerobics called aquabics may get splashed. Sometimes the microphone is dropped into the water. The microphone may be required to have a relatively low degree of waterproofness so that the microphone operates without hindrance even if it is splashed or picked up from the water. This level of waterproofness is generally called life waterproofing.
生活防水レベルの防水マイクロホンとして、特許文献1に、マイクロホンユニットを防水膜で防水するとともに、防水膜の変形を規制する規制手段を設けた例が開示されている。特許文献1記載の防水マイクロホンでは、規制手段の例としてメッシュが開示されている。
As a waterproof microphone for daily life waterproofing,
特許文献1記載の防水マイクロホンによれば、水圧によって防水膜が規制手段に押し付けられても、水中を伝搬する音波を受けた防水膜が振動し、防水膜の振動によってマイクロホンユニットの振動板も振動する。したがって、水中の音波もマイクロホンユニットでとらえることができる。
According to the waterproof microphone described in
しかし、特許文献1記載の防水マイクロホンによれば、大気中から水中にマイクロホンが入った瞬間に防水膜のほぼ全体が規制手段に押し付けられるため、音質が一気に悪くなる難点がある。
However, according to the waterproof microphone described in
なお、本願発明に関連のある他の技術として、特許文献2記載の通音部材がある。この通音部材は、音を通過させるための開口を有する本体部と、前記開口を塞ぐ防水通音膜と、を備え、防水通音膜はたるんだ状態で通音部材の前記本体部に固定されていることを特徴としている。 As another technique related to the invention of the present application, there is a sound passage member described in Patent Document 2. The sound-permeable member includes a main body having an opening for allowing sound to pass therethrough, and a waterproof sound-permeable membrane that closes the opening. The waterproof sound-permeable membrane is fixed to the main body of the sound-permeable member in a slack state. It is characterized by being.
しかし、特許文献2記載の発明は、後で詳細に説明する本願発明のように、防水膜の変位を規制する規制部材を備えていない点で本願発明と明確な相違がある。 However, the invention described in Patent Document 2 has a clear difference from the present invention in that it does not include a regulating member for regulating the displacement of the waterproof film, unlike the invention of the present application described in detail later.
本願発明に関連のあるさらに他の技術として、特許文献3記載の水中マイクロホンがある。この水中マイクロホンは、弾性材からなる筒体の一端側の開口部にマイクロホンユニットの収音面側を気密に嵌合し、マイクロホンユニットの音響端子の前方に気密的な空気室を備えている。前記筒体は、水中の音波によって発生する圧力変化に対応して変形することができ、筒体の他端側はヒートシンクで閉じられている。水中を伝搬する音波による圧力変化で筒体の空気室内の圧力が変化し、この変化をマイクロホンユニットが電気信号に変換する。 Still another technique related to the present invention is a hydrophone described in Patent Document 3. In this underwater microphone, the sound collecting surface side of the microphone unit is airtightly fitted into an opening on one end side of a cylindrical body made of an elastic material, and an airtight air chamber is provided in front of an acoustic terminal of the microphone unit. The tubular body can be deformed in response to a pressure change generated by a sound wave in water, and the other end side of the tubular body is closed by a heat sink. The pressure in the air chamber of the cylinder changes due to the pressure change caused by the sound wave propagating in the water, and the change is converted into an electric signal by the microphone unit.
特許文献3記載の発明は、水中を伝搬する音波を収音して電気信号に変換する水中マイクロホンであって、本願に係る防水マイクロホンとは構成が異なる。 The invention described in Patent Document 3 is an underwater microphone that picks up a sound wave propagating in water and converts it into an electric signal, and has a different configuration from the waterproof microphone according to the present application.
本発明は、防水膜に加わる水圧による防水膜の規制部材への接触度合いが徐々に増大するように構造を工夫し、音質が一気に悪くなる従来の防水マイクの難点を解消することができる防水マイクロホンを提供することを目的とする。 The present invention devises a structure so that the degree of contact of the waterproof film with the restriction member due to the water pressure applied to the waterproof film is gradually increased, and the difficulty of the conventional waterproof microphone in which the sound quality deteriorates at a stroke can be solved. The purpose is to provide.
本発明に係る防水マイクロホンは、
少なくとも一端が解放されている防水ケースと、
前記防水ケース内に収納されているマイクロホンユニットと、
前記防水ケースの開放端を塞いでいる防水膜と、
前記防水膜が圧力を受けて前記防水ケースの内方に向かって変形することを規制する規制部材と、を有し、
平坦な面からなる前記防水膜に対して、前記規制部材は凸面または凹面を有すことを最も主要な特徴とする。
The waterproof microphone according to the present invention,
A waterproof case with at least one end open,
A microphone unit housed in the waterproof case,
A waterproof film closing the open end of the waterproof case,
A restriction member that restricts the waterproof film from being deformed toward the inside of the waterproof case under pressure,
The most main feature is that the regulation member has a convex surface or a concave surface with respect to the waterproof film having a flat surface.
防水膜に加わる水圧が低い時は規制部材に対する防水膜の接触度合いが少なく、水圧が増すにしたがって前記接触度合いが増大する。前記接触度合いが小さいうちは水中音を良好な音質で収音することができる。 When the water pressure applied to the waterproof membrane is low, the degree of contact of the waterproof membrane with the regulating member is small, and the degree of contact increases as the water pressure increases. While the degree of contact is small, the underwater sound can be collected with good sound quality.
以下、本発明に係る防水マイクロホンの実施例について図面を参照しながら説明する。 An embodiment of a waterproof microphone according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に示す第1の実施例に係る防水マイクロホン10は、例えば水中でのエアロビクスなどで使用されるヘッドセットマイクロホンの例である。防水マイクロホン10は、ヘッドセット装置に連結されるマイクロホンケース11を有している。ケース11内には防水ケース14が組み込まれ、防水ケース14内にはマイクロホンユニット12が収納されている。
The
図1に示す実施例におけるマイクロホンユニット12の指向性は単一指向性で、マイクロホンユニット12は前部音響端子と後部音響端子を有している。防水ケース14は、マイクロホンユニット12の前部音響端子と後部音響端子に音波を導くために、前端と後端(図1において上下端)が解放されている。前部音響端子には防水ケース14の前側の開放端から音波が導入され、後部音響端子には防水ケース14の後側の開放端から音波が導入される。外部の音波は、防水ケース14の前側から前部音響端子に導入されるとともに、マイクロホンケース11を経て防水ケース14の後側から後部音響端子に導入される。
The directivity of the
防水ケース14の前側の開放端には防水膜17が張り付けられて前側の開放端が防水膜17で塞がれている。防水ケース14にはまた、防水膜17よりも内方であって防水膜17の近くに規制部材21が固着されている。同様にして、防水ケース14の後側の開放端には防水膜18が張り付けられて後側の開放端が防水膜18で塞がれている。防水ケース14にはまた、防水膜18よりも内方であって防水膜18の近くに規制部材22が固着されている。本実施例における防水膜17,18は、厚み4μm程度のPET(ポリエチレンテレフタレート)素材で所定の形状に形成されている。
A
図1に示す実施例において特徴的な構成部分は規制部材21,22にある。規制部材21,22は、それぞれ防水膜17,18が圧力を受けて防水ケース14の内方に向かって変形するのを規制するために設けられている。本実施例における規制部材21,22はそれぞれステンレス鋼の線材で作られたメッシュである。防水膜17,18は全体が平坦な面をなしているのに対し、規制部材21,22は凸面または凹面を有している。さらに具体的には、図1に示す実施例における規制部材21,22は、全体が球面の一部を切り取った形であって、それぞれ防水膜17,18に向かって突形状となるように、周囲が防水ケース14に固着されている。
In the embodiment shown in FIG. 1, the characteristic components are the
従来の防水マイクロホンは、平坦な面からなる防水膜に対して規制部材も平坦な面に形成されるとともに、防水膜に対して規制部材が平行に配置されている。そのため、従来の防水マイクロホンによれば、防水膜に水圧がかかると、瞬時に防水膜のほぼ全体が規制手段に押し付けられ、音質が一気に悪くなる。これに対して図1に示す実施例によれば、防水膜17,18に水圧がかかっても、防水膜17,18の一部がそれぞれ規制部材21,22に接し、防水膜17,18の全体が瞬時に規制部材21,22押し付けられることはない。
In the conventional waterproof microphone, the restriction member is also formed on the flat surface with respect to the waterproof film having the flat surface, and the restriction member is arranged in parallel with the waterproof film. Therefore, according to the conventional waterproof microphone, when water pressure is applied to the waterproof film, almost the entire waterproof film is instantly pressed against the restricting means, and the sound quality deteriorates at a stretch. On the other hand, according to the embodiment shown in FIG. 1, even if water pressure is applied to the
図2は、水圧を受けた防水膜が防水ケース14の内方に向かって変形する様子を順に示している。ただし、図2は防水ケース14の一端のみが解放され、この開放端に防水膜17と規制部材21が設けられ、マイクロホンユニット12の指向性が無指向性である例を示している。本願発明に適用可能なマイクロホンの指向性は任意で、音響端子に対応して防水膜と規制部材が設けられていればよい。
FIG. 2 shows, in order, the manner in which the waterproof membrane subjected to water pressure is deformed inward of the
以下、図2を参照しながら、防水膜17が変形する様子と規制部材21との関係について説明する。図2(a)は防水膜17が水圧を受けない平常状態を示しており、防水膜17は平坦面を保っている。防水膜17が水圧を受けると、図2(b)に示すように、防水膜17は防水ケース14の内方に向かって変形する。規制部材21は全体の形状が球体の一部を切り取った形であって防水膜17に向かった突形状であるため、水深が浅く水圧が小さいうちは、図2(b)に示すように、防水膜17の中心部のみが規制部材21の中心部に接して防水膜17の変形が規制される。防水膜17の周縁部は規制部材21には接しない。
Hereinafter, the relationship between the deformation of the
このように、水圧がかかった防水膜17の全体が瞬時に規制部材21に接することはないから、一気に音質が変動乃至は悪化することはない。また、防水膜17の規制部材21への接触度合い(接触面積)が小さいうちは、マイクロホンユニット12が水中音を良好な音質で収音することができる。
As described above, since the entire
水深が深くなって水圧が大きくなると、図2(c)に示すように、防水膜17が大きく変形し、防水膜17の規制部材21への接触度合いが大きくなる。この状態においても、防水膜17の周縁部の規制部材21との非接触部分の面積は比較的大きく保たれるため、水中音は防水膜17の周縁部の振動によってマイクロホンユニットに伝達され、音声信号に変換される。
When the water depth increases and the water pressure increases, the
本発明は、水圧を受けた防水膜のほぼ全体が一気に規制部材に接触しないように、平坦な面からなる防水膜に対して、規制部材が凸面または凹面を有していることを特徴としている。規制部材に形成する凸面または凹面の態様は、発明の目的を達成しうる範囲で任意に変更することができる。以下、規制部材に形成する凸面または凹面の各種態様について説明する。いずれの態様も、メッシュからなる板状の部材に凸面または凹面を形成している。 The present invention is characterized in that the restriction member has a convex surface or a concave surface with respect to the waterproof film having a flat surface so that almost the entire waterproof film under water pressure does not come into contact with the restriction member at once. . The form of the convex surface or the concave surface formed on the regulating member can be arbitrarily changed within the range in which the object of the invention can be achieved. Hereinafter, various aspects of the convex surface or the concave surface formed on the regulation member will be described. In any of the embodiments, a convex surface or a concave surface is formed on a plate-shaped member made of mesh.
図3(a)、(b)、(c)において符号30、40,50は各々規制部材を示している。図3(a)は、規制部材30の中央部1か所に、断面矩形状の突起32を形成した例を示す。図3(b)は、規制部材40の複数個所に断面矩形状の突起42を形成した例を示す。図3(c)は、規制部材50の中央部1か所に、断面がドーム形状の、したがって球面の一部を切り取った形の突起52を形成した例を示す。
In FIGS. 3 (a), 3 (b) and 3 (c),
図3に示すいずれの例でも、防水膜に水圧がかかると、防水膜の変形によってまず防水膜の一部が規制部材に接して防水膜の変形が規制され、瞬時に防水膜の全体が規制部材に接することはない。したがって、一気に音質が変動しあるいは悪化することはない。また、防水膜が規制部材に接しても、防水膜が規制部材から離間している面積が多く確保されるため、マイクロホンユニットが水中音を良好な音質で収音することができる。 In any of the examples shown in FIG. 3, when water pressure is applied to the waterproof film, deformation of the waterproof film first causes a part of the waterproof film to come into contact with the restriction member to restrict the deformation of the waterproof film, and the entire waterproof film is instantaneously restricted. There is no contact with the members. Therefore, the sound quality does not fluctuate or deteriorate at once. Further, even if the waterproof film comes into contact with the restriction member, a large area in which the waterproof film is separated from the restriction member is secured, so that the microphone unit can pick up underwater sound with good sound quality.
規制部材は必ずしも防水膜に向かう凸面を有するものに限られるものではなく、防水膜に対して凹面を有するものであってもよい。図4はその例を示す。図4(a)に示すように、全体が平坦な面からなる防水膜17に対して、規制部材60は全体が球面の一部を切り取った形であって、防水膜17から見て窪んだ形になっている。規制部材60の曲率は、防水膜17が水圧を受けて変形し、防水膜17の中央部が規制部材60に接したときの防水膜17の曲率よりも小さく設定されている。
The regulation member is not necessarily limited to the one having the convex surface facing the waterproof film, but may be the one having the concave surface with respect to the waterproof film. FIG. 4 shows an example thereof. As shown in FIG. 4 (a), the
したがって、水深が浅く、防水膜17にかかる水圧が比較的小さいときは、図4(b)に示すように、防水膜17の中央部が規制部材60に接し、防水膜17の中央部以外の周辺部は規制部材60から離間している。この状態では、マイクロホンユニットは水中音を良好な音質で収音し音声信号に変換することができる。
Therefore, when the water depth is shallow and the water pressure applied to the
水深が深くなって防水膜17にかかる水圧が大きくなると、図4(c)に示すように、防水膜17が大きく変形し、防水膜17の多くの部分が規制部材60に接する。この場合でも、防水膜17の周辺部分は規制部材60から離間しており、この部分が水中音に応じて振動するので、マイクロホンユニットに水中音が伝達され、水中音が音声信号に変換される。
When the water depth increases and the water pressure applied to the
このように、規制部材60が防水膜17から見て窪んだ形になっていても、防水膜17が水圧を受けたとき、急激に音質が変化しあるいは悪化することを防止することができる。
As described above, even if the
規制部材に形成する凸面または凹面は、線状に連続していてもよい。図5、図6に示す例はそのような例である。図5に示す規制部材70は、外周が円形の規制部材70が、半径方向の中間部に同心円に沿いかつ全周にわたり突堤状の突起72が形成されたものである。図6に示す規制部材80は、複数の突堤状の突起82が放射状に形成されたものである。
The convex surface or the concave surface formed on the regulating member may be linearly continuous. The examples shown in FIGS. 5 and 6 are such examples. The restricting
図5、図6に示すいずれの例においても、規制部材70、80に対向している防水部材に水圧がかかると、まず防水膜の中央部が規制部材70、80の中央部に接し、急激な音質の変化はない。水圧が大きくなるに従い、防水膜と規制部材70、80との接触度合いが大きくなる。防水膜と規制部材70、80との接触度合いが大きくなっても、防水膜によって水中音はマイクロホンユニットに伝達され、音声信号に変換される。
In any of the examples shown in FIGS. 5 and 6, when water pressure is applied to the waterproof member facing the restricting
10 防水マイクロホン
11 マイクロホンケース
12 マイクロホンユニット
14 防水ケース
17 防水膜
18 防水膜
21 規制部材
22 規制部材
30 規制部材
40 規制部材
50 規制部材
60 規制部材
70 規制部材
80 規制部材
10
Claims (4)
前記防水ケース内に収納されているマイクロホンユニットと、
前記防水ケースの開放端を塞いでいる防水膜と、
前記防水膜が圧力を受けて前記防水ケースの内方に向かって変形することを規制する規制部材と、を有し、
平坦な面からなる前記防水膜に対して、前記規制部材は凸面または凹面を有する防水マイクロホン。 A waterproof case with at least one end open,
A microphone unit housed in the waterproof case,
A waterproof film closing the open end of the waterproof case,
A restriction member that restricts the waterproof film from being deformed toward the inside of the waterproof case under pressure,
A waterproof microphone in which the regulation member has a convex surface or a concave surface with respect to the waterproof film having a flat surface.
The waterproof microphone according to claim 1 or 2, wherein the restriction member has a shape in which a part of a spherical surface is cut out and is recessed when viewed from the waterproof film.
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