JP6678884B2 - Unidirectional dynamic microphone - Google Patents
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Description
本発明は、単一指向性ダイナミックマイクロホンに関する。 The present invention relates to a unidirectional dynamic microphone.
単一指向性ダイナミックマイクロホンには、マイクロホンユニットの後部に音響管を装着して後部音響端子を引き延ばし、低音域(以下「低域」という)の駆動力を増加させるものがある。音響端子とは、マイクロホンユニットに対して実効的に音圧を与える空気の位置を指すもので、マイクロホンユニットが備える振動板と同時に動く空気の中心位置ということができる。低域の駆動力が増加すると、振動板のスチフネスが高くても、低域の収音が可能になる。換言すれば、低域で音響端子が長くなったことと等価になる。 In some unidirectional dynamic microphones, an acoustic tube is attached to the rear part of the microphone unit to extend the rear acoustic terminal to increase the driving force in the low sound range (hereinafter referred to as "low range"). The acoustic terminal refers to the position of the air that effectively gives a sound pressure to the microphone unit, and can be said to be the center position of the air that moves simultaneously with the diaphragm provided in the microphone unit. When the driving force in the low frequency band is increased, the low frequency band can be picked up even if the diaphragm has a high stiffness. In other words, it is equivalent to the acoustic terminals being long in the low range.
単一指向性ダイナミックマイクロホンにおける振動板の駆動力の大小は、振動板の表面に作用する音圧と振動板の裏面に作用する音圧の差の大小による。上記のように、マイクロホンユニットの後部に音響管を装着すると、低域においては音響管の中の音響質量によるリアクタンスが小さいため、音響管の中を通過する音波の減衰は少ない。一方、高域では音響管の中のリアクタンスが大きくなり、音響管の後端近くから導入される音波の減衰はかなり大きい。そのため、高域では振動板に近い位置から導入される音波が主導的になる。 The magnitude of the driving force of the diaphragm in the unidirectional dynamic microphone depends on the magnitude of the difference between the sound pressure acting on the front surface of the diaphragm and the sound pressure acting on the back surface of the diaphragm. As described above, when the acoustic tube is attached to the rear part of the microphone unit, the reactance due to the acoustic mass in the acoustic tube is small in the low frequency range, so that the sound wave passing through the acoustic tube is less attenuated. On the other hand, in the high frequency range, the reactance in the acoustic tube becomes large, and the sound wave introduced from near the rear end of the acoustic tube is considerably attenuated. Therefore, in the high range, the sound wave introduced from the position close to the diaphragm becomes dominant.
低域の駆動力を増加させるために音響管を用いてこれを後部音響端子とする単一指向性ダイナミックマイクロホンの構造には、以下のような構造が知られている。 The following structure is known as a structure of a unidirectional dynamic microphone that uses an acoustic tube as a rear acoustic terminal in order to increase the driving force in the low frequency range.
その一つは、特許文献1に記載されているように、音響管の側壁に開口を設け、この開口を音響抵抗のある素材で覆い、音響管の後端を閉止しまたは音響管の後端に音響抵抗体を埋め込んだ構造である。
One of them is, as described in
二つ目は、特許文献2に記載されているように、音響管の側壁には開口がなく、音響管内に複数の音響抵抗を適宜の間隔をおいて直列的に取り付け、等価的に音響抵抗を直列に接続した構造である。 Secondly, as described in Patent Document 2, there is no opening in the side wall of the acoustic tube, and a plurality of acoustic resistances are installed in series in the acoustic tube at appropriate intervals to equivalently produce acoustic resistance. It is a structure in which are connected in series.
三つ目は、非特許文献1に記載されているように、音響管の側壁に長さ方向にスリット状の開口を設け、この開口を音響抵抗のある素材で覆って連続分布の抵抗を構成し、音響管の後端を開放した構造である。
Third, as described in Non-Patent
特許文献1に記載されているような、マイクロホンユニットの後部に音響管を装着し、音響管の側壁に開口を設け、この開口を音響抵抗のある素材で覆い、音響管の後端を閉止しまたは開放したものが商品化されている。音響管の後端を開放すると低域の駆動力は増加するが、音響管の断面積は変化しないから、音波は周波数の高低に関わらず音響管の中を減衰することなく進み、振動板の後部に到達する。したがって、高域も振動板の後部に到達し、高域の指向性が悪くなる。
As described in
特許文献2に記載されているように、音響管内に複数の音響抵抗を直列的に接続すると、音響管内を伝搬する高域を減衰させることができ、高域の指向性が良くなる。その反面、高域の駆動力が低くなる。 As described in Patent Document 2, when a plurality of acoustic resistances are connected in series in the acoustic tube, the high range propagating in the acoustic tube can be attenuated and the directivity of the high range is improved. On the other hand, the driving force in the high range becomes low.
非特許文献1記載のものにおいても、非特許文献1に「パイプの中には空気柱の共振を制動するための綿状をした抵抗材がつめてある。」とあるように、実質的に特許文献2記載のものと同様であり、高域の指向性は良くなる反面、駆動力が低くなる。
Even in the case of Non-Patent
以上述べたとおり、マイクロホンユニットの後部に音響管を装着した単一指向性ダイナミックマイクロホンにおいては、低域の駆動力を低下させることなく、高域の音波を音響管に入り込ませない構造であることが望ましい。すなわち、音響管の後端から進入する高域の音波を減衰させる一方、マイクロホンユニットの後部の、マイクロホンユニットに近い位置から高域の音波を導入する構造にすることができれば都合がよい。 As mentioned above, a unidirectional dynamic microphone with an acoustic tube attached to the rear of the microphone unit must have a structure that does not allow high frequency sound waves to enter the acoustic tube without reducing the driving force in the low frequency range. Is desirable. That is, it would be convenient if a structure could be adopted in which high-frequency sound waves that entered from the rear end of the acoustic tube were attenuated, while high-frequency sound waves were introduced from a position near the rear of the microphone unit near the microphone unit.
本発明は、高域の指向性を低下させることなく、低域の駆動力を増加させることができる単一指向性ダイナミックマイクロホンを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a unidirectional dynamic microphone capable of increasing the driving force in the low range without reducing the directivity in the high range.
本発明は、
前部音響端子と後部音響端子を有する単一指向性のダイナミックマイクロホンユニットと、
前記ダイナミックマイクロホンユニットの後部に結合され音波を前記後部音響端子に導く音響管と、
前記音響管の外周側に前記音響管との間に空気室を形成して配置され高域の音波に対して高い音響質量を持つ第1音響質量板と、
前記音響管の外周側に前記第1音響質量板よりも前記ダイナミックマイクロホンユニットの近くにおいて前記音響管との間に空気室を形成して配置され高域の音波に対して低い音響質量を持つ第2音響質量板と、を有することを最も主要な特徴とする。
The present invention
A unidirectional dynamic microphone unit having a front acoustic terminal and a rear acoustic terminal,
An acoustic tube coupled to the rear of the dynamic microphone unit to guide sound waves to the rear acoustic terminal;
A first acoustic mass plate disposed on the outer peripheral side of the acoustic tube to form an air chamber between the acoustic tube and the acoustic tube, and having a high acoustic mass with respect to high frequency sound waves;
A first acoustic mass plate closer to the dynamic microphone unit than the first acoustic mass plate on an outer peripheral side of the acoustic tube to form an air chamber between the acoustic tube and the acoustic mass tube; The most major feature is to have two acoustic mass plates.
低域の音波は第1音響質量板を通り減衰することなくダイナミックマイクロホンユニットに至る。第1音響質量板を通る高域の音波は第1音響質量板によって減衰されるが、ダイナミックマイクロホンユニットの近くにおいて第2音響質量板を通る高域の音波は減衰することなくダイナミックマイクロホンユニットに至る。低域の音波も高域の音波もバランスよく収音することができる。 Sound waves in the low frequency pass through the first acoustic mass plate and reach the dynamic microphone unit without being attenuated. High-frequency sound waves passing through the first acoustic mass plate are attenuated by the first acoustic mass plate, but high-frequency sound waves passing through the second acoustic mass plate near the dynamic microphone unit reach the dynamic microphone unit without being attenuated. . Both low-frequency sound waves and high-frequency sound waves can be collected in a well-balanced manner.
以下、本発明に係る単一指向性ダイナミックマイクロホンの実施例を、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of a unidirectional dynamic microphone according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1、図2において、符号30はダイナミックマイクロホンユニットを示している。ダイナミックマイクロホンユニット(以下「マイクロホンユニット」という)30は前部音響端子Tfと後部音響端子Tbを有していて、指向性は単一指向性である。前部音響端子および後部音響端子とは、前述のようにマイクロホンユニットが備える振動板と同時に動く前側と後ろ側の空気の中心位置である。前部音響端子Tfは振動版前方側の中心位置にある。後部音響端子Tbは、後で説明する第1音響質量板60と音響抵抗体50との間の空間および第2音響質量板と音響抵抗体50との間の空間に広がっている。マイクロホンユニット30は、後端部(図1において右端部)に長めの音響管40の前端部が結合され、音響管40の後端部はベース70に結合されている。ベース70は円柱状の部材で、後半部は小径になっていて、この小径部は、マイクロホンケーブルを結合するコネクタ部90になっている。
In FIGS. 1 and 2,
マイクロホンユニット30の外周には円筒形の音響抵抗体50の前端部が嵌められて固着されている。音響抵抗体50は音響管40と平行に後方に伸びていて、音響抵抗体50の内周面と音響管40の外周面との間に円筒形状の空気室52が形成されている。空気室52はマイクロホンユニット30の後部空気室33およびの音響管40の内部の空気室41に連通している。音響抵抗体50の後端は音響管40の後端に届かず、音響管40の後端部に、空気室52を開放する後部開口45が形成されている。
The front end of a cylindrical
ベース70には円筒形の第1マイクロホンケース10の後端部が固着されている。第1マイクロホンケース10はマイクロホンユニット30に向かって音響抵抗体50と平行に伸びている。第1マイクロホンケース10の内周面と音響抵抗体50の外周面との間には円筒形状の第1外側空気室12が形成されている。第1マイクロホンケース10の前端近くの内周には支持リング15が嵌められ、支持リング15の外周面が第1マイクロホンケース10の内周面に固着されている。支持リング15の内周面は音響抵抗体50の外周面に固着されている。
The rear end of the cylindrical
支持リング15の内外方向の厚さは、第1外側空気室12の内外方向の間隔と等しくなるように設定されている。支持リング15は第1外側空気室12の前端位置を規制している。
The thickness of the
第1マイクロホンケース10には、複数の音波導入部11が形成されている。各音波導入部11は、第1マイクロホンケース10を周方向に長い窓型に切除することによって形成されている。各音波導入部11は、第1マイクロホンケース10の長さ方向に等間隔に並んで形成されている。
A plurality of sound
第1マイクロホンケース10の内周面に沿って第1音響質量板60が配置されている。前記各音波導入部11は、第1音響質量板60によって内側から塞がれている。第1音響質量板60は、高域の音波に対して高い音響質量を持つ部材である。したがって、第1音響質量板60として、例えば、厚みが0.5mm程度のアルミニウム板に微細な孔を無数に形成したパンチングメタルを使用することができる。各音波導入部11から導入される音波は、第1音響質量板60を通って第1外側空気室12に入り、音響抵抗体50を通って内側空気室52に入る。音波はさらにマイクロホンユニット30の振動板31の背面側空気室に入り、さらに後部空気室33から音響管40の空気室41に至る。
A first
第1マイクロホンケース10の前端部には円筒形状の第2マイクロホンケース20が結合されている。第2マイクロホンケース20は、マイクロホンユニット30および音響管40と音響抵抗体50の前端部を外周側から覆っている。第2マイクロホンケース20の前端部にはカバー80が嵌められている。カバー80は、マイクロホンユニット30を主とする内部構造を保護している。
A cylindrical
第2マイクロホンケース20には、複数の音波導入部21が形成されている。各音波導入部21は、第2マイクロホンケース20を周方向に長い窓型に切除することによって形成されている。各音波導入部21は、第2マイクロホンケース20の長さ方向に等間隔に形成されている。
The
第2マイクロホンケース20の内周面に沿って第2音響質量板62が配置されている。前記各音波導入部21は、第2音響質量板62によって内側から塞がれている。第2音響質量板62は、高域の音波に対して低い音響質量を持つ部材である。したがって、第2音響質量板62は、第1音響質量板60よりも大きな孔を有する部材、例えば、目の粗い網のような部材を使用するとよい。第2音響質量板62と音響抵抗体50との間の空間は、第1音響質量板60と音響抵抗体50との間の空間とともに後部音響端子Tbとして機能する。
A second
各音波導入部21から導入される音波は、第2音響質量板62を通って第2外側空気室22に入り、さらには音響抵抗体50を通って内側空気室52に入り、マイクロホンユニット30の後部空気室33から音響管40内の空気室41に至る。
The sound wave introduced from each sound
以上の説明および図1、図2からもわかるように、第1マイクロホンケース10はマイクロホンユニット30から後方に離れた位置にある。これに対して第2マイクロホンケース20は、第1マイクロホンケース10よりもマイクロホンユニット30の近くに位置している。これに伴い、第1音響質量板60はマイクロホンユニット30から後方に離れた位置にあるのに対し、第2音響質量板62はマイクロホンユニット30の近くに位置している。
As can be seen from the above description and FIGS. 1 and 2, the
次に、上記実施例に係る単一指向性ダイナミックマイクロホンの動作を、図2、図3を合わせて参照しながら説明する。マイクロホンユニット30の前方から振動板31に当たる音波の音圧をP1、振動板31の音響質量をm0、振動板31の前面側空気室の容量をs0、振動板31の背面側の音響抵抗をR1、振動板31の背面側空気室の容量をs1とする。また、第2音響質量板62の音響質量をm2、音波導入部21から第2音響質量板62を通る音波の音圧をP2とする。
Next, the operation of the unidirectional dynamic microphone according to the above embodiment will be described with reference to FIGS. The sound pressure of the sound wave that strikes the
第1音響質量板60を通り、後部開口45から内側空気室52に入る音波の音圧をPn、第1音響質量板60の音響質量をm、第1外側空気室12の容量をsb、音響抵抗体50の音響抵抗をRbとする。音響抵抗体50を通る音波の音圧の総和をPn−1、音圧Pn−1の音波が通る第1音響質量板60の音響質量の総和をmb、音響抵抗体50の音響質量をmpとする。
The sound pressure of the sound wave passing through the first
図3に示すように、上記P1とm0とs0とR1とs1が直列に接続され、R1とs1の直列接続に対し、P2とm2の直列接続が並列に接続されている。この接続関係は、R1、s1を有してなる後部空気室に、P2とm2を有する音響端子が付加された関係になる。P2とm2は、マイクロホンユニット30の後部の、マイクロホンユニット30に近い位置から高域の音波を導入する構造になっており、高域の音波を少ない減衰量で振動板31の背面に導く。
As shown in FIG. 3, the P1, m0, s0, R1, and s1 are connected in series, and the series connection of P2 and m2 is connected in parallel to the series connection of R1 and s1. This connection relationship is such that an acoustic terminal having P2 and m2 is added to the rear air chamber having R1 and s1. P2 and m2 have a structure that introduces high-frequency sound waves from a position near the
図3において、R1とs1の直列接続に対し、mpとmbとRbとPn−1の直列接続が並列に接続されている。さらに、mbとRbとPn−1の直列接続に対し、sbが並列に接続されるとともに、mとPnの直列接続が並列に接続された形になっている。この接続関係は、R1、s1を有してなる後部空気室に、Pnとmを有する音響端子がmpを介して付加され、かつ、mbとRbとPn−1を有する別の音響端子がmpを介して接続された関係になる。Pnとmは音響管40への音波導入口11のうち、マイクロホンユニット30の後端から最も遠い位置にある音波導入口から導入される音波の音圧と音響質量であるから、低域の音波を最も少ない減衰量で振動板31の背面に導く。
In FIG. 3, the series connection of mp, mb, Rb, and Pn-1 is connected in parallel to the series connection of R1 and s1. Further, sb is connected in parallel to the series connection of mb, Rb, and Pn−1, and the series connection of m and Pn is connected in parallel. This connection relationship is such that an acoustic terminal having Pn and m is added to the rear air chamber having R1 and s1 via mp, and another acoustic terminal having mb, Rb, and Pn-1 is mp. Be connected through. Pn and m are the sound pressure and acoustic mass of the sound wave introduced from the sound
音波導入口11は、マイクロホンユニット30の後端からの距離を順次短縮しながら複数形成されていて、マイクロホンユニット30の後端に近づくに従って低域の減衰量が大きくなる。図1、図2に示す実施例では、マイクロホンユニット30の後端からの距離が異なる複数の音波導入口11からそれぞれ音波が導入される。図3では、第1音響質量板60を通る音波に関連する部分を破線で囲んで示している。また、複数の音波導入口11からそれぞれ導入され、音響抵抗体50を通る音波については、音波の総和Pn−1、第1音響質量板60の音響質量の総和mbとして表している。図1に示すように、後部音響端子Tbは、第1音響質量板60と音響抵抗体50との間の空間および第2音響質量板62と音響抵抗体50との間の空間に広がっている。
A plurality of
以上の通り、図示の実施例は、後部音響端子Tbを、高域を受け持つものと低域を受け持つものとに分けてそれぞれマイクロホンユニット30からの距離が異なる別の位置に設けている。音響管40の後端はマイクロホンユニット30からの距離が長く、音響管40の後端からは低域の音波が導入されるため、低域の駆動力を増加することができる。一方、高域の音波はマイクロホンユニット30に近い音波導入口21から減衰することなく導入されるため、高域の指向性を良好に維持することができる。よって、図示の実施例によれば、感度が高く、指向周波数応答が良好な単一指向性ダイナミックマイクロホンを得ることができる。
As described above, in the illustrated embodiment, the rear acoustic terminals Tb are divided into those for high frequencies and those for low frequencies, and are provided at different positions with different distances from the
図4は、上記実施例に係る単一指向性ダイナミックマイクロホンの周波数1000Hzにおける指向特性を示している。図5は、上記実施例に係る単一指向性ダイナミックマイクロホンの指向周波数応答を示しており、太線は収音軸上正面の音源に対する周波数応答を、細線は収音軸に対し120度ずれた方向にある音源に対する周波数応答を示している。 FIG. 4 shows the directional characteristics of the unidirectional dynamic microphone according to the above embodiment at a frequency of 1000 Hz. FIG. 5 shows the directional frequency response of the unidirectional dynamic microphone according to the above-described embodiment. The thick line indicates the frequency response to the sound source in front of the sound collecting axis, and the thin line indicates the direction offset by 120 degrees from the sound collecting axis. Shows the frequency response for a sound source at.
10 第1マイクロホンケース
11 音波導入部
12 第1外側空気室
15 支持リング
20 第2マイクロホンケース
21 音波導入部
22 第2外側空気室
30 ダイナミックマイクロホンユニット
31 振動板
32 磁気回路部
33 後部空気室
40 音響管
41 空気室
45 後部開口
50 音響抵抗体
52 内側空気室
60 第1音響質量板
62 第2音響質量板
70 ベース
80 カバー
90 コネクタ部
10
Claims (5)
前記ダイナミックマイクロホンユニットの後部に結合され音波を前記後部音響端子に導く音響管と、
前記音響管の外周側に前記音響管との間に第1空気室を形成して配置され高域の音波に対して高い音響質量を持つ第1音響質量板と、
前記音響管の外周側に前記第1音響質量板よりも前記ダイナミックマイクロホンユニットの近くにおいて前記音響管との間に第2空気室を形成して配置され高域の音波に対して低い音響質量を持つ第2音響質量板と、を有する単一指向性ダイナミックマイクロホン。 A unidirectional dynamic microphone unit having a front acoustic terminal and a rear acoustic terminal,
An acoustic tube coupled to the rear of the dynamic microphone unit to guide sound waves to the rear acoustic terminal;
A first acoustic mass plate having a high acoustic mass with respect to sound waves in a high frequency range, the first acoustic chamber being disposed on the outer peripheral side of the acoustic tube to form a first air chamber between the acoustic tube and the acoustic tube;
A second air chamber is formed on the outer peripheral side of the acoustic tube closer to the dynamic microphone unit than the first acoustic mass plate and between the acoustic tube and the second acoustic chamber to form a low acoustic mass with respect to high frequency sound waves. A unidirectional dynamic microphone having a second acoustic mass plate having.
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