JP6719772B2 - マイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、マイクロホンに関する。

マイクロホンの型式の１つであるリボン型マイクロホンは、磁界を形成する一対の磁石と、音波を受けて振動する一対のリボン型振動板と、を備える。一対のリボン型振動板は、磁界内に配置される。一対のリボン型振動板は、音波を受けると磁界内で振動して、音波に応じた電気信号を生成する。

リボン型マイクロホンの指向性は、一般的に双指向性である。一方、楽音の収音や、拡声を目的としたマイクロホンの指向性は、単一指向性であることが望ましい。

リボン型マイクロホンの単一指向性は、双指向性成分と無指向性成分とが加算されることで実現される。リボン型マイクロホンの単一指向性は、リボン型マイクロホンに内蔵される音響管を用いて実現される。リボン型振動板は、他の型のマイクロホン（例えば、ダイナミック型マイクロホン）の振動板と比べると、質量が小さく、機械インピーダンスが低い。低い周波数でリボン型振動板を振動させるためには、音響管の長さは、長くなる。すなわち、単一指向性のリボン型マイクロホンは、長い音響管を必要とする。そのため、単一指向性のリボン型マイクロホンの小型化は、困難である。

単一指向性のリボン型マイクロホンを小型化する技術として、音響管の代わりに単一指向性変換器を備えた単一指向性のリボン型マイクロホンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−５８６１号

特許文献１に開示された単一指向性のリボン型マイクロホンでは、単一指向性を実現するために、単一指向性変換器が取り付けられる。そのため、リボン型振動板を備えたマイクロホンの小型化は、十分とはいえない。

本発明は、以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、リボン型振動板を備えた単一指向性のマイクロホンを小型化することを目的とする。

本発明は、マイクロホンであって、双指向性のリボン型マイクロホンユニットと、無指向性のコンデンサ型マイクロホンユニットと、を有してなり、リボン型マイクロホンユニットは、一対のリボン型振動板を備え、コンデンサ型マイクロホンユニットは、一対のリボン型振動板の間に配置される、ことを特徴とする。

本発明によれば、リボン型振動板を備えた単一指向性のマイクロホンを小型化することができる。

本発明にかかるマイクロホンの実施の形態を示す正面図である。 図１のマイクロホンの正面視断面図である。 図１のマイクロホンが備えるマイクロホンユニットの正面図である。 図３のマイクロホンユニットのＡ−Ａ線断面図である。 図３のマイクロホンユニットが備える磁気回路組立体の正面図である。 図５の磁気回路組立体のＸ−Ｘ線断面図である。 図３のマイクロホンユニットのＢ−Ｂ線断面図である。

●マイクロホン●
以下、図面を参照しながら、本発明にかかるマイクロホンの実施の形態について説明する。

●マイクロホンの構成
図１は、本発明にかかるマイクロホンの実施の形態を示す正面図である。
図２は、図１のマイクロホンの正面視断面図である。
マイクロホンＭは、音源からの音波を収音して、音波に応じた電気信号を出力する。マイクロホンＭは、マイクロホンケース１と、リボン型マイクロホンユニット２と、コンデンサ型マイクロホンユニット３と、を有してなる。

以下の説明において、マイクロホンＭの前方は、収音時に音源側に向けられるマイクロホンＭの方向（図１の紙面手前側の方向）である。マイクロホンＭの後方は、その反対方向（図１の紙面奥側の方向）である。マイクロホンＭの上方は、マイクロホンＭの長手方向（図１の紙面上下方向）におけるマイクロホンＭの一端（マイクロホンＭにおける図１の紙面上側の端部）が向けられる方向（図１の紙面上側の方向）である。マイクロホンＭの下方は、マイクロホンＭの上方の反対側の方向（図１の紙面下側の方向）である。

マイクロホンケース１は、リボン型マイクロホンユニット２とコンデンサ型マイクロホンユニット３とを収納する。マイクロホンケース１は、金属製で、有底円筒状である。

マイクロホンケース１は、２つの第１窓孔１１ｈと、２つの第２窓孔（不図示）と、メッシュ１２と、を備える。第１窓孔１１ｈと第２窓孔とは、矩形状である。第１窓孔１１ｈは、マイクロホンケース１の前面（正面）の周壁に、マイクロホンケース１の長手方向（図１の紙面上下方向）に並んで配置される。第２窓孔は、マイクロホンケース１の後面（背面）の周壁に、マイクロホンケース１の長手方向に並んで配置される。第２窓孔は、第１窓孔１１ｈに対向して配置される。第１窓孔１１ｈと第２窓孔とは、リボン型マイクロホンユニット２がマイクロホンケース１に収納されたとき、リボン型マイクロホンユニット２と対向する。第１窓孔１１ｈと第２窓孔とは、マイクロホンケース１の内側からメッシュ１２で覆われる。メッシュ１２は、マイクロホンケース１内への異物の侵入を防ぐ。

図３は、リボン型マイクロホンユニット２の正面図である。
図４は、リボン型マイクロホンユニット２のＡ−Ａ線断面図である。

リボン型マイクロホンユニット２は、音源からの音波を収音して、音波に応じた電気信号を出力する。リボン型マイクロホンユニット２の指向性は、双指向性である。リボン型マイクロホンユニット２は、磁気回路組立体２１と第１振動板組立体２２と第２振動板組立体２３と第１保護板２４と第２保護板２５と取付ねじ２６とを有してなる。

図５は、磁気回路組立体２１の正面図である。
図６は、磁気回路組立体２１のＸ−Ｘ線断面図である。
図５と図６とは、磁気回路組立体２１内におけるコンデンサ型マイクロホンユニット３も示す。

磁気回路組立体２１は、磁気回路組立体２１内に磁束を発生させると共に、コンデンサ型マイクロホンユニット３を固定する。磁気回路組立体２１は、ヨーク２１ａと第１磁石２１ｂと第２磁石２１ｃとを備える。

ヨーク２１ａは、鉄などの磁性材製である。ヨーク２１ａは、略矩形状である。ヨーク２１ａは、略矩形の窓孔２１ａｈ１を備える。窓孔２１ａｈ１は、ヨーク２１ａの幅方向（図５の紙面左右方向）の中央部に配置される。窓孔２１ａｈ１は、ヨーク２１ａをヨーク２１ａの厚み方向（図５の紙面奥手前方向）に貫通する。窓孔２１ａｈ１は、後述する磁気ギャップを形成すると共に、後述するリボン型振動板２２ｂ、２３ｂを収納する。

ヨーク２１ａは、４つのねじ孔２１ａｈ２を備える。ねじ孔２１ａｈ２は、取付ねじ２６がねじ込まれる孔である（図３参照）。２つのねじ孔２１ａｈ２は、ヨーク２１ａの上部に、ヨーク２１ａの幅方向における中心線（以下「中心線」という。）に対して対称に配置される。残り２つのねじ孔２１ａｈ２は、ヨーク２１ａの下部に、中心線に対して対称に配置される。

ヨーク２１ａは、その下端部に、上下方向（図６の紙面上下方向）に貫通する挿通孔２１ａｈ３を備える。挿通孔２１ａｈ３については、後述する。

第１磁石２１ｂは、例えば、永久磁石である。第１磁石２１ｂは、細長の角柱状である。第２磁石２１ｃの構成は、第１磁石２１ｂの構成と同じである。第１磁石２１ｂは、窓孔２１ａｈ１の長手方向（図５の紙面上下方向）に沿って、窓孔２１ａｈ１の内周面に固定される。第２磁石２１ｃは、窓孔２１ａｈ１の長手方向に沿って、第１磁石２１ｂに対向して窓孔２１ａｈ１の内周面に固定される。第１磁石２１ｂと第２磁石２１ｃとの間には、空隙が設けられる。

第１磁石２１ｂの第２磁石２１ｃとの対向面の磁極は、第２磁石２１ｃの第１磁石２１ｂとの対向面の磁極と異なる。そのため、第１磁石２１ｂと第２磁石２１ｃとから発生する磁束は、空隙を横切る。すなわち、磁気回路組立体２１は、磁気ギャップを有する。

第１振動板組立体２２は、図３と図４とに示されるように、基板２２ａとリボン型振動板２２ｂと固定部２２ｃとを備える。

基板２２ａは、アルミニウムなどの軽金属製である。基板２２ａは、矩形状である。基板２２ａは、窓孔２２ａｈ１と、４つの第１ねじ挿通孔（不図示）と、４つの第２ねじ挿通孔２２ａｈ２（一部不図示）と、を備える。窓孔２２ａｈ１は、基板２２ａの中央部に配置される。窓孔２２ａｈ１は、基板２２ａの長手方向（図３の紙面上下方向）に長い矩形である。第１ねじ挿通孔は、基板２２ａの４隅のそれぞれに配置される。第１ねじ挿通孔は、取付ねじ２６が挿通される孔である。

２つの第２ねじ挿通孔２２ａｈ２は、基板２２ａの幅方向（図３の紙面左右方向）に並んで配置された２つの第１ねじ挿通孔の間に並んで配置される。すなわち、基板２２ａは、その上部に、２つの第２ねじ挿通孔２２ａｈ２を備え、その下部に、２つの第２ねじ挿通孔２２ａｈ２を備える。第２ねじ挿通孔２２ａｈ２は、後述する取付ねじ２２ｃ３が挿通される孔である。

リボン型振動板２２ｂは、音源からの音波に応じて振動して、振動に応じた電気信号を出力する。リボン型振動板２２ｂは、アルミニウム箔などの金属製である。リボン型振動板２２ｂは、リボン型振動板２２ｂの上下方向（図３の紙面上下方向）の両端部を除いた部分が上下方向に沿って折り曲げられた蛇腹状である。リボン型振動板２２ｂの幅方向（図３の紙面左右方向）の長さは、窓孔２２ａｈ１の幅方向（図３の紙面左右方向）の長さよりも短い。

固定部２２ｃは、リボン型振動板２２ｂを基板２２ａに固定する。固定部２２ｃは、スペーサ２２ｃ１と金具２２ｃ２と取付ねじ２２ｃ３とを備える。スペーサ２２ｃ１と金具２２ｃ２とは、第２ねじ挿通孔２２ａｈ２に挿通された取付ねじ２２ｃ３により、基板２２ａの上部と基板２２ａの下部のそれぞれに取り付けられる。基板２２ａに取り付けられたスペーサ２２ｃ１と金具２２ｃ２とは、リボン型振動板２２ｂの上端部とリボン型振動板２２ｂの下端部とを挟持する。すなわち、リボン型振動板２２ｂは、固定部２２ｃにより、基板２２ａに固定される。

第２振動板組立体２３は、基板２３ａとリボン型振動板２３ｂと固定部２３ｃとを備える。第２振動板組立体２３の構成は、第１振動板組立体２２の構成と同じである。すなわち、リボン型振動板２３ｂは、固定部２３ｃにより、基板２３ａに固定される。

第１振動板組立体２２は、磁気回路組立体２１の前面（図４の紙面右側の面）に取付ねじ２６により取り付けられる。取付ねじ２６は、第１振動板組立体２２の第１ねじ挿通孔に挿通されて、磁気回路組立体２１のねじ孔２１ａｈ２（図５参照）にねじ込まれる。第１振動板組立体２２は、磁気回路組立体２１の窓孔２１ａｈ１を磁気回路組立体２１の前方から覆う。リボン型振動板２２ｂは、図４に示されるように、窓孔２１ａｈ１に収納される。その結果、リボン型振動板２２ｂの蛇腹状の部分は、磁気回路組立体２１の磁気ギャップ内に配置される。

第２振動板組立体２３は、磁気回路組立体２１の後面（図４の紙面左側の面）に第１振動板組立体２２と同様に取り付けられる。リボン型振動板２３ｂは、磁気回路組立体２１の窓孔２１ａｈ１に収納される。その結果、窓孔２１ａｈ１に収納されたリボン型振動板２３ｂの蛇腹状の部分は、磁気回路組立体２１の磁気ギャップ内に配置される。

第１振動板組立体２２と第２振動板組立体２３とは、磁気回路組立体２１に取り付けられる。第１振動板組立体２２と第２振動板組立体２３とは、磁気回路組立体２１を、磁気回路組立体２１の前面と後面との両面から挟む。

第１保護板２４は、リボン型振動板２２ｂを磁性粉などから保護する。第１保護板２４は、金属製である。第１保護板２４は、本体２４ａと６つの脚部２４ｂとを備える。本体２４ａは、正面視において、矩形の板状である。脚部２４ｂは、本体２４ａの長手方向（上下方向）に沿う両側部それぞれの３箇所に配置される。脚部２４ｂは、本体２４ａに対して直角方向に突出する。脚部２４ｂの先端は、脚部２４ｂの外方（図３の紙面左右方向）に向かって直角に折れ曲がる。本体２４ａは、複数の音孔２４ｈを備える。音孔２４ｈは、音源からの音波をリボン型振動板２２ｂに導く。音孔２４ｈは、本体２４ａに略均等に配置される。

第２保護板２５は、リボン型振動板２３ｂを磁性粉などから保護する。第２保護板２５は、本体２５ａと脚部２５ｂとを備える。本体２５ａは、音孔２５ｈを備える。第２保護板２５の構成は、第１保護板２４の構成と同じである。

第１保護板２４は、第１振動板組立体２２の前面に取り付けられる。第１保護板２４の脚部２４ｂは、第１振動板組立体２２の基板２２ａに取り付けられる。第１保護板２４の本体２４ａは、リボン型振動板２２ｂと対向してリボン型振動板２２ｂを保護する。

第２保護板２５は、第２振動板組立体２３の後面に取り付けられる。第２保護板２５の脚部２５ｂは、第２振動板組立体２３の基板２３ａに取り付けられる。第２保護板２５の本体２５ａは、リボン型振動板２３ｂと対向してリボン型振動板２３ｂを保護する。

コンデンサ型マイクロホンユニット３は、音源からの音波を収音する。コンデンサ型マイクロホンユニット３の指向性は、無指向性である。コンデンサ型マイクロホンユニット３の外形は、円柱状である。コンデンサ型マイクロホンユニット３は、コンデンサ型マイクロホンユニット３の上端面に音孔（不図示）を備える。音孔は、音源からの音波をコンデンサ型マイクロホンユニット３内に導入する。コンデンサ型マイクロホンユニット３は、ケーブルＣを介してコネクタ（不図示）に接続される。ケーブルＣは、磁気回路組立体２１の挿通孔２１ａｈ３に挿通される。

図７は、図３のリボン型マイクロホンユニット２のＢ−Ｂ線断面図である。

コンデンサ型マイクロホンユニット３は、リボン型マイクロホンユニット２の内部、すなわち、一対のリボン型振動板２２ｂとリボン型振動板２３ｂとの間に配置される。コンデンサ型マイクロホンユニット３は、一対の第１磁石２１ｂと第２磁石２１ｃとの間に配置される。すなわち、コンデンサ型マイクロホンユニット３は、磁気回路組立体２１の磁気ギャップ内で、一対のリボン型振動板２２ｂ、２３ｂと、一対の磁石２１ｂ、２１ｃと、に囲まれる。換言すれば、コンデンサ型マイクロホンユニット３は、ヨーク２１ａの内側に配置される。

コンデンサ型マイクロホンユニット３は、一対のリボン型振動板２２ｂとリボン型振動板２３ｂのそれぞれから等間隔の位置に配置される。コンデンサ型マイクロホンユニット３の上端面は、図４に示されるように、一対のリボン型振動板２２ｂとリボン型振動板２３ｂとの長手方向の中央（図４の紙面左右方向に沿う一点鎖線）より下方に配置される。

●音響端子
リボン型マイクロホンユニット２の音響端子と、コンデンサ型マイクロホンユニット３の音響端子と、について図４を参照しながら説明する。

リボン型マイクロホンユニット２の音響端子は、リボン型マイクロホンユニット２に対して実効的に音圧を与える空気の位置である。換言すれば、リボン型マイクロホンユニット２の音響端子は、リボン型マイクロホンユニット２が備えるリボン型振動板２２ｂ（リボン型振動板２３ｂ）と同時に動く空気の中心位置である。すなわち、リボン型マイクロホンユニット２の音響端子は、リボン型マイクロホンユニット２に対する音響的な中心である。

リボン型マイクロホンユニット２の音響端子は、リボン型マイクロホンユニット２の指向性が双指向性であるため２つ存在する。リボン型マイクロホンユニット２の２つの音響端子のうち、一方の音響端子は、リボン型振動板２２ｂの長手方向の中央であって、第１保護板２４の前方における第１保護板２４の音孔２４ｈに近接した位置に存在する。他方の音響端子は、リボン型振動板２３ｂの長手方向の中央であって、第１保護板２４の後方における第２保護板２５の音孔２５ｈに近接した位置に存在する。

コンデンサ型マイクロホンユニット３の音響端子は、コンデンサ型マイクロホンユニット３に対して実効的に音圧を与える空気の位置である。換言すれば、コンデンサ型マイクロホンユニット３の音響端子は、コンデンサ型マイクロホンユニット３が備える振動板と同時に動く空気の中心位置である。すなわち、コンデンサ型マイクロホンユニット３の音響端子は、コンデンサ型マイクロホンユニット３に対する音響的な中心である。

コンデンサ型マイクロホンユニット３の音響端子は、コンデンサ型マイクロホンユニット３の指向性が無指向性であるため１つ存在する。コンデンサ型マイクロホンユニット３の音響端子は、コンデンサ型マイクロホンユニット３の上方におけるコンデンサ型マイクロホンユニット３の音孔に近接した位置に存在する。

コンデンサ型マイクロホンユニット３は、コンデンサ型マイクロホンユニット３の音響端子がリボン型マイクロホンユニット２の２つの音響端子と同軸上に存在するように、リボン型マイクロホンユニット２の内部に配置される。その結果、コンデンサ型マイクロホンユニット３の音響端子は、リボン型マイクロホンユニット２の２つの音響端子と近接して同一平面内に存在する。すなわち、コンデンサ型マイクロホンユニット３は、コンデンサ型マイクロホンユニット３の音響端子とリボン型マイクロホンユニット２の音響端子と同軸上で、同一平面内に近接して存在するように、リボン型マイクロホンユニット２の内部に配置される。

リボン型マイクロホンユニット２の内部に配置されたコンデンサ型マイクロホンユニット３の音響端子は、リボン型マイクロホンユニット２の音響端子と同軸上で、同一平面内に近接して存在する。すなわち、リボン型マイクロホンユニット２が受ける音波の音圧は、コンデンサ型マイクロホンユニット３が受ける音波の音圧と同じである。コンデンサ型マイクロホンユニット３は、リボン型マイクロホンユニット２と同じ音波を収音する。コンデンサ型マイクロホンユニット３が出力した電気信号は、リボン型マイクロホンユニット２が出力した電気信号に加算される。すなわち、無指向性のコンデンサ型マイクロホンユニット３の無指向性成分は、双指向性のリボン型マイクロホンユニット２の双指向性成分に加算される。つまり、マイクロホンＭの指向性は、単一指向性となる。

なお、コンデンサ型マイクロホンユニット３は、リボン型マイクロホンユニット２と同じ音圧を受けて、同じ音波を収音するようにリボン型マイクロホンユニット２の内部に配置されればよい。すなわち、例えば、コンデンサ型マイクロホンユニット３の上端面は、リボン型マイクロホンユニット２の２つの音響端子を結ぶ軸上、つまり、一対のリボン型振動板２２ｂとリボン型振動板２３ｂとの長手方向の中央に配置されてもよい。

●まとめ
以上説明した実施の形態によれば、コンデンサ型マイクロホンユニット３は、リボン型マイクロホンユニット２の内部に配置される。無指向性のコンデンサ型マイクロホンユニット３の音響端子は、双指向性のリボン型マイクロホンユニット２の音響端子と同軸上で、同一平面内に近接して存在する。すなわち、マイクロホンＭの指向性は、リボン型マイクロホンユニット２の双指向性成分とコンデンサ型マイクロホンユニット３の無指向性成分とが加算されて、単一指向性となる。このように、マイクロホンＭの指向性は、双指向性のリボン型マイクロホンユニット２と無指向性のコンデンサ型マイクロホンユニット３とを組み合わせるという簡易な構造で単一指向性となる。また、マイクロホンＭは、リボン型マイクロホンユニット２の内部に、コンデンサ型マイクロホンユニット３が配置される。そのため、マイクロホンＭの小型化が実現される。

Ｍ マイクロホン
１ マイクロホンケース
１１ｈ 窓孔
１２ メッシュ
２ リボン型マイクロホンユニット
２１ 磁気回路組立体
２１ａ ヨーク
２１ａｈ１ 窓孔
２１ａｈ２ ねじ孔
２１ａｈ３ 挿通孔
２１ｂ 第１磁石
２１ｃ 第２磁石
２２ 第１振動板組立体
２２ａ 基板
２２ａｈ１ 窓孔
２２ａｈ２ 第２ねじ挿通孔
２２ｂ リボン型振動板
２２ｃ 固定部
２２ｃ１ スペーサ
２２ｃ２ 金具
２２ｃ３ 取付ねじ
２３ 第２振動板組立体
２３ａ 基板
２３ｂ リボン型振動板
２３ｃ 固定部
２４ 第１保護板
２４ａ 本体
２４ｂ 脚部
２４ｈ 音孔
２５ 第２保護板
２５ａ 本体
２５ｂ 脚部
２５ｈ 音孔
２６ 取付ねじ
３ コンデンサ型マイクロホンユニット
Ｃ ケーブル

Claims (5)

1. 双指向性のリボン型マイクロホンユニットと、
   無指向性のコンデンサ型マイクロホンユニットと、
   を有してなり、
   前記リボン型マイクロホンユニットは、一対のリボン型振動板を備え、
   前記コンデンサ型マイクロホンユニットは、前記一対のリボン型振動板の間に配置される、
   ことを特徴とするマイクロホン。
2. 前記リボン型マイクロホンユニットの音響端子と、前記コンデンサ型マイクロホンユニットの音響端子と、は同一平面内に存在する、
   請求項１記載のマイクロホン。
3. 磁気ギャップを有する磁気回路組立体、
   を有してなり、
   前記磁気回路組立体は、
   窓孔を備えるヨークと、
   前記窓孔に固定される磁石と、
   を備え、
   前記一対のリボン型振動板は、前記磁気ギャップ内に配置され、
   前記コンデンサ型マイクロホンユニットは、前記ヨーク内に配置される、
   請求項１記載のマイクロホン。
4. 前記コンデンサ型マイクロホンユニットは、前記一対のリボン型振動板から等間隔の位置に配置される、
   請求項３記載のマイクロホン。
5. 前記リボン型マイクロホンユニットが出力する電気信号と、前記コンデンサ型マイクロホンユニットが出力する電気信号と、を加算する、
   請求項１記載のマイクロホン。
   
   

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