JPH02237300A - 電気音響変換器の振動板の製造方法および振動板製造用の加熱成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業」二の利用分野〕 この発明は音声等の振動を電気信号に蛮換する電気音響
変換器の振動板に関し、特に詳しくｊうと、背極板に極
めて近接して配置することができる振動板を容易に製造
することができる振動板の製造方法およびその装置に関
する。

〔従来の技術〕

振動板の振動をその背面に設けた背極板により静電容量
として捕らえ、その静電容量の変化を電気信号として出
力するコンテンサマイクロホンのような電気音響変換器
は、業務用はもとより一般家庭においても広く利用され
ている。

例えは、成極形指向性コンテンサマイクロホンにおいて
、振動板は低域限界を低い周波数に位ｉａさせること、
そして−・般的感度を有することが要求されるとともに
、小型化の点では振動板の張力を低く設定することが要
求されている。しかしながら、振動板の背面には背極板
が位置し、その間には成極電圧が存在することにより、
振動板に苅して静電吸引力が加わり、いわゆる振動板の
背極板への吸着という問題が発生する。したがって、予
め静電吸引力に対して十分対抗できる張カに設定しなけ
ればならない。また、振動板の張力は温度、湿度等環境
条件の変化により微妙に変化するので、このような環境
条件の変化も考慮する必要があり、余裕をもった安定度
に設定するとともに、温度や湿度によるエージングを行
なうことにより」二連したような問題を改善している。

一方このような振動板は、通常３〜６μｍのポリエチレ
ンテレフタレートやボリフエニレンサルファイ１〜のよ
うな薄膜状の熱可塑性合成樹脂膜を、第５図に概略を示
すような加熱成形装置で所望の形状に成形することで作
っている。すなわち、所望の形状に設計された成形型１
」二に合成樹脂膜で構成された振動板材料２を載置し、
加圧ポッｌ−　３を下降させ、加圧ポッＩ−　３と成形
型１との間に振動板材料２を挾んで密閉させる。次いて
、加圧ポット３内に加圧空気を注入することにより、振
動板材料２は成形型１に密若し、成形型１を加熱冷却し
、成形を行なっている。４は加圧空気の漏れを防止する
ため加圧ポッ）〜３の下端周縁ｔコ設けられたＯリング
である。この方式では振動板２を成形型１」二に載置す
るＩＩ．′ｒ．振動板２の裏面と成形ｌ｛“！１の上面
間に空気溜りが生し易く、そのまま成形すると図示する
ように膨らんだ形で成形されてしまう。そこて成形型１
の略中央部に下部まで１′ｔ通する空気抜き孔５を設け
て、この孔５から振ｉ１ｔｌＪ板２と成形型１との間の
空気を外部に逃すようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、加圧成形時に振動板材料２の部が空気抜
き孔５内に突出し、成形後の振動板の一面には不必要な
凸部が形成されてしまう。特にコンテンサマイクロホン
においては、振動板と背極板との間隙は極めて小さく、
この間隙の長さより凸部の高さが高く、少なくともこの
高さに相当する距離だけ振動板と背極板を離す必要が生
し、その結果振動板の性能を低下させる原因になってい
る。さらに、振動板材料２は成形型］の面との密看性が
強く、成形後剥離する際に振動板を破損させたり、変形
を生じさせる可能性があり生産も良くないなどの欠点が
ある。

そこでこの発明の目的は、低張力で周縁を固定しても、
静的な吸引力に対して平面的に吸着することがなく、極
端な感度劣化を生しることのない電気音響変換器用振動
板を製造するための新規な製造方法およびその装置を提
供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は加熱成形装置によって電気音響変換器の振動
板を製造する方法であって、熱可塑性樹脂で構成される
振動板素材を少なくとも振動板素材と接する面が通気性
を備えた加熱成形装置の加熱成形型」二に載置し，振動
板素材の七面がら加熱成形型方向に加圧空気を供給して
振動板素材を加熱成形型に押しつけて、通気のための凹
凸により振動板素材に複数個の凹凸を形成することを特
徴とするものである。

この発明はまた、電気音響変換器の振動板を製造する加
熱成形装置において、その成形型は少なくとも振動板素
材と接する面が通気性を有する部材で構成されているこ
とを特徴とするものである。

〔実　施　例〕

以下、この発明をコンデンサマイクロホンの振動板を例
に取って図面に示す一実施例について説明する。まず第
１図によりコンデンサマイクロホン１１の構造の一例を
説明すると、円周端縣部を支持リング１２により固定さ
れた振動板１３の裏面には所定の間隔を置いて背極板］
４が位置しており、背極板１４の振動板１３と相反する
面には導電性の接触板１５が密着するように配置されて
いる。背極板１４には音波通路を形成する複数の透孔１
６が穿孔されており、背極板１４の上面にはＦ．Ｅ．Ｐ
等の誘電体１７が圧着されている。背極板１４は、誘電
体１７の面と相対する面が心電性を有する接触板１５と
密着するようにして、電気絶縁材料で構成された支持台
１８の凹部１９の上端に取付けられている。接触板１５
にも透孔１６と連通する透孔２１が先行されており、凹
部１９の底部に配置されたインピーダンス変換器２２の
接続端子２３が半田２４により接触板１５の下面に電気
的に接続されている。２５は振動板１３と背極板１４と
の間隙を設定するためのスペーサ、２７は後部音響端子
である。

振動板１３は、その表面に微細な凹凸部２６が複数個設
けられている。第２図はこの振動板１３の凹凸部２６を
２００倍に拡大して示す顕微鏡写真であり、この実施例
における凹凸部２６の凹みは、最大で８μＩｎ程度であ
る。

第３図は、このような振動板１３を成形するための成形
装置を示すもので、下部基台３Ｌヒにはスプリング等の
弾性材３２を介して上下動自在に支持台３３が設けられ
ている。支持台３３の略中夫には成形型３４が載置され
ており、成形型３４の下面には電熱線等が配設された加
熱手段３５が取付けられている。

加熱手段３５の−ド方の下部基台３１」二には、加熱手
段３５が下降した時接触してこの加熱手段３５を冷却す
る冷却手段３６が取付けられている。加熱手段３５は下
降時には電源が切れ、加熱を停止するように予め設定さ
れている。冷却手段３６は例えば冷却パイプを張り巡ら
せ、パイプ内に冷却水を通すことにより行なわれる。下
部基台３１」二に立設された支柱３７の」二端には上部
基台３８が下部基台３１と略平行になるように設けられ
ている。−１二部基台３８の１ｌｌ＆中央にはそのシリ
ンダロソ１・４１が略垂直に下方に向かって」二下動ず
るようにエアーシリンダ４２が取付けられている。シリ
ンダロノド４１の先端には断面が略逆コの字状に形成さ
れてその内部に加圧室４３が設けられた加圧ポッ１・４
４がその開放部を下方に向けて取付けられている。加圧
ボッｌ−４／Ｉの開放部端縁には気密用の○リング４５
が取付けられている。

加圧ポット４４の側面には、図示しない加圧空気供給源
に接続するための加圧空気供給口４６が形成されている
。これらの構成は従来の加熱成形装置と同しであるので
、それらの詳細な構造の説明は省略する。

成形型３４の上面には、成形型３４の面となじむに十分
な柔軟性を備えたナイロン等の合成樹脂あるいは金属で
、例えば＃３００台と言った細かいメッシュが形成され
た網材、ニッケル、チタン、銅、黄銅、モネルメタル、
ステンレス鋼等の金属繊維焼結体あるいは織布等で構成
された凹凸形成部材４７か載置されている。

凹凸部２６を有する振動板１３を形成するには、まず下
降して冷却手段３６により冷却された成形型３４を第３
図に示す位置まで上昇させる。冷却された成形型３４の
凹凸形成部材４７上に」−述したようなポリエチレンテ
レフタレー１〜やポリフェニレンサルファイド等の熱可
塑性フィルムで構成された振動板材料４８を載置する。

次に、加熱手段３５を動作させて成形型３４を加熱し、
予め設定された成型温度に達した時点て加熱手段３５を
停止させる。次に、エアーシリンダ４２を動作させ、シ
リンダロツド４１を下降させて、成形型３４と加圧ポッ
１・４４の開放部端縁間に振動板材料４８を挾んで固定
する。そして加圧空気供給口４６から加圧空気を加圧室
４３内に供給するとともに、成形型３４を冷却手段３６
に当接させ、成形型３４を冷却する。空気圧と熱により
成形型３４に形成された型にしたがって振動板材料４８
を成形する。振動板材料４８はその下に位置する凹凸形
成部月４７のメッシュや孔そして織目の形状にしたがっ
て凹凸部２６が付けられる。加圧空気の供給により、振
動板材料４８と凹凸形成部材４７との間に存在している
空気は凹凸形成部材４７のメッシュや孔そして織目を通
ってその側縁部から直接外部に排出されたり、凹凸形成
部材４７と成形型３４の隙間から外部に排出される。し
たがって、振動板材料４８と成形型３４との間に空気溜
りができることはない。

振動板材料４８が所定の形状に成形され、凹凸形成部材
４７によって凹凸部２６が形成された時点て、加圧空気
の供給を停止する。次いて、シリンダロット４１詮上昇
させると、振動板材料４８は凹凸形成部材４７に付着し
た状態で成形型３４」二に位置する。

最後に凹凸形成部材４７から振動板洞料４８を剥離する
。振動板材料４８は従来の成形型の面という密着性の高
い部分から剥離するのとは異なり、密着性の低い凹凸形
成部材４７から剥離するので、極めて弱い力で剥離可能
であり、従来のように剥離時に振動板を破損したり、変
形を生しさせることはない。なお、第２図に示す顕微鏡
写真は、凹凸形成部材４７を＃３０８のナイロンメッシ
ュで構成した場台を示している。

このようにして振動板１３の表面に微細な凹凸部２６を
設けることにより、凹凸部２６のＲ形状が振動板１３の
前後動に伴って変化するので、その張力は低くすること
ができる。これら凹凸部２６によって、低張力で振動板
の周縁を固定しても、背極板１４の静的な吸引力によっ
て、背極板Ｉ４に平面的に吸着されることはなく、凹凸
部２６の各頂点のみか吸着されるだけである。また、吸
着に対し安定度が低く設定されている場合でも、平面的
な接触がないことは極端な感度劣化等が生しることもな
い。

したがって、同口径の従来の振動板に比べてスチフネス
を低く設定することが可能であり、このことは小口径の
振動板において低張力を必要とする際の大きな利点とな
り得る。

第４ａ図から第４ｄ図は単一指向性マイクロホンユニッ
１〜の周波数応答特性を示すグラフで、第４ａ図および
第４ｂ図は、振動板の直径が７胴の場合を、そして第４
ｃ図および第４ｄ図は、振動板の直径が５画の場合を示
し、それぞれ第４ａ図と第４Ｃ図は従来の振動板の場合
を、そして第４ｂ図と第４ｄ１ンロまこの発明により作
られた振動板を使用した場合を示している。なお、ａは
音源に対してｏ”．ｂは音源に対して１８０°、そして
Ｃは音源に対して９０゜の揚合を示している。この２つ
の特性を比べて見ると、この発明の振動板の方か低周波
数の応答か向」ニし、かつＩ．　．　５　Ｋ　Ｈｚ　｛
ｊ．ｉ近の平坦性が向−１−シていることが判る。

なお、」二連実施例はコンテンサマイクロホンを例にと
っているが、これに限るものではなく、クイナミンクマ
イクロホンやヘッドホン等の各種の電気音響変換器の振
動板にも利用できることは勿論である。

〔発明の効果〕

以」二のようにこの発明の電気音響変換器の振動板の製
造方法は、熱可塑性樹脂で構成された振動板素材を少な
くとも振動板素月と接する面が通気性を備えた加熱成形
装置の加熱成形型上に載置し、振動板素材の上面がら加
熱成形型方向に加圧空気を供給して振動板素材を加熱成
形型に押しつけて、］．１− １２一 通気のための凹凸により振動板素材に複数個の凹凸を形
成するという極めて簡単な方法により、振動板の面に多
数の凹凸を有し、これによって静的な吸引力によって、
平面的に吸着されることはなく、吸着に苅し安定度が低
く設定されている場合でも平面的な接触がない振動板を
提供することができる。したがって、同口径の従来の振
動板に比べてスチフネスを低く設定することが可能であ
り、このことは小口径の振動板において低張力を必要と
するようなマイクロホンにも最適な振動板が提供できる
。

さらにこのような製造方法を実施するための加熱成形装
置は、成形型を少なくとも振動板素材と接する面が通気
性を有する部材で構成するという極めて簡単な構成でよ
い。この場合、成形型の上面にメッシュや孔そして織目
形状を有する素材を配置するたけてもよいので、既存の
加熱成形装置に簡単な改良を施すことで実施可能である
。勿論成形型全体を多孔質金属材で全体を構成し、従来
の成形型と交換することでもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明により作られた振動板を用いたマイク
ロホンの一例を示す縦断面図、第２図はその振動板の凹
凸を示すための顕微鏡写真、第３図はこの振動板を作る
ための装置の一例を一部切り欠いて示す正面図、第４ａ
図から第４ｄ図はこの従来例とこの発明の振動板の周波
数応答特性を示すグラフ、第５図は従来の振動板製造装
置の一例を概略的に示す説明図である。 図面において、１１はコンテンサマイクロホン、１３は
振動板、２６は凹凸部、３４は成形型、３５は加熱手段
、３６は冷却手段、４２はエアーシリンダ、４４は加圧
ポッ１・、４７は凹凸形成部材、４８は振動板材料であ
る。 特許出願人　株式会社オーティオテクニ力代理人　弁理
士　　大　原　　拓　也 第 図 第 図 第 図 平成２年５月１日 第５図 特許庁長官　吉　田　文　毅　殿 １．事件の表示 平成元年特許願第２３２５４号 ２．発明の名称 静電型電気音響変換器の振動板の製造方法および振動板
製造用の加熱成形装置 ３．補正をする者 事件との関係 株式会社オ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱成形装置によって電気音響変換器の振動板を
   製造する方法であって、熱可塑性樹脂で構成される振動
   板素材を少なくとも前記振動板素材と接する面が通気性
   を備えた前記加熱成形装置の加熱成形型上に載置し、前
   記振動板素材の上面から前記加熱成形型方向に加圧空気
   を供給して前記振動板素材を前記加熱成形型に押しつけ
   て、前記通気のための凹凸により前記振動板素材に複数
   個の凹凸を形成することを特徴とする電気音響変換器の
   振動板の製造方法。
2. （２）電気音響変換器の振動板を製造する加熱成形装置
   において、その成形型は少なくとも振動板素材と接する
   面が通気性を有する部材で構成されていることを特徴と
   する加熱成形装置。