WO2011043156A1 - 単一指向性マイクロホン - Google Patents

Abstract

　一端が前面板１１ａによって閉塞され、その前面板１１ａに前面音孔１１ｂ'が形成されている筒状のカプセル１１内に、静電容量を形成する振動膜１３と背極板１４が収容され、カプセル１１の開放他端を蓋する基板２１に背面音孔２１ａが形成されている単一指向性マイクロホンにおいて、前面音孔１１ｂ'及び背面音孔２１ａをカプセル１１の中心軸を挟んで互いに反対側に中心軸よりずれて位置させる。マイクロホン単体でマイクロホンの中心軸に対し、指向軸を大きくずらすことができる。

Description

単一指向性マイクロホン

　この発明は静電型の単一指向性マイクロホンに関する。

　この種の単一指向性マイクロホンは一般に指向軸がマイクロホンの中心軸方向とされている。
　特許文献１にはこのような単一指向性マイクロホンを２つ用い、ステレオ音声を効果的に取得する構成が記載されている。特許文献１では例えばマイクロホンを保持するホルダに、マイクロホンの中心軸とずらして２つの音孔（主音孔、副音孔）を設けることにより指向軸をずらすものとなっており、主音孔と副音孔とはマイクロホンの中心軸に対して互いに反対方向に位置され、これにより指向軸をマイクロホンの中心軸に対して傾け、２つのマイクロホンの指向軸を相互に広がる角度に設定するものとなっている。

特開２００６－３３３２２２号公報

　しかるに、上述した特許文献１における指向軸の変更はマイクロホンとマイクロホンを保持するホルダとよりなるマイクロホンアセンブリにおいて、ホルダの音孔（音通路）の位置を調整するものとなっており、つまりマイクロホン単体で指向軸を変更するものではなく、マイクロホンに付加したホルダ（他部品）によって指向軸の方向を変えるものとなっている。従って、そのような他部品を用いる分、部品点数が増え、また薄型化が阻害されるものとなっていた。

　この発明の目的はこのような状況に鑑み、マイクロホン単体で指向軸をマイクロホンの中心軸に対し、傾けることができるようにし、中心軸に対し、大きくずれた指向軸を有する単一指向性マイクロホンを提供することにある。

　この発明によれば、一端が前面板によって閉塞され、その前面板に前面音孔が形成されている筒状のカプセル内に、静電容量を形成する振動膜と背極板が収容され、カプセルの開放他端を蓋する基板に背面音孔が形成されている単一指向性マイクロホンにおいて、前面音孔及び背面音孔がカプセルの中心軸を挟んで互いに反対側に中心軸よりずれて位置される。

　この発明によれば、マイクロホン単体で指向軸をマイクロホンの中心軸に対して大きくずらすことができ、よって従来のようにマイクロホンを保持するホルダによって音孔の位置を調整して指向軸をずらすものと比べ、部品点数を削減することができ、またその分薄型化を図ることができる。

図１Ａはこの発明による単一指向性マイクロホンの一実施例を示す平面図である。図１Ｂは図１Ａに示した単一指向性マイクロホンの正面図である。図１Ｃは図１Ａに示した単一指向性マイクロホンの底面図である。 図２は図１Ａに示した単一指向性マイクロホンの拡大断面図である。 図３は図１Ａに示した単一指向性マイクロホンの分解斜視図である。 図４Ａはゲート端子の構成を示す断面図である。図４Ｂは第２の背極板の構成を示す断面図である。図４Ｃはゲート端子と第２の背極板とによって形成される音響抵抗を説明するための図である。 図５Ａは従来の単一指向性マイクロホンを２つ用いてステレオマイクロホンを構成した例を示す図である。図５Ｂはこの発明による単一指向性マイクロホンを２つ用いてステレオマイクロホンを構成した例を示す図である。

　以下にこの発明の実施例を説明する。
　図１Ａ、１Ｂ、１Ｃはこの発明による単一指向性マイクロホンの一実施例の外観を示したものであり、図２はその断面構造を示したものである。また、図３は各部に分解して示したものである。

　カプセル１１は円筒状とされ、アルミニウム等の金属材料によって形成されている。カプセル１１の一端はその前面板１１ａによって閉塞されており、前面板１１ａには貫通孔１１ｂが多数形成されている。貫通孔１１ｂはカプセル１１の中心軸を中心とする同一円周上に等角間隔で配列されて形成されており、この例では８個形成されている。

　カプセル１１内には金属材料よりなる振動膜リング１２に張り付けられた振動膜１３が収容され、振動膜リング１２は前面板１１ａに当接されている。振動膜１３と対向して静電容量を形成する第１の背極板１４は絶縁材料よりなるリング状のスペーサ１５を介して振動膜１３に対向配置されている。背極板１４には複数の背極孔１４ａが形成されており、また、この例では背極板１４の振動膜１３と対向する面に、図示を省略しているが、エレクトレット誘電体膜が被着形成されている。

　絶縁材料よりなる円筒状のホルダ１６の上端内周には段部１６ａが形成されており、背極板１４はこの段部１６ａに嵌合固定されてホルダ１６に保持されている。ホルダ１６内にはこの例では金属材料よりなるゲート端子１７及び第２の背極板１８が収容されている。これらゲート端子１７及び背極板１８は音響抵抗を形成するものである。

　ゲート端子１７は中央に円形の開口１７ａを有するドーナツ板状とされ、その一方の板面の開口１７ａの回りには図４Ａに示したようにわずかに低い円形の段差１７ｂが形成されている。また、他方の板面の周縁部には一段高い突部１７ｃが全周に渡って形成されている。

　背極板１８は円板状をなし、この例では２つの背極孔１８ａが形成され、さらに一方の板面には２つの背極孔１８ａ間に図４Ｂに示したようにＶ溝１８ｂが形成されている。
　背極板１８のＶ溝１８ｂとゲート端子１７の段差１７ｂは互いに対向するように配置され、これらＶ溝１８ｂと段差１７ｂによって図４Ｃに示したように音響抵抗が形成される。

　ホルダ１６内にはさらにゲートリング１９が収容され、このゲートリング１９の下端が基板２１上に搭載される。基板２１にはカプセル１１の中心軸と大きくずれた位置に背面音孔２１ａが１つ形成されており、この基板２１によってカプセル１１の開放他端が蓋される。なお、基板２１の内面上にはＩＣチップ等の素子が実装されるが、この例では図示を省略している。基板２１には２本の端子ピン２２が挿通、半田付け固定されて取り付けられている。

　各部の組み立てはカプセル１１内に振動膜１３を保持した振動膜リング１２、スペーサ１５及び背極板１４が固定されたホルダ１６を順次、組み込み、さらにゲート端子１７、背極板１８、ゲートリング１９及び基板２１を組み込み、カプセル１１の開放端を基板２１の外面周縁部に曲げ、カシメつけることによって行われる。振動膜１３は振動膜リング１２、カプセル１１を介して基板２１に回路接続され、背極板１４はゲート端子１７、背極板１８、ゲートリング１９を介して基板２１に回路接続される。

　一方、カプセル１１の前面板１１ａの外面には補償布（クロス）２３が貼り付けられる。補償布２３は両面粘着テープ２４を介して貼り付けられる。この両面粘着テープ２４にはその周の一部に切り欠き２４ａが設けられており、前面板１１ａに形成されている多数の貫通孔１１ｂは１つの貫通孔１１ｂを除いて両面粘着テープ２４によって蓋され、切り欠き２４ａに位置して両面粘着テープ２４によって蓋されていない１つの貫通孔１１ｂが前面音孔１１ｂ’とされる。

　両面粘着テープ２４はその切り欠き２４ａがカプセル１１の中心軸を挟んで基板２１の背面音孔２１ａと反対側に位置する貫通孔１１ｂを前面音孔１１ｂ’とするように貼り付けられる。これにより、前面音孔１１ｂ’と背面音孔２１ａはカプセル１１の中心軸に対して互いに反対側に大きくずれて位置することになり、前面音孔１１ｂ’と背面音孔２１ａをこのような位置関係とすることにより、この例では指向軸を図１Ｂに示したようにカプセル１１の中心軸（マイクロホンの中心軸）に対し、大きくずらす（傾ける）ことができる。

　なお、例えばカプセル１１の前面板１１ａにこの例のように多数の貫通孔１１ｂを設けることなく、１つの貫通孔（前面音孔）１１ｂ’を設けるのみとしてもよいが、この場合、マイクロホンの組み立てにおいてカプセル１１の開放端をカシメる際に、カプセル１１の前面音孔１１ｂ’と基板２１の背面音孔２１ａとが所要の位置関係となるように位置決めしなければならず、このような位置決めは簡易に行うことはできず、作業が煩雑なものとなる。これに対し、この例ではカプセル１１をカシメた後に、両面粘着テープ２４で不要な貫通孔１１ｂを塞ぎ、前面音孔１１ｂ’を形成するため、カプセル１１をカシメる際の煩雑な位置決めは不要となる。

　上述した例ではカプセル１１の前面板１１ａに貫通孔１１ｂを８個形成しているが、貫通孔１１ｂの数はこれに限るものではなく、例えば８個より多く形成してもよい。また、ゲート端子１７と第２の背極板１８とによって音響抵抗を形成しているが、音響抵抗の形成はこの構成に限らず、他の構成としてもよい。例えば、基板を多層基板とし、基板上で音響抵抗をとることができ、またウレタンやクロスで音響抵抗とすることもできる。さらに、上述した例ではエレクトレット誘電体膜を背極板１４に形成しているが、これに替え、例えば振動膜１３に被着形成するようにしてもよい。

　一方、上述した例ではカプセル１１の前面板１１ａに多数の貫通孔１１ｂを形成し、基板２１にはその周辺部に背面音孔２１ａを１つ形成し、前面板１１ａの貫通孔１１ｂを塞いで制限することにより前面音孔１１ｂ’を形成しているが、これとは逆にカプセル１１の前面板１１ａにはその周辺部に前面音孔１１ｂ’を１つ形成し、基板２１に多数の貫通孔を同一円周上に配列して形成し、その貫通孔を制限して、つまり１つを残して塞いで背面音孔２１ａを形成するようにしてもよい。この場合、背面音孔２１ａをなす１つの貫通孔以外の貫通孔は例えば基板２１の外面に片面粘着テープ等を貼り付けることによって簡単に塞ぐことができる。

　図５Ａ、５Ｂは単一指向性マイクロホンを２つ用いてステレオマイクロホンを構成した例を示したものであり、図５Ａは指向軸がマイクロホンの中心軸方向とされている従来の単一指向性マイクロホン３０を用いた場合を示し、図５Ｂはこの発明による単一指向性マイクロホン４０を用いた場合を示す。

　図５Ａに示したように、従来例ではマイクロホン３０のＬ側、Ｒ側のステレオアングルを取るため、マイクロホン３０の指向軸を基板３１の板面と平行とし、かつ２つのマイクロホン３０を互いに傾けて基板３１に取り付ける必要があり、よって高さＨ_１を低く抑えることができず、薄型化には不向きとなっていた。

　これに対し、この発明による単一指向性マイクロホン４０を用いる場合には図５Ｂに示したように２つのマイクロホン４０を互いに傾けてステレオアングルを取る必要がなくなり、マイクロホン４０を基板４１上に水平に実装することができるため、マイクロホン４０の実装において、高さＨ_２を低く抑えることができ、薄型化を図ることが可能となる。

Claims (4)

1. 　一端が前面板によって閉塞され、その前面板に前面音孔が形成されている筒状のカプセル内に、静電容量を形成する振動膜と背極板が収容され、前記カプセルの開放他端を蓋する基板に背面音孔が形成されている単一指向性マイクロホンであり、
   　前記前面音孔及び背面音孔は前記カプセルの中心軸を挟んで互いに反対側に前記中心軸よりずれて位置されている。
2. 　請求項１の単一指向性マイクロホンにおいて、
   　前記前面板に多数の貫通孔が同一円周上に配列されて形成され、
   　周の一部に切り欠きを有する両面粘着テープを介して補償布が前記前面板の外面に貼り付けられ、
   　前記多数の貫通孔のうち、前記切り欠きに位置して前記両面粘着テープによって蓋されていない１つの貫通孔が前記前面音孔をなすものとされる。
3. 　請求項１の単一指向性マイクロホンにおいて、
   　前記基板に多数の貫通孔が同一円周上に配列されて形成され、
   　前記多数の貫通孔のうち、前記背面音孔をなす１つの貫通孔以外は前記基板の外面に貼り付けられた片面粘着テープによって蓋されている。
4. 　請求項１乃至３のいずれかの単一指向性マイクロホンにおいて、
   　前記振動膜及び背極板のいずれか一方にエレクトレット誘電体膜が設けられている。

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