(57)【要約】【課題】無響室等の高価な設備を必要とすることなく、また、構成が簡単な測定器を用い、より簡便な手法にてマイクロホンユニットの音響特性を精度よく測定可能とする。【解決手段】同一の条件下に配置されている基準マイクロホンユニッ１Ｌと被測定マイクロホンユニット１Ｒとに対して所定の音源により音波を与え、各マイクロホンユニット１Ｌ，１Ｒから出力される出力信号を比較することにより、被測定マイクロホンユニット１Ｒの音響特性を測定するにあたって、各マイクロホンユニット１Ｌ，１Ｒを、それらの収音軸を同軸として収音面同士が所定の間隔をもって向かい合うように配置するとともに、音源（スピーカ５０）を収音軸と直交する軸上で各マイクロホンユニット１Ｌ，１Ｒに対して等距離の位置に配置し、音源５０より各マイクロホンユニット１Ｌ，１Ｒに対して９０度の方向から音波を与え、各マイクロホンユニット１Ｌ，１Ｒの出力信号の差に基づいて、被測定マイクロホンユニット１Ｒの音響特性を測定する。【選択図】図１
2010021748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の条件下に配置されている同一構成の基準マイクロホンユニットと被測定マイクロホンユニットとに対して所定の音源により音波を与え、上記各マイクロホンユニットから出力される出力信号を比較することにより、上記被測定マイクロホンユニットの音響特性を測定するマイクロホンユニットの音響特性測定方法において、
上記基準マイクロホンユニットと上記被測定マイクロホンユニットとを、それらの収音軸を同軸として収音面同士が所定の間隔をもって向かい合うように配置するとともに、上記音源を上記収音軸と直交する軸上で上記各マイクロホンユニットに対して等距離の位置に配置し、上記音源より上記各マイクロホンユニットに対して９０度の方向から音波を与え、上記各マイクロホンユニットの出力信号の差を所定の測定手段にて測定することにより、上記被測定マイクロホンユニットの音響特性を測定することを特徴とするマイクロホンユニットの音響特性測定方法。
【請求項２】
上記各マイクロホンユニットが、それぞれボイスコイルを含むダイナミックマイクロホンユニットであり、上記各マイクロホンユニットのボイスコイルが逆相として接続され、その逆相出力が上記測定手段に入力されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロホンユニットの音響特性測定方法。
【請求項３】
上記各マイクロホンユニットが、それぞれインピーダンス変換器を含むコンデンサマイクロホンユニットであり、上記各マイクロホンユニットのインピーダンス変換器からの出力信号の差が上記測定手段に入力されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロホンユニットの音響特性測定方法。
【請求項４】
上記音源として、周波数可変型発振器により駆動されるスピーカが用いられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のマイクロホンユニットの音響特性測定方法。
【請求項５】
上記測定手段として、レベルメータが用いられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のマイクロホンユニットの音響特性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロホンユニットの音響特性測定方法に関し、さらに詳しく言えば、無響室や防音室等の高価な設備を必要とすることなく、より簡便な手法にてマイクロホンユニットの音響特性を測定可能とする技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロホンユニットの音響特性を測定する方法の一つとして、例えば特許文献１に記載されているように、あらかじめ良品とされている標準マイクロホンユニットを用い、これとの対比で被測定マイクロホンユニットの音響特性を測定する方法がある。
【０００３】
これについて説明すると、音源として周波数可変型発振器にて駆動されるスピーカを用い、まず、発振器をスイープ（例えば２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの範囲内）してスピーカより音波を発生させ、標準マイクロホンユニットの音響特性を測定する。
【０００４】
次に、同一測定条件でスピーカを駆動して被測定マイクロホンユニットの音響特性を測定し、標準マイクロホンユニットの音響特性を閾値として、被測定マイクロホンユニットの良否判定を行う。
【０００５】
しかしながら、この測定方法においても、被測定マイクロホンユニットに音波を与えてその出力信号（音声信号）をレベルメータで読み取る一般的な測定方法と同じく、周囲に存在する定在波や反射波の影響を排除するため、無響室や防音室を必要とする。無響室や防音室は設備的に高価であるし、簡単には移動できないため測定場所が限られてしまう。
【０００６】
また、音波を発生するスピーカの周波数応答が必ずしも平坦ではないことから、発振器とスピーカ駆動用パワーアンプとの間に信号レベル制御手段としての電圧制御型増幅器（ＶＣＡ）を介在させ、標準マイクロホンユニットの出力をＶＣＡにフィードバックしてマイクロホンユニットにおける受音面の音圧レベルを一定に制御するとともに、次の被測定マイクロホンユニットの測定に備えて、標準マイクロホンユニットでの測定条件（ＶＣＡの動作データを含む）を記録再生装置に記憶させるようにしているため、全体的に測定回路が複雑になるという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５９−７５１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の課題は、無響室や防音室等の高価な設備を必要とすることなく、また、構成が簡単な測定器を用い、より簡便な手法にてマイクロホンユニットの音響特性を精度よく測定できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、同一の条件下に配置されている同一構成の基準マイクロホンユニットと被測定マイクロホンユニットとに対して所定の音源により音波を与え、上記各マイクロホンユニットから出力される出力信号を比較することにより、上記被測定マイクロホンユニットの音響特性を測定するマイクロホンユニットの音響特性測定方法において、上記基準マイクロホンユニットと上記被測定マイクロホンユニットとを、それらの収音軸を同軸として収音面同士が所定の間隔をもって向かい合うように配置するとともに、上記音源を上記収音軸と直交する軸上で上記各マイクロホンユニットに対して等距離の位置に配置し、上記音源より上記各マイクロホンユニットに対して９０度の方向から音波を与え、上記各マイクロホンユニットの出力信号の差を所定の測定手段にて測定することにより、上記被測定マイクロホンユニットの音響特性を測定することを特徴としている。
【００１０】
上記各マイクロホンユニットは、ボイスコイルを含むダイナミック（動電型）マイクロホンユニットであってもよいし、インピーダンス変換器を含むコンデンサ（静電型）マイクロホンユニットであってもよい。
【００１１】
ダイナミックマイクロホンユニットの場合には、上記各マイクロホンユニットのボイスコイルを逆相として接続することにより、容易に差信号としての逆相出力が得られる。
【００１２】
また、コンデンサマイクロホンユニットの場合には、上記各マイクロホンユニットのインピーダンス変換器からの出力信号の差がとられる。これには、例えば差動型の出力トランスが用いられてよい。
【００１３】
上記音源として、好ましくは周波数可変型発振器により駆動されるスピーカが用いられる。また、上記測定手段として、好ましくはレベルメータが用いられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、基準マイクロホンユニットと被測定マイクロホンユニットとを、それらの収音軸を同軸として収音面同士が所定の間隔をもって向かい合うように配置するとともに、各マイクロホンユニットを電気的に逆相に接続し、音源を収音軸と直交する軸上で各マイクロホンユニットに対して等距離の位置に配置して各マイクロホンユニットに対して９０度の方向から音波を与え、各マイクロホンユニットの出力信号の差を所定の測定手段にて測定するようにしたことにより、周囲の騒音や雑音に影響されることなく、基準マイクロホンユニットの音響特性と被測定マイクロホンユニットの音響特性とを対比することができる。
【００１５】
すなわち、各マイクロホンユニットを逆相に接続しているために、その音響特性が同じであれば、９０度方向からの平面波はキャンセルされて出力がほぼ零となり、異なっているときにだけ所定の出力レベルが発生する。
【００１６】
また、各マイクロホンユニットが、例えば単一指向性ダイナミックマイクロホンユニットの場合、後部音響端子から速度成分が取り込まれることにより近接効果が発生するが、９０度方向からの音波は前部音響端子と後部音響端子とに同じように加わるため、近接効果は発生しない。すなわち、本発明で各マイクロホンユニットに９０度方向から音波を与えるようにしているのは、各マイクロホンユニットの無指向性成分のみを対比するためである。
【００１７】
また、音源として周波数可変型発振器により駆動されるスピーカを用いることにより、スピーカの周波数応答による相差も確認することができる。
【００１８】
また、測定手段にレベルメータを用いれば、その読値が特定のレベルを超えたか否かにより良否判定を簡単に行うことができる。レベルメータは市場において安価に入手できるため、コスト的にも好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、図１ないし図３により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本発明のマイクロホンユニットの音響特性測定方法を説明するための模式図、図２は基準および被測定の各マイクロホンユニットがダイナミックマイクロホンユニットである場合の逆相接続状態を示す結線図、図３は各マイクロホンユニットがコンデンサマイクロホンユニットである場合の逆相接続の一例を示す回路構成図である。
【００２０】
図１に示すように、本発明では、被測定マイクロホンユニット１Ｒの音響特性を基準マイクロホンユニット１Ｌの音響特性と対比する方法で測定する。なお、基準マイクロホンユニットとは、あらかじめ音響特性が良好と判定されている良品（標準）ユニットのことを言う。また、特に基準マイクロホンユニットと被測定マイクロホンユニットとを区別する必要がない場合には、単に「マイクロホンユニット」と言うことがある。
【００２１】
図１に示す実施形態において、マイクロホンユニット１Ｌ，１Ｒはともに単一指向性のダイナミック（動電型）マイクロホンユニットである。まず、マイクロホンユニット１Ｌ，１Ｒの構成を概略的に説明するが、同一構成であるため、一方のマイクロホンユニット１Ｌについて説明し、他方のマイクロホンユニット１Ｒについては、対応する構成要素の参照符号を括弧内に記す。
【００２２】
マイクロホンユニット１Ｌ（１Ｒ）は、基本的な構成として、振動板１０Ｌ（１０Ｒ）と、磁気回路２０Ｌ（２０Ｒ）と、ユニット筐体３０Ｌ（３０Ｒ）と、レゾネータ４０Ｌ（４０Ｒ）とを備える。
【００２３】
振動板１０Ｌ（１０Ｒ）は、センタードーム１１Ｌ（１１Ｒ）と、これを弾性的に支えるようにセンタードームの周りに環状として一体的に連設されたサブドーム１２Ｌ（１２Ｒ）とを備え、その全体が例えばポリエチレンやポリエステルなどの合成樹脂フィルムより形成されてよい。
【００２４】
振動板１０Ｌ（１０Ｒ）の裏面側で、センタードーム１１Ｌ（１１Ｒ）とサブドーム１２Ｌ（１２Ｒ）との境界部分に、発電用のボイスコイル１３Ｌ（１３Ｒ）が例えば接着材などで取り付けられる。
【００２５】
磁気回路２０Ｌ（２０Ｒ）は、円盤状に形成された永久磁石２１Ｌ（２１Ｒ）と、永久磁石２１Ｌ（２１Ｒ）の一方の極側に設けられるセンターポールピース２２Ｌ（２２Ｒ）と、永久磁石２１Ｌ（２１Ｒ）の他方の極側に設けられる皿状に形成されたテールヨーク２３Ｌ（２３Ｒ）と、テールヨーク２３Ｌ（２３Ｒ）の上端に配置されセンターポールピース２２Ｌ（２２Ｒ）との間で磁気ギャップＧＬ（ＧＲ）を形成するリングヨーク２４Ｌ（２４Ｒ）とを備える。
【００２６】
ユニット筐体３０Ｌ（３０Ｒ）は、所定容積の後部空気室３１Ｌ（３１Ｒ）を有する円筒体からなり、その一端側に磁気回路２０Ｌ（２０Ｒ）が装着される。また、振動板１０Ｌ（１０Ｒ）は、ボイスコイル１３Ｌ（１３Ｒ）が磁気ギャップＧＬ（ＧＲ）内で振動するように、サブドーム１２Ｌ（１２Ｒ）の周縁部分がマイク筐体３０Ｌ（３０Ｒ）の一端側の端面で支持される。
【００２７】
レゾネータ４０Ｌ（４０Ｒ）は、前部音響端子４１Ｌ（４１Ｒ）を有して振動板１０Ｌ（１０Ｒ）上を覆うように、ユニット筐体３０Ｌ（３０Ｒ）の一端側の端面に取り付けられる。
【００２８】
この実施形態に係るマイクロホンユニット１Ｌ（１Ｒ）は、単一指向性であることから、ユニット筐体３０Ｌ（３０Ｒ）には、図示しない音源から到来する音波を振動板１０Ｌ（１０Ｒ）の裏面に作用させるための後部音響端子３２Ｌ（３２Ｒ）が設けられている。
【００２９】
これにより、音源から到来する音波のうち、前方からの音波はレゾネーター４０の前部響端子孔４１Ｌ（４１Ｒ）から入り込み、振動板１０Ｌ（１０Ｒ）の前面に直接的に作用する。
【００３０】
これに対して、ユニット筐体３０Ｌ（３０Ｒ）の後方に回り込む音波は、後部音響端子３２Ｌ（３２Ｒ）から所定の音響抵抗材（参照符号省略）を介して振動板１０Ｌ（１０Ｒ）の裏面に作用し、これにより、マイクロホンユニット１Ｌ（１Ｒ）は、単一指向性として動作する。
【００３１】
本発明では、被測定マイクロホンユニット１Ｒの音響特性を基準マイクロホンユニット１Ｌの音響特性と対比して、その良否判別を行うにあたって、基準マイクロホンユニット１Ｌの収音軸をＸＬ−ＸＬ，被測定マイクロホンユニット１Ｒの収音軸をＸＲ−ＸＲとして、図１に示すように、基準マイクロホンユニット１Ｌと被測定マイクロホンユニット１Ｒとを、それらの収音軸ＸＬ−ＸＬ，ＸＲ−ＸＲを同軸として収音面同士が所定の間隔をもって向かい合うように配置する。
【００３２】
測定用の音源には、スピーカ５０を用いる。スピーカ５０は、上記収音軸ＸＬ−ＸＬ，ＸＲ−ＸＲと直交する軸上（Ｙ軸上）で各マイクロホンユニット１Ｌ，１Ｒに対して等距離の位置に配置する。
【００３３】
また、図２に示すように、基準マイクロホンユニット１Ｌのボイスコイル１３Ｌと、被測定マイクロホンユニット１Ｒのボイスコイル１３Ｒとを逆相に接続し、各ボイスコイル１３Ｌ，１３Ｒの各一端を測定手段としてのレベルメータ５２に接続する。
【００３４】
この状態で、好ましくは周波数可変型の発振器５１により図示しないパワーアンプを介してスピーカ５０を駆動して、スピーカ５０より各マイクロホンユニット１Ｌ，１Ｒに対して９０度の方向から音波を与える。
【００３５】
各マイクロホンユニット１Ｌ，１Ｒは単一指向性であるため、各後部音響端子３２Ｌ，３２Ｒより速度成分が取り込まれ、これにより近接効果が発生するが、この場合、スピーカ５０よりの音波が９０度方向から加えられ、前部音響端子４１Ｌ，４１Ｒと後部音響端子３２Ｌ，３２Ｒに同一の音波が加わるため、近接効果は発生しない。
【００３６】
すなわち、本発明において、スピーカ５０より各マイクロホンユニット１Ｌ，１Ｒに対して９０度の方向から音波を与えているのは、各マイクロホンユニット１Ｌ，１Ｒの無指向性成分のみを対比するためである。
【００３７】
また、同じ特性のユニット同士が逆相接続されている場合、遠方からの平面波ではキャンセルされて信号は出力されない。したがって、周囲に存在する雑音等も各マイクロホンユニット１Ｌ，１Ｒに均等に加わることから、雑音等に起因する出力は逆相接続により相殺（キャンセル）されるため、無響室等の高価な測定設備を必要としない。
【００３８】
本発明においては、基準マイクロホンユニット１Ｌと被測定マイクロホンユニット１Ｒの音響特性上の差（相差）のみがレベルメータ５２に表示される。したがって、一例として、レベルメータ５２の目盛板に良否判定の閾値マークを付けておけば、良否判別を目視にて容易に行うことができる。
【００３９】
また、発振器５１を例えば２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの範囲内でスイープすることにより、周波数応答の全域にわたる相差も確認することができる。
【００４０】
上記各マイクロホンユニット１Ｌ，１Ｒがコンデンサ（静電型）マイクロホンユニットである場合には、図３に示すように、各マイクロホンユニット１Ｌ，１Ｒのインピーダンス変換器６１Ｌ，６１Ｒの出力端子を例えば差動型の出力トランス７０を介してレベルメータ５２に接続する。
【００４１】
この出力トランス７０は、１次コイル７１Ｌと２次コイル７２Ｌ、１次コイル７１Ｒと２次コイル７２Ｒの２対のトランス要素を含み、２次コイル７２Ｌと２次コイル７２Ｒの各一端が接続され、その各他端がレベルメータ５２に接続される。
【００４２】
差動型であることから、例えば１次コイル７１Ｌと１次コイル７１Ｒとが逆相巻きであれば、２次コイル７２Ｌと２次コイル７２Ｒとが同相巻きとされ、１次コイル７１Ｌと１次コイル７１Ｒとが同相巻きであれば、２次コイル７２Ｌと２次コイル７２Ｒとが逆相巻きとされる。
【００４３】
いずれにしても、一方の１次コイル７１Ｌに基準マイクロホンユニット１Ｌ側のインピーダンス変換器６１Ｌを接続し、他方の１次コイル７１Ｒに被測定マイクロホンユニット１Ｒ側のインピーダンス変換器６１Ｒを接続することにより、２次コイル７２Ｌ，７２Ｒから、各マイクロホンユニット１Ｌ，１Ｒの差信号がレベルメータ５２に与えられ、上記実施形態と同様にして、被測定マイクロホンユニット１Ｒの音響特性を測定（良否判定）することができる。
【００４４】
上記実施形態では、測定手段としてアナログのレベルメータ５２を用いているが、レベルメータ５２を例えばコンパレータ回路に置き換えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明のマイクロホンユニットの音響特性測定方法を説明するための模式図。
【図２】各マイクロホンユニットがダイナミックマイクロホンユニットである場合の逆相接続状態を示す結線図。
【図３】各マイクロホンユニットがコンデンサマイクロホンユニットである場合の逆相接続の一例を示す回路構成図。
【符号の説明】
【００４６】
１Ｌ  基準マイクロホンユニット
１Ｒ  被測定マイクロホンユニット
１０Ｌ，１０Ｒ  振動板
１３Ｌ，１３Ｒ  ボイスコイル
２０Ｌ，２０Ｒ  磁気発生回路
３０Ｌ，３０Ｒ  ユニット筐体
３２Ｌ，３２Ｒ  後部音響端子
４０Ｌ，４０Ｒ  レゾネーター
４１Ｌ，４１Ｒ  前部音響端子
５０  スピーカ（音源）
５１  発振器
５２  レベルメータ
６１Ｌ，６１Ｒ  インピーダンス変換器
７０  出力トランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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