(57)【要約】【課題】製造コストの増加を招くことなく、電気音響変換器の筐体を介して電気音響変換部に伝わる振動に起因するノイズを抑制することを可能にする。【解決手段】振動板と前記振動板に接続されたコイルと前記コイルと鎖交する磁界を発生させる第１の磁石と前記第１の磁石により磁化されるヨークとを含む電気音響変換部と、前記電気音響変換部を支持する筐体において前記ヨークの底面に対向配置される第２の磁石であって、前記第１の磁石とは逆極性の第２の磁石と、前記電気音響変換部の動きを規制する規制手段と、を有することを特徴とする電気音響変換器を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板と前記振動板に接続されたコイルと前記コイルと鎖交する磁界を発生させる第１の磁石と前記第１の磁石により磁化されるヨークとを含む電気音響変換部と、
前記電気音響変換部を支持する筐体において前記電気音響変換部の底面に対向配置される第２の磁石であって、前記第１の磁石とは逆極性の第２の磁石と、
前記電気音響変換部の動きを規制する規制手段と、
を有することを特徴とする電気音響変換器。
【請求項２】
前記ヨークは底面の外周に沿って起立する第１の側壁を有し、前記第２の磁石は前記第１の側壁を外側から囲む第２の側壁を有することを特徴とする請求項１に記載の電気音響変換器。
【請求項３】
前記第２の側壁の端部の少なくとも一部は内側に折り曲げられて前記規制手段を形成することを特徴とする請求項２に記載の電気音響変換器。
【請求項４】
前記第１の磁石と同極性の第３の磁石を前記規制手段として有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気音響変換器。
【請求項５】
前記第２の磁石における前記ヨークの底面との対向面には貫通孔が設けられており、前記第３の磁石は前記貫通孔に配置されることを特徴とする請求項４に記載の電気音響変換器。
【請求項６】
前記規制手段として、前記筐体と前記電気音響変換部とに接続された防振部材をさらに有することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の電気音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロフォンやスピーカのように音と電気信号の相互変換を行う電気音響変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気音響変換器においては、音と電気信号の相互変換を行う電気音響変換部に振動が伝わることでノイズが発生することがあり、このようなノイズの具体例としては、ハンドヘルドタイプのマイクロフォンにおけるハンドリングノイズが挙げられる。ハンドリングノイズは、マイクロフォンを持つ手からマイクロフォンの筐体に振動が伝わり、電気音響変換部であるマイクカプセルにその振動が伝わることで、その振動成分を含む電気信号が出力されることで発生する。
【０００３】
ハンドリングノイズの発生を抑制するために、電気音響変換部とマイクロフォンの筐体の間にゴムなどの弾性材料で形成された防振部材を介在させる構造が提案されている（例えば、特許文献１）。このような構造とすることで、防振部材で振動を吸収し、かつ電気音響変換部が強く揺すられる共振周波数をより低くすること、理想としてはマイクロフォンの使用帯域外に共振周波数を設定することでカットオフによる振動低減を図ることができる。特許文献１には、円盤状に形成されたゴムからなる弾性支持手段でマイクカプセルを支持し、非衝撃時には非接触となるストッパを設けておくことで、衝撃が加わったときにストッパでマイクカプセルの脱落を防ぐ技術が記載されている。
【０００４】
特許文献１に開示の技術のように防振部材を用いる構造の場合、防振部材が柔らか過ぎると急激な振動が伝わった場合に防振部材が大きく変形し、マイクカプセルがマイクロフォンの筐体に衝突するなどしてマイクロフォンが壊れやすくなり、使用品質を確保できなくなる虞がある一方、防振部材が硬すぎると十分な振動低減効果を得られない。特許文献１に開示の技術のように防振部材を用いる構造においてマイクロフォンの耐久性の確保とハンドリングノイズの抑制を両立させるには、防振部材の物性および形状を適切に調整しておく必要があるが、このような調整は難しい。そこで、このような調整を要することなくハンドリングノイズを低減する技術が提案されており、その一例としては特許文献２或いは特許文献３に開示の技術が挙げられる。
【０００５】
特許文献２には、マイクカプセルの端と、そこに向かい合う筐体の位置の両方にマイクカプセル支持用の磁石を設け、磁気的な斥力、すなわち反発力でマイクカプセルを支持する技術が開示されている。特許文献３には、マイクカプセルに結合された支持棒の端と筐体の両方に、互いに逆の磁極が向かい合うように磁石を設け、吸引力で支持する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２５２６７５号公報
【特許文献２】特開２００４−３１２０９４号公報
【特許文献３】特開平０５−６８２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２や特許文献３に開示の技術では、電気音響変換部の支持のために電気音響変換部と筐体の両方に新たに磁石を設ける必要があり、製造コストが増加する、といった問題があった。なお、上記のように電気音響変換器の筐体を介して電気音響変換部に振動が伝わることに起因してノイズが発生し得ることは、据え置き型のマイクロフォンであっても同様であり、また、マイクロフォンに限らずスピーカにおいても同様である。
【０００８】
本発明は以上に説明した課題に鑑みて為されたものであり、製造コストの増加を招くことなく、電気音響変換器の筐体を介して電気音響変換部に伝わる振動に起因するノイズを抑制することを可能にする技術を提供することを目的とする。
【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本発明は、振動板と前記振動板に接続されたコイルと前記コイルと鎖交する磁界を発生させる第１の磁石と前記第１の磁石により磁化されるヨークとを含む電気音響変換部と、前記電気音響変換部を支持する筐体において前記ヨークの底面に対向配置される第２の磁石であって、前記第１の磁石とは逆極性の第２の磁石と、前記電気音響変換部の動きを規制する規制手段と、を有することを特徴とする電気音響変換器、を提供する。
【００１０】
本発明においては、第１の磁石により当該第１の磁石と同極性に磁化されるヨークと第２の磁石との間の斥力により電気音響変換部が支持される。また、本発明において、規制手段は、ヨークと第２の磁石との間の斥力により電気音響変換部が筐体から外れることを防止する役割を果たす。本発明によれば、特許文献２または特許文献３に開示の技術に比較して、電気音響変換部側に新たな磁石を設ける必要はなく、特許文献２または特許文献３に開示の技術に比較して電気音響変換器の製造コストを低く抑えることができる。つまり、本発明によれば、電気音響変換器の製造コスト増加を招くことなく、筐体を介して電気音響変換部に伝わる振動に起因するノイズを抑制することが可能になる。
【００１１】
より好ましい態様の電気音響変換器においては、ヨークは底面の外周に沿って起立する第１の側壁を有し、第２の磁石は第１の側壁を外側から囲む第２の側壁を有することを特徴とする。この態様においては、第１の壁面と第２の壁面との間にも磁気的な斥力が働き、電気音響変換部は第１の壁面と第２の壁面とが非接触な状態で筐体に支持される。このため、電気音響変換器を持つユーザの手からマイクロフォン筐体に振動が伝わったとしても、その振動はいっそう電気音響変換部に伝わりにくくなり、ハンドリングノイズの抑制効果がいっそう高くなる。
【００１２】
規制手段の具体的な実現態様としては種々の態様が考えられる。例えば、前述した第２の壁面を有する態様であれば、当該第２の側壁の端部の少なくとも一部を内側に折り曲げ、当該折り曲げられた部分により規制手段を形成する態様が考えられる。当該内側に折り曲げられた部分と第１の壁面の端部との間に働く斥力により、電気音響変換部の動作が規制されるからである。また、第１の磁石と同極性の第３の磁石を規制手段として用いても良く、この態様の具体例としては、第２の磁石におけるヨークの底面との対向面に貫通孔を設けておき、第３の磁石を当該貫通孔に配置しておく態様が考えられる。また、規制手段の他の具体的な実現態様としては、電気音響変換器の筐体と電気音響変換部とに接続された防振部材を用いる態様が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態によるマイクロフォン１Ａの構成例を示す断面図である。
【図２】同第１実施形態の他の構成例を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態によるマイクロフォン１Ｂの構成例を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態によるマイクロフォン１Ｃの構成例を示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態によるマイクロフォン１Ｄの構成例を示す断面図である。
【図６】本発明の第５実施形態によるマイクロフォン１Ｅの構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
（Ａ：第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態によるマイクロフォン１Ａの構成例を示す図である。マイクロフォン１Ａは、ハンドヘルド型マイクロフォンである。マイクロフォン１Ａは、当該マイクロフォン１Ａの筐体２０と、この筐体２０により支持される円筒状のマイクカプセル１０とから構成される。筐体２０は、樹脂等で円筒状に形成された部材であり、マイクロフォン１Ａを使用する際にはユーザの手で把持される。図１には、筐体２０の中心軸を含む平面によるマイクロフォン１Ａの断面の一部が示されている。
【００１５】
マイクカプセル１０は、音を電気信号に変換して出力する電気音響変換部である。図１に示すように、マイクカプセル１０は、ダイヤフラム等の振動板１１０と、振動板１１０に連なる中空円筒部材に巻きつけられたコイル１２０と、磁石１３０と、ヨーク１４０と、トッププレート１５０と、これらを収納するカップ状の筐体１６０とを有する。筐体１６０はマイクカプセル１０の筐体であり、例えば樹脂等で構成されている。磁石１３０は、円筒状に形成された永久磁石である。図１に示すように磁石１３０は、ヨーク１４０と、トッププレート１５０とにより挟持されている。図１に示すように、磁石１３０は中心軸方向に磁化されおり、ヨーク１４０と接する側の端面はＮ極に、他方の端面はＳ極になっている。ヨーク１４０は、筐体１６０よりも若干小さい半径の円盤状に形成された底部と、底部の外周に沿って起立する側壁と、を有する。トッププレート１５０は、磁石１３０と略同じ半径の扁平な円筒状に形成されている。図１に示すように、トッププレート１５０の側面とヨーク１４０の側壁の内周面の間には隙間があり、この隙間にコイル１２０が収められている。
【００１６】
図１に示すように、ヨーク１４０とトッププレート１５０は磁石１３０によって磁石１３０と同じ極性を有するように磁化される。すなわち、ヨーク１４０の内側の面（磁石１３０のＮ極と接する側の面）はＳ極となり、外側の面はＮ極となる。同様にトッププレート１５０の２つの端面のうち、磁石１３０のＳ極と接する側の端面はＮ極となり、反対側の端面（振動版１１０側の端面）はＳ極となる。このため、トッププレート１５０の側面とヨーク１４０の側壁の内周面の間には、図１にて矢印で示す方向に磁界が形成される。ヨーク１４０およびトッププレート１５０は、磁石１３０により発生させた磁界を上記隙間へ導き、コイル１２０と効率良く鎖交させるためのものである。マイクロフォン１Ａでは、外部から到来する音波により振動板１１０がマイクカプセル１０の中心軸方向に振動すると、その振動に応じてコイル１２０が上記磁界を横切り、交流電圧が誘起され、これにより音から電気信号への電気音響変換が実現される。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態のマイクロフォン１Ａでは、マイクカプセル１０の底面および側面を外側から囲むように、第１の磁石である磁石１３０とは極性が逆向きの第２の磁石である磁石２１０が筐体２０に配置されており、この点が本実施形態の特徴の一つである。磁石２１０も磁石１３０と同様に永久磁石である。図１に示すように磁石２１０は、筐体２０よりも若干小さい半径の円盤状に形成された底部２１０ａと底部２１０ａの外周に沿って起立する側壁２１０ｂとを有し、側壁２１０ｂの端部は、内側に向けて略直角に折り曲げられている。磁石２１０については、底部２１０ａと側壁２１０ｂの各々を別個に作成し、これらを組み合わせて１つの磁石として用いるようすれば良い。磁石２１０は、磁石１３０とは極性が逆であるから、磁石２１０の内側面（底部２１０ａの２つの面のうちマイクカプセル１０の底面と対向する側の面と当該面に連なる側壁２１０ｂの内周面）はＮ極となり、磁石２１０の外側面（底部２１０ａの他方の面と当該面に連なる側壁２１０ｂの外周面）はＳ極となる。
【００１８】
磁石２１０の内側面はＮ極であり、ヨーク１４０において当該内側面と対向する面もＮ極である。このため、磁石２１０とヨーク１４０との間には磁気的な斥力（図１では、一点鎖線矢印で表記）が働き、この斥力によってマイクカプセル１０は磁石２１０の内側面から浮遊した状態で筐体２０内に支持される。本実施形態において側壁２１０ｂの内側に折り曲げられた部分は、当該部分とヨーク１４０との間に働く斥力によりマイクカプセル１０を押さえ付け、筐体２０に対するマイクカプセル１０の相対的な動きを規制する規制手段として機能する。本実施形態では、マイクカプセル１０は筐体２０に設けられた磁石２１０の内側面から浮遊した状態、すなわち筐体２０とは非接触な状態で支持されるので、マイクロフォン１Ａを持つユーザの手から筐体２０へ振動が伝わったとしても、その振動がマイクカプセル１０へ伝搬することはない。加えて、本実施形態では、マイクカプセル１０に元から設けられている磁石、すなわちコイル１２０と鎖交する磁束を発生させる磁石１３０を利用して筐体２０からマイクカプセル１０への振動の伝搬を遮断するので、特許文献２や特許文献３に開示の技術に比較して製造コストを低く抑えることができ、また省スペース化を実現できる。このように、本実施形態によれば、マイクロフォン１Ａの製造コスト増加を招くことなく、筐体２０を介してマイクカプセル１０に伝わる振動に起因するノイズを抑制することが可能になる。
【００１９】
図２は、本実施形態の他の構成例を示す図である。図２に示すマイクロフォン１Ａ´の構成は、磁石１３０に代えて円環状の磁石１３０´を用いた点と、磁石２１０に代えて磁石２１０´を用いた点がマイクロフォン１Ａの構成と異なる。図２に示すマイクロフォン１Ａ´もマイクロフォン１Ａと同様にハンドヘルド型マイクロフォンである。マイクロフォン１Ａ´では、磁石１３０´は、円盤状のヨーク１４０´と、円環状のトッププレート１５２とにより挟持されている。図２に示すように磁石１３０´の２つの端面のうちヨーク１４０´と接する方の端面がＳ極であり、他方の端面がＮ極である。また、磁石２１０´は、底部２１０ａの中心がＳ極であり、底部２１０ａの外周部分およびこれに連なる側壁２１０ｂがＮ極となっている点が磁石２１０と異なる。このような構成においても、磁石２１０´とヨーク１４０´との間の磁気的な斥力によってマイクカプセル１０は磁石２１０´の内側面から浮遊した状態で筐体２０内に支持され、側壁２１０ｂの内側に折り曲げられた部分とトッププレート１５２との間の斥力により筐体２０に対するマイクカプセル１０の動きが規制される。したがって、図２に示すマイクロフォン１Ａ´によっても、図１のマイクロフォン１Ａと同じ効果が得られる。
【００２０】
（Ｂ：第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態によるマイクロフォン１Ｂの構成例を示す断面図である。図３に示すマイクロフォン１Ｂもマイクロフォン１Ａと同様にハンドヘルド型マイクロフォンである。図３と図１とを比較すれば明らかなようにマイクロフォン１Ｂの構成は、磁石２１０に代えて磁石２１２を設けた点と、第３の磁石である磁石２２０を新たに設けた点がマイクロフォン１Ａの構成と異なる。磁石２１２は、磁石２１０と同様に永久磁石であるが、筐体２０の中心軸と同軸の貫通孔が底部２１０ａに設けられている点が磁石２１０と異なる。磁石２１２の極性は磁石２１０の極性と同じである。つまり、磁石２１２の内側面はＮ極であり、外側面はＳ極である。磁石２２０は上記貫通孔と略同じ大きさの円筒状に形成された永久磁石であり、上記貫通孔に配置されている。磁石２２０の極性は磁石１３０の極性と同じである。すなわち、磁石２２０の２つの端面のうちマイクカプセル１０の底面と対向する側の面はＳ極であり、他方の端面はＮ極である。
【００２１】
マイクロフォン１Ｂでは、第１実施形態のマイクロフォン１Ａにおける場合と同様に磁石２１２とヨーク１４０との間には磁気的な斥力が働き、この斥力によってマイクカプセル１０は磁石２１２の内側面から浮遊した状態で筐体２０内に支持される。加えて、マイクロフォン１Ｂでは、磁石２２０とヨーク１４０との間に磁気的な引力が働き、この引力によってマイクカプセル１０の動きが規制される。つまり、磁石２２０は筐体２０に対するマイクカプセル１０の動きを規制する規制手段の役割を果たす。このような構成としたため、本実施形態のマイクロフォン１Ｂでは、急激な振動に対しても、筐体２０に対するマイクカプセル１０の相対的な位置関係が崩れにくく、ノイズ低減効果を一段と高めることができる。
【００２２】
（Ｃ：第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態によるマイクロフォン１Ｃの構成例を示す断面図である。図３に示すマイクロフォン１Ｃもマイクロフォン１Ｂと同様にハンドヘルド型マイクロフォンである。図４と図３とを比較すれば明らかなようにマイクロフォン１Ｃの構成は、磁石２２０に代えて電磁石２３０を第３の磁石として設けた点がマイクロフォン１Ｂの構成と異なる。本態様によっても第２実施形態と同じ効果を得られる。加えて、本実施形態によれば、電磁石２３０の磁力、すなわち電磁石２３０とヨーク１４０との間に磁気的な引力の大きさを変化させて共振周波数を制御し、状況に応じた振動抑制を実現することも可能である。例えば、マイクロフォン１Ｃに衝撃が加わった際に振動を検知する機構を別途設けておき、その振動を打ち消すように電磁石２３０の磁力をリアルタイム調整することで、効率的に振動を低減することが可能となる。
【００２３】
（Ｄ：第４実施形態）
図５は、本発明の第４実施形態によるマイクロフォン１Ｄの構成例を示す断面図である。図５に示すマイクロフォン１Ｄもマイクロフォン１Ａと同様にハンドヘルド型マイクロフォンである。図５と図１とを比較すれば明らかなようにマイクロフォン１Ｄの構成は、磁石２１０に代えて磁石２１４を設けた点と、円環状に形成された防振部材であって、外周が筐体２０に接続され、内周がマイクカプセル１０に接続された防振部材２４０を有する点がマイクロフォン１Ａの構成と異なる。磁石２１４は、側壁２１０ｂを有さず、底部２１０ａのみで構成されている点が磁石２１０と異なる。マイクロフォン１Ｃでは、防振部材２４０が、筐体２０に対するマイクカプセル１０の動きを規制する規制手段の役割を果たす。
【００２４】
マイクロフォン１Ｄでは、マイクカプセル１０は防振部材２４０を介して筐体２０に接続されているため、第１〜第３実施形態に比較すれば筐体２０からマイクカプセル１０へ振動が伝搬し易い。しかし、ハンドリングノイズが顕著になるのは、コイル１２０を筐体２０の中心軸方向に変位させるような振動が励起される場合であり、マイクロフォン１Ｃにおいても筐体の２０の中心軸方向については上記第１〜第３実施形態と同様に筐体２０から浮いた状態となっているのであるから、本実施形態によってもハンドリングノイズを十分に低減させることができる。
【００２５】
（Ｅ：第５実施形態）
図６は、本発明の第５実施形態によるマイクロフォン１Ｅの構成例を示す断面図である。図６に示すマイクロフォン１Ｅもマイクロフォン１Ｄと同様にハンドヘルド型マイクロフォンである。図６と図５とを比較すれば明らかなようにマイクロフォン１Ｅの構成は、緩衝部材２５０を有する点がマイクロフォン１Ｄの構成と異なる。緩衝部材２５０は、例えばスポンジ等により形成されており、磁石２１４と略同じ半径の円盤状に形成されている。緩衝部材２５０は、磁石２１４に載置されている。仮に緩衝部材２５０が無かったとすると、マイクロフォン１Ｅの中心軸方向に大きな衝撃が加わると、筐体２０に対してマイクカプセル１０が中心軸方向に大きく変位して磁石２１４に衝突し、マイクカプセル１０が破損する虞がある。しかし、本実施形態では、緩衝部材２５０によって衝突時の衝撃が吸収されるので、マイクカプセル１０の破損を回避することができる。
【００２６】
（Ｆ：変形例）
以上本発明の第１〜第５実施形態について説明したが、これら各実施形態に以下の変形を加えても勿論良い。
（１）上記各実施形態における磁石の極性は逆向きであっても勿論良い。
【００２７】
（２）上記各実施形態では、ハンドヘルド型マイクロフォンへの本発明の適用例を説明したが、据え置き型のマイクロフォンに本発明を適用しても良い。前述したように、据え置き型のマイクロフォンであっても、筐体を介して伝わる振動が電気音響変換部にて電気信号に変換され、当該振動成分をノイズとして含む電気信号が出力され得るからである。要は、振動板と当該振動板に接続されたコイルと当該コイルと鎖交する磁界を発生させる第１の磁石と当該第１の磁石により磁化されるヨークとを含む電気音響変換部と、当該電気音響変換部を支持する筐体において当該電気音響変換部の底面に対向配置される第２の磁石であって、第１の磁石とは逆極性の第２の磁石と、電気音響変換部の動きを規制する規制手段と、を有する電気音響変換器であれば良い。
【００２８】
（３）上記各実施形態および変形例（１）では、マイクロフォンへの本発明の適用例を説明したが、スピーカに本発明を適用しても良い。振動板と当該振動板に一端が接続されたコイルと当該コイルと鎖交する磁界を発生させる第１の磁石と当該第１の磁石により磁化されるヨークとを含む電気音響変換部を有することはスピーカも同様であり、スピーカの筐体を介して電気音響変換部に伝わる振動に起因して雑音が放射され得る。上記電気音響変換部を有するスピーカに本発明を適用することによって、当該スピーカの筐体を介して振動が電気音響変換部に伝わることで放射される雑音を軽減することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１Ａ，１Ａ´，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…マイクロフォン、１０…マイクカプセル、１１０…振動板、１２０…コイル、１３０，１３０´…磁石、１４０…ヨーク、１５０，１５２…トッププレート、１６０…筐体、２０…筐体、２１０，２１０´，２１２，２２０…磁石、２３０…電磁石、２４０…防振部材、２５０…緩衝部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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