(57)【要約】【課題】電気／音響変換器に適用される音響抵抗材の音響抵抗値を持ち運びが容易かつ簡単な装置で手軽に測定できるようにする。【解決手段】内部に所定容積の空気室１１を有し一部分に開口部１２が形成されている密閉箱１０と、振動板２１を密閉箱１０の内側に向けて開口部１２内に気密的に嵌合されるダイナミックヘッドホンユニット２０と、振動板２１のボイスコイル２１３に所定周波数の交流信号を供給する交流信号発生部３０と、ボイスコイル２１３の両端間電圧を測定する電圧測定手段４０とを備え、被測定音響抵抗材１をダイナミックヘッドホンユニット２０の磁気回路２３の背面側を塞ぐように配置し、交流信号発生部３０よりボイスコイル２１３に所定周波数の交流信号を印加して振動板２１を振動させ、電圧測定手段４０によりボイスコイル２１３の両端間電圧を測定し、その測定電圧に基づいて被測定音響抵抗材１の音響抵抗値を測定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気／音響変換器に適用される音響抵抗材の音響抵抗値を測定する音響抵抗材の音響抵抗値測定方法において、
内部に所定容積の空気室を有し一部分に開口部が形成されている密閉箱と、ボイスコイルを有する振動板および上記ボイスコイルが配置される磁気ギャップを有する磁気回路を含み上記振動板を上記密閉箱の内側に向けて上記開口部内に気密的に嵌合されるダイナミックヘッドホンユニットと、上記ボイスコイルに所定周波数の交流信号を印加して上記ダイナミックヘッドホンユニットを駆動する交流信号発生部と、上記ボイスコイルの両端間電圧を測定する電圧測定手段とを備え、
被測定音響抵抗材を上記ダイナミックヘッドホンユニットの磁気回路の背面側を塞ぐように配置し、上記交流信号発生部より上記ボイスコイルに所定周波数の交流信号を印加して上記振動板を振動させ、上記電圧測定手段により上記ボイスコイルの両端間電圧を測定し、その測定電圧に基づいて上記被測定音響抵抗材の音響抵抗値を測定することを特徴とする音響抵抗材の音響抵抗値測定方法。
【請求項２】
上記ボイスコイルに印加する交流信号の周波数を、上記被測定音響抵抗材を上記ダイナミックヘッドホンユニットの磁気回路の背面側から外した無負荷時における上記振動板の共振周波数とすることを特徴とする請求項１に記載の音響抵抗材の音響抵抗値測定方法。
【請求項３】
上記磁気回路には、大気側から上記振動板の背面側に通ずる空気通路が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の音響抵抗材の音響抵抗値測定方法。
【請求項４】
上記ダイナミックヘッドホンユニットは、上記振動板の周縁部と上記磁気回路を支持するユニットフレームを備え、上記ユニットフレームが上記開口部内に気密的に嵌合されるとともに、上記ユニットフレームの上記磁気回路を支持する円筒部が上記磁気回路の背面よりも突出しており、上記円筒部の端面に上記被測定音響抵抗材が配置されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の音響抵抗材の音響抵抗値測定方法。
【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やヘッドホンユニット等の電気／音響変換器に適用される音響抵抗材の音響抵抗値測定方法に関し、さらに詳しく言えば、ダイナミックヘッドホンユニット（スピーカユニット）の動インピーダンスにより音響抵抗材の音響抵抗値を測定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やヘッドホンユニット等においては、その電気／音響変換器に感度，周波数応答や指向性を与えるために音響抵抗材が用いられる。この意味において、音響抵抗材は、電気／音響変換器にとって重要な構成要素の一つである。
【０００３】
通常、音響抵抗材には、ナイロンメッシュや不織布それに連続気泡を有するスポンジ材等が用いられていることから、その音響抵抗値の測定は、空気の透過率を測定することによって行われている。
【０００４】
その一例として、特許文献１に記載されている発明では、音響抵抗材の音響抵抗測定方法において、一端が圧搾空気供給源に接続され他端側の管端に基準となる基準音響抵抗材が配置されるとともにその途中に空気絞り部を有する第１配管と、一端が圧搾空気供給源に接続され他端側の管端に被測定音響抵抗材が配置されるとともにその途中に空気絞り部を有し上記空気絞り部の空気抵抗値を含めて上記第１配管と同一構成の第２配管と、差圧計を有し上記各空気絞り部の下流側で上記第１配管と上記第２配管との間に連結されるブリッジ管とを備えていることを特徴としている。
【０００５】
上記特許文献１に記載された発明は、ホイートストンブリッジ回路に見立てられ、第１配管および第２配管の各空気絞り部を含む配管部分が固定辺に相当し、第１配管の空気絞り部の下流側で基準音響抵抗材が配置される配管部分が基準辺に相当し、第２配管の空気絞り部の下流側で被測定音響抵抗材が配置される配管部分が被測定辺に相当し、差圧計が検流計に相当する。したがって、差圧計の指示値により基準音響抵抗材に対する被測定音響抵抗材の音響抵抗値を測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３２８３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の従来例では、周辺機器として、圧搾空気供給源（コンプレッサー）や圧搾空気の圧力を調整する調圧器（レギュレータ）等を必要とすることから、測定装置が重量のある大型で容易には可搬できないため、製造ライン等で手軽に使用できない、という問題がある。
【０００８】
したがって、本発明の課題は、電気／音響変換器に適用される音響抵抗材の音響抵抗値を持ち運びが容易かつ簡単な装置で手軽に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、本発明は、電気／音響変換器に適用される音響抵抗材の音響抵抗値を測定する音響抵抗材の音響抵抗値測定方法において、内部に所定容積の空気室を有し一部分に開口部が形成されている密閉箱と、ボイスコイルを有する振動板および上記ボイスコイルが配置される磁気ギャップを有する磁気回路を含み上記振動板を上記密閉箱の内側に向けて上記開口部内に気密的に嵌合されるダイナミックヘッドホンユニットと、上記ボイスコイルに所定周波数の交流信号を印加して上記ダイナミックヘッドホンユニットを駆動する交流信号発生部と、上記ボイスコイルの両端間電圧を測定する電圧測定手段とを備え、被測定音響抵抗材を上記ダイナミックヘッドホンユニットの磁気回路の背面側を塞ぐように配置し、上記交流信号発生部より上記ボイスコイルに所定周波数の交流信号を印加して上記振動板を振動させ、上記電圧測定手段により上記ボイスコイルの両端間電圧を測定し、その測定電圧に基づいて上記被測定音響抵抗材の音響抵抗値を測定することを特徴としている。
【００１０】
本発明において、上記ボイスコイルに印加する交流信号の周波数を、上記被測定音響抵抗材を上記ダイナミックヘッドホンユニットの磁気回路の背面側から外した無負荷時における上記振動板の共振周波数とすることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様によれば、上記磁気回路には、大気側から上記振動板の背面側に通ずる空気通路が形成される。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、上記ダイナミックヘッドホンユニットは、上記振動板の周縁部と上記磁気回路を支持するユニットフレームを備え、上記ユニットフレームが上記開口部内に気密的に嵌合されるとともに、上記ユニットフレームの上記磁気回路を支持する円筒部が上記磁気回路の背面よりも突出しており、上記円筒部の端面に上記被測定音響抵抗材が配置される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ダイナミックヘッドホンユニットを有する密閉箱，交流信号発生部および電圧測定手段を基本的な構成要素として、被測定音響抵抗材の音響抵抗値を測定できるため、製造ライン等に持ち込むことが容易であり、しかも手軽に測定作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】測定対象の音響抵抗材を示す斜視図。
【図２】本発明による音響抵抗材の音響抵抗値測定方法の一実施形態を示す断面図。
【図３】本発明の電気測定系を示す回路図。
【図４】音響抵抗値の測定例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、図１ないし４を参照して、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。
【００１６】
まず、図１に本発明によって音響抵抗値が測定される被測定音響抵抗材１を示す。被測定音響抵抗材１は、ナイロンメッシュや不織布それに連続気泡を有するスポンジ材等から作製される。被測定音響抵抗材１は、個々の音響抵抗材が切り出されるマザー的な大判サイズであってもよいし、マイクホン等の音波通路に実際に取り付けられる形態のいずれであってもよい。
【００１７】
この被測定音響抵抗材１の音響抵抗値を測定するため、図２に示す密閉箱１０およびダイナミックヘッドホンユニット２０と、図３に示す交流信号発生部３０および電圧測定手段４０とが用いられる。
【００１８】
密閉箱１０は、内部に所定容積の空気室１１を有する箱体で、その一部分にダイナミックヘッドホンユニット２０が気密的に嵌合される開口部１２を備えている。
【００１９】
ダイナミックヘッドホンユニット２０は、振動板２１と、磁気回路２３と、これらを支持するユニットフレーム２５とを備えている。ダイナミックヘッドホンユニット２０は、スピーカユニットと呼ばれてもよい。
【００２０】
振動板２１は、センタードーム２１１と、センタードーム２１１の周りに一体に形成されたサブドーム２１２とを備え、その全体が合成樹脂の薄膜フィルムにより形成されている。振動板２１の背面側（図２において上面側）で、センタードーム２１１とサブドーム２１２との境界部分には、ボイスコイル２１３が接着剤を介して固定されている。
【００２１】
磁気回路２３は、カップ状に形成されたヨーク２３１と、ヨーク２３１の底部に取り付けられた円盤状の永久磁石２３２と、永久磁石２３２の上に配置された同じく円盤状のポールピース２３３とを備え、ヨーク２３１とポールピース２３３との間に磁気ギャップが形成されている。
【００２２】
ユニットフレーム２５は、円筒部２５１と、円筒部２５１の一端２５１ａ側（図２において下端側）に連設された円盤状のフランジ部２５２とを備えている。
【００２３】
円筒部２５１内に磁気回路２３が支持され、フランジ部２５２にサブドーム２１２の周縁が支持されることにより、ボイスコイル２１３が磁気回路２３の上記磁気ギャップ内に振動可能に配置される。
【００２４】
このように組み立てられたダイナミックヘッドホンユニット２０は、振動板２１が空気室１１内に向くようにして、密閉箱１０の開口部１２に気密的に嵌合される。
【００２５】
この実施形態において、磁気回路２３のヨーク２３１，永久磁石２３２およびポールピース２３３の中央部分には、自由空間（大気）側から振動板２１の背面側に通ずる空気通路２３４が形成されている。
【００２６】
なお、円筒部２５１の他端２５１ｂ側（図２において上端側）は、磁気回路２３の背面（ヨーク２３１）よりも突出しており、音響抵抗測定時、円筒部２５１の他端２５１ｂ側に被測定音響抵抗材１が配置される。
【００２７】
その際、音響抵抗値が高い被測定音響抵抗材１にあっては、周端面側から空気が漏れないように、その周端面を例えばフィルム材等でシールすることが好ましい。
【００２８】
図３を参照して、交流信号発生部３０は、供給抵抗Ｒｓを介してボイスコイル２１３に接続される。この例において、交流信号発生部３０の出力電圧は６Ｖ（実効値）で一定であり、供給抵抗Ｒｓは１ＫΩ，ボイスコイル２１３の抵抗値は３２Ωとしている。
【００２９】
電圧測定手段４０は、ボイスコイル２１３の両端間電圧を測定するもので、この実施形態では、アナログ式のレベルメータが用いられているが、例えばレベル判定機能を有するデジタル電圧測定器が用いられてもよい。
【００３０】
次に、被測定音響抵抗材１の張力測定方法について説明する。本発明では、ダイナミックヘッドホンユニット２０の動インピーダンスを測定することにより、被測定音響抵抗材１の音響抵抗値を測定する。
【００３１】
振動板２１が振動すると、ボイスコイル２１３の直流抵抗とインダクタンスに加えて動インピーダンスが発生する。すなわち、動インピーダンスは、振動板２１の振幅（振動速度）が大きいと高くなり、これに伴って、ボイスコイル２１３の両端間電圧（信号レベル）が高くなる。ちなみに、ボイスコイル２１３を指等で固定した場合、直流抵抗とインダクタンス分だけになる。
【００３２】
図２の測定装置に被測定音響抵抗材１が装着されていない無負荷時の場合、交流信号発生部３０の交流信号の周波数をスイープしてダイナミックヘッドホンユニット２０を駆動し、振動板２１を振動させると、この例では、約１５０Ｈｚ付近でボイスコイル２１３の両端間電圧が最大となる振動板２１の共振峰が現れる（図４の波形Ｗ１参照）。
【００３３】
そこで、被測定音響抵抗材１の音響抵抗測定時には、交流信号発生部３０の交流信号の周波数を例えば１５０Ｈｚに固定する。
【００３４】
そして、被測定音響抵抗材１をユニットフレーム２５の円筒部２５１の他端２５１ｂに配置し、交流信号発生部３０の交流信号にてダイナミックヘッドホンユニット２０を駆動して振動板２１を振動させ、レベルメータ（電圧測定手段）４０でボイスコイル２１３の両端間電圧（動インピーダンス）を測定する。
【００３５】
被測定音響抵抗材１の音響抵抗値が低い場合には、振動板２１が振動しやすくなることから、これに伴って動インピーダンスが上昇し、ボイスコイル２１３の両端間電圧が高くなる。図４において、図示２点鎖線のＷ３がこのとき観測される波形で、１５０Ｈｚ時におけるボイスコイル２１３の両端間電圧ＶＨは約５２０ｍＶとなっている。
【００３６】
これに対して、被測定音響抵抗材１の音響抵抗値が高い場合には、振動板２１が振動しにくくなることから、これに伴って動インピーダンスが低下し、ボイスコイル２１３の両端間電圧が低くなる。図４において、図示鎖線のＷ４がこのとき観測される波形で、１５０Ｈｚ時におけるボイスコイル２１３の両端間電圧ＶＬは約３２０ｍＶとなっている。
【００３７】
なお、図４において、図示実線の波形Ｗ２は、あらかじめ良品と判定された音響抵抗値が既知の音響抵抗材による観測波形で、１５０Ｈｚ時におけるボイスコイル２１３の両端間電圧Ｖｒｅｆは約４１０ｍＶを示している。
【００３８】
このように、本発明によれば、ボイスコイル２１３の両端間電圧、すなわち、ダイナミックヘッドホンユニット２０の動インピーダンスによって被測定音響抵抗材１の音響抵抗値を測定することができる。
【００３９】
実際の作業現場等では、例えば良品の音響抵抗材から得られるボイスコイル２１３の両端間電圧Ｖｒｅｆを基準として所定幅の閾値（上限値と下限値）を設定し、被測定音響抵抗材１の音響抵抗値が閾値内であれば「良」判定とし、閾値から外れれば「不良」判定とするとよい。
【符号の説明】
【００４０】
１  被測定音響抵抗材
１０  密閉箱
１１  空気室
１２  開口部
２０  ダイナミックヘッドホンユニット（スピーカユニット）
２１  振動板
２１３  ボイスコイル
２３  磁気回路
２３１  ヨーク
２３２  永久磁石
２３３  ポールピース
２３４  空気通路
３０  交流信号発生部
４０  電圧測定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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