(57)【要約】【課題】リボン状振動板と電極との固定部の接続抵抗を減らすことができ、この固定部の導電性を安定に維持することができ、固定部材のねじによる締め付けによって、ねじり応力がリボン状振動板に伝わりにくく、リボン状振動板の変形を回避することができるリボン型マイクロホンを得る。【解決手段】磁場内に配置されたリボン状振動板１と、リボン状振動板１の両端部を固定する固定手段８と、磁場を形成する永久磁石と、を有し、固定手段８は、リボン状振動板１の両端部においてリボン状振動板１の端部を挟み込む一対の固定部材３，５と、一対の固定部材３，５を互いに締め付ける締結部材６を有し、一対の固定部材３，５のうちの一方とリボン状振動板１との間に導電布４が介在している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁場内に配置されたリボン状振動板と、
リボン状振動板の両端部を固定する固定手段と、
上記磁場を形成する永久磁石と、を有し、
上記固定手段は、リボン状振動板の両端部においてリボン状振動板の端部を挟み込む一対の固定部材と、一対の固定部材を互いに締め付ける締結部材を有し、
一対の固定部材のうちの一方とリボン状振動板との間に導電布が介在しているリボン型マイクロホン。
【請求項２】
一対の固定部材は、マイクロホン本体側に固定されている第１の固定部材と、この第１の固定部材に締結部材によって締結される第２の固定部材からなり、第２の固定部材とリボン状振動板の間に導電布が介在している請求項１記載のリボン型マイクロホン。
【請求項３】
第１の固定部材はマイクロホン本体内に配置された回路基板に固定されている請求項２記載のリボン型マイクロホン。
【請求項４】
回路基板の一面側にリボン状振動板と導電布と第２の固定部材がこの順に重ねられ、回路基板の他方の面側に第１の固定部材が固定され、第２の固定部材、導電布、回路基板を貫いた締結部材としてのねじが第１の固定部材にねじ込まれている請求項３記載のリボン型マイクロホン。
【請求項５】
導電布は導電性の細線を絡めることによって布状に形成したもので、リボン状振動板の端部を覆うとともに弾性力備えている請求項４記載のリボン型マイクロホン。
【請求項６】
締結部材は、対をなす固定部材の一方を貫通し他方の固定部材にねじ込まれるねじである請求項１記載のリボン型マイクロホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リボン型マイクロホンに関するもので、特に、リボン状振動板の端部の固定構造に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
リボン型マイクロホンは、振動板としてリボン状の振動板が用いられる。リボン状振動板はその長さ方向の両端部が例えば固定電極に挟みこまれることによって固定される。リボン状振動板の幅方向の両側には、リボン状振動板を幅方向に挟むようにして一対の永久磁石が相対向して配置され、この永久磁石によって形成される磁場内にリボン状電極が配置されている。リボン状振動板は音波を受けることによって上記磁場内で振動するため、リボン状振動板に音波に応じた電気信号が発生し、この電気信号をリボン状振動板の両端部から取り出すことができる。リボン状振動板の材料としては、導電性が良好で比重の軽いものが望ましく、一般的にはアルミニウム箔が用いられている。
【０００３】
特許文献１は本出願人の特許出願にかかる特許公開公報で、図４は、特許文献１に記載されているリボン型マイクロホンの例を示している。図４において、符号１０はリボン状振動板を示す。リボン状振動板１０は、例えばアルミ箔からなる細長い帯状の部材を、長手方向の両端部１０ａ，１０ｂを残して波打ち状に形成したものである。リボン状振動板１０を波打ち状に形成する方法として、例えば、一対の歯車の間に帯状の部材を介在させて一対の歯車を噛み合わせ、かつ、一対の歯車を回転させる方法がある。一対の歯車の回転により、帯状の部材は送られながら波打ち状に成形される。帯状の部材は、長手方向の両端部１０ａ，１０ｂを除き、長手方向の断面が波打ったような形に成形される。アルミ箔は、前述のように導電性が良好で比重が軽いという特徴があるほか、上記の曲げ加工を行うのに適しており、リボン型マイクロホンのリボン状振動板の素材として適している。特に、他の金属成分を含まない純アルミニウム材を用いるのが望ましい。
【０００４】
リボン状振動板１０の、曲げ加工が施されない平坦な両端部１０ａ，１０ｂは固定電極２０，２０に固定されている。固定電極２０，２０はそれぞれ一対の電極部材２０ａ，２０ｂを備えている。一方の電極部材２０ｂがマイクロホン本体側に固定されている部材であるとすると、リボン状振動板１０の両端部１０ａ，１０ｂが両側の電極部材２０ｂに載せられ、リボン状振動板１０の両端部１０ａ，１０ｂの上から電極部材２０ｂの上にそれぞれ他方の電極部材２０ａが載せられる。一方の電極部材２０ａはリボン状振動板１０に対応する位置を避けて両側の端部近くに丸孔を有し、他方の電極部材２０ｂは上記電極部材２０ａの丸孔に対応した位置にねじ孔を有している。各電極部材２０ａの各丸孔には締結手段としてのねじ２２が挿通され、各ねじ２２が電極部材２０ｂの各ねじ孔にねじ込まれ、リボン状振動板１０の両端部が一対の電極部材２０ａ、２０ｂで挟み込まれて固定されている。
【０００５】
リボン状振動板１０をその幅方向から挟むようにして、かつ、リボン状振動板１０の長手方向に平行に、四角柱状に形成された一対の永久磁石３０，３０が配置されている。一対の永久磁石３０，３０間には、一方の永久磁石から他方の永久磁石に向かう磁場が形成され、この磁場内にリボン状振動板１０が存在している。リボン状振動板１０と一対の永久磁石３０，３０間には適宜の隙間が形成されている。リボン状振動板１０は音波を受けることにより音波に応じて振動する。リボン状振動板１０は磁場内で振動することにより、音波に応じた電気信号を発生する。すなわち、以上説明した装置は電気音響変換器としてのリボン型マイクロホンを構成している。リボン状振動板１０で発生した電気信号は固定電極２０，２０から外部に取り出される。したがって、固定電極２０，２０を構成する一対の電極部材２０ａ，２０ｂは導電性の材料からなるとともに、加工性も考慮して、一般的には銅合金で製作される。
【０００６】
アルミニウム箔からなるリボン状振動板１０の表裏両面には、両端部１０ａ，１０ｂを含めて金蒸着膜を形成するとよい。金蒸着膜は、膜厚５００オングストローム（５０ｎｍ）以上で、かつ、リボン状振動板１０に付加される質量が１０％以内であることが望ましい。リボン状振動板１０は、金蒸着膜を形成することにより、アルミニウム箔の酸化を防止することができるとともに、感度変化を小さくすることができる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２５２４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上述べたリボン型マイクロホンをさらに改良したものである。
リボン状振動板は一般にアルミニウム箔のような導電抵抗が極めて小さい素材で作られている。また、リボン型マイクロホンは信号レベルが小さいことから、前述の電極部材を介して取り出した信号レベルを昇圧トランスで高くしてマイクロホン出力としている。リボン状振動板の直流抵抗は約０．１〜０．２Ω程度であり、昇圧トランスは例えば一次側の抵抗が０．２Ω、二次側の抵抗が６００Ω程度である。このように、リボン状振動板の導電抵抗が小さいことから、リボン状振動板から昇圧トランスに至る電路に１０分の数Ωの電気抵抗があっても、感度の低下、出力インピーダンスの上昇などの問題が発生する。例えば、リボン状振動板の抵抗が０．１Ωであるのに対し、接続抵抗が０．１Ωであるとすると、マイクロホンの感度が低下し、出力インピーダンスが昇圧トランスの変成比率に応じて高くなってしまう、という問題がある。よって、リボン状振動板と昇圧トランスを接続する部分の直流抵抗を可能な限り小さくする必要がある。
【０００９】
リボン状振動板と昇圧トランスを接続する部分の直流抵抗を小さくするためには、図４に示す従来例において、一対の電極部材２０ａ，２０ｂ相互の圧着力を大きくすればよく、そのためにねじ２２の締め付け力を強くすればよい。
【００１０】
しかしながら、一対の電極部材２０ａ，２０ｂの長さ方向両端部間には、リボン状振動板１０の厚さに相当する隙間が生じていて、この部分がねじ２２により強く締め付けられると、一対の電極部材２０ａ，２０ｂの双方または片方が弓なりに撓み、リボン状振動板１０の幅方向中央部に対する応力が低下して、接続抵抗が大きくなる。
【００１１】
この問題を解消するために、一対の電極部材２０ａ，２０ｂの片方を、ねじ２２の締め付けによって撓む向きと逆の向きに予め変形させるという工夫もなされている。しかし、電極部材をどの程度変形させるかは、製造に携わる者の経験と勘に依存し、生産性に劣る難点がある。
【００１２】
いずれにせよ、従来のリボン型マイクロホンにおけるリボン状振動板と電極部材との接触部分は、数点の点接触であり、接続抵抗がばらつくことなく安定させるためには、熟練を要する。
【００１３】
また、リボン状振動板１０の両端部を固定する一対の電極部材２０ａ，２０ｂはねじ２２で締め付けるため、一方の電極部材２０ａの丸孔とねじ２２との間には若干の隙間を必要とする。他方の電極部材２０ｂは例えばマイクロホンケース内に固定された回路基板などに接着など適宜の手段で固着されていて、この電極部材２０ｂに対して電極部材２０ａがねじ２２で締め付けられる。ところが、ねじ２２が電極部材２０ａに当たって他方の電極部材２０ｂに固定される瞬間に、電極部材２０ａに回転力が加わり、電極部材２０ａの丸孔とねじ２２との間にある隙間の分だけ電極部材２０ａが変位する。この変位量は微小であるが、帯状に長く伸びるリボン状振動板１０の端部がこじられるようにして変位するため、リボン状振動板１０がねじれるように変形する。このようにリボン状振動板１０が変形すると、音波に対するリボン状振動板１０の応答性が低下するなど、マイクロホンとしての性能低下の要因となる。
【００１４】
このように、電極部材２０ａのねじ２２による締め付けは慎重に行う必要がある。電極部材２０ａを他方の電極部材２０ｂに固定する際には、電極部材２０ａをピンセットなどで押さえながら、また、二つのねじ２２を交互に少しずつ締め付けながらリボン状振動板１０がねじれないように、注意深く作業を進めている。
【００１５】
本発明は、以上のような従来技術の問題点を解消すること、すなわち、リボン状振動板と電極との固定部の接続抵抗を減らすことができるとともに、この固定部の導電性を安定に維持することができ、固定部材のねじによる締め付けによって、ねじり応力がリボン状振動板に伝わりにくく、リボン状振動板の変形を回避することができるリボン型マイクロホン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】
【００１６】
本発明にかかるリボン型マイクロホンは、磁場内に配置されたリボン状振動板と、リボン状振動板の両端部を固定する固定手段と、上記磁場を形成する永久磁石と、を有し、上記固定手段は、リボン状振動板の両端部においてリボン状振動板の端部を挟み込む一対の固定部材と、一対の固定部材を互いに締め付ける締結部材を有し、一対の固定部材のうちの一方とリボン状振動板との間に導電布が介在していることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
導電布はその表面の多数の点でリボン状振動板と固定部材に接触した状態で加圧され、安定した導電性を得ることができるとともに、固定部材と導電布がリボン状振動板との接触抵抗を減少させるように作用し、接続部の抵抗を低くすることができる。
また、一対の固定部材をねじなどの締結部材で締結することによりリボン状振動板の端部を挟み込んで固定するとき、ねじなどのねじれ応力が直接リボン状振動板に加わることがなく、ねじなどのねじれ応力が生じたとしても、固定部材と導電布との間でずれるだけであるから、リボン状振動板の変形を防止することができる。よって、熟練を要することなくリボン状振動板の固定作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明にかかるリボン型マイクロホンの実施例について図１〜図３を参照しながら説明する。図１〜図３は、リボン状振動板の一端側における固定構造を示しており、リボン状振動板の他端側における固定構造も同様に構成されている。
【００１９】
図１〜図３において、符号１はリボン状振動板を示す。リボン状振動板１は、図４に示す従来例におけるリボン状振動板と同様に、例えば純アルミニウム材からなる細長い帯状のアルミ箔を、長手方向の両端部を残して波打ち状に曲げ加工したものである。リボン状振動板１を波打ち状に形成する方法は公知の方法の中から任意の方法を選択して採用すればよい。アルミ箔は、導電性が良好で比重が軽いという特徴があるほか、曲げ加工を行うのに適している。
【００２０】
リボン状振動板１の、曲げ加工が施されない平坦な両端部は固定手段によって固定されている。図１〜図３にはリボン状振動板１の平坦面をなす一端側のみ、およびこの一端側１ａを固定する一端側の固定手段８のみを示している。固定手段８は一対の固定部材３，５を備えている。一方の固定部材３を第１の固定部材とすると、この第１の固定部材３は、マイクロホン本体側に固定されている回路基板２の裏面側（図２、図３において下面側）に接着等の適宜の固着手段で固着されている。第１の固定部材３は四角柱状の部材で、長手方向を回路基板２の一側縁部近くにこの一側縁部と平行に配置されている。第１の固定部材３の素材は例えば銅合金などの導電材料からなる。
【００２１】
回路基板２の表面側（図２、図３において上面側）には、少なくともリボン状振動板１で発電された音声信号を外部に引き出すための回路パターンが形成されている。この回路基板２の表面側には、リボン状振動板１の一端部１ａが上記第１の固定部材３の長手方向を直角に横切る方向にして、かつ、上記回路パターンの上に載せられている。リボン状振動板１の上には、導電布４が載せられている。導電布４は、導電性の細線を絡めることによって布状に織ったもの、あるいは不織布状に構成したもので、ある程度の厚みを持つことによって弾性力を持っている。導電布４は第１の固定部材３の平面形状とほぼ同じ形状であって、回路基板２とリボン状振動板１の一端部１ａを挟んで、第１の固定部材３の上面に対向させて配置されている。したがって、導電布４はリボン状振動板１の一端部１ａを幅方向に横切るに十分な長さを有していて、リボン状振動板１の一端部１ａを幅方向に覆っている。
【００２２】
導電布４の上には、固定手段８を構成する第２の固定部材５が載せられている。第２の固定部材５は第１の固定部材３とほぼ同じ四角柱状に形成され、第１の固定部材３と同じ方向で第１の固定部材と平行にして導電布４の上に載せられている。第２の固定部材５はリボン状振動板１に対応する位置を避けて長手方向両側の端部近くに丸孔を有し、導電布４、回路基板２も上記丸孔に対応した位置に孔を有し、第１の固定部材３は上記第２の固定部材５の丸孔に対応した位置にねじ孔を有している。第２の固定部材５の各丸孔には締結手段としてのねじ６が挿通され、導電布４、回路基板２の孔を貫通した各ねじ６が第１の固定部材３の各ねじ孔にねじ込まれ、第１の固定部材３と第２の固定部材５が、その間に導電布４、回路基板２およびリボン状振動板１の一端部１ａを挟み込んで、ねじ６で締結されている。こうすることによって、リボン状振動板１の平坦な一端部１ａが、この一端部１ａと第２の固定部材５との間に導電布４が介在し、かつ、上記一端部１ａと第１の固定部材との間に回路基板２が介在した状態で、一対の固定部材３，５で挟み込まれて固定されている。図示の例では、一対のねじ６、６が導電布４の両端近くを貫通しているが、導電布４の長さは一対のねじ６，６間の寸法より短くてもよい。ただし、リボン状振動板１の一端部１ａを幅方向にまたぐに十分な長さであることが望ましい。第２の固定部材５も例えば銅合金などの導電材料からなる。
【００２３】
以上のように構成された実施例によれば、第１の固定部材３に第２の固定部材５をねじ６によって締め付けると、導電布４の介在のもとにリボン状振動板１の一端部１ａが第１の固定部材３との間に挟み込まれる。図示の実施例の場合、より正確には、第１の固定部材３と第２の固定部材５との間に、回路基板２とリボン状振動板１の一端部１ａと導電布４がこの順に重なって挟み込まれる。導電布４は、導電性の細線が幾重にも入り組んでいるため、リボン状振動板１の一端部１ａと導電布４、導電布４と第２の固定部材５が多数の点で接触しあい、これら相互間の導電性が安定するとともに、導電布４が、これに接触する部材との間の接触抵抗を減少するように機能する。このようにして、安定した導電性を容易に実現することができる。また、ねじ６を締め付けるとき、第２の固定部材５が導電布４に対し滑ることによって相対回転するため、第２の固定部材５に作用する回転力がリボン状振動板１の一端部１ａに直接加わることはなく、リボン状振動板１にねじれ応力が加わることもない。よって、熟練を要することなく容易にリボン状振動板１を固定手段８に固定することができる。
【００２４】
なお、図１乃至図３は、リボン状振動板１の一端部１ａとその固定構造を示しているが、リボン状振動板１の他端部も一端部１ａと同様に構成され、固定手段８と同様の固定構造で、したがって導電布４と同様の導電布の介在のもとにリボン状振動板１の他端部が固定される。リボン状振動板１を幅方向に挟んで一対の永久磁石が対向配置され、一対の永久磁石の対向面間に磁場が形成され、この磁場内にリボン状振動板１の波打ち状に形成された主要部が位置している。したがって、リボン状振動板１に音波が当たると、音波に応じてリボン状振動板１が振動し、磁束を横切ることによってリボン状振動板１に電気信号が発生する。この電気信号は音波に対応する音声信号であって、この音声信号は、リボン状振動板１の両端部の回路基板２の回路パターンを通じて、あるいは第２の固定部材５から外部に取り出すことができるようになっている。
【００２５】
回路基板２は必須ではなく、回路基板２を使用しないときは、図４に示す従来例のように、電極部材から電気信号を外部に引き出すことができる。
リボン状振動板１は、前記特許文献１に記載されているように、アルミニウム箔を主体とし、その両面に膜圧５０ｎｍ以上の金蒸着膜を形成するとよい。こうすることにより、異種金属の接合による電蝕を防止することができる。
【００２６】
リボン状振動板１の両端部を固定手段８で固定するに当たっては、固定手段８のねじ６を緩く締めた状態にしてリボン状振動板１の一端部を仮固定し、リボン状振動板１を一端部から引きながら共振周波数を測定し、共振周波数が適切な値になったら、その位置でねじ６を強く締め付けて固定する。かかる作業を行なう場合、弾性力を有する導電布４がないとすれば、上記仮固定の状態でリボン状振動板１の一端部に弾性力による押圧力がかからず、リボン状振動板１から手を離すとリボン状振動板１はコイルバネのように緊縮し、調整作業が難しい。その点、本発明の実施例によれば、仮固定の状態において、導電布４が有する弾性力でリボン状振動板１が押圧され、手を離してもリボン状振動板１が緊縮することがないから、調整作業が容易になる利点がある。
【００２７】
以上説明した部分は、リボン型マイクロホンのマイクロホンユニットというべき部分であって、このマイクロホンユニットに相当する部分はマイクロホンケースに組み込まれて、マイクロホンの最終製品となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明にかかるリボン型マイクロホンの主要部分のみを示す平面図である。
【図２】同上リボン型マイクロホンの主要部分の正面断面図である。
【図３】同上リボン型マイクロホンの主要部分側面断面図である。
【図４】従来のリボン型マイクロホンの例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    リボン状振動板
１ａ    リボン状振動板の一端部
２    回路基板
３    第１の固定部材
４    導電布
５    第２の固定部材
６    ねじ
８    固定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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