(57)【要約】【課題】共振の発生を回避できるコンデンサマイクロホンユニットの提供。の提供。【解決手段】内蔵ユニット４２の最大外径よりも大きな内径を有するケース体２２内に内蔵ユニット４２を収容させた際に不可避的に残置される空隙部Ｇ内には、弾性音響抵抗材５２が密に周回配置される。空隙部Ｇは、リアクタンス成分が最小化されているので、フロントメッシュ３２と振動板リング４３との間に生成される隙間Ｇａと結合しても共振回路を形成しないので、コンデンサマイクロホンユニット１１に共振発生を回避させることができる。また、個々の製品毎に行っていた共振の影響対策が不要となり、指向周波数応答をばらつかせることなくコンデンサマイクロホンユニット１１を大量生産することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒状を呈するケース体と、該ケース体内への収容を容易に形成された複数の構成部材の組合せからなる内蔵ユニットとで少なくとも構成され、該内蔵ユニットは、その外周面と前記ケース体の内周面との間に空隙部を残置させて形成されるコンデンサマイクロホンユニットにおいて、
前記空隙部内には、該空隙部により生成される音響リアクタンス成分を最小とすべく、弾性音響抵抗材を密に周回配置したことを特徴とするコンデンサマイクロホンユニット。
【請求項２】
前記内蔵ユニットには、振動板を張設して前記ケース体における底部側に配置される振動板リングと、前記ケース体における開口部を封口してかしめ止着されるプリント基板とを少なくとも備え、該プリント基板が有する後部音孔側から前記振動板側へと至る音通路が設けられた請求項１に記載のコンデンサマイクロホンユニット。  
【請求項３】
前記プリント基板には、前記後部音孔側へと前記空隙部を連通させるべく、その周縁部の一部に切欠き部が設けられた請求項２に記載のコンデンサマイクロホンユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケース体の内周面と、該ケース体内に収容される内蔵ユニットの外周面との間に不可避的に残置される空隙部に起因する共振の発生を回避できるようにしたコンデンサマイクロホンユニットに関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
小型・軽量に形成されるコンデンサマイクロホンユニットの中には、有底円筒状を呈するケース体の開放端縁側をかしめることで、複数の構成部材からなる内蔵ユニットをケース体内に収容保持するタイプのものがある。このタイプのものは、下記特許文献１（同文献の図１参照）に示されているように、ケース体内への構成部材の導入を容易とさせる必要から、ケース体の内径が内蔵ユニットの最大外径よりも大きく形成されている。
【特許文献１】特開２００６−７４１４９号公報
【０００３】
このため、コンデンサマイクロホンユニットは、ケース体の開放端縁をかしめて内蔵ユニットを位置固定させた際に、ケース体の内周面と内蔵ユニットの外周面との間に、空隙部が不可避的に残置されて形成されることになる。
【０００４】
図３は、従来からあるコンデンサマイクロホンユニットにつき、その内部構造例を示す説明図である。同図によれば、コンデンサマイクロホンユニット（以下、「マイクロホンユニット」と称する。）１は、底部２ａを一方に、開口部２ｂを他方にそれぞれ備えて有底円筒状を呈するケース体２と、該ケース体２内に収容される複数の構成部材の組み合わせからなる内蔵ユニット４とで少なくとも構成されている。
【０００５】
このうち、アルミニウムのような導電性金属からなるケース体２は、底部２ａに前部音響端子となる前部音孔２ｃを有している。また、底部２ａにおける内底面２ｄには、前部音孔２ｃを遮蔽する例えば金網のような導電材からなるるフロントメッシュ３が配設されている。
【０００６】
一方、内蔵ユニット４は、振動板５ｂを張設して底部２ａ側に配置される振動板リング５ａと、スぺーサー５ｃを介して振動板５ｂに対向配置される背極板５ｄと、該背極板５ｄを支持する絶縁座５ｅと、開口部２ｂ側を封口するプリント基板５ｆと、該プリント基板５ｆに実装されるインピーダンス変換器５ｇとからなる個々の構成部材により一体的に組み合わされている。
【０００７】
この場合、プリント基板５ｆには、ケース体２の開放端縁部がかしめ加工されて形成されたかしめ部２ｅが圧接し、該かしめ部２ｅが生成するかしめ圧力を受けている。これにより、プリント基板５ｆを含む内蔵ユニット４は、ケース体２内に位置固定されることとなる。この場合、内蔵ユニット４２の外周面４ａとケース体２の内周面２ｆとの間には、空隙部Ｇが不可避的に残置されることとなる。
【０００８】
また、プリント基板５ｆには、後部音響端子となる複数の後部音孔６ａが設けられている。そして内蔵ユニット４には、これら後部音孔６ａから、該後部音孔６ａと対面する位置関係で絶縁座５ｅに設けられた通孔６ｂと、背極板５ｄと絶縁座５ｅとの間に確保された空気室６ｃと、背極板５ｄが有する透孔６ｄとを経て振動板５ｂへと至る音通路６が形成されている。
【０００９】
しかも、内蔵ユニット４は、絶縁座５ｅのプリント基板５ｆ側に設けて音通路６と連通させた周回凹陥７に埋設された音響抵抗材Ｒを備えており、コンデンサマイクロホンユニット１に単一指向性を付与できる構成となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、図３に示すようなマイクロホンユニット１においては、内蔵ユニット４の各構成部材の仕上げ面に凹凸などの表面粗さが生じやすい。このため、個々の構成部材は、このような表面粗さに起因して、相手材に対し隙間を生成して接触するケースが多々ある。
【００１１】
一方、このような隙間は、空隙部Ｇと音響的に結合する場合もある。とりわけ、表面粗さのある振動板リング５ａとフロントメッシュ３とは、狭小な隙間Ｇａを生成して接することもあり、そのような場合、隙間Ｇａと空隙部Ｇとが音響的に結合することとなる。
【００１２】
図４は、隙間Ｇａと空隙部Ｇとが音響的に結合した場合における、図３のマイクロホンユニット１の音響系素子を電気回路の各素子に対応させて示す等価回路図である。同図によれば、隙間Ｇａの音響質量（ｍＬ）と空隙部Ｇの音響容量（ｓｓ）とが共振回路を形成していることが明らかとなっている。
【００１３】
ちなみに、図４においてｍｆは、前部音孔２ｃの音響質量、ｓｆは、フロントメッシュ３の音響スチフネス、ｍ０は、振動板５ｂの質量、ｓ０は、振動板５ｂのスチフネス、ｒ０は、振動板５ｂの制動抵抗、ｓ１は、空気室６ｃの音響スチフネス、ｒ１は、音響抵抗材Ｒの音響抵抗、Ｐ１は、前部音孔２ｃ側の音圧、Ｐ２は、後部音孔６ａ側の音圧をそれぞれ示す。
【００１４】
すなわち、隙間Ｇａと空隙部Ｇとは、音響的に結合することで、相互の音響リアクタンス成分、つまり、隙間Ｇａにおける音響質量と空隙部Ｇにおける音響容量とが結合して共振回路を形成してしまうことになる。このような場合、マイクロホンユニット１は、共振を発生させて、予め高域に設定してある共振周波数付近での指向周波数応答を劣化させてしまうことになる。
【００１５】
このため、マイクロホンユニット１の試作段階においては、隙間Ｇａの生成に起因する共振の影響を測定し、その測定結果に基づいた対策を講じて試作品を完成させていた。また、試作段階を経た後には、試作品に講じた対策を個々の実製品に適用することで量産段階へと移行していた。
【００１６】
しかしながら、隙間Ｇａの容積については、振動板リング５ａの表面粗さにばらつきがあることから、個々のマイクロホンユニット１毎に一定せず、共振の影響の受け具合もそれぞれが異なったものとなってしまっていた。すなわち、図３に示すマイクロホンユニット１は、試作品に基づいて量産化したとしても、個々の製品毎に指向周波数応答に依然としてばらつきが生じてしまうという不具合があった。
【００１７】
本発明は、従来技術の上記課題に鑑み、空隙部に弾性音響抵抗材を密に周回配置することで、空隙部が生成するリアクタンス成分を最小化させて、内蔵ユニットにおける個々の構成部材の表面粗さに起因して生成される隙間と空隙部との音響的結合があっても、共振の発生を効果的に回避できるようにしたコンデンサマイクロホンユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、有底円筒状を呈するケース体と、該ケース体内への収容を容易に形成された複数の構成部材の組み合せからなる内蔵ユニットとで少なくとも構成され、該内蔵ユニットは、その外周面と前記ケース体の内周面との間に空隙部を残置させて形成されるコンデンサマイクロホンユニットにおいて、前記空隙部内には、該空隙部により生成される音響リアクタンス成分を最小とすべく、弾性音響抵抗材を密に周回配置したことを最も主要な特徴としている。
【００１９】
この場合、前記内蔵ユニットには、振動板を張設して前記ケース体における底部側に配置される振動板リングと、前記ケース体における開口部を封口してかしめ止着されるプリント基板とを少なくとも備え、該プリント基板が有する後部音孔側から前記振動板側へと至る音通路が設けられるのが好ましい。
【００２０】
しかもこの場合、前記プリント基板には、前記後部音孔側へと前記空隙部を連通させるべく、その周縁部の一部に切欠き部を設けておくのが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明によれば、空隙部内に周回配置される弾性音響抵抗材は、空隙部を密に充填して該空隙部が生成するリアクタンス成分を最小化させることができる。したがって、弾性音響抵抗材は、空隙部と振動板リングとフロントメッシュとの間に生成される隙間とが連結しても共振回路を形成させないので、共振の発生を効果的に回避できるコンデンサマイクロホンユニットを提供することができる。
【００２２】
しかも、コンデンサマイクロホンユニットは、共振発生を効果的に回避できる構成とすることができるので、個々の製品毎に行っていた共振の影響対策が不要となり、指向周波数応答をばらつかせることなく大量生産に移行させることができる。
【００２３】
また、請求項２の発明によれば、コンデンサマイクロホンユニットには、単一指向性を発揮させることができるので、音響管内に組み込むことで性能の優れた狭指向性マイクロホンを形成できる。
【００２４】
さらに、請求項３の発明によれば、プリント基板の周縁部の一部には、空隙部に連通する切欠き部が設けられているので、コンデンサマイクロホンユニットを音響管内に組み込んだ際に、前部音孔側と後部音孔側との間の音圧差を軽減させることができ、風雑音を確実に低減する狭指向性マイクロホンを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明の一例につき、図２は、本発明の他例つき、その内部構造をそれぞれ示す説明図である。これらの図に示されるマイクロホンユニット１１は、図２におけるプリント基板４８がその周縁部の一部に切欠き部４８ｂを備えることを除き、同一の部材構成となっているので、図１により本発明を説明することとする。
【００２６】
図１によれば、マイクロホンユニット１１は、底部２３を一方に、開口部２５を他方にそれぞれ有して有底円筒状を呈するケース体２２と、該ケース体２２内に収容される複数の構成部材の組合せからなる内蔵ユニット４２とで少なくとも構成されている。
【００２７】
このうち、アルミニウムのような導電性金属からなるケース体２２は、底部２３に前部音響端子となる前部音孔２４を備え、底部２３の内底面２３ａ側に導電材からなるフロントメッシュ３２が配設されている。該フロントメッシュ３２は、少なくとも軸方向での通気を確保できる構造を有しており、内底面２３ａ側から前部音孔２４を遮蔽している。また、フロントメッシュ３２は、底部２３の内底面２３ａ側に接着剤で接合することもできる。
【００２８】
一方、内蔵ユニット４２は、以下に示す個々の構成部材を組み合わせることにより形成されている。すなわち、各構成部材には、振動板４４を張設してケース体２２の底部２３側に配置される振動板リング４３と、スぺーサー４５を介して振動板４４に対向配置される背極板４６と、該背極板４６を支持する絶縁座４７と、インピーダンス変換器４９を実装してケース体２２の開口部２５側に封口配置されるプリント基板４８とが少なくとも含まれている。
【００２９】
ケース体２２内には、図１に示すように、個々の構成部材を所定の位置関係のもとに組み合わせて形成された内蔵ユニット４２が収容されている。この場合、ケース体２２の開放端縁側を内側に向け折り曲げて形成されたかしめ部２６を介して開口部２５を封口するプリント基板４８がかしめ止着されている。
【００３０】
内蔵ユニット４２は、かしめ部２６を介してプリント基板４８に付与されるかしめ圧力を受けることでケース体２２内に位置固定されている。
【００３１】
また、内蔵ユニット４２には、その構成部材であるプリント基板４８が有する後部音響端子としての複数の後部音孔４８ａから、該後部音孔４８ａと対面する位置関係で絶縁座４７に各別に設けられた通孔４７ａと、該絶縁座４７と背極板４６との間に確保された空気室４７ｂと、背極板４６が有する透孔４６ａとを経て振動板４４側へと至る音通路Ｐが設けられている。
【００３２】
さらに、内蔵ユニット４２には、通孔４７ａに連通し、かつ、音響抵抗材Ｒが埋設される周回凹陥４７ｃが絶縁座４７に備えられている。このように、内蔵ユニット４２は、周回凹陥４７ｃに埋設した音響抵抗材Ｒと音通路Ｐとを具備することで、マイクロホンユニット１１に単一指向性を付与できるように形成されている。
【００３３】
一方、ケース体２２は、内蔵ユニット４２の構成部材を個別に円滑に収容させるため、その内径が内蔵ユニット４２の最大外径よりも大きく形成されている。このため、内蔵ユニット４２は、その外周面４２ａとケース体２２の内周面２７と間に不可避的に残置された空隙部Ｇを介してケース体２２内に配置されることになる。
【００３４】
しかも、空隙部Ｇ内には、図１に示すようにケース体２２の内周面２７と内蔵ユニット４２側の外周面４２ａとに対し密に接触する弾性音響抵抗材５２を周回配置することでマイクロホンユニット１１の全体が形成されている。この場合、弾性音響抵抗材５２としては、例えば、スポンジ、紙、不織布などを好適に用いることができる。
【００３５】
図１に示す例では、プリント基板４８に切欠き部４８ｂが設けられていないので、空隙部Ｇの開口部２５側がかしめ部２６により閉止されている。また、図２に示す他例では、プリント基板４８の周縁部に切欠き部４８ｂが設けられているので、空隙部Ｇが切欠き部４８ｂを介して開放されている。この場合、切欠き部４８ｂは、プリント基板４８の周縁沿いに少なくとも１箇所以上設けられている。
【００３６】
さらにこの場合、個々の構成部材は、相手材と接する側の面に凹凸を含む表面粗さを有しており、相手材との接触面に隙間を介在させながら内蔵ユニット４２を形成することになる。
【００３７】
次に、本発明の作用・効果を、従来例として図４に示す等価回路図をも参酌しながら説明する。
【００３８】
先ず、フロントメッシュ３２を内底面２３ａに配設したケース体２２内には、その内周面２７の全周にわたり弾性音響抵抗材５２が周回配置されることとなる。次いで、弾性音響抵抗材５２が配置されたケース体２２内には、底部２３側から、振動板４４を張設した振動板リング４３、スペーサー４５、振動板４４に対向させた背極板４６を支持する絶縁座４７、そしてインピーダンス変換器４９を備えたプリント基板４８の順に個々の構成部材が収容されて内蔵ユニット４２が組み立てられることになる。
【００３９】
この場合、内蔵ユニット４２の個々の構成部材は、その外周側でケース体２２内に配置された弾性音響抵抗材５２をケース体２２側に押し付けながらケース体２２内に円滑に収容配置することができる。その際、弾性音響抵抗材５２は、具備する弾性力により径方向に自在に圧縮変形できるので、個々の構成部材の円滑な収容配置を妨げることはない。
【００４０】
ケース体２２には、内蔵ユニット４２を収容した後、かしめ部２６が形成されることになる。かしめ部２６によりかしめ止着されたプリント基板４８を介して、該プリント基板４８を含む内蔵ユニット４２は、その外周面４２ａ側を弾性音響抵抗材５２に密着させた状態でケース体２２内に位置固定される。この際に、ケース体２２の内周面２７と内蔵ユニット４２の外周面４２ａとの間の空隙部Ｇは、弾性音響抵抗材５２により密に充填されることになる。
【００４１】
一方、内蔵ユニット４２における個々の構成部材には、表面粗さを伴っているいるため、相手材と隙間を介して接触しあうこととなる。とりわけ、前部音孔２４に連結する隙間Ｇａが振動板リング４３とフロントメッシュ３２との間に生成される場合には、隙間Ｇａが空隙部Ｇに連通してしまい相互のリアクタンス成分が結合することになる。このため、図３に示す従来のマイクロホンユニット１においては、図４に示すような共振回路を形成することになる。
【００４２】
しかし、図１および図２に示すマイクロホンユニット１１は、空隙部Ｇ内に弾性音響抵抗材５２が周回配置されて形成されているので、空隙部Ｇの音響インピーダンスは、抵抗成分が主となり、リアクタンス成分が最小化されることになる。
【００４３】
したがって、図１に示すマイクロホンユニット１１の場合には、弾性音響抵抗材５２が無い場合に音響容量（リアクタンス成分）として動作する空隙部Ｇが音響抵抗として動作するために、隙間Ｇａと空隙部Ｇとの共振が発生しないようになっている。
【００４４】
一方、図２に示すマイクロホンユニット１１の場合には、弾性音響抵抗材５２が無い場合に音響質量（リアクタンス成分）として動作する空隙部Ｇが音響抵抗として動作するために、やはり、隙間Ｇａと空隙部Ｇとの共振が発生しないようになっている。
【００４５】
従って、本発明において空隙部Ｇに周回配置される弾性音響抵抗材５２は、空隙部Ｇのリアクタンス成分を抵抗成分に置き換えることで、リアクタンス成分を最小化させることができ、マイクロホンユニット１１に共振の発生を回避させることができる。
【００４６】
この場合、弾性音響抵抗材５２は、軸方向において、フロントメッシュ３２の厚み分離れた位置から、かしめ部２６の直前位置までの間に配置されることで、空隙部Ｇにおける非配置容積を最小とすることができ、空隙部Ｇが生成するリアクタンス成分を最小化することができる。
【００４７】
本発明によれば、マイクロホンユニット１１は、以上のような構成となっているので、共振の発生を効果的に回避させることができ、共振周波数付近での指向周波数応答を安定させることができる。
【００４８】
しかも、マイクロホンユニット１１は、共振の発生を回避できるように構成されているので、個々の実製品毎に対する共振の影響対策が不要となり、指向周波数応答をばらつかせることなく大量生産に移行させることができる。
【００４９】
さらに、マイクロホンユニット１１が図示例のように単一指向性が付与されて形成されている場合、音響管に組み込むことで狭指向性マイクロホンを形成することができる。しかも、プリント基板４８に空隙部Ｇと連通する切欠き部４８ｂを設けた場合、マイクロホンユニット１１は、前部音孔２４側と後部音孔４８ａ側との間の音圧差を低減させることができるので、音響管に組み込まれた際に、風雑音を軽減した狭指向性マイクロホンを形成することができる。
【００５０】
また、弾性音響抵抗材５２は、空隙部Ｇの全周にわたり内蔵ユニット４２の外周面４２ａ側に密着した状態で配置することができるので、内蔵ユニット４２の個々の構成部材を径方向に遊動させることなく位置決めすることができる。このため、内蔵ユニット４２は、個々の構成部材の軸心を一致させて位置固定させることができることになり、マイクロホンユニット１１に良質な感度とＳ／Ｎ比とを付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一例につき、その内部構造を示す説明図。
【図２】本発明の他例につき、その内部構造を示す説明図。
【図３】従来からあるコンデンサマイクロホンユニットにつき、その内部構造例を示す説明図。
【図４】図３に示すマイクロホンユニットの音響系素子を電気回路の各素子に対応させて示す等価回路図。
【符号の説明】
【００５２】
１１  コンデンサマイクロホンユニット
２２  ケース体
２３  底部
２３ａ  内底面
２４  前部音孔
２５  開口部
２６  かしめ部
２７  内周面
３２  フロントメッシュ
４２  内蔵ユニット
４２ａ  外周面
４３  振動板リング
４４  振動板
４５  スぺーサー
４６  背極板
４６ａ  透孔
４７  絶縁座
４７ａ  通孔
４７ｂ  空気室
４７ｃ  周回凹陥
４８  プリント基板
４８ａ  後部音孔
４８ｂ  切欠き部
４９  インピーダンス変換器
５２  弾性音響抵抗材
Ｇ  空隙部
Ｇａ  隙間
Ｐ  音通路
Ｒ  音響抵抗材
【図１】
2008219565.tif 000003
【図２】
2008219565.tif 000004
【図３】
2008219565.tif 000005
【図４】
2008219565.tif 000006