(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一端が解放されている防水ケースと、
前記防水ケース内に収納されているマイクロホンユニットと、
前記防水ケースの開放端を塞いでいる防水膜と、
前記防水膜が圧力を受けて前記防水ケースの内方に向かって変形することを規制する規制部材と、を有し、
平坦な面からなる前記防水膜に対して、前記規制部材は凸面または凹面を有する防水マイクロホン。
【請求項２】
前記防水ケースは一端が解放されてこの一端に前記防水膜と前記規制部材が設けられ、前記マイクロホンユニットの指向性は無指向性である請求項１記載の防水マイクロホン。
【請求項３】
前記規制部材は、全体が球面の一部を切り取った形であって前記防水膜に向かって突形状である請求項１または２記載の防水マイクロホン。
【請求項４】
前記規制部材は、全体が球面の一部を切り取った形であって前記防水膜から見て窪んだ形である請求項１または２記載の防水マイクロホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防水マイクロホンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水泳教室やアクアビクスと称される水中でのエアロビクスなどで使用されるマイクロホンでは、水しぶきを被ることがある。ときには、マイクロホンを水中に落とすこともある。水しぶきを被っても、水中から拾い上げても、マイクロホンが支障なく動作するように、マイクロホンに比較的軽度の防水性が求められることがある。このレベルの防水性を、一般に生活防水と呼んでいる。
【０００３】
生活防水レベルの防水マイクロホンとして、特許文献１に、マイクロホンユニットを防水膜で防水するとともに、防水膜の変形を規制する規制手段を設けた例が開示されている。特許文献１記載の防水マイクロホンでは、規制手段の例としてメッシュが開示されている。
【０００４】
特許文献１記載の防水マイクロホンによれば、水圧によって防水膜が規制手段に押し付けられても、水中を伝搬する音波を受けた防水膜が振動し、防水膜の振動によってマイクロホンユニットの振動板も振動する。したがって、水中の音波もマイクロホンユニットでとらえることができる。
【０００５】
しかし、特許文献１記載の防水マイクロホンによれば、大気中から水中にマイクロホンが入った瞬間に防水膜のほぼ全体が規制手段に押し付けられるため、音質が一気に悪くなる難点がある。
【０００６】
なお、本願発明に関連のある他の技術として、特許文献２記載の通音部材がある。この通音部材は、音を通過させるための開口を有する本体部と、前記開口を塞ぐ防水通音膜と、を備え、防水通音膜はたるんだ状態で通音部材の前記本体部に固定されていることを特徴としている。
【０００７】
しかし、特許文献２記載の発明は、後で詳細に説明する本願発明のように、防水膜の変位を規制する規制部材を備えていない点で本願発明と明確な相違がある。
【０００８】
本願発明に関連のあるさらに他の技術として、特許文献３記載の水中マイクロホンがある。この水中マイクロホンは、弾性材からなる筒体の一端側の開口部にマイクロホンユニットの収音面側を気密に嵌合し、マイクロホンユニットの音響端子の前方に気密的な空気室を備えている。前記筒体は、水中の音波によって発生する圧力変化に対応して変形することができ、筒体の他端側はヒートシンクで閉じられている。水中を伝搬する音波による圧力変化で筒体の空気室内の圧力が変化し、この変化をマイクロホンユニットが電気信号に変換する。
【０００９】
特許文献３記載の発明は、水中を伝搬する音波を収音して電気信号に変換する水中マイクロホンであって、本願に係る防水マイクロホンとは構成が異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３６２９０８４号公報
【特許文献２】特開２００９−１１１９９４号公報
【特許文献３】特許第４４４３２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、防水膜に加わる水圧による防水膜の規制部材への接触度合いが徐々に増大するように構造を工夫し、音質が一気に悪くなる従来の防水マイクの難点を解消することができる防水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】
【００１２】
本発明に係る防水マイクロホンは、
少なくとも一端が解放されている防水ケースと、
前記防水ケース内に収納されているマイクロホンユニットと、
前記防水ケースの開放端を塞いでいる防水膜と、
前記防水膜が圧力を受けて前記防水ケースの内方に向かって変形することを規制する規制部材と、を有し、
平坦な面からなる前記防水膜に対して、前記規制部材は凸面または凹面を有すことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
防水膜に加わる水圧が低い時は規制部材に対する防水膜の接触度合いが少なく、水圧が増すにしたがって前記接触度合いが増大する。前記接触度合いが小さいうちは水中音を良好な音質で収音することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る防水マイクロホンの実施例を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る防水マイクロホンの実施例における防水動作を段階的に示す模式図である。
【図３】本発明に適用可能な規制部材の各種変形例を概略的に示す縦断面図である。
【図４】本発明に適用可能な規制部材の別の変形例を防水動作の段階ごとに示す縦断面図である。
【図５】本発明に適用可能な規制部材の別の変形例を示す、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。
【図６】本発明に適用可能な規制部材の別の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る防水マイクロホンの実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１に示す第１の実施例に係る防水マイクロホン１０は、例えば水中でのエアロビクスなどで使用されるヘッドセットマイクロホンの例である。防水マイクロホン１０は、ヘッドセット装置に連結されるマイクロホンケース１１を有している。ケース１１内には防水ケース１４が組み込まれ、防水ケース１４内にはマイクロホンユニット１２が収納されている。
【００１７】
図１に示す実施例におけるマイクロホンユニット１２の指向性は単一指向性で、マイクロホンユニット１２は前部音響端子と後部音響端子を有している。防水ケース１４は、マイクロホンユニット１２の前部音響端子と後部音響端子に音波を導くために、前端と後端（図１において上下端）が解放されている。前部音響端子には防水ケース１４の前側の開放端から音波が導入され、後部音響端子には防水ケース１４の後側の開放端から音波が導入される。外部の音波は、防水ケース１４の前側から前部音響端子に導入されるとともに、マイクロホンケース１１を経て防水ケース１４の後側から後部音響端子に導入される。
【００１８】
防水ケース１４の前側の開放端には防水膜１７が張り付けられて前側の開放端が防水膜１７で塞がれている。防水ケース１４にはまた、防水膜１７よりも内方であって防水膜１７の近くに規制部材２１が固着されている。同様にして、防水ケース１４の後側の開放端には防水膜１８が張り付けられて後側の開放端が防水膜１８で塞がれている。防水ケース１４にはまた、防水膜１８よりも内方であって防水膜１８の近くに規制部材２２が固着されている。本実施例における防水膜１７，１８は、厚み４μｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）素材で所定の形状に形成されている。
【００１９】
図１に示す実施例において特徴的な構成部分は規制部材２１，２２にある。規制部材２１，２２は、それぞれ防水膜１７，１８が圧力を受けて防水ケース１４の内方に向かって変形するのを規制するために設けられている。本実施例における規制部材２１，２２はそれぞれステンレス鋼の線材で作られたメッシュである。防水膜１７，１８は全体が平坦な面をなしているのに対し、規制部材２１，２２は凸面または凹面を有している。さらに具体的には、図１に示す実施例における規制部材２１，２２は、全体が球面の一部を切り取った形であって、それぞれ防水膜１７，１８に向かって突形状となるように、周囲が防水ケース１４に固着されている。
【００２０】
従来の防水マイクロホンは、平坦な面からなる防水膜に対して規制部材も平坦な面に形成されるとともに、防水膜に対して規制部材が平行に配置されている。そのため、従来の防水マイクロホンによれば、防水膜に水圧がかかると、瞬時に防水膜のほぼ全体が規制手段に押し付けられ、音質が一気に悪くなる。これに対して図１に示す実施例によれば、防水膜１７，１８に水圧がかかっても、防水膜１７，１８の一部がそれぞれ規制部材２１，２２に接し、防水膜１７，１８の全体が瞬時に規制部材２１，２２押し付けられることはない。
【００２１】
図２は、水圧を受けた防水膜が防水ケース１４の内方に向かって変形する様子を順に示している。ただし、図２は防水ケース１４の一端のみが解放され、この開放端に防水膜１７と規制部材２１が設けられ、マイクロホンユニット１２の指向性が無指向性である例を示している。本願発明に適用可能なマイクロホンの指向性は任意で、音響端子に対応して防水膜と規制部材が設けられていればよい。
【００２２】
以下、図２を参照しながら、防水膜１７が変形する様子と規制部材２１との関係について説明する。図２（ａ）は防水膜１７が水圧を受けない平常状態を示しており、防水膜１７は平坦面を保っている。防水膜１７が水圧を受けると、図２（ｂ）に示すように、防水膜１７は防水ケース１４の内方に向かって変形する。規制部材２１は全体の形状が球体の一部を切り取った形であって防水膜１７に向かった突形状であるため、水深が浅く水圧が小さいうちは、図２（ｂ）に示すように、防水膜１７の中心部のみが規制部材２１の中心部に接して防水膜１７の変形が規制される。防水膜１７の周縁部は規制部材２１には接しない。
【００２３】
このように、水圧がかかった防水膜１７の全体が瞬時に規制部材２１に接することはないから、一気に音質が変動乃至は悪化することはない。また、防水膜１７の規制部材２１への接触度合い（接触面積）が小さいうちは、マイクロホンユニット１２が水中音を良好な音質で収音することができる。
【００２４】
水深が深くなって水圧が大きくなると、図２（ｃ）に示すように、防水膜１７が大きく変形し、防水膜１７の規制部材２１への接触度合いが大きくなる。この状態においても、防水膜１７の周縁部の規制部材２１との非接触部分の面積は比較的大きく保たれるため、水中音は防水膜１７の周縁部の振動によってマイクロホンユニットに伝達され、音声信号に変換される。
【００２５】
本発明は、水圧を受けた防水膜のほぼ全体が一気に規制部材に接触しないように、平坦な面からなる防水膜に対して、規制部材が凸面または凹面を有していることを特徴としている。規制部材に形成する凸面または凹面の態様は、発明の目的を達成しうる範囲で任意に変更することができる。以下、規制部材に形成する凸面または凹面の各種態様について説明する。いずれの態様も、メッシュからなる板状の部材に凸面または凹面を形成している。
【実施例２】
【００２６】
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において符号３０、４０，５０は各々規制部材を示している。図３（ａ）は、規制部材３０の中央部１か所に、断面矩形状の突起３２を形成した例を示す。図３（ｂ）は、規制部材４０の複数個所に断面矩形状の突起４２を形成した例を示す。図３（ｃ）は、規制部材５０の中央部１か所に、断面がドーム形状の、したがって球面の一部を切り取った形の突起５２を形成した例を示す。
【００２７】
図３に示すいずれの例でも、防水膜に水圧がかかると、防水膜の変形によってまず防水膜の一部が規制部材に接して防水膜の変形が規制され、瞬時に防水膜の全体が規制部材に接することはない。したがって、一気に音質が変動しあるいは悪化することはない。また、防水膜が規制部材に接しても、防水膜が規制部材から離間している面積が多く確保されるため、マイクロホンユニットが水中音を良好な音質で収音することができる。
【実施例３】
【００２８】
規制部材は必ずしも防水膜に向かう凸面を有するものに限られるものではなく、防水膜に対して凹面を有するものであってもよい。図４はその例を示す。図４（ａ）に示すように、全体が平坦な面からなる防水膜１７に対して、規制部材６０は全体が球面の一部を切り取った形であって、防水膜１７から見て窪んだ形になっている。規制部材６０の曲率は、防水膜１７が水圧を受けて変形し、防水膜１７の中央部が規制部材６０に接したときの防水膜１７の曲率よりも小さく設定されている。
【００２９】
したがって、水深が浅く、防水膜１７にかかる水圧が比較的小さいときは、図４（ｂ）に示すように、防水膜１７の中央部が規制部材６０に接し、防水膜１７の中央部以外の周辺部は規制部材６０から離間している。この状態では、マイクロホンユニットは水中音を良好な音質で収音し音声信号に変換することができる。
【００３０】
水深が深くなって防水膜１７にかかる水圧が大きくなると、図４（ｃ）に示すように、防水膜１７が大きく変形し、防水膜１７の多くの部分が規制部材６０に接する。この場合でも、防水膜１７の周辺部分は規制部材６０から離間しており、この部分が水中音に応じて振動するので、マイクロホンユニットに水中音が伝達され、水中音が音声信号に変換される。
【００３１】
このように、規制部材６０が防水膜１７から見て窪んだ形になっていても、防水膜１７が水圧を受けたとき、急激に音質が変化しあるいは悪化することを防止することができる。
【実施例４】
【００３２】
規制部材に形成する凸面または凹面は、線状に連続していてもよい。図５、図６に示す例はそのような例である。図５に示す規制部材７０は、外周が円形の規制部材７０が、半径方向の中間部に同心円に沿いかつ全周にわたり突堤状の突起７２が形成されたものである。図６に示す規制部材８０は、複数の突堤状の突起８２が放射状に形成されたものである。
【００３３】
図５、図６に示すいずれの例においても、規制部材７０、８０に対向している防水部材に水圧がかかると、まず防水膜の中央部が規制部材７０、８０の中央部に接し、急激な音質の変化はない。水圧が大きくなるに従い、防水膜と規制部材７０、８０との接触度合いが大きくなる。防水膜と規制部材７０、８０との接触度合いが大きくなっても、防水膜によって水中音はマイクロホンユニットに伝達され、音声信号に変換される。
【符号の説明】
【００３４】
１０    防水マイクロホン
１１    マイクロホンケース
１２    マイクロホンユニット
１４    防水ケース
１７    防水膜
１８    防水膜
２１    規制部材
２２    規制部材
３０    規制部材
４０    規制部材
５０    規制部材
６０    規制部材
７０    規制部材
８０    規制部材
【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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