(57)【要約】【課題】マイクロホンユニットに用いられる音響抵抗体の材質によるバラツキや調整作業者の個人的なバラツキを排除して、均質な音響抵抗値を有する音響抵抗体を得る。【解決手段】マイクロホンユニットに用いられる音響抵抗体の音響抵抗を調整するにあたって、音響抵抗体として、連続気泡を有する熱可塑性多孔質材のシートを用い、例えば光エネルギー照射による加熱手段により、音響抵抗体の一部分の気泡を潰して所定の通気量を得る。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板と、スペーサを介して上記振動板に対向的に配置される背極板と、一端側の開口面内で上記背極板を支持し、他端側の底部に後部音響端子孔を有するシリンダとを含み、上記シリンダの底部外面側に、上記後部音響端子孔をカバーするように音響抵抗体が配設されているマイクロホンユニットにおいて、
上記音響抵抗体が、連続気泡を有する熱可塑性多孔質材のシートからなり、その一部分の気泡が加熱により潰されていることを特徴とするマイクロホンユニット。
【請求項２】
上記連続気泡を有する熱可塑性多孔質材が、多孔質ポリウレタンである請求項１に記載のマイクロホンユニット。
【請求項３】
マイクロホンユニットに用いられる音響抵抗体の音響抵抗調整方法において、
上記音響抵抗体として、連続気泡を有する熱可塑性多孔質材のシートを用い、加熱手段により、その一部分の気泡を潰して所定の通気量を得ることを特徴とする音響抵抗体の音響抵抗調整方法。
【請求項４】
上記シートを所定の厚さに加熱圧縮したのち、上記加熱手段により熱を加える請求項３に記載の音響抵抗体の音響抵抗調整方法。
【請求項５】
上記加熱手段として、光エネルギー照射光源を用いる請求項３または４に記載の音響抵抗体の音響抵抗調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロホンユニットおよび同マイクロホンユニットに用いられる音響抵抗体の音響抵抗調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、図３の断面図および図４の分解斜視図により、従来の典型的なマイクロホンユニットの構成について説明する。このマイクロホンユニット１は、単一指向性のコンデンサ型であって、音波によって振動する振動板（ダイアフラム）１０と、スペーサリング１１を介して振動板１０と対向的に配置される例えばエレクトレット材からなる背極板１２と、背極板１２を支持するシリンダ（絶縁座）２０とを備えている。
【０００３】
シリンダ２０は合成樹脂製の有底円筒体からなり、その一端側の開口面内で背極板１２を支持している。シリンダ２０の底部には、単一指向性を得るための後部音響端子孔２１が形成されている。また、シリンダ２０の底部中央には、コンタクトピン２３を挿通するためのガイド筒２２が突設されている。なお、ガイド筒２２には、後述するナット２５を螺合するための雄ネジが刻設されている。
【０００４】
図４に示すように、通常、後部音響端子孔２１は、その複数個がガイド筒２２の周りに同心円上に配置されている。なお、コンタクトピン２３は背極板１２を図示しないインピーダンス変換器に接続するための中継ピンで、図示されていないが、実際にはその一端が背極板１２に固定されている。
【０００５】
シリンダ２０の底部外面側には、後部音響端子孔２１をカバーするように音響抵抗体（ダンパー）２４が配置されている。音響抵抗体２４は、ガイド筒２２に嵌合する孔を有するドーナツ状に形成され、ガイド筒２２に螺合するナット２５によってシリンダ２０の底部外面側に固定される。
【０００６】
通常、音響抵抗体２４には、フェルト，スポンジ，メッシュ，布などの通気性を有する材質のものが用いられ、その音響抵抗（音波が通る経路の音波に対する抵抗；通気量）によって、指向特性が決められる。
【０００７】 従来において、音響抵抗の調整方法には大別して、▲１▼音響抵抗体２４の表面に接着剤などを塗りつけて、音波の通る経路を制限する方法と、▲２▼図３に例示するように、ナット２５により音響抵抗体２４を圧縮して音波の通る経路を制限する方法とが知られているが、調整作業の容易性の点からして、上記▲２▼の調整方法が一般的に採用されている。
【０００８】
マイクロホンには種々の用途があるが、とりわけ会議用マイクロホンやスタジオ収音用マイクロホンには、正確な指向性が要求されるため、ここで、音響抵抗体２４の音響抵抗がマイクロホンの指向性に与える影響について説明する。
【０００９】
単一指向性コンデンサマイクロホンにおいては、後部音響端子孔２１に設けた音響抵抗体２４と、振動板１０の後部（背極板１２側）の音響容量とにより、後部音響端子孔２１から加えられる音波が分割されて振動板１０の後部に与えられることになる。
【００１０】
一次音圧傾度型の単一指向性の場合、無指向性成分と両指向性成分の比をαとすると、
α＝（ｒ１＊ｃ）／（ｓ１＊ｄ）
で表される（ただし、ｒ１：音響抵抗の値，ｓ１：音響容量の値，ｄ：前部音響端子と後部音響端子間の距離，ｃ：音速）。
【００１１】
α＝１としてカージオイドの指向性を得るには、無指向性成分と両指向性成分を正確に１：１とする必要がある。ちなみに、α＝０．５の場合、指向性はハイパーカージオイドとなる。
【００１２】
上記式中、ｃ（音速）は定数で、ｓ１（音響容量）は機械的寸法によりほぼ設計どおりとすることが可能である。したがって、残されたパラメータｒ１（音響抵抗の値）を調整することにより、所望とする指向性が得られることになる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記▲２▼のナット２５の締め付けによる調整方法では、音響抵抗を設計値どおりに正確に調整することが困難である。その理由として、第１に、音響抵抗体２４の材質自体にバラツキがある。第２に、ナット２５の締め付け具合に作業者の個人差が出てしまう。
【００１４】
第３に、ナット２４とガイド筒２２のネジ部の噛み合いの良し悪しによって、調整量が左右されることがある。第４に、工具をナット２４に当てて調整しているときと、調整を終わって工具を離したときとで、音響抵抗が異なってしまうことがある。第５として、調整後に環境変化（温度，湿度）によって音響抵抗が変化しないようにエージングを行うが、そのエージング後にナット２５が緩んで音響抵抗が変化してしまうことがある。
【００１５】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたもので、その目的は、非接触で音響抵抗値が調整され、経年的にも音響抵抗値が変化しない音響抵抗体を備えたマイクロホンユニットおよびその音響抵抗体の音響抵抗調整方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願の第１発明は、振動板と、スペーサを介して上記振動板に対向的に配置される背極板と、一端側の開口面内で上記背極板を支持し、他端側の底部に後部音響端子孔を有するシリンダとを含み、上記シリンダの底部外面側に、上記後部音響端子孔をカバーするように音響抵抗体が配設されているマイクロホンユニットにおいて、上記音響抵抗体が、連続気泡を有する熱可塑性多孔質材のシートからなり、その一部分の気泡が加熱により潰されていることを特徴としている。
【００１７】
上記音響抵抗体として用いる連続気泡を有する熱可塑性多孔質材には、種々の熱可塑性合成樹脂のほかにスポンジ状のゴム材なども含まれるが、例えばキセノンランプやハロゲンランプなどにより光を照射するだけで、表面から深さ数μｍまでの部分が容易に溶融し気泡が潰されて目詰まり状態となる多孔質ポリウレタンが好ましく採用される。
【００１８】
本願の第２発明は、上記音響抵抗体の音響抵抗調整方法についてのもので、上記音響抵抗体として用いられる連続気泡を有する熱可塑性多孔質材のシートの一部分の気泡を加熱手段により潰して所定の通気量（音響抵抗）を得ることを特徴としている。
【００１９】
その場合、上記シートを所定の厚さに加熱圧縮したのち、上記加熱手段により熱を加えるようにしてもよい。すなわち、加熱圧縮により通気量を粗調整したのち、加熱手段を適用して微調整するようにしてもよく、このような態様も本発明に含まれる。
【００２０】
また、上記加熱手段としては、ヒータ鏝などにより熱を加える接触式加熱手段であってもよいが、キセノンランプやハロゲンランプそれにレーザー光源などの非接触で加熱することができる光エネルギー照射光源であることが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、図１および図２を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図１は本発明のマイクロホンユニットを示す先の図３と同様な断面図，図２は先の図４と同様な分解斜視図である。この実施形態の説明において、先に説明した従来例と同一もしくは同一とみなされる部分には、それと同じ参照符号を用いている。
【００２２】
このマイクロホンユニット１Ａも、先に説明したマイクロホンユニット１と同じく、単一指向性のコンデンサ型であって、音波によって振動する振動板１０と、スペーサリング１１を介して振動板１０と対向的に配置される背極板１２と、背極板１２を支持するシリンダ（絶縁座）２０とを備えている。
【００２３】
シリンダ２０は合成樹脂製の有底円筒体からなり、その一端側の開口面内で背極板１２を支持している。シリンダ２０の底部には、単一指向性を得るための後部音響端子孔２１が形成されている。また、シリンダ２０の底部中央には、コンタクトピン２３を挿通するためのガイド筒２２が突設されている。なお、この例において、ガイド筒２２には雄ネジが切られていない。
【００２４】
この例においても、図２に示すように、後部音響端子孔２１は、その複数個がガイド筒２２の周りに同心円上に配置されている。なお、コンタクトピン２３は背極板１２を図示しないインピーダンス変換器に接続するための中継ピンで、図示されていないが、実際にはその一端が背極板１２に固定されている。
【００２５】
シリンダ２０の底部外面側には、後部音響端子孔２１をカバーするように音響抵抗体（ダンパー）３０が配置されている。音響抵抗体３０は、ガイド筒２２に嵌合する孔を有するドーナツ状に形成されている。
【００２６】
本発明において、音響抵抗体３０は、加熱によって音響抵抗（通気量）が調整可能な連続気泡を有する熱可塑性多孔質材のシートからなり、その一部分の気泡が加熱により潰されて、目詰まり状態とされている。
【００２７】
音響抵抗体３０として用いられる熱可塑性多孔質材には、連続気泡を有する種々の熱可塑性合成樹脂のほかに、スポンジ状のゴム材などが例示されるが、中でも多孔質ポリウレタンが好ましい。
【００２８】
多孔質ポリウレタンは、熱可塑性のポリウレタンに例えば粒径２０〜５０μｍの炭酸カルシウムを練り込んで押しだし成形し、溶剤で炭酸カルシウムを溶出させたもので、空隙率８０体積％の連続気泡を有する多孔質で、例えばキセノンランプやハロゲンランプなどにより光を照射するだけで、表面から深さ数μｍまでの部分が容易に溶融し気泡が潰されて目詰まり状態となる。
【００２９】
音響抵抗体３０の加熱手段は、非接触で加熱して音響抵抗を調整できるキセノンランプやハロゲンランプそれにレーザー光源を含む光エネルギー照射手段が好ましく採用されるが、本発明は、ヒーター鏝などの接触式加熱手段を排除するものではない。
【００３０】
音響抵抗体３０の加熱部位は、片面，両面のいずれであってもよく、音響抵抗の調整量によって任意に選択できる。また、例えば調整量を大きくする必要がある場合には、音響抵抗体３０を所定の厚さに加熱圧縮して粗調整したのち、加熱して微調整すればよく、このような態様も本発明に含まれる。
【００３１】
また、実際の生産工程において、音響抵抗体３０は、マザーシートからその複数個がドーナツ形状に打ち抜かれるが、マザーシートの状態で加熱してから、個々の音響抵抗体３０を切り出すようにすることが好ましい。
【００３２】
なお、図１および図２には、シリンダ２０に対する音響抵抗体３０の固定手段が示されていないが、先に説明した従来例と同じくナットによってもよいし、接着剤を用いてもよい。なお、ナットによる場合には、音響抵抗体３０を強く締め付けずに軽く押さえるようにし、また、接着剤による場合には、後部音響端子孔２１の部分を避けて塗布することが好ましい。
【００３３】
次に、本発明の調整方法の具体的な実施例について説明する。音響抵抗体の試料として、ブリヂストン社製の商品名スコットフィルタＨＲ５０（材質；多孔質ポリウレタン）を１／５に加熱圧縮して厚さ１ｍｍとしたシートから、内径２．５ｍｍ，外径５．５ｍｍのドーナツ状に打ち抜いたものを用意した。
【００３４】
音響抵抗の測定は、圧搾空気を試料の一方の面に加えて、他方の面との間に生ずる圧力差を測定した（単位はｍｍＨ２Ｏ；水頭）。また、加熱手段にはレーザー照射機（波長７８５ｎｍ；出力６０ｍＷ）を用い、１回あたりの照射時間は３０秒間とし、照射前，１回照射，２回照射，３回照射の各々について、圧力差を測定した。なお、レーザーの照射範囲は試料の片面の全面とした。その結果は、次のとおりであった。
【００３５】
照射前；２９８ｍｍＨ２Ｏ
１回照射；２８４ｍｍＨ２Ｏ（照射前との差；１４ｍｍＨ２Ｏ）
２回照射；２８１ｍｍＨ２Ｏ（１回照射との差；３ｍｍＨ２Ｏ）
３回照射；２７７ｍｍＨ２Ｏ（２回照射との差；４ｍｍＨ２Ｏ）
【００３６】
これから分かるように、レーザーの照射時間（加熱時間）に比例して、音響抵抗が漸次高くなることが確かめられた。
【００３７】
したがって、上記のようにして、音響抵抗を測定しながらレーザーを照射することにより、音響抵抗の揃った音響抵抗体を得ることができ、音響抵抗体の材質によるバラツキや調整作業者の個人的なバラツキを排除して、均質な音響抵抗値を有する音響抵抗体を量産することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本願の第１発明によれば、振動板と、スペーサを介して上記振動板に対向的に配置される背極板と、一端側の開口面内で上記背極板を支持し、他端側の底部に後部音響端子孔を有するシリンダとを含み、上記シリンダの底部外面側に、上記後部音響端子孔をカバーするように音響抵抗体が配設されているマイクロホンユニットにおいて、上記音響抵抗体が、連続気泡を有する熱可塑性多孔質材のシートからなり、その一部分の気泡が加熱により潰されていることにより、経年的にも音響抵抗値が変化しない音響抵抗体を備えたマイクロホンユニットが提供される。
【００３９】
また、本願の第２発明によれば、音響抵抗体として用いられる連続気泡を有する熱可塑性多孔質材のシートの一部分の気泡を加熱手段により潰して所定の通気量（音響抵抗）を得るようにしたことにより、音響抵抗体の材質によるバラツキや調整作業者の個人的なバラツキを排除して、均質な音響抵抗値を有する音響抵抗体を量産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるマイクロホンユニットを示す模式的な断面図。
【図２】本発明によるマイクロホンユニットを示す分解斜視図。
【図３】従来例に係るマイクロホンユニットを示す模式的な断面図。
【図４】従来例に係るマイクロホンユニットを示す分解斜視図。
【符号の説明】
１Ａ  マイクロホンユニット
１０  振動板
１１  スペーサリング
１２  背極板
２０  シリンダ（絶縁座）
２１  後部音響端子孔
２２  ガイド筒
２３  コンタクトピン
３０  音響抵抗体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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