(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板が支持リングに張設されている振動板組立体と、固定極が合成樹脂製の絶縁座に支持されている固定極組立体とを電気絶縁性のスペーサを介して対向的に配置してなる電気音響変換器と、上記電気音響変換器が収納される円筒状のユニットケースとを含み、上記電気音響変換器が上記ユニットケース内で所定の締め付け固定手段にて上記固定極組立体側から強固に締め付けられているコンデンサマイクロホンユニットにおいて、
上記絶縁座は、上記振動板と対向する側の部分に上記固定極が圧入される円筒部を有し、上記円筒部の外径が、上記固定極が圧入された状態においても、上記ユニットケースの内径よりも小さくなるように形成されている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】
上記絶縁座のうちの上記円筒部の反振動板側の基部は、上記ユニットケースの内径と実質的に同一径の外径を有していることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサマイクロホンユニット。
【請求項３】
上記円筒部の外周と上記基部の外周との間には、上記振動板側から見て漸次拡径する円錐状のガイド面が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のコンデンサマイクロホンユニット。
【請求項４】
上記固定極の上記振動板と対向する面に、エレクトレット誘電体膜を備えるバックエレクトレット型であ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、振動板組立体と固定極組立体とをスペーサを介して対向的に配置してなる電気音響変換器をユニットケース内で締め付け固定するにあたって、締め付け時に内部応力にバラツキが生ずることがないようにしたコンデンサマイクロホンユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２に示すように、コンデンサマイクロホンユニットは、振動板１１を所定の張力をもって支持リング１２に張設させた振動板組立体１０と、固定極２１を合成樹脂製の絶縁座２２に支持させた固定極組立体２０とを、それらの間に電気絶縁性のスペーサ３０を挟んで対向的に配置してなる電気音響変換器１を備える。
【０００３】
実際の組み立ては、一端に音響端子４１を備える円筒状のユニットケース４０内に、振動板組立体１０，スペーサ３０および固定極組立体２０をこの順序で入れたのち、ユニットケース４０の後端からロックリング５０を螺合して、固定極組立体２０の背面から強固に締め付けることにより行われる。
【０００４】
通常のコンデンサマイクロホンユニットでは、振動板１１と固定極２１との間に成極電源により所定の電圧が印加されるが、成極電源を必要としないコンデンサマイクロホンユニットとして、例えば特許文献１に記載されているように、エレクトレットコンデンサマイクロホンユニットがある。
【０００５】
エレクトレットコンデンサマイクロホンユニットには、膜エレクトレット方式とバックエレクトレット方式とがあるが、近年においては、振動板材料に機械的な性質がよいものが選択できるようになったことから、図２に示すように、固定極２１の振動板１１と対向する面にエレクトレット誘電体膜２３を添着してなるバックエレクトレット方式が多用されている。なお、本明細書において、エレクトレット誘電体膜２３が添着された固定極２１をエレクトレットボードということがある（参照符号は２１ａを用いる）。
【０００６】
一例として、バックエレクトレット方式では、振動板１１に支持リング１２の貼着面側に金属蒸着膜を有するＰＥＴ（Ｐｏｌｙ  Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などの合成樹脂フィルムが用いられ、エレクトレット誘電体膜２３にはＦＥＰ（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ  Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）などのエレクトレット材が用いられる。
【０００７】
エレクトレット材は例えばコロナ放電などにより直流の高電圧が印加されると分極化し、その電圧除去後においても分極化が残存する特性を有するが、エレクトレットボード２１ａ単体でコロナ放電に供すると、電界がエレクトレットボード２１ａの端部に集中しやすくなるため放電に個差が発生し、これが感度バラツキの原因となる。
【０００８】
そこで、コロナ放電によりエレクトレットボード２１ａを分極化処理するにあたって、電界がエレクトレットボード２１ａの端部に集中しないようにするため、また、作業中にエレクトレットボード２１ａが不用意に脱落しないようにするため、絶縁座２２にエレクトレットボード２１ａよりも若干小径の円筒部（円形凹部）２４を形成して、エレクトレットボード２１ａを円筒部２４内に圧入（強制嵌合）するようにしている。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−８８９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記のようにエレクトレットボード２１ａを絶縁座２２の円筒部２４内に圧入する場合、次のような問題が生ずる。
【００１１】
絶縁座２２はポリカーボネイトなどの合成樹脂材よりなるため、エレクトレットボード２１ａを絶縁座２２の円筒部２４内に圧入するに伴って、図３に示すように、円筒部２４の外周部分２４ａが外側に膨らむことがある。
【００１２】
しかも、絶縁座２２は射出成型により作製されるが、その成型条件によっては膨らみが大きい部分と小さい部分とができ、エレクトレットボード２１ａが圧入された絶縁座２２の円筒部２４側の外径は必ずしも真円ではない。
【００１３】
そのため、固定極組立体２０をユニットケース４０内に組み込む場合、図４に誇張して示すように、絶縁座２２の膨らんだ外周部分２４ａがユニットケース４０の内面に当たってしまい、この状態でロックリング５０により締め付けが行われると、電気音響変換器１の内部応力にバラツキが発生する。極端な場合、エレクトレットボード２１ａとスペーサ３０との間，振動板１１とスペーサ３０との間に、隙間ができてしまい性能不良となってしまうことがある。
【００１４】
したがって、本発明の課題は、振動板組立体と固定極組立体とをスペーサを介して対向的に配置してなる電気音響変換器をユニットケース内で締め付け固定するにあたって、締め付け時に内部応力にバラツキが生じないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、振動板が支持リングに張設されている振動板組立体と、固定極が合成樹脂製の絶縁座に支持されている固定極組立体とを電気絶縁性のスペーサを介して対向的に配置してなる電気音響変換器と、上記電気音響変換器が収納される円筒状のユニットケースとを含み、上記電気音響変換器が上記ユニットケース内で所定の締め付け固定手段にて上記固定極組立体側から強固に締め付けられているコンデンサマイクロホンユニットにおいて、上記絶縁座は、上記振動板と対向する側の部分に上記固定極が圧入される円筒部を有し、上記円筒部の外径が、上記固定極が圧入された状態においても、上記ユニットケースの内径よりも小さくなるように形成されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記絶縁座のうちの上記円筒部の反振動板側の基部は、上記ユニットケースの内径と実質的に同一径の外径を有していることを特徴としている。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、上記請求項２において、上記円筒部の外周と上記基部の外周との間には、上記振動板側から見て漸次拡径する円錐状のガイド面が形成されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１ないし３のいずれか１項において、上記固定極の上記振動板と対向する面に、エレクトレット誘電体膜を備えるバックエレクトレット型であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の発明によれば、固定極が圧入（強制嵌合）される絶縁座の円筒部の外径が、固定極が圧入された状態においても、ユニットケースの内径よりも小さくなるように形成されており、ユニットケースの内面に当たるような膨らみがないため、振動板組立体と固定極組立体とを含む電気音響変換器を例えばロックリングなどの締め付け固定手段でユニットケース内に締め付け固定する際、内蔵される電気音響変換器の内部応力にバラツキが少ない安定した性能のコンデンサマイクロホンユニットを得ることができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、絶縁座のうちの円筒部の反振動板側の基部は、ユニットケースの内径と実質的に同一径の外径を有しているため、固定極組立体をユニットケースに対して同軸的に位置決めすることができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、絶縁座における円筒部の外周と基部の外周との間に、振動板側から見て漸次拡径する円錐状のガイド面が形成されているため、このカイド面により固定極組立体をユニットケース内にスムースに入れることができる。
【００２２】
また、請求項４に記載の発明によれば、絶縁座の円筒部内に圧入される固定極がエレクトレットボードであるため、コロナ放電により分極化処理する際、電界のエレクトレットボード端部への集中が防止されほぼ均一な放電が行われることから、感度のバラツキを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、図１により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。図１は本発明のコンデンサマイクロホンユニットの一実施形態を示す分解断面図である。なお、先の図２で説明した従来例と変更を要しない構成要素については、同じ参照符号を用いる。
【００２４】
図１に示すように、このコンデンサマイクロホンユニットは、基本的な構成として、振動板組立体１０，固定極組立体２０およびそれらの間に配置される電気絶縁性のスペーサ３０を含む電気音響変換器１と、電気音響変換器１のためのユニットケース４０と、ユニットケース４０内で電気音響変換器１を締め付け固定する締め付け固定手段としてのロックリング５０とを備える。なお、この例でのコンデンサマイクロホンユニットは、固定極がエレクトレットボードからなるバックエレクトレット型である。
【００２５】
振動板組立体１０は、一方の面に金属蒸着膜を有する合成樹脂の薄膜からなる振動板１１を所定の張力を付与した状態で支持リング１２に張設することにより構成される。バックエレクトレット型の場合、振動板１１に支持リング１２の貼着面側に金属蒸着膜を有するＰＥＴ（Ｐｏｌｙ  Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などの合成樹脂フィルムが好ましく採用される。支持リング１２は金属製であって、振動板１１側の信号引出力電極を兼ねている。
【００２６】
固定極組立体２０は、固定極２１と、固定極２１を支持する絶縁座２２とを備える。単一指向性の場合、固定極２１には多数の孔を有する多孔板が用いられる。この例では、バックエレクトレット型であるため、固定極２１には、振動板１１と対向する面にエレクトレット誘電体膜２３が添着されたエレクトレットボード２１ａが用いられる。
【００２７】
絶縁座２２は、ポリカーボネイトなどの合成樹脂の射出成型により形成され、全体として底の浅い円形の皿状を呈している。絶縁座２２の振動板１１と対向する面側には、エレクトレットボード２１ａよりも若干小径で、エレクトレットボード２１ａが圧入（強制嵌合）される円筒部（円形の凹部）２４が設けられる。
【００２８】
絶縁座２２の底部２２ａには、図示しない後部音響端子からの音波をエレクトレットボード２１ａの孔を通して振動板１１の背面に作用させるための音孔２６が設けられる。また、絶縁座２２の底部２２ａの中央には、固定極側の信号出力を出力するロッド端子２７が設けられる。図示しないが、ロッド端子２７は絶縁座２２の底部２２ａの内面に沿って設けられているリード配線を介してエレクトレットボード２１ａと接続されている。
【００２９】
本発明において、絶縁座２２の外周には２つの外周面が存在する。その一つは円筒部２４の外周面２４ｂであり、もう一つは絶縁座２２の底部２２ａ側（円筒部２４よりも反振動板１１側）に位置する基部２５の外周面２５ｂである。
【００３０】
基部２５の外周面２５ｂの外径φ２は、ユニットケース４０の内径φ３とほぼ同一に形成される。これに対して、円筒部２４の外周面２４ｂは、円筒部２４にエレクトレットボード２１ａが圧入されても、ユニットケース４０の内径φ３以上に膨らまないように、あらかじめ小径に形成される。すなわち、円筒部２４の外周面２４ｂの外径をφ１とすると、円筒部２４の外周面２４ｂはφ１＜φ３となるように形成される。
【００３１】
実寸で言えば、ユニットケース４０の外径が２１ｍｍ，その内径φ３が１９．３ｍｍである場合、基部２５の外周面２５ｂの外径φ２は１９．２ｍｍに形成され、これに対して、円筒部２４の外周面２４ｂの外径φ１は１９．０〜１９．１ｍｍに形成される。これからして、円筒部２４の外周面２４ｂの外径φ１は、基部２５の外周面２５ｂの外径φ２よりも約０．１〜０．２ｍｍ程度小さく形成されればよい。
【００３２】
ユニットケース４０は、前端に音響端子４１を有し後端が開放された円筒体で、通常ではアルミニウム材や黄銅合金などの金属材からなる。音響端子４１には防塵用の金網４２が設けられる。また、ユニットケース４０の後端側には雌ねじ４３が形成され、この雌ねじ４３にロックリング５０の雄ねじ５１が螺合される。
【００３３】
マイクロホンユニットの組み立てに先立って、例えばコロナ放電によりエレクトレットボード２１ａのエレクトレット誘電体膜２３の分極化処理が行われる。
【００３４】
この分極化処理は、コロナ放電による電界がエレクトレットボード２１ａの端部に集中するのを防止するため、エレクトレットボード２１ａを絶縁座２２の円筒部２４に圧入した状態で行うことが好ましいが、本発明によれば、エレクトレットボード２１ａを絶縁座２２の円筒部２４に圧入しても、円筒部２４の外周面２４ｂがユニットケース４０の内径φ３以上に膨らまない。
【００３５】
したがって、ユニットケース４０内に、振動板組立体１０，スペーサ３０および固定極組立体２０をこの順序で収納して電気音響変換器１を組み立て、ロックリング５０をユニットケース４０の雌ねじ４３に螺合して、電気音響変換器１をユニットケース４０内で強固に締め付けたとしても、絶縁座２２にはユニットケース４０の内径φ３以上に膨らんだ部分が存在しないため、電気音響変換器１の内部応力にバラツキがほとんど発生せず、安定した性能のコンデンサマイクロホンユットを得ることができる。
【００３６】
とりわけ、周波数応答をよくするため、振動板１１の張力を低くした単一指向性，双方向性のコンデンサマイクロホンユットでは、内部応力にバラツキがあると支持リング１２を歪める力が働き、これにより振動板１１の張力が変化してしまうが、本発明によれば、このような事態を回避することができる。
【００３７】
なお、固定極組立体２０をユニットケース４０内に入れやすくするため、円筒部２４の外周面２４ｂと基部２５の外周面２５ｂとの間に、振動板１１側から見て漸次拡径する円錐状のガイド面２８を形成することが好ましい。また、基部２５の外周面２５ｂの外径φ２がユニットケース４０の内径φ３とほぼ同一径であることにより、固定極組立体２０をユニットケース４０に対して同軸的に位置決めすることができる。
【００３８】
以上、図示の例により本発明を説明したが、本発明は、エレクトレット誘電体膜２３を有しない固定極２１だけのコンデンサマイクロホンユニットにも適用可能である。また、ロックリング５０に代えて、ユニットケース４０の後端のかしめにより、固定極組立体２０の背面側に押圧力を作用させ、ユニットケース４０内で電気音響変換器１を締め付け固定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のコンデンサマイクロホンユニットの一実施形態を示す分解断面図。
【図２】従来のコンデンサマイクロホンユニットを示す図１と同様な分解断面図。
【図３】上記従来のコンデンサマイクロホンユニットの不良原因となる固定極組立体を示す断面図。
【図４】上記従来のコンデンサマイクロホンユニットの問題点を説明するための断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１  電気音響変換器
１０  振動板組立体
１１  振動板
１２  支持リング
２０  固定極組立体
２１  固定極
２２  絶縁座
２３  エレクトレット誘電体膜
２４  円筒部
２４ｂ  円筒部の外周面
２５  基部
２５ｂ  基部の外周面
２６  音孔
２７  信号出力用ロッド端子
２８  円錐状のガイド面
３０  スペーサ
４０  ユニットケース
５０  ロックリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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