JP4642541B2

JP4642541B2 - マイクロホン

Info

Publication number: JP4642541B2
Application number: JP2005135113A
Authority: JP
Inventors: 裕秋野
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2005-05-06
Filing date: 2005-05-06
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2025-05-06
Also published as: JP2006313968A

Description

本発明は、漏洩電流に起因する雑音の発生を抑え、かつ、感度や周波数応答にバラツキを生じさせない構造を付与したマイクロホンに関する技術である。

通常、コンデンサマイクロホンユニットは、例えば特許文献１に示されているようにスペーサを介して対向配置されるダイヤフラムと背極板とで構成されるコンデンサ部を備えている。該コンデンサ部は、円筒状に形成された金属ケース内において前方音響端子孔の近傍位置に配置されている。また、前記金属ケースの後方に位置する開口部側には、前記コンデンサ部の静電容量の容量変化を電気インピーダンスに変換するインピーダンス変換器が収納される。該インピーダンス変換器は、プリント基板に一体的に実装された状態のもとで金属ケース内に組み込まれるものであり、具体的には、金属ケースの開放縁部側を内側に向けてカールするようにカシメ加工することで、プリント基板により前記開口部側が封口されている。
登録第３０１７１１８号実用新案公報

図３は、従来からあるエレクレット型のコンデンサマイクロホンユニットの構造例を示す縦断面図であり、図４は、その構成部材であるプリント基板の平面図である。

これらの図によれば、コンデンサマイクロホンユニット１は、ダイヤフラムリング３ａに振動板３ｂを張設してなるダイヤフラム３と、ダイヤフラムリング３ａとの間に介在させたがスペーサ５を介して対向配置される固定極としての背極板４とで構成されるコンデンサ部２を備えており、該コンデンサ部２は、円筒状に形成された金属ケース９内において前方音響端子孔９ａの近傍位置に配置されている。

また、金属ケース９の後方に位置する開口部９ｂ側には、コンデンサ部２の静電容量の容量変化を電気インピーダンスに変換するインピーダンス変換器（ＦＥＴ）６ｃが収納配置される。該インピーダンス変換器６ｃは、プリント基板６に実装された状態となって金属ケース９内に組み込まれるものであり、具体的には、金属ケース９の開放縁部９ｃ側を内側に向けてカールするようにカシメ加工することで、プリント基板６により開口部９ｂ側が封口された状態のもとで収納されている。

このようにプリント基板６で金属ケース９の開口部９ｂ側を封口した際には、背極板４の外周面が円筒状の絶縁スリーブ７の内側面に当接した状態となる。しかも、背極板４は、その下面側とプリント基板５との間に位置して絶縁スリーブ７の内側面に沿うように介在配置されている円筒状の導電スリーブ８により周方向にて下支えされることになる。

この場合、プリント基板６は、図４に示すように導電スリーブ７との接触位置に環状パターン層６ａが形成されており、該環状パターン層６ａは、接続パターン層６ｂを介してインピーダンス変換器６ｃ側と相互に導通している。

このため、図３に示すコンデンサマイクロホンユニット１には、背極板４とインピーダンス変換器６ｃとの間に、背極板４→導電スリーブ８→環状パターン層６ａ→接続パターン層６ｂ→インピーダンス変換器６ｃという導電路が確保されることになる。

ところで、図３に示されているコンデンサマイクロホンユニット１によれば、プリント基板６と導電スリーブ８との間に確保される導電路は、絶縁スリーブ７を介在させてはいるものの、金属ケース９側と至近の距離関係にある。

このため、温度差のある場所に持ち出したりして金属ケース９側に雨水を含む結露等を生じさせた場合には、該結露等によりプリント基板６の表面の絶縁抵抗が低下して漏洩電流が流れ、該漏洩電流に起因する雑音が発生しやすくなるという不都合があった。

また、この種のコンデンサマイクロホンユニット１は、背極板４の有効面積をできるだけ大きく確保して感度を高め、かつ、Ｓ／Ｎ比の大きなものにしようとする観点から、絶縁スリーブ７の肉厚をできるだけ薄くしようとする傾向がある。このような要請から絶縁スリーブ７の肉厚を薄くする場合には、それだけ漏洩電流に起因する雑音が発生しやすくなるという不具合があった。

一方、カシメ加工前の金属ケース９は、その開放端縁を含む開放縁部９ｃの裾長さにバラツキがあるほか、導電スリーブ８との間の距離も短いことから、カシメ加工を経た後にカシメむらが生じやすい。このようなカシメむらは、導電スリーブ８を介して背極板４の周縁部に加えられる応力にもむらを生じさせ、この応力のむらが感度や周波数応答にバラツキを生じさせるという問題もあった。

本発明は、従来技術の上記課題に鑑み、漏洩電流に起因する雑音の発生を抑え、かつ、感度や周波数応答にバラツキを生じさせないコンデンサマイクロホンユニットを提供することに目的がある。

本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、ダイヤフラムとの間でコンデンサ部を形成する背極板と、プリント基板に実装されたインピーダンス変換器とを、導電体を介して電気的に導通させて金属ケース内に収納してなるコンデンサマイクロホンユニットにおいて、前記プリント基板の略中心部位に位置する面領域には、その近傍に実装されたインピーダンス変換器と介在パターン層を介して導通するパターン層を、前記プリント基板の表面の絶縁抵抗の低下に対応し得る沿面距離を前記金属ケースとの間に確保して設けるとともに、前記導電体は、前記背極板の周縁部の全周にわたり略等圧の圧力を加えて当接する拡径部と、前記パターン層と略同じ面サイズの平坦な接触面を介して該パターン層と接触する縮径部とを少なくとも有する導電性部材により形成したことを最も主要な特徴とする。この場合、前記導電体は、略截頭円錐形状を呈する中空金属材からなる導電性部材により形成するのが好ましい。

本発明によれば、導電体側とプリント基板側との導通接触は、プリント基板の中央部位の面領域に形成されているパターン層と導電体の縮径部との間で行われることから、プリント基板の表面の絶縁抵抗が低下することがあっても、十分な沿面距離を確保することができるので、漏洩電流に起因する雑音の発生を効果的に防止することができる。

しかも、金属ケースの開放端縁をカシメ加工してプリント基板により封口した際には、プリント基板側に生成される撓みを伴った弾力によりその中心部位に位置するパターン層に導電体の縮径部側が密着した状態のもとで、拡径部側を介して背極板側へと安定した応力を加えることができるので、該背極板に加えられた圧力をスペーサやダイヤフラム側に均等に加えることで、その感度や周波数応答を安定化させることができる。

図１は、本発明の一例を示す縦断面図であり、図２は、その構成部材であるプリント基板の平面図である。

これらの図によれば、コンデンサマイクロホンユニット１１は、ダイヤフラムリング１３ａに振動板１３ｂを張設してなるダイヤフラム１３と、ダイヤフラムリング１３ａとの間に介在させたがスペーサ１５を介して対向配置される固定極としての背極板１４とで構成されるコンデンサ部１２を備えており、該コンデンサ部１２は、円筒状に形成された金属ケース３２内において前方音響端子孔３３の近傍位置に配置されている。

また、金属ケース３２の後方に位置する開口部３４側には、コンデンサ部１２の静電容量の容量変化を電気インピーダンスに変換するインピーダンス変換器（ＦＥＴ）２３が収納配置されている。

該インピーダンス変換器２３は、プリント基板２２に実装された状態となって金属ケース３２内に組み込まれるものであり、具体的には、金属ケース３２の開放縁部３５側を内側に向けてカールするようにカシメ加工することで、プリント基板２２により開口部３４側が封口された状態のもとで収納されている。

このようにプリント基板２２で金属ケース３２の開口部３４側を封口した際には、エレクトレット層を備える背極板１４の外周面１４ａが円筒状の絶縁スリーブ１６の内側面１６ａに当接した状態を維持することになる。しかも、背極板１４は、その下面１６ｂ側とプリント基板２２との間に介在配置されている導電体２６により下支えされることになる。

すなわち、プリント基板２２の略中心部位に位置する面領域には、その近傍に実装させてあるインピーダンス変換器２３と介在パターン層２５を介して導通するパターン層２４が略小円形を呈して形成されている。

また、導電体２６は、背極板１４の下面１４ａ側に位置する周縁部１５と当接する拡径部２７と、パターン層２４側と接触する縮径部２９とを少なくとも有する銅合金などの導電性部材により形成されている。

これをより具体的に説明すれば、導電体２６は、略截頭円錐形を呈する中空の導電金属材により形成されており、その拡径部２７側は、拡開縁２６ａ側から所要長さに垂設された裾部２８を介して形成されている。

また、截頭側に位置する縮径部２９は、その表面にパターン層２４と略同じ面サイズの平坦な接触面３０を備えて形成されており、該接触面３０を介してプリント基板２２のパターン層２４と接触できることになる。なお、導電体２６は、必要な剛性が得られる限り、できるだけ薄い肉厚を付与して形成するのが軽量化を図る上からは望ましい。

次に、上記構成からなる本発明の作用・効果を図１および図２を参酌しながら説明すれば、金属ケース３２の開放縁部３５をカシメ加工してプリント基板２２によりその開口部３４を封口した際には、プリント基板２２側に生成される撓みを伴った弾力によりその中心部位に位置するパターン層２４に導電体２６の縮径部２９側が密着した状態のもとで、拡径部２７側を介して背極板１４側へと安定した応力を加えることができる。

すなわち、封口された金属ケース３２内に配置されるコンデンサ部１２とプリント基板２２に実装されたインピーダンス変換器２３とは、相互間に介在させた導電体２６により安定した状態のもとで電気的に接続させることができる。

この場合、略截頭円錐形状を呈する導電体２６は、裾部２８側に確保される拡径部２７をコンデンサ部１２を構成している背極板１４の周縁部１５に、截頭側に位置する縮径部２９をその接触面３０を介してプリント基板２２のパターン層２４にそれぞれ接触させて、背極板１４→導電体２６の拡径部２７→導電体２６の縮径部２９→プリント基板２２のパターン層２４→インピーダンス変換器２３という導電路を確保することができる。

つまり、導電体２６側とプリント基板２２側との導通接触は、プリント基板２２の中央部位の面領域に形成されているパターン層２４と導電体２６の縮径部２９との間で行われることになる。

このため、温度差のある場所に持ち出すなどして金属ケース３２側に結露等を生じさせ、これによりプリント基板２２の表面の絶縁抵抗が低下することがあったとしても、導電体２６における縮径部２９の接触面３０と接触するパターン層２４は、金属ケース３２側との間に十分な沿面距離を確保することができるので、漏洩電流に起因する雑音の発生を効果的に防止することができる。

また、背極板１４の有効面積をできるだけ大きく確保して感度を高め、かつ、Ｓ／Ｎ比の大きなものにするために絶縁スリーブ１９の肉厚を薄くしたとしても、漏洩電流に起因する雑音を発生させずらくすることができる。

さらに、導電体２６における拡径部２７は、背極板１４の周縁部１５に対し略等圧の圧力を加えることができるので、スペーサ１８やダイヤフラム１３側に対しても均等に加えることで、その感度や周波数応答を安定化させることもできる。

以上は、本発明を図示例に基づいて説明したものであり、その具体的な構成はこれに限定されるものではない。例えば、導電体２６は、背極板１４の周縁部１５と確実に接触できるものでさえあれば、裾部２８を設けることなく拡径部２９を形成するものであってもよい。また、導電体２６は、拡径部２９と縮径部２９とを備えるものでさえあれば、その具体的な形状は問わない。さらに、導電体２６は、樹脂成型品をベースにしてその表面に導電層を形成するものであってもよい。

本発明の一例を示す縦断面図。図１に示すユニットの構成部材であるプリント基板の平面図。従来からあるエレクレット型のコンデンサマイクロホンユニットの構造例を示す縦断面図。図３に示すユニットの構成部材であるプリント基板の平面図。

１１コンデンサマイクロホンユニット
１２コンデンサ部
１３ダイヤフラム
１３ａダイヤフラムリング
１３ｂ振動板
１４背極板
１４ａ外周面
１４ｂ下面
１５周縁部
１６透孔
１８スペーサ
１９絶縁スリーブ
２０内側面
２２プリント基板
２３インピーダンス変換器
２４パターン層
２５介在パターン層
２６導電体
２６ａ拡開縁
２７拡径部
２８裾部
２９縮径部
３０接触面
３２金属ケース
３３前方音響端子孔
３４開口部
３５開放縁部

Claims

ダイヤフラムとの間でコンデンサ部を形成する背極板と、プリント基板に実装されたインピーダンス変換器とを、導電体を介して電気的に導通させて金属ケース内に収納してなるコンデンサマイクロホンユニットにおいて、
前記プリント基板の略中心部位に位置する面領域には、その近傍に実装されたインピーダンス変換器と介在パターン層を介して導通するパターン層を、前記プリント基板の表面の絶縁抵抗の低下に対応し得る沿面距離を前記金属ケースとの間に確保して設けるとともに、
前記導電体は、前記背極板の周縁部の全周にわたり略等圧の圧力を加えて当接する拡径部と、前記パターン層と略同じ面サイズの平坦な接触面を介して該パターン層と接触する縮径部とを少なくとも有する導電性部材により形成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。
前記導電体は、略截頭円錐形状を呈する中空金属材からなる導電性部材により形成した請求項１に記載のコンデンサマイクロホンユニット。