JP4737546B2 - Method for manufacturing variable directional condenser microphone unit and variable directional condenser microphone - Google Patents
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Description
本発明は、可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットの製造方法および可変指向性コンデンサーマイクロホンに関するもので、特に、対をなす振動板が圧力等価用の開口を有することによって音響抵抗材として機能するものにおいて、各振動板の音響抵抗値の整合性確保に着目したものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a variable directivity condenser microphone unit and a variable directivity condenser microphone, and in particular, in which each pair of diaphragms functions as an acoustic resistance material by having a pressure equivalent opening, This is focused on ensuring the consistency of the acoustic resistance value of the diaphragm.
可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットは、概略的に言えば、振動板と、この振動板に隙間をおいて対向配置されている固定電極と、固定電極の背後に相対向して配置されている後部音響抵抗材を主たる構成要素として備えるマイクロホンエレメントが2個を一対にして、背中合わせ状に一体に結合された構造になっている。振動板は、例えば、厚さ2μmのポリフェニレン・サルファイト(PPS)からなる合成樹脂フィルムをベースとして、これに金などの導電金属膜を蒸着したものが用いられる。 Generally speaking, the variable directional condenser microphone unit is composed of a diaphragm, a fixed electrode disposed opposite to the diaphragm with a gap therebetween, and a rear sound disposed opposite to the fixed electrode. A microphone element provided with a resistance material as a main component has a structure in which two microphone elements are joined together in a back-to-back manner. As the diaphragm, for example, a synthetic resin film made of polyphenylene sulfide (PPS) having a thickness of 2 μm is used as a base, and a conductive metal film such as gold is deposited thereon.
可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットは、上記のように一対のコンデンサーマイクロホンエレメントが前後に背中合わせ状に結合されているため、前後のエレメントにそれぞれ音響端子が存在し、この音響端子としての機能を振動板が果たしている。一対のマイクロホンエレメントの結合によってエレメント相互間の密閉度が高い場合は、大気圧の変動に伴ってエレメントの内外に気圧差を生じ、この気圧差によって振動板が変位する。大気圧が低くなると振動板が風船のように外側に向かって膨らみ、振動板が破壊することがある。大気圧が高くなると振動板が内側に向かって押され、振動板が固定電極に接触することがある。そのため、可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットにおいては、ユニットの内部と外部をバイパスさせて空気を流通させ、ユニットの内外の気圧差をなくす構成が採用されている。この圧力差をなくすことを圧力等価という。 The variable directivity condenser microphone unit has a pair of condenser microphone elements connected back and forth in the back-and-forth manner as described above.Therefore, there are acoustic terminals on the front and rear elements, and the diaphragm functions as the acoustic terminal. Plays. When the degree of sealing between the elements is high due to the combination of the pair of microphone elements, an atmospheric pressure difference is generated between the inside and outside of the element as the atmospheric pressure varies, and the diaphragm is displaced by this atmospheric pressure difference. When the atmospheric pressure is lowered, the diaphragm may bulge outward like a balloon, and the diaphragm may be destroyed. When the atmospheric pressure increases, the diaphragm is pushed inward, and the diaphragm may come into contact with the fixed electrode. For this reason, the variable directivity condenser microphone unit employs a configuration in which air is circulated by bypassing the inside and outside of the unit to eliminate the pressure difference between the inside and outside of the unit. Eliminating this pressure difference is called pressure equivalence.
可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットの構造を大きく分けると、二つのマイクロホンエレメントを前後に分けることができる分離型構造、すなわち、上記のように一対のコンデンサーマイクロホンエレメントが前後に背中合わせ状に結合されている構造と、一つのユニットケースに、振動板、固定電極等からなる二つのマイクロホンエレメントを組み込んだ非分離型構造がある。分離型構造の可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットは、ガスケットの介在のもとに二つのマイクロホンエレメントをリング状のカプラーで結合している。したがって、二つのマイクロホンエレメントを結合する際に、ガスケットに高い音響抵抗を付与することによって容易に圧力等価を実現することができる。ガスケットに高い音響抵抗を付与するということは、空気の流通が制限されるが、大気圧の変動に対しては十分に対応できる程度に内外で空気を流通させることである。 If the structure of the variable directional condenser microphone unit is roughly divided, the two microphone elements can be separated into the front and back, that is, the structure in which a pair of condenser microphone elements are combined back and forth as described above. In addition, there is a non-separable structure in which two microphone elements including a diaphragm and a fixed electrode are incorporated in one unit case. The variable directional condenser microphone unit having a separated structure has two microphone elements connected by a ring-shaped coupler with a gasket interposed therebetween. Therefore, when connecting two microphone elements, pressure equivalence can be easily realized by giving a high acoustic resistance to the gasket. Giving a gasket high acoustic resistance means that air is circulated inside and outside to a degree that can sufficiently cope with fluctuations in atmospheric pressure, although air circulation is limited.
非分離型構造の可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットは、製造コストを低減するために、対をなすマイクロホンエレメント構成部材が一つのベースを中心として密閉状態で組み込まれ、ガスケット、カプラーなどを省略することが可能な構造になっている。そのため、一対の振動板に空気流通の開口の類がないとすれば、内外の圧力等価ができないので、振動板に圧力等価用開口を形成している。 In order to reduce manufacturing costs, the variable directional condenser microphone unit with a non-separable structure includes a pair of microphone element components that are assembled in a sealed state around a single base, and omits gaskets and couplers. It has a possible structure. For this reason, if there is no kind of air flow opening in the pair of diaphragms, pressure equalization inside and outside cannot be performed, so the pressure equivalent openings are formed in the diaphragm.
振動板に圧力等価用開口を設けるために、本出願人は、振動板の所定部位に、火花放電による熱を加える方法を提案した(例えば、特許文献1参照)。この方法によれば、開口の周縁にバリが発生しないので、振動板の導電金属膜が固定電極との接触することによる雑音の発生を防止することができ、開口の直径のばらつきも比較的少なくすることができる利点がある。 In order to provide a pressure equivalent opening in the diaphragm, the present applicant has proposed a method of applying heat by spark discharge to a predetermined portion of the diaphragm (see, for example, Patent Document 1). According to this method, since no burr is generated at the periphery of the opening, it is possible to prevent generation of noise due to contact of the conductive metal film of the diaphragm with the fixed electrode, and variation in the diameter of the opening is relatively small. There are advantages that can be done.
しかしながら、火花放電による熱を加えて振動板に圧力等価用開口を設ける方法を採用しても、空気の漏洩(流通)抵抗にばらつきがあり、これが要因となって、マイクロホンユニットの双指向性において低域の周波数応答が、前側と後ろ側でばらつくという問題は未解決である。マイクロホンユニットの双指向性において、前側と後ろ側で低域の周波数応答のばらつきをなくすためには、空気の漏洩抵抗が等しい振動板を、前後のマイクロホンエレメントに組み込む必要がある。そのためには、空気の漏洩抵抗すなわち空気漏洩の程度を測定する必要がある。ここで、空気の漏洩抵抗は音響的な面からは音響抵抗ということができ、振動板の空気漏洩抵抗を測定することは、振動板の音響抵抗を測定することにもなる。 However, even if a method for providing a pressure equivalent opening in the diaphragm by applying heat from spark discharge is used, there is variation in air leakage (circulation) resistance, which is a factor in the bidirectionality of the microphone unit. The problem that the frequency response of the low frequency varies between the front side and the rear side is unresolved. In the bidirectionality of the microphone unit, in order to eliminate the variation in the low-frequency response between the front side and the rear side, it is necessary to incorporate diaphragms with equal air leakage resistance into the front and rear microphone elements. For this purpose, it is necessary to measure the air leakage resistance, that is, the degree of air leakage. Here, the air leakage resistance can be referred to as acoustic resistance from an acoustic aspect, and measuring the air leakage resistance of the diaphragm also measures the acoustic resistance of the diaphragm.
本出願人は、音響抵抗の測定装置および音響抵抗調整方法に関して先に特許出願した(特許文献2参照)。特許文献2記載の発明は、一端が圧搾空気供給源に接続され他端に基準音響抵抗材が配置される第1配管と、一端が上記圧搾空気供給源に接続され他端に被測定音響抵抗材が配置される第2配管と、第1配管と第2配管の途中にそれぞれ設けられた空気絞り部と、第1配管と第2配管を上記空気絞り部より空気の流れ方向下流側で連結するブリッジ管と、ブリッジ管に設けられていて第1配管と第2配管内の気圧差を測定する差圧計と、を備えてなる。
特許文献2記載の発明は、本発明において振動板の音響抵抗測定に適用することができる。ただし、特許文献2記載の発明は圧搾空気供給源を使用することを想定しているが、第1配管と第2配管内に空気流を発生させることができるものであればよく、配管内の空気を吸引して配管内を負圧にする弱真空発生手段も圧搾空気供給源と同等に気流発生源として使用することができる。
The present applicant has previously applied for a patent regarding an acoustic resistance measuring device and an acoustic resistance adjusting method (see Patent Document 2). The invention described in
The invention described in
本発明は、以上説明した従来技術を活用しながら、前後の低域周波数応答特性がそろった双指向性を確実かつ安定に得ることができ、もって、高性能の可変指向性コンデンサーマイクロホンを安価に得ることができる可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットの製造方法を提供することを目的とする。
本発明はまた、上記方法によって製造したマイクロホンユニットを用いて、高性能の可変指向性コンデンサーマイクロホンを安価に提供することを目的とする。
The present invention makes it possible to reliably and stably obtain bi-directional characteristics having the front and rear low-frequency response characteristics while utilizing the above-described conventional technology, so that a high-performance variable directivity condenser microphone can be obtained at low cost. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a variable directivity condenser microphone unit that can be obtained.
Another object of the present invention is to provide a high-performance variable directivity condenser microphone at low cost by using the microphone unit manufactured by the above method.
本発明に係る可変指向性マイクロホンユニットの製造方法は、一端が空気流発生源に一括されて接続された2つの空気流路を備え、2つの空気流路の先端近くがそれぞれ差圧計に接続された音響抵抗測定装置を用い、上記音響抵抗測定装置の一方の空気流路の先端に上記振動板を、他方の空気流路の先端に基準音響抵抗材をセットし、上記振動板をセットすべき一方の上記空気流路の先端は漏斗状の受け部になっており、上記振動板は外周縁が振動板ホルダに固着され、上記振動板ホルダと一体の上記振動板が上記漏斗状の受け部に載せられ、上記空気流発生源によって上記空気流路内の空気を吸引し、上記2つの空気流路内の圧力差に基づいて上記振動板ごとにその音響抵抗を測定し、適宜の音響抵抗値の上記振動板を対にしてマイクロホンユニットに組み込むことを最も主要な特徴とする。
The manufacturing method of the variable directivity microphone unit according to the present invention includes two air flow paths whose one ends are collectively connected to an air flow generation source, and the tips of the two air flow paths are respectively connected to a differential pressure gauge. The acoustic resistance measuring device should be used, the diaphragm should be set at the tip of one air flow path of the acoustic resistance measuring device, the reference acoustic resistance material should be set at the tip of the other air flow path, and the diaphragm should be set One end of the air flow path is a funnel-shaped receiving part, the diaphragm is fixed to the diaphragm holder at the outer periphery, and the diaphragm integrated with the diaphragm holder is the funnel-shaped receiving part. The air flow generation source sucks the air in the air flow path, measures the acoustic resistance of each diaphragm based on the pressure difference in the two air flow paths, and determines the appropriate acoustic resistance. microphone and the diaphragm value pairs The most important feature be incorporated into the unit.
本発明にかかる可変指向性コンデンサーマイクロホンは、可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットとして、本発明にかかる方法によって製造された可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットをマイクロホンケースに組み込んでなるものである。 The variable directional condenser microphone according to the present invention is obtained by incorporating a variable directional condenser microphone unit manufactured by the method according to the present invention into a microphone case as a variable directional condenser microphone unit.
本発明にかかる可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットの製造方法によれば、対をなす振動板ごとに音響抵抗を測定し、適宜の音響抵抗値の振動板をマイクロホンユニットに組み込むため、対をなす振動板の音響抵抗値を揃えることができ、前後の低域周波数応答特性がそろった双指向性を確実かつ安定に得ることができ、もって、高性能の可変指向性コンデンサーマイクロホンを安価に得ることができる。 According to the manufacturing method of the variable directivity condenser microphone unit according to the present invention, the acoustic resistance is measured for each pair of diaphragms, and the diaphragm having an appropriate acoustic resistance value is incorporated into the microphone unit. The sound resistance value can be made uniform, and bi-directionality with the front and rear low-frequency response characteristics can be obtained reliably and stably, so that a high-performance variable-directional condenser microphone can be obtained at low cost. .
一端が空気流発生源に一括されて接続された2つの空気流路を備えた音響抵抗測定装置を用い、一方の空気流路の先端に振動板を、他方の振動板の先端に基準音響抵抗材をセットし、2つの空気流路内の圧力差に基づいて振動板の音響抵抗を測定することにより、振動板の音響抵抗を容易に、かつ、精度良く測定することができる。
上記音響抵抗測定装置の空気流発生源を、空気流路内の空気を吸引するものにすると、外周縁を振動板ホルダに固着してなる振動板を、一方の空気流路の漏斗状の受け部に載せるだけで、振動板が上記受け部に吸着され、特別な押さえ部材の類は必要としない。そのため、測定装置の構成が簡単になるとともに、測定も容易になる。
Using an acoustic resistance measuring device with two air flow paths connected at one end to the air flow source in a lump, using a diaphragm at the tip of one air flow path and a reference acoustic resistance at the tip of the other diaphragm By setting the material and measuring the acoustic resistance of the diaphragm based on the pressure difference between the two air flow paths, the acoustic resistance of the diaphragm can be measured easily and accurately.
When the air flow generation source of the acoustic resistance measuring device is one that sucks air in the air flow path, the diaphragm having the outer peripheral edge fixed to the diaphragm holder is received by the funnel-shaped receiver of one air flow path. The diaphragm is adsorbed to the receiving part only by being placed on the part, and a special kind of pressing member is not required. Therefore, the configuration of the measuring device is simplified and the measurement is facilitated.
本発明にかかる可変指向性コンデンサーマイクロホンによれば、本発明にかかる方法によって製造された可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットを用いるため、対をなす振動板の音響抵抗値を揃えることができ、前後の低域周波数応答特性がそろった双指向性を確実かつ安定に得ることができ、もって、高性能の可変指向性コンデンサーマイクロホンを安価に得ることができる。 According to the variable directivity condenser microphone according to the present invention, since the variable directivity condenser microphone unit manufactured by the method according to the present invention is used, the acoustic resistance values of the paired diaphragms can be made uniform, and the front and rear are reduced. Bidirectionality with uniform frequency response characteristics can be obtained reliably and stably, so that a high performance variable directivity condenser microphone can be obtained at low cost.
以下、本発明にかかる可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットの製造方法および可変指向性コンデンサー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。
まず、本発明にかかる可変指向性コンデンサーマイクロホンの実施例を概略的に説明する。図8において、可変指向性コンデンサーマイクロホン10は、マイクロホンケース12内に可変指向性コンデンサーマイクロホンユニット18が組み込まれることによって構成されている。可変指向性コンデンサーマイクロホンユニット18は、後で説明する本発明の実施例の一つにかかる方法で製造される可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットである。マイクロホンケース12の上端にはフロントメッシュ14が結合され、マイクロホンユニット18に対応する部分はフロントメッシュ14で覆われている。マイクロホンケース12の後端(下端)にはマイクロホンコネクタ16が設けられている。マイクロホンコネクタ16にはケーブルコネクタを結合することができ、マイクロホンの出力信号を外部に導くようになっている。
Hereinafter, a method for manufacturing a variable directivity condenser microphone unit and an embodiment of a variable directivity condenser microphone according to the present invention will be described with reference to the drawings.
First, an embodiment of a variable directivity condenser microphone according to the present invention will be schematically described. In FIG. 8, the variable directional condenser microphone 10 is configured by incorporating a variable directional
可変指向性コンデンサーマイクロホンユニット18は、2個のマイクロホンエレメントを背中合わせ状に一体に形成することにより、前面側と背面側からの音声を電気信号に変換し、指向性を表す特性曲線が前後方向に8の字を描く双指向性を持たせている。そして、コンデンサを構成する振動板とこれに対向する固定電極との間に印加する電圧およびその極性を変化させることにより、指向性を変えることができる。
次に、可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットの製造方法の実施例について説明する。
The variable directivity
Next, an embodiment of a method for manufacturing a variable directivity condenser microphone unit will be described.
図1、図2に示す実施例は、個別に構成した二つのコンデンサーマイクロホンエレメント21,41を背中合わせ状に結合した可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットの例を示す。図1、図2において、符号22はダイヤフラム状の振動板を示しており、振動板22は周縁部が振動板保持体23の外周縁部に固着されている。振動板保持体23は円形の扁平な皿状になっていて、外周縁部に形成された平坦面に振動板22の外周縁部が固着され、振動板保持体23の底面に相当する面から所定の間隔をおいて離間している。振動板22は振動板保持体23に一体に保持された形でごく薄いリング状のスペーサを介して円板状の固定電極26の上に載せられ、振動板22と固定電極26の上面とが、上記スペーサの厚さに相当する微小な隙間をおいて対向している。上記スペーサは振動板22と固定電極26との間に、それらの外周近くにおいて介在している。
The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 shows an example of a variable directional condenser microphone unit in which two individually configured
固定電極26は、その外周部の下面が円形のカバー27の外周部上面に載せられている。カバー27の上面には外周部以外の部分が抉り取られて凹陥部が形成され、カバー27の上記凹陥部の底面と固定電極26の下面とが適宜の間隔をおいて対向している。カバー27の外周面には雄ねじが形成され、この雄ねじには押えリング30の内周に形成された雌ねじが螺合されている。押えリング30はカバー27との螺合部とは反対側に内向きフランジを有し、この内向きフランジが振動板保持体23の外周縁部の外側面を押圧し、カバー27、固定電極26、前記スペーサ、振動板22、振動板保持体23を一体に結合して、一つのマイクロホンエレメント21を構成している。
The lower surface of the outer peripheral portion of the fixed
振動板保持体23には複数の孔24が形成され、これらの孔24はマイクロホンエレメント21の前部音響端子となっている。カバー27の中心部には孔28が形成され、孔28はマイクロホンエレメント21の後部音響端子となっている。孔28は音響抵抗材29で覆われている。固定電極26の中心部には、振動板22と固定電極26との間の隙間と上記後部音響端子となるカバー27の孔28とを連通させる孔が形成されている。固定電極26と振動板22との間には外部から電圧が印加される。振動板保持体23の中央部からは振動板保持体23の面から直角方向に外側に向かって電極25が延び出ていて、この電極25は振動板保持体23を介して振動板22に電気的につながっている。電極25はねじからなり、このねじが振動板保持体23の内面側から挿入され、このねじに振動板保持体23の外面側からナットが螺合されて締め付けられることにより、電極25が振動板保持体23に固定されている。
A plurality of
以上説明した一つのマイクロホンエレメント21に背中合わせ状に結合されている他の一つのマイクロホンエレメント41も、マイクロホンエレメント21と同様に構成されている。符号42は振動板、43は振動板保持体、44は前部音響端子を構成する孔、45は電極、46は固定電極、47はカバー、48は後部音響端子を構成する孔、49は音響抵抗材、50は押えリングをそれぞれ示している。マイクロホンエレメント21を構成する部材の名称と一致する部材は、マイクロホンエレメント21における部材と同様に構成されている。
Another
一つのマイクロホンエレメント21と他の一つのマイクロホンエレメント41は背中合わせ状に結合されるが、マイクロホンエレメント21,41間にガスケット51を介在させて結合されている。また、マイクロホンエレメント21,41の結合手段として、内周面に雌ねじが形成されたカプラー52の上記雌ねじに、一つのマイクロホンエレメント21側のカバー27および他方のマイクロホンエレメント41のカバー47の外周面にそれぞれ形成されている雄ねじをねじ込む構成がとられている。カプラー52の両側から上記双方のカバー27,47をねじ込むことによってカバー27,47がガスケット51を圧縮しながら互いに結合される。
One
上記一対のマイクロホンエレメント21,41が気密状態で結合されると、各マイクロホンエレメント21,41の後部音響端子が密閉され、外気の圧力変化によって振動板22,42が外側に向かって膨らみ、あるいは固定電極26,46に接触する。そこで、マイクロホンエレメント21,41間に介在するガスケット51に通気性を持たせ、内部空間と外気とを連通させることにより圧力等価を可能にしている。外気の圧力変化は緩やかであるから、僅かな通気性が与えられていて、音波はできるだけ通さないように構成されている。
When the pair of
上記のように、ガスケット51に通気性を持たせることによって圧力等価を行なっているが、特許文献1に記載されているように、振動板22,42に開口を設けることによって圧力等価を行なってもよい。振動板22,42に圧力等価用開口を設ける方法は任意で、特許文献1に記載されているように、火花放電による熱で開口を形成する方法を用いてもよい。振動板22,42に圧力等価用開口を設けることにより、振動板22,42の音響抵抗が変化し、また、開口の大きさ、位置などの条件が変わることによって振動板22,42ごとに音響抵抗値が変わる。対をなす振動板22,42の音響抵抗値は略同一であることが望まれる。そこで、振動板22,42を組み込む前にそれぞれの音響抵抗値を測定し、略同一の音響抵抗値を持つ振動板を一対として選択し、マイクロホンユニットとして組み立てる。音響抵抗値の測定方法は任意であるが、好ましい測定方法について後で説明する。
As described above, pressure equivalence is performed by providing the
以上説明した実施例によれば、対をなす振動板22,42ごとに音響抵抗を測定し、適宜の音響抵抗値の振動板をマイクロホンユニットに組み込むため、対をなす振動板22,42の音響抵抗値を揃えることができ、前後の低域周波数応答特性がそろった双指向性を確実かつ安定に得ることができ、もって、高性能の可変指向性コンデンサーマイクロホンを安価に得ることができる。
According to the embodiment described above, the acoustic resistance is measured for each of the paired
マイクロホンエレメント21とマイクロホンエレメント41はそれぞれ独立の電気音響変換素子として機能するとともに、それぞれの後部音響端子側からの音波の入り口が略遮断された形になっているため、それぞれの前方からの音波を感知して電気信号に変換し、双指向性のマイクロホンユニットを構成することになる。各マイクロホンエレメント21とマイクロホンエレメント41において、振動板と固定電極との間に印加する電圧を個別に変化させると、マイクロホンエレメントの指向性が個別に変化して、マイクロホンユニット全体としての指向性が変化し、双方のエレメントに印加する電圧の極性を切り換えることにより、無指向性のマイクロホンユニット、双指向性のマイクロホンユニットなどに切り換えることができる。
The
次に、図3、図4に示す第2の実施例について説明する。この実施例は、ベース60を中心としてその両側に一対のマイクロホンエレメント70,80が組み込まれた、比較的構成が簡単で安価な可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットの実施例である。図3、図4において、短い円柱状のベース60中心部には、一対のマイクロホンエレメント70,80の後部音響端子となる音響端子孔61が形成されている。音響端子孔61内には音響端子孔61を塞ぐようにして、一対の音響抵抗材78,88が相互間に所定の間隔をおいて取り付けられている。音響抵抗材78はマイクロホンエレメント70側の音響抵抗材であり、音響抵抗材88はマイクロホンエレメント80側の音響抵抗材である。ベース60の両端面には、ベース60の中心軸線を中心とした円に沿って切削されることにより凹陥部63、64が形成され、さらにその内方に凹陥部63,64よりもいくらか小径の凹陥部65,66が形成されている。
Next, a second embodiment shown in FIGS. 3 and 4 will be described. This embodiment is an embodiment of a variable directivity condenser microphone unit that is relatively simple in structure and inexpensive, in which a pair of
ベース60の上記凹陥部63には固定電極76が嵌められている。固定電極76の厚さ寸法は凹陥部63の深さ寸法より大きく、固定電極76の一部はベース60の端面から突出している。固定電極76の上には、薄いリング状のスペーサ73、リング状の振動板保持体72に外周縁部が固着されている振動板71、リング状の電極板74がこの順に重ねられ、さらに、円筒形状で一端に内向きフランジを有するカバー77が被せられている。カバー77はその円筒部分が電極板74、振動板保持体72、振動板71、スペーサ73の外周を覆い、ベース60の一端部外周に嵌められてベース60と一体に結合されている。ベース60とカバー77の結合手段は任意で、圧入であってもよいし、ねじ込み方式であってもよい。ベース60にカバー77が結合されることにより、カバー77の内向きフランジ部で電極板74が押圧され、以下順に、振動板保持体72、振動板71、スペーサ73、固定電極76が押圧されて、これらが、ベース60に固定された形になっている。
A fixed
振動板71と固定電極76との間にはスペーサ73の厚さに相当する微小な隙間が形成されていて、この隙間をおいて振動板71と固定電極76が対向し、振動板71と固定電極76とでコンデンサを構成している。スペーサ73は絶縁体からなる。振動板保持体72と電極板74は導電体からなり、電極板74の内周部から外方に向かって立ち上がった端子部75を経て、外部から振動板71に電圧が印加されるようになっている。
A minute gap corresponding to the thickness of the
他方のマイクロホンエレメント80も、マイクロホンエレメント70と同様に構成されている。符号81は振動板、82は振動板保持体、83はスペーサ、86は固定電極、84は電極板、87はカバー、64は上記固定電極86が嵌まるベース60の凹陥部をそれぞれ示している。マイクロホンエレメント70を構成する部材の名称と一致する部材は、マイクロホンエレメント70における部材と同様に構成されている。ベース60の音響端子孔61は、マイクロホンエレメント70,80に共通の後部音響端子を構成している。音響抵抗材78はマイクロホンエレメント70の後部音響抵抗材、音響抵抗材88はマイクロホンエレメント80の後部音響抵抗材である。図示されていないが、双方の固定電極76,86には、振動板71,81と固定電極76,86との間の隙間を後部音響端子孔61に連通させる孔が形成されている。
The
図3、図4に示す実施例によれば、双方の振動板71,81で区切られた内方の空間が密閉され、これによって双指向性になっている。しかし、上記空間が完全に密閉されていると、振動板71,81に前述のような不具合を生じることになるので、前記特許文献1に記載されているように、振動板に圧力等価用開口を設けている。圧力等価用開口は音響特性になるべく影響を与えないように、振動板保持体による保持部に近い振動板の外周近くに設けられる。圧力等価用開口の直径は50μm〜0.1mmの範囲である。双方のマイクロホンエレメント70,80における振動板71,81の音響抵抗値は略同一であることが望まれるが、圧力等価用開口の直径のばらつきその他の条件によって、音響抵抗値もばらつくので、振動板の外観のみから判断して音響抵抗値が略同一の振動板71,81を選択し組み合わせることは難しい。
According to the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the inner space defined by both
そこで、特許文献2に記載されているような測定装置を用いて振動板の音響抵抗値を測定し、測定結果から、略同一の音響抵抗値の振動板を選択してこれをマイクロホンユニットに組み込むようにした。以下、音響抵抗値の測定装置の例について説明する。
Therefore, the acoustic resistance value of the diaphragm is measured using a measuring device as described in
図5において、符号91,92は空気流路を示している。2つの空気流路91,92の一端(図において下端)は連絡路102により一括して空気流発生源に接続されている。空気流発生源は圧搾空気発生装置であってもよいし、空気流路91,92内を弱真空(負圧)にする空気吸引装置であってもよい。この実施例では、空気流発生源が空気吸引装置になっている。2つの空気流路91,92の途中には、ニードルなどからなる空気流量調整装置94,95が設けられ、この調整装置94,95によって基準となる空気抵抗が設定されるようになっている。
In FIG. 5,
一方の空気流路91の先端は漏斗状に開いた受け部96となっていて、さらにこの受け部96の開放した上端縁部は平坦部97となっている。この平坦部97に、図3、図4に示す実施例の場合は、振動板保持体によって保持され、かつ、圧力等価用開口が形成された振動板が振動板保持体とともに載せられる。図5は、振動板保持体72で保持された振動板71が載せられている例を示している。他方の空気流路92の先端部にはニードルなどの空気流量調整装置からなる基準空気抵抗98が設けられている。2つの空気流路91,92は、受け部96の下部と基準空気抵抗98の下部において差圧計100に接続され、2つの空気流路91,92内の空気圧の差を差圧計100で読み取り、基準空気抵抗98との対比によって、振動板71の空気抵抗値を求めることができる。そして、空気抵抗値から、振動板71の音響抵抗値を求めることができる。
The front end of one
測定装置の受け部96に載せる振動板保持体と一体の振動板を交換しながら、各振動板につき上記のようにして音響抵抗値を求める。求めた音響抵抗値の中から、ほぼ同じ音響抵抗値の振動板を選別し、これらを一つのマイクロホンユニットに組み込む。これによって、双指向性に優れ、もって、指向性を意図したとおりに可変することができる可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットを構成することができる。
While exchanging the diaphragm integrated with the diaphragm holder placed on the receiving
空気流発生源を空気吸引装置とすることにより、被測定体である振動板の受け部96へのセットが容易になる利点がある。すなわち、空気流発生源が空気吸引装置であることによって、空気流路91,92が負圧ないしは弱真空になり、受け部96に振動板を載せるだけで、受け部96に振動板保持体と一体の振動板が引き付けられ、その外周縁部が平坦部97に吸着されるからである。この状態で振動板に設けられた圧力等価用開口を通して外部の空気が空気流路91に吸引される。圧力等価用開口が小さくて空気流路91内の空気流量が少なければ空気流路91内の気圧が低くなり、差圧計100の表示を読み取ることにより振動板の空気抵抗が高く、音響抵抗値も高いことがわかる。ちなみに、空気流発生源を圧縮空気供給源としても、振動板の音響抵抗値を測定することができる。この場合は、受け部96の平坦面97から振動板が浮き上がらないように、振動板の押え機構を設ける必要がある。
By using an air suction device as the air flow generation source, there is an advantage that the diaphragm to be measured can be easily set on the receiving
図6は、図5に示す音響抵抗値測定装置をより具体化した例を示す。図5に示す測定装置の構成部分と同じ構成部分には同じ符号を付している。図6に示す測定装置は、本体がブロックからなり、ブロック内に空気流路91,92が形成され、空気流路91,92の下端が連絡路102に連通している。連結路102の長さ方向中央部がコネクタ101を介して空気流発生源に連結され、ブロックの両端の連結路102の開口はボルト104,105で閉止されている。空気流路91,92の途中には、調整装置94,95としてのニードルが設けられている。空気流路91,92の上端にはそれぞれコネクタ108,109が設けられ、空気流路91側のコネクタ108には図5に示す受け部96が連結され、空気流路92側のコネクタ109には図5に示す基準空気抵抗98が連結される。空気流路91の調整装置94とコネクタ108の間と、空気流路92の調整装置95とコネクタ109の間はそれぞれコネクタ106,107を介してパイプでつながれるとともに、このパイプの中央に図5に符号100で示すような差圧計が配置されている。図6に示す測定装置は、図5に示す測定装置と実質的に同じであり、振動板の音響抵抗を同じ操作によって測定することができる。
FIG. 6 shows a more specific example of the acoustic resistance measurement device shown in FIG. The same components as those of the measurement apparatus shown in FIG. In the measuring apparatus shown in FIG. 6, the main body includes a block,
図5、図6に示測定装置で測定することができる振動板は、図3、図4に示す実施例における振動板に限らず、図1、図2に示す実施例における振動板の音響抵抗も測定することができる。この場合も、振動板が振動板保持体で保持された状態で測定装置の受け部にセットされて測定される。 The diaphragm that can be measured by the measuring apparatus shown in FIGS. 5 and 6 is not limited to the diaphragm in the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, but the acoustic resistance of the diaphragm in the embodiment shown in FIGS. Can also be measured. In this case as well, measurement is performed by setting the diaphragm on the receiving portion of the measuring apparatus while being held by the diaphragm holder.
以上のようにして、可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットを構成する一対の振動板の音響抵抗値を同じにすることによって、前後の双指向性が揃い、双指向特性が前後対称になる。この効果を実測によって表したものが図7で、(a)は比較のために振動板の音響抵抗値を測定することなく任意に組み合わせたもの、(b)は前後の振動板の音響抵抗値をそろえたものの指向特性を示している。横軸は入力される音声の周波数、縦軸は出力レベルで単位はdBVである。0°、180°、90°、270°とあるのは、前後方向の基準方向に対する角度で、0°を正面とすると背面は180°である。図7(a)と図7(b)を比較すると明らかなとおり、本発明の実施例によれば、0°と180°の前後方向の指向性がよく揃っており、また、90°と270°の横方向の指向性もよく揃っている。よって、前後のマイクロホンエレメントに印加する電圧を変化させ、あるいは電圧の極性を切り換えて指向性を可変しようとするとき、意図した指向性に設定することが容易である。 As described above, by making the acoustic resistance values of the pair of diaphragms constituting the variable directivity condenser microphone unit the same, the front and rear bi-directional characteristics are aligned, and the bi-directional characteristics are symmetric. FIG. 7 shows this effect by actual measurement, (a) is an arbitrary combination without measuring the acoustic resistance value of the diaphragm for comparison, and (b) is the acoustic resistance value of the front and rear diaphragms. Shows the directional characteristics of the lineup. The horizontal axis is the frequency of the input audio, the vertical axis is the output level, and the unit is dBV. 0 °, 180 °, 90 °, and 270 ° are angles with respect to the reference direction in the front-rear direction. When 0 ° is the front, the back is 180 °. As is apparent from a comparison between FIG. 7A and FIG. 7B, according to the embodiment of the present invention, the directivity in the front-rear direction of 0 ° and 180 ° is well aligned, and 90 ° and 270. The horizontal directionality of ° is well aligned. Therefore, when changing the voltage applied to the front and rear microphone elements or switching the polarity of the voltage to change the directivity, it is easy to set the intended directivity.
以上説明した方法によって製造される可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットは、これをマイクロホンケースに組み込むことにより、図8に示すような可変指向性コンデンサーマイクロホンを得ることができる。これによって、前後に対をなすマイクロホンエレメントの各振動板は、音響抵抗値がほぼ同じになり、前後のマイクロホンエレメントの指向性がよく揃った可変指向性コンデンサーマイクロホンを得ることができる。 The variable directivity condenser microphone unit manufactured by the method described above can be obtained by incorporating this into a microphone case to obtain a variable directivity condenser microphone as shown in FIG. As a result, the diaphragms of the microphone elements paired in the front and rear have substantially the same acoustic resistance value, and a variable directivity condenser microphone in which the directivity of the front and rear microphone elements is well aligned can be obtained.
21 コンデンサーマイクロホンエレメント
22 振動板
23 振動板ホルダ
24 音響端子孔
25 電極
26 固定電極
27 前部カバー
28 音響端子孔
29 音響抵抗材
41 コンデンサーマイクロホンエレメント
42 振動板
43 振動板ホルダ
44 音響端子孔
45 電極
46 固定電極
47 全部カバー
48 音響端子孔
49 音響抵抗材
51 ガスケット
52 カプラー
60 ベース
61 音響端子孔
68 音響抵抗材
70 コンデンサーマイクロホンエレメント
71 振動板
72 振動板ホルダ
73 スペーサ
76 固定電極
80 コンデンサーマイクロホンエレメント
81 振動板
82 振動板ホルダ
83 スペーサ
86 固定電極
88 音響抵抗材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
各振動板は音響端子として機能し各振動板には上記空間に通じる圧力等価用開口が形成されている可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットの製造方法であって、
一端が空気流発生源に一括されて接続された2つの空気流路を備え、2つの空気流路の先端近くがそれぞれ差圧計に接続された音響抵抗測定装置を用い、
上記音響抵抗測定装置の一方の空気流路の先端に上記振動板を、他方の空気流路の先端に基準音響抵抗材をセットし、
上記振動板をセットすべき一方の上記空気流路の先端は漏斗状の受け部になっており、
上記振動板は外周縁が振動板ホルダに固着され、上記振動板ホルダと一体の上記振動板が上記漏斗状の受け部に載せられ、上記空気流発生源によって上記空気流路内の空気を吸引し、
上記2つの空気流路内の圧力差に基づいて上記振動板ごとにその音響抵抗を測定し、
適宜の音響抵抗値の上記振動板を対にしてマイクロホンユニットに組み込むことを特徴とする可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットの製造方法。 A pair of diaphragms, a fixed electrode disposed opposite to each diaphragm with a gap, a rear acoustic resistance material disposed opposite to each other corresponding to each fixed electrode, and each rear part Having a space formed between acoustic resistance materials,
Each diaphragm functions as an acoustic terminal, and each diaphragm is a manufacturing method of a variable directivity condenser microphone unit in which an opening for pressure equalization leading to the space is formed.
Using an acoustic resistance measuring device having two air flow paths connected at one end to the air flow generation source in a lump, each of which is connected to a differential pressure gauge near the tips of the two air flow paths,
The diaphragm is set at the tip of one air flow path of the acoustic resistance measuring device, the reference sound resistance material is set at the tip of the other air flow path,
The tip of the one air flow path to which the diaphragm is to be set is a funnel-shaped receiving part,
The diaphragm has an outer periphery fixed to the diaphragm holder, the diaphragm integrated with the diaphragm holder is placed on the funnel-shaped receiving portion, and the air in the air flow path is sucked by the air flow generation source. And
Measure the acoustic resistance of each diaphragm based on the pressure difference between the two air flow paths,
Method of manufacturing a variable directional condenser microphone unit to the diaphragm of a suitable acoustic resistance value pairs, characterized in that incorporated into the microphone unit.
各振動板には圧力等価用開口が形成されて各振動板は音響抵抗材として機能し、 Each diaphragm has a pressure equivalent opening, and each diaphragm functions as an acoustic resistance material.
一対の振動板相互の音響抵抗を調整することにより指向性を調整することができる可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットをマイクロホンケースに組み込んでなる可変指向性コンデンサーマイクロホンであって、 A variable directivity condenser microphone in which a variable directivity condenser microphone unit capable of adjusting directivity by adjusting the acoustic resistance between a pair of diaphragms is incorporated in a microphone case,
上記可変指向性コンデンサーマイクロホンユニットは、請求項1乃至3のいずれかに記載されている方法によって製造されたものである可変指向性コンデンサーマイクロホン。 The variable directivity condenser microphone unit is a variable directivity condenser microphone manufactured by the method according to any one of claims 1 to 3.
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