JP2006005710A - コンデンサマイクロホン - Google Patents

Abstract

【課題】 指向周波数応答が高域まで優れていて、しかもＳ／Ｎ比が良好であるコンデンサマイクロホンを提供する。
【解決手段】 口径が２０ｍｍ以下である複数個（この例では３個）の単一指向性コンデンサマイクカプセル１０ａ〜１０ｃと、一つのインピーダンス変換器２１とを含み、各コンデンサマイクカプセル１０ａ〜１０ｃをそれらのカプセル主軸Ｘを互いに平行とし、かつ、各振動板１１が同一平面上に存在するように配置するとともに、各コンデンサマイクカプセル１０ａ〜１０ｃを一つのインピーダンス変換器２１に接続する。
【選択図】 図１

Description

本発明はコンデンサマイクロホンに関し、さらに詳しく言えば、コンデンサマイクロホンの指向周波数応答を高域にまで優れたものとし、しかもＳ／Ｎ比を良好とする技術に関するものである。

例えば特許文献１に記載されているように、コンデンサマイクロホンは基本的な構成として、スペーサを介して対向的に配置される振動板と固定極とを含むコンデンサマイクカプセル（コンデンサマイクユニット）と、音波による振動板の振動を静電容量の変化として電気信号に変換するインピーダンス変換器を含む音声信号出力部とを備えている。

また、単一指向性のコンデンサマイクロホンには、音源から到来する音波を振動板の前面側に直接的に加える前方音響端子と、振動板の裏面側に作用させるための後方音響端子とが設けられている。

コンデンサマイクロホンはコンデンサマイクカプセルの口径（直径）によって小型と大型とに分類され、口径が２０ｍｍ以下のものを小型，口径が２０ｍｍを超える例えば１インチ（２５．４ｍｍ）以上のものを大型と分類するのが一般的であり、本明細書においてもこの分類の定義を適用する。

口径が２０ｍｍ以下である小型のコンデンサマイクカプセルは前方音響端子と後方音響端子の音響端子間距離が短くできることから高域の指向周波数応答に優れているが、振動板の面積が小さいため感度が低くＳ／Ｎ比の面で劣る。

これに対して、口径が２０ｍｍを超える大型のコンデンサマイクカプセルでは振動板の面積が大きいことから感度，Ｓ／Ｎ比に優れているが、前方音響端子と後方音響端子の音響端子間距離が長くなるため高域の周波数応答が劣る。なお、Ｓ／Ｎ比はインピーダンス変換器の設計に左右されるが、一般的にはコンデンサマイクカプセルの有効静電容量が大きいほど良好になる。

特開平２−２３７３００号公報（第１図）

したがって、本発明の課題は、小型のコンデンサマイクカプセルが有する長所と大型のコンデンサマイクカプセルが有する長所とをそれぞれ活かして、指向周波数応答が高域まで優れていて、しかもＳ／Ｎ比が良好であるコンデンサマイクロホンを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明のコンデンサマイクロホンは、口径が２０ｍｍ以下である複数個の単一指向性コンデンサマイクカプセルと、一つのインピーダンス変換器とを含み、上記各コンデンサマイクカプセルをそれらのカプセル主軸を互いに平行とし、かつ、各振動板が同一平面上に存在するように配置するとともに、上記各コンデンサマイクカプセルを上記一つのインピーダンス変換器に接続することを特徴としている。

本発明において、複数個の各コンデンサマイクカプセルは縦１列もしくは横一列に配置されてもよいが、音源に対して等距離となるように配置することが好ましい。この配置を実現するには、各コンデンサマイクカプセルをコンデンサマイクロホンの仮想の中心軸に対して等距離に配置すればよい。

本発明によれば、個々のコンデンサマイクカプセルは口径が２０ｍｍ以下であるため音響機械振動系として見た場合には高域まで指向周波数応答に優れた小型のコンデンサマイクカプセルとして動作し、一方電気的には個々のコンデンサマイクカプセルに含まれている振動板と固定極とがそれぞれ一つのインピーダンス変換器に対して並列に接続されることから有効静電容量が大きくＳ／Ｎ比が良好な大型のコンデンサマイクカプセルとして動作する。したがって、指向周波数応答が高域まで優れていて、しかもＳ／Ｎ比が良好であるコンデンサマイクロホンが提供される。

次に、図１ないし図３を参照して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は本発明によるコンデンサマイクロホンの一例を示す模式図，図２は上記コンデンサマイクロホンに含まれているコンデンサマイクカプセルの一つを示す断面図，図３は音源側から見た上記コンデンサマイクカプセルの配置例を示す説明図である。

図１に示すように、本発明のコンデンサマイクロホン１には複数，この例では３つのコンデンサマイクカプセル１０（１０ａ〜１０ｃ）が含まれている。本発明において、コンデンサマイクカプセル１０ａ〜１０ｃはともに高域の指向周波数応答に優れている口径が２０ｍｍ以下の小型なコンデンサマイクカプセルであり、その構成は同一であってよいため図２にそのうちの一つの断面図を示す。なお、コンデンサマイクカプセルはコンデンサマイクユニットと同義である。

これによると、コンデンサマイクカプセル１０は作図の都合上図示省略の電気絶縁材からなるスペーサリングを介して対向的に配置される振動板１１および固定極１２と、これらを収納するカートリッジケース（カプセル筐体）１３とを備えている。

カートリッジケース１３は例えば真鍮もしくはアルミニウムなどの導電性を有する金属材の円筒体からなり、収音時に図示しない音源側に向けられる一端側（図２において左側）には前方音響端子（孔）１３ａが穿設されている。図２には前方音響端子１３ａが一つしか示されていないが、実際には図３に示すようにその複数個が例えば同心円上に等間隔で配置されている。

振動板１１には固定極１２との間でコンデンサを形成する例えば金属蒸着膜を有する合成樹脂の薄膜が用いられる。振動板１１は金属製の支持リング１４に所定の張力をもって張設された状態でカートリッジケース１３内の前方音響端子１３ａ側に収納される。振動板１１は支持リング１４を介してカートリッジケース１３と電気的に導通される。

固定極１２は合成樹脂製の絶縁座１５に支持された状態で上記スペーサリングを介して振動板１１と対向するようにカートリッジケース１３内に収納され、しかる後、カートリッジケース１３の開放されている他端側に固定用のロックリング１７が螺合される。固定極１２は絶縁座１５によりカートリッジケース１３とは絶縁されている。固定極１２にはエレクトレット膜が貼着されていてよい。

固定極１２および絶縁座１５には図示しない後方音響端子からの音波を振動板１１の裏面側に作用させるための音通路孔１２ａ，１５ａが形成されている。また、絶縁座１５には固定極１２の引出電極１６が設けられている。図示しないが、絶縁座１５の内面には固定極１２と引出電極１６とを接続するための導体膜が形成されている。

通常、一つのコンデンサマイクカプセルに対して一つのインピーダンス変換器が用いられるが、本発明においては複数個のコンデンサマイクカプセルに対してインピーダンス変換器を一つとしている。

すなわち図１に示すように、コンデンサマイクカプセル１０ａ〜１０ｃの固定極１２側の各引出電極１６をインピーダンス変換器２１の入力端子に接続するとともに、コンデンサマイクカプセル１０ａ〜１０ｃの振動板１１側の各カートリッジケース１３を接地回路２２に接続する。インピーダンス変換器２１がＦＥＴ（電界効果トランジスタ）である場合、各引出電極１６はそのゲート電極に接続される。

これにより、音響機械振動系では各コンデンサマイクカプセル１０ａ〜１０ｃは特に高域での指向周波数応答が良好である小型（小口径）コンデンサマイクカプセルとしてそれぞれ動作し、電気的にはＳ／Ｎ比が良好である有効静電容量が大きい大型（大口径）コンデンサマイクカプセルとして動作する。

本発明において、コンデンサマイクカプセル１０ａ〜１０ｃの特性を揃えるためその配置が重要で、音源に対してコンデンサマイクカプセル１０ａ〜１０ｃがほぼ等距離となるように配置する必要がある。

図２において、コンデンサマイクカプセル１０のカプセル主軸（振動板１１の中心を通る軸線で収音軸と同義）をＸとして、まず、図１に示すようにコンデンサマイクカプセル１０ａ〜１０ｃの各カプセル主軸Ｘを同一に合わせるため互いに平行とする。次に、コンデンサマイクカプセル１０ａ〜１０ｃの各振動板１１を同一平面上に存在するように位置合わせする。

また、音源が比較的遠いような場合には図３（ｂ）に示すようにコンデンサマイクカプセル１０ａ〜１０ｃを一列状態に配置してもよいが、図３（ａ）に示すようにコンデンサマイクカプセル１０ａ〜１０ｃを正三角形の各頂点部分に配置することが好ましい。すなわち、２個の場合には横並びとせざるを得ないが、３個以上の場合にはその個数分の頂点を有する正多角形の各頂点部分に配置すればよい。

なお、上記の例では各コンデンサマイクカプセル１０ａ〜１０ｃに同口径のものを用いているが、口径が２０ｍｍ以下であるならば異口径のものを組み合わせてもよく、このような態様も本発明に含まれる。

本発明によるコンデンサマイクロホンの一例を示す模式図。 上記コンデンサマイクロホンに含まれているコンデンサマイクカプセルの一つを示す断面図。 音源側から見た上記コンデンサマイクカプセルの配置例を示す説明図。

符号の説明

１ コンデンサマイクロホン
１０（１０ａ〜１０ｃ） コンデンサマイクカプセル
１１ 振動板
１２ 固定極
１３ カートリッジケース
１４ 支持リング
１５ 絶縁座
１６ 引出電極
１７ ロックリング
２１ インピーダンス変換器
２２ 接地回路
Ｘ カプセル主軸

Claims (2)

1. 口径が２０ｍｍ以下である複数個の単一指向性コンデンサマイクカプセルと、一つのインピーダンス変換器とを含み、上記各コンデンサマイクカプセルをそれらのカプセル主軸を互いに平行とし、かつ、各振動板が同一平面上に存在するように配置するとともに、上記各コンデンサマイクカプセルを上記一つのインピーダンス変換器に接続することを特徴とするコンデンサマイクロホン。
2. 上記各コンデンサマイクカプセルを音源に対して等距離となるように配置する請求項１に記載のコンデンサマイクロホン。

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