JP2018032895A - 単一指向性コンデンサマイクロホンユニット - Google Patents
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Abstract
Description
図11は、近接効果の例を示すものであり、これは従来の一般的な単一指向性コンデンサマイクロホンの周波数応答特性を示している。すなわち横軸は周波数を縦軸は出力レベル(dBV)を示している。そして、特性Aは収音軸に対して0度、すなわち正面から音波が到来する場合、特性Bは90度、すなわち真横から音波が到来する場合、特性Cは180度、すなわち後ろから音波が到来する場合の各特性を示している。
この場合、単一指向性コンデンサマイクロホンにおいては、低域における指向性を無指向性寄りに調整すれば、低域における特性の低下を保障することができる。
そして、ユニットケース2内において、対向する振動板6と固定極7が、その背面に配置された絶縁座8によって支持され、固定極7と絶縁座8との間に背部空気室8bが形成されている。さらに、背部空気室8bは絶縁座8に形成された連通孔8cおよび第1音響抵抗体13を介して後部音響端子孔として機能する開口4側に連通している。また、背部空気室8bは絶縁座8に軸方向に形成された透孔8eおよび第2音響抵抗体18を介して第2空気室16に連通している。
P1:前部音響端子(開口3)側からの音波の音圧
P2:後部音響端子(開口4)側からの音波の音圧
m0:振動板6の質量
s0:振動板6のスチフネス
r0:振動板6の前側の音響抵抗
r1:第1音響抵抗体13の音響抵抗
s1:背部空気室8bのスチフネス
r2:第2音響抵抗体18の音響抵抗
s2:第2空気室16のスチフネス
すなわち、背部空気室8bのスチフネスs1に、背部空気室8bと第2空気室16との間の音響抵抗体18の音響抵抗r2、および第2空気室16のスチフネスs2の直列回路が、並列に付加されている点で、一般の単一指向性コンデンサマイクロホンの等価回路と異なる。
これにより、図11に示す特性に比較して図10に示すように、近接効果による低域の指向性の低下が改善されていることが認められる。
この様な理由から特許文献3および4に開示された単一指向性コンデンサマイクロホンにおいても、第2空気室の容積をある程度確保する必要があり、マイクロホンユニットの全体構成は大型化せざるを得ないものとなる。
前記ユニットケース内には、前記背部空気室とは別の第2空気室を備え、前記固定極引出し端子には、前記背部空気室と第2空気室とを連通させる連通路が形成されていることを特徴とする。
また、好ましい他の形態においては、前記固定極引出し端子は円柱状に形成されると共に、円柱面に沿って螺旋状の溝孔が施され、前記螺旋状の溝孔が、前記背部空気室と前記第2空気室とを連通させる連通路とする構成が採用される。
そして、前記固定極引出し端子には、前記背部空気室と前記第2空気室とを連通させる複数の連通路が形成した構成を採用することができる。
この連通路は、固定極引出し端子の軸方向に沿って施された軸孔または溝孔により、さらには円柱面に沿って施された螺旋状の溝孔により形成される。
図1は第1の実施の形態を示しており、このコンデンサマイクロホンユニット1は、その前面側に複数の開口3を備えた円筒状のユニットケース2が、外郭を構成している。そして、ユニットケース2の側面にも複数の開口4が施されており、前面の開口3が前部音響端子孔を構成し、側面側の開口4が後部音響端子孔を構成している。
なお、前記固定極7には周知のとおり、全面にわたって小径の開口(図示せず。)が施されている。
したがって、前記リング部材12のユニットケース2に対する螺合の度合いに応じて、カップ部材11は軸方向に移動し、第1音響抵抗体13の物理的な密度を調整することができる。これにより、背部空気室8bに加わる後部音響端子孔4からの双指向性成分を調整することができる。
前記蓋体15の中央開口15aに、固定極引出し端子9が通されて蓋体15がカップ部材11を閉塞しており、カップ部材11とこれを閉塞する蓋体15とにより前記した第2空気室16が形成されている。すなわち、第2空気室16はユニットケース2に背部空気室8bとは別に備える空気室である。
図5は、図1に示したコンデンサマイクロホンユニット1の音響的な等価回路を示しており、この等価回路には図9に示した等価回路に、軸孔9aと交差孔9bによる音響質量m2が加わった状態となる。
この図5に示す等価回路によると、前記音響質量m2による等価的なコイルLと、第2空気室16のスチフネスs2による等価的なコンデンサCとによるローカットフィルタが音響回路に形成される。
なお図7は、音響質量m2として機能する連通路(パイプ)の開口径を0.2mm、その長さを3.5mmに設定し、さらに第2空気室16の容積を0.27mlに設定した場合の周波数応答特性を示している。
すなわち、第2空気室16の容積を小さく設計することができるので、小型にして低域の周波数応答を改善することができると共に、近接効果が低減されたコンデンサマイクロホンユニットを実現することが可能となる。
したがって、図2に示した第2の実施の形態においても、図1に示した第1の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
したがって、この音響質量m2によって得られる等価的なコイルLの値も増加し、より顕著な低域の改善特性に寄与することができる。
(A)は、固定極引出し端子9の軸芯沿って軸孔9aと、この軸孔9aに直交して径方向に連通する交差孔9bを施した例を示しており、これは図1に示した実施の形態において採用されている。
(B)は、固定極引出し端子9の側面に、軸方向に沿って溝孔9cを施した例を示しており、これは図2に示した実施の形態において採用されている。
したがって、その音響的な等価回路は図6に示すように、各音響質量m2aおよびm2bによる等価的なコイルLが並列接続されたものとなる。
さらに(E)は、固定極引出し端子9の相対抗する側面(180度対向する側面)に、それぞれ溝孔9cを施したものであり、その音響的な等価回路は図6に示す例とほぼ同様になる。
2 ユニットケース
3 前面側開口(前部音響端子孔)
4 側面側開口(後部音響端子孔)
5 支持リング
6 振動板
7 固定極
8 絶縁座
8a 起立部
8b 背部空気室
8c 連通孔
8d 円筒部
8e 透孔
9 固定極引出し端子
9a 軸孔(連通路)
9b 交差孔(連通路)
9c 溝孔(連通路)
9d 螺旋状溝孔(連通路)
11 カップ部材
12 リング部材
13 第1音響抵抗体
14 短軸部材
15 蓋体
15a 中央開口
16 第2空気室
17 アジャストリング
18 第2音響抵抗体
Claims (7)
- 音波を受けて振動する振動板と、前記振動板に対向配置された固定極と、前記固定極を支持して固定極との間に背部空気室を形成する絶縁座と、前記絶縁座に取り付けられて前記固定極に生成される信号電圧を引き出す金属製の固定極引出し端子とが、ユニットケース内に配置され、
前記ユニットケースには、前記振動板の前面側に前部音響端子孔が形成されると共に、前記背部空気室に連通して後部音響端子孔が備えられ、
前記ユニットケース内には、前記背部空気室とは別の第2空気室を備え、
前記固定極引出し端子には、前記背部空気室と第2空気室とを連通させる連通路が形成されていることを特徴とする単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。 - 前記固定極引出し端子は柱状に形成されると共に、軸方向に沿って軸孔もしくは溝孔が施され、前記軸孔もしくは溝孔が、前記背部空気室と前記第2空気室とを連通させる連通路を構成していることを特徴とする請求項1に記載の単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。
- 前記固定極引出し端子は円柱状に形成されると共に、円柱面に沿って螺旋状の溝孔が施され、前記螺旋状の溝孔が、前記背部空気室と前記第2空気室とを連通させる連通路を構成していることを特徴とする請求項1に記載の単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。
- 前記固定極引出し端子には、前記背部空気室と前記第2空気室とを連通させる複数の連通路が形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。
- 前記背部空気室と後部音響端子孔との間に、第1音響抵抗体が配置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。
- 前記背部空気室と第2空気室との間に、第2音響抵抗体が配置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。
- 前記第2音響抵抗体はドーナツ状に形成されて、中心孔に前記固定極引出し端子が挿入されることで取り付けられ、前記固定極引出し端子に螺合するアジャストリングと前記絶縁座との間で、前記第2音響抵抗体の音響抵抗値が可変可能に構成されていることを特徴とする請求項6に記載の単一指向性コンデンサマイクロホンユニット。
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