JP5586054B2

JP5586054B2 - マイクロホンのコネクタ

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Publication number: JP5586054B2
Application number: JP2010190292A
Authority: JP
Inventors: 裕秋野
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2010-08-27
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2030-08-27
Also published as: US8366488B2; JP2012049842A; US20120052727A1

Description

本発明は、マイクロホンのコネクタに関し、より詳しくは、ケーブルを伝播してマイクロホンに高周波電流が入り込むことを防止するマイクロホンのコネクタに関するものである。

コンデンサマイクロホンは、そのマイクロホンユニットのインピーダンスがきわめて高いため、ＦＥＴ（電界効果トランジタ）などのインピーダンス変換器を内蔵している。通常、コンデンサマイクロホンにおいてはファントム電源が用いられ、マイク音声信号はファントム電源用の平衡シールドケーブルを介して出力される。平衡シールドケーブルを接続するため、マイクケース（手持ち式マイクロホンにおいてはマイクグリップ）側には３ピンタイプのコネクタが設けられる。通常用いられているコネクタはＥＩＡＪＲＣ−５２３６「音響機器用ラッチロック式丸形コネクタ」に規定されているコネクタである。

上記コネクタはＰＢＴ（ポリブタジエンテレフタレート）樹脂などの電気絶縁体からなる円盤状のコネクタ基台を備えている。コネクタ基台には３本のピン、すなわち接地用の１番ピン、信号のホット側の２番ピンおよび信号のコールド側の３番ピンが貫設されている。例えば手持ち式マイクロホンについて言えば、コネクタはマイクグリップの端部にねじ止めされるコネクタ収納筒内に装着される。通常、コネクタ収納筒を含めてマイクグリップは真鍮などの金属材からなり、内蔵される電気部品のシールドケースとしても作用する。コネクタ基台内には接地用の１番ピンをコネクタ収納筒に電気的に接続するための雄ねじが設けられている。

このようなコネクタは、ファントム電源側から引き出されているマイクケーブル（平衡シールドケーブル）が接続された状態において、強い電磁波がマイクロホンやマイクケーブルに当たると、その電磁波がコネクタからマイクロホンの内部に入り込み、インピーダンス変換器で復調され可聴周波数の雑音としてマイクロホンから出力されてしまうことがある。

そこで、コネクタ基台の少なくとも一端面および周面が、各信号ピンと非導通で接地ピンと導通し、シールドカバーにて覆われているマイクロホンのコネクタが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、特許文献２では、３本のピンを挿通してコネクタ基台の一方の面に配置されるプリント配線板と、その３本のピンを挿通してプリント配線板とコネクタ基台を覆うように配置されるシールドカバーとを有しているマイクロホンのコネクタが開示されている。特許文献２に記載の発明では、プリント配線板に高周波侵入阻止用のコンデンサ素子と静電気による回路破壊防止用のツェナーダイオード素子が実装されており、プリント配線板のコンデンサ素子とツェナーダイオード素子の配置面側がシールドカバーで覆われている。上記各特許文献には、上述のようにすることにより、コネクタからマイクロホン本体への高周波電流の流入を防ぐことができると記載されている。

近年の携帯電話機などの普及によってより高い周波数の電磁波がマイクロホンの近傍で使用される機会が増え、電磁波を原因とする雑音の発生が問題になっている。しかしながら、上記各特許文献に記載の発明では、マイクロホン近傍で放射される電磁波を原因とする雑音対策が十分ではなく、そのためシールドケースの電気的接続を確実にするための応力の強化が求められる。また、特許文献２に記載の発明においても、プリント基板の接地パターンと、シールドケースの電気的接続は、シールドケースとピンを機械的に結合するだけであるため、高い周波数の電磁波に対するシールド効果が十分とは言えない。

特開２００５−９４５７５号公報特開２００５−３１１７５２号公報

本発明は、シールドケースとプリント基板の接地パターンとの電気的接続を確実にし、携帯電話機などで使用される高い周波数の電磁波に対するシールド効果を高めることができ、マイクロホン内部に高周波が輻射されることを防止することができるマイクロホンのコネクタの提供を目的とする。

本発明は、電気絶縁体からなるコネクタ基台に接地用の１番ピン、信号用の２番ピンおよび３番ピンで構成される３本のピンが貫設されてなる３ピンタイプのマイクロホンコネクタ、であって、上記３本のピンが挿通されて配置されているプリント基板と、上記プリント基板の上記コネクタ基台と対向する面には、上記２番ピン、３番ピンに対しては非導通で上記１番ピンとは導通するシールド層がほぼ全面にわたって形成されており、上記３本のピンが挿通されて上記プリント基板と上記コネクタ基台とを一方の面側から覆って配置される第１のシールドカバーと、上記３本のピンが挿通されて上記コネクタ基台を他方の面側から覆って配置されている第２のシールドカバーと、を有し、上記第１のシールドカバーは、有底円筒形であって、底部近傍の直径を小さくした肩部が設けられていて、上記第２のシールドカバーは、上記第１のシールドカバーの開放端部を塞ぐ円板状であり、上記プリント基板の上記一方の面側の周縁部には、上記プリント基板の他面側の上記シールド層とスルーホール内配線で導通されたシールド電極が形成されており、上記第１のシールドカバーと上記第２のシールドカバーは、互いの端部を押圧し合い、上記シールド電極が前記肩部と面的に接触して上記コネクタ基台を内包し、上記シールド電極と導通する、ことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、第１のシールドカバーと第２のシールドカバーは、互いの端部を押圧し合いコネクタ基台を内包していることで、シールドカバーとプリント基板の接地パターンに押圧力が充分に加わり、この部分の電気的接続が確実になり、コネクタの部品全体を囲むように静電シールドが構成され、マイクロホン内部に高周波が輻射されることを防止することができるマイクロホンのコネクタを提供することができる。

本発明に係るマイクロホンのコネクタの実施例を示す断面図である。上記実施例の分解断面図である。上記実施例中のプリント基板の（ａ）はコネクタ基台と対向する面、（ｂ）はコンデンサ素子とツェナーダイオード素子が実装されている面を示す図である。

以下、図１ないし図３により本発明の実施形態について説明する。

図１において、コネクタ１０は、その主要な構成として円柱状の電気絶縁体からなるコネクタ基台１１と、コネクタ基台１１の一面側に重ねられて配置されているプリント基板１００と、プリント基板１００を覆う有底円筒形の第１のシールドカバー１と、円盤状の第２のシールドカバー２と、接地用の１番ピンＥ、信号のホット側の図示しない２番ピンＳＨおよび信号のコールド側の３番ピンＳＣの３本のピンを備えている。上記３本のピンは、第１のシールドカバー１、プリント基板１００、コネクタ基台１１、第２のシールドカバー２をこの順番で貫通している。

円筒状の第１のシールドカバー１は、上述の３本のピンが挿通されて、プリント基板１００と、コネクタ基台１１の周面とを、プリント基板１００側の面から覆って配置されている。また、円盤状の第２のシールドカバー２は、上述の３本のピンが挿通されてコネクタ基台１１をプリント基板１００と逆側の面から覆って配置されている。第１のシールドカバー１と第２のシールドカバー２は、第１のシールドカバー１の開放端部がコネクタ基台１１の外周縁部を抱き込むようにして半径方向内側に向かってかしめられることによって、符号Ａで示すように互いの端部を押圧し合い、コネクタ基台１１を内包している。なお、第２のシールドカバー２の端部を第１のシールドカバー１の端部側にかしめて互いの端部を押圧し合うようにし、コネクタ基台１１を内包するようにすることもできる。

図１のように、コネクタ１０は、マイクグリップの端部にねじ止めされるコネクタ収納筒２０内に装着されている。コネクタ収納筒２０を含めてマイクグリップは真鍮などの金属材からなり、内蔵される電気部品のシールドケースとしても作用する。コネクタ収納筒２０には、適宜のドライバーなどで、雄ねじ１３を引き出すための孔２１が設けられている。上記雄ねじ１３はコネクタ基台１１の外周面から半径方向に向かって形成されたねじ孔１２にねじ込まれている。雄ねじ１３の頭部は小径に形成されて段状の肩部が形成されている。雄ねじ１３の小径の頭部は、コネクタ収納筒２０の上記孔２１の径とほぼ同じ形になっていて上記孔２１に嵌ることができ、雄ねじ１３の上記肩部は上記孔２１の周縁部に当たるようになっている。したがって、ねじ孔１２から雄ねじ１３を引き出すと、雄ねじ１３の上記肩部がコネクタ収納筒２０の上記孔２１の周縁部に当たり、第１のシールドカバー１と第２のシールドカバー２で内包されたコネクタ基台１１を、上記孔２１の反対側に向かって押すことになる。この押圧力によって、コネクタ収納筒２０、第１、第２のシールドカバー１，２、コネクタ基台１１相互の接触を強化することができる。

図示の実施例ではまた、コネクタ収納筒２０の長さ方向奥側（図１において左側）内周に、径を小さくすることによって段部２２が形成されている。一方、第１のシールドカバー１には、その底部寄りにおいて径を小さくすることによって肩部２２０が形成され、この肩部２２０が上記コネクタ収納筒２０の段部２２に当たり、第１のシールドカバー１がコネクタ収納筒２０内に密着している。このように構成されることにより、後述するプリント基板１００に形成されているシールド電極１２１に対して第１のシールドカバー１をより強固に接触させることができ、シールド効果を向上させることが可能である。

コネクタ基台１１は、ＰＢＴ（ポリブチレンテフラレート）などの合成樹脂から円柱状に形成され、上述のように接地用の１番ピンＥ、信号のホット側の図示しない２番ピンＳＨおよび信号のコールド側の３番ピンＳＣの３本のピンが、圧入などにより設けられている。なお、図１においてホット側の２番ピンＳＨは接地用の１番ピンＥの紙面手前側に配置されており、図１には示されていない。

コネクタ基台１１の第１のシールドカバー１側の面には、３本のピンを挿通してプリント基板１００が重ねて配置されている。プリント基板１００の図３（ａ）で示すコネクタ基台１１と対向する面１１０には、２番ピン、３番ピンに対しては非導通で１番ピンとは導通するシールド層１１１がプリント基板１００の第２のシールドカバー２側の面（図１において下方の面）のほぼ全面にわたって形成されている。

プリント基板１００は両面基板である。図３（ａ）にコネクタ基台１１と対向する面１１０側のパターンを示し、図３（ｂ）に内部の部品を実装する面１２０側のパターンを示す。図３（ａ）、（ｂ）の各図に示すように、プリント基板１００は３つのピン挿通孔、すなわち接地用の１番ピンＥが挿通される第１ピン挿通孔１０１、ホット側の２番ピンＳＨが挿通される第２ピン挿通孔１０２およびコールド側の３番ピンＳＣが挿通される第３ピン挿通孔１０３を備えている。図３（ａ）において、コネクタ基台１１と対向する面１１０には、第２ピン挿通孔１０２と第３ピン挿通孔１０３の周りを除いてシールド層１１１が例えば銅箔からなる導電性のベタパターンとしてほぼ全面に渡って形成されている。このシールド層１１１により図示しない例えばマイクケーブルを伝わってコネクタ基台１１のピンとピンとの間からマイクロホン内部に侵入しようとする電磁波が遮蔽される。

シールド層１１１は信号用の２番ピンＳＨと３番ピンＳＣとは非導通であるが、スルーホールめっきにより第１ピン挿通孔１０１内に入り込んでおり接地用の１番ピンＥとは導通する。なお、第２ピン挿通孔１０２内および第３ピン挿通孔１０３内にも信号用の各ピンＳＨ，ＳＣとの電気的導通を確保するためスルーホールめっきが施されている。図３（ｂ）によると、プリント基板１００の内部の部品を実装する面１２０の周縁には、その全周にわたってシールド電極１２１が形成されており、シールド電極１２１と下面側のシールド層１１１と複数のスルーホール１２２を介して導通している。

第１ピン挿通孔１０１は、その縁から互いに反対方向に延びるリード配線１２３ａ、１２３ｂによってシールド電極１２１の２箇所に接続されている。

第２ピン挿通孔１０２はリード配線１３０に接続され、また、第３ピン挿通孔１０３はリード配線１４０に接続されている。リード配線１３０とシールド電極１２１との間、リード配線１４０とシールド電極１２１との間には、それぞれコンデンサ素子１５１とツェナーダイオード素子１５２が並列に実装されている。

コンデンサ素子１５１は高周波侵入防止用で、ツェナーダイオード素子１５２は静電気による回路破壊防止用であり、ともに自動機による表面実装可能なチップ部品であることが好ましい。コンデンサ素子１５１とツェナーダイオード素子１５２とを並列的に実装するため、各リード配線１３０、１４０はコンデンサ用分岐路とダイオード用分岐路とを備える。

コネクタ１０に接続される図示しないマイクケーブルに強い電磁波が加えられ、信号側の２番ピンＳＨ、３番ピンＳＣ側からシールド電極１２１側に向けて突入電流が流れるとコンデンサ素子１５１が破壊されることがある。これを防止するため、その突入電流が先にツェナーダイオード素子１５２側に流れその後にコンデンサ素子１５１側に流れるように各分岐路の長さおよびパターンを設計することが好ましい。そのためコンデンサ用分岐路をダイオード用分岐路に対して迂回するようにし、コンデンサ用分岐路の配線長をダイオード用分岐路よりも長くしている。これとは別に、ダイオード用分岐路側の配線を太くし、相対的にコンデンサ用分岐路の配線を細く長くすることもできる。

図１、図２において、第１のシールドカバー１には、前述のとおり、底部近傍の直径を小さくすることにより肩部２２０が設けられている。第１のシールドカバー１をプリント基板１００に被せる際、肩部２２０はプリント基板１００に形成されているシールド電極１２１に対して面的に接触する。なお、第１のシールドカバー１とシールド電極１２１の接触のさせ方は、上述のものに限らず適宜の設計思想を持って形成することができる。また、第１のシールドケース１と第２のシールドケース２の形状は、図示の実施例の形状に限られるものではなく、適宜設計変更にすることができる。しかしながら、第１のシールドケース１と第２のシールドケース２の形状を上述の実施例のようにすることにより、プリント基板１００をコネクタ基台１１に取り付けた後に第１のシールドケースと、第２のシールドケースを簡単に組み付けることができ、加えて上述のようにプリント基板１００と第１のシールドケースの接触を強化することができる。

このようにすることにより、第１のシールドカバー１と第２のシールドカバー２の端部は、互いの端部を押圧し合いコネクタ基台１１を内包していることで、第１のシールドカバー１とプリント基板１００の接地パターンに押圧力が充分に加わり、この部分の電気的接続が確実になり、コネクタ１０の部品全体を囲むように静電シールドが構成され、このコネクタ１０を使用するマイクロホン内部に高周波が輻射されることを防止することができる。また、図１に示すように、第１のシールドカバー１と第２のシールドカバー２とコネクタ収納筒２０の接触面積を広くすることができるため、高周波の電磁波に対するシールド効果を強固なものとすることができる。

また、プリント基板１００の部品実装面であるコンデンサ素子１５１とツェナーダイオード素子１５２は、プリント基板と第１のシールドカバー１との間に形成されている空間に配置されていることにより、コンデンサ素子１５１の配線からマイクロホン内部への高周波の輻射を防止することができる。さらに、コネクタ基台１１が第１のシールドカバー１と第２のシールドカバー２によって内包されることによって、より強固に高周波の輻射を防止することができる。なお、第１、第２のシールドカバーに形成するピン挿通孔は、各ピンを引き出すに必要な最小限の大きさにすることが好ましい。

１第１のシールドカバー
２第２のシールドカバー
１０コネクタ
１１コネクタ基台
１２固定用の雄ねじ
２０コネクタ収納部
１００プリント基板
２１０天板
２２０肩
Ｅ接地用の１番ピン
ＳＨホット側の２番ピン
ＳＣコールド側の３番ピン

Claims

電気絶縁体からなるコネクタ基台に接地用の１番ピン、信号用の２番ピンおよび３番ピンで構成される３本のピンが貫設されてなる３ピンタイプのマイクロホンコネクタ、であって、
上記３本のピンが挿通されて配置されているプリント基板と、
上記プリント基板の上記コネクタ基台と対向する面には、上記２番ピン、３番ピンに対しては非導通で上記１番ピンとは導通するシールド層が、ほぼ全面にわたって形成されており、上記３本のピンが挿通されて上記プリント基板と上記コネクタ基台とを一方の面側から覆って配置される第１のシールドカバーと、
上記３本のピンが挿通されて上記コネクタ基台を他方の面側から覆って配置されている第２のシールドカバーと、を有し、
上記第１のシールドカバーは、有底円筒形であって、底部近傍の直径を小さくした肩部が設けられていて、
上記第２のシールドカバーは、上記第１のシールドカバーの開放端部を塞ぐ円板状であり、
上記プリント基板の上記一方の面側の周縁部には、上記プリント基板の他方の面側の上記シールド層とスルーホール内配線で導通されたシールド電極が形成されており、
上記第１のシールドカバーと上記第２のシールドカバーは、互いの端部を押圧し合い、上記シールド電極と前記肩部が面的に接触して上記コネクタ基台を内包し、上記シールド電極と導通する、
ことを特徴とするマイクロホンのコネクタ。
プリント基板には高周波侵入阻止用のコンデンサ素子と静電気による回路破壊防止用のツェナーダイオード素子が実装されている請求項１に記載のマイクロホンのコネクタ。
コンデンサ素子とツェナーダイオード素子は、プリント基板と第１のシールドカバーとの間に形成されている空間に配置されている請求項２に記載のマイクロホンのコネクタ。