JP6282009B2 - リボン型マイクロホン - Google Patents

Description

この発明は、外部から侵入する磁性体の異物（鉄粉や針金状の小片など）による影響を避けることができるリボン型マイクロホンに関する。

リボン型マイクロホンにおけるマイクロホンユニットは、強い平行磁界内にリボン型振動板が配置され、音波を受けて振動する前記リボン型振動板を備え、このリボン型振動板の振動速度に比例した音声信号を得るように構成される。
このリボン型マイクロホンユニットにおいては、マイクロホンとしての感度を高くするために、前記したリボン型振動板の長さを無制限に長くすることは実用上において不可能である。また、リボン型振動板の振動速度を高めるために、前後の音響端子間距離を大きく設定すると波長に依存して高域ではリボン型振動板の駆動力が低下してしまう。
このために、リボン型振動板に加わる磁束密度を高める方法で、マイクロホンとしての感度の向上を図る必要がある。

現状においては、エネルギー積の大きいネオジウムマグネットが比較的容易に入手できることから、比較的簡単な磁気回路を用いても高い感度を有するリボン型マイクロホンを得ることができる。
しかしながら、磁極付近の磁束密度が高いことから、磁気ギャップ部分に強磁性の異物、例えば鉄粉や針金状の小片などが吸着され易い。磁気ギャップ部分にこのような異物が吸着されると、その異物が磁束の方向に沿って延伸し、リボン型振動板の振動動作を妨げることになる。

この様な問題の発生を回避するために、磁気ギャップ付近に磁性体の異物を吸着するためのマグネットを配置し、リボン型振動板の近傍に磁性体の異物が侵入するのを阻止した構造のリボン型マイクロホンについて、本件出願人はすでに提案をしている（特許文献１参照）。
しかしながら、異物吸着用のマグネットを特別に配置することは、製造コストの面から、またマイクロホンが大型化して重量が嵩むなどの問題も抱えることになり、好ましくはない。したがって、コストをかけずに強磁性の異物が、磁気ギャップ内に侵入するのを阻止する手段を採用することが望まれる。

そこで、本件出願人はマグネットとリボン型振動板とを支持する窓枠状に形成されたヨークに対して、磁性部材により形成された補助ヨークを、ヨークの窓枠を跨ぐようにして配置した構成のリボン型マイクロホン提案をしている（特許文献２参照）。
これによると、前記補助ヨークがマイクロホンの周波数応答特性を整える音響端子部品としての機能と、マグネットからの磁束を迂回させる磁路としての機能と、磁気ギャップへの強磁性異物の侵入を阻止する機能とを兼ねたリボン型マイクロホンを提供することができる。

特許第４７５３８３１号公報 特許第５１０３２１６号公報

図５および図６は、前記した特許文献２に開示されたリボン型マイクロホンを構成するマイクロホンユニットを示したものである。すなわち図５（Ａ），（Ｂ）は、マイクロホンユニットの正面図および側面図であり、図６はマイクロホンユニットを長手方向の中央部で切断した状態の拡大断面図で示している。

なお図５および図６において、符号２は窓枠状に形成されたヨークを示し、符号３はヨークの窓孔の内側面に沿って対向して配置された一対のマグネットを示している。また符号８は対向するマグネット間の磁気ギャップ内に配置された一対のリボン型振動板を示し、符号７は前記ヨークおよびマグネットの両側面に位置し、前記リボン８を長手方向の両端部で支持する基板を示している。さらに符号９は前記ヨークの窓枠を跨ぐようにして配置された磁性体からなる一対の音響端子部品（補助ヨーク）を示している。

前記図５および図６に記載した数値は、マイクロホンユニットの各部における漏洩磁束密度（単位：テスラ）を示している。この漏洩磁束密度は、リボン型振動板８と音響端子部品９との間は比較的低く、音響端子部品９の幅方向の両端部において漏洩磁束密度が高いことが理解できる。これは、基板７は非磁性体で構成されるために、音響端子部品９の両端部から窓枠状のヨーク２に向かう磁気回路の経路が、リボン型振動板８を支持するための基板７により分断されるために生ずるものと考えられる。

前記図５および図６に示したマイクロホンユニットによると、音響端子部品の幅方向両端部付近における漏洩磁束が大きいことから、この付近に磁性体の異物が吸引され易く、吸着された異物はリボン型振動板が配置された磁気ギャップ内に移動して、リボン型振動板の振動を妨げるという問題を招く。

この発明は、前記した問題点に着目してなされたものであり、漏洩磁束の作用により吸着された磁性体の異物による影響を最小限度に抑えることができるリボン型マイクロホンを提供することを課題とするものである。

前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかるリボン型マイクロホンは、ヨーク窓孔を有するヨークと、前記ヨーク窓孔の内側面に沿って配置されたマグネットを含む磁気回路組立体と、前記ヨーク窓孔に連通する基板窓孔を有する基板と、この基板窓孔を横断して取り付けられると共に、前記マグネットにより形成される磁気ギャップ内に配置されたリボン型振動板を含む振動板組立体と、磁性体からなり前記ヨーク窓孔を跨いで、磁気回路を形成すると共に、前記リボン型振動板と間隔をおいて、当該リボン型振動板を覆う音響端子部品と、前記音響端子部品の幅方向の端部に沿うようにして前記基板側に塗布した粘着層とを備えることを特徴とする。

この場合、前記ヨーク窓孔の長手方向の対向する両内側面にそれぞれマグネットが配置され、前記一対のマグネット間に、前記磁気ギャップを形成した構成を好適に採用することができる。
加えて、前記磁気ギャップ内に、一対のリボン型振動板が互いに平行状態に配置した構成を好適に採用することができる。

また、好ましい形態においては、前記リボン型振動板の前面側と背面側をそれぞれ覆う一対の音響端子部品が、前記ヨーク窓孔の前面側と背面側にそれぞれ対峙して配置される。この場合、前記音響端子部品は音響端子として機能する複数個の孔が形成された平板状の本体部分と、この本体部分に対して折り曲げ形成された複数の脚部を有していることが望ましく、前記複数の脚部が前記ヨーク窓孔を跨いで、磁気回路が形成される。

前記した構成のリボン型マイクロホンによると、ヨークに形成されたヨーク窓孔を跨いで磁気回路を形成する音響端子部品が備えられる。そして、この音響端子部品の幅方向の端部に対峙する基板側に、音響端子部品の幅方向の端部に沿って粘着層が形成される。
したがって、漏洩磁束密度が特に高い音響端子部品の幅方向の端部に吸着され易い磁性体の異物は、基板側に塗布された前記粘着層によって捕獲され、粘着層に固定される。
これにより、磁性体の異物が磁気ギャップ内に侵入して、リボン型振動板の振動動作を妨げる問題を解消することができる。

この発明に係るリボン型マイクロホンの磁気回路組立体を示す正面図および中央部における垂直断面図である。 音響端子部品の正面図および側面図である。 マイクロホンユニットの正面図および側面図である。 マイクロホンユニットの長手方向の中央部における拡大断面図である。 従来のリボン型マイクロホンユニットにおける漏洩磁束密度を示した正面図および側面図である。 図５に示すマイクロホンユニットの漏洩磁束密度を示した長手方向中央部における拡大断面図である。

以下、この発明に係るリボン型マイクロホンについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図１は磁気回路構成体１を示しており、この磁気回路構成体１は金属製の素材により形成されたヨーク２と、一対の長尺状のマグネット３とにより構成されている。
前記ヨーク２は、正面および背面から見た外形が長方形状で適度に厚みを有しており、その中央には長さ方向に長方形の窓孔（ヨーク窓孔）４が形成されて、窓枠状に構成されている。

この窓枠状に構成されたヨーク２の長さ方向における対向する内側面には、それぞれ一対のマグネット３が固着されている。前記各マグネット３は例えばネオジウム合金により成形され、細長の角柱状をなしており、各マグネット３の対向面は異なる磁極となるように着磁されている。したがって、前記ヨーク２と一対のマグネット３とにより、磁気回路が構成され、前記各マグネット３，３間が平行磁束による磁気ギャップを形成している。
なお、前記ヨーク２の四隅には、ねじ孔５がそれぞれ形成されている。前記四隅の各ねじ孔５は振動板組立体の一部を構成する後述する長方形状の基板を、ヨーク２の長手方向に沿って取り付けるために利用される。

前記ヨーク２の正面および背面にそれぞれ取り付けられる振動板組立体の一部を構成する前記基板は、図３および図４に符号７で示している。
なお図３（Ａ）は、マイクロホンユニットを正面から見た状態で示しているが、このマイクロホンユニットを背面から見た場合も、図３（Ａ）と同一の構成であり、したがって背面側の図示は省略している。

ヨーク２の正面および背面には、非磁性体により構成された一対の基板７がそれぞれ取り付けられている。そして、各基板７における長手方向の両端部には、図示せぬスペーサをそれぞれ介して、図４に示すリボン型振動板８の両端部が取り付けられている。
この一対のリボン型振動板８はアルミニウム素材により構成されている。そして、このリボン型振動板８は、前記した基板７に対してスペーサを介して取り付けられる厚さ分、図４に示すようにマグネット３の両外側から磁気ギャップ内に若干入り込んだ位置に、互いに平行状態となるように配置される。
したがって、この実施の形態によると、それぞれのリボン型振動板８に生成される音声信号を加算することで、マイクロホンとしての感度を向上させることができる。

なお、前記基板７の中央部には、前記したマグネット３による磁気ギャップにほぼ等しい長さ寸法の窓孔（基板窓孔）７ａが形成されており、磁気ギャップを中央にして基板窓孔７ａはヨーク窓孔４に連通している。

図２は、前記ヨーク２の前面および背面において各基板７を介して、その外側にそれぞれ取り付けられる音響端子部品９の単体構成を示している。
この音響端子部品９は磁性体により構成されており、長方形状に形成された平板状の本体部分９ａと、この本体部分９ａに対して、直角に折り曲げ形成された複数の脚部９ｂと、各脚部９ｂの先端部において外側方向に向かってさらに折り曲げ形成された面状取付け部９ｃが備えられている。

前記平板状の本体部分９ａには、音響端子として機能する多数の孔９ｄが形成されている。また前記した複数の脚部９ｂおよび面状取付け部９ｃは、音響端子部品９の長さ方向の両端部および中央部において、音響端子部品９の幅方向の両端部の対象位置にそれぞれ形成されている。
そして、音響端子部品９は、前記した各面状取付け部９ｃを利用して、図３および図４に示すように、ヨーク２の前後に配置された各基板７の外側に取り付けられる。この場合、面状取付け部９ｃとヨーク２に共通のねじ孔を設けて、図示せぬねじを利用して取り付けることもできる。

この実施の形態においては、面状取付け部９ｃに接着剤を塗布して基板７に対して取り付ける手段が採用されている。
これにより音響端子部品９は、前記したヨーク窓孔４を跨いで磁気回路を形成すると共に、リボン型振動板８と間隔をおいて、当該リボン型振動板８を覆うように配置される。
したがって、音響端子部品９は１つの磁気回路を形成することで補助ヨークとして機能し、これは磁気ギャップの磁束密度を高め、マイクロホンユニットの感度を高める作用を果たす。

また、音響端子部品９に形成された多数の孔９ｄは、前記したとおり音響端子として機能し、マイクロホンユニットの周波数応答特性を整えることに寄与する。この場合、必要に応じて音響端子部品９に形成された多数の孔９ｄをフェルト、メッシュなどからなる音響抵抗体で覆って、周波数応答特性を調整することもできる。

一方、この実施の形態においては、図３に示すように音響端子部品９の幅方向の端部にそれぞれ沿うようにして、前記基板７側に粘着材が塗布され、粘着層１１が形成されている。すなわち、この粘着層１１は図５および図６に基づいて説明したとおり、マイクロホンユニットにおける特に漏洩磁束密度の高い位置に沿って塗布されており、この粘着層１１は、マイクロホンユニットの背面側においても同様の位置に配置されている。

したがって、前記粘着層１１は、前記した漏洩磁束によって吸着される磁性体の異物を効果的に捕獲し、磁性体の異物をこの粘着層１１に固定して留める機能を果たす。
これにより、磁性体の異物が磁気ギャップ内に侵入する度合いを低減することができ、磁性体の異物によってリボン型振動板の振動動作が妨げられるという問題を大幅に解消することができる。

前記粘着層１１を形成する粘着剤としては、例えばセメダイン株式会社（東京都品川区）より、一般市販品として提供されている商品名「セメダインＢＢＸ強粘着剤」を好適に利用することができるが、長期にわたって固化せずに、粘着性を保有することができる他の素材を利用することもできる。

以上説明したマイクロホンユニットは、これを防護するケース内に収容されることで、実用に供されるリボン型マイクロホンが構成されるが、前記マイクロホンケースは、図示を省略している。
そして、この発明に係るリボン型マイクロホンによると、リボン型マイクロホンとしての機能を十分に発揮することができ、かつ前記した発明の効果の欄に記載した作用効果を享受することができる。

１ 磁気回路組立体
２ ヨーク
３ マグネット
４ 窓孔（ヨーク窓孔）
５ ねじ孔
７ 基板
７ａ 窓孔（基板窓孔）
８ リボン型振動板
９ 音響端子部品（補助ヨーク）
９ａ 本体部分
９ｂ 脚部
９ｃ 面状取付け部
９ｄ 音響端子孔
１１ 粘着層

Claims (5)

1. ヨーク窓孔を有するヨークと、前記ヨーク窓孔の内側面に沿って配置されたマグネットを含む磁気回路組立体と、
   前記ヨーク窓孔に連通する基板窓孔を有する基板と、この基板窓孔を横断して取り付けられると共に、前記マグネットにより形成される磁気ギャップ内に配置されたリボン型振動板を含む振動板組立体と、
   磁性体からなり前記ヨーク窓孔を跨いで、磁気回路を形成すると共に、前記リボン型振動板と間隔をおいて、当該リボン型振動板を覆う音響端子部品と、
   前記音響端子部品の幅方向の端部に沿うようにして前記基板側に塗布した粘着層と、
   を備えることを特徴とするリボン型マイクロホン。
2. 前記ヨーク窓孔の長手方向の対向する両内側面にそれぞれマグネットが配置され、前記一対のマグネット間に、前記磁気ギャップが形成されていることを特徴とする請求項１に記載されたリボン型マイクロホン。
3. 前記磁気ギャップ内に、一対のリボン型振動板が互いに平行状態に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたリボン型マイクロホン。
4. 前記リボン型振動板の前面側と背面側をそれぞれ覆う一対の音響端子部品が、前記ヨーク窓孔の前面側と背面側にそれぞれ対峙して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３のいずれか１項に記載されたリボン型マイクロホン。
5. 前記音響端子部品は、音響端子として機能する複数個の孔が形成された平板状の本体部分と、この本体部分に対して折り曲げ形成された複数の脚部を有し、前記複数の脚部が前記ヨーク窓孔を跨いで、磁気回路を形成した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項に記載されたリボン型マイクロホン。

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