特許 7260158 コンデンサマイクロホンユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-10

(45)【発行日】2023-04-18

(54)【発明の名称】コンデンサマイクロホンユニット

(51)【国際特許分類】

   H04R 19/04 20060101AFI20230411BHJP

【ＦＩ】

H04R19/04

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019111822

(22)【出願日】2019-06-17

(65)【公開番号】P2020205513

(43)【公開日】2020-12-24

【審査請求日】2022-06-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000128566

【氏名又は名称】株式会社オーディオテクニカ

(74)【代理人】

【識別番号】100083404

【弁理士】

【氏名又は名称】大原 拓也

(74)【代理人】

【識別番号】100166752

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 典子

(72)【発明者】

【氏名】吉野 智

【審査官】岩田 淳

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－１５７３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０５０８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３６２６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０７２５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１３８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／００２１４２５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ １９／００－１９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端面側に前部音波取入れ孔が穿設されている前蓋を有し、他端面側に開口部がある筒状の金属材からなるユニットケースと、支持リングに張設された振動板と絶縁座に支持された固定極とをスペーサを介して対向的に配置してなる音響電気変換器と、インピーダンス変換器が実装されている回路基板と、上記固定極を上記インピーダンス変換器の所定の電極に接続する固定極接続部とを備え、上記音響電気変換器が上記前蓋側、上記回路基板が上記開口部側として上記ユニットケース内に収納されているコンデンサマイクロホンユニットにおいて、
上記固定極接続部は、上記固定極側に向かって延びるように上記回路基板の内面側に立設される端子ピンと、上記固定極の背面側で上記端子ピンと対応する位置に設けられる導電体とを含み、上記絶縁座には、上記端子ピンを上記導電体に接触させるピン挿通孔が穿設されており、上記導電体は、上記絶縁座側の面にシール材を備えていることを特徴とするコンデンサマイクロホンユニット。

【請求項2】

上記端子ピンが、上記シール材を貫通して上記導電体に電気的に接触することを特徴とする請求項１に記載のコンデンサマイクロホンユニット。

【請求項3】

上記シール材が、上記端子ピンの貫通時に上記端子ピンの周りに密着することを特徴とする請求項２に記載のコンデンサマイクロホンユニット。

【請求項4】

上記シール材が導電性を有し、上記端子ピンが上記シール材を介して上記導電体に電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載のコンデンサマイクロホンユニット。

【請求項5】

上記導電体が、弾性を有する導電フォーム材からなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のコンデンサマイクロホンユニット。

【請求項6】

上記導電体が、両面に導電性の粘着材を有する両面導電テープからなり、その片面側の粘着材が上記シール材として用いられることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサマイクロホンユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンデンサマイクロホンユニットに関し、さらに詳しく言えば、固定極と回路基板に実装されているインピーダンス変換器とを電気的に接続する技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

まず、図４を参照して、第１従来例として特許文献１によるコンデンサマイクロホンユニット１００Ａについて説明する。このコンデンサマイクロホンユニット１００Ａは、基本的な構成として、ユニットケース１１０と、音響電気変換器１２０と、回路基板１３０とを備えている。

【0003】

ユニットケース１１０は、金属製（多くの場合、アルミニウム製）の有底円筒体からなり、底部に相当する一端面側に前蓋１１１を有し、他端面側が開口されている。前蓋１１１には、前部音波取入れ孔１１２が穿設されている。

【0004】

音響電気変換器１２０は、振動板１２１と固定極１２３とを有する。振動板１２１は金属製の支持リング１２２に張設され、固定極１２３は絶縁座１２４に支持されている。振動板１２１と固定極１２３とが、電気絶縁性のスペーサ１２５を介して対向的に配置されることにより、一種の可変容量型コンデンサを形成している。

【0005】

通常、振動板１２１には金属蒸着膜を有する合成樹脂の薄膜フィルムが用いられる。また、固定極１２３には、音孔（音波を通す孔）１２３ａが形成されている。その数は任意に決められてよい。固定極１２３と絶縁座１２４との間には、所定容積の背部気室１４０が形成されている。

【0006】

回路基板１３０は、絶縁座１２４の背面側においてユニットケース１１０の開口部を塞ぐように配置され、ユニットケース１１０の後端縁１１３のかしめにより、音響電気変換器１２０とともにユニットケース１１０内に固定される。

【0007】

回路基板１３０には、固定極１２３と絶縁座１２４との間に存在する背部気室１４０に通ずる後部音波取入れ孔１３１が穿設されている。この第１従来例において、絶縁座１２４には、後部音波取入れ孔１３１からの音波を背部気室１４０に導く音波通路１４１が形成されている。

【0008】

また、回路基板１３０には、インピーダンス変換器１３２が実装されている。通常、インピーダンス変換器１３２には、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１３２ａが用いられ、固定極１２３はＦＥＴ１３２ａのゲート電極に接続される。

【0009】

そのため、この第１従来例では、ＦＥＴ１３２ａのゲート電極から端子ピン１３３を引き出すとともに、絶縁座１２４にピン挿通孔１２６を設けて、端子ピン１３３をピン挿通孔１２６に通して固定極１２３に接触させるようにしている。

【0010】

次に、図５により、第２従来例として特許文献２によるコンデンサマイクロホンユニット１００Ｂについて説明する。この第２従来例において、上記第１従来例と実質的に同一と見做してよい構成要素には同じ参照符号を付し、その説明は省略する。

【0011】

この第２従来例では、固定極１２３をＦＥＴ１３２ａのゲート電極に接続するにあたって、固定極１２３の背面側の上記背部気室１４０内に導電弾性材１６２を配置するとともに、ＦＥＴ１３２ａの上にゲート電極に接触する導電端子材１６１を配置する。

【0012】

また、絶縁座１２４に導電端子材１６１よりも若干小径の挿通孔１２７を形成し、導電端子材１６１を挿通孔１２７に圧入して導電弾性材１６２に接触させるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【文献】特開２００８－０７２５８３号公報

【文献】特開２００６－１５７３３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

図４の上記第１従来例によれば、端子ピン１３３を固定極１２３に直に接触させるだけの簡単な構成によって固定極１２３をＦＥＴ１３２ａのゲート電極に接続させることができる。

【0015】

しかしながら、ピン挿通孔１２６と端子ピン１３３との間に隙間が生じ、音響設計をしても、制御できないリーク経路ができてしまい、マイクロホンの特性が悪化する。また、端子ピン１３３と固定極１２３の接触がともすれば不安定であるため、ノイズが発生しやすい、という問題が指摘されている。

【0016】

図５の上記第２従来例によれば、導電端子材１６１の挿通孔１２７への圧入によって密閉性は保たれるが、圧入が完全でないと、リーク経路が生じたり、導電端子材１６１と導電弾性材１６２の接触が不安定となり、これがノイズ源となるおそれがある。

【0017】

したがって、本発明の課題は、固定極とインピーダンス変換器（特にはＦＥＴ）とを簡単な作業によってリーク経路等を生ずることなく、確実に接続できるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0018】

上記課題を解決するため、本発明は、一端面側に前部音波取入れ孔が穿設されている前蓋を有し、他端面側に開口部がある筒状の金属材からなるユニットケースと、支持リングに張設された振動板と絶縁座に支持された固定極とをスペーサを介して対向的に配置してなる音響電気変換器と、インピーダンス変換器が実装されている回路基板と、上記固定極を上記インピーダンス変換器の所定の電極に接続する固定極接続部とを備え、上記音響電気変換器が上記前蓋側、上記回路基板が上記開口部側として上記ユニットケース内に収納されているコンデンサマイクロホンユニットにおいて、
上記固定極接続部は、上記固定極側に向かって延びるように上記回路基板の内面側に立設される端子ピンと、上記固定極の背面側で上記端子ピンと対応する位置に設けられる導電体とを含み、上記絶縁座には、上記端子ピンを上記導電体に接触させるピン挿通孔が穿設されており、上記導電体は、上記絶縁座側の面にシール材を備えていることを特徴としている。

【0019】

本発明には、上記端子ピンが、上記シール材を貫通して上記導電体に電気的に接触する態様が含まれる。

【0020】

上記の態様において、上記シール材が、上記端子ピンの貫通時に上記端子ピンの周りに密着する。

【0021】

別の態様として、上記シール材が導電性を有し、上記端子ピンが上記シール材を介して上記導電体に電気的に接続させることもできる。

【0022】

上記導電体には、弾性を有する導電フォーム材が好ましく採用される。

【0023】

上記導電体が、両面に導電性の粘着材を有し厚み方向に電気を流す両面導電テープからなり、その片面側の粘着材が上記シール材として用いられる態様も本発明に含まれる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、固定極とインピーダンス変換器（特にはＦＥＴ）とを簡単な作業によってリーク経路等を生ずることなく、確実に接続することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明によるコンデンサマイクロホンユニットの一例を示す平面図。

【図2】図１のＡ－Ａ線断面図。

【図3】本発明の要部を拡大として示す断面図。

【図4】第１従来例に係るコンデンサマイクロホンユニットの図２と同様の断面図。

【図5】第２従来例に係るコンデンサマイクロホンユニットの図２と同様の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0026】

次に、図１，図２および図３により、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。

【0027】

図１，図２および図３を参照して、本発明によるコンデンサマイクロホンユニット１は、基本的な構成として、ユニットケース１０と、音響電気変換器２０と、回路基板３０とを備えている。指向性は単一指向性であるが、無指向性であってもよい。

【0028】

ユニットケース１０は、上記従来例と同じく、金属製（多くの場合、アルミニウム製）の有底円筒体からなり、底部に相当する一端面側に前蓋１１を有し、他端面側が開口されている。前蓋１１には、前部音波取入れ孔１２が穿設されている。前部音波取入れ孔１２はその複数個が設けられてもよい。

【0029】

音響電気変換器２０は、振動板（振動膜）２１と固定極２３とを有する。振動板２１は金属製の支持リング２２に所定の張力がかけられた状態で張設され、固定極２３は絶縁座２４に支持されている。

【0030】

振動板２１と固定極２３とが、電気絶縁性のスペーサ２５を介して対向的に配置されることにより、一種の可変容量型コンデンサを形成している。絶縁座２４は合成樹脂製で、シリンダ等とも呼ばれる。

【0031】

通常、振動板２１には、片面に金属蒸着膜を有する合成樹脂の薄膜フィルムが用いられる。また、固定極２３には、音孔（音波を通す孔）２３１が形成されている。その数は任意に決められてよい。固定極２３の背面側で絶縁座２４との間には、所定容積の背部気室２６が形成されている。

【0032】

バックエレクトレットとして、固定極２３の振動板２１との対向面側にエレクトレット誘電体膜が設けられてよいし、膜エレクトレットとして、振動板２１側にエレクトレット誘電体膜が設けられてもよい。

【0033】

回路基板３０は、絶縁座２４の背面側（後端側）においてユニットケース１０の開口部を塞ぐように配置され、ユニットケース１０の後端縁１３のかしめにより、音響電気変換器２０とともにユニットケース１０内に固定される。

【0034】

なお、図示しないが、音響電気変換器２０と回路基板３０は、かしめに代えてユニットケース１０の開口部にロックリングが螺合され、ユニットケース１０内に固定されてもよい。

【0035】

回路基板３０には、固定極２３と絶縁座２４との間に存在する背部気室２６に通ずる後部音波取入れ孔３２が穿設されている。この実施形態において、絶縁座２４には、後部音波取入れ孔３２からの音波を背部気室２６に導く音波通路２４１が形成されている。音波通路２４１には音響抵抗材２４２が設けられている。

【0036】

また、回路基板３０には、インピーダンス変換器としてのＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３１が実装されている。固定極２３は、ＦＥＴ３１に接続される。そのため、固定極接続部は、端子ピン３３と導電体４０とを備えている。

【0037】

この実施形態において、端子ピン３３は、回路基板３０の内面側に固定極２３側に向かって延びるように立設されている。端子ピン３３の先端は針先状に尖っていることが好ましい。

【0038】

この実施形態において、端子ピン３３は、回路基板３０の中心に配置され、これに対応して、絶縁座２４の中心には、端子ピン３３が挿通されるピン挿通孔２４３が穿設されている。

【0039】

導電体４０は、固定極２３の背面側（振動板２１と対向する面とは反対側の面）で端子ピン３３と対応する位置に配置される。この実施形態によると、ピン挿通孔２４３の周りには凹部２４４が形成されており、導電体４０は凹部２４４内に配置されている。

【0040】

導電体４０は、弾性を有する導電フォーム材４１とシール材４２により構成される。導電フォーム材４１は、固定極２３と良好に接触するように適度に圧縮された状態で凹部２４４内に配置される。この種の導電フォーム材４１には、例えばセーレン社製の導電フォームがある。

【0041】

シール材４２は、ピン挿通孔２４３からの空気漏れ（リーク経路）を防止するため、導電フォーム材４１の底面側に配置される。シール材４２は粘着性を有する。シール材４２は両面粘着テープであってもよい。

【0042】

ユニットケース１０の後端縁１３をかしめて音響電気変換器２０と回路基板３０を固定する際、図３に示すように、端子ピン３３がシール材４２を貫通して導電フォーム材４１に接触する。

【0043】

これにより、固定極２３がＦＥＴ３１に接続されるとともに、シール材４２が端子ピン３３の周りに付着（密着）して、ピン挿通孔２４３を塞いだ状態として密閉性が保たれるため、空気のリーク経路ができない。

【0044】

また、シール材４２として、寺岡製作所製の圧延銅箔の両面に導電性アクリル系粘着剤を備えた導電性銅箔両面テープや、セーレン社製の厚み方向に導電性をもつ導電テープ（両面）が用いられてもよい。

【0045】

上記実施形態の説明から分かるように、本発明によれば、ピン挿通孔２４３の密閉性を損なうことなく端子ピン３３を導電体４０に接触させることができるため、性能が安定したコンデンサマイクロホンユニット１を提供することができる。

【符号の説明】

【0046】

１ コンデンサマイクロホンユニット
１０ ユニットケース
１１ 前蓋
１２ 前部音波取入れ孔
１３ ユニットケースの後端縁
２０ 音響電気変換器
２１ 振動板（振動膜）
２２ 支持リング
２３ 固定極
２３１ 音孔
２４ 絶縁座
２４１ 音波通路
２４２ 音響抵抗材
２４４ 凹部
２５ スペーサ
２６ 背部気室
３０ 回路基板
３１ インピーダンス変換器（ＦＥＴ）
３２ 後部音波取入れ孔
３３ 端子ピン
４０ 導電体
４１ 導電フォーム
４２ シール材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】