(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】2023-11-09
(45)【発行日】2023-11-17
(54)【発明の名称】単一指向性マイクロホン
(51)【国際特許分類】
H04R 19/04 20060101AFI20231110BHJP
【ＦＩ】
H04R19/04
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020105373
(22)【出願日】2020-06-18
(65)【公開番号】P2021197712
(43)【公開日】2021-12-27
【審査請求日】2023-01-19
(73)【特許権者】
【識別番号】000194918
【氏名又は名称】ホシデン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100121706
【弁理士】
【氏名又は名称】中尾 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100128705
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 幸雄
(74)【代理人】
【識別番号】100147773
【弁理士】
【氏名又は名称】義村 宗洋
(72)【発明者】
【氏名】山縣 博
(72)【発明者】
【氏名】佐伯 大道
(72)【発明者】
【氏名】馬場 剛
(72)【発明者】
【氏名】粟村 竜二
(72)【発明者】
【氏名】中西 賢介
【審査官】中嶋 樹理
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－０３９４４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０８２７２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－１８７４９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６１－１８７１８９（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｒ １９／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
有底筒形状であって、その底面に音孔を含むケースと、前記ケース内の底面に固定されたリング形状の振動板と、
前記振動板に張られた振動膜と、
有底筒形状であって前記ケースの内側面との間に音の伝搬経路となる空隙が形成されるように前記ケース内に入れ子状に収容され、その側面に音の伝搬経路となる孔を含む背極板と、
前記振動板と前記背極板の間に位置して前記振動板と前記背極板を固定し、その一部に音の伝搬経路となる切り欠きを含むスペーサと、
前記ケースの上面開口部を蓋する基板であって音の伝搬経路となる穴を含む基板
を含む単一指向性マイクロホン。
【請求項2】
有底筒形状であって、その底面に音孔を含むケースと、前記ケース内の底面に固定されたリング形状の振動板と、
前記振動板に張られた振動膜と、
有底筒形状であって前記ケースの内側面との間に音の伝搬経路となる空隙が形成されるように前記ケース内に入れ子状に収容され、その側面に音の伝搬経路となる孔を含み、その底面の裏面側に音の伝搬経路となる凹部を含む背極板と、
前記振動板と前記背極板の間に位置して前記振動板と前記背極板を固定するスペーサと、
前記ケースの上面開口部を蓋する基板であって音の伝搬経路となる穴を含む基板
を含む単一指向性マイクロホン。
【請求項3】
請求項１または２に記載の単一指向性マイクロホンであって、前記スペーサは、前記背極板底面の裏面に印刷することにより形成される
単一指向性マイクロホン。
【請求項4】
請求項１または２に記載の単一指向性マイクロホンであって、前記スペーサは、前記振動膜の表面に印刷することにより形成される
単一指向性マイクロホン。
【請求項5】
請求項１から４の何れかに記載の単一指向性マイクロホンであって、前記背極板の底面の裏面に前記背極板と前記振動膜との間の空間である背室の容積を増加させる凹みを含む
単一指向性マイクロホン。
【請求項6】
請求項１または２に記載の単一指向性マイクロホンであって、前記背極板の底面を貫通する音孔を含み、
前記基板の穴から前記音孔までの音の伝搬経路であって、前記背極板の側面の孔を経由しない音の伝搬経路を遮断するゲート端子を含む
単一指向性マイクロホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は単一指向性マイクロホンに関する。
【背景技術】
【0002】
コンデンサ型マイクロホンの従来技術として例えば特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】実開昭５７－１０２３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の単一指向性マイクロホンは、ゲート端子と背極板（第２背極板という）で音響抵抗を形成するが、微細な音響抵抗を実現するためにゲート端子を切削部品としており、コスト面で不利である。また、ゲート端子と第２背極板を安定して保持するために、背極板（第２背極板）、ホルダー、ゲートリングの分割構造を採らざるを得ないため、コスト面で不利となっている。
【0005】
そこで本発明では、簡易な構造で、コスト面で有利な単一指向性マイクロホンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の単一指向性マイクロホンは、ケースと、振動板と、振動膜と、背極板と、スペーサと、基板を含む。
【0007】
ケースは、有底筒形状であって、その底面に音孔を含む。振動板は、ケース内の底面に固定され、リング形状である。振動膜は、振動板に張られる。背極板は、有底筒形状であってケースの内側面との間に音の伝搬経路となる空隙が形成されるようにケース内に入れ子状に収容され、その側面に音の伝搬経路となる孔を含む。スペーサは、振動板と背極板の間に位置して振動板と背極板を固定し、その一部に音の伝搬経路となる切り欠きを含む。基板は、ケースの上面開口部を蓋する基板であって音の伝搬経路となる穴を含む。
【発明の効果】
【0008】
本発明の単一指向性マイクロホンは、簡易な構造で、コスト面で有利である。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】従来の全指向性マイクロホンの構造を示す概略断面図。
【図2】実施例１の単一指向性マイクロホンの構造を示す概略断面図。
【図6】実施例２の単一指向性マイクロホンの構造を示す概略断面図。
【図7】実施例３の単一指向性マイクロホンの構造を示す概略断面図。
【図8】実施例１の二つの試作品（Ｎｏ．１，Ｎｏ．２）の周波数特性を表す図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
【実施例1】
【0011】
＜従来の全指向性マイクロホン１の構造＞
以下、図１を参照して従来の全指向性マイクロホン１の構造を説明する。従来の全指向性マイクロホン１は、ケース１１と、振動板１２と、スペーサ１３と、背極板１４（ＦＥＰフィルム溶着）と、基板１５と、ＦＥＴ１６と、コンデンサ１７と、振動膜１８を含む。
以下、図１を参照して従来の全指向性マイクロホン１の構造を説明する。従来の全指向性マイクロホン１は、ケース１１と、振動板１２と、スペーサ１３と、背極板１４（ＦＥＰフィルム溶着）と、基板１５と、ＦＥＴ１６と、コンデンサ１７と、振動膜１８を含む。
【0012】
ケース１１は、有底筒形状であって、その底面に音孔１１１を含む。振動板１２は、ケース１１内の底面に固定され、リング形状である。振動膜１８は、振動板１２に張られる。背極板１４は、有底筒形状であってケース１１内に入れ子状に収容され、その底面に音の伝搬経路となる孔１４１、その側面に内圧調整用となる孔１４２を含む。スペーサ１３は、振動板１２と背極板１４の間に位置して振動板と背極板を固定する。基板１５は、ケースの上面開口部を蓋する。
【0013】
＜実施例１の単一指向性マイクロホン２＞
実施例１の単一指向性マイクロホン２は、図１で説明した従来の全指向性マイクロホン１の構造を一部に変更を施すだけで、単一指向性を実現できるため、全指向性マイクロホン１と部品点数を同等とすることができるため、簡易な構造とすることができ、コスト面で有利である。
実施例１の単一指向性マイクロホン２は、図１で説明した従来の全指向性マイクロホン１の構造を一部に変更を施すだけで、単一指向性を実現できるため、全指向性マイクロホン１と部品点数を同等とすることができるため、簡易な構造とすることができ、コスト面で有利である。
【0014】
以下、図２を参照して実施例１の単一指向性マイクロホン２の構造を説明する。実施例１の単一指向性マイクロホン２は、ケース１１と、振動板１２と、スペーサ２３と、背極板２４（ＦＥＰフィルム溶着）と、基板２５と、ＦＥＴ１６と、コンデンサ１７と、振動膜１８を含み、スペーサ２３、背極板２４、基板２５以外については、従来の全指向性マイクロホン１と同様である。以下、従来の全指向性マイクロホン１と異なる構造であるスペーサ２３、背極板２４、基板２５について説明する。
【0015】
＜スペーサ２３＞
スペーサ２３は、振動板１２と背極板２４の間に位置して振動板１２と背極板２４間に一定のギャップを形成し、その一部に音の伝搬経路となる切り欠き２３１を含む。図３に示すように従来のリング形状のスペーサ１３（図３（Ａ））の周の一部を切り欠いて切り欠き２３１を形成する（図３（Ｂ））。これにより、微細な空気の流通経路を確保する。
スペーサ２３は、振動板１２と背極板２４の間に位置して振動板１２と背極板２４間に一定のギャップを形成し、その一部に音の伝搬経路となる切り欠き２３１を含む。図３に示すように従来のリング形状のスペーサ１３（図３（Ａ））の周の一部を切り欠いて切り欠き２３１を形成する（図３（Ｂ））。これにより、微細な空気の流通経路を確保する。
【0016】
＜背極板２４＞
背極板２４は、有底筒形状であってケース１１の内側面との間に音の伝搬経路となる空隙が形成されるようにケース１１内に入れ子状に収容され、その側面に音の伝搬経路となる孔１４２を含む。なお、図４（Ａ）に示した従来の全指向性マイクロホン１の背極板１４の底面に形成されていた孔１４１は、背極板２４においては形成されない（図４（Ｂ））。孔１４１を削除することにより、音響抵抗側との空気の流通を遮断することができる。
背極板２４は、有底筒形状であってケース１１の内側面との間に音の伝搬経路となる空隙が形成されるようにケース１１内に入れ子状に収容され、その側面に音の伝搬経路となる孔１４２を含む。なお、図４（Ａ）に示した従来の全指向性マイクロホン１の背極板１４の底面に形成されていた孔１４１は、背極板２４においては形成されない（図４（Ｂ））。孔１４１を削除することにより、音響抵抗側との空気の流通を遮断することができる。
【0017】
＜基板２５＞
基板２５は、ケース１１の上面開口部を蓋する基板であって音の伝搬経路となる穴２５１を含む。図２に破線矢印で音の伝搬経路を示す。破線矢印で示すように、（１）背極板２４とケース１１の間の微細な流通経路と、（２）スペーサ２３の切り欠き２３１を併せて、音響抵抗を形成することができる。
基板２５は、ケース１１の上面開口部を蓋する基板であって音の伝搬経路となる穴２５１を含む。図２に破線矢印で音の伝搬経路を示す。破線矢印で示すように、（１）背極板２４とケース１１の間の微細な流通経路と、（２）スペーサ２３の切り欠き２３１を併せて、音響抵抗を形成することができる。
【0018】
≪実施例１の単一指向性マイクロホン２の効果≫
通常の単一指向性マイクロホンでは指向性制御を行なうための音響抵抗を形成するために、音響端子やゲート端子が必要となる。本実施例の単一指向性マイクロホン２は、スペーサの一部を切り欠く切り欠き２３１や背極板２４とケース１１の隙間で音響抵抗を持たせるため、音響端子やゲート端子が不要になり、構造の単純化、コストの低減が可能となる。
通常の単一指向性マイクロホンでは指向性制御を行なうための音響抵抗を形成するために、音響端子やゲート端子が必要となる。本実施例の単一指向性マイクロホン２は、スペーサの一部を切り欠く切り欠き２３１や背極板２４とケース１１の隙間で音響抵抗を持たせるため、音響端子やゲート端子が不要になり、構造の単純化、コストの低減が可能となる。
【0019】
また背極板２４の底面に音孔を設けない（孔１４１を削除した）ため、射出成形によって部品を作成することが可能となり、コストの低減が可能となる。
【0020】
［変形例１］
例えば、図５（Ａ）に示すように背極板２４の底面（裏面）にスペーサ１３ａを印刷して形成してもよい。スペーサ１３ａの周の一部は印刷されずに途切れており、この部分が音の伝搬経路として機能する。スペーサ１３ａを背極板２４と一体形成することで組み立ての簡略化やコストの低減が可能となる。
例えば、図５（Ａ）に示すように背極板２４の底面（裏面）にスペーサ１３ａを印刷して形成してもよい。スペーサ１３ａの周の一部は印刷されずに途切れており、この部分が音の伝搬経路として機能する。スペーサ１３ａを背極板２４と一体形成することで組み立ての簡略化やコストの低減が可能となる。
【0021】
［変形例２］
例えば、図５（Ｂ）に示すように振動膜１８の表面にスペーサ１３ｂを印刷して形成してもよい。スペーサ１３ｂの周の一部は印刷されずに途切れており、この部分が音の伝搬経路として機能する。スペーサ１３ｂを振動膜１８と一体形成することで組み立ての簡略化やコストの低減が可能となる。
例えば、図５（Ｂ）に示すように振動膜１８の表面にスペーサ１３ｂを印刷して形成してもよい。スペーサ１３ｂの周の一部は印刷されずに途切れており、この部分が音の伝搬経路として機能する。スペーサ１３ｂを振動膜１８と一体形成することで組み立ての簡略化やコストの低減が可能となる。
【0022】
［変形例３］
例えば、図５（Ｃ）に示すように背極板２４を背極板２４ａに変更してもよい。背極板２４ａは、その底面の裏面側に音の伝搬経路となる凹部２４３を含む。変形例３の構成とすれば、スペーサ１３に切り欠きなどの音の伝搬経路を設ける必要がなくなる。
例えば、図５（Ｃ）に示すように背極板２４を背極板２４ａに変更してもよい。背極板２４ａは、その底面の裏面側に音の伝搬経路となる凹部２４３を含む。変形例３の構成とすれば、スペーサ１３に切り欠きなどの音の伝搬経路を設ける必要がなくなる。
【実施例2】
【0023】
以下、図６を参照して実施例２の単一指向性マイクロホン３の構造を説明する。実施例２の単一指向性マイクロホン３は、ケース１１と、振動板１２と、スペーサ２３と、背極板３４と、基板２５と、ＦＥＴ１６と、コンデンサ１７と、振動膜１８を含み、背極板３４以外については、実施例１の単一指向性マイクロホン２と同様である。以下、実施例１の単一指向性マイクロホン２と異なる構造である背極板３４について説明する。
【0024】
＜背極板３４＞
背極板３４は、背極板３４の底面の裏面に背極板３４と振動膜１８との間の空間である背室の容積を増加させる凹み３４１を含む。
背極板３４は、背極板３４の底面の裏面に背極板３４と振動膜１８との間の空間である背室の容積を増加させる凹み３４１を含む。
【0025】
≪実施例２の単一指向性マイクロホン３の効果≫
振動膜１８より上部の空間（背室）の容積が増加し、振動膜１８の抵抗が減少するため感度が増加する。
振動膜１８より上部の空間（背室）の容積が増加し、振動膜１８の抵抗が減少するため感度が増加する。
【実施例3】
【0026】
以下、図７を参照して実施例３の単一指向性マイクロホン４の構造を説明する。実施例３の単一指向性マイクロホン４は、ケース１１と、振動板１２と、スペーサ２３と、背極板１４と、基板２５と、ＦＥＴ１６と、コンデンサ１７と、振動膜１８と、ゲート端子４９を含む。背極板を従来の全指向性マイクロホン１の背極板と同様の背極板１４とした点が実施例１の単一指向性マイクロホン２とは異なる。また、ゲート端子４９を追加した点において、実施例１の単一指向性マイクロホン２とは異なる。他については、実施例１の単一指向性マイクロホン２と同様である。以下、実施例１の単一指向性マイクロホン２と異なる構造であるゲート端子４９について説明する。
【0027】
＜ゲート端子４９＞
上述したように、本実施例の単一指向性マイクロホン４における背極板は、従来の全指向性マイクロホン１の背極板と同様の背極板１４とした。背極板１４は、その底面を貫通する音孔１４１を含む。
ゲート端子４９は、その側面に切り欠き４９１を含む。これにより、音の伝搬経路は、穴２５１を通り、ゲート端子４９の切り欠き４９１を通り、背極板１４との隙間を通り、孔１４２を経由して切り欠き２３１を通り、振動膜１８に到達する経路となる。すなわち、ゲート端子４９は、基板２５の穴２５１から音孔１４１までの音の伝搬経路であって、背極板１４の側面の孔１４２を経由しない音の伝搬経路を遮断する。
また、ゲート端子４９は、その底面の裏側に凹部４９２を含む。凹部４９２は、振動膜１８の動きをよくする(抵抗を少なくする)ための背室として機能する。
上述したように、本実施例の単一指向性マイクロホン４における背極板は、従来の全指向性マイクロホン１の背極板と同様の背極板１４とした。背極板１４は、その底面を貫通する音孔１４１を含む。
ゲート端子４９は、その側面に切り欠き４９１を含む。これにより、音の伝搬経路は、穴２５１を通り、ゲート端子４９の切り欠き４９１を通り、背極板１４との隙間を通り、孔１４２を経由して切り欠き２３１を通り、振動膜１８に到達する経路となる。すなわち、ゲート端子４９は、基板２５の穴２５１から音孔１４１までの音の伝搬経路であって、背極板１４の側面の孔１４２を経由しない音の伝搬経路を遮断する。
また、ゲート端子４９は、その底面の裏側に凹部４９２を含む。凹部４９２は、振動膜１８の動きをよくする(抵抗を少なくする)ための背室として機能する。
【0028】
≪実施例３の単一指向性マイクロホン４の効果≫
背室の容積が増加し、振動膜１８の抵抗が減少するため感度が増加する。
背室の容積が増加し、振動膜１８の抵抗が減少するため感度が増加する。
【0029】
＜試作品の周波数特性＞
図８に、二つの試作品（Ｎｏ．１，Ｎｏ．２）の周波数特性を表す。同図に示すように、二つの試作品（Ｎｏ．１，Ｎｏ．２）のいずれにおいても０°／１８０°の感度において、１０ｄＢ以上の指向性を確保しており、単一指向性マイクロホンとして十分な性能を確保していることがわかる。
図８に、二つの試作品（Ｎｏ．１，Ｎｏ．２）の周波数特性を表す。同図に示すように、二つの試作品（Ｎｏ．１，Ｎｏ．２）のいずれにおいても０°／１８０°の感度において、１０ｄＢ以上の指向性を確保しており、単一指向性マイクロホンとして十分な性能を確保していることがわかる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
