JP5409430B2

JP5409430B2 - グースネック型コンデンサマイクロホン

Info

Publication number: JP5409430B2
Application number: JP2010035903A
Authority: JP
Inventors: 智吉野
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2010-02-22
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2030-02-22
Also published as: CN102164334B; JP2011172140A; CN102164334A; US8488830B2; US20110206221A1

Description

本発明は、マイクロホン本体を可撓性を有する支持パイプにて支持してなるグースネック型コンデンサマイクロホンに関し、さらに詳しく言えば、携帯電話機等から放射される電磁波に起因する雑音発生を防止する技術に関するものである。

グースネック型コンデンサマイクロホン（以下、単に「コンデンサマイクロホン」ということがある。）は、見栄えがシンプルであるとともに、話者に対する角度や高さの調整を容易に行えることから、例えば国際会議場等の会議施設やＴＶスタジオ等で好ましく採用されている。

グースネック型コンデンサマイクロホンには、大別して、マイクロホンユニットと出力モジュール部とが分離された分離型（図３参照）と、マイクロホンユニットと出力モジュール部とが連結された一体型（図４参照）とがある。

すなわち、図３に示す分離型のコンデンサマイクロホンＡでは、コンデンサマイクロホンユニット（以下、単に「マイクロホンユニット」ということがある。）１０と、マイクロホンユニット用の音声信号出力回路基板２１を含む出力モジュール部２０とが分離して構成され、マイクロホンユニット１０は、支持パイプ３０の先端側に支持され、出力モジュール部２０は、支持パイプ３０の後端（基端）側に取り付けられる。

支持パイプ３０には、フレキシブルシャフト３１が含まれるが、この例において、フレキシブルシャフト３１は、先端側のフレキシブルシャフト３１ａと後端側のフレキシブルシャフト３１ｂとを有し、それらの間に金属の直管からなる中継パイプ３２が介装されている。出力モジュール部２０は、シールド筐体２０ａを有し、図示しない固定金具を介してテーブル等の基台上に設置される。

マイクロホンユニット１０と出力モジュール部２０の音声信号出力回路基板２１は、支持パイプ３０内に挿通されるマイクケーブル４０を介して電気的に接続される。マイクケーブル４０には、２芯シールド被覆線が用いられる。また、分離型においては、出力モジュール部２０内に音声信号出力回路基板２１とともに出力コネクタ２２が内蔵される。

通常、出力コネクタ２２には、ＥＩＡＪＲＣ−５２３６「音響機器用ラッチロック式丸型コネクタ」に規定されている接地用の１番ピン，信号のホット側の２番ピンおよびコールド側の３番ピンを有する出力コネクタが用いられる。

図示しないが、マイクロホンユニット１０内には、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）が搭載されており、分離型の場合、マイクーブル４０は不平衡伝送であり、マイクロホンユニット１０側において、マイクケーブル４０の一方の芯線は電源線としてＦＥＴのドレイン側に接続され、他方の芯線は信号線としてソース側に接続され、また、シールド被覆線は接地側のユニットケースに接続される。なお、ＦＥＴのソースはユニットケース（接地）にも接続される。

他方、出力モジュール部２０側において、マイクケーブル４０の電源線と信号線は音声信号出力回路基板２１の所定の端子に接続され、シールド被覆線は音声信号出力回路基板２１のグランド（接地回路）に接続される。なお、音声信号出力回路基板２１のグランドは出力コネクタ２２の１番ピンに接続され、１番ピンは出力モジュール部２０のシールド筐体２０ａにも接続される。すなわち、１番ピンは接地の基点となる。

出力コネクタ２２は、平衡２芯シールドケーブルを介してファントム電源（ともに図示しない）に接続される。なお、出力モジュール部２０は、マイクロホンユニット１０に電源を供給することから、パワーモジュール部と呼ばれることがある。

これに対して、図４に示す一体型のコンデンサマイクロホンＢでは、マイクロホンユニット１０と出力モジュール部２０とを連結してなるマイクロホン本体Ｍを備え、マイクロホン本体Ｍが支持パイプ３０の先端側で支持される。支持パイプ３０の後端側には、出力コネクタ２２のみを有する基部筐体５０が取り付けられる。

このコンデンサマイクロホンＢにおいては、出力モジュール部２０内の音声信号出力回路基板２１と基部筐体５０内の出力コネクタ２２とがマイクケーブル４０を介して電気的に接続される。

一体型の場合、マイクケーブル４０は平衡伝送であり、出力モジュール部２０側において、マイクケーブル４０のホット側信号線とコールド側信号線は音声信号出力回路基板２１の所定の配線を介してＦＥＴのドレイン側とソース側に接続され、シールド被覆線は音声信号出力回路基板２１のグランドに接続される。なお、ＦＥＴのソースおよび音声信号出力回路基板２１のグランドは接地側のシールド筐体２０ａと接続される。

他方、基部筐体５０側において、マイクケーブル４０のホット側信号線とコールド側信号線は出力コネクタ２２の２番ピンと３番ピンに接続され、シールド被覆線は１番ピンに接続される。１番ピンは基部筐体５０にも接続されており、このコンデンサマイクロホンＢにおいても、１番ピンは接地の基点とされる。

また、この例において、支持パイプ３０は、後端側のフレキシブルシャフト３１ｂと中継パイプ３２とからなり、出力モジュール部２０のシールド筐体２０ａの後端部には金属製のカプラー（連結部材）２０ｂが設けられていて、出力モジュール部２０は、カプラー２０ｂを介して中継パイプ３２に連結される。

ところで、上記した分離型コンデンサマイクロホンＡ，一体型コンデンサマイクロホンＢのいずれにおいても、支持パイプ３０およびマイクケーブル４０のシールド被覆線はアンテナとして作用し外部からの雑音（外乱電磁波）を拾いやすい。

加えて、フレキシブルシャフト３１は、鋼等の丸線からなるコイルバネと、塑性変形する銅合金等からなる三角線材とにより作製され、それらの線材の接触部分で低い抵抗値（例えば１Ω程度）ではあるがインピーダンスを持つため、高周波的にマイクケーブル４０に対するシールドは完全とは言えない。

したがって、マイクケーブル４０に強い外乱電磁波が加えられると、それがマイクロホンユニット１０や出力モジュール部２０内に高周波電流として入り込み、ＦＥＴ等の半導体素子によって検波され、これが原因で雑音が発生することがある。

特に、携帯電話機からはかなり強い電磁波（例えば、数ｃｍ〜数１０ｃｍ程度の範囲内では、商用電波により市中で生じている電界強度の数万倍に達する電界強度）が放射されるため、コンデンサマイクロホンの分野では、携帯電話機が至近距離で使用されることによる電磁波対策が急務とされている。

そこで、図３の分離型コンデンサマイクロホンＡについて、本出願人は、特許文献１により、支持パイプ内に挿通されるマイクケーブルのうち、少なくともフレキシブルシャフト内に配線される部分の外皮（外部シース）を除去してシールド被覆線を露出させ、シールド被覆線を多点でフレキシブルシャフトと接触させることにより、フレキシブルシャフトの抵抗値をきわめて小さな値として、電磁波に対するシールド機能を改善し外乱電磁波に起因する雑音発生を効果的に抑制することを提案している。

特開２００６−３３２１６号公報

特許文献１に記載された発明は、図４の一体型コンデンサマイクロホンＢについてもある程度有効であるが、一体型の場合、次のような問題がある。

すなわち、出力モジュール部２０内の音声信号出力回路基板２１のグランド（接地回路）とマイクロホン全体の接地基点（１番ピン）とが、支持パイプ３０の長さ分だけ離されていること、支持パイプ３０と出力モジュール部２０のシールド筐体２０ａとが電気的に接続されていること、また、頭部ユニットであるマイクロホン本体Ｍをより小型化するに伴って筐体各部のシールドを完全にすることが困難になる等とのことから、依然として、外乱電磁波に起因する雑音発生が問題となっている。

したがって、本発明の課題は、図４の一体型コンデンサマイクロホンにおいて、強力な電磁波を放射する特に携帯電話機が至近距離で使用されたとしても、雑音が発生しないようにすることにある。

上記課題を解決するため、本発明は、金属材からなる支持パイプと、上記支持パイプの先端側に支持されたマイクロホン本体と、内部に出力コネクタを有し上記支持パイプの後端側に取り付けられた基部筐体とを含み、上記マイクロホン本体には、マイクロホンユニットと、シールド筐体内に上記マイクロホンユニット用の音声信号出力回路が内蔵されている出力モジュール部とが連結された状態で含まれ、上記シールド筐体の後端側に上記支持パイプに対する連結部材が設けられ、上記音声信号出力回路と上記出力コネクタとが上記支持パイプ内に挿通されている２芯シールド被覆線からなるマイクケーブルを介して電気的に接続されているグースネック型コンデンサマイクロホンにおいて、上記シールド筐体の後端側に、中央部に芯線挿通孔を有し周縁部が上記シールド筐体と接触する金属カバーが配置されており、上記マイクケーブルの各芯線が上記芯線挿通孔を通して上記シールド筐体内に引き込まれて上記音声信号出力回路の所定の端子に接続され、上記マイクケーブルのシールド被覆線の一端および上記音声信号出力回路の接地部がともに上記金属カバーに電気的に接続され、上記シールド被覆線の他端が上記出力コネクタの接地端子に電気的に接続され、かつ、上記シールド筐体と上記支持パイプとが電気的に絶縁されていることを特徴としている。

本発明において、上記金属カバーの上記芯線挿通孔の周りには、上記支持パイプ側に向かって延びる塑性変形可能なスリーブが一体に連設されていることが好ましい。

また、上記シールド筐体と上記支持パイプとを電気的に絶縁するにあたっては、上記連結部材と上記支持パイプとの間に電気絶縁材が介装される態様としてもよいし、上記連結部材自体が電気絶縁性を備える態様としてもよい。

本発明によれば、マイクロホンユニットと出力モジュール部とを連結したマイクロホン本体を支持パイプに支持してなるグースネック型コンデンサマイクロホンにおいて、連結部材を介して支持パイプと連結される出力モジュール部のシールド筐体に、その後端側を閉じる金属カバーを被せ、この金属カバーにマイクケーブルのシールド被覆線および音声信号出力回路の接地部を電気的に接続するとともに、シールド筐体と支持パイプとの間を電気的に絶縁したことにより、金属カバーとシールド筐体との接触部位を接地の基点とする出力モジュール部のシールドが完結され、外乱電磁波による高周波電流のマイクロホン本体内への流入を防止することができる。

（ａ）本発明によるコンデンサマイクロホンの要部であるマイクロホン本体を示す断面図、（ｂ）上記マイクロホン本体内の金属カバーをさらに断面として示す断面図。本発明によるコンデンサマイクロホンの対電磁波特性を示すグラフ。従来技術によるコンデンサマイクロホンの対電磁波特性を示すグラフ。分離型コンデンサマイクロホンの構成を説明するための断面図。一体型コンデンサマイクロホンの構成を説明するための断面図。

次に、図１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。なお、この実施形態の説明において、先に説明した従来例における構成要素と実質的に同一である構成要素には同じ参照符号を付している。

図１（ａ），（ｂ）を参照して、この実施形態に係るコンデンサマイクロホンは、先の図４で説明した一体型であることから、マイクロホンユニット１０と出力モジュール部２０とを連結してなるマイクロホン本体Ｍを備え、このマイクロホン本体Ｍは、支持パイプ３０の先端側に支持されている。

なお、図１には支持パイプ３０の後端側（基部側）が示されていないが、支持パイプ３０の後端側には、図４に示すように、出力コネクタ２２を有する基部筐体５０が一体的に取り付けられている。

図示しないが、マイクロホンユニット１０内には、振動板と固定極とをセパレータ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としてのＦＥＴが内蔵されている。マイクロホンユニット１０は、出力モジュール部２０に対して交換可能であることが好ましい。

出力モジュール部２０は、例えば黄銅合金等からなる円筒状のシールド筐体２０ａを有し、シールド筐体２０ａ内には、マイクロホンユニット１０からの音声信号を所定に処理して出力するための音声信号出力回路基板２１が収納されている。図示しないが、音声信号出力回路基板２１には、増幅回路やフィルタ回路、グランドパターン（接地回路）等が形成されている。

シールド筐体２０ａの後端側には、出力モジュール部２０を支持パイプ３０に取り付けるためのカプラー（連結部材）２０ｂが設けられている。カプラー２０ｂは、金属の円筒体からなり、シールド筐体２０ａ内に嵌合してネジ止めされる固定部２０１と、支持パイプ３０が差し込まれる連結筒２０２とを有している。

この実施形態において、カプラー２０ｂの連結筒２０２には、支持パイプ３０の中継パイプ３２が差し込まれているが、支持パイプ３０が、図３に示すような形態である場合には、連結筒２０２内にフレキシブルシャフト３１が嵌合されることになる。

支持パイプ３０内には、音声信号出力回路基板２１と出力コネクタ２２とを電気的に接続するためのマイクケーブル４０が挿通されている。マイクケーブル４０には、ホット側信号線４１，コールド側信号線４２およびシールド被覆線４３を有する２芯シールド被覆線が用いられる。シールド被覆線４３は、外皮（外部シース）により覆われていてよい。

本発明では、外乱電磁波のシールド対策として、シールド筐体２０ａの後端側に、好ましくは金めっきが施された真ちゅう材からなる金属カバー６０を備える。

この実施形態において、金属カバー６０は、カプラー２０ｂの固定部２０１内に嵌合される円筒部６１を有し、円筒部６１の周縁には、固定部２０１の端面およびシールド筐体２０ａの内面に接触するフランジ６２が一体に形成されている。

フランジ６２をシールド筐体２０ａの内面に緊密に接触させる、すなわちフランジ６２をシールド筐体２０ａに確実に電気的に接続するうえで、フランジ６２の外径は、シールド筐体２０ａの内径よりも若干大径であることが好ましい。

また、金属カバー６０は、その中央部にマイクケーブル４０の各芯線（電源線４１と信号線４２）を挿通するための芯線挿通孔６３を有し、この実施形態では、好ましい態様として、芯線挿通孔６３の周りに塑性変形可能なスリーブ６３ａが一体に形成されている。

マイクケーブル４０のホット側信号線４１とコールド側信号線４２の各一端側は、金属カバー６０の芯線挿通孔６３を通してシールド筐体２０ａ内に引き込まれ、音声信号出力回路基板２１の所定の端子にはんだ付け等により接続され、シールド被覆線４３の一端側は、金属カバー６０にはんだ付け等により接続される。

なお、マイクケーブル４０のホット側信号線４１とコールド側信号線４２の各他端側は、出力コネクタ２２の２番ピン，３番ピンに接続され、シールド被覆線４３の他端側は、出力コネクタ２２の１番ピンに接続される。

音声信号出力回路基板２１のグランドパターン（接地回路）も、金属カバー６０に電気的に接続される。この接続は、配線材を介して行われてもよく、また、場合によっては配線材を介することなくはんだ付け等により直に接続されてもよい。

また、カプラー２０ｂと中継パイプ３２（支持パイプ３０）との間は、電気絶縁材７１を介して電気的に絶縁される。この電気的絶縁は、例えば中継パイプ３２の先端に電気絶縁材７１としての合成樹脂チューブを被せて、連結筒２０２内に差し込むことにより行うことができる。これとは別に、カプラー２０ｂ自体を合成樹脂製として、支持パイプ３０と電気的に絶縁してもよい。

このように、出力モジーュール部２０のシールド筐体２０ｂの後端側に、金属カバー６０をシールド筐体２０ｂと接触するように配置し、金属カバー６０にマイクケーブル４０のシールド被覆線および音声信号出力回路基板２１のグランドパターンを電気的に接続する一方で、シールド筐体２０ｂと支持パイプ３０との間を電気的に絶縁することにより、出力モジーュール部２０に、金属カバー６０とシールド筐体２０ｂとの接触部位を接地の基点とする完結されたシールドを提供することができる。

本発明による図１の形態に係るコンデンサマイクロホンと、図４の形態に係る従来のコンデンサマイクロホンとを、１ｋＨｚでＡＭ変調をかけた電磁波が５０Ｖ／ｍである電界中に置いて、基本波を１０ＭＨｚのステップで変化させたときの雑音とマイクロホン感度とのＳ／Ｎ比の周波数応答の測定データのグラフを図２ａ，図２ｂに示す。

図２ａが本発明によるもので、図２ｂが従来例である。これにより、本発明によれば、従来例に比べてＳ／Ｎ比の周波数応答が大幅に改善されることが分かる。

なお、金属カバー６０は、単純形状の円板状であってもよいが、上記実施形態のようにスリーブ６３ａを設けて、このスリーブ６３ａを芯線挿通後にかしめることにより、よりシールド性が高められるとともに、芯線の抜け止めにも役立つ。

１０マイクロホンユニット
２０出力モジュール部
２０ａシールド筐体
２０ｂカプラー（連結部材）
２１音声信号出力回路基板
２２出力コネクタ
３０支持パイプ
３１フレキシブルシャフト
３２中継パイプ
４０マイクケーブル
４３シールド被覆線
５０基部筐体
６０金属カバー
６３芯線挿通孔
６３ａスリーブ
７１電気絶縁材

Claims

金属材からなる支持パイプと、上記支持パイプの先端側に支持されたマイクロホン本体と、内部に出力コネクタを有し上記支持パイプの後端側に取り付けられた基部筐体とを含み、上記マイクロホン本体には、マイクロホンユニットと、シールド筐体内に上記マイクロホンユニット用の音声信号出力回路が内蔵されている出力モジュール部とが連結された状態で含まれ、上記シールド筐体の後端側に上記支持パイプに対する連結部材が設けられ、上記音声信号出力回路と上記出力コネクタとが上記支持パイプ内に挿通されている２芯シールド被覆線からなるマイクケーブルを介して電気的に接続されているグースネック型コンデンサマイクロホンにおいて、
上記シールド筐体の後端側に、中央部に芯線挿通孔を有し周縁部が上記シールド筐体と接触する金属カバーが配置されており、上記マイクケーブルの各芯線が上記芯線挿通孔を通して上記シールド筐体内に引き込まれて上記音声信号出力回路の所定の端子に接続され、上記マイクケーブルのシールド被覆線の一端および上記音声信号出力回路の接地部がともに上記金属カバーに電気的に接続され、上記シールド被覆線の他端が上記出力コネクタの接地端子に電気的に接続され、かつ、上記シールド筐体と上記支持パイプとが電気的に絶縁されていることを特徴とするグースネック型コンデンサマイクロホン。
上記金属カバーの上記芯線挿通孔の周りには、上記支持パイプ側に向かって延びる塑性変形可能なスリーブが一体に連設されていることを特徴とする請求項１に記載のグースネック型コンデンサマイクロホン。
上記連結部材と上記支持パイプとの間に、電気絶縁材が介装されていることを特徴とする請求項１または２に記載のグースネック型コンデンサマイクロホン。
上記連結部材自体が電気絶縁性を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のグースネック型コンデンサマイクロホン。