JP2015220665A - 動電型電気音響変換器、及びその振動板、並びに動電型電気音響変換器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】動電型電気音響変換器において、振動板とボイスコイルとからなる振動板組立をユニットハウジングへ正確かつ容易に取り付ける。【解決手段】振動板６の周縁部は、その端部側に向かって下方に下凸部６ａを形成しながら上向きに湾曲し、ユニットハウジング９の開口縁部には、前記振動板の下凸部に当接する支持台部９ｂが形成されるとともに、内側面には前記振動板の周縁端部６ｂが係合可能な凹部９ａが形成され、前記振動板は、その周縁部において、前記下凸部が前記ユニットハウジングの支持台部に支持されることにより、周縁端部が上向きの弾力を持った状態で前記ユニットハウジングの前記凹部に係合している。【選択図】図１

Description

本発明は、動電型電気音響変換器、及びその振動板、並びに動電型電気音響変換器の製造方法に関し、例えば、ダイナミックヘッドホンやダイナミックマイクロホンに適用される動電型電気音響変換器、及びその振動板、並びに動電型電気音響変換器の製造方法に関する。

ダイナミックヘッドホンやダイナミックマイクロホンは、電磁誘導の法則を利用して電気信号から音波に変換、或いは音波から電気信号に変換する動電型電気音響変換器である。図３にダイナミックマイクロホンユニットの断面図を示す。図示するように、マイクロホンユニット５０は、重ねられた円板状のポールピース５１と磁石５２とがヨーク５３によって囲われた磁気回路を備えている。また、前記ポールピース５１とヨーク５３との間には、隙間が形成されている。この隙間には、振動板５４に取り付けられた円筒状のボイスコイル５５が上下動可能な状態で配置されている。

前記ヨーク５３は、筒状のユニットハウジング５７の上部に保持されている。前記ユニットハウジング５７の下部には、内部に空気室を有するユニットフレーム５８が保持されている。
また、振動板５４は、複数の前部音響端子５９ａを有するユニットキャップ（レゾネータ）５９によって覆われている。
このように構成されたマイクロホンユニット５０にあっては、音波により振動板５４が振動すると、同時にボイスコイル５５が上下に振動する。これによりコイルに起電力が生じ、マイクロホンユニット５０は音波に基づく音声信号を出力する。尚、このようなダイナミックマイクロホンの構成は、例えば特許文献１に開示されている。

特開２０１３−１４１１８９号公報

図４は、振動板５４、ボイスコイル５５、及びレゾネータ５９をユニットハウジング５７に取り付ける前の状態の断面図である。
一般に振動板５４は、プラスチックフィルムを加圧加熱成型することにより作製される。そして、振動板５４にボイスコイル５５が取り付けられ（振動板組立５６と呼ぶ）、前記振動板組立体５６はユニットハウジング５７に装着される。

ところで、前記振動板組立５６をユニットハウジング５７に取り付ける場合、振動板５４の外径はハウジング５７の内径より小さい必要がある。そのため、振動板５４の外径とユニットハウジング５７の内径部に所定の隙間（約０．１〜０．４ｍｍ程度）が設けられている。
また、この取り付け作業にあっては、振動板の縁部をユニットハウジング５７の周縁部に接着剤を用いて接着する。そのため、接着剤が固化するまで錘を用いて振動部の縁部を上から押さえ付ける必要がある。

しかしながら、錘によって振動板を押さえ付けると、振動板５４に歪みが生じるという課題があった。さらにこの歪みは、振動板５４の中心とユニットハウジング５７の中心とが偏心する原因であり、ボイスコイル５５が磁気回路側に接触する等、振動板組立５６の正確な装着を阻害するという課題があった。
また、この錘によって押さえられた振動板にあっては、錘が振動板の周縁部に対し均一に接しない。そのため、振動板５４にストレスがかかった状態で振動板５４とユニットハウジング５７とが固定される。マイクロホンにおいて、このストレスは低域の周波数応答を低下させる。またヘッドホンの場合では、このストレスがビリ音発生の原因であった。

本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、動電型電気音響変換器において、振動板とボイスコイルとからなる振動板組立のユニットハウジングへの正確な取り付けが容易な動電型電気音響変換器、及びその振動板、並びに動電型電気音響変換器の製造方法を提供することを目的とする。

前記した課題を解決するために、本発明に係る動電型電気音響変換器は、磁気回路を収容するユニットハウジングと、前記ユニットハウジングの一端の開口縁部に取り付けられる振動板とを備え、前記振動板の下面側にボイスコイルが設けられた動電型電気音響変換器であって、前記振動板の周縁部は、その端部側に向かって下方に下凸部を形成しながら上向きに湾曲し、前記ユニットハウジングの開口縁部には、前記振動板の下凸部に当接する支持台部が形成されるとともに、内側面には前記振動板の周縁端部が係合可能な凹部が形成され、前記振動板は、その周縁部において、前記下凸部が前記ユニットハウジングの支持台部に支持されることにより、周縁端部が上向きの弾力を持った状態で前記ユニットハウジングの前記凹部に係合していることをに特徴を有する。
尚、前記ユニットハウジングの開口縁部に形成された凹部は、該ユニットハウジングの周方向に沿って形成された環状の凹部であって、前記振動板の周縁部に形成された係合部は、該振動板の周縁端部であることが望ましい。

このような構成によれば、振動板の周縁部に上向きの弾力を持たせた状態で周縁端部をユニットハウジングの凹部に係合させるため、振動板をユニットハウジングに対し、しっかりと固定することができる。また、振動板が歪んで変形することがないため、振動板の中心とユニットハウジングの中心とを自動的に合わせることができ、振動板をスチフネスが安定した状態で取り付けることができる。また、振動板の変形によるストレスがないため、マイクロホンの低域周波数応答の低下が発生しない。また、本構成をヘッドホンに適用した場合に、ストレスを原因としたビリ音の発生を防止することができる。
さらには、従来のように振動板とユニットハウジングの周縁部との間に錘を配置するための隙間を必要としない。そのため、従来構成よりも振動板の有効面積を大きくできるという効果も得ることができる。

また、前記ユニットハウジングの開口縁部に形成された凹部に、前記振動板の周縁部に形成された係合部が係合している状態において、前記振動板の周縁部は、前記ユニットハウジングの開口縁部に対し接着剤により固定されてもよい。
例えば、本発明の動電型電気音響変換器をダイナミックヘッドホンに適用する場合には、振動板の径が大きくなるため、振幅も大きくなる。そのため、振動板とユニットハウジングとの係合に加えて、前記のように接着剤を用いて振動板をユニットハウジングに固定することが好ましい。また、その場合も、振動板はユニットハウジングとの係合により固定されているため、接着剤が固化するまで従来のように錘で振動板を固定する必要はない。

また、前記した課題を解決するために、本発明に係る振動板は、前記動電型電気音響変換器に用いられる前記振動板であって、前記ユニットハウジングに取り付けられることに特徴を有する。

また、前記した課題を解決するために、本発明に係る動電型電気音響変換器の製造方法は、磁気回路を収容するユニットハウジングと、前記ユニットハウジングの一端の開口縁部に取り付けられる振動板とを備え、前記振動板の下面側にボイスコイルが設けられた動電型電気音響変換器の製造方法であって、前記振動板の周縁部を、その端部側に向かって下方に凸部を形成しながら上向きに湾曲させる工程と、前記ユニットハウジングの開口縁部において、少なくとも一部に凹部を形成する工程と、前記振動板の周縁部に、前記凹部に係合可能な係合部を形成する工程と、前記ユニットハウジングの開口縁部に形成された凹部に、前記振動板の周縁部に形成された前記係合部を係合させる工程とを含むことに特徴を有する。
このような方法によれば、振動板の周縁部に上向きの弾力を持たせた状態で周縁端部をユニットハウジングの凹部に係合させるため、振動板をユニットハウジングに対ししっかりと固定することができる。また、それにより振動板が歪んで変形することがないため、振動板の中心とユニットハウジングの中心とを自動的に合わせることができ、振動板をスチフネスが安定した状態で取り付けることができる。また、振動板の変形によるストレスがないため、マイクロホンの低域周波数応答の低下が発生しない。また、本構成をヘッドホンに適用した場合には、振動板の変形によるストレスがないため、ビリ音の発生を防止することができる。
さらには、従来のように振動板とユニットハウジングの周縁部との間に錘を配置するための隙間を必要としないため、従来構成よりも振動板の有効面積を大きくできるという効果も得ることができる。

動電型電気音響変換器において、振動板とボイスコイルとからなる振動板組立のユニットハウジングへの正確な取り付けが容易な動電型電気音響変換器、及びその振動板、並びに動電型電気音響変換器の製造方法を得ることができる。

図１は、本発明に係る動電型電気音響変換器を適用したダイナミックマイクロホンユニットの断面図である。 図２は、図１のダイナミックマイクロホンユニットにおいて、ユニットハウジングに振動板を取り付ける工程を説明するための断面図である。 図３は、従来のダイナミックマイクロホンユニットの断面図である。 図４は、図３のダイナミックマイクロホンユニットにおいて、ユニットハウジングに振動板を取り付ける工程を説明するための断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。尚、以下の実施形態においては、本発明の動電型電気音響変換器として、ダイナミックマイクロホンユニットを例に説明する。図１は、本発明に係る動電型電気音響変換器を適用したダイナミックマイクロホンユニットの断面図である。
図１のダイナミックマイクロホンユニット１は、磁気回路を備えている。この磁気回路は、円板状のポールピース２と磁石３とが重ねられ、これらの底部及び側部がヨーク４によって囲われることにより構成されている。前記ポールピース２とヨーク４との間には、所定の隙間５が形成されている。また、前記ヨーク４の底面には、複数の音孔４ａが形成されている。

また、ポールピース２の上には、例えばプラスチックフィルムからなる振動板６が配置されている。この振動板６の下面には、円筒状のボイスコイル７が取り付けられている。
尚、振動板６とボイスコイル７とにより、振動板組立８が構成される。
また、前記ボイスコイル７は前記隙間５内を上下に振動可能なように配置されている。

前記振動板６は、円筒状のユニットハウジング９の一端側の開口縁部に取り付けられる。具体的に説明すると、図２の分解図にも示すように、振動板６の周縁部は、その端部側に向かって下方に下凸部６ａを形成しながら上向きに湾曲した形状を有している。一方、ユニットハウジング９の一端側の前記開口縁部には、開口に沿って上向き凸状（リブ状）に延設された支持台部９ｂが形成される。さらに前記開口縁部における前記支持台部９ｂより外側の内側面には、環状の凹部９ａが形成されている。環状の凹部９ａは前記振動板６の周縁端部６ｂが係合可能になっている。

これにより、振動板６の下凸部６ａが、前記ユニットハウジング９の支持台部９ｂに支持されると共に、振動板６の周縁端部６ｂ（係合部）が前記ユニットハウジング９の上端周縁部９ａに係合している。また、これにより、前記周縁端部６ｂは、前記下凸部６ａを支点として上向きに弾力を持った状態で前記凹部９ａに係合している。そのため、振動板６はユニットハウジング９の開口縁部に対し、しっかりと固定されている。

また、前記ヨーク４等からなる磁気回路は、前記ユニットハウジング９の上部に保持されている。振動板６は、その磁気回路を覆うように前記ユニットハウジング９に取り付けられている。また、ユニットハウジング９の下部には、内部空間を有するユニットフレーム１０が嵌入されている。
尚、ユニットフレーム１０の上下面には、それぞれ音孔１０ａ、１０ｂが穿孔され、後部音響端子として機能している。また、ユニットフレーム１０の内部空間は空気室としてよいが、ダンパー材を充填して音響抵抗を変更可能にしてもよい。
また、ユニットハウジング９に取り付けられた振動板６を覆うように、円板状のユニットキャップ（レゾネータ）１１が設けられている。このユニットキャップ１１には、複数の音孔からなる前部音響端子１１ａが設けられている。

続いて、このように構成されたダイナミックマイクロホンユニット１において、振動板６をユニットハウジング９に取り付ける工程について説明する。
先ず、図２に示すように振動板６は、その周縁部が端部（周縁端部６ｂ）に向かって下方に下凸部６ａを形成しながら上向きに湾曲するように成形され、カットされる。
一方、ユニットハウジング９において、その一端の開口縁部の内側には、支持台部９ｂが形成される共に、その外側の内側面には、逆鈎状の凹部９ａが形成される。尚、前記振動板６のカットサイズは、振動板６の周縁端部６ｂが前記ユニットハウジング９の凹部９ａに当接するように決定される。

次いで、振動板６の周縁部に設けられた下凸部６ａを、ユニットハウジング９の開口縁部に設けられた支持台部９ｂに当接させると共に、図２に示すように筒状の治具２０を用いて、振動板６の周縁部を押さえ込む。さらに、周縁端部６ｂをユニットハウジング９の凹部９ａに入れ込んで係合させる。

このような取り付け構造によれば、振動板６の周縁部に上向きの弾力を持たせた状態で周縁端部６ｂをユニットハウジング９の凹部９ａに係合させるため、振動板６をユニットハウジング９に対ししっかりと固定することができる。また、それにより振動板６が歪んで変形することがないため、振動板６の中心とユニットハウジング９の中心とを自動的に合わせることができる。さらに、振動板６とユニットハウジング９に偏心がないため、振動板６をスチフネスが安定した状態で取り付けることができる。また、振動板６の変形によるストレスがないため、マイクロホンの低域周波数応答の低下が発生しない。また、本構成をヘッドホンに適用した場合も同様に、振動板６の変形によるストレスがないため、ビリ音の発生を防止することができる。
さらには、従来のように振動板６とユニットハウジング９の周縁部との間に錘を配置するための隙間を必要としないため、従来構成よりも振動板６の有効面積を大きくできるという効果も得ることができる。

尚、前記実施の形態においては、接着剤を用いることなく、振動板６とユニットハウジング９との係合のみで振動板６を取り付けるものとした。しかし、本発明に係る動電型電気音響変換器にあっては、その形態に限定されるものではない。
例えば、本発明の動電型電気音響変換器をダイナミックヘッドホンに適用する場合には、振動板の径が大きくなるため、振幅も大きくなる。そのため、振動板とユニットハウジングとの係合に加えて、接着剤を用いて振動板をユニットハウジングに固定することが好ましい。また、その場合も、振動板はユニットハウジングとの係合により固定されているため、接着剤が固化するまで従来のように錘で振動板を固定する必要はない。

また、前記実施の形態においては、ユニットハウジング９の開口縁部に設けた凹部９ａを内周面に沿って周方向に形成された円環状の凹部としたが、この凹部は、例えば周方向に沿って等間隔に複数設けてもよい。また、その場合、ユニットハウジング９の前記凹部の配置に合わせて、振動板６の周縁端部に係合可能な凸部を形成すればよい。

また、前記実施の形態においては、ユニットハウジング９の開口縁部における凹部９ａの位置と、支持台部９ｂの位置との高低差などにより、振動板６の周縁部の弾力性が変化する。それに伴い振動板６のスチフネスも変化する。そのため、前記ユニットハウジング９の凹部９ａと支持台部９ｂの高低差により、低域の周波数応答を可変とすることができる。

また、前記実施の形態においては、本発明に係る動電型電気音響変換器として、ダイナミックマイクロホンユニットを例に説明したが、それに限らずダイナミックヘッドホンにも適用することができる。

また、前記実施の形態においては、ユニットハウジング９を円筒状としたが、その形状に限定されるものではない。即ち、振動板を取り付け可能な開口部を有し、磁気回路を収容可能なハウジングであればよく、例えばヘッドホンに採用されるような円盤状の形状であってもよい。

１ ダイナミックマイクロホン（動電型電気音響変換器）
２ ポールピース
３ 磁石
４ ヨーク
５ 隙間
６ 振動板
６ａ 下凸部
６ｂ 周縁端部
７ ボイスコイル
８ 振動板組立
９ ユニットハウジング
９ａ 凹部
９ｂ 支持台部
１０ ユニットフレーム
１１ ユニットキャップ

Claims (5)

1. 磁気回路を収容するユニットハウジングと、前記ユニットハウジングの一端の開口縁部に取り付けられる振動板とを備え、前記振動板の下面側にボイスコイルが設けられた動電型電気音響変換器であって、
   前記振動板の周縁部は、その端部側に向かって下方に下凸部を形成しながら上向きに湾曲し、
   前記ユニットハウジングの開口縁部には、前記振動板の下凸部に当接する支持台部が形成されるとともに、内側面には前記振動板の周縁端部が係合可能な凹部が形成され、
   前記振動板は、その周縁部において、前記下凸部が前記ユニットハウジングの支持台部に支持されることにより、周縁端部が上向きの弾力を持った状態で前記ユニットハウジングの前記凹部に係合していることを特徴とする動電型電気音響変換器。
2. 前記ユニットハウジングの開口縁部に形成された凹部は、該ユニットハウジングの周方向に沿って形成された環状の凹部であって、
   前記振動板の周縁部に形成された係合部は、該振動板の周縁端部であることを特徴とする請求項１に記載された動電型電気音響変換器。
3. 前記ユニットハウジングの開口縁部に形成された凹部に、前記振動板の周縁部に形成された係合部が係合している状態において、前記振動板の周縁部は、前記ユニットハウジングの開口縁部に対し接着剤により接着され固定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された動電型電気音響変換器。
4. 前記請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された動電型電気音響変換器に用いられる前記振動板であって、
   前記ユニットハウジングに取り付けられることを特徴とする振動板。
5. 磁気回路を収容するユニットハウジングと、前記ユニットハウジングの一端の開口縁部に取り付けられる振動板とを備え、前記振動板の下面側にボイスコイルが設けられた動電型電気音響変換器の製造方法であって、
   前記振動板の周縁部を、その端部側に向かって下方に凸部を形成しながら上向きに湾曲させる工程と、
   前記ユニットハウジングの開口縁部において、少なくとも一部に凹部を形成する工程と、
   前記振動板の周縁部に、前記凹部に係合可能な係合部を形成する工程と、
   前記ユニットハウジングの開口縁部に形成された凹部に、前記振動板の周縁部に形成された前記係合部を係合させる工程とを含むことを特徴とする動電型電気音響変換器の製造方法。

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