JP4573576B2 - ダイナミックマイクロホン - Google Patents
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Description
本発明はダイナミックマイクロホンに関し、さらに詳しく言えば、ダイナミックマイクロホンが備える磁気回路ユニットでの磁気漏洩を少なくして感度を改善する技術に関するものである。
ダイナミックマイクロホンは、例えば特許文献１に記載されているように、振動板に一体的に取り付けられたボイスコイルを磁気回路に形成された磁気ギャップ内に配置し、振動板の振動によってボイスコイルに電流を発生させることから動電型マイクロホンとも呼ばれており、その感度は概ね磁気ギャップの磁束密度，ボイスコイルの長さ，ボイスコイルの速度に支配される。
このうち、ボイスコイルの長さは磁気ギャップ内の空隙容積による制約および出力インピーダンスとの関係から余り大きくすることができず、通常は６００Ω以下で設計されることが多い。また、ボイスコイルの速度はマイクユニットの音響機械振動系の設計に支配され、総合的な指向周波数応答を考慮するとあまり大きくすることは好ましいない。
ダイナミックマイクロホンにおいて、磁気回路は永久磁石の一方の極に接続されるセンターポールピースと、永久磁石の他方の極に接続され上記センターポールピースの周りに所定幅の磁気ギャップを介して環状に配置されるヨークとを備え、磁気ギャップの磁束密度はそのギャップ幅を狭くすることにより高めることができるが、磁気ギャップ内にはボイスコイルが振動可能に配置されることから磁気ギャップの幅を狭くするにも自ずと限界がある。
このようなことから、ダイナミックマイクロホンの感度をより一層高める現実的な方策としては強力な永久磁石を用いることであるとされ、そのため小型でありながらエネルギー積が大きいネオジウムマグネットが多用されている。しかも、ネオジウムマグネットは高価な金属を含まないため安価で入手が容易である。
しかしながら、磁気回路には多かれ少なかれ磁束漏洩がある。特に、ダイナミックマイクロホンに用いられる磁気回路にはセンターポールピースとヨークとの間にボイスコイル用の磁気ギャップが存在するため、その磁気ギャップ部分で大きな磁束漏洩が発生する。
永久磁石の外径や厚さ，ヨークの内径，磁気ギャップの幅や高さそれに面積などをパラメータとして磁気回路の漏洩磁束を実際に計算してみると、センターポールピースとヨークとの間の磁気ギャップ部分での漏洩磁束は、磁気回路の他の部分で発生する漏洩磁束のほぼ２倍以上にも達する。
したがって、ダイナミックマイクロホンの磁気回路にネオジウムマグネットのような強力な永久磁石を用いたとしても、その磁束が有効に利用されていないことになり、ダイナミックマイクロホンの感度をさらに高める余地が残されていると言える。
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、ダイナミックマイクロホンにおいて、磁気回路中の特に磁気ギャップ部分での漏洩磁束を少なくしてダイナミックマイクロホンの感度をより一層向上させることにある。
上記目的を達成するため、本発明は、第１永久磁石の一方の極に接続されるセンターポールピースおよび上記第１永久磁石の他方の極に接続され上記センターポールピースの周りに所定幅の磁気ギャップを介して環状に配置されるヨークを含む磁気回路ユニットと、上記磁気ギャップ内に振動可能に配置されるボイスコイルを有する振動板と、前部音響端子を有し上記振動板の前方に配置される非磁性材からなるレゾネータとを備えているダイナミックマイクロホンにおいて、上記レゾネータの前面側で上記センターポールピースと対向する部分に、上記第１永久磁石と同極同士が向かい合うように着磁された第２永久磁石が配置されているとともに、上記レゾネータの前面側には、上記第２永久磁石の他方の極と磁気的に接続されるキャップ状に形成された金網体が上記レゾネータの前面を覆うように配置され、上記金網体により上記第２永久磁石側に閉磁路が形成されていることを特徴としている。
本発明によれば、センターポールピースと対向する部分に第２永久磁石が配置され、その対向する極が同極であることにより、センターポールピース（もしくはヨーク）からヨーク（もしくはセンターポールピース）に向かう磁束が第２永久磁石の磁束によって押さえ込まれ、その分磁気ギャップの磁束密度が高まるため、ダイナミックマイクロホンの感度がより一層向上する。
また、第２永久磁石の他方の極側に金網体（ガードネット兼用）を被せて第２永久磁石側に実質的な閉磁路を形成することにより、上記磁気ギャップ間で生ずる磁束漏洩をより少なくすることができる。
次に、図１ないし図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。図１は本発明によるダイナミックマイクロホンが備えるマイクユニットの内部構造を示す断面図，図２はその平面図，図３は本発明の作用を説明するための模式図である。
図１に示すように、マイクユニット１は基本的な構成として振動板１０と磁気回路ユニット２０とを備え、例えばボーカル用マイクロホンとして用いられる場合には図示しない円筒状に形成されたグリップの一端側に好ましくはゴム弾性体からなるショックマウントを介して取り付けられる。
本発明におけるダイナミックマイクロホンは無指向性もしくは単一指向性のいずれであってもよいが、この例では単一指向性であるため、磁気回路ユニット２０の背面側には後部音響端子３１および所定容積の空気室３２を有するシリンダ３０が設けられている。図１において後部音響端子３１は一つしか示されていないが、実際には等間隔で複数箇所に設けられている。
振動板１０は通常よく用いられているセンタードーム１１とその周りに一体に形成されたサブドーム１２とを有する振動板であってよく、振動板１０の裏面側でセンタードーム１１とサブドーム１２との境界部分にはボイスコイル１３が例えば接着材にて一体的に連結されている。
磁気回路ユニット２０は円盤状に形成された永久磁石（第１永久磁石）２１を有し、永久磁石２１の一方の極には円盤状に形成されたセンターポールピース２２が配置されている。永久磁石２１の他方の極にはヨーク２３が配置されている。この例において、永久磁石２１はセンターポールピース２２側の一方の極がＮ極で、ヨーク２３側の他方の極がＳ極である。
この例において、ヨーク２３にはセンターポールピース２２の周りに所定幅の磁気ギャップＧ（図３参照）を介して同軸的に配置される環状のヨーク板２３１と、このヨーク板２３１を支持するほぼ皿状に形成された支持ヨーク２３２とが含まれ、支持ヨーク２３２の底部にはシリンダ３０内の空気室３２と連通する複数の孔２３３が設けられている。
振動板１０は、ボイスコイル１３が磁気ギャップＧ内に挿入された状態で振動するように、そのサブドーム１２の周縁がシリンダ３０の周縁部に支持される。サブドーム１２は後部音響端子３１上に位置し、後部音響端子３１からの音波が振動板１０の裏面側に作用する。
このマイクユニット１において、シリンダ３０の一端側には特に高域の周波数応答を改善する目的で振動板１０の全体を覆うようにレゾネータ４０が設けられている。図２を併せて参照して、レゾネータ４０は前部音響端子４１として動作する複数の開口を備え、各前部音響端子４１は例えば製造工程で発生する鉄粉やビスなどのゴミがマイクユニット１内に侵入するのを防止する金網からなるガードメッシュ４２にてカバーされている。レゾネータ４０およびシリンダ３０は合成樹脂材（非磁性材）からなる。
図３の模式図に示すように、磁気回路ユニット２０の磁気ギャップＧにはこの例ではセンターポールピース２２からヨーク２３に向う磁束が発生しており、振動板１０の振動に伴ってボイスコイル１３が磁気ギャップＧ内で振動することによりフレミングの右手の法則にしたがってボイスコイル１３に電流が発生する。
ダイナミックマイクロホンにおいては、ボイスコイル１３に発生する電流を音声信号として出力する。したがって、磁気ギャップＧの磁束密度がマイクユニット１の感度を左右することになるが、先にも説明したように磁気ギャップＧの部分でもっとも多くの漏洩磁束が発生する。
この漏洩磁束を極力少なくするため、本発明では、レゾネータ４０のセンターポールピース２２と対向する部分に上記永久磁石２１と同極同士が向かい合うように着磁された永久磁石（第２永久磁石）４３を配置する。すなわち、この例ではセンターポールピース２２側がＮ極であるから、永久磁石４３をそのＮ極側をセンターポールピース２２と対向させて配置する。
これによれば、図３に示すように永久磁石４３から発生される磁束によって磁気ギャップＧにおける漏洩磁束が押さえられることになるため、その分磁気ギャップＧの磁束密度が高められマイクロホンの感度が向上する。
一例として、永久磁石２１が直径１２ｍｍである磁気回路ユニット２０に対して、レゾネータ４０のセンターポールピース２２と対向する部分に永久磁石４３として直径１２ｍｍで厚さ２．５ｍｍの永久磁石を４個積層して配置したところマイクロホンの感度が１．７ｄＢ向上した。このことは、磁気ギャップＧの磁束密度が１７％高められたことを意味している。
永久磁石４３を付加した効果をより高めるため、本発明では、図１に示すように、永久磁石４３の他方の極（この例ではＳ極）側にガードネット兼用としてのキャップ状に形成された金網体４４を被せて閉磁路を形成する。この場合には、前方音響端子４１のガードメッシュ４２を省いてもよい。なお、金網体に代えてパンチングメタル（多孔金属板）を用いることもできる。
なお、永久磁石４３の一部分をレゾネータ４０に埋設することもできる。
１ マイクユニット
１０ 振動板
１３ ボイスコイル
２０ 磁気回路ユニット
２１ 第１永久磁石
２２ センターポールピース
２３ ヨーク
３０ シリンダ
３１ 後部音響端子
３２ 空気室
４０ レゾネータ
４１ 前部音響端子
４３ 第２永久磁石
４４ 金網体
１０ 振動板
１３ ボイスコイル
２０ 磁気回路ユニット
２１ 第１永久磁石
２２ センターポールピース
２３ ヨーク
３０ シリンダ
３１ 後部音響端子
３２ 空気室
４０ レゾネータ
４１ 前部音響端子
４３ 第２永久磁石
４４ 金網体
Claims (1)
- 第１永久磁石の一方の極に接続されるセンターポールピースおよび上記第１永久磁石の他方の極に接続され上記センターポールピースの周りに所定幅の磁気ギャップを介して環状に配置されるヨークを含む磁気回路ユニットと、上記磁気ギャップ内に振動可能に配置されるボイスコイルを有する振動板と、前部音響端子を有し上記振動板の前方に配置される非磁性材からなるレゾネータとを備えているダイナミックマイクロホンにおいて、
上記レゾネータの前面側で上記センターポールピースと対向する部分に、上記第１永久磁石と同極同士が向かい合うように着磁された第２永久磁石が配置されているとともに、上記レゾネータの前面側には、上記第２永久磁石の他方の極と磁気的に接続されるキャップ状に形成された金網体が上記レゾネータの前面を覆うように配置され、上記金網体により上記第２永久磁石側に閉磁路が形成されていることを特徴とするダイナミックマイクロホン。
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