JP2012151719A - リボンマイクロホン - Google Patents

Abstract

【課題】リボンマイクロホンの金属リボン箔からなる振動板を衝撃から保護するため、特殊な出力コネクタを用いることなく、振動板に電磁制動がかけられるようにする。
【解決手段】平行磁界を形成する一対の永久磁石および平行磁界内に配置され到来する音波により振動する金属のリボン箔からなる振動板を含む音響電気変換器１と、一次巻線１１１側に振動板が接続され、二次巻線１１２側にファントム電源が着脱式に接続される出力コネクタ１２０を有する昇圧トランス１１０とを含み、振動板により発電された起電圧を昇圧トランス１１０にて所定に昇圧して出力コネクタ１２０を介してファントム電源側に出力するファントム電源で動作するリボンマイクロホンにおいて、二次巻線１１２の両端間に、常閉型でファントム電源からの給電により開となるスイッチ１４１を接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動板に金属のリボン箔を用いるリボンマイクロホンに関し、さらに詳しく言えば、振動板を衝撃等から保護する技術に関するものである。

リボンマイクロホンは、図２に示すように、所定の間隔をもって対向的に配置される一対の永久磁石３０，３０により形成される平行磁界内に、厚さが数ミクロンの帯状に形成された金属箔（例えば、アルミニウム箔）を振動板１０として配置してなる音響電気変換器（マイクロホンユニット）１を備えている。なお、振動板１０の両端部１０ａ，１０ｂには、一対の挟持用電極板２０ａ，２０ｂを含む固定電極２０，２０が取り付けられている。

リボンマイクロホンは、双指向性で制御方式は質量制御であることから、共振周波数をきわめて低くして低音域までの収音を可能にしている。

リボンマイクロホンでの大きな問題点は、マイクロホンに衝撃が加えられると、振動板（「リボン」ということがある。）１０の慣性力でリボン箔が伸びきったまま塑性変形してしまうことである。このようにリボンが塑性変形して、磁極や周辺部品に接触すると性能が大幅に劣化する。

そこで、輸送時に加わる衝撃に対しては、マイクロホンを収納する箱の内部および／または外部にマイクロホンに衝撃が直接伝わらないようにクッション材を取り付ける等の手当が行われている。

しかしながら、マイクロホンに加えられる衝撃は、輸送時衝撃のみでなく、例えばマイクロホンをスタンド等に取り付ける際に誤ってマイクロホンを落とすことによる落下衝撃等がある。このため、輸送時以外でマイクロホンを使用しないとき（マイクロホンが動作しないとき）においても、リボンを衝撃から保護する必要がある。

そこで、本出願人は、特許文献１において、マイクロホンを使用しないときには、電磁制動によりリボンの振動を抑制することを提案している。

その構成を手短に説明すると、リボンマイクロホンの出力コネクタに、例えばファントム電源側のケーブル端部に設けられているプラグ（ケーブル端プラグ）が差し込まれていないときにはオン（閉）で、ケーブル端プラグが差し込まれることによりオフ（開）となる機械式のスイッチを設け、このスイッチによりリボンの両端間をオンオフする。

これによれば、出力コネクタに電源側のケーブル端プラグが差し込まれていないマイクロホン不使用時には、スイッチがオンでリボンの両端間が電気的に短絡され、リボンを含む閉回路が形成される。

この状態で、マイクロホンに衝撃が加えられ、リボンが平行磁界（磁気ギャップ）内で移動するとリボンに逆起電力が発生し、その逆起電力による電流が上記閉回路に流れることにより電磁的な制動力が発生する。この制動力は、リボンの振動方向に対して逆向きに作用するため、衝撃によるリボンの振動が抑制される。

特開２００９−２１８６８５号公報

上記したように、特許文献１に記載された発明によれば、輸送時もしくはマイクロホン設置作業時等で、出力コネクタに電源側のケーブル端プラグが差し込まれていない場合には、マイクロホンに衝撃が加えられたとしても、電磁制動によりリボンの動きが封じられるため、リボンの塑性変形を伴う伸びを防止することができる。

しかしながら、特許文献１に記載された発明では、出力コネクタにケーブル端プラグによりオンオフされる機械的スイッチを設けるようにしているため、特別に設計された特殊な出力コネクタを用いる必要がある。

したがって、本発明の課題は、リボンマイクロホンの金属リボン箔からなる振動板を衝撃から保護するため、特殊な出力コネクタを用いることなく、振動板に電磁制動がかけられる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、平行磁界を形成する一対の永久磁石および上記平行磁界内に配置され到来する音波により振動する金属のリボン箔からなる振動板を含む音響電気変換器と、一次巻線側に上記振動板が接続され、二次巻線側にファントム電源が着脱式に接続される出力コネクタを有する昇圧トランスとを含み、上記振動板により発電された起電圧を上記昇圧トランスにて所定に昇圧して上記出力コネクタを介して上記ファントム電源側に出力するファントム電源で動作するリボンマイクロホンにおいて、上記二次巻線の両端間に、常閉型で上記ファントム電源からの給電により開となるスイッチが接続されていることを特徴としている。

本発明において、上記スイッチとして、上記ファントム電源からの給電により点灯する発光ダイオードを含むノーマリークローズ型のフォトリレーが好ましく採用される。

本発明によれば、ファントム電源で動作するリボンマイクロホンにおいて、昇圧トランスの二次巻線の両端間に、常閉型でファントム電源からの給電により開となるスイッチ（好ましくは、ファントム電源からの給電により点灯する発光ダイオードを含むノーマリークローズ型のフォトリレー）を接続したことにより、ファントム電源が接続されていないマイクロホンの不使用時には、上記スイッチが閉（オン）で二次巻線側が短絡状態であり、昇圧トランスのインピーダンス比（１：Ｎ^２（Ｎは二次側のターン数））により一次巻線側のインピーダンスが極端に低くなることから振動板を含む閉回路が形成され、振動板に電磁制動がかかり、これに対して、ファントム電源を接続しての給電時（マイクロホン使用時）には、スイッチがオフ（開）となるため、振動板の電磁制動が解除される。したがって、出力コネクタに特許文献１に記載されているような機械スイッチを内蔵する特殊なコネクタを用いる必要がなくなり、汎用性が高められる。

本発明のリボンマイクロホンの実施形態に係る回路構成を示す模式図。 リボンマイクロホンの基本的な構成を示す斜視図。

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。

図１に示すように、この実施形態に係るリボンマイクロホン１００は、リボン箔を振動板とする音響電気変換器（マイクロホンユニット）１を備えている。先の図２を参照して、音響電気変換器１は、所定の間隔をもって対向的に配置される一対の永久磁石３０，３０により形成される平行磁界内に、厚さが数ミクロンの帯状に形成された金属箔（例えば、アルミニウム箔）を振動板１０として配置してなる構成であってよい。

このリボンマイクロホン１００は、図示しないファントム電源で動作することから、昇圧トランス１１０と、ファントム電源に接続される出力コネクタ１２０とを備えている。

昇圧トランス１１０の一次巻線１１１の両端には、振動板１０の両端に設けられている固定電極２０，２０（図２参照）が接続されている。昇圧トランス１１０の二次巻線１１２には、インピーダンス変換用としてのエミッタフォロワー回路１３０を介して出力コネクタ１２０が接続されている。

昇圧トランス１１０には昇圧比が高いトランスが用いられる。この実施形態では、その昇圧比（巻線比）を１：１８０としている。二次側のターン数（巻き数）をＮとして、一次巻線１１１と二次巻線１１２のインピーダンス比は１：Ｎ^２の関係にあるから、この実施形態における一次巻線１１１と二次巻線１１２のインピーダンス比は１：３２４００である。

出力コネクタ１２０は、ＥＩＡＪ ＲＣ−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３極コネクタで、接地用の１番ピンＥ，信号のホット側の２番ピンＨおよび信号のコールド側の３番ピンＣを備えている。これに相当するものとしてキャノンＸＬＲ−３がある。

出力コネクタ１２０には、ファントム電源用のマイクロホンケーブルの端部に設けられている図示しない丸型プラグ（ケーブル端プラグ）が差し込まれる。マイクロホンケーブルは平衡２芯シールド被覆線で、給電線と信号線とを兼ねている。

出力コネクタ１２０内の１番ピンＥは、二次巻線１１２のセンタータップ１１２ｃに接続されている。２番ピンＨと３番ピンＣは、それぞれ、エミッタフォロワー回路１３０，１３０を介して二次巻線１１２の一方の端部１１２ａと他方の端部１１２ｂとに接続されている。

この実施形態において、各エミッタフォロワー回路１３０，１３０は、コレクタ同士が接続されたＰＮＰ型のトランジスタＴＲを備え、Ｃは直流阻止用のコンデンサ、Ｒ１，Ｒ２はベースに流れるバイアス電流調整用の抵抗である。

このリボンマイクロホン１００は、出力コネクタ１２０に接続されるファントム電源より給電されて動作し、リボン状の振動板１０を含む音響電気変換器１にてピックアップされた音声信号の信号レベルを、昇圧トランス１１０により高めたのちに、各エミッタフォロワー回路１３０，１３０で出力インピーダンスを低くして、出力コネクタ１２０を介してファントム電源側に出力する。

本発明においても、マイクロホンの不使用時において、落下衝撃等の大きな衝撃が加えられた場合に生ずる振動板（リボン）１０の塑性変形（伸びきったままの状態）を防止するため、特許文献１と同じく、振動板１０に電磁制動をかけるのであるが、その手法として、次の対策を講じている。

上記したように、昇圧トランス１１０の一次巻線１１１と二次巻線１１２のインピーダンス比が１：Ｎ^２であることから、昇圧トランス１１０の二次巻線１１２の両端部１１２ａ，１１２ｂの間に、これら端部間を短絡する常閉型（ノーマルクローズ）のスイッチ１４１を接続するのであるが、マイクロホン使用時には、スイッチ１４１を「開（オフ）」にする必要がある。

そのため、この実施形態では、スイッチ１４１をフォトリレースイッチとし、その近傍に、ファントム電源からの給電により点灯する発光ダイオード１４２を配置している。図１に例示するように、発光ダイオード１４２は、２番ピンＨ側のエミッタフォロワー回路１３０のトランジスタＴＲのコレクタと１番ピンＥとの間に接続されてよい。

なお、部品の簡素化および組立作業性等の観点から、スイッチ１４１と発光ダイオード１４２とをパッケージ化したフォトリレー１４０を用いることが好ましく、この種のパッケージ部品には、東芝社製のＭＯＳＦＥＴを内蔵したノーマリークローズフォトリレーＴＬＰ４２２７Ｇ，ＴＬＰ４５９７Ｇ等がある。

一例として、昇圧トランス１１０の昇圧比が１：１８０，したがってインピーダンス比が１：３２４００で、振動板１０の抵抗が０．２Ω，スイッチ１４１の接点抵抗が１５Ωであるとする。

スイッチ１４１が開のときのインピーダンス比は０．２Ω：６４８０Ωである。これに対して、スイッチ１４１が閉のとき二次側が接点抵抗の１５Ωとなることから、一次側は１５／３２４００≒０．４６ｍΩで、これにより振動板１０の両端間が実質的に短絡され、振動板１０を含む閉回路が形成されることになる。

この状態で、マイクロホンに衝撃が加えられ、振動板１０が平行磁界（磁気ギャップ）内で移動すると振動板１０に逆起電力が発生し、その逆起電力による電流が上記閉回路に流れることにより電磁的な制動力が発生する。この制動力は、振動板１０の振動方向に対して逆向きに作用するため、衝撃によるリボンの振動が抑制される。

このようにして、ファントム電源が接続されていない例えば輸送時やマイクロホンスタンドへの設置時における落下衝撃等から振動板１０を効果的に保護することができる。

これに対して、出力コネクタ１２０にケーブル端プラグを差し込み、ファントム電源から給電するマイクロホン使用時には、発光ダイオード１４２が点灯してスイッチ１４１が「開」となることにより、振動板１０の電磁制動が解除される。

１ リボン型の音響電気変換器
１０ 振動板（リボン）
２０ 固定電極
３０ 永久磁石
１００ リボンマイクロホン
１１０ 昇圧トランス
１１１ 一次側巻線
１１２ 二次側巻線
１２０ ３極出力コネクタ
１３０ エミッタフォロワー回路
１４０ ノーマリークローズ型フォトリレー
１４１ 常閉型スイッチ
１４２ 発光ダイオード

Claims (2)

1. 平行磁界を形成する一対の永久磁石および上記平行磁界内に配置され到来する音波により振動する金属のリボン箔からなる振動板を含む音響電気変換器と、一次巻線側に上記振動板が接続され、二次巻線側にファントム電源が着脱式に接続される出力コネクタを有する昇圧トランスとを含み、上記振動板により発電された起電圧を上記昇圧トランスにて所定に昇圧して上記出力コネクタを介して上記ファントム電源側に出力するファントム電源で動作するリボンマイクロホンにおいて、
   上記二次巻線の両端間に、常閉型で上記ファントム電源からの給電により開となるスイッチが接続されていることを特徴とするリボンマイクロホン。
2. 上記スイッチとして、上記ファントム電源からの給電により点灯する発光ダイオードを含むノーマリークローズ型のフォトリレーが用いられることを特徴とする請求項１に記載のリボンマイクロホン。

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