JP2022147835A - 音響/信号変換器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ユーザがQ値を調整することができる音響/信号変換器を提供する。【解決手段】 音響/信号変換器1は、振動板31と、磁気ギャップ14を有する磁気回路10と、磁気ギャップ14に配置され、振動板31の振動に応じて電気信号を出力する第1コイル41と、磁気ギャップ14に配置され、振動板31を制動する第2コイル42と、第2コイル42の両端に接続され、第2コイル42とともに1つの閉ループ回路を形成する可変抵抗60とを備える。【選択図】図1
Description
この発明は、ダイナミックマイク等の音を電気信号に変換する音響/信号変換器に関する。
特許文献1にも開示されているように、ダイナミックマイクは、振動板に設けられたコイルが磁気回路の磁気ギャップ内に収容されており、音によって振動板が振動することにより、コイルから音波形に応じた電圧波形を出力するマイクロホンである。
ダイナミックマイクのような電磁変換系は、振動板を支える支持系の機械抵抗と、振動板が受ける空気抵抗と、磁界中のコイルによる電磁制動によって振動系のQ値が制御される。しかし、ダイナミックマイクの場合、入力インピーダンスの高いマイクアンプによりコイルの出力を受ける必要があり、電磁制動が期待できない。マイクアンプの入力インピーダンスは、通常、マイクの出力インピーダンスの数倍から数十倍である。このため、ダイナミックマイクの設計では、振動板の裏のコイルとチャンバとの間の隙間等により空気抵抗を調整することで、Q値を調整していた。このため、ダイナミックマイクのQ値はマイクごとに固定値であり、ユーザは、所望の音質になるように、マイクのQ値を、簡単に調整できなかった。
この発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、ユーザがQ値を簡単に調整できる音響/信号変換器を提供することを目的とする。
この発明は、振動板と、磁気ギャップを有する磁気回路と、前記磁気ギャップに配置され、前記振動板の振動に応じて電気信号を出力する第1コイルと、前記磁気ギャップに配置され、前記振動板を制動する第2コイルと、前記第2コイルの両端に接続され、前記第2コイルとともに1つの閉ループ回路を形成する可変抵抗とを備えた音響/信号変換器を提供する。
以下、図面を参照し、この発明の実施形態を説明する。
図1は、この発明の一実施形態である音響/信号変換器1の構成を示す断面図である。図1において、中空円筒状のチャンバ11と、その底部にS磁極面が配置された円筒形状の永久磁石12と、この永久磁石12のN磁極面に配置された略円筒形状の内部ヨーク13は、磁気回路10を構成している。この磁気回路10において、内部ヨーク13の外側面とチャンバ11の内側面との間には磁気ギャップ14が形成されており、この磁気ギャップ14に永久磁石12に基づく磁界が発生する。
図1は、この発明の一実施形態である音響/信号変換器1の構成を示す断面図である。図1において、中空円筒状のチャンバ11と、その底部にS磁極面が配置された円筒形状の永久磁石12と、この永久磁石12のN磁極面に配置された略円筒形状の内部ヨーク13は、磁気回路10を構成している。この磁気回路10において、内部ヨーク13の外側面とチャンバ11の内側面との間には磁気ギャップ14が形成されており、この磁気ギャップ14に永久磁石12に基づく磁界が発生する。
チャンバ11の外側面の上端部には、略円環状の支持部21が固定されている。この支持部21の内側に、略円環板状のエッジ22を介して略ドーム形状の振動板31が支持されている。この振動板31の外周には、中空円筒状のボイスコイルボビン32が設けられており、このボイスコイルボビン32は磁気ギャップ14内に収容されている。このボイスコイルボビン32には、第1コイル41が巻き回され、さらにその外側に第2コイル42が巻き回されている。
第1コイル41は、磁気ギャップ14に配置され、振動板31の振動に応じて電気信号を出力するコイルである。この第1コイル41の両端は、電気信号を取り出すためのプラグ50の内側接点および外側接点に各々接続されている。通常、第1コイル41は、このプラグ50を介して入力インピーダンスの高いマイクアンプ(図示略)に接続される。第2コイル42は、第1コイル41と同じ磁気ギャップ14に配置され、振動板31を制動するコイルである。この第2コイル42の両端は、可変抵抗60の第1端子T1および第2端子T2に接続されている。この可変抵抗60は、第2コイル42とともに1つの閉ループ回路を形成する。
可変抵抗60は、第1端子T1および第2端子T2と、第1端子T1に接続された可動接触子Saと、固定接点Sb0~Sb3とを有する。ここで、固定接点Sb0と第2端子T2との間は開放されている。また、固定接点Sb1と第2端子T2の間には抵抗R2が接続されている。また、固定接点Sb2と第2端子T2の間には、抵抗R2より抵抗値が小さい抵抗R1が接続されている。また、固定接点Sb3と第2端子T2の間は短絡されている。ユーザは、可動接触子Saを操作することにより、可動接触子Saが接触する固定接点を固定接点Sb0~Sb3の中から選択し、第2コイル42の両端間に挿入する抵抗値を切り換えることができる。
本実施形態において、振動板31が受音により振動すると、振動板31に連動して第1コイル41および42が磁気ギャップ14の磁界内を振動する。この結果、第1コイル41および第2コイル42の各々に起電力が誘発される。
第1コイル41に誘発された起電力は、受音した音波形を示す電気信号としてプラグ50に供給される。一方、第2コイル42に誘発された起電力により、第2コイル42および可変抵抗60を含む閉ループ回路に電流が流れる。このようにして第2コイル42に電流が流れることにより、振動板31が制動される。この振動板31を制動する力は、第2コイル42に流れる電流が大きくなる程、大きくなる。なお、第1コイル41に流れる電流よる電磁制動も働いているが、上述したように、その制動力は小さい。
振動板31が第2コイル42により制動されると、音響/信号変換器1の周波数特性のQ値は、制動されない場合に比べて低くなる。また、Q値の低下の程度は、第2コイル42に流れる電流が大きく、振動板31を制動する力が大きくなる程、大きくなる。
図2は音響/信号変換器1のプラグ50に対する出力レベルの周波数特性を示す図である。可動接触子Saにより固定接点Sb0が選択され、第2コイル42の両端間が開放状態である場合には、第2コイル42に電流が流れず、振動板31に働く制動力が最小となり、周波数特性においてQ値は最大になる。また、可動接触子Saにより固定接点Sb1が選択され、第2コイル42の両端間に抵抗R2が挿入されると、第2コイル42に電流が流れることにより振動板31に働く制動力が増加し、Q値が減少する。また、可動接触子Saにより固定接点Sb2が選択され、第2コイル42の両端間に抵抗R2より抵抗値の小さな抵抗R1が挿入されると、第2コイル42に流れる電流が増加して振動板31に働く制動力が増加し、Q値がさらに減少する。そして、可動接触子Saにより固定接点Sb3が選択され、第2コイル42の両端間が短絡されると、第2コイル42に流れる電流が最大になり、振動板31に働く制動力が最大になるため、Q値は最小になる。
以上のように、本実施形態によれば、ユーザは、可変抵抗60の可動接触子Saの操作により音響/信号変換器1のQ値を切り換えることができる。従って、ユーザは、音響/信号変換器1のQ値を所望の値に調整することができる。
Q値を調整するための手段として、第1コイル41に対し、マイクアンプとパラレルに可変抵抗を接続し、この可変抵抗で第1コイル41に流れる電流を調整することにより、振動板31の制動力を調整するという手法が考えられる。しかし、この手法では、第1コイル41に接続された可変抵抗の抵抗値を小さくすると、プラグ50に対する出力レベル(マイクアンプの入力レベル)が低下する問題がある。しかしながら、本実施形態によれば、振動板31の振動に応じた電気信号を得るための第1コイル41とは別の第2コイル42に可変抵抗60を接続し、振動板31を制動するための電流を第2コイル42に電流を流すので、音響/信号変換器1の変換効率を損なうことなく、振動板31の制動力を調整して、Q値を調整できる。
<他の実施形態>
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
(1)上記実施形態において、可変抵抗60は、手動により抵抗値の切り換えが可能な構成を有していた。しかし、そのような可変抵抗60の代わりに、電気信号に応じて抵抗値が変化する可変抵抗素子(デジタルポテンショメータなど)を含む可変抵抗を音響/信号変換器に設けてもよい。
(2)上記実施形態において、第1コイル41は、入力インピーダンスの高いアンプに接続されているため、あまり電流が流れないが、第2コイル42は、両端間に可変抵抗60が接続されているため、大きな制動電流が流れる。また、第2コイル42を流れる電流を大きくすれば、より大きな電磁制動を得られる。そこで、例えば第2コイル42の巻線の断面積を第1コイル41の巻線の断面積より大きくし、第2コイル42の巻線の単位長さ当たりの抵抗値を第1コイル41の巻線より小さくしてもよい。
(3)楽器演奏において、例えばフットペダル等の操作子の操作により可変抵抗60の抵抗値を切り換えてもよい。
1……音響/信号変換器、10……磁気回路、11……チャンバ、12……永久磁石、13……内部ヨーク、14……磁気ギャップ、31……振動板、21……支持部、22……エッジ、32……ボイスコイルボビン、41……第1コイル、42……第2コイル、60……可変抵抗、T1……第1端子、T2……第2端子、Sa……可動接触子、Sb0~Sb3……固定接点、R1,R2……抵抗。
Claims (3)
- 振動板と、
磁気ギャップを有する磁気回路と、
前記磁気ギャップに配置され、前記振動板の振動に応じて電気信号を出力する第1コイルと、
前記磁気ギャップに配置され、前記振動板を制動する第2コイルと、
前記第2コイルの両端に接続され、前記第2コイルとともに1つの閉ループ回路を形成する可変抵抗と
を備えた音響/信号変換器。 - 前記第2コイルの巻線は、前記第1コイルの巻線より単位長さ当たりの抵抗値が小さい請求項1に記載の音響/信号変換器。
- 前記可変抵抗は、
電気信号に応じて抵抗値が変化する可変抵抗素子を含む請求項1または2に記載の音響/信号変換器。
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2022
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