JP6000556B2

JP6000556B2 - コンデンサマイクロホン

Info

Publication number: JP6000556B2
Application number: JP2012013733A
Authority: JP
Inventors: 秋野　裕; 裕秋野
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2012-01-26
Filing date: 2012-01-26
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2032-01-26
Also published as: JP2013153363A

Description

本発明は、正相出力用と逆相出力用の２つのコンデンサマイクロホンユニットを備え、音声信号を平衡出力として出力するコンデンサマイクロホンに関し、さらに詳しく言えば、正相と逆相の各出力レベルを調整可能とする技術に関するものである。

特許文献１には、正相出力用と逆相出力用の２つのコンデンサマイクロホンユニットを備えたコンデンサマイクロホンが記載されており、これによれば、正相，逆相の音声信号を加算することにより、高い感度を得ることができ、また、雑音の等価レベルを低くすることができる。

図２に、その類例としてのコンデンサマイクロホン１Ｂを示し、これについて説明すると、このコンデンサマイクロホン１Ｂは、２つのコンデンサマイクロホンユニット（単に「マイクロホンユニット」と言うことがある）１０，２０を備えている。

マイクロホンユニット１０，２０には、基本的な構成として、振動板１１，２１と、固定極１３，２３と、インピーダンス変換器１５，２５とが含まれている。

詳しくは図示されていないが、振動板１１，２１は、片面に金属蒸着膜を備えた合成樹脂の薄膜からなり、所定の張力がかけられた状態で、支持リング（ダイアフラムリング）１２，２２に貼着されている。

このコンデンサマイクロホン１Ｂにおいて、振動板１１，２１は、図示しない音源からの距離がほぼ等距離となるように、ともに同一平面上に並置される。

固定極１３，２３は、アルミニウム等の金属材からなるが、この従来例においては、ともに振動板１１，２１と対向する面側にエレクトレット誘電体膜１４，２４が一体に設けられている。

すなわち、図２に示すマイクロホンユニット１０，２０は、ともにバックエレクトレット型であり、振動板１１，２１と固定極１３，２３は、図示しない電気絶縁性のスペーサリングを介して所定の間隔をもって対向的に配置されている。

インピーダンス変換器１５，２５には、通常、入力インピーダンスがきわめて高く、その一方で出力インピーダンスが低い電界効果トランジスタ（ＦＥＴ，好ましくは、ソースフォロワ型ＦＥＴ）が用いられる。

インピーダンス変換器（ＦＥＴ）１５，２５のドレインは、直流の駆動電源Ｖ_ＤＤに接続され、ソースは接地ＧＮＤに接続され、そのソース側から出力端子１５ａ，２５ａが引き出されている。

マイクロホンユニット１０側においては、固定極１３がコンデンサＣを介してＦＥＴ１５の入力端子であるゲートに接続され、これに対して、マイクロホンユニット２０側においては、振動板２１がコンデンサＣを介してＦＥＴ２５の入力端子であるゲートに接続されている。

これにより、マイクロホンユニット１０，２０の各出力端子１５ａ，２５ａから、位相が１８０゜異なる正相と逆相の音声信号が出力される。なお、正相，逆相は相対的なもので、ここでは、一方のマイクロホンユニット１０を正相出力用とし、他方のマイクロホンユニット２０を逆相出力用とする。

特開２００６−１０１３０２号公報

上記のように、コンデンサマイクロホン１Ｂでは、正相と逆相の音声信号が平衡出力されるが、使用する２つのマイクロホンユニット１０，２０には、少なからず個差としての感度差があるため、これが原因で、マイクロホンユニット１０，２０の各指向軸がコンデンサマイクロホン１Ｂの収音軸とずれてしまうことがある。

また、コンデンサマイクロホン１Ｂの出力は平衡伝送されることからしても、正相出力と逆相出力の各レベルは同一であることが好ましい。

したがって、本発明の課題は、各振動板を同一平面上に配置してなる正相出力用と逆相出力用の２つのコンデンサマイクロホンユニットを備えたコンデンサマイクロホンにおいて、各コンデンサマイクロホンユニットを組み合わせた状態で、正相と逆相の各出力レベルを調整でき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、ともに、ともに、振動板と固定極とが所定の間隔をもって対向的に配置され、かつ、インピーダンス変換器を有する第１および第２の２つのコンデンサマイクロホンユニットを含み、上記各コンデンサマイクロホンユニットの振動板が音源からの距離が等距離となるように同一平面上に並置されており、上記第１のコンデンサマイクロホンユニット側では、上記固定極が上記インピーダンス変換器の入力端子に接続され、上記第２のコンデンサマイクロホンユニット側では、上記振動板が上記インピーダンス変換器の入力端子に接続され、上記第１のコンデンサマイクロホンユニットの出力端子に現れる音声信号と、上記第２のコンデンサマイクロホンユニットの出力端子に現れる音声信号の位相が互いに逆相となり、音声信号の出力形態を平衡出力としたコンデンサマイクロホンにおいて、上記第１および第２のコンデンサマイクロホンユニットの各インピーダンス変換器の出力端子間に可変抵抗器が接続されているとともに、上記第１のコンデンサマイクロホンユニットの振動板と上記第２のコンデンサマイクロホンユニットの固定極とが相互に接続されており、その接続点が上記可変抵抗器の摺動子に接続されていることを特徴としている。

本発明において、上記各インピーダンス変換器には、好ましくはソースフォロワの電界効果トランジスタが用いられる。

また、上記第１および第２のコンデンサマイクロホンユニットは、ともに上記固定極にエレクトレット誘電体膜を有するバックエレクトレット型であることが好ましい。

本発明によれば、可変抵抗器の摺動子から、その摺動位置に応じた正相レベルと逆相レベルとの差レベルが得られるため、第１および第２のコンデンサマイクロホンユニットの各出力レベルを測定しながら、そのレベル差に応じた差レベルを摺動子を介して第１のコンデンサマイクロホンユニットの振動板と第２のコンデンサマイクロホンユニットの固定極とに加えることにより、正相，逆相の各出力レベルを容易に同一レベルとなるように調整することができる。

本発明によるコンデンサマイクロホンの実施形態を示す回路構成図。従来例に係るコンデンサマイクロホンを示す回路構成図。

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、先の図２により説明した従来例と変更を要しない構成要素については、それと同じ符号を用いている。

図１に示すように、このコンデンサマイクロホン１Ａにおいても、正相出力用のコンデンサマイクロホンユニット１０および逆相出力用のコンデンサマイクロホンユニット２０の２つのマイクロホンユニットを備える。

マイクロホンユニット１０，２０の出力は位相が互いに１８０゜異なるが、マイクロホンユニット１０，２０には、基本的な構成として、振動板１１，２１と、固定極１３，２３と、インピーダンス変換器１５，２５とが含まれている。

詳しくは図示されていないが、振動板１１，２１は、片面に金属蒸着膜を備えた合成樹脂の薄膜からなり、所定の張力がかけられた状態で、支持リング（ダイアフラムリング）１２，２２が貼着されている。支持リング１１，２１は、好ましくは金属蒸着膜側に取り付けられる。

このコンデンサマイクロホン１Ａにおいても、振動板１１，２１は、図示しない音源からの距離がほぼ等距離となるように、ともに同一平面上に並置される。

固定極１３，２３は、アルミニウム等の金属材からなるが、振動板１１，２１と対向する面側にエレクトレット誘電体膜１４，２４が一体に設けられている。エレクトレット誘電体膜１４，２４には、コロナ放電等によりマイナス電荷が帯電されている。

すなわち、マイクロホンユニット１０，２０は、ともにバックエレクトレット型であり、振動板１１，２１と固定極１３，２３は、図示しない電気絶縁性のスペーサリングを介して所定の間隔をもって対向的に配置されている。

この実施形態において、インピーダンス変換器１５，２５には、ソースフォロワ型の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が用いられており、ドレインは、直流の駆動電源Ｖ_ＤＤに接続され、ソースは接地ＧＮＤに接続され、そのソース側から出力端子１５ａ，２５ａが引き出されている。

また、この実施形態において、マイクロホンユニット１０は、正相出力用であることから、固定極１３がコンデンサＣを介してＦＥＴ１５の入力端子であるゲートに接続されており、これに対して、マイクロホンユニット２０は、逆相出力用であることから、振動板２１がコンデンサＣを介してＦＥＴ２５の入力端子であるゲートに接続されている。

本発明によると、マイクロホンユニット１０の出力端子１５ａから出力される正相信号の出力レベルと、マイクロホンユニット２０の出力端子２５ａから出力される逆相信号の出力レベルとを同一レベルとなるように調整するため、出力端子１５ａと出力端子２５ａとの間に可変抵抗器３０が接続される。

また、マイクロホンユニット１０の振動板１１と、マイクロホンユニット２０の固定極２３とが電気的に接続され、その接続点が可変抵抗器３０の摺動子３０ａに電気的に接続される。

摺動子３０ａには、摺動子３０ａによる可変抵抗器３０の分圧比に応じて正相信号の出力レベルと逆相信号の出力レベルとの差レベルが現れる。

すなわち、摺動子３０ａをマイクロホンユニット１０の出力端子１５ａ側寄りに摺動させると、摺動子３０ａには正相の差信号が現れ、これに対して、摺動子３０ａをマイクロホンユニット２０の出力端子２５ａ側寄りに摺動させると、摺動子３０ａには逆相の差信号が現れる。

したがって、各出力端子１５ａ，２５ａの信号波形を例えばオシロスコープ等で観測しながら、摺動子３０ａを操作して、上記の差レベルをマイクロホンユニット１０の振動板１１とマイクロホンユニット２０の固定極２３とに加えることにより、各出力端子１５ａ，２５ａの出力レベルを同一レベルに揃えることができる。

このように、本発明によれば、２つのマイクロホンユニット１０，２０を組み合わせた状態で、正相と逆相の各出力レベルを調整することができるため、指向軸が正常で、雑音に強い平衡度の正確なコンデンサマイクロホンを実現することができる。

なお、上記実施形態では、マイクロホンユニット１０，２０をともにバックエレクトレット型としているが、エレクトレット型ではなく、図示しない成極電源により各マイクロホンユニット１０，２０の固定極１３，２３を負電位としてもよい。

１Ａ，１Ｂコンデンサマイクロホン
１０正相出力用のマイクロホンユニット
２０逆相出力用のマイクロホンユニット
１１，２１振動板
１２，２２支持リング
１３，２３固定極
１４，２４エレクトレット誘電体膜
１５，２５インピーダンス変換器（ＦＥＴ）
１５ａ，２５ａ出力端子
３０可変抵抗器
３０ａ摺動子

Claims

ともに、振動板と固定極とが所定の間隔をもって対向的に配置され、かつ、インピーダンス変換器を有する第１および第２の２つのコンデンサマイクロホンユニットを含み、
上記各コンデンサマイクロホンユニットの振動板が音源からの距離が等距離となるように同一平面上に並置されており、
上記第１のコンデンサマイクロホンユニット側では、上記固定極が上記インピーダンス変換器の入力端子に接続され、上記第２のコンデンサマイクロホンユニット側では、上記振動板が上記インピーダンス変換器の入力端子に接続され、
上記第１のコンデンサマイクロホンユニットの出力端子に現れる音声信号と、上記第２のコンデンサマイクロホンユニットの出力端子に現れる音声信号の位相が互いに逆相となり、音声信号の出力形態を平衡出力としたコンデンサマイクロホンにおいて、
上記第１および第２のコンデンサマイクロホンユニットの各インピーダンス変換器の出力端子間に可変抵抗器が接続されているとともに、上記第１のコンデンサマイクロホンユニットの振動板と上記第２のコンデンサマイクロホンユニットの固定極とが相互に接続されており、その接続点が上記可変抵抗器の摺動子に接続されていることを特徴とするコンデンサマイクロホン。
上記各インピーダンス変換器にソースフォロワの電界効果トランジスタが用いられる請求項１に記載のコンデンサマイクロホン。
上記第１および第２のコンデンサマイクロホンユニットは、ともに上記固定極にエレクトレット誘電体膜を有するバックエレクトレット型である請求項１または２に記載のコンデンサマイクロホン。