JPH05292591A - 変位比例型変換器 - Google Patents
変位比例型変換器Info
- Publication number
- JPH05292591A JPH05292591A JP11394392A JP11394392A JPH05292591A JP H05292591 A JPH05292591 A JP H05292591A JP 11394392 A JP11394392 A JP 11394392A JP 11394392 A JP11394392 A JP 11394392A JP H05292591 A JPH05292591 A JP H05292591A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- microphone unit
- converter
- unit
- input signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成により変換器の感度を向上させ
る。 【構成】 マイクロホンユニット１の抵抗２とＦＥＴ３
で構成されたインピーダンス変換回路の出力をマイクロ
ホンユニット１に帰還させる正帰還ループを有し、マイ
クロホンユニット１に音声入力信号とともにインピーダ
ンス変換回路からの出力信号も重畳させ、少なくともイ
ンピーダンス変換回路からの出力信号分がプラスされた
形で、マイクロホンユニット１を励振して、変換器の感
度を向上させる。
る。 【構成】 マイクロホンユニット１の抵抗２とＦＥＴ３
で構成されたインピーダンス変換回路の出力をマイクロ
ホンユニット１に帰還させる正帰還ループを有し、マイ
クロホンユニット１に音声入力信号とともにインピーダ
ンス変換回路からの出力信号も重畳させ、少なくともイ
ンピーダンス変換回路からの出力信号分がプラスされた
形で、マイクロホンユニット１を励振して、変換器の感
度を向上させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、出力電圧が振動子の
変位量に比例する型式の変位比例型変換器に関し、特に
詳しく言うと、変位比例型変換器の変換器ユニットを入
力信号と同相信号で励振して感度を高めるようにした変
位比例型変換器に関する。
変位量に比例する型式の変位比例型変換器に関し、特に
詳しく言うと、変位比例型変換器の変換器ユニットを入
力信号と同相信号で励振して感度を高めるようにした変
位比例型変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】振動子の変位振幅に比例した出力電圧を
得る、例えばコンデンサマイクロホンやエレクトレット
コンデンサマイクロホン等に代表される変位比例型変換
器は、小型軽量化が可能で業務用から民生用まで幅広く
使用されている。コンデンサマイクロホンにおいては、
マイクロホンユニットの電極間に高抵抗を介して直流電
圧を加え、ユニットの容量変化によって高抵抗の両端に
生じる電圧の変化を電気信号として取り出すようになっ
ており、エレクトレットコンデンサマイクロホンはユニ
ットの固定極あるいは振動板をエレクトレット現象を持
つ薄膜で構成し、信号を取り出す側の電極を高インピー
ダンスで接続し、その電極の電荷Ｑは移動せず一定とな
るが、ユニットの静電容量Ｃの変化がＱ＝Ｃ×Ｖ（Ｖは
コンデンサの両極感の電圧）の関係にしたがって電圧変
化となってあらわれるので、この電圧変化を電気信号と
して取り出している。
得る、例えばコンデンサマイクロホンやエレクトレット
コンデンサマイクロホン等に代表される変位比例型変換
器は、小型軽量化が可能で業務用から民生用まで幅広く
使用されている。コンデンサマイクロホンにおいては、
マイクロホンユニットの電極間に高抵抗を介して直流電
圧を加え、ユニットの容量変化によって高抵抗の両端に
生じる電圧の変化を電気信号として取り出すようになっ
ており、エレクトレットコンデンサマイクロホンはユニ
ットの固定極あるいは振動板をエレクトレット現象を持
つ薄膜で構成し、信号を取り出す側の電極を高インピー
ダンスで接続し、その電極の電荷Ｑは移動せず一定とな
るが、ユニットの静電容量Ｃの変化がＱ＝Ｃ×Ｖ（Ｖは
コンデンサの両極感の電圧）の関係にしたがって電圧変
化となってあらわれるので、この電圧変化を電気信号と
して取り出している。
【０００３】従来の変位比例型変換器をエレクトレット
コンデンサマイクロホンの場合を例にとり図３により更
に詳細に説明すると、マイクロホンユニット１の固定極
あるいは振動板のいずれか一方は、その容量変化を電圧
の変化として取り出すための抵抗２およびインピーダン
ス変換用のＦＥＴ３のゲートに接続されている。すなわ
ち、一般にマイクロホンユニット１の静電容量は数１０
ｐＦであり、抵抗２の抵抗値としては数１００ＭΩ以上
のものが必要になるが、マイクロホンにおいてはその出
力インピーダンスを数１００Ωの低インピーダンスにす
る必要がある。そこで、抵抗２およびＦＥＴ３により高
入力インピーダンスを低出力インピーダンスに変換して
いる。ＦＥＴ３のドレインは電源端子４に接続され、Ｆ
ＥＴ３のソースは出力端子５およびＦＥＴ３のソースの
負荷抵抗である抵抗６を介して接地端子７に接続されて
いる。また、イクロホンユニット１の他方もこの接地端
子７に接続されている。なお、８，９はＦＥＴ３のゲー
ト電位設定用の抵抗、１０はＦＥＴ３のゲート電位の交
流安定用のコンデンサである。
コンデンサマイクロホンの場合を例にとり図３により更
に詳細に説明すると、マイクロホンユニット１の固定極
あるいは振動板のいずれか一方は、その容量変化を電圧
の変化として取り出すための抵抗２およびインピーダン
ス変換用のＦＥＴ３のゲートに接続されている。すなわ
ち、一般にマイクロホンユニット１の静電容量は数１０
ｐＦであり、抵抗２の抵抗値としては数１００ＭΩ以上
のものが必要になるが、マイクロホンにおいてはその出
力インピーダンスを数１００Ωの低インピーダンスにす
る必要がある。そこで、抵抗２およびＦＥＴ３により高
入力インピーダンスを低出力インピーダンスに変換して
いる。ＦＥＴ３のドレインは電源端子４に接続され、Ｆ
ＥＴ３のソースは出力端子５およびＦＥＴ３のソースの
負荷抵抗である抵抗６を介して接地端子７に接続されて
いる。また、イクロホンユニット１の他方もこの接地端
子７に接続されている。なお、８，９はＦＥＴ３のゲー
ト電位設定用の抵抗、１０はＦＥＴ３のゲート電位の交
流安定用のコンデンサである。
【０００４】このようなエレクトレットコンデンサマイ
クロホンにおいては、マイクロホンユニット１の静電容
量が小さいため、ＦＥＴ３の端子間に発生する静電容量
により入力信号が減衰したり、ＦＥＴ３の持つ相互コン
ダクタンスと負荷抵抗との関係からも入力信号が減衰し
てしまう。入力信号の減衰すなわち感度低下を向上させ
るため、従来よりマイクロホンユニット１の高出力化や
出力端子５にトランジスタやオペアンプ等で構成された
電子回路による増幅器を接続して出力を増幅したり、ト
ランスを接続して出力を昇圧する方法が採用されてい
る。
クロホンにおいては、マイクロホンユニット１の静電容
量が小さいため、ＦＥＴ３の端子間に発生する静電容量
により入力信号が減衰したり、ＦＥＴ３の持つ相互コン
ダクタンスと負荷抵抗との関係からも入力信号が減衰し
てしまう。入力信号の減衰すなわち感度低下を向上させ
るため、従来よりマイクロホンユニット１の高出力化や
出力端子５にトランジスタやオペアンプ等で構成された
電子回路による増幅器を接続して出力を増幅したり、ト
ランスを接続して出力を昇圧する方法が採用されてい
る。
【０００５】しかしながら、マイクロホンユニット１の
高出力化は振動板と固定極との吸着安定性や必要とする
周波数特性との関係からせいぜい数ｄＢの感度アップし
か得られず、またトランスによる昇圧もその昇圧比を大
きくすると出力インピーダンが上昇して使用上不都合が
生じる。そこで一般的には増幅器を接続することが行な
われている。
高出力化は振動板と固定極との吸着安定性や必要とする
周波数特性との関係からせいぜい数ｄＢの感度アップし
か得られず、またトランスによる昇圧もその昇圧比を大
きくすると出力インピーダンが上昇して使用上不都合が
生じる。そこで一般的には増幅器を接続することが行な
われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、増幅器
を用いるためにはこの増幅器を働かせる電力が必要とな
り消費電力の増加となるばかりでなく、Ｓ／Ｎ比が前段
であるマイクロホンユニット１そして抵抗２とＦＥＴ３
とによるインピーダンス変換回路のＳ／Ｎ比と同等ない
しは劣化してしまうことがある。
を用いるためにはこの増幅器を働かせる電力が必要とな
り消費電力の増加となるばかりでなく、Ｓ／Ｎ比が前段
であるマイクロホンユニット１そして抵抗２とＦＥＴ３
とによるインピーダンス変換回路のＳ／Ｎ比と同等ない
しは劣化してしまうことがある。
【０００７】そこでこの発明の目的は、変換器ユニット
を入力信号と同相信号で励振するという簡単な改良によ
り感度を高めた変位比例型変換器を提供することであ
る。
を入力信号と同相信号で励振するという簡単な改良によ
り感度を高めた変位比例型変換器を提供することであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、変換器ユニ
ットの音声入力信号による容量変化を電圧の変化として
取り出すためのインピーダンス変換回路を備え、音声入
力信号と同相の信号を出力する変位比例型変換器におい
て、インピーダンス変換回路の出力を変換器ユニットに
帰還させる正帰還ループを有することを特徴とするもの
である。
ットの音声入力信号による容量変化を電圧の変化として
取り出すためのインピーダンス変換回路を備え、音声入
力信号と同相の信号を出力する変位比例型変換器におい
て、インピーダンス変換回路の出力を変換器ユニットに
帰還させる正帰還ループを有することを特徴とするもの
である。
【０００９】
【作用】この構成により、変換器ユニットは音声入力信
号とともにインピーダンス変換回路からの出力信号も重
畳されるので、少なくともインピーダンス変換回路から
の出力信号分がプラスされた形で、変換器ユニットを励
磁することになり、変換器の感度を向上させることがで
きる。
号とともにインピーダンス変換回路からの出力信号も重
畳されるので、少なくともインピーダンス変換回路から
の出力信号分がプラスされた形で、変換器ユニットを励
磁することになり、変換器の感度を向上させることがで
きる。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の変位比例型変換器を上述し
た従来例と同様にエレクトレットコンデンサマイクロホ
ンに適用した場合を例に取り、図面に示す実施例につい
て説明する。なお、上述した従来例および各実施例にお
いて実質的に同じ構成要素には同一参照番号を付し、そ
の詳細な説明は省略する。
た従来例と同様にエレクトレットコンデンサマイクロホ
ンに適用した場合を例に取り、図面に示す実施例につい
て説明する。なお、上述した従来例および各実施例にお
いて実質的に同じ構成要素には同一参照番号を付し、そ
の詳細な説明は省略する。
【００１１】最初に図１に示す第１実施例について説明
すると、このエレクトレットコンデンサマイクロホン
は、出力端子５側をマイクロホンユニット１の固定極あ
るいは振動板の他方に接続して、ＦＥＴ３のソース・ホ
ロワ出力でマイクロホンユニット１の他方を励振するよ
うにしている以外は、上述従来例と同じである。これに
より、マイクロホンユニット１は音声入力信号とともに
インピーダンス変換回路からの出力信号も重畳されるの
で、少なくともインピーダンス変換回路からの出力信号
分をプラスしたかたちでマイクロホンユニット１を励振
することになり、感度を向上させることができる。この
ような正帰還をマイクロホンユニット１にかけても、Ｆ
ＥＴ３のソース・ホロワ出力は音声入力信号と同相であ
り、音声入力信号のレベルを１とした場合、マイクロホ
ンユニット１に１未満を帰還すれば音による発振は生じ
ることはない。そして、マイクロホンユニット１は数ｐ
Ｆ〜数１０ｐＦと静電容量が小さいため、ＦＥＴ３の端
子間に発生する静電容量で入力信号は減衰し、またＦＥ
Ｔ３が有する相互コンダクタンスやＦＥＴ３の負荷抵抗
である抵抗６とによっても減衰を生じるので、ＦＥＴ３
のソース・ホロワにおいては帰還量は１未満にすること
ができる。
すると、このエレクトレットコンデンサマイクロホン
は、出力端子５側をマイクロホンユニット１の固定極あ
るいは振動板の他方に接続して、ＦＥＴ３のソース・ホ
ロワ出力でマイクロホンユニット１の他方を励振するよ
うにしている以外は、上述従来例と同じである。これに
より、マイクロホンユニット１は音声入力信号とともに
インピーダンス変換回路からの出力信号も重畳されるの
で、少なくともインピーダンス変換回路からの出力信号
分をプラスしたかたちでマイクロホンユニット１を励振
することになり、感度を向上させることができる。この
ような正帰還をマイクロホンユニット１にかけても、Ｆ
ＥＴ３のソース・ホロワ出力は音声入力信号と同相であ
り、音声入力信号のレベルを１とした場合、マイクロホ
ンユニット１に１未満を帰還すれば音による発振は生じ
ることはない。そして、マイクロホンユニット１は数ｐ
Ｆ〜数１０ｐＦと静電容量が小さいため、ＦＥＴ３の端
子間に発生する静電容量で入力信号は減衰し、またＦＥ
Ｔ３が有する相互コンダクタンスやＦＥＴ３の負荷抵抗
である抵抗６とによっても減衰を生じるので、ＦＥＴ３
のソース・ホロワにおいては帰還量は１未満にすること
ができる。
【００１２】したがって、ＦＥＴ３による減衰をできる
だけ小さくなるように、ＦＥＴ３の相互コンダクタンス
であるソース側から見た内部インピーダンスと抵抗６の
比率が大きくなるように設定する。この場合、単に抵抗
６を大きくしただけでは、ＦＥＴ３の電流が減少し、相
互コンダクタンスが小さくなってしまう。
だけ小さくなるように、ＦＥＴ３の相互コンダクタンス
であるソース側から見た内部インピーダンスと抵抗６の
比率が大きくなるように設定する。この場合、単に抵抗
６を大きくしただけでは、ＦＥＴ３の電流が減少し、相
互コンダクタンスが小さくなってしまう。
【００１３】このように１つの正帰還ループを設けると
いう簡単な構成により、マイクロホンユニット１の感度
を高くすることができ、高感度の変換器を得ることがで
きる。ここで、図３に示した従来例の回路と、図１に示
す第１実施例の回路により入力静電容量が２７ｐＦのエ
レクトレットコンデンサマイクロホンユニットを駆動し
た場合の増幅度そしてノイズレベルを測定した結果、従
来例の増幅度、ノイズレベルがそれぞれ−０．８ｄＢ、
−１２２．３ｄＢ（Ａ）であるのに対し、第１実施例で
は＋３２．９ｄＢ、−９０．９ｄＢ（Ａ）となり、Ｓ／
Ｎ比の改善度も２．３ｄＢを示した。
いう簡単な構成により、マイクロホンユニット１の感度
を高くすることができ、高感度の変換器を得ることがで
きる。ここで、図３に示した従来例の回路と、図１に示
す第１実施例の回路により入力静電容量が２７ｐＦのエ
レクトレットコンデンサマイクロホンユニットを駆動し
た場合の増幅度そしてノイズレベルを測定した結果、従
来例の増幅度、ノイズレベルがそれぞれ−０．８ｄＢ、
−１２２．３ｄＢ（Ａ）であるのに対し、第１実施例で
は＋３２．９ｄＢ、−９０．９ｄＢ（Ａ）となり、Ｓ／
Ｎ比の改善度も２．３ｄＢを示した。
【００１４】図２に示す第２実施例は、上述第１実施例
にしたがって設定した時に必要以上に高感度になった場
合に、その感度を低くする場合を示している。すなわ
ち、上述した第１実施例の出力端子５と接地端子７との
間に直列接続された２つの抵抗１１，１２を接続し、そ
の中間点をマイクロホンユニット１の固定極あるいは振
動板の他方に接続している。以外は、第１実施例と同じ
である。抵抗１１，１２はブリーダ抵抗と称され、出力
を抵抗１２の抵抗値を抵抗１１と１２の合計抵抗値で除
した比率だけ低下させた出力が中間点から得られるの
で、帰還させる信号をこの比率で低下させることがで
き、その結果全体の増幅度すなわち感度を低下させるこ
とができる。
にしたがって設定した時に必要以上に高感度になった場
合に、その感度を低くする場合を示している。すなわ
ち、上述した第１実施例の出力端子５と接地端子７との
間に直列接続された２つの抵抗１１，１２を接続し、そ
の中間点をマイクロホンユニット１の固定極あるいは振
動板の他方に接続している。以外は、第１実施例と同じ
である。抵抗１１，１２はブリーダ抵抗と称され、出力
を抵抗１２の抵抗値を抵抗１１と１２の合計抵抗値で除
した比率だけ低下させた出力が中間点から得られるの
で、帰還させる信号をこの比率で低下させることがで
き、その結果全体の増幅度すなわち感度を低下させるこ
とができる。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、この発明の変位比例型変
換器は、インピーダンス変換回路の出力を変換器ユニッ
トに帰還させる正帰還ループを有しているので、変換器
ユニットは音声入力信号とともにインピーダンス変換回
路からの出力信号も重畳されるので、少なくともインピ
ーダンス変換回路からの出力信号分がプラスされた形
で、変換器ユニットを励振することになり、変換器の感
度を向上させることができる。また、従来のように増幅
器を用いたものに比較して、構成は格段にシンプルにな
り、省スペース、低コスト、低消費電力化が可能にな
り、Ｓ／Ｎ比を改善することもできる。
換器は、インピーダンス変換回路の出力を変換器ユニッ
トに帰還させる正帰還ループを有しているので、変換器
ユニットは音声入力信号とともにインピーダンス変換回
路からの出力信号も重畳されるので、少なくともインピ
ーダンス変換回路からの出力信号分がプラスされた形
で、変換器ユニットを励振することになり、変換器の感
度を向上させることができる。また、従来のように増幅
器を用いたものに比較して、構成は格段にシンプルにな
り、省スペース、低コスト、低消費電力化が可能にな
り、Ｓ／Ｎ比を改善することもできる。
【図１】この発明の第１実施例を示す回路図である。
【図２】この発明の第２実施例を示す回路図である。
【図３】従来の変換器の一例を示す回路図である。
１ マイクロホンユニット ２，１１，１２ 抵抗 ３ ＦＥＴ ５ 出力端子 ７ 接地端子
Claims (1)
- 【請求項１】 変換器ユニットの音声入力信号による容
量変化を電圧の変化として取り出すためのインピーダン
ス変換回路を備え、前記音声入力信号と同相の信号を出
力する変位比例型変換器において、前記インピーダンス
変換回路の出力を前記変換器ユニットに帰還させる正帰
還ループを有することを特徴とする変位比例型変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11394392A JP3057397B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 変位比例型変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11394392A JP3057397B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 変位比例型変換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05292591A true JPH05292591A (ja) | 1993-11-05 |
| JP3057397B2 JP3057397B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=14625091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11394392A Expired - Fee Related JP3057397B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 変位比例型変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3057397B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7134343B2 (en) | 2003-07-25 | 2006-11-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Opto-acoustoelectric device and methods for analyzing mechanical vibration and sound |
| JP2007158823A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コンデンサマイクロホン装置 |
| JP2013153363A (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-08 | Audio Technica Corp | コンデンサマイクロホン |
-
1992
- 1992-04-07 JP JP11394392A patent/JP3057397B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7134343B2 (en) | 2003-07-25 | 2006-11-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Opto-acoustoelectric device and methods for analyzing mechanical vibration and sound |
| JP2007158823A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コンデンサマイクロホン装置 |
| JP4672539B2 (ja) * | 2005-12-06 | 2011-04-20 | パナソニック株式会社 | コンデンサマイクロホン装置 |
| JP2013153363A (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-08 | Audio Technica Corp | コンデンサマイクロホン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3057397B2 (ja) | 2000-06-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5589799A (en) | Low noise amplifier for microphone | |
| JP2734265B2 (ja) | エレクトレット・コンデンサ・マイクロフォン用増幅回路 | |
| US7068103B2 (en) | Operational transconductance amplifier input driver for class D audio amplifiers | |
| US20090021293A1 (en) | Low-Power Integrated-Circuit Signal Processor With Wide Dynamic Range | |
| JP3148348B2 (ja) | 変位比例型変換器の前置減衰器 | |
| US4521741A (en) | Impedance transformer circuit | |
| JPH05267944A (ja) | トランス駆動回路 | |
| WO2000070755A1 (fr) | Amplificateur de signaux et amplificateur differentiel entree/sortie equilibre | |
| JP3057397B2 (ja) | 変位比例型変換器 | |
| JP2680569B2 (ja) | 増幅器 | |
| JPH08509327A (ja) | 静電容量形トランスデューサの高調波歪みを低減する方法及び回路構成 | |
| US7171011B2 (en) | Acoustic drive circuit | |
| JP3078858B2 (ja) | Ｖｃａ回路 | |
| JPH04304008A (ja) | 電荷増幅器 | |
| JPH0771357B2 (ja) | コンデンサマイクロホン出力回路 | |
| JP3168120B2 (ja) | スピーカ駆動回路 | |
| US3683290A (en) | Automatic volume control through preamplifier supply voltages | |
| KR910000521Y1 (ko) | 음향기기의 자동청감 보정회로 | |
| JPH0628877Y2 (ja) | 電流検出回路 | |
| JP2023129859A (ja) | 電力増幅装置 | |
| JPS6115619Y2 (ja) | ||
| EP4289144A1 (en) | An amplifier for a dual backplate mems microphone | |
| JPH0670397U (ja) | 圧電型スピーカ装置 | |
| JPS63302699A (ja) | Ｍｆｂ装置 | |
| JP2979960B2 (ja) | 低音増強装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000223 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100421 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |