特許 5967823 可変指向性コンデンサマイクロホン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5967823

(24)【登録日】2016年7月15日

(45)【発行日】2016年8月10日

(54)【発明の名称】可変指向性コンデンサマイクロホン

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/00 20060101AFI20160728BHJP

   H04R 19/04 20060101ALI20160728BHJP

   H04R 1/32 20060101ALI20160728BHJP

【ＦＩ】

   H04R3/00 320

   H04R19/04

   H04R1/32 320

【請求項の数】7

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-234675(P2012-234675)

(22)【出願日】2012年10月24日

(65)【公開番号】特開2014-86895(P2014-86895A)

(43)【公開日】2014年5月12日

【審査請求日】2015年9月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000128566

【氏名又は名称】株式会社オーディオテクニカ

(74)【代理人】

【識別番号】100101878

【弁理士】

【氏名又は名称】木下 茂

(72)【発明者】

【氏名】吉野 智

【審査官】 冨澤 直樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１０３６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−０５７０８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００５−３２８３４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５０−０７５６３３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−０６５１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４４１４４３３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実開昭５５−１６５５７５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実公昭４６−０３１２７０（ＪＰ，Ｙ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ ３／００

Ｈ０４Ｒ １／３２

Ｈ０４Ｒ １９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定極を挟んで両面に第１の振動板および第２の振動板が配置されることにより、二つのマイクロホンユニットが備えられ、前記一方のマイクロホンユニットに加える成極電圧に対して他方のマイクロホンユニットに加える成極電圧を変化させることで、指向性を可変させる可変指向性コンデンサマイクロホンであって、
マイクロホン本体には、前記固定極に得られる音声信号をインピーダンス変換する真空管と、前記真空管によりインピーダンス変換された音声信号が、平衡出力されるホット側コネクタ端子とコールド側コネクタ端子を備えたコネクタとが具備され、
外部電源供給回路から前記いずれかのマイクロホンユニットに加える成極電圧の供給手段として、前記ホット側コネクタ端子とコールド側コネクタ端子を往路導体にすると共に、前記コネクタに配置されたマイクロホン本体のグランドコネクタ端子を帰路導体にしたことたことを特徴とする可変指向性コンデンサマイクロホン。

【請求項2】

前記成極電圧の供給手段になされる往路導体としての前記ホット側コネクタ端子とコールド側コネクタ端子には、等しく分割された供給電流を流すように構成されていることを特徴とする請求項１に記載された可変指向性コンデンサマイクロホン。

【請求項3】

前記第１の振動板と固定極との間に供給される成極電圧が固定電圧になされると共に、前記第２の振動板と固定極との間に供給される成極電圧が可変電圧になされ、
前記第２の振動板と固定極との間に供給される可変電圧による成極電圧が、前記ホット側コネクタ端子とコールド側コネクタ端子およびグランドコネクタ端子を利用して供給されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された可変指向性コンデンサマイクロホン。

【請求項4】

前記真空管によりインピーダンス変換された音声信号が、トランスを介して前記ホット側コネクタ端子とコールド側コネクタ端子に平衡出力されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載された可変指向性コンデンサマイクロホン。

【請求項5】

前記外部電源供給回路より前記マイクロホンユニットに加える成極電圧が、前記トランスの二次側巻線に形成されたセンタータップを介して供給されることを特徴とする請求項４に記載された可変指向性コンデンサマイクロホン。

【請求項6】

前記トランスの二次側巻線に形成されたセンタータップと、前記マイクロホンユニットとの間に抵抗素子が挿入されていることを特徴とする請求項５に記載された可変指向性コンデンサマイクロホン。

【請求項7】

前記第１の振動板と固定極との間に供給される固定電圧による成極電圧が、前記真空管のプレート電圧として利用されていることを特徴とする請求項３に記載された可変指向性コンデンサマイクロホン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、固定極を中央にしてその前後に背中合わせに２つのコンデンサ型マイクロホンユニットを備えた可変指向性コンデンサマイクロホンに関し、特にインピーダンス変換器として真空管を用いた可変指向性コンデンサマイクロホンに関する。

【背景技術】

【0002】

指向性を可変できるマイクロホンとして、固定極を中央にして背中合わせに２つのコンデンサ型マイクロホンユニットを備えたものが知られている。
この場合、前記２つのマイクロホンユニットはそれぞれカージオイドの指向特性を有し、各ユニットに加える成極電圧を加減することによって、もしくは各ユニットの音声出力信号の加算度合いを制御することで可変指向性を実現しており、これは特許文献１および特許文献２などに開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平７−１４３５９５号公報

【特許文献2】特開２０１２−６５１４７号公報

【0004】

一方、コンデンサ型マイクロホンユニットは、出力インピーダンスが極めて高いために、インピーダンス変換器としてＦＥＴ（電界効果トランジスタ）や、真空管が用いられる。インピーダンス変換器として後者の真空管を用いる場合には、通常においては専用電源を用意する必要がある。
すなわち、前記真空管を動作させるには、真空管のヒータを加熱するための通称Ａ電源と呼ばれるものと、真空管のプレートに高電圧を供給するための通称Ｂ電源と呼ばれるものが必要とされる。

【0005】

一般的に、インピーダンス変換器として利用される真空管においては、前記Ａ電源に６．３Ｖ、前記Ｂ電源に１２０Ｖ程度の直流電源が必要である。このためにインピーダンス変換器として前記したＦＥＴを利用する場合に多用される直流４８Ｖのファントム（Ｐｈａｎｔｏｍ）電源は、前記真空管を駆動させる電力を賄うことができないことから、真空管専用の外部電源が用いられる。

【0006】

図２は、従来の回路構成図の一例を示したものであり、これにはインピーダンス変換器として真空管が用いられており、外部電源回路から前記真空管等に対して駆動電源が供給されるように構成されている。

【0007】

図２において、マイクロホン本体１には符号２で示したコネクタを介して、破線で囲まれた外部電源回路３が接続されており、またコネクタ２におけるそれぞれ丸で囲まれた端子番号１，２，３が、平衡シールドケーブルを介して、図示せぬミキサーアンプ等に接続され、音声信号として出力される。
すなわち、コネクタ２の端子番号１が、マイクロホン本体１のグランド（ＧＮＤ）コネクタ端子であり、端子番号２が音声信号のホット（ＨＯＴ）側コネクタ端子、端子番号３が音声信号のコールド（ＣＯＬＤ）側コネクタ端子となる。

【0008】

また、符号ＭＣはコンデンサ型マイクロホンユニットを示しており、このマイクロホンユニットＭＣは、固定極ＢＰを中央にして、その前側および後側に前面振動板ＦＤ（第１の振動板ともいう。）および背面振動板ＲＤ（第２の振動板ともいう。）が配置されている。すなわち、固定極ＢＰと前面振動板ＦＤとにより第１のマイクロホンユニットを構成しており、固定極ＢＰと背面振動板ＲＤとにより第２のマイクロホンユニットを構成している。そして、前記第１と第２のマイクロホンユニットはそれぞれカージオイドの指向特性を有している。

【0009】

前記した中央の固定極ＢＰは、抵抗素子Ｒ１を介してマイクロホン本体１の基準電位点、すなわちコネクタ２のグランド（ＧＮＤ）コネクタ端子（端子番号１）に接続されている。また第１のマイクロホンユニットを構成する前面振動板ＦＤには、コネクタ２の端子番号５を介して外部電源回路３から一定の成極電圧、例えば直流１２０Ｖが印加されている。 さらに、第２のマイクロホンユニットを構成する背面振動板ＲＤには、コネクタ２の端子番号６を介して外部電源回路３から正負の可変直流電圧が供給されるように構成されている。

【0010】

前記した外部電源回路３には、一端が前記基準電位点にそれぞれ接続された正負の直流電源Ｅ１，Ｅ２が備えられ、直流電源Ｅ１の正極端子と直流電源Ｅ２の負極端子の間にポテンションメータＶＲの両端が接続されている。そして、ポテンションメータＶＲの摺動端子が、前記したコネクタ２の端子番号６に接続されている。
前記した正負の直流電源Ｅ１，Ｅ２は、共に１２０Ｖに設定されており、この結果、ポテンションメータＶＲの摺動端子の操作により、第２のマイクロホンユニットを構成する背面振動板ＲＤには、＋１２０Ｖから−１２０Ｖの範囲で可変される成極電圧を印加することができる。

【0011】

一方、前記したマイクロホンユニットＭＣを構成する固定極ＢＰは、真空管（三極管）Ｑ１のグリッドに接続されており、また真空管Ｑ１のプレートには、プレート抵抗Ｒ２を介して前記した前面振動板ＦＤに成極電圧として供給される１２０Ｖが印加されている。
また、前記真空管Ｑ１のカソードと基準電位点との間には、カソード抵抗Ｒ３およびコンデンサ素子Ｃ１が並列接続されてカソードバイアス回路を構成しており、これにより前記した抵抗素子Ｒ１を介して真空管Ｑ１のグリッドに、負バイアスが印加されるように構成されている。

【0012】

前記真空管Ｑ１のプレートには、カップリングコンデンサＣ２を介してトランスＴ１の一次側巻線の一端部が接続されており、この一次側巻線の他端部は基準電位点に接続されている。また、前記トランスＴ１の二次側巻線の各端部は、コネクタ２の端子番号２および３にそれぞれ接続され、前記端子番号２および３を介して、マイクロホン本体１からの音声信号として、前記したミキサーアンプ等に平衡出力される。
なお、図２に示すように真空管Ｑ１のヒータＨ１には、コネクタ２の端子番号４を介してＡ電源（６．３Ｖ）が外部電源回路３より供給されるように構成されている。

【0013】

図２に示した構成において、第１のマイクロホンユニットを構成する前面振動板ＦＤには、前記したとおり１２０Ｖの成極電圧が常時印加されている。また第２のマイクロホンユニットを構成する背面振動板ＲＤには、外部電源回路３に備えられたポテンションメータＶＲを調整することにより、＋１２０Ｖから−１２０Ｖの範囲の任意の成極電圧を印加することができる。

【0014】

したがって、外部電源回路３に備えられたポテンションメータＶＲを調整して、第２のマイクロホンユニットを構成する背面振動板ＲＤに、例えば＋１２０Ｖを加えた場合には、第１のマイクロホンユニットの出力に、第２のマイクロホンユニットの出力が同相で加算された指向特性、すなわち無指向の特性を得ることができる。

【0015】

また、第２のマイクロホンユニットを構成する背面振動板ＲＤに加える成極電圧が０Ｖの場合には、第２のマイクロホンユニットからの出力は発生しない状態となる。これにより、第１のマイクロホンユニットのみの出力、すなわちカージオイドの指向特性を得ることができる。
さらに、第２のマイクロホンユニットを構成する背面振動板ＲＤに加える成極電圧が−１２０Ｖの場合には、第１のマイクロホンユニットの出力から、第２のマイクロホンユニットの出力を減算した指向特性、すなわち双指向特性を得ることができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

ところで、図２に示した可変指向性コンデンサマイクロホンによると、マイクロホン本体１のコネクタ２を介して、外部電源回路３から前記真空管Ｑ１に対してＡ電源およびＢ電源が供給されると共に、マイクロホンユニットＭＣの各振動板ＦＤ，ＲＤに対する成極電圧も供給される。なお、図２に示す回路構成においては、真空管Ｑ１のプレートに加える前記したＢ電源を、前面振動板ＦＤに加える成極電圧に兼用した構成が採用されているものの、背面振動板ＲＤに加える成極電圧も、前記コネクタ２に備えたいずれかの端子、すなわち図２においては端子番号６を介して供給する必要がある。

【0017】

このために、真空管をインピーダンス変換手段に利用するこの種のコンデンサマイクロホンによると、マイクロホン本体１側に備えるコネクタ２と外部電源回路３との間における接続配線数が多く、前記したコネクタに備える端子数の増大および外部電源回路側との接続配線数の増大が動作の信頼性を低下させる要因にもなる。
したがって、前記したコネクタにおいて利用される端子数の削減および外部電源回路側との間の接続配線の簡素化を図ることは技術的に重要な課題であり、この発明は前記課題を解決することを主たる目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0018】

前記した課題を解決するためになされたこの発明に係る可変指向性コンデンサマイクロホンは、固定極を挟んで両面に第１の振動板および第２の振動板が配置されることにより、二つのマイクロホンユニットが備えられ、前記一方のマイクロホンユニットに加える成極電圧に対して他方のマイクロホンユニットに加える成極電圧を変化させることで、指向性を可変させる可変指向性コンデンサマイクロホンであって、マイクロホン本体には、前記固定極に得られる音声信号をインピーダンス変換する真空管と、前記真空管によりインピーダンス変換された音声信号が、平衡出力されるホット側コネクタ端子とコールド側コネクタ端子を備えたコネクタとが具備され、外部電源供給回路から前記いずれかのマイクロホンユニットに加える成極電圧の供給手段として、前記ホット側コネクタ端子とコールド側コネクタ端子を往路導体にすると共に、前記コネクタに配置されたマイクロホン本体のグランドコネクタ端子を帰路導体にしたことたことを特徴とする。

【0019】

この場合、前記成極電圧の供給手段になされる往路導体としての前記ホット側コネクタ端子とコールド側コネクタ端子には、等しく分割された供給電流を流すように構成されていることが望ましい。

【0020】

また、一つの好ましい形態においては、前記第１の振動板と固定極との間に供給される成極電圧が固定電圧になされると共に、前記第２の振動板と固定極との間に供給される成極電圧が可変電圧になされ、前記第２の振動板と固定極との間に供給される可変電圧による成極電圧が、前記ホット側コネクタ端子とコールド側コネクタ端子およびグランドコネクタ端子を利用して供給するように構成される。
加えて好ましくは、前記第１の振動板と固定極との間に供給される固定電圧による成極電圧を、前記真空管のプレート電圧として利用した構成にされる。

【0021】

さらに、前記真空管によりインピーダンス変換された音声信号が、トランスを介して前記ホット側コネクタ端子とコールド側コネクタ端子に平衡出力される構成も好適に採用することができる。
この場合、前記外部電源供給回路より前記マイクロホンユニットに加える成極電圧が、前記トランスの二次側巻線に形成されたセンタータップを介して供給する構成にすることが望ましく、さらに前記トランスの二次側巻線に形成されたセンタータップと、前記マイクロホンユニットとの間には抵抗素子が挿入されていることが望ましい。

【発明の効果】

【0022】

この発明に係る前記した可変指向性コンデンサマイクロホンによると、真空管によりインピーダンス変換された音声信号が、ホット側コネクタ端子とコールド側コネクタ端子を利用して平衡出力するように構成すると共に、外部電源供給回路から供給される一方のマイクロホンユニットに加える成極電圧の往路導体として、前記ホット側コネクタ端子とコールド側コネクタ端子を利用するように構成したので、マイクロホン本体と外部電源供給回路との接続構成を簡素化させることが可能となる。

【0023】

加えて外部電源供給回路から供給される他方の成極電圧を、前記真空管に供給するプレート電圧と共用する構成にしたことで、マイクロホン本体と外部電源供給回路との接続構成をより簡素化させることに寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】この発明に係る可変指向性コンデンサマイクロホンの回路構成図である。

【図2】従来における可変指向性コンデンサマイクロホンの一例を示した回路構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、この発明に係る可変指向性コンデンサマイクロホンについて、図１に示す実施の形態に基づいて説明する。
なお以下に説明する図１においては、すでに説明した図２に示した各部と同一の機能を果たす部分を同一符号で示している。したがって、その詳細な説明は適宜省略する。

【0026】

図１に示されているように、この発明に係る可変指向性コンデンサマイクロホンにおいても、マイクロホン本体１に備えられた符号２で示すコネクタを介して、破線で囲まれた外部電源回路３が接続された構成が採用されている。またコネクタ２におけるそれぞれ丸で囲まれた端子番号１，２，３が、平衡シールドケーブルを介して、図示せぬミキサーアンプ等に接続されて、音声信号として出力される。
すなわち、コネクタ２の端子番号１が、マイクロホン本体１のグランド（ＧＮＤ）コネクタ端子であり、端子番号２が音声信号のホット（ＨＯＴ）側コネクタ端子、端子番号３が音声信号のコールド（ＣＯＬＤ）側コネクタ端子となる。

【0027】

また、コンデンサ型マイクロホンユニットＭＣについても、固定極ＢＰを中央にして、その前側および後側に前面振動板ＦＤ（第１の振動板）および背面振動板ＲＤ（第２の振動板）が配置されている。すなわち、固定極ＢＰと前面振動板ＦＤとにより第１のマイクロホンユニットを構成しており、固定極ＢＰと背面振動板ＲＤとにより第２のマイクロホンユニットを構成している。そして、前記第１と第２のマイクロホンユニットはそれぞれカージオイドの指向特性を有している。

【0028】

前記したマイクロホンユニットＭＣにおける中央の固定極ＢＰは、抵抗素子Ｒ１を介してマイクロホン本体１の基準電位点、すなわちコネクタ２のグランド（ＧＮＤ）コネクタ端子に接続されている。また第１のマイクロホンユニットを構成する前面振動板ＦＤには、コネクタ２の端子番号５を介して外部電源回路３から一定の成極電圧、例えば直流１２０Ｖが印加されており、この直流１２０Ｖが、抵抗素子Ｒ２を介して真空管Ｑ１のプレート電圧として印加されている。

【0029】

さらに、第２のマイクロホンユニットを構成する背面振動板ＲＤには、トランスＴ１の二次側巻線に形成されたセンタータップＣｔより、数十ＭΩ程度の抵抗値を有する抵抗素子Ｒ４を介して、成極電圧が印加されるように構成されている。
この第２のマイクロホンユニットの背面振動板ＲＤに加える成極電圧は、前記したとおり外部電源回路３において生成される。

【0030】

すなわち、外部電源回路３には一端が基準電位点（コネクタ２の端子番号１）にそれぞれ接続された正負の直流電源Ｅ１，Ｅ２が備えられ、一方の直流電源Ｅ１の正極端子と他方の直流電源Ｅ２の負極端子の間にポテンションメータＶＲの両端が接続されている。
そして、前記ポテンションメータＶＲの摺動端子が、ほぼ同一の抵抗値を有する抵抗素子Ｒ５，Ｒ６をそれぞれ介して、前記したコネクタ２の端子番号２および３に供給されるように構成されている。

【0031】

前記した正負の直流電源Ｅ１，Ｅ２は、共に１２０Ｖに設定されており、この結果、ポテンションメータＶＲの摺動端子の操作により、＋１２０Ｖから−１２０Ｖの範囲で可変される直流電圧が、コネクタ２の端子番号２および３に供給される。
この可変直流電圧は、前記したトランスＴ１の二次側巻線に形成されたセンタータップＣｔを介して、前記第２のマイクロホンユニットを構成する背面振動板ＲＤに成極電圧として供給される。

【0032】

したがって、前記外部電源回路３に備えられたポテンションメータＶＲを調整することにより、マイクロホン本体１の指向特性を、すでに説明したとおり無指向性、ワイドカージオイド特性、カージオイド特性、ハイパーカージオイド特性、双指向性などの各特性を選択することができる。

【0033】

前記トランスＴ１は、図２に基づいてすでに説明したとおり、その一次側巻線の一端部がカップリングコンデンサＣ２を介して前記真空管Ｑ１のプレートに接続され、一次側巻線の他端部は基準電位点に接続されている。
したがって、前記マイクロホンユニットＭＣの固定極ＢＰに生成される音声信号は、真空管Ｑ１によりインピーダンス変換されて、前記トランスＴ１の二次側巻線を介して、前記したコネクタ２の端子番号２および３にそれぞれ供給され、音声信号として平衡出力されることは、すでに説明した図２に示した構成と同様である。

【0034】

なお、前記トランスＴ１の二次側巻線におけるセンタータップＣｔと、第２のマイクロホンユニットを構成する背面振動板ＲＤとの間に挿入された比較的高抵抗の抵抗素子Ｒ４は、背面振動板ＲＤとトランスＴ１の二次側巻線に接続される信号線との間で、交流的な影響が生ずるのを阻止するように作用する。

【0035】

図１に示した実施の形態においては、トランスＴ１の二次側巻線の各端部を音声信号の平衡出力端子、すなわちホット側コネクタ端子（端子番号２）およびコールド側コネクタ端子（端子番号３）にすると共に、このホット側コネクタ端子とコールド側コネクタ端子を、前記した第２のマイクロホンユニットを構成する背面振動板ＲＤに成極電圧を加える手段に利用している。

【0036】

すなわち、外部電源回路３におけるポテンションメータＶＲよりもたらされる成極電圧は、ほぼ同一の抵抗値を有する抵抗素子Ｒ５，Ｒ６をそれぞれ介して、前記したコネクタ２の端子番号２および３に供給され、前記トランスの二次側巻線のセンタータップＣｔから第２のマイクロホンユニットの背面振動板ＲＤに対して成極電圧として加えるようになされる。

【0037】

したがって、第２のマイクロホンユニットへの成極電圧の供給経路は、前記したホット側コネクタ端子（端子番号２）とコールド側コネクタ端子（端子番号３）に等しく分割されて供給電流が流れる往路導体を構成し、前記コネクタ２に配置されたマイクロホン本体１のグランドコネクタ端子（端子番号１）が帰路導体になされる。

【0038】

これは、いわゆるファントム電源をコンデンサマイクロホンの成極電圧の供給手段に利用したものとなり、真空管をインピーダンス変換器として利用するこの種の可変指向性コンデンサマイクロホンにおいて、マイクロホン本体１と外部電源回路３との間における接続配線数を削減することに効果的に寄与することができる。

【0039】

加えて、前記した実施の形態においては、外部電源回路３から供給される他の１つの成極電圧についても、真空管に加えるプレート電圧と兼用した構成が採用されており、この構成を採用することによってもマイクロホン本体と外部電源回路との間における接続配線数をさらに削減することに寄与できる。これにより、前記した発明の効果の欄に記載したとおりの作用効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0040】

１ マイクロホン本体
２ コネクタ
３ 外部電源回路
ＢＰ 固定極
Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ素子
Ｃｔ センタータップ
Ｅ１，Ｅ２ 直流電源
ＦＤ 前面振動板
Ｈ１ ヒータ
ＭＣ マイクロホンユニット
Ｑ１ 真空管
ＲＤ 背面振動板
Ｒ１〜Ｒ６ 抵抗素子
Ｔ１ トランス
ＶＲ ポテンションメータ

【図1】

【図2】