(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号がホット側信号線とコールド側信号線で平衡出力されるマイクロホンに電源を供給するマイクロホン用給電装置であって、
直流電源とこの直流電源からの給電電流を等しく分割して上記マイクロホンに供給するホット側給電抵抗およびコールド側給電抵抗を有するファントム給電回路と、
上記ホット側信号線とコールド側信号線の片方の直流電圧に対応した電圧を出力するオペアンプと、
上記オペアンプによって駆動される発光素子と、
上記ホット側給電抵抗とコールド側給電抵抗の片方に接続され上記発光素子からの光に応じて抵抗値を変化させるフォトレジスタと、を備え、
上記ホット側信号線とコールド側信号線の平衡度が崩れることによって上記オペアンプの出力が変化し、上記発光素子の発光量が変化することによって上記フォトレジスタの抵抗値が変化し、上記ホット側信号線とコールド側信号線の平衡度を保つように、上記オペアンプ、発光素子およびフォトレジスタが接続されているマイクロホン用給電装置。
【請求項２】
フォトレジスタは、ホット側給電抵抗とコールド側給電抵抗の片方に並列に接続されている請求項１記載のマイクロホン用給電装置。
【請求項３】
オペアンプは、フォトレジスタが接続されている給電抵抗とは反対側の信号線の直流電圧が入力されるように接続されている請求項１または２記載のマイクロホン用給電装置。
【請求項４】
発光素子はＬＥＤからなり、フォトレジスタはＣｄＳ受光素子からなる請求項１、２または３記載のマイクロホン用給電装置。
【請求項５】
オペアンプは発光素子を常時駆動して発光素子を常時発光させ、上記発光素子からの光を受光するフォトレジスタの抵抗値と上記フォトレジスタが接続された給電抵抗の抵抗値と相まってホット側信号線とコールド側信号線の平衡度が保たれるように構成されている請求項１乃至４のいずれかに記載のマイクロホン用給電装置。
【請求項６】
ホット側信号線とコールド側信号線はそれぞれ直流カット用のコンデンサを介して出力端につながってトランスレス出力となっている請求項１乃至５のいずれかに記載のマイクロホン用給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロホン用給電装置に関するもので、給電装置としてファントム給電方式を採用し、ファントム給電の平衡度を自動調整することを可能にしたことを特徴とするものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロホンは、その電気音響変換ユニットから出力される信号レベルが小さいことに加え、マイクロホンケーブルが長く引き回されて使用されることから、電磁波などを原因とする外来ノイズが侵入しやすい。そこで、マイクロホンケーブルとして２芯シールド被覆線を用い、音声信号を平衡伝送することにより外来ノイズが侵入しにくいようにしている。
【０００３】
コンデンサマイクロホンの場合、これを動作させるための電源が必要であり、コンデンサマイクロホンに電源を供給しながらマイクロホンから平衡出力させることができるファントム給電方式が採用されている。図２は、日本電子機械工業会規格ＥＩＡＪ  ＲＣ−８１６２Ａに規定されているファントム給電方式の一つを示している。
【０００４】
図２において、直流電源１０の正極より供給される電流Ｉは、ホット側給電抵抗Ｒ１とコールド側給電抵抗Ｒ２とによりほぼ等しく分割されてマイクロホンに給電されるように回路が構成されている。電源側とマイクロホン側は、２芯シールド被覆ケーブル１４とコネクタ１６を介して接続され、２芯シールド被覆ケーブル１４のシールド被覆線を電源１０への帰路導体として用いている。コネクタ１６は、規格化された３ピン方式のコネクタで、１番ピンには上記シールド被覆線が接続され、２番ピンには上記ケーブル１４のホット側信号線が、３番ピンには上記ケーブル１４のコールド側信号線が接続されている。ホット側信号線とコールド側信号線はそれぞれ直流カット用のコンデンサＣ１，Ｃ２を介してホット側出力端とコールド側出力端につながっている。ホット側出力端とコールド側出力端はそれぞれ同じ値の抵抗Ｒ３，Ｒ４を介して直流電源１０の負極に接続されている。
【０００５】
上記ファントム給電方式の前記規格では、直流電源１０の電圧は１２±１Ｖ、２４±４Ｖまたは４８±４Ｖと決められ、給電抵抗Ｒ１，Ｒ２の値は、電源電圧が１２±１Ｖの場合６８０Ω、２４±４Ｖの場合１．２ＫΩ、４８±４Ｖの場合６．８ＫΩと決められている。また、ホット側とコールド側の平衡度を保つために、双方の供給抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値の誤差は０．４％以内であることと定められている。しかし、マイクロホンの平衡出力回路がトランスレス回路で構成される場合、マイクロホンのホット側の出力抵抗とコールド側の出力抵抗が異なっていると、ホット側の信号線とコールド側の信号線の電圧に差が発生し、直流的な平衡が損なわれる。
【０００６】
本発明の実施例を示す図１の回路例は、マイクロホンの平衡出力回路がトランスレス回路になっていて、ファントム電源の供給抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値に誤差がないとしても、マイクロホン２０のホット側の出力抵抗Ｒｈとコールド側の出力抵抗Ｒｃの値が異なっていると、何らの対策もしなければ、ホット側とコールド側の直流的な平衡が損なわれ、電磁波などの外来ノイズが侵入しやすくなる。
【０００７】
そこで本出願人は、ファントム給電回路にマイクロホンケーブルを介してマイクロホンを接続した状態において、その平衡度を調整できるようにしたマイクロホン用給電装置に関して先に特許出願した。特許文献１に記載されている発明がそれである。特許文献１記載の発明は、上記給電抵抗Ｒ１，Ｒ２に該当する抵抗間に跨って可変抵抗を並列に接続するとともに、ファントム給電回路にマイクロホンを接続した状態で、交流信号源よりホット側とコールド側の各給電線に交流測定信号を同相で供給し、ファントム給電回路により出力される信号が最小になるように上記可変抵抗を調整するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９-７７３３７号公報
【０００９】
特許文献１記載の発明によれば、マイクロホンの平衡出力回路がトランスレス回路になっていても、ファントム給電回路にマイクロホンを接続した状態で平衡度が崩れても、可変抵抗を調整することにより平衡度を調整することができ、外来ノイズの侵入を阻止することができる。しかし、特許文献１記載の発明における可変抵抗は、手動操作によって調整するものであって、自動的に調整する構成にはなっていない。したがって、マイクロホンの使用現場などにおいてマイクロホンを接続した状態で可変抵抗を調整しながら平衡度を調整する必要がある。仮に、マイクロホンにファントム給電回路が接続された状態で、ホット側とコールド側の直流的な平衡度を自動的に調整することができるようになっていれば都合がよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、以上説明したような従来技術の課題を解決するためになされたもので、マイクロホンにファントム給電回路が接続された状態において、ホット側とコールド側の直流的な平衡度を自動的に調整することができるようにしたマイクロホン用給電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、
音声信号がホット側信号線とコールド側信号線で平衡出力されるマイクロホンに電源を供給するマイクロホン用給電装置であって、
直流電源とこの直流電源からの給電電流を等しく分割して上記マイクロホンに供給するホット側給電抵抗およびコールド側給電抵抗を有するファントム給電回路と、
上記ホット側信号線とコールド側信号線の片方の直流電圧に対応した電圧を出力するオペアンプと、
上記オペアンプによって駆動される発光素子と、
上記ホット側給電抵抗とコールド側給電抵抗の片方に接続され上記発光素子からの光に応じて抵抗値を変化させるフォトレジスタと、を備え、
上記ホット側信号線とコールド側信号線の平衡度が崩れることによって上記オペアンプの出力が変化し、上記発光素子の発光量が変化することによって上記フォトレジスタの抵抗値が変化し、上記ホット側信号線とコールド側信号線の平衡度を保つように、上記オペアンプ、発光素子およびフォトレジスタが接続されている
ことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
ホット側信号線とコールド側信号線の平衡度が崩れると、オペアンプの出力が変化し、発光素子の発光量が変化してフォトレジスタの抵抗値が変化し、ホット側信号線とコールド側信号線の平衡度が保たれる。このように、本発明によれば、マイクロホンにファントム給電回路が接続された状態において、ホット側とコールド側の直流的な平衡度を自動的に調整することが可能になったため、何らかの要因でホット側とコールド側の平衡度が崩れようとすると、自動的に修正されて平衡度が保たれる。したがって、従来のように手動操作で平衡度を修正する必要がないから、面倒な操作が不要であるばかりでなく、平衡度の修正が手遅れになるという不具合を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るマイクロホン用給電装置の実施例を示す回路図である。
【図２】規格化されているファントム給電方式の一つを示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係るマイクロホン用給電装置の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１５】
図１において、符号２０を付したブロックはマイクロホンを、符号３０を付したブロックはファントム給電回路を示している。マイクロホン２０は、例えばコンデンサマイクロホンであって、電気音響変換された音声信号が、規格化された３ピン方式のコネクタと２芯シールド被覆ケーブル１４を介して平衡出力され、また、ファントム給電回路からマイクロホン２０に直流電源が供給されるようになっている。上記コネクタの１番ピンには上記２芯シールド被覆ケーブル１４のシールド被覆線が接続され、２番ピンには上記ケーブル１４のホット側信号線が、３番ピンには上記ケーブル１４のコールド側信号線が接続されている。マイクロホン２０は、ホット側出力端につながるホット側出力抵抗Ｒｈ、コールド側出力端につながるコールド側出力抵抗Ｒｃを有している。上記シールド被覆線はグランド（アース）に接続されている。
【００１６】
ファントム給電回路３０の基本的な回路構成は、図２について説明した回路構成と同じであり、直流電源１０と、直流電源１０の正極より供給される電流Ｉをほぼ等しく分割してマイクロホン２０のホット側とコールド側に給電するホット側給電抵抗Ｒ１とコールド側給電抵抗Ｒ２を有している。また、２芯シールド被覆ケーブル１４のシールド被覆線１は電源１０への帰路導体として機能するようにグランドに接続されている。ホット側信号線２とコールド側信号線３はそれぞれ直流カット用のコンデンサＣ１，Ｃ２を介してホット側出力端２´とコールド側出力端３´につながり、シールド被覆線１はシールド出力端３´につながっている。このように、ファントム給電回路３０のホット側とコールド側の入力端と出力端との間にはそれぞれコンデンサＣ１，Ｃ２が介在することにより、ファントム給電回路３０における音声信号の出力回路はトランスレス回路になっていて、トランスレスで平衡出力されるように構成されている。ホット側出力端２´とコールド側出力端３´はそれぞれ同じ値の抵抗Ｒ３，Ｒ４を介して直流電源１０の負極に接続されている。
【００１７】
以上説明したファントム給電回路３０の基本的な回路構成に対して、図１に示す実施例は以下のような構成が付加されている。ホット側信号線とコールド側信号線のうちの片方、図示の例ではコールド側信号線が、抵抗Ｒ５を介してオペアンプ１２の非反転入力端子に接続され、この非反転入力端子はコンデンサＣ３を介してグランドに接続されている。オペアンプ１２の反転入力端子は抵抗Ｒ６を介してグランドに接続され、オペアンプ１２の出力端子と反転入力端子の間にコンデンサＣ４が接続されている。オペアンプ１２は上記コールド側信号線の直流電圧に対応した電圧を出力する。したがって、上記コールド側信号線の直流電圧が変動すると、この電圧変動に対応してオペアンプ１２の出力電圧が変動する。なお、抵抗Ｒ５とコンデンサＣ３で積分回路を構成していて、上記コールド側信号線の直流電圧が変動しても直ちにオペアンプ１２の非反転入力端子の電圧が変動するものではなく、抵抗Ｒ５とコンデンサＣ３の値で決まる時定数に対応した時間遅れで上記非反転入力端子の電圧が変動する。
【００１８】
オペアンプ１２の出力端子とグランドとの間には発光素子１５が接続されていて、発光素子１５がオペアンプ１２によって駆動されるようになっている。図示の実施例では、発光素子１５としてＬＥＤが採用されている。オペアンプ１２は発光素子１５を常時駆動して発光素子１５を常時発光させるとともに、オペアンプ１２の出力電圧の変動に応じて発光素子１５から放射される光量を変動させる。
【００１９】
発光素子１５に対向させてフォトレジスタ１８が配置されている。フォトレジスタ１８は受光量に応じて抵抗値が変化する光センサの一種で、図示の実施例では、フォトレジスタ１８としてＣｄＳ（硫化カドミウム）受光素子が用いられている。フォトレジスタ１８は、ホット側給電抵抗Ｒ１とコールド側給電抵抗Ｒ２のうちの片方、図示の実施例ではホット側給電抵抗Ｒ１に、並列に接続されている。したがって、オペアンプ１２の非反転入力端子には、フォトレジスタ１８が接続されている給電抵抗Ｒ１とは反対側の給電抵抗Ｒ２が接続されているコールド側信号線の直流電圧が入力されるように接続されている。ホット側の給電抵抗の値は、並列接続された上記抵抗Ｒ１の抵抗値とフォトレジスタ１８の抵抗値を合成した値になる。
【００２０】
以上のように回路構成されたファントム給電回路３０に、図１に示すように、２芯シールド被覆ケーブル１４およびコネクタ（図示されず）を介してマイクロホン２０を接続し、直流電源１０からの給電電流を、ホット側給電抵抗Ｒ１およびフォトレジスタ１８と、コールド側給電抵抗Ｒ２により、ホット側とコールド側に等しく分割してマイクロホン２０に供給する。このようにファントム給電回路３０にマイクロホン２０が接続され、ホット側信号線とコールド側信号線の平衡度が保たれている状態において、上記抵抗Ｒ１の抵抗値とフォトレジスタ１８の抵抗値を合成した値がコールド側給電抵抗Ｒ２の値と同じになるように、したがって、電源１０の電圧が４８±４Ｖの場合、上記抵抗Ｒ１とフォトレジスタ１８の合成抵抗値が６．８ＫΩになるように調整する。上記合成抵抗を調整するための手段としては、オペアンプ１２の出力レベルを調整する、発光素子１５への給電回路に可変抵抗を接続してこの可変抵抗を調整する、発光素子１５とフォトレジスタ１８との間に光学絞りを配置してこの光学絞りの開口度を調整する、などがあり、これらの一つまたは複数を選択して採用する。
【００２１】
次に、上記実施例の動作を説明する。ファントム給電回路３０にマイクロホン２０を接続した状態において、マイクロホン２０側の出力抵抗Ｒｈ，Ｒｃあるいは出力インピーダンスが変動するなどの要因によってホット側信号線とコールド側信号線の平衡度が崩れたとする。例えば、コールド側信号線の直流電圧が上昇したとすると、オペアンプ１２の非反転入力端子の電圧が上昇してオペアンプ１２の出力電圧が上昇し、発光素子１５の駆動電流が増加して発光素子１５の発光量が増加する。したがって、フォトレジスタ１８の受光量が増加してその抵抗値が減少し、ホット側信号線の直流電圧が上昇して、ホット側信号線とコールド側信号線の直流電圧がバランスする。コールド側信号線の直流電圧が低下して平衡度が崩れた場合は、上記の場合とは逆に、オペアンプ１２の出力電圧の低下、発光素子１５の発光量が減少、フォトレジスタ１８の抵抗値が増加、ホット側信号線の直流電圧が低下、というように動作して、ホット側信号線とコールド側信号線の直流電圧がバランスする。
【００２２】
以上説明したように、図示の本発明に係るマイクロホン用給電装置の実施例によれば、音声信号出力回路がトランスレス方式でありながら、マイクロホン２０にファントム給電回路３０が接続された状態において、ホット側とコールド側の直流的な平衡度を自動的に調整することができ、手動操作で平衡度を調整する煩雑さを解消することができる。また、平衡度の調整が手遅れになるという不具合を防止することもできる。
【００２３】
本発明に係るマイクロホン用給電装置の構成は、図１に示す実施例の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術的範囲内において適宜設計変更することができる。例えば、オペアンプ１２はホット側信号線の直流電圧を入力とし、その出力で駆動される発光素子１５からの光を、コールド側給電抵抗Ｒ２に並列に接続されたフォトレジスタ１８で受光するようにしてもよい。フォトレジスタ１８はホット側給電抵抗Ｒ１またはコールド側給電抵抗Ｒ２に直列に接続してもよい。ホット側信号線とコールド側信号線の片方の直流電圧をオペアンプ１２の反転入力端子に入力するようにしてもよい。コストを度外視すれば、ホット側信号線とコールド側信号線の双方にオペアンプを接続してそれぞれの信号線の電圧を検出し、検出した電圧に応じて、ホット側信号線とコールド側信号線の双方に接続したフォトレジスタを個別に駆動し、平衡度を自動的に調整するようにしてもよい。何れの変形例にせよ、ホット側とコールド側の信号線の平衡度が崩れた場合に、これを修復して平衡度が保たれるように回路定数を定め、あるいは調整する。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明に用いられるマイクロホンの形式は、コンデンサマイクロホンに限らず、他の形式、例えば、ダイナミック型、リボン型などであってもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１０    直流電源
１２    オペアンプ
１４    ２芯シールド被覆ケーブル
１５    発光素子
１８    フォトレジスタ
２０    マイクロホン
３０    ファントム給電回路
Ｒ１    ホット側給電抵抗
Ｒ２    コールド側給電抵抗
Ｃ１    直流カット用コンデンサ
Ｃ２    直流カット用コンデンサ
【図１】
0005582972.tif 000002
【図２】
0005582972.tif 000003