(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石によって形成された平行な磁界内に配置され音波を受けて振動することにより信号を出力するリボン形振動板を備えたリボン型マイクロホンユニットと、
上記リボン形振動板の両端が１次巻線の両端にそれぞれ接続されることにより上記マイクロホンユニットから出力される信号を昇圧する昇圧トランスと、
コネクタを介してファントム電源が接続されるときに流れる一時的な電流を蓄電するコンデンサと、
上記コンデンサに流れる上記一時的な電流によって作動し上記昇圧トランスの２次巻線を短絡するフォトリレーと、を備えているリボン型マイクロホン。
【請求項２】
フォトリレーは、コンデンサに流れる一時的な電流によって発光する発光素子と、この発光素子からの光を受けてオンするスイッチング素子を有してなる請求項１記載のリボン型マイクロホン。
【請求項３】
コネクタ同士の結合が切断されるときコンデンサに蓄積された電荷を放電する放電回路を有し、この放電電流によって作動し昇圧トランスの２次巻線を短絡する第２のフォトリレーを備えている請求項１記載のリボン型マイクロホン。
【請求項４】
第２のフォトリレーは、放電電流によって発光する第２の発光素子と、この第２の発光素子からの光を受けてオンする第２のスイッチング素子を有してなる請求項３記載のリボン型マイクロホン。
【請求項５】
放電回路にはコンデンサの放電電流で動作する能動素子が接続され、この能動素子によって第２のフォトリレーの第２の発光素子が駆動される請求項４記載のリボン型マイクロホン。
【請求項６】
昇圧トランスの２次巻線はセンタータップを有し、このセンタータップを経てコンデンサへの充電電流および上記コンデンサからの放電電流が流れる請求項１乃至５のいずれかに記載のリボン型マイクロホン。
【請求項７】
コンデンサへの充電回路には交流インピーダンスの高い定電流ダイオードが接続され、この定電流ダイオードを介して充電電流が流れる請求項１乃至６のいずれかに記載のリボン型マイクロホン。
【請求項８】
第２のフォトリレーの第２の発光素子の駆動回路には定電流ダイオードが接続されている請求項５記載のリボン型マイクロホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リボン型マイクロホンに関するもので、特に、ファントム電源が供給されるマイクロホンケーブルがコネクタによって接続されたときに、瞬間的に流れる電流によってリボンが変位するという不具合を軽減するように工夫したものである。
【背景技術】
【０００２】
棒状の一対の磁石を平行に配置してその間に平行な磁界を形成し、この磁界内に、音波を受けて振動する導電性のリボン型振動板（以下、単に「リボン」という）を配置し、リボンの振動を磁電変換して音声信号に変換するリボン型マイクロホンが知られている。リボン型マイクロホンは、導体が磁束を横切ることによって発電するものであるから、ダイナミック型マイクロホンと原理は同じであり、リボンに電流が流れると、この電流と磁束との電磁力によってリボンに駆動力が発生してリボンが動く。
【０００３】
近年広く用いられているマイクロホンの形式はコンデンサ型マイクロホンである。コンデンサ型マイクロホンは、互いに対向して配置された薄膜からなる振動板と固定極を備え、振動板と固定極をコンデンサとして機能させるために、ファントム電源と称して外部から直流電源を供給している。ファントム電源に関しては、世界的な標準規格であるＥＩＡＪＲＣ−８１６２Ａで規定されていて、規格化されたマイクロホンケーブルをマイクロホンのコネクタに接続することによってファントム電源が供給されるとともに、マイクロホンケーブルを通じて音声信号を出力することができるようになっている。
【０００４】
このように、マイクロホンが使用される現場では、一般的にファントム電源が使用されていて、マイクロホンケーブルからファントム電源を供給することができるようになっている。そのため、もともとファントム電源を必要としないリボン型マイクロホンやダイナミック型マイクロホンであっても、マイクロホンコネクタにケーブルコネクタを接続した瞬間に、パルス状の電流すなわちラッシュカレントが流れる。このパルス状の電流は上記リボンを通じて流れるとともに、瞬間的に大電流になるため、ファントム電源の出力端であるコネクタ部分から衝撃音を伴った異音が発生し、信号回路に雑音が発生する。
【０００５】
また、リボン型マイクロホンユニットは出力信号が微弱であるため、昇圧トランスで電圧を昇圧してこれをマイクロホン出力としている。ところが、昇圧トランスを有することにより、コネクタ同士を接続した瞬間に流れる上記パルス状の電流が不具合を生ずる原因となる。すなわち、上記パルス状の電流は昇圧トランスの２次巻線に流れる。昇圧トランスは巻線比が１：７０というように大きな巻線比になっているため、２次巻線に流れる電流が小さな電流であったとしても、１次巻線には２次巻線に流れる電流の約７０倍の電流が流れることになって、リボンに大きな電流が流れる。これによってリボンに大きな電磁力が発生し、リボンが大きく変位させられてリボンが破損し、あるいは破損しないまでもリボンが延びてしまう。マイクロホンコネクタとケーブルコネクタが接続されて定常状態になると昇圧トランスの２次巻線にはファントム電源からの電流は流れなくなるので、リボンは平常の位置に戻る。したがって、コネクタ同士を接続し、あるいはコネクタ同士を切断するときだけ、リボンに電流が流れないように工夫すれば、雑音の発生やリボンの破損などの不具合を防止することができる。
【０００６】
なお、リボン型マイクロホンにおいてファントム電源を使用する例が特許文献１に記載されている。特許文献１記載の発明は、ファントム電源のような外部電源を供給可能なマイクロホン回路において、外部電源が供給されない場合でもマイクロホン出力が得られるようにしたもので、リボン型マイクロホンやダイナミック型マイクロホンなどに適用可能なものである。ただし、以下に述べるように、特許文献１記載の発明と本発明とでは、解決しようとする課題が異なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３１２２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ファントム電源を使用する場合にリボン型マイクロホンにおいて生ずる前述の不具合を防止することを目的とする。すなわち、ファントム電源につながるケーブルコネクタをマイクロホンコネクタに接続した瞬間およびコネクタ同士を切断した瞬間にリボンに大きな電流が流れることを防止してリボンに大きな電磁力が発生することを防止し、もって、リボンが破損しあるいは弛緩することを防止し、また、コネクタ同士の挿抜時に異音が発生することを防止することができるリボン型マイクロホン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】
【０００９】
本発明は、磁石によって形成された平行な磁界内に配置され音波を受けて振動することにより信号を出力するリボン形振動板を備えたリボン型マイクロホンユニットと、上記リボン形振動板の両端が１次巻線の両端にそれぞれ接続されることにより上記マイクロホンユニットから出力される信号を昇圧する昇圧トランスと、コネクタを介してファントム電源が接続されるときに流れる一時的な電流を蓄電するコンデンサと、上記コンデンサに流れる上記一時的な電流によって作動し上記昇圧トランスの２次巻線を短絡するフォトリレーと、を備えていることを最も主要な特徴とする。
【００１０】
コネクタ同士の結合が切断されるときコンデンサに蓄積された電荷を放電する放電回路をさらに有し、この放電電流によって作動し昇圧トランスの２次巻線を短絡する第２のフォトリレーを備えているとなおよい。
【発明の効果】
【００１１】
ファントム電源につながるケーブルコネクタをマイクロホン側のコネクタに接続したとき、瞬間的に大きな電流が流れる。この電流によってコンデンサが充電され、この充電電流によってフォトリレーが作動して昇圧トランスの２次巻線を短絡する。昇圧トランスの２次巻線が短絡されると、２次巻線に電流が流れず、２次巻線と磁気的に結合している１次巻線にも電流が流れず、リボン形振動板にも電流は流れないから、リボン形振動板を変位させる電磁力は発生しない。よって、リボン形振動板の破損や弛緩を防止することができ、コネクタ同士を接続するときの異音を防止することもできる。出力信号が微弱なリボン型マイクロホンユニットに必須ともいうべき昇圧トランスを利用して回路構成を工夫しており、これによって、所期の目的を達成することができる。
【００１２】
コネクタ同士の結合が切断されるときコンデンサに蓄積された電荷を放電する放電回路を設け、この放電電流によって作動し昇圧トランスの２次巻線を短絡する第２のフォトリレーを設けておけば、コネクタ同士を切断するときも、リボン形振動板の破損や弛緩を防止し、異音の発生を防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るリボン型マイクロホンの実施例を示す縦断面図および回路図である。
【図２】上記リボン型マイクロホンのユニット部分の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係るリボン型マイクロホン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、図２において、符号１０はリボン型マイクロホンユニットを示している。リボン型マイクロホンユニット１０は、長方形の枠形のヨーク１２と、２個一対の永久磁石１４と、リボン形振動板（以下「リボン」という）１６などを主要な部品として有している。図１、図２において上下方向に長い枠形のヨーク１２の相対向する内側の両面には、横断面が四角形で棒状の２個の磁石１４が所定の間隔をおいて固着されている。一対の磁石１４は幅方向にかつ同じ向きに着磁されることにより、一対の磁石１４間に平行磁界が形成されている。
【００１６】
リボン１６は、導電性で質量の軽い素材、例えばアルミニウムの薄膜でリボン形にすなわち図において縦方向に長い帯状に形成され、長さ方向両端の端子部１６１が端子板１８に固定されている。リボン１６は音波を受けることによって上記平行磁界内で音波に応じて振動することができるように、両側の磁石１４との間に適宜の間隙をおいて、かつ、適度の張力が付与されて両端の端子部１６１が端子板１８に固定されている。リボン１６はまた、音波を受けて振動することができるように、両端の端子部１６１を除く振動部分が、幅方向の一定間隔の線に沿って交互に折り曲げられて波形に形成されている。
【００１７】
端子板１８は絶縁性の基板に導電パターンが形成され、導電パターンがヨーク１２から絶縁された状態で上記基板がヨーク１２にねじ止めなどの適宜の手段で固定されている。ヨーク１２の長手方向両端部に固定された端子板１８の導電パターンの上にリボン１６の各端子部１６１が重ねて配置され、リボン１６の両端部が引っ張られて適度の張力が付与され、この状態で上記各端子部１６１が押圧部材２２で押圧されている。各押圧部材２２は、ヨーク１２にねじ込まれた止めねじ２０によってヨーク１２に固定されている。このようにして、リボン１６の両端の端子部１６１はそれぞれ端子板１８の導電パターンと押圧部材２２との間に挟み込まれ、上記導電パターンに導通している。
【００１８】
リボン１６が音波を受け音波に従って振動すると、リボン１６が配置されている空間の平行磁界を導電性のリボン１６が横切るため、磁電変換の原理によってリボン１６に電気信号が生成される。この電気信号は、リボン１６が受ける音波に従った信号であり、このようにして電気音響変換されることになる。上記電気信号は両端の端子板１８の導電パターンから取り出すことができる。
【００１９】
ここまでの説明は、従来のリボン型マイクロホンユニットと変わりがない。本発明の特徴は、以下に説明する回路構成にある。従来のリボン型マイクロホンをファントム電源につながったコネクタに接続すると、前に述べたような不具合があるので、図示の実施例ではそのような不具合が生じないように回路に工夫を施してある。
【００２０】
図１において、両端の端子板１８の導電パターンはそれぞれ昇圧トランス３０の１次巻線３１の各端に接続されている。したがって、リボン１６の各端子部１６１が上記１次巻線３１の各端に接続されている。昇圧トランス３０の巻線比は例えば１：７０というように高い巻線比になっている。昇圧トランス３０の２次巻線３２にはセンタータップが設けられている。リボン型マイクロホンユニット１０の出力信号は、規格化された３ピン構成のコネクタを介して平衡出力されるように接続され、また、３ピン構成のコネクタにはファントム電源がつながっている。図１において丸付きの数字１、２、３はそれぞれコネクタピンの番号を示しており、各ピンは、２芯の信号線とこれらの信号線の周囲を取り囲むシールド線に接続されている。１番ピンはアースにつながるピンで、上記シールド線につながる。２番ピンはホット側の信号線、３番ピンはコールド側の信号線につながって平衡出力されるようになっている。
【００２１】
コネクタの上記２番ピンは昇圧トランス３０の２次巻線３２の一端に接続され、コネクタの上記３番ピンは昇圧トランス３０の２次巻線３２の他端に接続されている。上記２次巻線３２のセンタータップとコネクタの１番ピンとの間には、定電流ダイオードＤ１と発光素子ＬＥＤ１とコンデンサＣ１の直列回路が接続されている。この直列回路は、上記３ピン構成のコネクタにケーブルコネクタが接続されたとき、ファントム電源から一時的に流れる電流でコンデンサＣ１を充電する充電回路を構成している。上記一時的に流れる電流は、２番ピン側から流入する電流と３番ピン側から流入する電流がある。いずれにせよ、これらの流入電流は昇圧トランス３０の２次巻線３２のセンタータップから、定電流ダイオードＤ１と発光素子ＬＥＤ１とコンデンサＣ１を経て流れ、コンデンサＣ１を充電するように構成されている。コンデンサC１への充電回路に接続されている定電流ダイオードD１は、比較的交流インピーダンスの高いものが選定されている。上記充電電流によって発光素子ＬＥＤ１が発光するようになっている。
【００２２】
コネクタの２番ピン、したがって昇圧トランス３０の２次巻線３２の一端とアースとの間には抵抗Ｒ２が接続され、上記２次巻線３２の他端とアースとの間には抵抗Ｒ１が接続されている。コネクタの２番ピンと３番ピンの間、したがって上記２次巻線３２の両端間には開閉スイッチＳＷ１が接続されている。図１では、開閉スイッチＳＷ１が機械的な開閉スイッチであるかのように描かれているが、スイッチＳＷ１は発光素子ＬＥＤ１と組み合わせられてフォトリレーを構成する能動素子である。発光素子ＬＥＤ１に通電されることにより発光素子ＬＥＤ１が発光すると、この光を上記スイッチＳＷ１が受光してオンし、昇圧トランス３０の２次巻線３２の両端を短絡するようになっている。
【００２３】
上記発光素子ＬＥＤ１とコンデンサＣ１との間にＰＮＰ型トランジスタＱ１のエミッタが接続されている。トランジスタＱ１のベースはダイオードＤ３を介して定電流ダイオードＤ１と発光素子ＬＥＤ１との間に接続されている。このようにして、コンデンサＣ１、トランジスタＱ１のエミッタ、ベース、ダイオードＤ３、定電流ダイオードＤ１、昇圧トランス３０の２次巻線３２、抵抗Ｒ１または抵抗Ｒ２からなるコンデンサＣ１の放電回路が構成されている。この放電回路は、前記３ピン構成のコネクタとケーブルコネクタとの結合が切断されたとき形成される。この放電回路の形成によりトランジスタＱ１のエミッタ、コレクタ間がオンし、このトランジスタＱ１がオンすることによって、コンデンサＣ１、トランジスタＱ１のエミッタ、コレクタ、発光素子ＬＥＤ２、定電流ダイオードＤ２からなる放電回路が形成され、コンデンサＣ１から放電電流が流れるように接続されている。
【００２４】
上記コンデンサＣ１の放電電流によって発光素子ＬＥＤ２が発光するようになっている。発光素子ＬＥＤ２は開閉スイッチＳＷ２とともに第２のフォトリレーを構成している。スイッチＳＷ２はコネクタの２番ピンと３番ピンの間、したがって上記２次巻線３２の両端間に接続されている。図１では、開閉スイッチＳＷ２が機械的な開閉スイッチであるかのように描かれているが、スイッチＳＷ２は発光素子ＬＥＤ２と組み合わせられてフォトリレーを構成する能動素子である。発光素子ＬＥＤ２に通電されることにより発光素子ＬＥＤ２が発光すると、この光を上記スイッチＳＷ２が受光してオンし、昇圧トランス３０の２次巻線３２の両端を短絡するようになっている。
【００２５】
次に、上記実施例の動作を説明する。まず、マイクロホン側のコネクタにケーブルコネクタが結合されるときの動作を説明する。ケーブルコネクタにファントム電源がつながれたまま上記コネクタ同士が結合されると、その瞬間に、コネクタの２番ピンおよび３番ピンにつながっているファントム電源からコンデンサＣ１に電流Ｉ１が流れ、コンデンサＣ１が充電される。コンデンサＣ１の充電回路は、コネクタの２番ピン、昇圧トランス３０の２次巻線３２の半体、そのセンタータップ、定電流ダイオードＤ１、発光素子ＬＥＤ１、コンデンサＣ１からなる回路と、コネクタの３番端子、昇圧トランス３０の２次巻線３２の他方の半体、そのセンタータップ、定電流ダイオードＤ１、発光素子ＬＥＤ１、コンデンサＣ１からなる回路の２つの回路がある。図１では、これらの充電回路を実線の矢印で示している。
【００２６】
上記コンデンサＣ１に流れる充電電流Ｉ１は定電流ダイオードＤ１によって一定の電流に制御され、この電流によって発光素子ＬＥＤ１が発光する。この光を、発光素子ＬＥＤ１とともにフォトリレーを構成しているスイッチング素子ＳＷ１が受光してオンし、昇圧トランス３０の２次巻線３２を短絡する。この昇圧トランス３０の２次巻線３２は１次巻線３１と磁気結合しているため、２次巻線３２が短絡されることによって１次巻線３１が短絡されたのと同じになり、よって、リボン１６の両端が短絡されたのと同じになって、リボン１６に電磁的な制動力が働く。
【００２７】
前述のように、昇圧トランス３０の巻線比は１：７０というようにかなり高い巻線比になっている。上記２次巻線３２側のインピーダンスはスイッチング素子ＳＷ１の接触抵抗ないしは内部抵抗で決まり、抵抗値が高くてもせいぜい１０分の数オームである。一方、１次巻線３１のインピーダンスは、２次巻線３２のインピーダンスに巻線比の２乗をかけたものになる。したがって、巻線比が上記のように大きい昇圧トランス３０を用いているリボン型マイクロホンにおいては、昇圧トランス３０の２次巻線３２が短絡されると、抵抗値が限りなくゼロに近い１次巻線３１によってリボン１６の両端が短絡されることになり、リボン１６に電磁的な制動力が効果的に働く。
【００２８】
このようにして、マイクロホン側のコネクタにケーブル側コネクタが結合されて瞬間的にファントム電源から電流が流れても、この電流はコンデンサC１に流れて電荷が蓄積されるとともに、上記瞬間的な電流が流れている間、フォトリレーを介して昇圧トランス３０の２次巻線３２と１次巻線３１を介してリボン１６の両端を短絡するため、上記瞬間的な電流とリボン１６による電磁力の発生を防止することができる。よって、リボン１６が電磁力によって破損し、あるいは弛緩することを回避することができ、リボン１６から異音が発生することを防止することもできる。
コンデンサＣ１への充電電流が流れなくなると、上記フォトリレーは原状に復帰し、リボン型マイクロホンユニット１０は、平常の電気音響変換動作を行い、昇圧トランス３０も平常の昇圧動作を行う。
【００２９】
次に、マイクロホン側のコネクタとケーブルコネクタとの結合が切断されるときの動作を説明する。上記コネクタの結合を切断するときも、ケーブルコネクタにファントム電源が接続されたままであるとすると、瞬間的にパルス状の電流が流れる。従来のマイクロホン回路によれば、このパルス状の電流によって前述のような不具合が発生していた。図示の実施例によれば、上記コネクタ同士の結合が切断されたとき、コンデンサＣ１に蓄積されていた電荷を放電させ、この放電電流によってフォトリレーを動作させて昇圧トランス３０の２次巻線を短絡し、リボン１６を短絡することによって不具合の発生を防止することができる。より具体的に説明すると、上記コネクタ同士が切断されてファントム電源の供給が停止すると、コンデンサＣ１に蓄積されていた電荷が図１に１点鎖線で示す放電回路、すなわち、トランジスタＱ１のエミッタ、ベース、ダイオードＤ３、定電流ダイオードＤ１、昇圧トランス３０の２次巻線３２、抵抗Ｒ１およびＲ２からなる放電回路が形成される。この放電回路に流れる電流Ｉ２によってトランジスタＱ１がオンし、コンデンサＣ１の放電電流は、トランジスタＱ１のエミッタ、コレクタ、第２の発光素子ＬＥＤ２、定電流ダイオードＤ２を経由して流れる。この放電回路を図１では２点鎖線で示しており、このとき流れる電流をＩ３で示している。
【００３０】
上記放電電流Ｉ３によって発光素子ＬＥＤ２が点灯し、発光素子ＬＥＤ２とともに第２のフォトリレーを構成している第２のスイッチング素子ＳＷ２が発光素子ＬＥＤ２からの光を受けてオンする。スイッチング素子ＳＷ２がオンすることは、前記スイッチング素子ＳＷ１がオンすることと同じで、結果的にはリボン１６の両端が短絡されたのと同じになって、リボン１６に電磁的な制動力が働く。これによって、上記瞬間的な電流とリボン１６による電磁力の発生を防止し、リボン１６が電磁力によって破損し、あるいは弛緩することを回避することができるとともに、リボン１６から異音が発生することを防止することもできる。コンデンサＣ１に蓄積されていた電荷が放電されると、発光素子ＬＥＤ２とともにフォトリレーを構成しているスイッチング素子ＳＷ２はオフに復帰する。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
ファントム電源につながるマイクロホンケーブルをマイクロホンに挿抜する場合、ファントム電源をオフにして行うことが、マイクロホンにダメージを与えないための正しい取り扱いである。しかし、そのことを知らないで、あるいは知っていてもあえてファントム電源がオンのままでコネクタを挿抜することがある。本発明によれば、ファントム電源を切断することなくコネクタを挿抜しても、マイクロホンにダメージを与えることはないから、ユーザーにとって使い勝手のよいマイクロホンを提供することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０    リボン型マイクロホンユニット
１２    ヨーク
１４    磁石
１６    リボン形振動板
３０    昇圧トランス
３１    １次巻線
３２    ２次巻線
Ｃ１    コンデンサ
ＬＥＤ１    発光素子
ＬＥＤ２    第２の発光素子
ＳＷ１    スイッチング素子
ＳＷ２    第２のスイッチング素子
【図１】
0005405344.tif 000002
【図２】
0005405344.tif 000003