(57)【要約】【課題】高周波信号を発生させる自励発振器の発振周波数を安定化させ、入力される音声信号による発振周波数の周波数偏移を防止し、無音時の発振周波数のドリフトを防止することができる高周波放電による電気音響変換器を得る。【解決手段】針状電極３、針状電極３に対向する対向電極４、針状電極３と対向電極４の間に形成される放電部を備えた電気音響変換ユニット１０と、放電部を含みこの放電部で高周波放電を生起させる高周波発振回路と、高周波発振回路で発振され放電部に導入される音波に応じて変調された信号を取り出す変調信号取り出し部２２と、を備え、高周波発振回路は、変調信号取り出し部２２から取り出される変調信号に対応した電圧によって発振周波数が制御される電圧制御発振器を構成している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
針状電極、この針状電極に対向する対向電極、上記針状電極と対向電極の間に形成される放電部を備えた電気音響変換ユニットと、
上記放電部を含みこの放電部で高周波放電を生起させる高周波発振回路と、
上記放電部に音波を導入する音波導入部と、
上記高周波発振回路で発振され上記放電部に導入される音波に応じて変調された信号を取り出す変調信号取り出し部と、を備え、
上記高周波発振回路は、上記変調信号取り出し部から取り出される変調信号に対応した電圧によって発振周波数が制御される電圧制御発振器を構成している電気音響変換器。
【請求項２】
針状電極、この針状電極に対向する対向電極、上記針状電極と対向電極の間に形成される放電部を備えた電気音響変換ユニットと、
上記放電部を含みこの放電部で高周波放電を生起させるとともに音声入力信号で変調された高周波信号を発振する高周波発振回路と、を備え、
上記放電部は、高周波発振回路で発振される高周波信号に応じて放電することにより上記音声信号に対応した音波を放出するように構成され、
上記高周波発振回路は、変調信号に対応した電圧によって発振周波数が制御される電圧制御発振器を構成している電気音響変換器。
【請求項３】
高周波発振回路が針状電極と対向電極との間の放電部を帰還路として高周波発振することにより上記放電部は高周波放電し、放電部の等価インピーダンスが音波に応じ変化して周波数変調される請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項４】
高周波発振回路はその発振周波数を調整することができるバリキャップを有し、上記高周波発振回路の電圧制御発振出力はＰＬＬ回路に入力され、このＰＬＬ回路の出力信号で上記バリキャップの端子電圧が制御される請求項１または２記載の電気音響変換器。
【請求項５】
ＰＬＬ回路は、位相比較器の後段に、使用周波数帯域よりも低い周波数を通して出力信号とする低域フィルタを有している請求項４記載の電気音響変換器。
【請求項６】
発振用能動素子は真空管からなり、この真空管のプレートはタンクコイルを介して放電部に接続され、放電部は上記真空管のグリッドに帰還するように接続されている請求項１または２記載の電気音響変換器。
【請求項７】
発振用能動素子は真空管からなり、この真空管のグリッドに、振幅変調トランスを介して音声信号が入力される請求項２記載の電気音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波放電を利用して電気音響変換することにより振動板をなくすことができる電気音響変換器に関するもので、特に、高周波発振器の発振周波数の安定化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なマイクロホンやスピーカなどの電気音響変換器では振動板が用いられている。マイクロホンの場合、音波を受けて振動する振動板の振動を、電磁的な変化、静電容量の変化、あるいは光学的な変化などとしてとらえて電気信号に変換する。スピーカの場合、一般的には、音声信号を電磁変換して振動板の振動に変換し、音波として出力するようになっている。これら電気音響変換器における振動板は、空気振動と電気信号相互間での変換のために用いられる。換言すれば、音響系−機械振動系−電気回路系の三つの系を１枚の振動板が繋いだ構成になっている。
【０００３】
マイクロホンにおいては、指向性を含めて機械振動系の制御方式を設定し、それに基づいて振動板の共振周波数、音響回路系および電気回路系が設計され、また、制御方式に対応した最適な材料の選定、形状の設計が行われる。機械振動系の制御方式には、質量制御、抵抗制御、弾性制御がある。振動板の共振周波数は、主要周波数帯域の下限付近、中央、上限付近にそれぞれ存在するように設計される。このように、従来の一般的な電気音響変換器、特にマイクロホンは、いずれの方式にせよ振動板を備えているため、振動板が存在することに起因する周波数応答の限界が存在する。すなわち、振動板の質量を極限まで小さくしたとしても、質量が存在する以上慣性力が働き、周波数において集音限界が存在することになる。
【０００４】
そこで、振動板を持たない電気音響変換器の研究が行われている。振動板を持たない電気音響変換器の一例として、高周波放電に音声信号による振幅変調を加えることにより、音声信号に対応した音声を発することができるスピーカが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、直流放電を用いることによって振動板を持たない電気音響変換器を構成した例として特許文献２および特許文献３に記載されている発明が知られている。さらに、音波による空気の密度変化をレーザーで検出することによって、振動板を持たないマイクロホンを構成したものもある。
半導体製造技術を利用して熱線風速計を作成し、この熱線風速計で可聴周波数での粒子速度を検出し、この検出信号を音声信号として出力するようにした、振動板を持たない電気音響変換器もある（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
特許文献１に記載されているような、高周波放電に音声信号による振幅変調を加えることにより音波を発生するスピーカによれば、振幅変調された高周波放電部の電気的インピーダンス（主としてキャパシタンス）が音声信号の振幅に依存して変化するため、発生する音波の振幅のみならず周波数も変化する難点がある。
特許文献２および特許文献３に記載されているような直流放電を用いた電気音響変換器によれば、放電すること自体によって音声信号に関係のない音波が発生するため、Ｓ／Ｎの良好な電気音響変換器を得ることは困難である。
【０００６】
特許文献４記載の発明は、針状放電電極と、この放電電極を、間隔をおいて取り囲む対向電極を備え、この対向電極は、球状をなしていて音波を透過するように穿孔された導電材料からなり、上記放電電極は、上記球状対向電極の内部に向かって伸びて球の中心近傍に到達している。放電電極には、音波に変換されるべき低周波信号によって変調された高周波電圧発生回路から高周波電圧信号が印加され、放電電極と対向電極との間で上記高周波電圧信号に対応したコロナ放電が行われることにより、上記低周波信号すなわち音波が放射されるようになっている。
【０００７】
特許文献４記載の発明は、電気的な音声信号を、放電を利用して音波に変換するもので、イオンスピーカといわれるものである。特許文献４記載の発明をそのままマイクロホンとして使用することは不可能であり、マイクロホンとして使用することの可能性について示唆されてもいない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第２７６８２４６号公報
【特許文献２】米国特許第１６２６６４８号公報
【特許文献３】米国特許第１６３８８９３号公報
【特許文献４】特開昭５５−１４０４００号公報
【０００９】
高周波放電を用いた電気音響変換器は、電子管を用いた自励発振器の帰還路に放電が発生することを利用している。本発明者は、帰還路としての放電部は、電気的インピーダンス（主としてキャパシタンス）を形成し、放電部に加えられる音圧によって静電容量が変化し、この静電容量の変化によって発振周波数が変化することを見出し、この原理を利用した電気音響変換器（マイクロホン）について先に特許出願した（特願２００９−０２４６９７号）。この特許出願はまだ公開されていない。以下、この出願に係る発明の概要を説明する。
【００１０】
図５は、上記出願に係る電気音響変換器であるマイクロホンユニット部分の例を示す。図５において、マイクロホンユニット１０は、針状電極３と、この針状電極３との間で放電させるための対向電極４を主たる構成部材として有してなる。針状電極３の基部は絶縁筒６で覆われ、絶縁筒６はさらに絶縁筒５に嵌合され、絶縁筒５はベース１を厚さ方向に貫通して嵌合されている。したがって、針状電極３はその基部が絶縁筒５、６の介在のもとにベース１を厚さ方向に貫通してベース１に固定されている。ベース１の外周にはケース２の一端部が嵌合されて固定され、ベース１の一面側にケース２が延び出ている。このケース２の延出方向に針状電極３の先端が延び出るとともに、針状電極３はケース２のほぼ中心軸線上に、かつ、ケース２で囲まれる空間内に位置している。
【００１１】
ケース２のベース１への固定端部とは反対側の開放端部には、この開放端部を塞ぐようにして対向電極４が適宜のホルダを介して固定されている。対向電極４は平板的な広がりを持った電極で、例えば、微小な無数の孔を有する素材を用いることにより、音波を通すことができる構造になっている。対向電極４は表面が絶縁材で覆われている。対向電極４は針状電極３の先端と適宜の間隔をおいて対向していて、対向電極４と針状電極３との間で放電部を構成している。この放電部は、高周波放電を生起させる高周波発振回路の一部を構成し、この放電部で高周波放電が生起されるようになっている。この放電は火炎放電といわれるもので、図５における符号７は、対向電極４と針状電極３との間の放電部において放電によって生じる火炎を示している。対向電極４は、上記のように音波をケース２内の放電部に導入する音波導入部を構成している。また、ケース２の周壁にも、スリット状の孔によって、音波をケース２内の放電部に導入する音波導入部が形成されている。
【００１２】
図６は、上記マイクロホンユニット１０に接続される自励発振器の回路例を示す。図６において、符号１１は、上記針状電極３と対向電極４との間で高周波放電を生起させるための高周波発振回路の主体をなす真空管を示している。高周波放電を生起させるためには高電圧を印加する必要があるため、高電圧に耐えることができる真空管１１を発振用の能動素子として使用している。この例では、真空管１１は５極真空管で、６．３Ｖの直流電源がヒータに供給され、２５０〜５００Ｖ程度の比較的高い電圧の直流電圧が、適宜の抵抗とチョークコイル１２および寄生発振防止のためのコイル１３を介して真空管１１のプレートに印加される。上記高電圧を抵抗で適宜の電圧に分圧し、これを真空管１１の第２グリッドにバイアス電圧として印加している。真空管１１のカソードと第３グリッドには、抵抗とコンデンサによって適宜のバイアス電圧がかけられている。
【００１３】
真空管１１のプレートは、抵抗１４、タンクコイル２１を経てマイクロホンユニット１０の針状電極３に接続されている。上記抵抗１４は上記寄生発振防止用コイル１３と並列に接続されている。針状電極３に対向する対向電極４は真空管１１の第１グリッドに接続されている。針状電極３と対向電極４は放電部を構成していて、この放電部で放電が始まると、針状電極３と対向電極４との間で形成される放電路が真空管１１の第１グリッドに接続されているため、放電電流が真空管１１に帰還する。こうして、真空管１１を能動素子とする帰還路が形成されることにより、自励発振による高周波発振回路が構成されることになる。この高周波発振回路の発振周波数は、タンクコイル２１のインダクタンスと、針状電極３と対向電極４との間の静電容量によって決まる。また、前記抵抗１４とタンクコイル２１の接続点と、アースとの間に接続されている可変容量コンデンサ（バリコン）１５の容量を変化させることによって発振周波数を調整することができるようになっている。発振周波数は任意に設定できるが、オーディオ信号の帯域幅を考慮して、可変容量コンデンサ１５を調整することによって２７ＭＨｚ程度に設定される。以下、放電部は「高周波放電部」という。
【００１４】
上記高周波放電部には、前記音波導入部から音波が導入される。高周波放電部に音波が導入されると、高周波放電部の火炎放電が音波によって影響を受ける。より具体的には、高周波放電部の粒子速度が音波の粒子速度によって変化し、高周波放電部の等価インピーダンスが変化する。音波によって高周波放電部の等価インピーダンスが変化することにより、上記発振回路による発信信号が音波によって変調される。この変調信号は、周波数変調すなわちＦＭ変調成分と振幅変調すなわちＡＭ変調成分を含むが、ＦＭ変調成分の方がより多く含まれる。したがって、上記ＦＭ変調された信号を取り出してこれをＦＭ復調回路に入力することにより、上記音波導入部から導入される音波に対応したオーディオ信号に変換することができる。
【００１５】
上記出願に係る電気音響変換器は、その原理を利用してスピーカとして構成することもできる。図７はその例で、真空管１１の入力側に振幅変調トランス２５を接続している。より具体的には、振幅変調トランス２５の一次コイル２６に音声信号が入力され、振幅変調トランス２５の二次コイル２７から上記音声信号が２５０〜５００Ｖ程度の比較的高い電圧の直流電圧に重畳されて真空管１１の第２グリッドに入力されるようになっている。真空管１１を中心とするその他の回路構成は図６の回路構成と同じで、放電による電気音響変換ユニット１０、チョークコイル１２、寄生発振防止用コイル１３、抵抗１４、可変容量コンデンサ１５、タンクコイル２１を備え、これらの回路素子が図６の例と同様に接続されている。
【００１６】
図６に示す回路例と同様に、真空管１１を能動素子とする帰還路が形成されることにより、自励発振による高周波発振回路が構成され、タンクコイル２１のインダクタンスと、針状電極３と対向電極４との間の静電容量によって上記高周波発振回路の発振周波数が決まる。可変容量コンデンサ１５の容量を可変することにより発振周波数を調整することができる。また、振幅変調トランス２５の一次コイル２６に音声信号が入力されると、音声信号に対応して上記高周波発振回路の発振周波数が変わる。すなわち、上記高周波発振回路は音声信号によってＦＭ変調され、電気音響変換ユニット１０ではＦＭ変調信号に応じた放電が行われる。この高周波放電によって音声帯域の成分が音波として放射されることになる。電気音響変換ユニット１０をマイクロホンとして使用する場合の音波導入部としての役目を持つ対向電極４およびケース２の開口は、電気音響変換ユニット１０をスピーカとして使用する場合、音波の放出部としての役目を持つことになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明者の発明に係る前記出願に係る発明によれば、高周波放電を利用した電気音響変換を行うことにより、振動板を使用することなく電気音響変換することを可能にした。したがって、振動板を使用することによる周波数応答の限界をなくすことができ、あるいは、従来の振動板を供えた電気音響変換器では耐えられないような過酷な環境条件のもとでも電気音響変換可能である、といった特有の効果を得ることができる。
【００１８】
しかしながら、前記出願に係る発明には改良すべき点がある。すなわち、高周波放電させるために高周波信号を発生させる自励発振器は発振周波数が不安定で、本来あるべき発振周波数から大きく逸脱し、不要輻射を発生させやすいことである。発振周波数の変動が許容範囲内であれば実用上問題はないが、許容範囲を超えて変動しやすい。このため発振周波数を安定化させるための何らかの対策が必要であることがわかってきた。
【００１９】
本発明は、以上説明した従来の高周波放電を利用した電気音響変換の問題点に鑑みてなされたもので、高周波信号を発生させる自励発振器の発振周波数を安定化させ、もって、スピーカの場合は、入力される音声信号による発振周波数の周波数偏移を防止し、マイクロホンの場合は、無音時の発振周波数のドリフトを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、針状電極、この針状電極に対向する対向電極、上記針状電極と対向電極の間に形成される放電部を備えた電気音響変換ユニットと、上記放電部を含みこの放電部で高周波放電を生起させる高周波発振回路と、上記放電部に音波を導入する音波導入部と、上記高周波発振回路で発振され上記放電部に導入される音波に応じて変調された信号を取り出す変調信号取り出し部と、を備え、上記高周波発振回路は、上記変調信号取り出し部から取り出される変調信号に対応した電圧によって発振周波数が制御される電圧制御発振器を構成していることを最も主要な特徴とする。
【００２１】
本発明はまた、針状電極、この針状電極に対向する対向電極、上記針状電極と対向電極の間に形成される放電部を備えた電気音響変換ユニットと、上記放電部を含みこの放電部で高周波放電を生起させるとともに音声入力信号で変調された高周波信号を発振する高周波発振回路と、を備え、上記放電部は、高周波発振回路で発振される高周波信号に応じて放電することにより上記音声信号に対応した音波を放出し、上記高周波発振回路は、変調信号に対応した電圧によって発振周波数が制御される電圧制御発振器を構成していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、針状電極と対向電極で放電部を形成し、この放電部に高周波信号を印加することにより高周波放電を生起させるとともに、この放電信号を高周波発振回路に帰還させて自励発振を行わせるようにし、上記放電部に音波を導入することにより、音波により変調された高周波信号に変換されて、マイクロホンとして動作させることができ、また、上記高周波発振回路における高周波発振信号を音声信号で変調することにより、上記放電部において音声信号で変調された高周波信号に応じて放電させて、音声信号に対応した音波を放射するスピーカとして動作させることができる。
そして、上記高周波発振回路を電圧制御発振器として構成し、この高周波発振回路を、変調信号に対応した電圧によって発振周波数が制御されるように構成することにより発振周波数を安定化させることができ、不要輻射を容易に防止することができる。また、マイクロホンの場合は無音時の発振周波数のドリフトを防止することができ、スピーカの場合は入力される音声信号による発振周波数の周波数偏移を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る電気音響変換器の第１の実施例を示す回路図である。
【図２】本発明に係る電気音響変換器の第２の実施例を示す回路図である。
【図３】本発明に係る電気音響変換器の第３の実施例を示す回路図である。
【図４】本発明に係る電気音響変換器の第４の実施例を示す回路図である。
【図５】本発明に適用可能な電気音響変換ユニットの例を示す縦断面図である。
【図６】本出願人が先に出願した電気音響変換器の一例を示す回路図である。
【図７】本出願人が先に出願した上記電気音響変換器の変形例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る電気音響変換器の実施例について図面を参照しながら説明する。本発明にかかる電気音響変換器の構成上の特徴は自励発振器の回路構成にある。マイクロホンユニットは、図５に示すマイクロホンユニットと同じ機械的構成のものを使用することができる。また、本発明に係る電気音響変換器の実施例を示す図１ないし図４において、図６、図７に示す従来の自励発振回路と同じ構成部分には共通の符号を付している。
【実施例１】
【００２５】
図１に示す実施例は、高周波放電を利用した電気音響変換ユニットを使用してマイクロホンを構成した例である。図１において、符号１１は、図５に示すような電気音響変換ユニット１０を構成する針状電極３と対向電極４との間で高周波放電を生起させるための高周波発振回路の主体をなす真空管を示している。高周波放電を生起させるためには高電圧を印加する必要があるため、高電圧に耐えることができる真空管１１を発振用の能動素子として使用している。この実施例では、真空管１１は５極真空管で、６．３Ｖの直流電源がヒータに供給され、２５０〜５００Ｖ程度の比較的高い電圧の直流電圧が、適宜の抵抗３１とチョークコイル１２および寄生発振防止のためのコイル１３を介して真空管１１のプレートに印加される。上記高電圧を上記抵抗３１ともう一つの抵抗３２で適宜の電圧に分圧し、これを真空管１１の第２グリッドにバイアス電圧として印加している。真空管１１のカソードと第３グリッドには、抵抗３３とコンデンサ３４によって適宜のバイアス電圧がかけられている。
【００２６】
真空管１１のプレートは、抵抗１４、タンクコイル２１を経て電気音響変換ユニット１０の針状電極３に接続されている。上記抵抗１４は上記寄生発振防止用コイル１３と並列に接続されている。針状電極３に対向する対向電極４は真空管１１の第１グリッドに接続されている。針状電極３と対向電極４は放電部を構成していて、この放電部で放電が始まると、針状電極３と対向電極４との間で形成される放電路が真空管１１の第１グリッドに接続されているため、放電電流が真空管１１に帰還する。こうして、真空管１１を能動素子とする帰還路が形成されることにより、自励発振による高周波発振回路が構成されることになる。
【００２７】
上記高周波発振回路の発振周波数は、タンクコイル２１のインダクタンスと、針状電極３と対向電極４との間の静電容量によって決まる。また、前記抵抗１４とタンクコイル２１の接続点と、アースとの間にバリキャップ２０が接続されていて、このバリキャップ２０の容量を変化させることによって発振周波数を調整することができるようになっている。バリキャップ２０はその端子間電圧に応じて静電容量が変化する回路素子であり、電圧で制御するコンデンサとして機能する。バリキャップ２０のアノードは接地され、カソードには制御電圧信号ＣＴＬが入力されるようになっている。したがって、制御電圧信号ＣＴＬによって上記発振周波数を調整することができる。発振周波数は任意に設定できるが、オーディオ信号の帯域幅を考慮して、２７ＭＨｚ程度の高周波に設定される。針状電極３と対向電極４との間で形成される放電路は上記高周波の発振周波数に対応して放電するので、以下、上記放電部は「高周波放電部」という。
【００２８】
上記高周波放電部には、電気音響変換ユニット１０の前記音波導入部から音波が導入され、高周波放電部の火炎放電が音波によって影響を受ける。より具体的には、高周波放電部の粒子速度が音波の粒子速度によって変化し、高周波放電部の等価インピーダンスが変化する。この等価インピーダンスの変化により、上記発振回路の発振信号が音波によって変調される。この変調信号は、周波数変調すなわちＦＭ変調成分と振幅変調すなわちＡＭ変調成分を含むが、ＦＭ変調成分の方がより多く含まれる。したがって、上記ＦＭ変調された信号を取り出してこれをＦＭ復調回路に入力することにより、上記音波導入部から導入される音波に対応したオーディオ信号に変換することができる。かかる動作は、前記図６に示す従来例の動作と大差はない。
【００２９】
図１に示す実施例が図６に示す従来例と異なる点は、図６に示す従来例における可変容量コンデンサ１５をバリキャップ２０に代え、このバリキャップ２０の端子電圧を、制御電圧信号ＣＴＬによって設定するようにした点と、検出コイル２２による検出信号をＶＣＯ（電圧制御発振器）出力とした点である。換言すれば、図１に示す自励発振器は、電圧によって発振周波数が変化する電圧制御発振器（ＶＣＯ）を構成している。このＶＣＯ出力は、別の回路、例えばＰＬＬ回路などを経て上記制御電圧信号ＣＴＬとしてバリキャップ２０に入力される。このように構成することにより、自励発振器の発振周波数を、本来あるべき発振周波数に安定に維持することができ、無音時の発振周波数のドリフトを防止することができる。
【実施例２】
【００３０】
図２に示す実施例は、高周波放電を利用した電気音響変換ユニット１０を使用してスピーカを構成した例である。この実施例が図１に示す実施励と異なる点は、真空管１１の入力側に振幅変調トランス２５を接続している点である。より具体的には、振幅変調トランス２５の一次コイル２６に音声信号が入力され、振幅変調トランス２５の二次コイル２７から上記音声信号が２５０〜５００Ｖ程度の比較的高い電圧の直流電圧に重畳されて真空管１１の第２グリッドに入力されるようになっている。真空管１１を中心とするその他の回路構成は図１の回路構成と同じで、放電による電気音響変換ユニット１０、チョークコイル１２、寄生発振防止用コイル１３、抵抗１４、可変容量コンデンサ１５、バリキャップ２０、タンクコイル２１、検出コイル２２を備え、これらの回路素子が図１の例と同様に接続されている。
【００３１】
図２に示す実施例は、図７に示す従来の高周波放電によるスピーカの例とほぼ同様に動作し、振幅変調トランス２５の一次コイル２６から入力される音声信号に対応した音波が電気音響変換ユニット１０から放射される。電気音響変換ユニット１０を駆動する信号は、タンクコイル２１と磁気的に結合している検出コイル２２で検出され、この検出信号がＶＣＯ出力となる。ＶＣＯ出力は、前述のとおり、ＰＬＬ回路等の回路を経て制御電圧信号ＣＴＬとなり、バリキャップ２０に印加される。バリキャップ２０は、その静電容量に応じて真空管１１、電気音響変換ユニット１０を含む自励発振器の発振周波数を設定し、上記静電容量は制御電圧信号ＣＴＬによって制御され、制御電圧信号ＣＴＬはＶＣＯ出力によって定まる。したがって、上記自励発振器の発振周波数は、制御電圧信号ＣＴＬにより本来あるべき発振周波数に安定に維持され、入力される音声信号による発振周波数の周波数偏移を防止して、音声信号に忠実な音声を電気音響変換ユニット１０から放射することができる。
【実施例３】
【００３２】
図３に示す実施例は、図１に示す実施例におけるＶＣＯ出力に基づいて制御電圧信号ＣＴＬを生成する回路の具体例を付加したもので、この付加した回路をＰＬＬ回路とした例である。ＰＬＬ回路とは、位相同期（Ｐｈａｓｅ−ｌｏｃｋｅｄ  ｌｏｏｐ）回路のことで、入力される交流信号と周波数が等しくかつ位相が同期した信号を、フィードバック制御により別の発振器から出力する回路である。入力信号と出力信号との位相差を検出し、ＶＣＯや回路のループを制御することで、正確に同期した周波数の信号を発振することができる。図３に示す例では、基準となる周波数の信号を出力する水晶発振器２５、この水晶発振器２５からの基準周波数信号の位相と前記検出コイル２２による検出信号である電圧制御発振器出力ＶＣＯとの位相差を検出する位相比較器２６、および、この位相比較器２６の出力信号から使用周波数帯域より低い周波数信号を通してこれを制御電圧信号ＣＴＬとする低域フィルタ２７によってＰＬＬ回路が構成されている。
【００３３】
位相比較器２６は、基準周波数信号と入力信号である電圧制御発振器出力ＶＣＯの位相差を常に比較する。この位相差によって生ずる位相比較器２６の電圧は、低域フィルタ２７で平滑され、電圧制御発振器の制御電圧として働く。この実施例では、バリスタ２０の端子電圧を制御電圧信号ＣＴＬで制御するように構成されている。この実施例によれば、上記ＰＬＬ回路が、低域フィルタ２７を経て出力される制御電圧信号ＣＴＬが、電圧制御発振器として動作する自励発振器の周波数を、入力信号の平均周波数に正確に一致させる作用、すなわち、自動周波数制御の役目を果たす。これにより、自励発振器の発振周波数を安定に維持することができ、無音時の発振周波数のドリフトを防止することができるとともに、不要輻射対策を容易に実施することができる。
【実施例４】
【００３４】
図４に示す実施例は、図２に示すスピーカの実施例におけるＶＣＯ出力に基づいて制御電圧信号ＣＴＬを生成する回路の具体例を付加したもので、この付加した回路をＰＬＬ回路とした例である。このＰＬＬ回路は、図３に示す実施例におけるＰＬＬ回路と同様に回路構成され、水晶発振器２５、位相比較器２６、低域フィルタ２７を有してなる。
【００３５】
図４に示すスピーカの実施例によれば、高周波放電用の自励発振器の発振周波数を安定化することができるため、音声信号による発振周波数の偏移を防止することができるとともに、不要輻射対策を容易に実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係る電気音響変換器は、高周波放電を利用して電気音響変換するので、振動板が不要のマイクロホンやスピーカを提供することができる。したがって、振動板の質量の影響を受けて電気音響変換の忠実度の低下といった、振動板を有する電気音響変換器の有する問題を解消することができる。また、計測の分野あるいは振動板を使用することができない過酷な環境条件下でも使用することができ、電気音響変換器の用途を拡大することができる。特に、計測の分野では、より忠実な電気音響変換能力が求められるため、本願発明のような高周波放電のための発振周波数を安定化させて、無音時の発振周波数のドリフトを防止し、発振周波数の偏移を防止することができる電気音響変換器は有効である。
【符号の説明】
【００３７】
２    ケース
３    針状電極
４    対向電極
１０    電気音響変換ユニット
１１    真空管
１２    チョークコイル
２０    バリキャップ
２１    タンクコイル
２２    検出コイル
２５    振幅変調トランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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