(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサマイクロホンエレメントの出力をゲートに受けるＦＥＴと、
前記ＦＥＴのソースにベースが接続され、エミッタが前記ＦＥＴのドレインに接続されると共に、前記ベースとコレクタとの間にベースバイアス抵抗が接続されて、コレクタがグランド線に接続されたトランジスタと、
前記ドレインと前記エミッタの接続点に、正極端子（＋）が接続され、負極端子（−）とグランド線との間に負荷回路を接続した電池とを備え、
前記電池をマイクロホンケースの電池ホルダに装填し、前記マイクロホンケースにキャップケースを装着することで、
前記ドレインおよびエミッタの接続点と前記負荷回路との間に、前記電池が挿入接続されて、前記電池が信号線の機能を果たすと共に、前記負荷回路が接続されたグランド線と、前記コレクタが接続されたグランド線とが、接続されることを特徴とするコンデンサマイクロホン。
【請求項２】
前記ＦＥＴはＮ型ジャンクションを構成し、前記トランジスタはＰＮＰ型であることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項３】
前記負荷回路は、出力トランスの一次側巻線により構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項４】
前記出力トランスは、前記キャップケース内に収容され、出力トランスの二次側巻線の各端部が、キャップケースに装着された出力コネクタに接続されていることを特徴とする請求項３に記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項５】
前記コンデンサマイクロホンエレメント、ＦＥＴおよびトランジスタが搭載される回路基板を収容するマイクロホンケースと、前記キャップケースとが共に金属製の素材により形成されて、前記マイクロホンケースに前記キャップケースを装着することで、
前記ドレインと前記エミッタの接続点と、前記負荷回路との間に前記電池が接続されると共に、前記負荷回路が接続されたグランド線と、前記コレクタが接続されたグランド線とが接続されることを特徴とする請求項４に記載の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、インピーダンス変換回路の動作電源として、電池を搭載したコンデンサマイクロホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサマイクロホンは、対向する振動板と固定極との間の静電容量の変化に基づいて音声信号が生成される。
この振動板と固定極との間の静電容量は数十ｐＦ前後で、出力インピーダンスがきわめて高いことから、コンデンサマイクロホンエレメントの直後に電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いたインピーダンス変換回路が用いられている。
【０００３】
前記インピーダンス変換回路を動作させるためには、その動作電源が必要であり、マイクロホンの信号線を利用して、外部から電源を得る手段として、いわゆるファントム給電方式が知られている。
しかし、コンデンサマイクロホンを屋外で使用する場合には、前記したファントム給電方式を利用することはできず、マイクロホンケース内に電池を搭載する必要がある。
【０００４】
電池を搭載してインピーダンス変換回路を動作させるようにしたコンデンサマイクロホンについては、本件出願人からもすでに提案がなされており、これは例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示されているように、ＦＥＴをインピーダンス変換素子として利用する場合には、前記ＦＥＴは一般にソースフォロワ回路として使われる。
【０００５】
ところで、インピーダンス変換素子としてのＦＥＴをソースフォロワ回路として利用する場合には、その回路構成上において、ＦＥＴのドレインに動作電流を与える電源線と、ＦＥＴのソースから音声信号を引き出す信号線と、さらにグランド線の３本の配線（３線式）が基本的に必要になる。
このために、前記した電池と前記３本の配線と出力コネクタとの接続関係で、図４に基づいて説明する技術的な問題が招来される。
【０００６】
すなわち図４は、マイクロホンケースの一例について、その尾端部付近を断面図で示したものである。マイクロホンケース１の尾端部には、出力コネクタ２が取り付けられ、この出力コネクタ２の直前に電池ホルダ３が配置されている。そして、電池ホルダ３をカバーする軸方向にスライド可能な円筒状のカバーケース４が備えられて、電池ホルダ３の側面が開閉されるように構成されている。
なお図４（Ａ）は、電池Ｅ１を着脱する場合を示しており、図４（Ｂ）はカバーケース４を軸方向にスライドさせて、電池ホルダ３の側面を閉じた状態を示している。
【０００７】
図４に示す構成によると、マイクロホンケース１の前方における前記したＦＥＴが搭載された回路基板もしくは音声信号の出力トランスから、出力コネクタ２に至る信号線が必要であり、また前記回路基板と出力コネクタ２を接続するグランド線も少なくとも必要となる。
したがって、前記信号線およびグランド線は、例えば樹脂素材により形成された電池ホルダ３に沿わせて配線するなどの工夫が必要となり、電池ホルダ３付近の配線等を含む構成が複雑化することは免れない。
【０００８】
そこで、電池を介して音声信号が負荷回路もしくは出力コネクタ２側にもたらすことができるように構成することで、前記した電池ホルダ付近の配線の接続構成を簡素化させたコンデンサマイクロホンが、特許文献２に開示されている。
図３は特許文献２に開示された回路構成を示したものであり、コンデンサマイクロホンエレメントＭｅの一端部が、バイアス回路内蔵型のＦＥＴＱ１のゲートに接続されている。またコンデンサマイクロホンエレメントＭｅの他端部は、グランド線ＧＮＤに接続されている。なお前記マイクロホンエレメントＭｅとしては、振動板もしくは固定極のいずれかにエレクトレット誘電体膜を備えたエレクトレットコンデンサマイクロホンエレメントが用いられている。
【０００９】
前記ＦＥＴＱ１のドレインは、電池Ｅ１の正極端子（＋）に接続され、またソースはグランド線ＧＮＤに接続されている。そして、前記電池Ｅ１の負極端子（−）は、負荷回路として機能する出力トランスＴ１の一次側巻線Ｐｗの一端部に接続され、この一次側巻線Ｐｗの他端部はグランド線ＧＮＤに接続されている。また、出力トランスＴ１の二次側巻線Ｓｗの両端部は、音声信号の出力端子ＯＵＴを構成しており、この出力端子ＯＵＴは前記した出力コネクタ２に接続される。
【００１０】
図３に示す回路構成によると、ＦＥＴＱ１のゲートに供給されるコンデンサマイクロホンエレメントＭｅからの入力信号に応じて、電池Ｅ１からＦＥＴＱ１のドレインに流れる電流値（ドレイン電流）が制御される。このドレイン電流は、前記した電池Ｅ１、ＦＥＴＱ１、グランド線ＧＮＤ、出力トランスＴ１の一次側巻線Ｐｗを経由する閉ループを流れることになる。これにより、前記したドレイン電流に対応した音声信号は、出力トランスＴ１の二次側巻線Ｓｗを介して、出力端子ＯＵＴにもたらされる。
【００１１】
したがって、前記した図３に示す回路構成は、電池Ｅ１を介して音声信号が出力端子側にもたらされるように作用し、ＦＥＴのドレインに動作電流を与える電源線と、信号線とが共用されている。それ故、この図３に示す回路構成は前記した３線式の回路構成に比較して、２線式の回路構成であると言うことができる。
【００１２】
この図３に示した２線式の回路構成を採用すると、例えば図２に示すように電池ホルダ付近に配線を沿わせる必要のないコンデンサマイクロホンを提供することができる。
なお図２においては、すでに説明した図４に示した各部と同様の機能を果たす部分を同一符号で示しており、その説明は省略する。この図２の構成においては、図２（Ａ）に示すように、電池Ｅ１を電池ホルダ３内に軸方向に向かって挿入しつつ、キャップケース５をマイクロホンケース１の後端部にねじ込むことで、図２（Ｂ）に示すように電池Ｅ１をマイクロホンケース１内に装着することができる。
【００１３】
そして、マイクロホンケース１およびキャップケース５を、互いに金属等の導電性素材により構成することで、図３に示すグランド線ＧＮＤにおける仮想の端子ｔ３とｔ４の間を接続させることができ、同時に電池ホルダ３に電池Ｅ１が収容されることで、図３に示す仮想の端子ｔ１とｔ２の間に電池Ｅ１が接続されることになる。
したがって、図２に示したマイクロホンケースの構成を採用すると、図４に基づいて説明したように、複数本の配線を電池ホルダ３に沿わせて配列させる必要はなく、かつ電池Ｅ１の交換時における操作性にも優れたマイクロホンを提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】実用新案登録第２５９７２５１号公報
【特許文献２】実公昭５０−４２７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、特許文献２に開示された図３に示す２線式の回路構成によると、ＦＥＴのドレイン電流に基づいて音声信号が取り出されることになる。このＦＥＴのドレイン出力は、ソースフォロワ回路に比較して出力インピーダンスが高いために、負荷として機能する出力トランスにステップダウントランスを用い、出力側でインピーダンスを低く設定する対処が必要となる。このためにコンデンサマイクロホンとしての出力レベルが低下するという問題が発生する。
【００１６】
この発明は、前記した技術的な問題点を解消しようとするものであり、図３に示したように電池を信号線として利用した回路構成に、出力インピーダンスを低く設定することができる回路構成を加えることで、音声信号の出力レベルを十分に確保することができるコンデンサマイクロホンを提供することを課題とするものである。
これに加えて、この発明は図２に例示した電池ホルダ部分の構成のように、複数本の配線を電池ホルダに沿わせる必要がなく、電池交換時における操作性にも優れたコンデンサマイクロホンを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
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コンデンサマイクロホンは、コンデンサマイクロホンエレメントの出力をゲートに受けるＦＥＴと、前記ＦＥＴのソースにベースが接続され、エミッタが前記ＦＥＴのドレインに接続されると共に、前記ベースとコレクタとの間にベースバイアス抵抗が接続されて、コレクタがグランド線に接続されたトランジスタと、前記ドレインと前記エミッタの接続点に、正極端子（＋）が接続され、負極端子（−）とグランド線との間に負荷回路を接続した電池とを備え、前記電池をマイクロホンケースの電池ホルダに装填し、前記マイクロホンケースにキャップケースを装着することで、前記ドレインおよびエミッタの接続点と前記負荷回路との間に、前記電池が挿入接続されて、前記電池が信号線の機能を果たすと共に、前記負荷回路が接続されたグランド線と、前記コレクタが接続されたグランド線とが接続されるように構成される。
【００１８】
この場合、前記ＦＥＴとしてＮ型ジャンクションＦＥＴが用いられ、前記トランジスタとしてＰＮＰ型トランジスタを用いることが望ましい。
そして、好ましい形態においては、前記負荷回路は出力トランスの一次側巻線により構成される。
【００１９】
さらに、前記出力トランスは、前記キャップケース内に収容され、出力トランスの二次側巻線の各端部が、キャップケースに装着された出力コネクタに接続された構成を好適に採用することができる。
【００２０】
加えて、前記コンデンサマイクロホンエレメント、ＦＥＴおよびトランジスタが搭載される回路基板を収容するマイクロホンケースと、前記キャップケースとが共に金属製の素材により形成されて、前記マイクロホンケースに前記キャップケースを装着することで、前記ドレインと前記エミッタの接続点と、前記負荷回路との間に前記電池が接続されると共に、前記負荷回路が接続されたグランド線と、前記コレクタが接続されたグランド線とが接続されるように構成される。
【発明の効果】
【００２１】
この発明に係る前記したコンデンサマイクロホンによると、コンデンサマイクロホンエレメントの出力をゲートに受けるＦＥＴには、エミッタフォロワトランジスタが接続されているので、ＦＥＴとエミッタフォロワトランジスタにより、その出力インピーダンスを低く設定することができる。
したがって、負荷回路としての出力トランスにステップダウントランスを用いる必要はなく、十分な出力レベルを有するコンデンサマイクロホンを提供することができる。
【００２２】
またこの発明の前記した回路構成によると、前記ＦＥＴおよびトランジスタを駆動させる電池が、信号線と電源線の機能を果たすので、ＦＥＴおよびトランジスタによるインピーダンス変換回路と、負荷回路とを結ぶ信号線やグランド線を除去した図２に示す電池ホルダの構成を採用することができる。これにより、電池交換時における操作性にも優れたコンデンサマイクロホンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明に係るコンデンサマイクロホンの回路構成図である。
【図２】この発明に係るコンデンサマイクロホンの電池ホルダ部分の例を示した断面図である。
【図３】従来の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。
【図４】従来のコンデンサマイクロホンにおける電池ホルダ部分の一例を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
この発明に係るコンデンサマイクロホンについて、図１および図２に基づいて説明する。なお、以下に説明するこの発明に係るコンデンサマイクロホンは、すでに図に基づいて説明した各部と同一の機能を果たす部分を、同一の符号を付けて示している。
【００２５】
図１に示すコンデンサマイクロホンエレメントＭｅは、対向する振動板および固定極を備え、一つの好ましい例として固定極にエレクトレット誘電体膜を配置したバックエレクトレット型コンデンサマイクロホンエレメントを構成している。
そして、前記固定極がバイアス回路内蔵型のＮ型ジャンクションＦＥＴＱ１のゲートに接続されており、振動板に成膜された電極がインピーダンス変換回路側のグランド線ＧＮＤ１に接続されている。
【００２６】
前記ＦＥＴＱ１のソースにはＰＮＰ型トランジスタのＱ２のベースが接続され、同トランジスタＱ２のエミッタが前記ＦＥＴＱ１のドレインに接続されている。またトランジスタＱ２のベースとコレクタとの間にはベースバイアス抵抗Ｒ１が接続されて、同トランジスタＱ２のコレクタが、インピーダンス変換回路側のグランド線ＧＮＤ１に接続されている。これにより、前記トランジスタＱ２は、ＦＥＴＱ１に対してエミッタフォロワを構成した状態で接続されている。
【００２７】
前記ＦＥＴＱ１のドレインとトランジスタＱ２のエミッタとの接続点に、電池Ｅ１の正極端子（＋）が接続され、この電池Ｅ１の負極端子（−）には負荷回路として機能する出力トランスＴ１の一次側巻線Ｐｗの一端部に接続されている。そして、この一次側巻線Ｐｗの他端部は、負荷回路側のグランド線ＧＮＤ２に接続されている。また、出力トランスＴ１の二次側巻線Ｓｗの両端部は、音声信号の出力端子ＯＵＴを構成しており、この出力端子ＯＵＴは後述する図２に示す出力コネクタ２に接続される。
【００２８】
図１に示した回路構成によると、ＦＥＴＱ１のゲートに供給されるコンデンサマイクロホンエレメントＭｅからの入力信号に応じて、電池Ｅ１からＦＥＴＱ１のドレインに流れる電流値（ドレイン電流）が制御される。またＦＥＴＱ１のソースにベースが接続されたトランジスタＱ２はエミッタフォロワを構成しており、したがって前記入力信号に応じた前記ドレイン電流に同期して、トランジスタＱ２のエミッタに流れ込む電流値も同様の制御を受けることになる。
【００２９】
この動作によって、ＦＥＴＱ１とトランジスタＱ２による出力インピーダンスは低いものとなり、ドレインおよびエミッタに流れる電流変換信号は、前記電池Ｅ１を介して、出力トランスＴ１の一次側巻線Ｐｗに伝達される。
すなわち、電池Ｅ１を介して音声信号が出力トランスＴ１側に伝達されるように作用し、ＦＥＴのドレインならびにトランジスタのエミッタに動作電流を与える電源線と、信号線とが共用されることになる。
【００３０】
そして、前記回路構成によると、負荷回路としての出力トランスＴ１により大きな信号電流を与えることができるので、出力トランスＴ１には、図３に基づいて説明したようにステップダウントランスを用いる必要はなく、二次側巻線Ｓｗより十分な出力レベルを得ることができるコンデンサマイクロホンを提供することができる。本実施例による出力トランスＴ１では、入力対出力の巻線比は例えば１：１でよい。あるいはステップアップトランスを用いることができるし、場合によってはステップダウントランスを用いてもよい。
【００３１】
図１に示した回路構成を有する前記したコンデンサマイクロホンは、図２に示したマイクロホンケースとキャップケースの組み合わせ構成を好適に採用することができる。
すなわち、図２に示すようにマイクロホンケース１の後端部には、キャップケース５をねじ込むことで、マイクロホンケース１に対してキャップケース５が着脱可能となるように構成されており、キャップケース５には出力トランスＴ１および出力コネクタ２が装着されている。
【００３２】
そして、電池Ｅ１を電池ホルダ３内に軸方向に向かって挿入しつつ、キャップケース５をマイクロホンケース１の後端部にねじ込むことで、図２（Ｂ）に示すように電池Ｅ１をマイクロホンケース１内に装着することができる。
前記マイクロホンケース１およびキャップケース５は、互いに金属等の導電性素材により構成されており、マイクロホンケース１は、図１に示したインピーダンス変換回路側のグランド線ＧＮＤ１になされ、キャップケース５は、図１に示した負荷回路側のグランド線ＧＮＤ２になされている。
【００３３】
したがって、図２（Ｂ）に示すように電池Ｅ１を電池ホルダ３内に収容し、マイクロホンケース１にキャップケース５をねじ込むことで、図１に示す仮想の端子ｔ１とｔ２の間に電池Ｅ１が接続され、同時にインピーダンス変換回路側のグランド線ＧＮＤ１側の仮想の端子ｔ３と、負荷回路側のグランド線ＧＮＤ２側の仮想の端子ｔ４との間を接続させることができる。
【００３４】
これにより、十分な出力レベルを得ることができるコンデンサマイクロホンを提供することができると共に、図２に示したように電池ホルダ部分を簡素化させて、電池交換時における操作性にも優れたコンデンサマイクロホンを提供することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１        マイクロホンケース
２        出力コネクタ
３        電池ホルダ
４        カバーケース
５        キャップケース
Ｍｅ      コンデンサマイクロホンエレメント
Ｑ１      ＦＥＴ
Ｑ２      トランジスタ
Ｅ１      電池
Ｔ１      出力トランス
Ｐｗ      一次側巻線（負荷回路）
Ｓｗ      二次側巻線
ＧＮＤ１  インピーダンス変換回路側グランド線
ＧＮＤ２  負荷回路側グランド線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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