(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルテージフォロワ、一方の入力端子を所定の電圧に接続した演算増幅器、及び前記演算増幅器の出力端子と前記ボルテージフォロワの入力端子との間に設けられた第１のインピーダンスを含み、第１の増幅電圧を前記ボルテージフォロワから出力させる増幅回路と、入力した音波信号に応じてインピーダンスを変化させる音波センサと、前記ボルテージフォロワの入力端子にその一端が接続され他端に前記音波センサを接続した信号線と、前記演算増幅器の出力端子に接続された信号出力端子と、前記信号線に接続され前記音波センサに所定の電流を供給する電流路とを備えたことを特徴とするマイクロフォン装置。
【請求項２】
前記電流路は、第２の増幅電圧を出力する第２の演算増幅器の出力端子と前記信号線との間に設けられ、第２のインピーダンスを介設していることを特徴とする請求項１のマイクロフォン装置。
【請求項３】
ボルテージフォロワ、一方の入力端子を所定の電圧に接続した演算増幅器、及び前記演算増幅器の出力端子と前記ボルテージフォロワの入力端子との間に設けられた第１のコンデンサを含み、第１の増幅電圧を前記ボルテージフォロワから出力させる増幅回路と、入力した音波信号に応じて静電容量を変化させる音波センサと、前記ボルテージフォロワの入力端子にその一端が接続され他端に前記音波センサを接続した信号線と、前記演算増幅器の出力端子に接続された信号出力端子と、前記信号線に接続され前記音波センサに所定の電流を供給する電流路とを備えたことを特徴とするマイクロフォン装置。
【請求項４】
前記電流路は、第２の増幅電圧を出力する第２の演算増幅器の出力端子と前記信号線との間に設けられ、第２のコンデンサを介設していることを特徴とする請求項３のマイクロフォン装置。
【請求項５】
さらに前記信号線の少なくとも一部を電気的に遮蔽するシールド手段と、このシールド手段に前記第１の増幅電圧に基づくシールド電圧を印加するシールド電圧印加手段とを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかのマイクロフォン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば静電容量等のインピーダンスを変化させる音波センサを備えたマイクロフォン装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
音波信号を入力してこれを電気信号に変換し出力するマイクロフォン装置の従来例として、例えば特開平１１−８８９８９号公報記載のものを挙げることができる。図５は、このマイクロフォン装置の概略構成を示す回路図である。このマイクロフォン装置は、エレクトレット型の音波センサ４１を備えている。この音波センサ４１は、外部から受けた音波で振動膜を振動させ、この振動による振動膜とエレクトレット層との間の容量変化に応じて端子間電圧Ｖｅを変化させるものである。この端子間電圧Ｖｅの変化は、抵抗４２、４３、４４及びＦＥＴ４５で構成されたソースフォロワ回路によってインピーダンス変換され、出力端子４６から出力電圧Ｖｄが出力されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記音波センサ４１を含む一般的なコンデンサマイクロフォンの容量Ｃｅは、一定の基礎容量値Ｃｄと外部から受けた音波によって変化する容量変化分ΔＣとの和で表すことができる。
Ｃｅ＝Ｃｄ＋ΔＣ
ところが前記端子間電圧Ｖｅは、コンデンサマイクロフォンの全体の容量値Ｃｅの変化に応じて変化するものである。そのため前記容量変化分ΔＣが基礎容量値Ｃｄに比べて微少である場合には、容量変化分ΔＣの検出感度がきわめて低くなってしまうという問題があった。この問題を解決すべく前記回路の増幅度を上げると、今度は出力電圧Ｖｄが飽和してしまい、容量変化分ΔＣを正確に検出できなくなるという問題が生じる。
【０００４】
この発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、微小な音波入力の変化を高感度で正確に検出することが可能なマイクロフォン装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明のマイクロフォン装置は、ボルテージフォロワ、一方の入力端子を所定の電圧に接続した演算増幅器、及び前記演算増幅器の出力端子と前記ボルテージフォロワの入力端子との間に設けられた第１のインピーダンスを含み、第１の増幅電圧を前記ボルテージフォロワから出力させる増幅回路と、入力した音波信号に応じてインピーダンスを変化させる音波センサと、前記ボルテージフォロワの入力端子にその一端が接続され他端に前記音波センサを接続した信号線と、前記演算増幅器の出力端子に接続された信号出力端子と、前記信号線に接続され前記音波センサに所定の電流を供給する電流路とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
上記マイクロフォン装置では、電流路を介して所定の電流を音波センサに供給することができる。この電流により、音波センサを流れる電流のうちインピーダンス変化に応じて変化することのない電流分を、第１のインピーダンスに流れる電流中から減殺することが可能となる。また演算増幅器の一方の入力端子を所定の電圧に接続しているので、特に演算増幅器を高速動作させている場合においても、その出力信号に含まれる高調波・ゆらぎ・演算誤差を抑制することが可能となる。
【０００７】
また音波センサを容量型にするとともに第１のインピーダンスを第１のコンデンサとすれば、位相回りによる影響を抑制して、第１のコンデンサに流れる電流中から音波センサの容量変化に応じて変化することのない電流分を確実に減殺することが可能となる。
【０００８】
さらに上記マイクロフォン装置における前記電流路を、第２の増幅電圧を出力する第２の演算増幅器の出力端子と前記信号線との間に設け、これに第２のインピーダンス又は第２のコンデンサを介設するようにすれば、電流源等の外部接続が不要となるし、また回路動作を安定させることが可能となる。
【０００９】
そして上記マイクロフォン装置において、さらに前記信号線の少なくとも一部を電気的に遮蔽するシールド手段と、このシールド手段に前記第１の増幅電圧に基づくシールド電圧を印加するシールド電圧印加手段とを設けるようにすると、シールド手段と信号線との間の浮遊容量をコントロールして、音波センサのインピーダンス変化を高精度で検出することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、この発明のマイクロフォン装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１１】
（実施形態１）
図１は、実施形態１のマイクロフォン装置の構成を示す回路図である。このマイクロフォン装置は、第１演算増幅器１及び第２演算増幅器２を含む増幅回路を備えて構成されている。第１演算増幅器１は、その出力端子と反転入力端子とが接続され、ボルテージフォロワを構成している。ここでボルテージフォロワとは、入力インピーダンスが高い一方、出力インピーダンスが低く、入出力ゲインが理論上「１」であって、インピーダンス変換器として機能するものをいう。従って、例えばこのボルテージフォロワを演算増幅器で構成する場合には、その入出力端子間で信号増幅を行うようにするための帰還回路網は設けられないということになる。また第１演算増幅器１の非反転入力端子には、シールドされた信号線９の一端が接続されている。
【００１２】
また信号線９の他端には、音波センサ８が設けられている。この音波センサ８は、図６にその縦断面図を示すように、円筒金属外壁３４の一端側に振動膜３１を備えるとともに、前記円筒金属外壁３４に絶縁物３３で支持された背極３２が、前記振動膜３１との間に所定の間隙を置いて対置するように設けられている。そしてこの背極３２の反振動膜側端部に検出電極３５が形成され、また円筒金属外壁３４の反振動膜側端部に負電極３６が形成されている。そして受けた音波に応じて前記振動膜３１が振動することにより、振動膜３１と背極３２との間の相対位置を変化させ、これによって負電極３６と検出電極３５との間の静電容量Ｃｓを変化させるものである。そこで前記信号線９を音波センサ８の検出電極３５に接続し、また負電極３６を接地するようにしている。
【００１３】
第２演算増幅器２は、非反転入力端子が接地される一方、反転入力端子には第１抵抗（抵抗値Ｒ１）５及び第２抵抗（抵抗値Ｒ２）６の一端がそれぞれ接続されている。第１抵抗５の他端は第１交流電圧発生器（発生交流電圧Ｖｉｎ、角周波数ω）４に接続され、第２抵抗６の他端は前記第１演算増幅器１の反転入力端子に接続されている。第２演算増幅器２の出力端子は、第１コンデンサ（第１のインピーダンス、容量値Ｃｆ）７を介して第１演算増幅器１の非反転入力端子（ボルテージフォロワの入力端子）に接続されている。また前記信号線９には、第２コンデンサ（容量値Ｃｃ）１２を介して第２交流電圧発生器（発生交流電圧Ｖｃ、角周波数ω）１５が接続されるとともに、第３抵抗（抵抗値Ｒｃ）１４を介して第３交流電圧発生器（発生交流電圧Ｖｒ、角周波数ω）１６が接続されている。そして第２演算増幅器２の出力端子が信号出力端子１３に接続されている。
【００１４】
次に、上記のように構成されたマイクロフォン装置の動作について説明する。音波センサ８の全静電容量Ｃｓは、基礎容量値をＣｄ、受けた音波に応じて変化する容量変化分をΔＣとすると、
Ｃｓ＝Ｃｄ＋ΔＣ                                        ―――（１）
で表すことができる。そこで第１交流電圧発生器４から角周波数ωの交流入力電圧Ｖｉｎを与える。各演算増幅器１、２の入力端子間がイマジナリ・ショート状態にあることから、第２演算増幅器２の反転入力端子電圧Ｖ１＝０である。これにより第１演算増幅器１の反転入力端子電圧Ｖ２は、
Ｖ２＝−（Ｒ２／Ｒ１）・Ｖｉｎ                          ―――（２）
＝Ｖｐ
となる。つまりボルテージフォロワの出力電圧（第１の増幅電圧）Ｖ２は、入力電圧Ｖｉｎに反転比例した電圧になるということである。
【００１５】
音波センサ８を流れる電流値Ｉｓは、
Ｉｓ＝ｊωＣｓ・Ｖｐ
＝ｊωＣｓ・Ｖ２                                    ―――（３）
で表される。また第２コンデンサ１２を流れる電流Ｉｃは、
Ｉｃ＝ｊωＣｃ・（Ｖｃ−Ｖ２）                          ―――（４）
であり、第３抵抗１４を流れる電流Ｉｒは、
Ｉｒ＝（Ｖｒ−Ｖ２）／Ｒｃ                              ―――（５）
である。そして第１コンデンサ７を流れる電流Ｉｆは、
Ｉｆ＝Ｉｓ−Ｉｃ−Ｉｒ＋Ｉｐ                            ―――（６）
と表される。Ｉｐは、第１演算増幅器１の非反転入力端子に流れ込む電流値である。さらに音波センサ８に流れる電流Ｉｓは、容量Ｃｓのうち基礎容量値Ｃｄに相当する部分に流れる電流Ｉｄと、容量変化分ΔＣに相当する部分に流れる電流ΔＩとに分解できる。
Ｉｓ＝Ｉｄ＋ΔＩ                                        ―――（７）
従って電流Ｉｆは、
Ｉｆ＝Ｉｄ＋ΔＩ−Ｉｃ−Ｉｒ＋Ｉｐ                      ―――（８）
と書くことができる。一方、信号出力端子電圧Ｖｏｕｔは、
Ｖｏｕｔ＝Ｉｆ／ｊωＣｆ＋Ｖ２                          ―――（９）
で表される。
【００１６】
第１演算増幅器１の入力インピーダンスは既知である。これをＲｉとすると、電流Ｉｐは、
Ｉｐ＝Ｖ２／Ｒｉ
＝−（Ｒ２／Ｒ１）・Ｖｉｎ／Ｒｉ                    ―――（１０）
となる。そこで上記マイクロフォン装置では、
−（Ｒ２／Ｒ１）・Ｖｉｎ／Ｒｉ＝（Ｖｒ−Ｖ２）／Ｒｃ    ―――（１１）
となるように第３交流電圧発生器１６の電圧Ｖｒ及び第３抵抗１４の抵抗値Ｒｃを選択している。この際、式（１１）を成立させるためには電圧Ｖｒのみを調整するようにしてもよいし、抵抗値Ｒｃのみを調整するようにしてもよいが、電圧Ｖｒ及び抵抗値Ｒｃの双方を調整するようにしてもよい。するとＩｐ＝Ｉｒとなるので、式（８）は、
Ｉｆ＝Ｉｄ＋ΔＩ−Ｉｃ                                  ―――（１２）
と表される。
【００１７】
また音波センサ８の基礎容量値Ｃｄは既知である。そこで上記マイクロフォン装置では、
ｊωＣｄ・Ｖ２＝ｊωＣｃ・（Ｖｃ−Ｖ２）                ―――（１３）
となるように第２交流電圧発生器１５の電圧Ｖｃ及び第２コンデンサ１２の容量値Ｃｃを選択している。この際、式（１３）を成立させるためには電圧Ｖｃのみを調整するようにしてもよいし、容量Ｃｃのみを調整するようにしてもよいが、電圧Ｖｃ及び容量Ｃｃの双方を調整するようにしてもよい。するとＩｄ＝Ｉｃとなるので、式（１２）は、
Ｉｆ＝ΔＩ                                              ―――（１４）
と表されることになる。つまり、第２交流電圧発生器１５と信号線９との間で第２コンデンサ１２が介設された電路１７が、音波センサ８に所定の電流Ｉｃを供給する電流路として機能している。また、第２交流電圧発生器１５と第２コンデンサ１２の介設された前記電路１７とによって、音波センサ８に所定の電流Ｉｄを供給する電流源が構成されている。そしてΔＩは、
ΔＩ＝ｊωΔＣ・Ｖ２                                    ―――（１５）
であるから、式（２）、式（１４）及び式（１５）を式（９）に代入して、
Ｖｏｕｔ＝−（１＋ΔＣ／Ｃｆ）・Ｖｉｎ・Ｒ２／Ｒ１      ―――（１６）
が得られる。従ってこのＶｏｕｔを検出することにより、音波入力による音波センサ８の容量変化分ΔＣを知得することができる。
【００１８】
上記マイクロフォン装置では、第１コンデンサ７を流れる電流Ｉｆに応じた値の電圧Ｖｏｕｔが得られる。そして第１コンデンサ７に流れる電流Ｉｆは式（１４）に示すとおり電流ΔＩに等しいから、基礎容量値Ｃｄの大きさに依存しない電圧Ｖｏｕｔを得ることができる。従って基礎容量値Ｃｄに比べて容量変化分ΔＣがきわめて微少である場合にも、容量変化分ΔＣを高感度で検出することができる。また第１コンデンサ７の容量Ｃｆを小さくして検出感度をより高くしても、電流Ｉｆには電流Ｉｄの分を含まないので、基礎容量値Ｃｄの大きさにかかわらず電圧Ｖｏｕｔが容易に飽和するのを回避することができる。そのため、微少な音波入力の変化であってもこれを高感度で検出することができる。
【００１９】
また上記では、第１演算増幅器１については反転入力端子と出力端子とを短絡してゲイン＝１のボルテージフォロワとして機能させ、必要なゲインは第２演算増幅器２でかせぐようにしている。そして電圧増幅を行う第２演算増幅器２は、その非反転入力端子を接地している。このようにすると非反転入力端子の電圧が安定するので、特に演算増幅器を高速動作させている場合に、出力信号に含まれる高調波を抑制することができる。これにより第２演算増幅器２の出力電圧に含まれる高調波成分が大幅に低減され、演算精度を顕著に向上させることができる。従って一段と高精度なΔＣの検出をすることができる。つまり、音波信号の高精度な検出及び出力が可能になるということである。もっとも第２演算増幅器２の非反転入力端子は電圧が安定していればよいので、接地以外に所定の安定電圧（例えば一定電圧）を非反転入力端子に印加してもよい。
【００２０】
さらに図２は、信号線９に対する交流電圧発生器の接続態様が変更された上記実施形態１の変形例を示している。ここでは、第２コンデンサ１２及び第３抵抗１４に流れる電流Ｉｃ、Ｉｒの角周波数ωの２倍の角周波数ω’を有する電流を、信号線９に供給できるようにしている。すなわち信号線９に、さらに第３コンデンサ２４を介して第４交流電圧発生器（角周波数ω’＝２ω）２６が接続されるとともに、第６抵抗２５を介して第５交流電圧発生器（角周波数ω’＝２ω）２７が接続されているということである。こうすることにより、信号出力端子１３から出力される検出信号に含まれることがある第２高調波を効果的にうち消すことがことができ、高調波によるノイズを確実に抑制することができる。
【００２１】
（実施形態２）
図３は、実施形態２のマイクロフォン装置の構成を示す回路図である。この装置が実施形態１のものと異なるのは、ボルテージフォロワ又はバッファ（シールド電圧印加手段）３を介して第１演算増幅器１の反転入力端子電圧をシールド線（シールド手段）１０に印加している点である。シールド線１０は、信号線９を電気的に遮蔽するものである。第１演算増幅器１の両入力端子はイマジナリ・ショートしているので、このようにすると非反転入力端子電圧に等しいシールド電圧をシールド線１０に印加することができる。これによって信号線９の電圧とシールド線１０の電圧とが等しくなり、両者間に浮遊容量が発生するのを回避することができる。
【００２２】
またここでは、シールド電圧印加手段としてボルテージフォロワ３を用い、これによって回路構成の簡素化を図っている。しかしながら回路規模にこだわらない場合には、シールド電圧印加手段として第１演算増幅器１の反転入力端子電圧を位相・振幅補償できるような回路を用いてもよい。このような回路を用いると入力電圧周波数ωがきわめて高いような場合にも、信号線９とシールド線１０との間を確実に同電位にして浮遊容量の発生を防止することができる。さらにシールド電圧印加手段として位相振幅補償回路を用いるような場合には、これをシールド線１０と交流電圧発生器４との間に接続し、第１交流電圧発生器４の電圧Ｖｉｎを位相振幅補償してシールド線１０に印加するようにしてもよい。ボルテージフォロワの出力電圧Ｖ２は前記電圧Ｖｉｎに基づいて形成されているので、このようにしてもボルテージフォロワの出力電圧に基づくシールド電圧をシールド線１０に印加することができるからである。
【００２３】
（実施形態３）
図４は、実施形態３のマイクロフォン装置の構成を示す回路図である。この装置が実施形態１のものと異なるのは、第３演算増幅器（第２の演算増幅器）２０と、この第３演算増幅器２０の反転入力端子に一端が接続された第４抵抗（抵抗値Ｒ４）２１と、反転入力端子と出力端子との間に接続された第５抵抗（抵抗値Ｒ５）２２とで構成された反転増幅器を設けている点である。そして第４抵抗２１の他端を第１交流電圧発生器４に接続するとともに、第３演算増幅器２０の出力端子に第２コンデンサ１２を接続して電流Ｉｃを音波センサ８に供給するようにしている。ここでは第３演算増幅器２０の出力端子と信号線９との間で第２コンデンサ（第２のインピーダンス）１２が介設された電路１８が、音波センサ８に所定の電流Ｉｃを供給する電流路として機能している。また前記構成の反転増幅器と、第１交流電圧発生器４と、第２コンデンサ１２とによって、音波センサ８に所定の電流を供給する電流源が構成されている。第３演算増幅器２０の出力端子からは、−（Ｒ５／Ｒ４）・Ｖｉｎで表される電圧（第２の増幅電圧）Ｖｏが出力される。そしてこの検出回路では、各抵抗値を例えばＲ４＝Ｒ１、Ｒ５＝Ｒ２・（１＋Ｃｄ／Ｃｃ）となるように選択している。すると実施形態１と同様に、電流Ｉｄのほぼ全量を第２コンデンサ１２を流れる電流Ｉｃで賄うことができる。
【００２４】
この実施形態３のマイクロフォン装置では、音波センサ８に供給する電流Ｉｃを、第３演算増幅器２０から取り出すようにしている。従って交流電圧発生器１５、１６の外部接続等は不要となり、全体をコンパクトな回路に一体化してチップ化等を容易に図ることができる。またこの実施形態３においても、第２コンデンサ１２と並列に抵抗素子を設け、この抵抗素子に流れる電流によって第１演算増幅器１の非反転入力端子に流れ込む電流Ｉｐ分を賄うようにしてもよい。さらに実施形態２のように、ボルテージフォロワ又はバッファ（シールド電圧印加手段）３を介して第１演算増幅器１の反転入力端子電圧をシールド線（信号線９を電気的に遮蔽するシールド手段）１０に印加し、信号線９の電圧とシールド線１０の電圧とを等しくして、両者間に浮遊容量が発生するのを回避するようにしてもよい。
【００２５】
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。上記では音波センサ８として容量型のセンサを用いたが、これは背極３２又は振動膜３１にエレクトレット層を形成したエレクトレット型のセンサであってもよい。また音波センサ８として誘導型のセンサを用いてもよいし、抵抗型のセンサを用いてもよい。第１のインピーダンスも上記のような容量素子７に限らず、抵抗素子又は誘導性素子を用いることができる。また上記実施形態でＩｃを供給するインピーダンスとして容量素子（第２コンデンサ１２）を用いたのは、音波センサ８として容量型のセンサを用いたためであり、こうすることでＩｄに等しいＩｃを音波センサ８に確実に供給できるからである。従って音波センサ８として誘導型のセンサを用いる場合には、Ｉｃを供給するインピーダンスも誘導性素子とするのが望ましく、音波センサ８として抵抗型のセンサを用いる場合には、前記インピーダンスを抵抗素子とするのが望ましい。
【００２６】
さらに電流Ｉｆを流す第１のインピーダンスとして容量素子（第１コンデンサ７）を用いたのも、音波センサ８として容量型のセンサを用いたためであり、こうすることでＩｆとＩｄ（又はＩｓ）との間における位相回りによる影響を抑制し、Ｉｆ中からＩｄを確実に減殺することができるからである。従って音波センサ８として誘導型のセンサを用いる場合には、第１のインピーダンスも誘導性素子とするのが望ましく、音波センサ８として抵抗型のセンサを用いる場合には、前記第１のインピーダンスも抵抗素子とするのが望ましい。
【００２７】
さらに電流Ｉｄのうち少なくともその一部を電流Ｉｃで賄うようにすれば、検出電圧Ｖｏｕｔに対するＩｄの寄与分を減少できるので、本発明の効果を得ることができる。もっとも容量変化分ΔＣを高感度で検出するためには、上記のように電流Ｉｄのほぼ全量を電流Ｉｃで賄ってＩｆ＝ΔＩとなるようするのが好ましい。
【００２８】
また信号出力端子電圧Ｖｏｕｔから電圧Ｖ２を差し引いて出力する差動回路を演算増幅器等で構成し、この差動回路を上記検出回路に含めるようにしてもよい。このようにすると差分回路の出力からはΔＣに比例した信号を得ることができ、以後の信号処理回路を簡素化することができる。
【００２９】
さらに実施形態１及び実施形態２では電流Ｉｃと電流Ｉｒとをそれぞれ別の交流電圧発生器１５、１６から取り出すようにしたが、両電流Ｉｃ、Ｉｒを単一の交流電圧発生器から取り出すようにしてもよい。
【００３０】
【実施例】
図４に示す回路において、Ｒ１＝Ｒ２＝１ｋΩ、Ｒ４＝１ｋΩ、Ｒ５＝１０ｋΩ、Ｃｃ＝２ｐＦとした。音波センサ８として、図６に示すような基礎容量値Ｃｄ＝２０ｐＦの容量型のセンサを使用し、容量Ｃｓを１７ｐＦ〜２３ｐＦまで変化させるような音波入力を与えた。音波センサ８に電流Ｉｃを供給しない場合を比較値とし、Ｃｆ＝５ｐＦの場合及びＣｆ＝１ｐＦの場合のそれぞれについて信号出力端子電圧Ｖｏｕｔを測定した。
【００３１】
図５（ａ）はＣｆ＝５ｐＦとした場合の結果を示し、同図（ｂ）はＣｆ＝１ｐＦとした場合の結果を示している。Ｃｆ＝５ｐＦとした場合は、本発明実施例及び比較例の双方で容量Ｃｓの変化に応じたＶｏｕｔが検出されている。ただし電圧Ｖｏｕｔの変化幅は約０．１５Ｖ程度であるので、容量Ｃｓの微少な変化を正確に捉えるのは容易ではないと言える。一方、Ｃｆ＝１ｐＦの場合、比較例では信号出力端子電圧Ｖｏｕｔが電源電圧に接近して飽和し、容量Ｃｓの検出がきわめて困難となっている。本発明実施例では、この場合にも容量Ｃｓの変化を検出でき、しかもこのときの電圧Ｖｏｕｔの変化幅は約０．６５Ｖである。従って微小な容量Ｃｓの変化を高感度で正確に検出できることが明らかである。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のマイクロフォン装置では、音波センサのインピーダンス変化に応じて変化することのない電流分を、第１のインピーダンスに流れる電流中から減殺することができる。従って音波センサに生じた微小なインピーダンス量の変化を高感度で正確に検出することが可能となる。また、特に演算増幅器を高速動作させている場合においても検出信号に含まれる高調波を抑制することができるので、微少な音波入力によるインピーダンス変化を高精度で検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態１のマイクロフォン装置の構成を示す回路図である。
【図２】上記実施形態１のマイクロフォン装置の変形例を示す回路図である。
【図３】実施形態２のマイクロフォン装置の構成を示す回路図である。
【図４】実施形態３のマイクロフォン装置の構成を示す回路図である。
【図５】実施例における信号出力端子電圧と容量変化との関係を、比較例と比較して示すグラフである。
【図６】この発明のマイクロフォン装置に用いた音波センサの一例を示す縦断面図である。
【図７】従来例のマイクロフォン装置の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１    第１演算増幅器
２    第２演算増幅器
７    第１コンデンサ
８    音波センサ
９    信号線
１０    シールド線
１２    第２コンデンサ
１３    信号出力端子
１５    第２交流電圧発生器
【図１】
0004358976.tif 000002
【図２】
0004358976.tif 000003
【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】
0004358976.tif 000008