マイクロフォン
マイクロフォンまたはマイクロホン(microphone)は、音を電気信号に変換する電子部品である。また、それが内蔵された集音を目的とした応用機器としての音響機器もマイクと呼ばれる。略称マイク(mic)。
一般にマイクロフォンやマイクと言われる場合は、部品としてのマイクではなく、応用機器のマイクを示す。
音(空気振動)をダイヤフラム等で受け止め、これを電気信号に変換する音響機器である。電気音響変換器の一種。
箱型に多い、ダイヤフラムが筐体内に垂直に立った状態で音を受けるタイプを「サイドアドレス」、円筒の中にダイヤフラムが固定され、概して円筒の軸方向に指向性を持つタイプを「エンドアドレス」と呼ぶ。エンドアドレスマイクは特に「ペンシルマイク」と呼ばれることもある。円筒形でありながらサイドアドレスタイプというマイクもAKG/TelefunkenのC12などが存在する。
ダイヤフラムの大きさによって、周波数特性・過渡特性や高域での指向特性が異なる。サンケンのCU-41のように口径の異なる複数のダイヤフラムを持ったマイクもある。
信号の伝送を電線で行うものと、電線を使わないものがある。
ワイヤレスマイクとは、信号の伝送を電線で行うのではなく、電磁波(電波、赤外線、可視光線)を用いるマイクである。
ワイヤレスマイク(wireless micorophone)という表現はイギリス英語であり、アメリカ英語ではラジオマイク(radio micorophone)という。
実用化されているのは電波と赤外線によるものである。
電波を用いるものは、日本の電波法令ではラジオマイクと呼ばれる。
概説については、ラジオマイク
特定小電力無線局の種別としては、
微弱電波を用いるものは、微弱無線局
赤外線を用いるものは、赤外線ワイヤレスマイク
そのほか、主として日本以外の国にかかわることはワイヤレスマイクをそれぞれ参照のこと。
音声ON/OFFスイッチ
比較的廉価なダイナミックマイクに多く搭載されていて、マイクの音声出力に挿入されるスイッチで音声のON/OFFをおこなう。電源スイッチとは区別されている。OFF時には出力をショートすることによってアンプの入力が解放になることを防ぎ誘導ノイズの影響を受けにくくするが、ON/OFF時にノイズが出やすいので切り替えノイズを問題にする場合はカフボックスを使用したり、ミキシング・コンソールを使用するときはオペレータが使用状態に応じて出力を操作する。不用意にON/OFFすることを防ぐため、スイッチをON状態で固定できる機種もある。ワイヤレスマイクでは電源スイッチが音声のON/OFFを事実上兼ねていることが多い。
電池を内蔵するマイクにおいて回路へ供給する電流をON/OFFする機構。ON/OFF時に大きいノイズを出す場合があり、出力のON/OFFの代用として使用するのは望ましくない。
カプセル以降のアンプに対して過大入力が予想される場合に出力を減衰させる。コンデンサーマイクの場合はカプセルに並列に小容量のコンデンサーを接続することで効果を得る。
不必要な周波数帯域をマイク側で低減させるための機能。多くはローカットであり、機種によっては数段階の切り替えが可能なものもある。
カプセルに電圧を与えて制御する方法と物理的にシャッターなどを用いて制御する方法がある。
特性が同じダイヤフラムを二つ搭載したステレオマイクでは、MS方式でセパレーションの補正を録音後に行うことが可能で、MS・XY方式のいずれも2系統出力される信号の位相やミックス量の調整次第で録音後に指向性の調整も可能なモノラルマイクとして転用できる。MKH800 Twin(ゼンハイザー)やEHR-T(Ehrlund)、LCT640TS(Lewitt)など録音後の指向性変更・調整に特化したモデルもある。
出力トランスの2次側の結線を変更することにより出力インピーダンスを選択できる機種がある(例:ノイマン社の製品など)。無線機用のダイナミックマイクの一部にも見られる。
PTT(Push To Talk)
トランシーバー等で送信/受信を切り替えるためのスイッチ。一般には押す/押し下げることにより送信となる。音声のON/OFFと混同しないように注意が必要である。
マイクロフォンにADコンバーターを内蔵し、音声出力をデジタル信号として取り出す物。デジタル入力のミキサーに直接接続することを目的としている。
サスペンション/ショックマウント
マイクスタンドから伝わる振動をマイクに伝えないようにするための防振装置。マイクの形状に合わせた専用品がメーカーから供給されるのが一般的である。
スタジオでコンデンサーマイク使用時にマイクの吹かれ防止のために口とマイクの間に挿入する防風フィルター。材質は金属(金網)であったり、ストッキング類似の繊維素材であったりする。
ウィンドスクリーン/風防
吹かれ防止と野外での使用において風切り音を低減させるためにマイクに被せて使用する。材質はスポンジ状の物であったり、目の細かい金網と薄いスポンジを組み合わせた物など各種ある。防水効果を期待して使うものではない。
ウィンドシールド/俗称 籠 (ソフタイを含む。)
ガンマイクにおいてマイク全体を収納する風防のこと。手持ち/ブームに装着して強風時の屋外アプリケーションや対象物を追いかける(風切り音が発生する。)場合に使用。
Rycote社の開発した強風対策のための毛皮風防アダプタ。ウィンドシールドやウィンドスクリーンに装着して風防効果を高める。
DPA社の製品に見られるオプションで、マイクに装着することにより指向特性や高域特性を変化させる。外観は球状であったりコーン型であったりと様々である。
会見用・インタビュー用のマイクなどに用いられるもので、社名や番組名などを表示するためにマイク本体の手元部分に取り付ける付属部品。
感度(感度レベル)
平面進行正弦波の自由音場にマイクロホンを置いたときの開放出力電圧と自由音場音圧との比。音圧は 1 Pa を基準とし、 V/Pa, mV/Pa などで表す(例: 1 mV/Pa)。また、「感度レベル」として基準レベルを 1 V/Pa にとったデシベル表示が行われる(例: -60 dB)。同じ値が dBV/Pa として表記されることがあるが(例: -60 dBV/Pa)、 dBV は対数で Pa は真数であり、表記としては誤りである。
マイクがどれ位小さい音から大きい音まで歪みなく拾うことができるかをあらわしたもの。単位はdBで最小値と最大値の比率を表現する。
周波数帯域(周波数特性)
マイクがどれ位低い音から高い音まで拾うことができるかをあらわしたもの。20Hz ~ 20kHz ±3dB等と示す。
マイクがどの方向の音をよく拾うかをあらわしたもの。正面からの角度と対応する感度を円形のチャートで表現する。指向性による分類で前述。
信号(Signal)とノイズ(Noise)の比率。単位はdB。この値が大きいほど、ノイズの割合が低く優秀である。値が小さいほどノイズが少ないとみなす「等価雑音レベル」とは異なる。
ダイナミック型よりコンデンサー型の方が有利で、2018年の時点で値をメーカーが公表した製品に限ればLEWITTの単一指向性マイク"LCT 540 Subzero"が最もノイズが少ないと言える。
マイクは過大な入力があると歪む。どの程度の入力まで歪まずに耐えるかを示す。例えば140dB S.P.L. at 1kHz, 1%THDとあれば、音圧レベル140dBで高調波歪率が1%である。
歴史的経緯から 600 Ωのものが一定数あるがやや古い設計で、 250 Ωや 50 Ωなど、もっと低い出力インピーダンスが現代的な設計である。マイクアンプの入力インピーダンスは出力インピーダンスの数倍以上に高くとられる。
ダイヤフラムをマイク本体の軸に対してどのように配置されているかや、ダイヤフラムの口径などを示す。軸に対して直角(つまりマイクの横方向)に取り付けられたものをサイドアドレス方式といい、マイクの横から音を拾う。大口径のダイヤフラムを組み込みやすい。軸と同じ方向に取り付けたものをエンドアドレス方式という。ボーカルなどではマイクの軸に向かって発音する。ダイヤフラムは小さくなるが、小型化が可能。
高温多湿を避けるのが基本である。廉価なものを除いて、マイクロフォンには専用のマイクケースが付属しているので、それを利用することが多い。特に、コンデンサ型は湿気により音質が変化するので保管には注意する。デシケータと呼ばれる除湿容器を用いることもある。業務用などで多量のマイクを保有する場合にはマイク用に設計されたキャリングケースを用いるとよい。
音声(後述)、または楽器演奏の音を集音し、スピーカーやヘッドフォンから出力される音を確認するのが通常である。通常、「マイクの調整」と呼ばれるがごく一部を除いてマイク自身の特性を変えてしまうことはなく、伝送系の途中に挿入されたイコライザなどで周波数特性を調整する場合がほとんどである。
ドラムセットなど、狭い空間に多くのマイクを設置してミキシング・コンソールとの接続がわかりにくい場合などは、ウインドスクリーンを爪でガリガリと引っ掻いて確認するガリ送りと呼ばれる方法を用いる。
マイクテストで使われる音声の決まり文句として「あ、あ、あ」「ただいまマイクのテスト中」「本日は晴天なり」がしばしば用いられる(無線通信ではこの「本日は晴天なり」との語句を使うべきことが総務省令無線局運用規則第14条第1項別表第4号と第39条で定められている)。これは英語の"It's a fine day."を直訳したものとされている。
教育を受けた音響オペレータがマイクのテストならびに調整を行う際は、目的の周波数成分に応じた声を発して、それを聞いて作業する。よく使われる文言は下記の通りであるが、この通りにしなくてはならないという決まりはなく、これ以外の文言または普通の会話や歌声で調整するオペレータもいる。
マイクテストの文言の例
「マイクテスト」(そのまま)、「テスト」、「チッチッチッ」(舌打ち。主に高域)、「チェック、チェック」「ハー、ハー」「ワン、ツー、スリー、フォー」(これは英語圏にも多い)、「ハロー」「ヘイ、ヘイ」(以上、主に中高域)、「ロウ、ロウ」(主に低域)「ハッ、ハッ」。
なお、音響機器の取り扱いを知らない人がしばしば行う「テスト」として、マイクロフォンを叩いたり、息を吹きかけたりすることがあるが、これらは振動板に衝撃を与えるとともに、アンプで増幅された衝撃音がスピーカーを破損させることがある。反対に前述の「ガリ送り」を悪影響あるテスト方法と勘違いされている。
上記の吹き・叩きのほか、以下のような取扱いは避けたほうが良い
単一指向性マイクを手に持つ場合、ウィンドスクリーン(金網やスポンジで覆われている部分)を握らず、軸の部分を持つ。そうしないと、特にPAで使用される場合にハウリングの原因となる。指向性の実現法にあるように、単一指向性マイクはマイクユニット後方の空気穴によって前方への指向性を実現しているので、ウィンドスクリーンを握ってマイクユニットの空気穴を塞ぐと、全指向性に変化して意図しない音まで集音してしまうためである。