JP6516507B2 - 発光素子を備えたマイクロホン装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えば会議場などにおいて好適に用いられるマイクロホン装置に関し、特にマイクロホンに備えられた発光素子の点灯および非点灯の切り替えに基づく雑音の発生を抑制できるようにした発光素子を備えたマイクロホン装置に関する。

例えば会議場の発言台や会議出席者の卓上にそれぞれ設置される会議用マイクロホンとして、グースネック型マイクロホンが提供されている。このグースネック型マイクロホンは、角度や高さ調節が容易になし得るフレキシブルパイプを備えた首の長いスタンドアームを備え、このスタンドアームの先端部にマイクロホンユニットを収容したマイクロホンケースが取り付けられている。

このグースネック型マイクロホンには、一般的に小型で軽量なコンデンサマイクロホンが用いられており、このコンデンサマイクロホンのインピーダンス変換器を動作させるために、マイクロホンの信号線を利用してミキサーなどのマイクアンプユニット側から動作電源を得ることができるファントム給電方式が採用されている。

前記した会議場等に設置されるマイクロホンにおいては、会議の進行が円滑に行われるようにマイクロホンに発光素子を備えたものが提供されており、この発光素子には、電球やＬＥＤが用いられている。
現状におけるこの種の多くのマイクロホンにおいては、前記発光素子として、消費電力が少なく視認性の良好なＬＥＤが用いられている。

図１は、発光素子を備えたグースネック型マイクロホンの一例を示している。図１に示すグースネック型マイクロホン１は、会議机などの机上面に取り付けられたソケットに対して着脱可能に装着される基台部２と、この基台部２に取り付けられたスタンドアーム３と、このスタンドアーム３の上端部に取り付けられたマイクロホンケース４より構成されている。
前記スタンドアーム３は、中央の中継パイプ３ａと、この中継パイプ３ａの上下両端に取り付けられたフレキシブルパイプ３ｂ，３ｃとにより構成されている。

また、スタンドアーム３の上端部に取り付けられたマイクロホンケース４内には、後述するコンデンサマイクロホンユニット、およびインピーダンス変換回路を含む音声信号出力回路等が収容されている。さらに前記マイクロホンケース４の周側面に沿って複数の光透過孔４ａが形成されて、この光透過孔４ａは半透明の樹脂素材で埋められている。そしてマイクロホンケース４内に収容された発光素子としてのＬＥＤ（不図示）からの光は、前記光透過孔４ａの半透明の樹脂素材を介して外部に投射されるように構成されている。

前記したグースネック型マイクロホン１に搭載された発光素子としてのＬＥＤは、会議場の全体を見渡すことができる例えば会議の議長や、オペレータが遠隔操作をすることで、点灯（発光）および非点灯操作がなされる。これにより発光素子が点灯している発言者に対して発言を促すことができ、会議を円滑に進めることができる。

ところで、各マイクロホンに搭載された発光素子としてのＬＥＤを点灯させる電源は、外部から独立した電源を供給する手段と、マイクロホンの音声出力回路等に供給される電源を利用する手段とが考えられる。
マイクロホンに供給する電源を利用する後者の手段を用いると、発光素子の点灯および非点灯を制御するコントロール信号線のみを配線すれば良く、発光素子としてのＬＥＤを点灯させる電流を別途供給する必要がない利点がある。

図２は、マイクロホンの音声出力回路に供給される電源を利用して、ＬＥＤを点灯させる従来のマイクロホン装置１の回路例を示したものである。
図２における符号５は、コンデンサマイクロホンユニットを示し、このコンデンサマイクロホンユニット５の出力はインピーダンス変換されて、音声信号出力回路６により平衡出力信号として出力端子（出力コネクタ）８より出力される。

この出力端子８は、接地用の１番ピンＰ１、信号のホット側として用いられる２番ピンＰ２、信号のコールド側として用いられる３番ピンＰ３を備えた３ピンタイプのコネクタであり、この出力端子８に接続される図示せぬマイクケーブル（平衡シールドケーブル）を介して図示せぬミキサーなどのマイクアンプユニットに対してマイクロホン１からの信号が送り出される。

また、前記ミキサーなどのマイクアンプユニット側に備えられたファントム給電回路より、出力端子８の２番ピンＰ２と、３番ピンＰ３を介して等しく分割された直流電流がマイクロホン１側に送られる。そして、マイクロホン１側に配置された電源供給回路７において生成される直流駆動電圧を利用して、前記したインピーダンス変換回路を含む音声信号出力回路６や、発光素子としてのＬＥＤ（Ｄ１）を含む表示回路９に対して、発光駆動電流を供給するように構成されている。

なお、図２に示すインピーダンス変換回路を含む音声信号出力回路６および電源供給回路７の構成は、後で説明する図３に示したこの発明に係る実施の形態と同一である。したがって図２と図３においては、同一の機能を果たす部分を同一符号で示し、その詳細は図３に基づいて後で説明する。

図２に示す構成においては、電源供給回路７による直流電源を利用して、マイクロホン１に搭載された発光素子としてのＬＥＤ（Ｄ１）を、遠隔操作により点灯または非点灯させる表示回路９が備えられている。
すなわち、表示回路９には電源供給回路７からの駆動電流を受ける抵抗Ｒ７と定電流ダイオードＣＲ２を介してＬＥＤ（Ｄ１）のアノードが接続されており、ＬＥＤ（Ｄ１）のカソードがグランドに接続されている。そして、前記抵抗Ｒ７と定電流ダイオードＣＲ２の接続点と、グランドとの間にはコンデンサＣ７が挿入され、さらにＬＥＤ（Ｄ１）と並列にＮ型ＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｑ５）が接続されている。そして、ＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｑ５）のゲートは信号線コネクタ１０に接続されている。

マイクロホン装置１側の前記信号線コネクタ１０には、前記ＬＥＤ（Ｄ１）の点滅操作を行うリモコン操作部１１が、コネクタ１２を介して接続されている。前記リモコン操作部１１には、直流動作電源Ｖｃｃとグランド間に抵抗Ｒ９と手動スイッチＳ１が直列接続されて配置されている。そして、抵抗Ｒ９と手動スイッチＳ１との接続点が波形成形回路として機能するシュミットトリガー回路ＳＴに接続されている。またシュミットトリガー回路ＳＴの出力は、インバータ回路ＩＮに供給され、インバータ回路ＩＮの出力が前記コネクタ１２，１０を介してマイクロホン装置１側のＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｑ５）のゲートに供給されるように構成されている。

前記した図２に示す回路構成によると、リモコン操作部１１に備えられた手動スイッチＳ１をオン操作することにより、シュミットトリガー回路ＳＴに供給される電圧レベルはグランド（Ｌレベル）になされる。これによりシュミットトリガー回路ＳＴの出力電位は、前記Ｖｃｃに近い“Ｈ”レベルとなる。
このシュミットトリガー回路ＳＴの出力は、インバータＩＮによって反転されるため、マイクロホン装置１側のＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｑ５）のゲートに供給される電位は“Ｌ”レベルになされ、ＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｑ５）はオフ状態となる。

したがって、ＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｑ５）に並列接続されたＬＥＤ（Ｄ１）に対して、マイクロホン１に備えられた電源供給回路７からの電流が供給され、ＬＥＤ（Ｄ１）は点灯される。
なお、リモコン操作部１１に備えられた手動スイッチＳ１をオフ操作した場合には、前記した“Ｈ”レベルおよび“Ｌ”レベルの作用は逆になり、ＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｑ５）はオン状態になされる。この結果ＬＥＤ（Ｄ１）に流れる電流は減少し、ＬＥＤ（Ｄ１）は消灯状態になされる。

図２に示したようにコンデンサマイクロホンのインピーダンス変換回路を含む音声信号出力回路６に駆動電流を与える電源供給回路７を備え、この電源供給回路７からの電流を利用して発光素子としてのＬＥＤを点灯させるマイクロホン装置は、例えば特許文献１に開示されている。

特許第４５２８４６５号公報

ところで、前記した特許文献１に開示されたマイクロホン装置によると、電源供給回路７からインピーダンス変換回路を含む音声信号出力回路６、およびＬＥＤを含む表示回路９に対して駆動電流を与えるように構成されている。したがって、ＬＥＤを点滅させる操作をした場合、電源供給回路７の電源電圧が変動し、これに伴い例えばインピーダンス変換回路を構成するＦＥＴ（Ｑ１）のドレイン電圧や、その他の音声信号出力回路６の動作電圧も変動することになる。この音声信号出力回路の動作電圧の変動は、ただちに雑音として音声信号に重畳されるという問題が生ずる。

前記した雑音の発生を抑制するために、図２に示す回路構成においては、表示回路９に抵抗Ｒ７とコンデンサＣ７を配置し、ＬＥＤ（Ｄ１）の点滅に伴う電源電圧の変動を緩やかにする手段が施されている。この場合、前記抵抗Ｒ７の値を大きく設定することで、より雑音の発生を抑制することができるものの、ＬＥＤに加わる電圧値が低下するために、複数個のＬＥＤを同時に点灯させてＬＥＤの視認性を高めることは困難となる。

この発明は、前記した技術的な問題点に着目してなされたものであり、発光素子としての例えばＬＥＤの点灯および非点灯操作に基づく雑音の発生を抑制することができると共に、複数個の発光素子を同時に点灯制御することで、発光素子の視認性をより向上させることができる発光素子を備えたマイクロホン装置を提供することを課題とするものである。

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発光素子を備えたマイクロホン装置は、コンデンサマイクロホンユニットと、前記コンデンサマイクロホンユニットより出力される音声信号を平衡伝送路より平衡出力する音声信号出力回路と、前記平衡伝送路に接続されるホット端子、コールド端子、グランド端子を備える平衡出力端子と、前記平衡出力端子から平衡伝送路を経由してファントム電源を前記音声信号出力回路に供給する電源供給回路と、手動スイッチと、前記手動スイッチの操作に応じて、点灯と非点灯を行う発光素子を含む表示回路とを備えるマイクロホン装置であって、前記表示回路は、前記平衡伝送路のホット端子とコールド端子よりそれぞれ定電流を生成する第１、第２定電流素子と、前記第１、第２定電流素子に接続されて定電圧を発生させる第１定電圧素子と、前記第１、第２定電流素子に接続されると共に前記第１定電圧素子による定電圧が印加される前記発光素子とが備えられ、前記表示回路には、前記手動スイッチの操作に応じてオンオフ駆動するトランジスタを有し、前記トランジスタに前記発光素子が直列接続され、前記音声信号出力回路には、平衡出力する音声信号を、前記ホット端子とコールド端子に、それぞれ供給する第１エミッタフォロア回路と第２エミッタフォロア回路を有し、前記電源供給回路は、前記第１エミッタフォロア回路と第２エミッタフォロア回路を構成する各トランジスタの共通接続されたコレクタにおいて前記ファントム電源からの直流電流を受けると共に、共通接続された前記コレクタに対して、第３定電流素子を介して、第２定電圧素子とコンデンサが並列接続されることで、定電圧回路を構成し、当該電源供給回路より前記音声信号出力回路に駆動電圧が供給され、前記電源供給回路と、前記第１、第２定電流素子および第１定電圧素子は、前記ファントム電源に対して並列接続されることを特徴とする。

この場合、前記表示回路における第１、第２定電流素子は、好ましくは前記ホット端子とコールド端子にそれぞれ一端が接続され他端が共通接続された定電流ダイオードであり、前記定電流ダイオードの共通接続側に前記発光素子と第１定電圧素子が並列接続された構成を好適に採用することができる。

そして、好ましくは前記発光素子として、複数の直列接続されたＬＥＤが用いられる。

前記した構成の発光素子を備えたマイクロホン装置によると、平衡伝送路から定電流ダイオードを用いて電流が引き出され、定電圧素子（定電圧ダイオード）によって安定化した動作電圧を得ることができる。そして、安定化された電圧を利用して表示回路におけるＬＥＤが点灯駆動される。

したがって、たとえＬＥＤの点灯および非点灯の切り替え操作を行っても、インピーダンス変換回路を含む信号出力回路を駆動する電源供給回路に影響を及ぼすことはなく、信号出力回路における雑音の発生を阻止することができる。
また、ファントム電源からの直流電流を、定電流素子を介してＬＥＤに供給できるので、複数個の直列接続されたＬＥＤを発光させるのに十分な電圧および電流を確保することが可能であり、ＬＥＤの視認性をより向上させることができるマイクロホン装置を提供することができる。

発光素子を備えたグースネック型マイクロホンの例を示した外観図である。 従来の発光素子を備えたマイクロホン装置の例を示した回路構成図である。 この発明に係るマイクロホン装置の実施の形態を示した回路構成図である。

以下、この発明に係る発光素子を備えたマイクロホン装置について、図３に示す実施の形態に基づいて説明する。
図３に示すマイクロホン装置１は、図１に示した例と同様のグースネック型マイクロホンを構成しており、そのマイクロホンケース４内に搭載されたコンデンサマイクロホンユニット５は、対向する振動板または固定極のいずれかにエレクトレット層を備えたエレクトレットコンデンサマイクロホンユニットを構成している。

そして、一方の固定極はインピーダンス変換器として機能するＦＥＴ（Ｑ１）のゲートに接続されており、他方の振動板はマイクロホン装置１のグランドに接続されている。また前記ＦＥＴ（Ｑ１）のドレインには、後述する電源供給回路７より直流動作電圧が供給され、ソースにはソース抵抗Ｒ１が接続されて、ＦＥＴ（Ｑ１）はソースフォロア回路を構成している。

前記ＦＥＴ（Ｑ１）のソースには、カップリングコンデンサＣ１が接続されてインピーダンス変換されたコンデンサマイクロホンユニット５からの信号が引き出される。この信号は第１オペアンプＯＰ１の非反転入力端子に供給される。第１オペアンプＯＰ１の出力端子には、第２オペアンプＯＰ２の入力抵抗Ｒ２が接続されており、この入力抵抗Ｒ２の他端は第２オペアンプＯＰ２の反転入力端子に接続されている。

そして、第２オペアンプＯＰ２の非反転入力端子はコンデンサＣ２を介してグランド接続されており、さらに第２オペアンプＯＰ２の反転入力端子と出力端子との間には帰還抵抗Ｒ３が接続されている。
加えて、前記入力抵抗Ｒ２と帰還抵抗Ｒ３の値は等しく設定されることで、第２オペアンプＯＰ２は、電圧増幅率が−１である反転増幅器を構成している。

したがって、第１オペアンプＯＰ１の出力と、第２オペアンプＯＰ２の出力は、前記コンデンサマイクロホンユニット５によって得られた信号が互いに逆相の関係（平衡出力の状態）でもたらされる。平衡出力されたそれぞれの信号は、カップリングコンデンサＣ３，Ｃ４を介してトランジスタＱ２，Ｑ３のベースにそれぞれ供給される。

トランジスタＱ２は、バイアス設定抵抗Ｒ４を含む第１のエミッタフォロア回路を構成しており、この第１のエミッタフォロア回路の出力は、出力端子（出力コネクタ）８の２番ピンＰ２に、信号のホット側出力として供給される。またトランジスタＱ３は、バイアス設定抵抗Ｒ５を含む第２のエミッタフォロア回路を構成しており、この第２のエミッタフォロア回路の出力は、出力端子（出力コネクタ）８の３番ピンＰ３に、信号のコールド側出力として供給される。

また、信号を平衡出力する前記出力コネクタ８の２番ピンＰ２と３番ピンＰ３を介して、マイクロホン装置１に接続された図示せぬミキサーなどのマイクアンプユニット側に備えられたファントム給電回路より、直流電流が前記ホット側とコールド側に等しく分割されてマイクロホン装置１側に送られる。

このファントム給電回路からの直流電流は、第１と第２のエミッタフォロア回路を構成するトランジスタＱ２，Ｑ３の共通接続されたコレクタにもたらされる。そして、共通接続されたコレクタには定電流ダイオードＣＲ１のアノードが接続されている。また定電流ダイオードＣＲ１のカソードとグランドとの間には定電圧素子Ｚ１とコンデンサＣ５が並列接続されている。
これにより定電流ダイオードＣＲ１のカソード側に電源供給回路（定電圧回路）７が構成されている。この電源供給回路７より、前記したＦＥＴ（Ｑ１）、第１と第２のオペアンプＯＰ１，ＯＰ２に対して駆動電圧が供給される。

一方、このマイクロホン装置１においては、信号の平衡伝送路である出力端子（出力コネクタ）８における２番ピンＰ２と、３番ピンＰ３より、表示回路９に与える駆動電流を、前記したファントム電源から得るように構成されている。
すなわち、前記２番ピンＰ２と３番ピンＰ３には、定電流素子としての定電流ダイオードＣＲ３、ＣＲ４のそれぞれアノードが接続され、それぞれのカソードは共通接続されている。そして、共通接続された定電流ダイオードＣＲ３、ＣＲ４のカソードとグランド間には、定電圧素子Ｚ２が接続されている。

そして、前記定電圧素子Ｚ２と並列に、発光素子としての４つのＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１４）と、Ｎ型ＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｑ６）の直列回路が挿入されている。したがって直列接続された前記ＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１４）には、前記定電圧素子Ｚ２による定電圧が印加されることになる。
また前記ＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｑ６）のゲートは、信号線コネクタ１０に接続されており、この信号線コネクタ１０には、前記ＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１４）の点滅操作を行うことができるリモコン操作部１１が、コネクタ１２を介して接続されている。

この図３に示すリモコン操作部１１は、すでに説明した図２に示したリモコン操作部１１と基本構成は同一である。ただし図３に示すリモコン操作部１１は、図２に示したリモコン操作部１１におけるインバータ回路ＩＮが削除されている。
したがって、リモコン操作部１１に備えられた手動スイッチＳ１をオン操作することにより、シュミットトリガー回路ＳＴに供給される電圧レベルはグランド（Ｌレベル）になされ、シュミットトリガー回路ＳＴの出力電位は、リモコン操作部１１の動作電源であるＶｃｃに近い“Ｈ”レベルとなる。

この“Ｈ”レベルの出力が表示回路９におけるＮ型ＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｑ６）のゲートに供給されるので、ＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｑ６）はオン状態となり、ＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１４）は点灯される。
なお、リモコン操作部１１に備えられた手動スイッチＳ１をオフ操作した場合には、前記した“Ｈ”レベルおよび“Ｌ”レベルの作用は逆になり、ＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｑ６）はオフ状態になされる。この結果、ＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１４）は消灯状態となる。

以上説明したマイクロホン装置によると、平衡伝送路に接続された定電流素子によってファントム電源からの電流を引き出し、定電圧素子によって安定化された動作電圧によって発光素子としてのＬＥＤを点灯駆動するように構成される。
したがって、ＬＥＤの点灯および非点灯操作に伴い、電源供給回路７に電圧変動を及ぼすのを避けることができる。これにより電源供給回路７によって動作する音声信号出力回路６に雑音を重畳させる問題を解消することができる。
さらに、平衡伝送路から電流を引き出す構成を採用しているので、複数個の直列接続されたＬＥＤを発光させるのに十分な電圧および電流を確保することが可能であり、ＬＥＤの視認性をより向上させたマイクロホン装置を提供することができるなど、前記した発明の効果の欄に記載したとおりの作用効果を得ることができる。

なお、以上説明したマイクロホン装置おいては、リモコン操作部によって、発光素子としてのＬＥＤの点灯および非点灯が遠隔操作されるように構成されているが、これはマイクロホン装置に備えられた例えば音声出力スイッチのオンオフ操作に応じて、ＬＥＤの点灯および非点灯操作がなされるよう構成される場合もある。
また、実施の形態においては、グースネック型マイクロホンに発光素子としてのＬＥＤを搭載した例を示したが、これはグースネック型マイクロホン以外のマイクロホン装置にも同様に採用できることは勿論のことである。
また、ＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１４）は４つに限定されるものではなく、適宜数のＬＥＤを接続してもよい。

１ マイクロホン装置（グースネック型マイクロホン）
２ 基台部
３ スタンドアーム
３ａ 中継パイプ
３ｂ 上側フレキシブルパイプ
３ｃ 下側フレキシブルパイプ
４ マイクロホンケース
４ａ 光透過孔
５ コンデンサマイクロホンユニット
６ 音声信号出力回路
７ 電源供給回路
８ 出力端子（出力コネクタ）
９ 表示回路
１０ 信号線コネクタ
１１ リモコン操作部
１２ リモコン側コネクタ
ＣＲ３，ＣＲ４ 定電流素子（定電流ダイオード）
Ｄ１１〜Ｄ１４ 発光体（ＬＥＤ）
Ｑ１ インピーダンス変換素子
Ｑ６ ＭＯＳ−ＦＥＴ（トランジスタ）
Ｓ１ 手動スイッチ
Ｚ２ 定電圧素子

Claims (3)

1. コンデンサマイクロホンユニットと、
   前記コンデンサマイクロホンユニットより出力される音声信号を平衡伝送路より平衡出力する音声信号出力回路と、
   前記平衡伝送路に接続されるホット端子、コールド端子、グランド端子を備える平衡出力端子と、
   前記平衡出力端子から平衡伝送路を経由してファントム電源を前記音声信号出力回路に供給する電源供給回路と、
   手動スイッチと、
   前記手動スイッチの操作に応じて、点灯と非点灯を行う発光素子を含む表示回路と、
   を備えるマイクロホン装置であって、
   前記表示回路は、前記平衡伝送路のホット端子とコールド端子よりそれぞれ定電流を生成する第１、第２定電流素子と、前記第１、第２定電流素子に接続されて定電圧を発生させる第１定電圧素子と、前記第１、第２定電流素子に接続されると共に前記第１定電圧素子による定電圧が印加される前記発光素子と、
   が備えられ、
   前記表示回路には、前記手動スイッチの操作に応じてオンオフ駆動するトランジスタを有し、前記トランジスタに前記発光素子が直列接続され、
   前記音声信号出力回路には、平衡出力する音声信号を、前記ホット端子とコールド端子に、それぞれ供給する第１エミッタフォロア回路と第２エミッタフォロア回路を有し、
   前記電源供給回路は、前記第１エミッタフォロア回路と第２エミッタフォロア回路を構成する各トランジスタの共通接続されたコレクタにおいて前記ファントム電源からの直流電流を受けると共に、共通接続された前記コレクタに対して、第３定電流素子を介して、第２定電圧素子とコンデンサが並列接続されることで、定電圧回路を構成し、
   当該電源供給回路より前記音声信号出力回路に駆動電圧が供給され、
   前記電源供給回路と、前記第１、第２定電流素子および第１定電圧素子は、前記ファントム電源に対して並列接続される、
   ことを特徴とする発光素子を備えたマイクロホン装置。
2. 前記表示回路における第１、第２定電流素子は、前記ホット端子とコールド端子にそれぞれ一端が接続され他端が共通接続された定電流ダイオードであり、前記定電流ダイオードの共通接続側に前記発光素子と第１定電圧素子が並列接続されることを特徴とする請求項１に記載された発光素子を備えたマイクロホン装置。
3. 前記発光素子は、複数の直列接続されたＬＥＤであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された発光素子を備えたマイクロホン装置。

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