JP6826724B2 - マイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、マイクロホンに関する。

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知られている。グースネック型マイクロホンは、角度や高さ調節を容易に成し得るフレキシブルパイプから成るアームを備えている。アームの先端にはマイクロホンユニットが収容されるヘッドケースが配置されている。また、アームの他端、すなわち基端部にはコネクタがあり、コネクタはマイクロホンからの音声信号を受けるマイクロホン接続装置と接続可能になっている。

例えば特許文献１には、会議出席者、および複数のマイクロホンからの信号を操作するミキサー操作者などの会議補助者などが、動作しているマイクロホンを識別するための発光体を搭載したマイクロホンを接続可能に構成されていて、発光体を有するマイクロホンが接続されたことを検知して発光体の点灯回路を制御するマイクロホン接続装置が開示されている。

図３に、特許文献１に開示されたマイクロホン１０１の回路構成図を示す。コンデンサマイクロホンユニット１０４、発光体としてのＬＥＤ１０５、およびマイクロホン１０１を動作させるマイクロホン回路１２１は、いずれもマイクロホンユニットケース１００に収容されている。

マイクロホン１０１は、コネクタ１０６を備える。コネクタ１０６は、１番ピン１６１、２番ピン１６２および３番ピン１６３を有する３ピンコネクタである。コネクタ１０６は、マイクアンプユニット１１のコネクタ６０とシールドケーブルで接続されている。マイクロホン回路１２１には、コネクタ１０６の２番ピン１６２および３番ピン１６３を介してマイクアンプユニット１１からファントム電源が供給されている。

ＬＥＤ１０５は、その一端がファントム電源により動作するマイクロホン回路１２１の定電圧回路１０７に接続され、他端がコネクタ１０６の１番ピン１６１に接続されている。１番ピン１６１は、シールドケーブルおよび出力コネクタ６０を介して、マイクアンプユニット１１によって制御されるスイッチ３０と直列接続されている。１番ピン１６１は、スイッチ３０が短絡されているとき、グランドライン１９９に接続される。ＬＥＤ１０５には、スイッチ３０が短絡されているときにのみ定電圧回路１０７を介して電圧が供給される。

マイクロホン回路１２１は、マイクアンプユニット１１側でオンおよびオフが切り替えられる。スイッチ３０はマイクロホン１０１のオンおよびオフに連動し、マイクロホン１０１がオンのとき、すなわち収音しているときに、ＬＥＤ１０５が点灯し、マイクロホン１０１がオフのときＬＥＤ１０５が消灯するように制御される。

ここで、グースネック型マイクロホンのヘッドケース内にマイクロホンユニットおよび発光体を配置し、アームの基端部にマイクロホンおよびＬＥＤを制御する回路を配置したマイクロホンを考える。図３の回路構成を上述のマイクロホンにそのまま用いると、図４のようになる。図４においては、ヘッドケース２２０内にマイクロホンユニット２０４およびＬＥＤ２０５等が配置され、アームの基端部にマイクロホン回路２２１が配置されていて、ヘッドケース２２０内の素子とマイクロホン回路２２１は、アーム内を通る配線によって接続されている。すなわち、ＬＥＤ２０５のアノードに接続される配線、およびカソードに接続される配線がアーム内に配置される。このように、ＬＥＤ２０５の制御に必要な２本の線をアーム内に配置しなければならず、アーム内の配線材が太くなってしまうという課題があった。

そこで、発光体をヘッドケース側に備えたグースネック型マイクロホンにおいてアーム内の配線の数を少なくする技術が必要とされている。

特開２０１６−１６３０５４号公報

本発明は、発光体をヘッドケース側に備えたグースネック型マイクロホンにおいてアーム内の配線の数を少なくすることを目的とする。

本発明にかかるマイクロホンは、ヘッドケースとヘッドケースを支持するアームとを有するマイクロホンであって、ヘッドケースはマイクロホンユニットと発光体を有し、アームの基端部は、特定の端子の電位情報に基づいて発光体を点灯する発光体回路を有し、発光体の一端はアーム内部を通る配線を介して発光体回路に接続され、発光体の他端はヘッドケース内でマイクロホンユニットと接続され、発光体回路は発光体の点灯および消灯を切り替えるスイッチング素子を有し、特定の端子はスイッチング素子の制御信号入力側に接続されている。

本発明によれば、発光体をヘッドケース側に備えたグースネック型マイクロホンにおいてアーム内の配線の数を少なくすることができる。

本発明にかかるマイクロホンの実施の形態を示す斜視図である。 上記マイクロホンの回路構成図である。 従来のマイクロホン回路を示す回路構成図である。 関連技術のマイクロホン回路を示す回路構成図である。

●マイクロホン●
以下、本発明にかかるマイクロホンの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、マイクロホン１は、グースネック型マイクロホンを構成している。マイクロホン１は、角度や高さ調節が容易に成し得るフレキシブルパイプから成るアーム９を備えている。アーム９の先端にはマイクロホンユニットおよび発光体としてのＬＥＤ５が収容されるヘッドケース２０が配置されている。また、アーム９の他端には、図２に示すマイクロホン回路２１およびＬＥＤ回路２２が収容されるアーム９の基端部１０がある。基端部１０には、マイクロホン１からの音声信号を受けるマイクアンプユニット１１のコネクタ６０と接続可能な３ピンのコネクタ６が固着されている。

ＬＥＤ５は、その出射光をヘッドケース２０の外部から視認することができるように配置されている。ＬＥＤ５は、ヘッドケース２０の外側に固定されていてもよい。また、ＬＥＤ５は、ヘッドケース２０の内部に固定されていて、ＬＥＤ５の光をヘッドケース２０に設けられた透光性のある窓を通じてヘッドケース２０の外部から視認可能に構成してもよい。

●ヘッドケース２０内部の回路構成
図２に示すように、ヘッドケース２０には、マイクロホンユニット４およびＬＥＤ５が収容されている。マイクロホンユニット４は、対向する振動板又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である。マイクロホンユニット４は、マイクロホン素子４０およびインピーダンス変換器として機能するＦＥＴ３１を有する。マイクロホン素子４０の固定極および振動板のいずれか一方およびＬＥＤ５のカソードは、共有するグランドライン９９に接続されている。マイクロホン素子４０の固定極および振動板の他方は、インピーダンス変換素子としてのＦＥＴ３１のゲートに接続されている。

ＦＥＴ３１のドレインおよびソースに接続された配線、ならびにＬＥＤ５のアノードに接続された配線は、それぞれアーム９内部を通ってマイクロホン回路２１およびＬＥＤ回路２２内の素子に接続される。マイクロホンユニット４とマイクロホン回路２１との間の接続線は、アーム９内に収容されている。ＬＥＤ５のカソードはヘッドケース２０内においてマイクロホン素子４０の固定極および振動板のいずれか一方とグランドライン９９に接続されている。すなわち、本実施の形態においてアーム９内部を通る配線は３本である。

グランドライン９９は、アーム９の外側を覆うフレキシブルパイプと導通していて、フレキシブルパイプ自体がグランドとなっている。グランドライン９９は、基端部１０の外筐体とも導通して、外部からのノイズが回路や配線に混入するのを防ぐ。マイクロホン１のコネクタ６をマイクアンプユニット１１のコネクタ６０に結合すると、双方のフレーム同士が電気的に結合し、接地される。言い換えれば、グランドライン９９は、コネクタ６が備えるフレームグランド端子６９を介してマイクアンプユニット１１のグランドラインと導通している。

ＬＥＤ５のカソードは、マイクロホンユニット４と共有するグランドライン９９に接続されている。ＬＥＤ５のアノードに接続された配線は、アーム９内部を通ってＬＥＤ回路２２内の定電流素子７２のカソードに接続されている。

ＦＥＴ３１のドレインには、後述する定電圧回路７より直流動作電圧が供給される。また、ＦＥＴ３１のソースはソース抵抗４１を介してグランドライン９９に接続されている。すなわち、ＦＥＴ３１はソースフォロア回路を構成している。

●マイクロホン回路２１の回路構成
アーム９の基端部１０には、マイクロホンユニット４の出力信号をマイクアンプユニット１１に平衡出力するマイクロホン回路２１、およびＬＥＤ５の動作を制御するＬＥＤ回路２２が収容されている。

まず、マイクロホン回路２１について説明する。マイクロホン１においては、コネクタ６の２番ピン６２が信号のホット側として用いられ、３番ピン６３が信号のコールド側として用いられ、信号が平衡出力されるように構成されている。グランドライン９９は、フレームグランド端子６９に接続されている。

ＦＥＴ３１のソースにはカップリングコンデンサ５１が接続されている。インピーダンス変換されたマイクロホンユニット４からの信号は、カップリングコンデンサ５１を介して第１オペアンプ８１の非反転入力端子に入力される。第１オペアンプ８１の出力端子は、抵抗４２を介して第２オペアンプ８２の反転入力端子に接続されている。第２オペアンプ８２の非反転入力端子はコンデンサ５２を介してグランドライン９９に接続されている。さらに第２オペアンプ８２の反転入力端子と出力端子との間には帰還抵抗４３が接続されている。

入力抵抗４２と帰還抵抗４３の値は等しい。すなわち、第２オペアンプ８２は、電圧増幅率が−１である反転増幅器を構成している。

第１オペアンプ８１の出力と第２オペアンプ８２の出力は、マイクロホンユニット４によって得られた信号を基に生成され、互いに逆相の関係、すなわち平衡出力の状態となる。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５３、５４を介してＰＮＰ型トランジスタ３２、３３のベースにそれぞれ供給される。

トランジスタ３２は、バイアス抵抗４４を含む第１のエミッタフォロア回路を構成している。第１のエミッタフォロア回路の出力は、コネクタ６の２番ピン６２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３３は、バイアス抵抗４５を含む第２のエミッタフォロア回路を構成している。第２のエミッタフォロア回路の出力は、コネクタ６の３番ピン６３に、信号のコールド側出力として供給される。

また、マイクアンプユニット１１に備えられた給電回路からの直流電源は、信号を平衡出力するコネクタ６の２番ピン６２と３番ピン６３を介して、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側に送られる。すなわち、コネクタ６の接続は、マイクロホン１側からマイクアンプユニット１１に対して、マイクロホン１からの音声信号を平衡出力すると共に、マイクアンプユニット１１側からマイクロホン１に対して直流電圧を印加するファントム給電回路を構成している。

ファントム給電回路からの直流電圧は、第１および第２のエミッタフォロア回路を構成するトランジスタ３２、３３のコレクタにそれぞれ供給される。そして、トランジスタ３２、３３のエミッタには定電流素子７１が接続されている。また定電流素子７１とグランドライン９９との間には定電圧素子７０とコンデンサ５５が並列接続されている。定電圧素子７０とコンデンサ５５は定電圧回路７を構成し、定電圧回路７は、ＦＥＴ３１、第１オペアンプ８１、および第２オペアンプ８２に対して駆動電圧を供給する。また、定電圧回路７は、後述するＬＥＤ回路２２が有するＭＯＳ−ＦＥＴ３４に対して駆動電圧を供給する。

●ＬＥＤ回路２２の回路構成
次に、ＬＥＤ回路２２について説明する。ＬＥＤ回路２２は、定電流素子７２およびＭＯＳ−ＦＥＴ３４を備える。定電流素子７２は、ＬＥＤ５に一定の電流を供給するための素子である。定電流素子７２のアノードは、抵抗４６を介して定電圧回路７に接続されている。定電流素子７２のカソードは、前述したとおりＬＥＤ５のアノードに接続されている。また、定電流素子７２のカソードは、抵抗４７を介してＭＯＳ−ＦＥＴ３４のドレイン端子に接続されている。

ＭＯＳ−ＦＥＴ３４のソース端子は、グランドライン９９に接続されている。ＭＯＳ−ＦＥＴ３４のゲート端子には、定電圧回路７による電圧がゲート抵抗４９を介して駆動電圧として供給される。また、ＭＯＳ−ＦＥＴ３４のゲート‐ソース間に抵抗４８が接続されている。抵抗４８およびゲート抵抗４９の抵抗値は、ＭＯＳ−ＦＥＴの規格に応じて適宜定められる。

さらに、ＭＯＳ−ＦＥＴ３４のゲート端子は、コネクタ６の１番ピン６１に接続されている。

なお、図２に示すように、ＭＯＳ−ＦＥＴ３４等の能動素子に、適宜バイパスコンデンサ５６、５７、５８を接続してもよい。

●マイクアンプユニット１１の構成
マイクアンプユニット１１側において、コネクタ６の１番ピン６１への接続ラインには、スイッチ３０が直列に接続されている。スイッチ３０の開閉により、１番ピン６１とフレームグランド端子６９の開放および短絡を切り替え可能である。スイッチ３０が閉じるとマイクアンプユニット１１側においてコネクタ６の１番ピン６１がフレームグランドと導通するように配線されている。

なお、マイクロホン回路２１は、マイクアンプユニット１１側でオンおよびオフが切り替えられる。スイッチ３０はマイクロホン１のオンおよびオフに連動し、マイクロホン１がオンのとき、スイッチ３０は「閉」、マイクロホン１がオフのとき、スイッチ３０は「開」となる。したがって、マイクロホン１がオンのとき、すなわち収音しているときに、ＬＥＤ５が点灯し、マイクロホン１がオフのときＬＥＤ５が消灯するように制御される。

マイクアンプユニット１１が有するスイッチ３０は単純化して記載したものであり、１個のスイッチ素子には限られない。すなわち、複数の素子が所定の条件により切り替わる構成になっていて、１番ピン６１とフレームグランドの開放および短絡を切り替え可能な構成であればよい。例えば、特許文献１の図３に記載されているように、２つのトランジスタを含む回路により実現してもよい。

ここで、マイクアンプユニット１１は、ＬＥＤを有するマイクロホンかＬＥＤを有さないマイクロホンかを、１番ピン６１の電位により検知する検知手段を有する。具体的には、マイクアンプユニット１１は、１番ピン６１が正電位を有するとき、ＬＥＤを有するマイクロホンが接続されていることを検知する。また、マイクアンプユニット１１は、１番ピン６１がグランド電位であるとき、ＬＥＤを有さないマイクロホンが接続されていることを検知するよう構成されている。マイクアンプユニット１１は、ＬＥＤを有するマイクロホンが接続されていることを検知したときに、スイッチ３０を開閉してＬＥＤの明滅を制御する。

ＬＥＤを有さないマイクロホンとは、例えば特許文献１の図２に記載のマイクロホンである。このマイクロホンの１番ピンは、内部でグランドと導通している。したがって、このマイクロホンがマイクアンプユニット１１と接続されているとき、１番ピン６１はグランド電位となり、マイクアンプユニット１１は、ＬＥＤを有さないマイクロホンが接続されたことを検知する。

マイクロホン１とマイクアンプユニット１１が接続されているとき、マイクロホン１の１番ピン６１には、定電圧回路７から一定の電圧が印加されている。したがって、マイクアンプユニット１１は、ＬＥＤを有するマイクロホンが接続されたことを検知する。逆にいえば、マイクロホン１は、既存のマイクアンプユニット１１によって、ＬＥＤを有するマイクロホンとして検知されることが可能である。

●ＬＥＤ５の制御
１番ピン６１とフレームグランド端子６９の導通および開放が切り替え可能であることで、マイクロホン１のＬＥＤ５の制御信号を、既存の３ピンコネクタを用いてマイクアンプユニット１１からＬＥＤ回路２２に伝達することができる。

１番ピン６１とフレームグランド端子６９が開放されているとき、ＭＯＳ−ＦＥＴ３４のゲート端子には、定電圧回路７から一定の電圧が印加される。言い換えれば、ＭＯＳ−ＦＥＴ３４のゲート端子に電圧が印加されることにより、ＭＯＳ−ＦＥＴ３４はオンになり、そのドレイン−ソース間が短絡されたとみなすことができる。したがって、定電流素子７２からの電流はＬＥＤ５に流れないため、ＬＥＤ５は消灯する。

１番ピン６１とフレームグランド端子６９が短絡されているとき、ＭＯＳ−ＦＥＴ３４のゲート端子は接地される。したがって、ＭＯＳ−ＦＥＴ３４は実質的にオフとなる。すると、定電流素子７２からの電流がＬＥＤ５に流れるため、ＬＥＤ５は点灯する。

このように、ＬＥＤ５の点灯及び消灯を、マイクアンプユニット１１側で制御することができる。

なお、本実施の形態においては、ＬＥＤ回路２２にＭＯＳ−ＦＥＴを用いたが、特定の端子の電圧により導通と非導通を切り替える素子を用いてＬＥＤ回路２２を構成してもよい。例えば、Ｊ−ＦＥＴなどのスイッチング素子を用いることが可能である。

ＬＥＤ５のアノードを定電流素子７２およびＭＯＳ−ＦＥＴ３４を含むＬＥＤ回路２２に接続することにより、ＬＥＤ５のカソードをグランドラインに接続して点灯させることが可能になる。ＬＥＤ５のカソードに接続されるグランドラインは、マイクロホンユニット４のグランドラインと共有できるため、ＬＥＤ５のために新たに配線する必要がない。したがって、ＬＥＤ５のためだけにアーム９内に配置する配線を１本にすることができる。

本実施の形態によれば、発光体をヘッドケース側に備えたグースネック型マイクロホンにおいてアーム内の配線の数を少なく構成することができる。

なお、本実施の形態はグースネック型マイクロホンについて記載したが、本発明はアームを備えたヘッドセットにも適用可能である。

１ マイクロホン
４ マイクロホンユニット
５ 発光体
９ アーム
１０ 基端部
２０ ヘッドケース
２３ 発光体回路

Claims (9)

1. ヘッドケースと、前記ヘッドケースを支持するアームとを有するマイクロホンであって、
   前記ヘッドケースはマイクロホンユニットと発光体を有し、
   前記アームの基端部は、特定の端子の電位情報に基づいて前記発光体を点灯する発光体回路を有し、
   前記発光体の一端は前記アーム内部を通る配線を介して前記発光体回路に接続され、
   前記発光体の他端は前記ヘッドケース内で前記マイクロホンユニットと接続され、
   前記発光体回路は前記発光体の点灯および消灯を切り替えるスイッチング素子を有し、前記特定の端子は前記スイッチング素子の制御信号入力側に接続されている、
   マイクロホン。
2. 前記特定の端子は、グランドに接続された第１状態と、前記グランドから開放された第２状態とに切り替え可能になっていて、前記発光体回路は、前記特定の端子が前記第１状態にあるとき前記発光体を点灯し、前記特定の端子が前記第２状態にあるとき前記発光体を消灯する、請求項１記載のマイクロホン。
3. 前記マイクロホンユニットおよび前記発光体は、前記アームのグランドラインを共有する、請求項１又は２記載のマイクロホン。
4. 前記スイッチング素子はＦＥＴであり、前記特定の端子は前記ＦＥＴのゲート端子に接続されている、請求項１乃至３のいずれかに記載のマイクロホン。
5. 前記発光体回路は、定電流素子を有し、前記定電流素子を介して前記発光体に電流を供給する、請求項１乃至４のいずれかに記載のマイクロホン。
6. 前記アームはフレキシブルパイプから成り、前記フレキシブルパイプ自体が前記グランドラインとなっている、請求項１乃至５のいずれかに記載のマイクロホン。
7. 前記基端部には、前記マイクロホンユニットの出力信号を平衡出力するマイクロホン回路を有する請求項１乃至６のいずれかに記載のマイクロホン。
8. 前記基端部は外部制御装置に接続可能なコネクタを備え、
   前記コネクタはホット側信号端子とコールド側信号端子を備え、
   前記マイクロホンユニットからの音声信号は前記コネクタから平衡出力され、
   前記ホット側信号端子と前記コールド側信号端子からファントム電源が供給される、請求項１乃至７のいずれかに記載のマイクロホン。
9. 前記基端部は、前記特定の端子を含むマイクアンプユニットと接続可能である請求項２に記載のマイクロホン。

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