コンデンサー マイクは、インターネットと音声制御の時代では特に、どこにでも存在します。カラオケ マイクから高級ワイヤレス マイク、高品質のボイス レコーダー、さまざまな Bluetooth スピーカーまで、幅広いデバイスで使用されています。AI おもちゃにもコンデンサー マイクが使用されています。コンデンサー マイクの仕組みと構成について詳しく説明します。
目次
静電容量の基本概念
静電容量は、互いに近接しているが接続されていない 2 つの導体によって生成されます。理論上、任意の 2 つの導体はコンデンサを形成します。たとえば、2 本のワイヤを撚り合わせると、約 4 ～ 6 ピコファラッド (pF) の静電容量が生成されます。コンデンサー マイクを使用するには、この概念を理解することが重要です。
コンデンサーマイクの構造
ダイヤフラム: コンデンサー マイクのダイアフラムは薄い膜で、薄い金属層でコーティングする必要があります。これは導体の 1 つ (コンデンサの 1 つのプレート) です。
バックプレート: バックプレートも金属コーティングされた膜であり、もう一方の導体（コンデンサのもう一方のプレート）を形成します。
絶縁スペーサー: スペーサーはダイヤフラムとバックプレートの間に配置され、隙間を作り、ダイヤフラムが振動できるようにし、2 つの導体が接触しないようにします。
仕組み
コンデンサー マイクが機能するには電圧が必要で、これにより振動板とバックプレートの間に電荷が発生します。音波が振動板に当たると振動板が振動し、振動板とバックプレートの間の距離が変わります。この距離の変化によって静電容量が変わり、音波が電気信号に変換されます。
エレクトレット材料の役割
1960 年代後半から 1970 年代前半にかけて、エレクトレット材料が発見され、コンデンサー マイクに常に電圧をかけなければならないという問題が解決されました。エレクトレット材料は、高電圧にさらされた後も長時間電荷を保持できます。振動板を金属層でコーティングし、エレクトレット材料を使用することで、エレクトレット コンデンサー マイクが誕生しました。
信号の増幅
コンデンサー マイクからの電気信号は非常に弱いため、使用できるようにするには増幅する必要があります。信号の増幅には、電界効果トランジスタ (FET) がよく使用されます。これにより、出力信号は実用上十分な強さになります。
コンデンサーマイクの主要コンポーネント
コンデンサーマイクは主に次の 4 つの部分で構成されています。
- ダイヤフラム
- 絶縁スペーサー
- バックプレート
- FETアンプ
使用上の考慮事項
ダイナミック マイクは磁場内でコイルが動くことで電気信号を生成しますが、コンデンサー マイクは動作するために動作電圧を必要とします。現代のコンデンサー マイクは、通常 2 ～ 3 ボルトの動作電圧を必要とし、最大 6 ボルト、極限では 9 ボルトの動作電圧を必要とします。
結論
コンデンサー マイクは、リモコンや音声制御ガジェットなど、さまざまなデバイスで使用されています。コンデンサー マイクの基本的な概念と仕組みを理解することで、コンデンサー マイクをより適切に適用し、トラブルシューティングできるようになります。
