マイクロフォンとは何ですか?
用語解説
音を収音する際に用いる機器。音波を機械的なエネルギーに変換し、それを電気的なエネルギーへと変換する音響機器のこと。略語はマイク。
マイクロホン(略称:マイク)とは、音波の振動エネルギーを電気信号に変換する音響入力装置です。
音波によって生ずる振動板などの機械的な振動を電気信号に変換する装置。JISでは,《音響系から電気系へ変換する電気音響変換器》と定義している。

音を電気信号に変換する仕組み
音の要素に応じてマイクロホンに内蔵されたダイアフラムが振動し、この振動という機械エネルギーを電気信号に変換する。
わたしたちが普段耳にしている「音」は空気の振動です。
マイクロホンは、空気振動を機械的振動に変え、それを電気信号に変換する道具。空気の振動を受け取る部分と電気を起こす部分から成り立っていて、そのやりかたでいくつかの種類に分けられる。
- 声を出したり,楽器を演奏したり,その他何らかの方法によって音を出すと,その音は,空気の粗密波となって伝搬する。
- その中に,振動しやすいように周囲を支持した軽くて薄い振動板を置くと,その振動板の表と裏には,そのときの気圧に相当する力(静圧)と,音波によって生ずる力との和の力が作用する。
- 音波が空気中を伝わるときは表と裏に加わる力は等しくはならず,振動板は,この力の差に対応して動くことになる。
- 音波によって振動板が動き,それによって磁場の中のコイルが動いて電流が発生する。

変換方式による分類
変換方法(発電構造)の違いにより以下のような型式に分類できるが、動電型(ダイナミック型)と静電型(コンデンサー型)が代表的。
- 動電型(ダイナミック型):電磁誘導の作用を利用した発電方法
→ムービングコイル型マイクロホン リボン型マイクロホン(ベロシティ型マイクロホン) - 静電型:静電容量の変化を利用した発電方法
→コンデンサー型マイクロホン/エレクトレットコンデンサー型マイクロホン - 炭素型(抵抗変化型):接触抵抗の変化を利用した発電方法
→カーボン型マイクロホン - 圧電型:圧電物質を利用した発電方法
→クリスタル型マイクロホン セラミック型マイクロホン - 電磁型:磁気の変化(磁歪)を利用した発電方法
→マグネチック型マイクロホン

ダイナミック型
- 方式
- 振動板に取り付けたコイルが磁界中で動くことで起電力を発生させる方式です。
- 特徴
- 構造が頑丈で衝撃や湿気に強く、外部電源が不要です。
- 用途
- 感度はやや低めですが、耐久性が求められるステージや屋外放送に適しています。
コイルダイナミックスピーカーと同一である。音波によって振動板が振動すると,コイルが磁界中を動いて発電が行われる。広い周波数範囲,広いダイナミックレンジにわたってひずみのない動作が行われ,業務用から民生用まで広く使われる。

コンデンサー型
- 方式
- 振動板と固定極板で構成されたコンデンサの静電容量変化を電気信号として取り出す方式です。
- 特徴
- 周波数特性が広くフラットで、繊細な音の収録に向いています。
- 電源
- ただし動作にファンタム電源(通常48 V)が必要で、大音圧や結露に対してはダイナミック型より脆弱です。
コンデンサーマイクロホンおよびエレクトレットマイクロホンでは,振動板の厚さは機械的強度が許される限り薄くすることができ,数マイクロメートルから数十マイクロメートルの薄膜状で使われる。
感度がよく,広い周波数範囲にわたって良好な特性を得ることができ,小型化も容易なため,業務用から民生用まで用途が広い。
指向性
マイクロホンの感度が音の入射する方向によって異なる度合いを、マイクロホンの指向性という。
- あらゆる方向からの音に対して一様な感度をもつ場合を全指向性または無指向性という。
- 一方向だけに高い感度をもつ場合を単一指向性という。
- ある方向とその反対方向に高い感度をもつ場合を双指向性などという。
指向特性の主な種類としては、無指向性 単一指向性 双指向性、半球指向性などがある。
どのような指向性がよいかは,使用目的によって異なる。どの方向からの音も収音するためには全指向性が望ましく,逆に周囲の不要な音を除いて特定方向の音を収音するためには単一指向性が望ましいということになる。
使用目的による種類
- ラペルマイクロホン 小型マイクロホンで,上着の襟のボタンホールなどに取り付けて使用する。
- 接話マイクロホン 唇の直前の音を収音し,野外などで周囲の雑音の影響をできるだけ受けないようにしたものである。
- 超指向性マイクロホン 複数のマイクロホン素子を組み合わせ,その電気出力を電気的に処理したり,パラボラ型の音響反射器などを併用したりして,指向性をとくに鋭くしたものである。
- ワイヤレスマイクロホン マイクロホンに小型無線送信機を組み合わせて,マイクロホン出力を電波にのせて送信し,煩わしい電線を省いたものである。