電界効果トランジスタ(FET)がマイクのコア コンポーネントなのはなぜですか?{0}
電界効果トランジスタ(FET)は、高い入力インピーダンス(通常は 1 GΩ 以上)、低ノイズ(雑音指数は 1 dB 未満の場合もある)、高速応答特性を備えているため、コンデンサ マイクにとって理想的な増幅デバイスです。-バイポーラ接合トランジスタ (BJT) と比較して、FET はバイアス電流を必要とせず、コンデンサ ダイアフラム信号を直接結合できるため、歪みが低減されます。たとえば、古典的な 2SK170 FET は、-130 dBV の等価入力ノイズで 74 dB の S/N 比を達成しています(出典: 東芝半導体ハンドブック)。さらに、FET は電圧制御される性質があるため、電磁干渉の影響を受けにくく、ステージなどの複雑な環境に適しています。
FETマイクの代表的な技術と応用例
-高忠実度録音: たとえば、Neumann U87 マイクは、20 Hz ~ 20 kHz (±1 dB) の周波数応答範囲と 120 dB を超えるダイナミック レンジを持つ FET プリアンプを使用しています (メーカーのテクニカル ホワイト ペーパー)。
エレクトレット マイク: 低コストのソリューションでは、FET がエレクトレット ダイアフラムのバックエンドに統合され、-35dB±3dB の感度を実現します(IEC 60268-4 規格を参照)。
RF 干渉耐性設計: Shure SM58 などのダイナミック マイクは、FET バッファ ステージを使用して RF クロストークを抑制し、ワイヤレス伝送シナリオに適しています。
FET技術の課題と今後の動向
電力消費の問題: 一部の FET は 48V ファンタム電源で最大 5mA を消費します。ポータブル デバイスは、低電力 JFET モデル(LSK170 など)を使用する傾向があります。-
インテリジェントな統合: MEMS マイクは FET と ASIC チップを統合し、信号対雑音比を 70dB 以上に改善します(Knowles Acoustics レポート)。{0}{1}
新しい材料のアプリケーション: 窒化ガリウム (GaN) FET は高調波歪みをさらに低減できます。実験モデルでは THD < 0.1% を示しています (IEEE ジャーナル *Electronic Devices*、2023)。
