(57)【要約】【課題】  コードの一部又は全てをテレビやラジオ等の放送電波を受信するアンテナ線として良好に機能させると共に、装着する使用者に違和感無く装着可能なイヤホンマイクロホンを提供する。【解決手段】  コネクタ部６とスピーカ部７とを接続するコードの中間にマイクロホン回路を搭載した中継部５を有して、コネクタ部６を介して音響信号入出力機能を有した機器４に接続されるイヤホンマイクロホンであって、このコードは、一方の端部にコネクタ部６を、他方の端部にジャック部５Ａを有した中継部５を備えた中継コード２と、一方の端部にジャック部５Ａと嵌合するプラグ部５Ｂを、他方の端部にスピーカ部７を備えたイヤホン３と、を、着脱自在に接続したものであり、中継コード２をアンテナとして、放送電波を受信し、この放送電波をコネクタ部６を介して機器４へ入力する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部にコネクタ部を、他方の端部にスピーカ部を備え、両端部を接続するコードの中間にマイクロホン回路を搭載した中継部を有し、前記コネクタ部を介して音響信号入出力機能を有した機器に接続されるイヤホンマイクロホンであって、
前記コードは、
一方の端部に前記コネクタ部を備え、他方の端部にジャック部を有した前記中継部を備えた中継コードと、  
一方の端部に前記ジャック部と嵌合するプラグ部を備え、他方の端部に前記スピーカ部を備えたイヤホンと、を着脱自在に接続したものであり、
前記中継コードをアンテナとして放送電波を受信し、この放送電波を前記機器へ入力するイヤホンマイクロホン。
【請求項２】
前記中継コードは、前記機器からの前記音響出力信号を伝達する音響出力信号線と、前記中継部から前記機器へ音響入力信号を伝達する音響入力信号線と、前記中継部から前記機器を制御する制御信号を伝達する制御信号線と、を備えており、前記音響出力信号線を前記アンテナとして機能させる請求項１に記載のイヤホンマイクロホン。
【請求項３】
前記音響入力信号線と前記制御信号線とは、前記中継部と前記コネクタ部とにおいて各信号線に直列にインダクタを有し、
前記音響出力信号線は、前記中継部において直列にインダクタを有する請求項２に記載のイヤホンマイクロホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカとマイクロホンとを有して、音響信号入出力機能を有した機器に接続されて、この機器の音響出力信号に基づいてスピーカより音響を発すると共に、マイクロホンで集音した音響に基づいて音響入力信号を前記機器へ入力するイヤホンマイクロホンであって、そのコードに放送電波を受信する機能を付加したアンテナ機能付きのイヤホンマイクロホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、イヤホンやヘッドホンなどは、電話機や無線機といった通信機器や、音響機器などに接続され、例えば、外部に音を出すことができないような場所や、騒音下などの環境において、音声や音楽等の音響信号を聞くために使用されている。また、ポータブル音響機器などを身に付け、移動を伴いながら音楽を聞くために使用される場合もある。これらの機器にテレビやラジオなどの機能が備わっている場合には、放送される電波信号を受信するアンテナが必要となる。このアンテナは機器に備えられる場合もあるが、特に携帯電話機やポータブル音響機器においては、このアンテナによって機器の小型化が損なわれたり、必要な感度を得られなかったりするなどの問題がある。
【０００３】
そこで、常時機器の外部に延出して電波を受信し易いところにアンテナを設けることが好ましい。例えば、ヘッドホンにアンテナを設けたアンテナ内蔵型ヘッドホンの技術が下記に示す特許文献１に示されている。このアンテナ内蔵型ヘッドホンは、無線信号（電波信号）の受信に使用される長さが異なる複数本のアンテナを、左右の音響ユニットを結ぶバンド部に内蔵して、幅広い周波数の電波を安定して受信できるようにしたものである。
【０００４】
また、下記に示す特許文献２には、ヘッドホンコードをアンテナとしてＦＭ電波を受信するものが示されている。これによると、ヘッドホンコードのプラグとヘッドホンとの間に位置するリモコン操作部と、プラグとの間のコード部分を受信したいＦＭ周波数の約１／４波長の長さとする。リモコン操作部には、リモコン操作部とプラグとの間のコード部分をヘッドホン（音響ユニット）側から高周波的に分離する高周波チョークコイルを設けている。このようにして、リモコン操作部からプラグへのコード部分が、ＦＭ放送の受信用アンテナとして適切に作用するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７４４７７号公報（第２〜１２段落、第１図）
【特許文献２】特開平９−３３１２０９号公報（第９〜１５段落、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示されたアンテナ内蔵型のヘッドホンが接続される外部機器としては、ポータブルＡＶ（オーディオ・ビジュアル）機器などが考えられる。近年では、ポータブルＡＶ機器よりもさらに携帯性に優れた携帯電話機にも電話機能のみならず、デジタルカメラ機能やインターネット接続機能、テレビやラジオのチューナ機能など、様々な機能が付加されてきている。携帯電話機は、かばん等を持たないような場合であっても携行されることが多く、このような場合には、収納性の悪いヘッドホンタイプよりも、簡単に束ねることのできるイヤホンタイプの方が携帯性に優れている。また、携帯電話機に用いるイヤホンは、通話に用いるために、単に受話音声を聞くのみではなく、送話音声を集音する機能が必要である。通話機能を備えたイヤホンは、携帯電話機に接続して、受話音声をイヤホンより出力し、送話音声をマイクロホンより入力するイヤホンマイクロホン装置として、すでに実用化されている。
【０００７】
通常、携帯電話機には、通話用のアンテナが備えられているが、テレビやラジオの放送電波の周波数と、携帯電話機の搬送波周波数とは大きく異なるため、携帯電話機に備えられた通話用のアンテナをテレビやラジオの放送電波の受信アンテナとして使用することは好ましくない。また、通話用のアンテナとは別のアンテナを備えることは、装置の小型化にとって好ましくない。そこで、電話機として使用する際には通話のための受話器として機能するイヤホンマイクロホンにアンテナ機能を持たせると好適である。そして、このアンテナ機能付きのイヤホンマイクロホンには、感度良く広い周波数帯の電波信号を受信すると共に、低コストでアンテナ機能を付加することが求められる。
【０００８】
上記、特許文献１及び２に記載された技術は、一体化されたヘッドホンやイヤホンをアンテナとして良好に機能させるものとして優れた方法である。そして、これにマイクロホン機能を付加することによって、アンテナ機能付きのイヤホンマイクロホンを得ることも可能である。しかし、特にインナーイヤータイプ（耳の中にイヤホンを挿入するタイプのもの）のイヤホンでは、しばしば、それが使用者の耳に合わない場合がある。その場合でも、アンテナとしての機能を必要とする場合には、使用者は我慢して使い続けなければならない。そして、イヤホンはある程度の時間に亘って装着していることに意味があり、我慢できずに短時間で外したり、長時間装着できなかったりすることは好ましくない。
【０００９】
本願発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、コードの一部又は全てをテレビやラジオ等の放送電波を受信するアンテナ線として良好に機能させると共に、装着する使用者に違和感無く装着可能なイヤホンマイクロホンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するための本発明に係るイヤホンアンテナの特徴構成は、
一方の端部にコネクタ部を備え、他方の端部にスピーカ部を備え、両端部を接続するコードの中間にマイクロホン回路を搭載した中継部を有し、前記コネクタ部を介して音響信号入出力機能を有した機器に接続されるものであって、前記コードは、一方の端部に前記コネクタ部を備え、他方の端部にジャック部を有した前記中継部を備えた中継コードと、一方の端部に前記ジャック部と嵌合するプラグ部を、他方の端部に前記スピーカ部を備えたイヤホンと、を着脱自在に接続したものであり、前記中継コードをアンテナとして放送電波を受信し、この放送電波を前記機器へ入力する点にある。
【００１１】
この特徴構成によれば、中継コードをアンテナとして作用させて放送電波を受信する。従って、スピーカを備えたイヤホンがどのようなものであっても、一定の受信性能を発揮することのできる安定したアンテナを提供することができる。例えば、特定の周波数を中心として受信感度を高くしておきたいような場合には、中継コードの長さをこの特定の周波数に対して感度が良くなるような長さにしておくとよい。そうすれば、イヤホンに依らず、常に特定の周波数に対して良好な受信感度を維持することができる。
また、イヤホンを装着する使用者の耳にインナーイヤホンが合わない場合でも、これを容易に取り替えることができる。機器との接続は中継コードが担っているため、イヤホンはアンテナ機能を有していないタイプのものを自由に交換することができる。その結果、装着する使用者に違和感無く装着可能なイヤホンマイクロホンを提供することができる。
【００１２】
また、前記中継コードが、前記機器からの前記音響出力信号を伝達する音響出力信号線と、前記中継部から前記機器へ音響入力信号を伝達する音響入力信号線と、前記中継部から前記機器を制御する制御信号を伝達する制御信号線と、を備えており、前記音響出力信号線を前記アンテナとして機能させると好ましい。
【００１３】
本発明のアンテナ機能付きのイヤホンマイクロホンを接続される機器には、受信した放送電波を分離する給電分岐回路が備えられている。そして、この機器には本発明に係るイヤホンマイクロホン以外にも、マイクロホン機能を有しないイヤホンアンテナ等を接続できることが汎用性の面で好ましい。従って、最もシンプルなイヤホンが備えている信号線をアンテナとして機能させ、これに対応した給電分岐回路を機器に備えると効率的である。そこで、上記のように中継コードが、音響出力信号線と音響入力信号線と制御信号線とを有する場合には、音響出力信号線をアンテナとして機能させることが好ましい。
【００１４】
さらに、前記音響入力信号線と前記制御信号線とは、前記中継部と前記コネクタ部とにおいて各信号線に直列にインダクタを有し、前記音響出力信号線は、前記中継部において直列にインダクタを有すると好適である。
【００１５】
放送電波は、音響信号の周波数（おおよそ０〜２０ｋ（キロ）Ｈｚ）に比べて、高周波（おおよそ数１０Ｍ（メガ）Ｈｚ以上）である。中継コードが、音響出力信号線と音響入力信号線と制御信号線とを有し、この内の音響出力信号線をアンテナとして用いる場合、受信した放送電波の高周波信号が他の信号線に影響する。音響入力信号線と制御信号線とから見た場合には、高周波信号によりクロストークノイズを受ける。音響出力信号線（アンテナ）から見た場合には、受信した高周波信号のエネルギーが他の信号線に流出し信号が減衰する。これは、ノイズを受ける側の音響入力信号線と制御信号線とにとっても、信号が減衰する音響出力信号線にとっても、不都合である。上記構成によれば、音響入力信号線と制御信号線とが、中継部とコネクタ部とにおいて各信号線に直列にインダクタを有する。高周波信号にとってインピーダンスが高くなるので音響入力信号線と制御信号線とに流出する高周波信号を抑制することができる。また、音響出力信号線は、中継部において各信号線に直列にインダクタを有するので、イヤホンへ高周波信号が伝播することを抑制でき、使用者の耳から聞こえる雑音を抑制できる。
【００１６】
そして、これらのインダクタを中継コードに備えているため、イヤホンは汎用のものを任意に交換して使用することができる。その結果、放送電波を受信するアンテナ線として良好に機能させると共に、装着する使用者に違和感無く装着可能なイヤホンマイクロホンを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係るイヤホンマイクロホンを利用した携帯電話システムの一例を示す概略構成図である。携帯電話４（本発明の機器に相当する。）は、テレビやラジオの受信機能（チューナ機能）を搭載したものである。テレビやラジオの放送電波の受信に際しては、携帯電話４に取り付けるイヤホンマイクロホン１をアンテナとして用いる。イヤホンマイクロホン１は、中継コード２とイヤホン３とに分離可能（着脱自在）に構成されている。
【００１８】
中継コード２は、一方の端部に携帯電話４と接続されるコネクタ部６を、他方の端部にジャック部５Ａを有した中継部５を備えている。図１に示すコネクタ部６Ａは、携帯電話４の側面に接続される場合のコネクタ部６の一例である。コネクタ部６Ｂは、携帯電話４の下部の一般に充電用端子として使用される部分を利用したコネクタ部６の一例である。このように、コネクタ部６は携帯電話４と物理的に接続できれば、様々な形態を採ることができる。
【００１９】
中継部５は、マイクロホン回路を搭載した基板（図２の符号５０参照）を有しており、イヤホンマイクロホン１と携帯電話４とで、ハンズフリーセットが構成される。基板には、エレクトレットマイクロホン（図２の符号５２ａ参照）を用いたマイクロホン回路の他、ハンズフリー通話の際にオンフックやオフフックの制御を行うスイッチ回路や、制御回路（図２の符号５３ａ参照）などが搭載されている。この基板は、ケース内に格納されており、マイクロホン５２ａへ音響振動を伝えるために音孔５２としての貫通孔が設けられている。また、ケースには、ハンズフリー通話の際にオンフックやオフフックの制御を行うスイッチ（図２の符号５１ａ参照）へ操作を伝達するスイッチ操作部５１も設けられている。
【００２０】
イヤホン３は、一方の端部にジャック部５Ａと嵌合するプラグ部５Ｂを、他方の端部に左右の音響信号に対応した一対のスピーカ部７を備えている。尚、本実施形態では、スピーカ部７としてインナーホンを用いているが、勿論、ヘッドホン等他の形態のスピーカであってもよい。
【００２１】
上述したように、携帯電話４（機器）は、テレビやラジオの受信機能（チューナ機能）を搭載している。図２は、本発明の実施形態に係るイヤホンマイクロホンの一例を示す配線図である。図２に示したように、左右一対のスピーカ７とプラグ部５Ｂとを備えたイヤホン３と中継コード２とは、プラグ部５Ｂと中継部５に備えたジャック部５Ａとを嵌合して接続される。中継コード２は、信号線２０として、音響出力信号線２１と音響入力信号線２２と制御信号線２３とを有している。音響出力信号線２１は、左右の音響信号に対応して携帯電話４から中継部５を介してスピーカ７へ音響信号を伝達する信号線である。音響入力信号線２２は、中継部５に備えたマイクロホン５２ａで集音した音響を携帯電話４へ伝達する信号線である。制御信号線２３は、オンフックやオフフックの制御を行うスイッチ回路５１ａと協働する制御回路５３ａと携帯電話４との間で制御信号を伝達する信号線である。
【００２２】
本実施形態において、携帯電話４は音響信号の出力に、平衡方式（ディファレンシャル；differential）と称される方式を採用している。平衡方式は、その名称が示すように左右夫々の音響信号の差動を取って音響信号を表す。従って、図２に示すように音響出力信号線２１は、左右夫々の音響信号がプラスとマイナスとの２本の信号線を有して構成されている。そして、左右夫々の信号線対は、互いを螺旋状に巻きつかせたツイストペアを形成している。平衡方式は、ＧＮＤを介在しないために後述する不平衡方式に比べて、ノイズが乗りにくいという長所があるが、このようにツイストペアの構造を採ることにより、さらに耐ノイズ性を向上させている。イヤホン３との接続に際しては４極接続となる。
【００２３】
一方、不平衡方式（シングルエンド；single ended）と呼ばれるものは、左右夫々の音響信号とグラウンド（以下、ＧＮＤ）との電位差によって音響信号を表す。ＧＮＤが共通であるから、イヤホン３との接続に際しては３極接続となる。このように、携帯電話３からの音響信号の伝達方式によって、イヤホン３のプラグ部５Ｂの極数は異なる。本発明の実施に際しては、音響信号の伝達方式に何れの方式を用いてもよい。即ち、イヤホン３は、携帯電話４の音響信号の伝達方式に合っていれば、何れの方式のものであってもよい。また、中継部５において、平衡方式と不平衡方式との変換が行われるような場合には、イヤホン３と携帯電話４との方式が一致しなくてもよい。即ち、イヤホンマイクロホン１の全体として、携帯電話４からスピーカ７まで良好に音響信号を伝達できるものであればよい。
【００２４】
本実施形態においては、音響入力信号線２２についても、ツイストペアを採用している。理由については、上記音響出力信号線と同様であるので、説明を省略する。一方、図２に示した例では、制御信号線２３は並行線で、ツイストペアを採用していない。制御信号線２３として、電源ＶＣＣ、グラウンドＧＮＤ、信号ＳＩＧの３種類のみを示したために、この３線でツイストペアを形成することが好ましくなかったことによる。しかし、よく知られているように、電源ＶＣＣとグラウンドＧＮＤとをツイストペアとし、信号ＳＩＧを単線、又はもう１本設けたグラウンドとのツイストペアとするように構成してもよい。
【００２５】
ここで、中継コード２の音響出力信号線２１を放送電波を受信するアンテナＡＴＮとして機能させる。この場合、アンテナＡＴＮは、モノポールアンテナとして機能し、その長さは、よく知られているように受信対象の放送電波の波長λの１／２波長、１／４波長とすることが好ましい。電磁波の波長λは真空中においては、
λ＝真空中の光速度ｃ／周波数ｆ・・・〔式１〕
で、示される。例えば、対象とする周波数ｆを９７ＭＨｚとすると、波長λ１は、
λ１≒３０９０［ｍｍ］
となり、１／２波長、１／４波長は、それぞれ、１５４５ｍｍ、７７３ｍｍとなる。従って、実用的には中継コード２のアンテナとして作用する部分（アンテナＡＴＮ）を７７３ｍｍ前後の長さとすればよい。
【００２６】
ところで、式１に示した関係は、電磁波の進む速度が真空中の光速度と一致することを前提としたものである。ここで、真空中の光速度ｃは、真空の誘電率と真空の透磁率との積の平方根の逆数である。実際には、信号線等の導電体や、導電体周囲の樹脂等の絶縁体の影響により、誘電率が大きくなるので、真空中に比べて電磁波の進む速度は遅くなる。従って、同じ周波数であっても、放送電波を良好に受信するための、アンテナＡＴＮの長さは上記に示した波長λ１とは一致しない。そこで、実際には、理論値の計算、中継コード２の特性インピーダンス等の測定、中継コード２を発信側アンテナとして作用させて受信した電波の電力を測定して最適値を求める実験等により、この長さを定めるとよい。即ち、上記何れかの方法、又はこれらの組合せにより、波長の短縮率を求め、中継コード２の長さを定めるとよい。
【００２７】
このように、中継コード２のみをアンテナとして作用させて放送電波を受信するので、受信性能がイヤホン３に依存しない。従って、スピーカ７を備えたイヤホン３がどのようなものであっても、一定の受信性能を発揮することのできる安定したアンテナを提供することができる。そのため、イヤホン３を装着する使用者の耳にインナーイヤホン（スピーカ７）が合わない場合でも、これを容易に取り替えることができる。携帯電話４との接続は中継コード２が担っているため、イヤホン３はアンテナ機能を有していないタイプのものを自由に交換することができる。その結果、装着する使用者に違和感無く装着可能なイヤホンマイクロホン１を提供することができる。
【００２８】
ところで、中継コード２は、音響出力信号線２１と音響入力信号線２２と制御信号線２３とを有している。この内の音響出力信号線２１をアンテナとして用いる場合、受信した放送電波の高周波信号が他の信号線に影響する。音響入力信号線２２と制御信号線２３とから見た場合には、高周波信号によりクロストークノイズを受ける。音響出力信号線２１から見た場合には、受信した高周波信号が他の信号線に流出しエネルギーが減衰する。これは、ノイズを受ける側の音響入力信号線２２と制御信号線２３とにとっても、信号が減衰する音響出力信号線２１にとっても、不都合である。
【００２９】
このため、図２に示したように、音響入力信号線２２と制御信号線２３とは、中継部５とコネクタ部６とにおいて各信号線に直列にインダクタを備えている。具体的には、中継部５において、音響入力信号線２２の各信号線に直列のインダクタＬ５２を、制御信号線２３の各信号線に直列のインダクタＬ５３を備えている。また、コネクタ部６において、音響入力信号線２２の各信号線に直列のインダクタＬ６２を、制御信号線２３の各信号線に直列のインダクタＬ６３を備えている。これらのインダクタＬ５２、Ｌ５３、Ｌ６２、Ｌ６３は、高周波信号に対しては高インピーダンスとなり、電力の流出を抑制することができる。また、音響出力信号線２１は、中継部５において各信号線に直列にインダクタＬ５１を有する。これにより、イヤホン３へ高周波信号が伝播することを抑制でき、使用者の耳から聞こえる雑音を抑制できる。
【００３０】
図３は、図１及び図２に示したコネクタ部６におけるインダクタの取り付け形態の一例を説明する図である。ここでは、コネクタ部６として、図１に示すコネクタ部６Ｂに音響入力信号線２２のインダクタＬ６２と、制御信号線２３のインダクタＬ６３とを取り付ける形態について説明する。
【００３１】
コネクタ部６Ｂは、図３（ｂ）に示すように、ピン６４を基板６２に半田付けし、ピン６４の突出方向とは反対側の基板面で、中継コード２の各信号線２０を接続している。そして、モールドハウジング６５の内形状に合わせて、各信号線２０と基板６２との接続面をモールド加工している。このモールド６１にモールドハウジング６５をかぶせ、基板６２のピン６４側よりピンハウジング６３をかぶせて、基板６２を両面から挟み込んで、コネクタ部６Ｂを形成している（図３（ａ）参照）。このとき、図３（ｃ）のように、モールド６１側の基板面に面実装タイプのインダクタＬ６２、Ｌ６３を実装すると、モールド加工の際に、部品が割れる場合がある。そこで、図３（ｂ）に示すように、ピン６４を実装する側にインダクタＬ６２、Ｌ６３を実装して、部品の割れなどの不具合の発生を抑制している。
【００３２】
本発明は、音響を発するスピーカと音響を得るマイクロホンとを備え、アンテナ機能を備えたイヤホンマイクロホンに適用することができる。このイヤホンマイクロホンは、テレビやラジオ等の放送電波を受信するチューナ機能、放送や録音、通信によって得た音響を出力する機能、音響を入力されて録音や通信、制御を行う機能、を有した機器に接続して利用することができる。例えば、携帯電話、録音機能付きオーディオ機器、音声認識制御機能付きの機器等に接続して、利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るイヤホンマイクロホンを利用した携帯電話システムの一例を示す概略構成図
【図２】本発明の実施形態に係るイヤホンマイクロホンの一例を示す配線図
【図３】図１及び図２に示したコネクタ部６におけるインダクタの取り付け形態の一例を説明する図  （ａ）完成図、（ｂ）組立図、（ｃ）組立図（従来例）
【符号の説明】
【００３４】
１        イヤホンマイクロホン
２        中継コード
３        イヤホン
４        携帯電話（機器）
５        中継部
５Ａ    ジャック部、  ５Ｂ    プラグ部
６        コネクタ部
７        スピーカ（スピーカ部）
【図１】
2006287721.tif 000003
【図２】
2006287721.tif 000004
【図３】
2006287721.tif 000005