(57)【要約】【課題】  有極性マイクロホンを使用する送受話器を電話機に接続する場合に、電話機と送受話器間を極性に関わらず接続可能とする。またマイクロホン自体を無極性とする。【解決手段】  電話機本体１０のマイク入力Ｔ１、Ｔ２端子から送受話器４０ａのＴ３、Ｔ４端子間は接続ケーブル２０、２１で接続され、プリント基板４１に実装された有極性コンデンサマイクロホン３１ｂと極性一致回路４１ａはプリント基板内で接続され、Ｔ３、Ｔ４端子から極性一致回路４２ａのＩＮＡ、ＩＮＢ端子間は接続ケーブル２２ａ、２３ａで接続される構成であり、極性一致回路４２ａはダイオードブリッジを構成する。電話機本体１０のＴ１、Ｔ２端子から極性一致回路４２ａのＩＮＡ、ＩＮＢ端子へは極性に関わらず接続可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
極性を有する有極性マイクロホンを含む音声入力部と、前記音声入力部とケーブルで接続され前記有極性マイクロホンからの音声信号を処理する音声処理部からなる音声入力処理装置であって、前記有極性マイクロホンと前記ケーブルの間、または前記ケーブルと前記音声入力部の間に極性一致回路を挿入したことを特徴とする、有極性マイクロホン対応の音声入力処理装置。
【請求項２】
極性を有する音響電気変換処理部と、前記音響電気変換処理部と接続され、外部装置とを接続する接続端子部からなる有極性マイクロホンであって、前記音響電気変換部と前記接続端子部の間に極性一致回路を挿入したことを特徴とする、無極性マイクロホン。
【請求項３】
請求項１または２において、前記極性一致回路はダイオードブリッジであると共に、前記ダイオードブリッジの所定の部位に音声信号を通過させるバイパスコンデンサを設けたことを特徴とする、音声入力処理装置、及び無極性マイクロホン。
【請求項４】
請求項１または２において、前期極性一致回路はダイオードブリッジであり、前記ダイオードブリッジの各ダイオードに並列に複数のダイオードを接続することで、音声信号の減衰を減少させる手段を設けたことを特徴とする、音声入力処理装置、及び無極性マイクロホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、コンデンサマイクロホン等の極性を有するマイクロホンを適用した音声入力部と、前記音声入力部とケーブル接続される音声処理部からなる音声入力処理装置に関する。具体的には電話機やオーディオ装置等に適用可能である。
【背景技術】
【０００２】  コンデンサマイクロホンは直流バイアス電圧を印加することから、コンデンサマイクロホンの入力端子には極性があり、正しい極性のバイアス電圧をマイクユニットに供給する必要がある（例えば特許文献１参照）。もし極性を間違えた場合、送受話器として正常に機能しない。この極性間違い防止のため、通常は極性マーキング表示を有している。【０００３】  図３は電話機における従来の送受話器３０の構成及び電話機本体１０との接続を示す図である。マイク配線２０、２１、２２、２３をわかりやすく示すため、受話器としてのレシーバ配線は省略してある。【０００４】  図３において、コンデンサマイクロホン３１ａを使用する従来の送受話器３０は、電話機本体１０のマイク入力Ｔ１及びＴ２端子から送受話器３０のＴ３及びＴ４端子を介してコンデンサマイクロホン３１ａの＋端子及び−端子を接続する接続ケーブル２０、２１、２２、２３を正しく接続する必要がある。製造段階ではこの極性間違いを防ぐため、通常接続ケーブル２２、２３の色分けにより極性を識別し、極性確認作業を行なっている。
【特許文献１】特開平１０−１５５２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  従来の極性を有するマイクロホンの製造工程において、極性間違い防止のため、極性マーキング表示を必要とするため、製造コストが高くなるという問題がある。【０００６】  また前記マイクロホンは有極性のため、外部装置と接続する場合、極性を正しく接続する必要があり、接続ケーブルの色分けにより極性を識別し、極性確認作業を行なうため、作業効率が悪いという問題がある。また前記マイクロホンをプリント基板に取付ける場合でも極性確認作業を行なう必要がある。【０００７】  次に送受話器を有する電話機を例に説明すると、電話機における有極性マイクロホンを使用する従来の送受話器は、マイクロホンの配線の極性が一致しない電話機本体には接続できないという問題があり、接続可能な電話機の選択の幅が狭い。【０００８】  また前記送受話器は、極性が一致しない電話機本体に接続した場合には、正常に機能しないという問題がある。【０００９】  図３において、従来の送受話器３０の製造工程では、送受話器３０のＴ３及びＴ４端子からコンデンサマイクロホン３１ａの＋端子及び−端子を接続する接続ケーブル２２及び２３を接続する場合、極性確認作業が発生するため作業効率が悪く、極性間違いの製造不良が発生しやすいという問題がある。【００１０】  また、その製造不良を少しでも防ぐため、接続ケーブル２２及び２３の色分けにより極性の識別を行なっているが、色分けすることにより接続ケーブル２２及び２３の製造コストが高くなってしまうという問題がある。【００１１】  同じく図３において、従来の送受話器３０を使用する電話機本体１０を設計する場合、設計者はコンデンサマイクロホン３１ａの極性に注意して、電話機本体１０を設計する必要があり、作業効率が悪いという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、極性間違い防止のより経済的な手段を提供することにある。【００１３】  上記課題を解決するために、本発明は、極性を有する有極性マイクロホンを含む音声入力部と、前記音声入力部とケーブルで接続され前記有極性マイクロホンからの音声信号を処理する音声処理部からなる音声入力処理装置であって、前記有極性マイクロホンの接続端子部と前記ケーブルの間、または前記ケーブルと前記音声入力部の間に極性一致回路を挿入したことを特徴とする。【００１４】  また、極性を有する音響電気変換処理部と、前記音響電気変換処理部と接続され、外部装置とを接続する接続端子部からなる有極性マイクロホンであって、前記音響電気変換部と前記接続端子部の間に極性一致回路を挿入したことを特徴とする。【００１５】  また、前記有極性マイクロホン対応の音声入力処理装置及び無極性マイクロホンにおいて、前記極性一致回路はダイオードブリッジであると共に、前記ダイオードブリッジの所定の部位に音声信号を通過させるバイパスコンデンサを設けたことを特徴とする。【００１６】  また、前記有極性マイクロホン対応の音声入力処理装置及び無極性マイクロホンにおいて、前記極性一致回路はダイオードブリッジであり、前記ダイオードブリッジの各ダイオードに並列に複数のダイオードを接続することで、音声信号の減衰を減少させる手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】  送受話器と電話機本体間のマイクロホン配線の極性が一致しない電話機本体に対し、従来の送受話器は接続不可能であったが、本発明の極性一致回路を備えた送受話器及び極性一致回路を備えたマイクロホンを使用する送受話器では、接続可能であり、極性間違いを無くすことができる。【００１８】  これにより接続可能な電話機本体の選択の幅を広げることができる。【００１９】  極性一致回路を備えたマイクロホンの製造工程では、極性表示マーキングの必要がないため、製造コストを低減できる。【００２０】  図１は極性一致回路を備えた送受話器の構成及び電話機本体との接続を示す図である。【００２１】  図１において、極性一致回路４２ａを備えた送受話器４０ａの製造工程では、送受話器４０ａのＴ３及びＴ４端子から極性一致回路４２ａのＩＮＡ及びＩＮＢ端子を接続する接続ケーブル２２ａ及び２３ａを手作業で半田付けする際、極性確認作業を行なう必要が無いため作業効率が上がる。【００２２】  また手作業の半田付けによる極性間違いによる製造不良が無くなるため、接続ケーブル２２ａ及び２３ａの色分けの必要が無くなり、ケーブルの製造コストの低減ができる。【００２３】  同じく図１において、極性一致回路４２ａを備えた送受話器４０ａを使用する電話機本体１０の設計工程では、設計者はマイクロホン配線の極性に注意する必要なく電話機本体１０を設計できるため、極性間違いによる設計不良の心配が無くなり、作業効率が上がる。【００２４】  同じく図１において、極性一致回路４２ａを備えた送受話器４０ａでは、コンデンサマイクロホン３１ｂと極性一致回路４２ａをプリント基板４１に電子部品実装装置で自動実装することにより、コンデンサマイクロホン３１ｂと極性一致回路４２ａ間の極性間違いを防ぐことができ、かつ、接続ケーブル２０、２１、２２ａ、２３ａは極性を無視して接続できるため、送受話器４０ａを使用する電話機本体１０全体としての極性間違いを減少させることができ、製造作業効率及び設計作業効率が上がる。【００２５】  図２は極性一致回路を備えたコンデンサマイクロホンを使用する送受話器の構成及び電話機本体との接続を示す図である。【００２６】  図２において、極性一致回路５１を備えたコンデンサマイクロホン５０を使用する送受話器４０ｂは、図１の場合と同じ効果が得られる。またコンデンサマイクロホン５０を外部の音声入力処理装置に接続する場合、ケーブル２０、２１、２２ａ、２３ａを使用せず、直接プリント基板に取付ける場合も、極性を確認することなく取付け可能である。【００２７】  図４は、図１と図２で使用する接続ケーブル２０、２１を両端コネクタ付き接続ケーブルとしたときの接続を示す図である。【００２８】  図５は図４の両端コネクタ付きケーブルのピン番号と信号名の配列を示す図であり、（Ａ）図は外観を示す。（Ｂ）図は１ピンと４ピンをマイク配線として使用し、２ピン、３ピンをレシーバ配線として使用する場合の図である。また（Ｃ）図は（Ｂ）図の逆である。【００２９】  図６は図５の片側のコネクタを逆向きに実装したときのピン番号と信号名の配列を示す図であり、（Ａ）図は外観を示す。（Ｂ）図は１ピンと４ピンをマイク配線として使用し、２���ン、３ピンをレシーバ配線として使用する場合の図である。また（Ｃ）図は（Ｂ）図の逆である。【００３０】  ここで、図４に示す送受話器７０と電話機本体１０ａは、両端コネクタ付き接続ケーブル６０により接続され、この両端コネクタ付きケーブル６０の配列を図５の（Ｂ）及び（Ｃ）、また、図６の（Ｂ）及び（Ｃ）で示すような配列にしておき、（Ｂ）か（Ｃ）どちらかに統一しておくことで、両端コネクタ付きケーブル６０ａ及び６０ｂの両方を使用することができる。【００３１】  これは、電話機本体１０ａ及び両端コネクタ付き接続ケーブル６０及び送受話器７０を設計及び製造する際、極性を考える必要がなくなり、コネクタ向きを考える必要がなくなるため、作業効率が向上する。【００３２】  図７は極性一致回路の構成を示す。【００３３】  図７に示す極性一致回路８０ａはＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４でダイオードブリッジを構成する。ＩＮＡ、ＩＮＢ端子には電話機本体のマイク入力が接続されるわけだが、ＩＮＡ、ＩＮＢ端子のどちらにも、＋極性又は−極性を接続することができる。また極性一致回路の８０ａの＋端子には＋極性、−端子には−極性が伝達されるため、＋端子−端子間に接続される有極性マイクロホンに対して正しい極性で接続可能である。【００３４】  図８は図７の極性一致回路に交流バイパスコンデンサを加えた回路構成である。Ｚ１、Ｚ２は直流成分に対して低インピーダンスであり、音声周波数帯域の交流成分に対して高インピーダンスも持つものとし、主に抵抗やコイルで構成されるものとする。Ｃ１、Ｃ２は直流成分を遮断し、音声周波数帯域の交流成分を通過させる無極性コンデンサである。【００３５】  図８のようにＣ１、Ｃ２、Ｚ１、Ｚ２を所定の部位に設ける。ＩＮＡ、ＩＮＢ端子間に直流バイアスが印加されると、Ｚ１、Ｚ２を通過し、各ダイオードを通過し、極性一致回路の＋、−端子に伝達される。このとき直流成分はＣ１、Ｃ２は通過しない。また＋、−端子間に接続されたマイクロホンに直流バイアスが印加されると、音声信号が直流に重畳される。この音声信号はＣ１、Ｃ２をバイパスしてＩＮＡ、ＩＮＢ端子に伝達される。このときＺ１、Ｚ２により音声信号は各ダイオードを通過しない。よってダイオードによる音声信号の減衰を防ぐことが可能である。【００３６】  図９は図７の極性一致回路の各ダイオードに並列にもう１つダイオードを加えた構成である。【００３７】  図９のようにＤ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８を並列に加えることで、各ダイオードが並列接続される。並列接続されると、１つあたりのダイオードの順方向電流は半分になり、ダイオードの順方向電圧も減少する。この順方向電圧を減少させることで、直流成分の電圧降下を減少させ、それに伴い交流成分の信号レベルの減衰を防ぐことができる。【００３８】  図９は各ダイオードの２並列の場合を示すが、２並列のみならず複数並列接続することで、交流成分の信号レベルの減衰をより防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】  図１は本発明の極性一致回路４２ａを備えた送受話器４０ａの構成及び電話機本体１０との接続を示す図である。マイク入力Ｔ１、Ｔ２端子から送受話器４０ａのＴ３、Ｔ４端子間は接続ケーブル２０、２１で接続され、Ｔ３、Ｔ４端子から極性一致回路４２ａのＩＮＡ、ＩＮＢ端子間は接続ケーブル２２ａ、２３ａで手作業の半田付けで接続される。極性一致回路４２ａ及びコンデンサマイクロホン３１ｂはプリント基板４１に実装され、その接続はプリント基板内で接続される。プリント基板への実装方法は、電子部品実装装置で自動実装するものとする。また送受器４０ａに使用する極性一致回路４２ａの内部の構成は図７、図８、図９に示すとおりであり後述する。【００４０】  図２は本発明の極性一致回路５１を備えたコンデンサマイクロホン５０の構成及び電話機本体１０との接続を示す図である。マイク入力Ｔ１、Ｔ２端子から送受話器４０ｂのＴ３、Ｔ４端子間は接続ケーブル２０、２１で接続され、Ｔ３、Ｔ４端子からコンデンサマイクロホンＩＮＣ、ＩＮＤ端子間は、接続ケーブル２２ａ、２３ａで手作業の半田付けで接続される。コンデンサマイクロホン５０は極性一致回路５１とマイクロホン部５２と端子ＩＮＣ、ＩＮＤで構成され、ＩＮＣとＩＮＡ、ＩＮＤとＩＮＢは内部で配線されているものとする。またコンデンサマイクロホン５０に使用する極性一致回路５１の内部の構成は図７、図８、図９に示すとおりであり後述する。【００４１】  また図２において、コンデンサマイクロホン５０を電話機などの音声入力処理装置に接続する場合、ケーブル２０、２１、２２ａ、２３ａを使用せず、直接プリント基板に実装する場合も、極性を確認することなく取付け可能である。【００４２】  図１、図２の接続ケーブル２０、２１はマイク配線をわかりやすく示すため、受話器としてのレシーバ配線は省略している。この接続ケーブル２０、２１の実際の形態は図４、図５、図６であり、後述する。【００４３】  図４は、図１と図２の接続ケーブル２０、２１の実際の形態を示す。この接続ケーブル６０を使用した場合、コネクタ６１は電話機本体１０ａのコネクタ１１ａに接続される。他端のコネクタ６２は送受話器７０のコネクタ７１に接続される。コネクタ１１ａは図１、図２のＴ１、Ｔ２端子に相当し、コネクタ７１は図１、図２のＴ３、Ｔ４端子に相当するものであるので、コネクタ７１の接続先（Ｔ３、Ｔ４の接続先）は図１、図２に示すとおりである。また接続ケーブル６０のコネクタの取付け向きと配列は図５と図６に示す。【００４４】  図５は、図４で使用する両端コネクタ付き接続ケーブルのコネクタの取付け向きと配列を示す。
（Ａ）図はコネクタ向きを示す図である。コネクタ６１ａと６２ａは同じ向きである。
（Ｂ）図と（Ｃ）図はその配列パターンを示し、（Ｂ）または（Ｃ）のいずれかに統一して使用する。【００４５】  図６は、図５とコネクタ取付け向きが逆のパターンを示す。（Ａ）図はコネクタ向きを示す図である。コネクタ６１ｂと６２ｂは逆向きである。（Ｂ）図と（Ｃ）図はその配列パターンを示し、（Ｂ）または（Ｃ）のいずれかに統一して使用する。【００４６】  図５と図６において、（Ｂ）か（Ｃ）どちらかに統一しておくことにより、両端コネクタ付き接続ケーブル６０ａと６０ｂを両方使用可能である。【００４７】  図４、図５、図６は両端コネクタ付きケーブルを例に説明したが、この限りではなく、片側コネクタ付きケーブル、コネクタ無しケーブルについても図５の（Ｂ）及び（Ｃ）、また、図６の（Ｂ）及び（Ｃ）で示すような配列にしておき、（Ｂ）か（Ｃ）どちらかに統一しておくことで、同じ効果が得られるものである。【００４８】  図７は極性一致回路８０ａの内部構成を示す図である。Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４でダイオードブリッジを構成する。ＩＮＡ及びＩＮＢ端子は電話機本体から直流バイアスが印加される。ＩＮＡ、ＩＮＢ端子には電話機本体のマイク入力が接続されるわけだが、ＩＮＡ、ＩＮＢ端子のどちらにも、＋極性又は−極性を接続することができる。また極性一致回路の８０ａの＋端子には＋極性、−端子には−極性が伝達されるため、＋端子−端子間に接続される有極性マイクロホンに対して正しい極性で接続可能である。極性一致回路８０ａの＋端子と−端子からコンデンサマイクロホンに直流バイアスが印加されると、コンデンサマイクロホンからの音声信号は、直流に重畳された形で、順方向のダイオードを通過し、ＩＮＡ及びＩＮＢ端子に伝達される。ここで使用するダイオードは、順方向電圧が低いものほど、直流成分の電圧降下が減少し、それに伴い音声信号レベルの減衰も減少させることができる。また逆電圧が印加されたときのダイオードは微少な静電容量値が存在するが、容量が小さいものほど音声周波数帯域では高インピーダンスであるので、逆電圧時の静電容量の小さいダイオードを使用することで音声信号の減衰をより抑えることができる。また同じく逆電圧が印加されたときのダイオードは微少な逆漏れ電流があるので、この逆漏れ電流が小さいダイオードを使用するとことで音声信号の減衰をより抑えることができる。【００４９】  図８は図７の極性一致回路に交流バイパスコンデンサＣ１とＣ２を加えた極性一致回路８０ｂの構成を示す。図８のように所定の部位にＣ１、Ｃ２、Ｚ１、Ｚ２を設け、Ｚ１、Ｚ２は直流成分に対して低インピーダンスであり、音声周波数帯域の交流成分に対して高インピーダンスも持つものとし、主に抵抗やコイルで構成される交流遮断回路とする。Ｃ１、Ｃ２は直流成分を遮断し、音声周波数帯域の交流成分を通過させる無極性コンデンサである。ＩＮＡ、ＩＮＢ端子間に直流バイアスが印加されると、Ｚ１、Ｚ２を通過し、各ダイオードを通過し、極性一致回路の＋、−端子に伝達される。このとき直流成分はＣ１、Ｃ２は通過しない。また＋、−端子間に接続されたマイクロホンに直流バイアスが印加されると、音声信号が直流に重畳される。この音声信号はＣ１、Ｃ２をバイパスしてＩＮＡ、��ＮＢ端子に伝達される。このときＺ１、Ｚ２により音声信号は各ダイオードを通過しない。よってダイオードによる音声信号の減衰を防ぐことが可能である。【００５０】  またＺ１及びＺ２は、ＩＮＢ端子に＋極性、ＩＮＡ端子に−極性の直流バイアスが印加された場合、Ｃ１及びＣ２によりＩＮＡ及びＩＮＢ端子間、＋端子−端子間が交流的にショートしてしまうことを防ぐものである。【００５１】  図９は図７の極性一致回路の各ダイオードに並列にもう１つダイオードを加えた構成である。図９のようにＤ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８を加えることで、ダイオードが並列接続される。並列接続されると、１つあたりのダイオードの順方向電流は半分になり、ダイオードの順方向電圧も減少する。またダイオードは並列接続されているためどちらのダイオードも同じ順方向電圧となる。この順方向電圧を減少させることでダイオードによる電力損失を減少させ、直流成分のみならず、交流成分の信号レベルの減衰を防ぐことができる。また扱う交流成分の信号レベルが大きいほど減衰量が大きくなるため、このダイオード並列接続の方式を採用すると大きな効果が得られる。同様に扱うバイアス電流が大きいほど、順方向電圧が大きくなり電力損失が大きくなるので、直流成分、交流成分ともに減衰量が大きくなるため、この方式を採用することで大きな効果が得られる。【００５２】  また図９はダイオードの２並列の場合を示すが、２並列のみならず複数並列接続することで、交流成分の信号レベルの減衰をより防ぐことができる。但し、複数並列接続した場合、逆電圧のかかっているダイオードの静電容量値も並列されることにより増加するので、この静電容量の合計値は、音声周波数帯域において高インピーダンスである必要がある。【００５３】  以上、本発明の説明例として、送受話器を有する電話機を例に説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、携帯電話機、オーディオ装置、カラオケ装置、通信会議装置等であり、マイクロホンと本体をケーブル接続する機器一般、及びプリント基板にマイクロホンを実装する機器一般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の極性一致回路を備えた送受話器の構成及び電話機本体との接続を示す図
【図２】本発明の極性一致回路を備えたコンデンサマイクロホンを使用する送受話器の構成及び電話機本体との接続を示す図
【図３】従来の送受話器の構成及び電話機本体との接続を示す図
【図４】両端コネクタ付き接続ケーブルの接続図
【図５】両端コネクタ付き接続ケーブルの外観及び配列を示す図
【図６】両端コネクタ付き接続ケーブルのコネクタ逆付きタイプの外観及び配列を示す図
【図７】極性一致回路の構成図
【図８】バイパスコンデンサ有りの極性一致回路の構成図
【図９】ダイオード並列接続方式の極性一致回路の構成図
【符号の説明】
【００５５】１０、１０ａ    電話機本体
１１ａ          電話機本体のコネクタ
２０、２１      電話機と送受話器間の接続ケーブル
２２、２３      色分けされた接続ケーブル
２２ａ、２３ａ  接続ケーブル
３０            送受話器
３１ａ、３１ｂ  コンデンサマイクロホン
４０ａ、４０ｂ  極性一致回路を備えた送受話器
４１            プリント基板
４２ａ          極性一致回路
５０            極性一致回路を備えたコンデンサマイクロホン
５１            極性一致回路
５２            コンデンサマイクロホンのマイクロホン部
６０、６０ａ、６０ｂ      両端コネクタ付き接続ケーブル
６１、６１ａ、６１ｂ、６２、６２ａ、６２ｂ    コネクタ
７０            送受話器
７１            送受話器のコネクタ
８０ａ          極性一致回路
８０ｂ          バイパスコンデンサ有りの極性一致回路
８０ｃ          ダイオード並列方式の極性一致回路
Ｃ１、Ｃ２      コンデンサ
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８      ダイオード
ＩＮＡ、ＩＮ    極性一致回路の入力端子
ＩＮＣ、ＩＮＤ  極性一致回路を備えたコンデンサマイクロホンの端子
Ｔ１、Ｔ２      電話機本体のマイク入力端子
Ｔ３、Ｔ４      送受話器のマイク配線の端子
Ｚ１、Ｚ２      交流遮断回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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