JP2005347865A - 携帯電話機 - Google Patents

Abstract

【課題】外部スピーカに出力される音声信号から耳障りなノイズ成分を減衰させることができる携帯電話機を提供する。
【解決手段】音声信号の増幅回路４１を起動や停止させる前にミュート回路４２を動作させて、増幅回路４１で発生する過渡的な信号をミュート回路４２で減衰させる。これにより、増幅回路４１で発生する音声信号と無関係なノイズ成分がイヤホンマイク６０において再生されなくなる。また、ノードＮ１と端子Ｔ３との間の配線上にキャパシタＣ２が挿入されるため、スイッチ回路ＳＷ１がオフ状態でミュート回路４２がオンオフする場合、ノードＮ１の電位変化がキャパシタＣ２によって吸収され、端子Ｔ３の電位変化が抑制される。これにより、キャパシタＣ１の充放電電流が抑制され、音声信号と無関係なノイズ成分による音が抑えられる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、イヤホンマイク等の外部スピーカを使用可能な携帯電話機に関するものである。

一般に携帯電話機は、その本体にスピーカとマイクロフォンが装備されており、ユーザは携帯電話機の本体を把持した状態で通話を行う。ところが、このように携帯電話機を持って通話を行うと、少なくとも片手が塞がってしまうため、両手を自由に使うことができず、不便な場合がある。そこで、近年では、両手を自由に使える状態で通話を可能にするイヤホンマイクと称される器具が製品化されており、多くの携帯電話機にはそのためのインターフェース回路が装備されている（例えば特許文献１を参照）。

イヤホンマイクは、受話音声を出力するイヤホンと送話音声を入力するマイクロフォンとが一体化された器具であり、通常は、電話をかけるときや着信を受けるときに使う受話ボタンも内蔵している。

図１１は、イヤホンマイクとその携帯電話機のインターフェース回路の一般的な構成例を示す図である。
イヤホンマイク６０は、イヤホン用のスピーカＳＰ２、マイクロフォンＭＣ２、受話ボタン用のスイッチ回路ＳＷ１、およびキャパシタＣ１を有する。
また、携帯電話機のインターフェース回路は、端子Ｔ１３，Ｔ１４，Ｔ１５、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２、キャパシタＣ１１、および増幅回路Ａ１を有する。

イヤホンマイク６０は、３本の信号線を有しており、この信号線が携帯電話機の端子Ｔ１３，Ｔ１４，Ｔ１５にそれぞれ接続される。

増幅回路Ａ１は、図示しない音声処理部から供給される受話音声の信号を増幅する回路である。増幅回路Ａ１において増幅された音声信号は、抵抗Ｒ１１およびキャパシタＣ１１の直列回路を介して端子Ｔ１３に伝送される。端子Ｔ１３は、抵抗Ｒ１２を介して電源ラインＶｄｄに接続される。
端子Ｔ１３は、キャパシタＣ１およびスイッチ回路ＳＷ１の並列回路を介して、スピーカＳＰ２の一方の入力端子に接続される。スピーカＳＰ２の他方の入力端子は、端子Ｔ１５を介して携帯電話機の接地ラインＧに接続される。
マイクロフォンＭＣ２は、その一方の出力端子が端子Ｔ１４に接続され、他方の出力端子が端子Ｔ１５に接続される。端子Ｔ１４から出力されるマイクロフォンＭＣ２の音声信号Ｓ２は、図示しない音声処理部に入力される。

図１１に示すインターフェース回路によると、増幅回路Ａ１において増幅された音声信号は、抵抗Ｒ１１、キャパシタＣ１１およびキャパシタＣ１（もしくはスイッチ回路ＳＷ１）を経由してスピーカＳＰ２に伝送され、スピーカＳＰ２において音声に変換される。

一方、端子Ｔ１３には、電源Ｖｄｄから抵抗Ｒ１２を介して電流が供給され、これがキャパシタＣ１とスイッチ回路ＳＷ１の並列回路に流れ込む。
スイッチ回路ＳＷ１がオフの場合、この電流によってキャパシタＣ１が充電されるため、端子Ｔ１３の電圧は電源電圧と等しくなる。
スイッチ回路ＳＷ１がオンの場合、この電流はスピーカＳＰ２を経由して接地ラインＧに流れるため、端子Ｔ１３には、スピーカＳＰ２の内部抵抗と抵抗Ｒ１２とによって電源電圧を分圧した電圧が発生する。一般に、スピーカＳＰ２のインピーダンスは数十Ω程度と小さいため、抵抗Ｒ１２の抵抗値をこれより十分大きい値に設定すると、端子Ｔ１３の電圧はほぼ接地ラインＧの電圧となる。
したがって、端子Ｔ１３の直流電位は、スイッチ回路ＳＷ１の状態に応じて変化する。この直流電位の変化は、スイッチ回路ＳＷ１の状態を示す信号Ｓ３として、図示しない制御部に入力される。

このように、従来のイヤホンマイク６０においては、信号線の数を減らして携帯電話機の端子部やインターフェース回路の構成を簡易化するために、音声信号の伝送経路とスイッチ検出用信号の伝送経路とが共用されている。ところが近年では、例えばステレオ音声への対応など、イヤホンマイクに多機能化が求められているため、従来の３芯タイプのインターフェースを改良し、３以上の信号を入出力できるインターフェースも広く用いられるようになってきている。

図１２は、このような信号数の拡張がなされたイヤホンマイク７０とこれに対応する携帯電話機のインターフェース回路の一般的な構成例を示す図である。
イヤホンマイク７０は、イヤホン用のスピーカＳＰ２、マイクロフォンＭＣ２、受話ボタン用のスイッチ回路ＳＷ１を有する。
また、携帯電話機のインターフェース回路は、端子Ｔ１１，…，Ｔ１５、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２、キャパシタＣ１１、および増幅回路Ａ１を有する。

イヤホンマイク７０は、５本の信号線を有しており、この信号線が携帯電話機の端子Ｔ１１〜Ｔ１５にそれぞれ接続される。
増幅回路Ａ１において増幅された音声信号は、抵抗Ｒ１１およびキャパシタＣ１１の直列回路を介して端子Ｔ１３に伝送され、端子Ｔ１３からスピーカＳＰ２に直接入力される。
端子Ｔ１１，Ｔ１２は、携帯電話機側のインターフェース回路において、それぞれ抵抗Ｒ１２，Ｒ１３を介し電源ラインＶｄｄに接続される。
また端子Ｔ１１，Ｔ１２は、イヤホンマイク７０内部において、それぞれ端子Ｔ１５に接続される。ただし、端子Ｔ１１と端子Ｔ１５とを接続する配線上には、スイッチ回路ＳＷ１が挿入される。
その他の接続関係は、図１１に示す回路と同様である。

図１２に示すインターフェース回路では、スイッチ回路ＳＷ１の検出信号Ｓ３は端子Ｔ１１を通って携帯電話機に入力され、増幅回路Ａ１において増幅される音声信号は端子Ｔ１３を通ってイヤホンマイク７０に出力される。すなわち、スイッチ回路ＳＷ１の検出信号Ｓ３と音声信号とが別々の経路で伝送される。その結果、イヤホンマイク６０において必要とされているキャパシタＣ１はイヤホンマイク７０において削除される。

なお、図１２に示すインターフェース回路において、端子Ｔ１２から携帯電話機に入力される信号Ｓ４は、イヤホンマイクの種類を示す信号である。端子Ｔ１２の電圧は、イヤホンマイク内部において端子Ｔ１２−Ｔ１５間に接続されるインピーダンスに応じて決まり、このインピーダンスはイヤホンマイクの種類に応じて異なる。そのため、端子Ｔ１２の電圧に応じて、イヤホンマイクの種類を識別することが可能になる。
特開２００２−１４１９８０号公報

ところで、図１１および図１２に示す回路では、増幅回路Ａ１の起動時や停止時に本来の音声信号とは無関係なノイズが増幅回路Ａ１において発生し、これがスピーカＳＰ２からノイズ音として出力されるという不利益がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、外部スピーカに出力される音声信号から耳障りなノイズ成分を減衰させることができる携帯電話機を提供することにある。

上記の目的を達成する第１の発明は、音声信号の入力ライン上に挿入される第１のキャパシタと当該第１のキャパシタに並列に接続されるスイッチとを有する外部スピーカ部へ受話音声の信号を出力可能であるとともに、当該スイッチの状態を検出可能な携帯電話機であって、上記スイッチの状態を検出するために上記スイッチに流す電流、および、外部スピーカ部に供給する音声信号を出力する端子部と、上記端子部に音声信号として伝送される電流をバイパスし、上記端子部から外部スピーカ部へ出力される音声信号を減衰させるミュート回路と、上記ミュート回路の電流バイパス点から上記端子部へ音声信号を伝送する配線上に挿入される第２のキャパシタとを有することを特徴とする。

また、上記端子部は、外部スピーカ部の種類を識別するための識別信号を入力しても良く、上記第１の発明は、上記端子部において入力される識別信号に応じて、上記電流バイパス点から上記端子部へ音声信号を伝送する配線の接続を、上記第２のキャパシタを経由して音声信号を伝送する第１の接続、または、上記電流バイパス点から上記端子部へ音声信号を直接伝送する第２の接続に切り替えるスイッチ回路を更に有しても良い。

上記スイッチ回路は、外部スピーカ部が上記第１のキャパシタを含む種類であることを示す識別信号が入力される場合に上記第１の接続を選択し、外部スピーカ部が上記第１のキャパシタを含まない種類であることを示す識別信号が入力される場合に上記第２の接続を選択しても良い。

上記の目的を達成する第２の発明は、スイッチを内蔵する複数種類の外部スピーカ部へ受話音声の信号を出力可能であるとともに、当該スイッチの状態を検出可能な携帯電話機であって、上記スイッチの状態を検出するために上記スイッチに流す電流、および、外部スピーカ部に供給する音声信号を出力する端子部と、音声信号の入力ライン上に挿入される第１のキャパシタと当該第１のキャパシタに並列に接続されるスイッチとを有する第１の種類の外部スピーカ部へ、上記端子部から出力される上記スイッチの電流と音声信号とを合成して出力する、着脱可能な信号変換アダプタと、上記端子部に音声信号として伝送される電流をバイパスし、上記端子部から外部スピーカ部へ出力される音声信号を減衰させるミュート回路と、上記ミュート回路の電流バイパス点から上記端子部へ音声信号を伝送する配線上に挿入される第２のキャパシタとを有することを特徴とする。

上記端子部は、外部スピーカ部の種類を識別するための識別信号を入力しても良く、上記第２の発明は、上記端子部において入力される識別信号に応じて、上記電流バイパス点から上記端子部へ音声信号を伝送する配線の接続を、上記第２のキャパシタを経由して音声信号を伝送する第１の接続、または、上記電流バイパス点から上記端子部へ音声信号を直接伝送する第２の接続に切り替えるスイッチ回路を更に有しても良い。

また、上記端子部は、上記識別信号を生成するための電流を出力しても良く、上記信号変換アダプタは、上記端子部から基準電位へ上記識別信号生成用の電流を流す電流経路のインピーダンスが、上記第１の種類に該当しない第２の種類の外部スピーカ部における当該電流経路のインピーダンスと異なっていていも良い。この場合、上記スイッチ回路は、外部スピーカ部が上記第１の種類であることを示す識別信号が入力される場合に上記第１の接続を選択し、外部スピーカ部が上記第２の種類であることを示す識別信号が入力される場合に上記第２の接続を選択しても良い。

本発明よれば、ミュート回路を用いることによって、外部スピーカに出力される音声信号から耳障りなノイズ成分を減衰させることができる。
また、音声信号の入力ライン上にキャパシタとスイッチとの並列回路が挿入されている外部スピーカ部であっても、ミュート回路の動作によるノイズ音の発生を抑えつつ、音声の再生とスイッチ状態の検出を行うことができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る携帯電話機の構成の一例を示すブロック図である。

図１に例示する携帯電話機１００は、無線通信部１０と、キー入力部２０と、表示部３０と、音声処理部４０と、スピーカＳＰ１と、マイクロフォンＭＣ１と、端子部１０３とを有する。

無線通信部１０は、基地局との間の無線通信に関する処理を行う。例えば、制御部５０から出力される送信データに所定の変調処理を施して無線信号に変換し、アンテナから送出する。また、アンテナにおいて受信された無線信号に所定の復調処理を施して受信データを再生し、制御部５０に出力する。

キー入力部２０は、例えば電源ボタンや受話ボタン、英数字キーなど、ユーザが携帯電話機１００に対して指示や情報を入力するためのユーザインターフェースである。

表示部３０は、例えば受信相手や発信先の電話番号、待ち受け画面、携帯電話機の各種設定画面など、携帯電話機１００がユーザに対して表示する情報を出力するためのユーザインターフェースである。

音声処理部４０は、入力される音声をマイクロフォンＭＣ１において電気的な音声信号に変換して増幅、アナログ−デジタル変換、符号化等の信号処理を施し、その処理結果の音声データを制御部５０へ出力する。また、制御部５０から入力される音声データに復号化、デジタル−アナログ変換、増幅等の信号処理を施して音声信号を生成し、これをスピーカＳＰ１において音声に変換する。

更に、音声処理部４０は、端子部１０３に接続されるイヤホンマイクのマイクロフォンからの音声信号に増幅、アナログ−デジタル変換、符号化等の信号処理を施し、その処理結果の音声データを制御部５０へ出力する。また、制御部５０から入力される音声データに復号化、デジタル−アナログ変換、増幅等の信号処理を施して音声信号を生成し、これを端子部１０３からイヤホンマイクのスピーカへ出力する。

制御部５０は、携帯電話機１００の全体的な動作に関わる種々の処理を行う。
例えば、キー入力部２０におけるユーザのキー入力操作に応じて無線通信部１０の発呼、着信のシーケンスを制御する処理や、無線通信部１０で受信される受話音声の信号を内部のスピーカＳＰ１や外部のイヤホンマイクにおいて再生させる処理、内部のマイクロフォンＭＣ１や外部のイヤホンマイクにおいて入力される送話音声の信号を無線通信部１０から通話相手へ送出させる処理などを行う。
また、通話時において通話相手の電話番号を表示部３０に表示させる処理や、非通話時において所定の待ち受け画面を表示部３０に表示させる処理なども行う。

また、制御部５０は、例えば端子部１０３内に設けられるスイッチ等の信号に基づいて、端子部１０３にイヤホンマイクが接続されているか否かの判定を行う。この判定の結果、イヤホンマイクが接続されていない場合、制御部５０は、スピーカＳＰ１およびマイクロフォンＭＣ１において入出力される音声信号の増幅回路を起動させるとともに、イヤホンマイクにおいて入出力される音声信号の増幅回路を停止させる。逆に、イヤホンマイクが接続されている場合、制御部５０は、イヤホンマイクの増幅回路を起動させるとともに、スピーカＳＰ１およびマイクロフォンＭＣ１の増幅回路を停止させる。

更に、制御部５０は、イヤホンマイクに音声信号を出力する増幅回路の起動や停止を行う場合に、増幅回路で過渡的に発生するノイズがイヤホンマイクへ出力されることを防止するため、後述するミュート回路４２のミュート動作を有効にする制御信号Ｓ６を出力する。

図２は、本実施形態に係る携帯電話機１００におけるイヤホンマイクの接続部分の構造例を示す図である。
図２に示す携帯電話機１００は、その側面に、開閉可能なゴムキャップ１０１で端子孔が保護された端子部１０３を有している。
端子部１０３は、携帯電話機１００の底部の筐体１０２内部に設けられた回路基板の上に配置されている。端子孔は円形の形状を有しており、この端子孔に後述するイヤホンマイク６０の丸型のジャック端子６１が挿入される。

図３は、携帯電話機１００におけるイヤホンマイク用のインターフェース回路の構成例を示す図である。

図３に示すインターフェース回路は、増幅回路４１と、ミュート回路４２と、抵抗Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５と、キャパシタＣ２，Ｃ３と、端子部１０３に含まれる端子Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５とを有する。
なお、端子部１０３は、本発明の端子部の一実施形態である。
ミュート回路４２は、本発明のミュート回路の一実施形態である。
キャパシタＣ２は、本発明の第２のキャパシタの一実施形態である。

増幅回路４１は、音声処理部４０において復号化、デジタル−アナログ変換等の信号処理を受けて生成される音声信号Ｓ１を増幅し、イヤホンマイク６０のスピーカＳＰ２の駆動信号を生成する。また、制御部５０から供給される信号Ｓ５に応じて、この増幅動作を起動または停止させる。

増幅回路４１の出力は、抵抗Ｒ３およびキャパシタＣ３の直列回路を介してノードＮ１に接続される。ノードＮ１と接地ラインＧとの間には、ミュート回路４２と抵抗Ｒ５とが並列に接続される。ノードＮ１と端子Ｔ３との間には、キャパシタＣ２が接続される。

図３の例において、ミュート回路４２は、ｎ型ＭＯＳトランジスタＱ１と、抵抗Ｒ４と、キャパシタＣ４とを有している。ｎ型ＭＯＳトランジスタＱ１のドレインはノードＮ１に、ソースは接地ラインＧに接続される。ｎ型ＭＯＳトランジスタＱ１のゲートは、抵抗Ｒ１を介して制御部５０の制御信号Ｓ６が入力されるとともに、キャパシタＣ４を介して接地ラインＧに接続される。

端子Ｔ３は、抵抗Ｒ１を介して電源ラインＶｄｄに接続される。端子Ｔ３の電圧は、イヤホンマイク６０内部のスイッチ回路ＳＷ１の状態を示す信号Ｓ３として、制御部５０に入力される。
端子Ｔ４は、イヤホンマイク６０のマイクロフォンＭＣ２の音声信号Ｓ２を入力する。音声信号Ｓ２は、音声処理部４０において増幅、アナログ−デジタル変換処理等の信号処理を受けて、制御部５０に出力される。
端子Ｔ５は、接地ラインＧに接続される。

イヤホンマイク６０は、スイッチ回路ＳＷ１、キャパシタＣ１、スピーカＳＰ２およびマイクロフォンＭＣ２を有しており、３本の信号線を介して端子Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５に接続される。
スピーカＳＰ２の一方の端子は、スイッチ回路ＳＷ１およびキャパシタＣ１の並列回路を介して端子Ｔ３に接続され、他方の端子は端子Ｔ５に接続される。
マイクロフォンＭＣ２の一方の端子は端子Ｔ４に接続され、他方の端子は端子Ｔ５に接続される。

ここで、上述した構成を有する携帯電話機１００の動作について、本発明に関連するイヤホンマイクのインターフェース回路を中心に説明する。

端子部１０３にイヤホンマイク６０が接続されていない場合、制御部５０は、ミュート回路４２にハイレベルの制御信号Ｓ６を出力するとともに、制御信号Ｓ５によって増幅回路４１の増幅動作を停止させる。これにより、ミュート回路４２のｎ型ＭＯＳトランジスタＱ１がオン状態になり、端子Ｔ３からスピーカＳＰ２への音声信号の出力が停止される。

端子部１０３にイヤホンマイク６０が接続されると、制御部５０は、まず制御信号Ｓ５によって増幅回路４１の増幅動作を起動させ、この増幅動作が安定する所定時間の経過後に、制御信号Ｓ６をハイレベルからローレベルへ変化させる。制御信号Ｓ６がローレベルに変化すると、ｎ型ＭＯＳトランジスタＱ１のゲート電圧が抵抗Ｒ４とキャパシタＣ４の時定数に応じたスピードで徐々に低下し、ミュート回路４２のｎ型ＭＯＳトランジスタＱ１がオン状態からオフ状態へ連続的に変化する。その結果、増幅回路４１において増幅された信号が抵抗Ｒ３とキャパシタＣ３，Ｃ２を介して端子Ｔ３から出力可能になる。

また、端子部１０３からイヤホンマイク６０が取り外されることを検出した場合や、キー入力部２０においてイヤホンマイク６０を無効にする所定のキー操作が行われた場合などにおいて、制御部５０は、まず制御信号Ｓ６をローレベルからハイレベルへ変化させ、ミュート回路４２のｎ型ＭＯＳトランジスタＱ１をオフ状態からオン状態へ連続的に変化させる。そして、ｎ型ＭＯＳトランジスタＱ１がオン状態に変化した後で、制御信号Ｓ５により増幅回路４１の増幅動作を停止させる。

このように、図３に示すインターフェース回路では、増幅回路４１の起動や停止を行う前にミュート回路４２がオン状態に設定される。これにより、増幅回路４１から端子Ｔ３へ音声信号として出力される電流がミュート回路４２においてバイパスされ、端子Ｔ３からイヤホンマイク６０へ出力される音声信号が減衰する。そのため、増幅動作の起動時や停止時に増幅回路４１において発生するノイズ成分はノードＮ１において減衰し、端子Ｔ３からイヤホンマイク６０へほとんど出力されなくなる。

一方、端子Ｔ３には、電源ラインＶｄｄから抵抗Ｒ１を介して常に電流が供給されており、この電流はイヤホンマイク６０のスイッチ回路ＳＷ１とキャパシタＣ１との並列回路に流れ込む。
スイッチ回路ＳＷ１がオフの場合、端子Ｔ３に流れる電流はキャパシタＣ１を充電し、端子Ｔ３の電圧（すなわち信号Ｓ３）は電源電圧と等しくなる。
スイッチ回路ＳＷ１がオンの場合、端子Ｔ３に流れる電流はスピーカＳＰ２を介して接地ラインＧに流れる。スピーカＳＰ２のインピーダンスが抵抗Ｒ１の抵抗値に比べて十分小さい場合、信号Ｓ３は接地ラインＧの電圧にほぼ等しくなる。
したがって、制御部５０は、信号Ｓ３がハイレベル（電源電圧）のときスイッチ回路ＳＷ１がオフ状態にあると判定し、信号Ｓ３がローレベル（接地ラインの電圧）のときスイッチ回路ＳＷ１がオン状態にあると判定することができる。

ここで、キャパシタＣ２の役割について説明する。

図４は、図３に示すインターフェース回路においてキャパシタＣ２を削除し、ノードＮ１と端子Ｔ３とを直接接続した回路を示す。
図４に示す回路では、スイッチ回路ＳＷ１がオフの状態でミュート回路４２がオンオフした場合、ノードＮ１の電位変化によってキャパシタＣ１に電流が流れ、スピーカＳＰ２からノイズ音が出力されてしまう。
例えば、ミュート回路４２がオン状態からオフ状態へ変化する場合、抵抗Ｒ１から供給される電流Ｉ１がキャパシタＣ１を充電し、この充電電流がスピーカＳＰ２に流れてノイズ音が出力されてしまう。
また、ミュート回路４２がオフ状態からオン状態へ変化する場合、ミュート回路４２に引き込まれる電流Ｉ２によってキャパシタＣ１が放電され、この放電電流がスピーカＳＰ２に流れてノイズ音が出力されてしまう。

また図３に示す回路では、ミュート回路４２のオンオフ動作によってノードＮ１の電位が変化すると、スイッチ状態を検出するための信号Ｓ３が変動するため、制御部５０がスイッチ回路ＳＷ１のオン状態とオフ状態を誤って判定してしまう可能性がある。

これに対し、図４に示すインターフェース回路では、ミュート回路４２がオンオフすることによってノードＮ１の電位が変化しても、この電圧変化がキャパシタＣ２によって吸収され、端子Ｔ３の電位変化が抑制される。その結果、スイッチ回路ＳＷ１がオフ状態でミュート回路４２がオンオフする場合でも、スピーカＳＰ２にほとんど電流が流れなくなり、ノイズ音が大幅に抑制される。また、ノードＮ１の電位変化が抑えられるため、スイッチ回路ＳＷ１の状態の誤検出が防止される。

以上述べたように、本実施形態に係る携帯電話機によれば、例えば音声信号の増幅回路４１を起動や停止させる前などにおいてミュート回路４２を動作させることにより、音声信号に含まれる耳障りなノイズ成分がイヤホンマイク６０に出力されることを防止できる。

また、ノードＮ１と端子Ｔ３との間の配線上にキャパシタＣ２が挿入されているため、スイッチ回路ＳＷ１がオフ状態でミュート回路４２がオンオフする場合でも、ノードＮ１の電位変化がキャパシタＣ２によって吸収され、端子Ｔ３の電位変化が抑制されるため、キャパシタＣ１の充放電電流を抑制して、音声信号と無関係なノイズ成分による音を抑えることができる。

ところで、図３に示すインターフェース回路では、接続可能なイヤホンマイクの種類が３つの信号線を持つイヤホンマイク６０に限定されているが、例えば信号変換アダプタを用いることによって、複数種類のイヤホンマイクを使用することも可能である。
以下では、３つの信号線を持つ上述のイヤホンマイク６０とともに、５つの信号線を持つイヤホンマイク７０も使用可能な、本発明の携帯電話機の一実施形態について述べる。

図５および図６は、本発明の実施形態に係る携帯電話機１００Ａにおけるイヤホンマイク接続部の構造例を示す図であり、信号変換アダプタ８０を用いて２種類のイヤホンマイクを接続する例を示している。
図５および図６に示す携帯電話機１００Ａは、その側面に、開閉可能なゴムキャップ１０４で端子孔が保護された端子部１０６を有している。
端子部１０６は、携帯電話機１００Ａの底部の筐体１０５内部に設けられた回路基板の上に配置されている。端子孔は、横長の長方形の形状を有しており、この端子孔にイヤホンマイク７０の角型のジャック端子７１もしくは信号変換アダプタ８０の角型のジャック端子８１が挿入される。
信号変換アダプタ８０は、一端に角型のジャック端子８１が設けられており、他端に丸型のソケット端子８２が設けられている。ソケット端子８２には、上述したイヤホンマイク６０の丸型ジャック端子６１を挿入することが可能である。

図７および図８は、上述した構造を有する携帯電話機１００Ａにおけるイヤホンマイク用のインターフェース回路の構成例を示す図である。
図７は、携帯電話機１００Ａにアダプタ８０を介してイヤホンマイク６０を接続する場合の構成を示し、図８は、携帯電話機１００Ａにイヤホンマイク７０を直接接続する場合の構成を示す。

図７および図８に示すインターフェース回路は、増幅回路４１と、ミュート回路４２と、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ５と、キャパシタＣ２，Ｃ３と、端子部１０３Ａに含まれる端子Ｔ１，…，Ｔ５とを有する。
ただし、図３、図７および図８における同一符号は同一の構成要素を示している。
また、端子部１０３Ａは、本発明の端子部の一実施形態である。
ミュート回路４２は、本発明のミュート回路の一実施形態である。
キャパシタＣ２は、本発明の第２のキャパシタの一実施形態である。

端子Ｔ１は、抵抗Ｒ１を介して端子Ｔ１に接続される。端子Ｔ１の電圧は、イヤホンマイクに内蔵されるスイッチの状態を示す信号Ｓ３として制御部５０に入力される。
端子Ｔ２は、抵抗Ｒ２を介して端子Ｔ２に接続される。端子Ｔ２の電圧は、イヤホンマイクの種類を示す信号Ｓ４として制御部５０に入力される。
図７および図８に示すインターフェース回路の他の構成要素については、図３に示すインターフェース回路と同様な接続関係を有する。

信号変換アダプタ８０は、端子Ｔ１および端子Ｔ３を接続する配線Ｌ１と、端子Ｔ４につながる配線Ｌ２と、端子Ｔ５につながる配線Ｌ３とを有する。
配線Ｌ１は、スイッチ回路ＳＷ１およびキャパシタＣ１の並列回路を介して、スピーカＳＰ２の一方の端子に接続される。
マイクロフォンＭＣ２の一方の出力端子は、配線Ｌ２を介して端子Ｔ４に接続される。
スピーカＳＰ２およびマイクロフォンＭＣ２の他方の端子は、配線Ｌ３を介して端子Ｔ５に接続される。

イヤホンマイク７０は、スイッチ回路ＳＷ１と、スピーカＳＰ２と、マイクロフォンＭＣ２とを有しており、５本の信号線を介して携帯電話機の端子部１０３Ａ（端子Ｔ１１〜Ｔ１５）に接続される。
イヤホンマイク７０において、端子Ｔ１およびＴ２は共に端子Ｔ５へ接続される。ただし、端子Ｔ１と端子Ｔ５とをつなぐ配線上にはスイッチ回路ＳＷ１が挿入される。
スピーカＳＰ２の一方の端子は端子Ｔ３に接続され、他方の端子は端子Ｔ５に接続される。
マイクロフォンＭＣ２の一方の端子は端子Ｔ４に接続され、他方の端子は端子Ｔ５に接続される。

上述した構成を有する図７および図８に示すインターフェース回路によると、信号変換アダプタ８０を介してイヤホンマイク６０が接続される場合（図７）、端子Ｔ２がオープン状態になるため、信号Ｓ４はハイレベルになる。イヤホンマイク７０が直接接続される場合（図８）は、端子Ｔ２が接地ラインＧに接続されるため、信号Ｓ４がローレベルになる。したがって、制御部５０は、信号Ｓ４のレベルに応じて、イヤホンマイクの種類を識別することが可能である。
すなわち、信号変換アダプタ８０における端子Ｔ２と端子Ｔ５との間のインピーダンスが、イヤホンマイク７０における端子Ｔ２と端子Ｔ５との間のインピーダンスと異なっているため、電源ラインＶｄｄから抵抗Ｒ２を介して端子Ｔ２に電流を供給することにより、このインピーダンスの違いを信号Ｓ４の電圧レベルの違いに変換して、制御部５０によるイヤホンマイクの種類の識別を可能にしている。

また、信号変換アダプタ８０を介してイヤホンマイク６０が接続される場合（図７）、抵抗Ｒ１、端子Ｔ１および配線Ｌ１を介して、スイッチ回路ＳＷ１とキャパシタＣ１との並列回路に電源ラインＶｄｄから電流が流れ込む。したがって、端子Ｔ１の信号Ｓ３は、既に述べた図３に示す回路と同様の動作により、スイッチ回路ＳＷ１の状態に応じた電圧レベルを有することになり、制御部５０は、この信号Ｓ３の電圧レベルに基づいて、スイッチ回路ＳＷ１の状態を判別することが可能になる。イヤホンマイク７０が直接接続される場合（図８）は、スイッチ回路ＳＷ１のオンオフに応じて端子Ｔ１と接地ラインＧとが短絡もしくは開放されるため、この場合も、信号Ｓ３の電圧レベルに基づいてスイッチ回路ＳＷ１の状態を判別することが可能である。

更に、信号変換アダプタ８０を介してイヤホンマイク６０が接続される場合（図７）、増幅回路４１の出力端子から接地ラインＧに至る信号経路上の回路構成は、図３に示す回路と等価になる。そのため、既に述べた携帯電話機１００と同様なノイズ低減効果を奏することができる。すなわち、耳障りなノイズ成分（例えば増幅回路の起動、停止時のノイズ成分）をミュート回路４２によって低減できるとともに、スイッチ回路ＳＷ１がオフ状態でミュート回路４２がオンオフする場合のノイズ成分を低減できる。

また、イヤホンマイク７０が直接接続される場合（図８）においても、ミュート回路４２によってノイズ成分を低減できるため、例えば図１２に示す従来の回路に比べて音声の品質を向上させることができる。

ところで、図８に示すようにイヤホンマイク７０が直接接続される場合、例えば音声信号が不連続に変化した直後において、キャパシタＣ２に電荷が蓄積される可能性がある。このとき、ミュート回路４２がオフ状態からオン状態へ変化すると、この電荷を放電する電流がスピーカＳ２に流れるため、僅かにノイズ音を生じる可能性がある。

図９および図１０は、このようなノイズ音の発生も抑えることが可能な携帯電話機の一実施形態を示す図であり、イヤホンマイク用のインターフェース回路の構成例を示している。

図９および図１０に示すインターフェース回路は、図７および図８に示すインターフェース回路にスイッチ回路ＳＷ２を追加したものであり、他の構成については図７および図８に示すインターフェース回路と同じである。

スイッチ回路ＳＷ２は、端子Ｔ２に入力される信号Ｓ４に応じて、ノードＮ１から端子Ｔ３へ音声信号を伝送する配線の接続を、キャパシタＣ２を経由して音声信号を伝送する接続（第１の接続）、または、ノードＮ１から端子Ｔ３へ音声信号を直接伝送する接続（第２の接続）に切り替える。
すなわち、スイッチ回路ＳＷ２は、信号Ｓ４がハイレベルの場合（信号変換アダプタ８０を介してイヤホンマイク６０が接続される場合）に第１の接続を選択し、信号Ｓ４がローレベルの場合（イヤホンマイク７０が直接接続される場合）に第２の接続を選択する。

上述の構成によれば、キャパシタＣ１とスイッチ回路ＳＷ１の並列回路を有するイヤホンマイク６０が接続された場合、ノードＮ１はキャパシタＣ２を介して端子Ｔ３に接続されるため、ミュート回路４２のオンオフ動作によるノードＮ１の電位変動が端子Ｔ３の電位に影響を及ぼし難くなり、キャパシタＣ１に流れる電流によるノイズ音の発生を抑えることができる。
また、キャパシタＣ１とスイッチ回路ＳＷ１の並列回路を持たないイヤホンマイク７０が接続された場合は、ノードＮ１と端子Ｔ３とが直接接続されるため、キャパシタＣ２に蓄積される電荷の放電電流によるノイズ音の発生を抑えることができる。

以上、本発明の幾つかの実施形態について述べたが、本発明は上記の形態にのみ限定されるものではなく、種々のバリエーションを含む。

例えば、上述の実施形態ではスイッチ回路ＳＷ２のオンオフを制御するために端子Ｔ２の信号Ｓ４が用いられているが、これに限らず、例えば信号Ｓ４に応じたスイッチ回路ＳＷ２の駆動信号を制御部５０において生成しても良い。

また、ミュート回路におけるミュート動作は、増幅回路の起動時や停止時に限らない。例えば、増幅回路を動作させた状態で音声信号の供給を停止したり再開したりする場合や、音声信号が不連続に変化する場合、ユーザによって電源スイッチが急にオフされた場合などにおいてミュート回路を動作させることにより、外部スピーカから出力される耳障りなノイズ音を軽減させても良い。

本発明の実施形態に係る携帯電話機の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る携帯電話機の外観例と、イヤホンマイク接続部分の構造例を示す図である。 本発明の実施形態に係る携帯電話機におけるイヤホンマイク用のインターフェース回路の構成例を示す図である。 図３に示すインターフェース回路において、音声信号の出力配線上に挿入されたキャパシタを削除した場合の動作を説明するための図である。 本発明の他の実施形態に係る携帯電話機の外観例と、イヤホンマイク接続部分の構造例を示す第１の図である。 本発明の他の実施形態に係る携帯電話機の外観例と、イヤホンマイク接続部分の構造例を示す第２の図である。 本発明の他の実施形態に係る携帯電話機におけるイヤホンマイク用のインターフェース回路の構成例を示す第１の図である。 本発明の実施形態に係る携帯電話機におけるイヤホンマイク用のインターフェース回路の構成例を示す第２の図である。 図７に示すインターフェース回路にスイッチ回路を付加した例を示す図である。 図８に示すインターフェース回路にスイッチ回路を付加した例を示す図である。 イヤホンマイク用のインターフェース回路の一般的な構成例を示す第１の図である。 イヤホンマイク用のインターフェース回路の一般的な構成例を示す第２の図である。

符号の説明

１００，１００Ａ…携帯電話機、１０…無線通信部、２０…キー入力部、３０…表示部、４０…音声処理部、５０…制御００，１００Ａ…携帯電話機、１０…無線通信部、２０…キー入力部、３０…表示部、４０…音声処理部、４１…増幅回路、４２…ミュート回路、５０…制御部、６０，７０…イヤホンマイク、８０…信号変換アダプタ、１０３，１０３Ａ…端子部、Ｒ１〜Ｒ５…抵抗、Ｃ１〜Ｃ４…キャパシタ、ＳＰ１，ＳＰ２…スピーカ、ＭＣ１，ＭＣ２…マイクロフォン、ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチ回路

Claims (6)

1. 音声信号の入力ライン上に挿入される第１のキャパシタと当該第１のキャパシタに並列に接続されるスイッチとを有する外部スピーカ部へ受話音声の信号を出力可能であるとともに、当該スイッチの状態を検出可能な携帯電話機であって、
   上記スイッチの状態を検出するために上記スイッチに流す電流、および、外部スピーカ部に供給する音声信号を出力する端子部と、
   上記端子部に音声信号として伝送される電流をバイパスし、上記端子部から外部スピーカ部へ出力される音声信号を減衰させるミュート回路と、
   上記ミュート回路の電流バイパス点から上記端子部へ音声信号を伝送する配線上に挿入される第２のキャパシタと
   を有することを特徴とする携帯電話機。
2. 上記端子部は、外部スピーカ部の種類を識別するための識別信号を入力し、
   上記端子部において入力される識別信号に応じて、上記電流バイパス点から上記端子部へ音声信号を伝送する配線の接続を、上記第２のキャパシタを経由して音声信号を伝送する第１の接続、または、上記電流バイパス点から上記端子部へ音声信号を直接伝送する第２の接続に切り替えるスイッチ回路を有する
   ことを特徴する請求項１に記載の携帯電話機。
3. 上記スイッチ回路は、外部スピーカ部が上記第１のキャパシタを含む種類であることを示す識別信号が入力される場合に上記第１の接続を選択し、外部スピーカ部が上記第１のキャパシタを含まない種類であることを示す識別信号が入力される場合に上記第２の接続を選択する
   ことを特徴とする請求項２に記載の携帯電話機。
4. スイッチを内蔵する複数種類の外部スピーカ部へ受話音声の信号を出力可能であるとともに、当該スイッチの状態を検出可能な携帯電話機であって、
   上記スイッチの状態を検出するために上記スイッチに流す電流、および、外部スピーカ部に供給する音声信号を出力する端子部と、
   音声信号の入力ライン上に挿入される第１のキャパシタと当該第１のキャパシタに並列に接続されるスイッチとを有する第１の種類の外部スピーカ部へ、上記端子部から出力される上記スイッチの電流と音声信号とを合成して出力する、着脱可能な信号変換アダプタと、
   上記端子部に音声信号として伝送される電流をバイパスし、上記端子部から外部スピーカ部へ出力される音声信号を減衰させるミュート回路と、
   上記ミュート回路の電流バイパス点から上記端子部へ音声信号を伝送する配線上に挿入される第２のキャパシタと
   を有することを特徴とする携帯電話機。
5. 上記端子部は、外部スピーカ部の種類を識別するための識別信号を入力し、
   上記端子部において入力される識別信号に応じて、上記電流バイパス点から上記端子部へ音声信号を伝送する配線の接続を、上記第２のキャパシタを経由して音声信号を伝送する第１の接続、または、上記電流バイパス点から上記端子部へ音声信号を直接伝送する第２の接続に切り替えるスイッチ回路を有する
   ことを特徴とする請求項４に記載の携帯電話機。
6. 上記端子部は、上記識別信号を生成するための電流を出力し、
   上記信号変換アダプタは、上記端子部から基準電位へ上記識別信号生成用の電流を流す電流経路のインピーダンスが、上記第１の種類に該当しない第２の種類の外部スピーカ部における当該電流経路のインピーダンスと異なっており、
   上記スイッチ回路は、外部スピーカ部が上記第１の種類であることを示す識別信号が入力される場合に上記第１の接続を選択し、外部スピーカ部が上記第２の種類であることを示す識別信号が入力される場合に上記第２の接続を選択する
   ことを特徴とする請求項５に記載の携帯電話機。
   

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