JP2007208343A

JP2007208343A - 通信装置、携帯電話機及びイヤフォン

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Publication number: JP2007208343A
Application number: JP2006021571A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kawasaki; 政之川崎
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2006-01-30
Filing date: 2006-01-30
Publication date: 2007-08-16

Abstract

【課題】アンテナとして兼用可能であるとともに、接続先の機器本体のサイズを小型化できるイヤフォンと、これを備える通信装置及び携帯電話機を提供する。
【解決手段】イヤフォンのコネクタ（プラグＣＮ１）にインダクタ素子（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ５〜Ｂ８）が設けられているため、これらを本体部１００の回路基板に実装する場合に比べて、本体部の小型化を図ることができる。また、これらのインダクタ素子を本体部から排除することによって、本体部の内部スペースにゆとりが生じるため、本体部の実装設計を簡易化することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、アンテナとして兼用可能なイヤフォンと、これを備えた通信装置及び携帯電話機に関するものである。

近年、テレビジョン放送やラジオ放送などの受信機能を備えた携帯型の電子機器（以下、携帯機器と記す）が普及している。放送波を感度よく受信するためにはその周波数帯域に応じた適切なアンテナを設けなくてはならないが、イヤフォンによる音声再生機能を備えた携帯機器においては、このイヤフォンのケーブルをアンテナとして用いることがある。

アンテナとして兼用可能なイヤフォンに関して、以下のような特許文献１〜７が存在する。

特許文献１には、イヤフォンのケーブルの一部をアンテナ線及びシールド線として用いることにより、ケーブルが身体に触れた場合のアンテナ特性の変動を抑制することができるＦＭ受信機が開示されている。

特許文献２には、イヤフォンをアンテナとして使用する場合以外ではアンテナ線として使用するケーブルをキャパシタ経由で接地することにより、外部へのノイズの輻射を抑制した機器が開示されている。

特許文献３には、アンテナ兼用型のイヤフォンと外部アンテナとを両方接続した場合に外部アンテナでの受信を優先させることが可能な受信機が開示されている。

特許文献４には、リモートコントローラを備えたイヤフォンにおいて、リモートコントローラに高周波チョークコイルを設けることによりプラグからリモートコントローラまでのケーブルをアンテナとして機能させるオーディオ機器が開示されている。

特許文献５には、イヤフォンに用いる同軸ケーブルの一端にスリーブアンテナを構成したイヤフォンアンテナが開示されている。

特許文献６には、携帯型の音響機器からの無線信号をイヤフォンのケーブルに併設されたアンテナにより受信して音声を再生する無線呼出し装置が開示されている。

特開平９−３１２８９４号公報特開２００１−２５７６０５号公報特開平７−３０７６９４号公報特開平９−３３１２０９号公報特開２００５−６４７４２号公報特開平８−１４９５３７号公報

ところで、イヤフォンのケーブルの一部をアンテナ線として使用する場合、アンテナ線とその他のケーブルは寄生容量により結合されているため、ケーブルに接続される電子回路のインピーダンスがアンテナの特性に影響を及ぼす。これを防ぐため、通常は、アンテナ線以外のケーブルと電子回路との間にコイルやフェライトビーズ、抵抗などのインダクタ素子が設けられている。インダクタ素子が高周波において高いインピーダンスを持つことにより、電子回路のインピーダンスがアンテナの特性に影響を及ぼさなくなる。

一般にこのインダクタンス素子は、図７及び図８に示すように、イヤフォンの接続先の携帯機器本体に設けられている（特許文献１〜４参照）。

図７は、アンテナとして兼用されるイヤフォンを備えた携帯機器の一般的な構成例を示す図である。
イヤフォン６０は、携帯機器の本体６０に接続されるプラグ６１とスピーカ６２を有しており、両者がアンテナ線６３と信号線６４によって接続されている。通常、アンテナ線６３は、スピーカ６２に駆動信号を供給するケーブルと兼用される。
携帯機器の本体６０は、プラグ６１に接続可能なジャック５１と、アンテナ線６３に接続される受信回路５２と、信号線６４にオーディオ信号を出力するオーディオ回路５４を有しており、ジャック５１とオーディオ回路５４との間にインダクタ素子５３が設けられている。

図８は、図７に示す携帯機器の本体６０におけるジャック５１とインダクタ素子５３の配置の一例を示す図である。
図８の例において、ジャック５１とインダクタ素子５３は本体６０に設けられた回路基板５７上に実装されている。

この図７及び図８に示すように、携帯機器の本体にインダクタ素子を設ける場合、そのためのスペースを回路基板上に確保しなくてはならないため、機器本体の小型化が阻害されるという不都合がある。また、インダクタ素子によって他の部品の配置が制約されるため、機器本体の実装設計が困難になるという不都合もある。
イヤフォンに付属するリモートコントローラの機能は年々高度化しており、これに伴ってイヤフォンの信号線の数が増加しているため、本体に設けなくてはならないインダクタ素子の個数も増加し、上記の問題が一層顕著になっている。

また、携帯機器の本体にインダクタ素子を設けると、携帯機器の本体の部品構成やその配置に応じてアンテナの性能が変化してしまうという不都合が生じる。
例えば図８において、回路基板５７の内層にグランドプレーン５６が形成されており、インダクタ素子５３からジャック５１へ伸びる配線５５とこのグランドプレーン５６との間に寄生容量が生じている。配線５５の寄生容量は、その配線の長さや、グランドプレーン５６との距離、隣接する配線や部品との位置関係などに応じて様々に異なるため、携帯機器本体の構成が異なると寄生容量も異なる。イヤフォン６０のアンテナ性能はこの寄生容量に応じて変化するため、接続される携帯機器本体の機種に応じてイヤフォン６０のアンテナ性能がばらつくという不都合を生じる。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、イヤフォンをアンテナに兼用できるとともに、当該イヤフォンの接続先の本体部を小型化できる通信装置及び携帯電話機を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、アンテナとして兼用可能であるとともに、接続先の機器本体のサイズを小型化できるイヤフォンを提供することにある。

本発明の第１の観点に係る通信装置は、第１コネクタを有するイヤフォンと、前記第１コネクタと着脱自在な第２コネクタと、前記第２コネクタを介して前記イヤフォンに第１オーディオ信号を供給するオーディオ信号処理部と、前記第２コネクタに接続される受信部とを備える。前記イヤフォンは、前記第１コネクタから供給される前記第１オーディオ信号を伝送する第１信号線と、当該第１信号線を介して供給される前記第１オーディオ信号に応じた音を発生する第１スピーカと、電波を受信してその受信信号を前記第１及び第２コネクタを介して前記受信部へ出力するアンテナ線とを有する。前記第１信号線と前記第１コネクタとの接続部分には、所定の周波数帯域の信号成分を抑制する第１インダクタ素子が設けられる。

好適には、前記アンテナ線は、前記第１及び第２コネクタを介して基準信号を供給され、前記第１スピーカは、前記第１信号線を介して供給される前記第１オーディオ信号と前記アンテナ線を介して供給される前記基準信号との差に応じた音を発生する。

前記オーディオ信号処理部は、前記第２コネクタを介して前記イヤフォンに第２オーディオ信号を供給してよい。前記イヤフォンは、前記第１コネクタから供給される前記第２オーディオ信号を伝送する第２信号線と、前記第２信号線を介して供給される前記第２オーディオ信号と前記アンテナ線を介して供給される前記基準信号との差に応じた音を発生する第２スピーカとを有してよい。前記第２信号線と前記第１コネクタとの接続部分には、前記所定の周波数帯域の信号成分を抑制する第２インダクタ素子が設けられてよい。

前記アンテナ線は、前記第１及び第２コネクタを介して前記受信部に接続されてよい。前記第１コネクタを介して前記アンテナ線に接続される前記第２コネクタと前記受信部との間に、一端が基準電位に接続された第３インダクタ素子の他端が更に接続されてよい。

前記イヤフォンは、前記アンテナ線と前記第１コネクタとの間に接続され、前記所定の周波数帯域の信号成分を抑制する第４インダクタ素子を有してよい。前記アンテナ線は、前記第１コネクタから前記第４インダクタ素子を介して前記基準信号を供給されるとともに、前記第１コネクタへ前記第４インダクタ素子を介さずに前記受信信号を出力してよい。

前記イヤフォンは、前記アンテナ線から分岐する分岐線を有してよい。前記第２スピーカは、前記アンテナ線及び前記分岐線を介して前記基準信号を供給されてよい。

本発明の第２の観点に係る携帯電話機は、第１コネクタを有するイヤフォンと、前記第１コネクタと着脱自在な第２コネクタと、前記第２コネクタを介して前記イヤフォンに第１オーディオ信号を供給するオーディオ信号処理部と、前記第２コネクタに接続される受信部と、無線通信を行う通信部とを備える。前記通信部は、受話信号を受信して前記オーディオ信号処理部に出力するとともに前記オーディオ信号処理部から入力される送話信号を送信する。前記オーディオ信号処理部は、前記通信部から入力される受話音声の信号を前記第１オーディオ信号に変換するとともに、前記第２コネクタを介して前記イヤフォンから供給される第３オーディオ信号を前記送話信号に変換する。前記イヤフォンは、前記第１コネクタから供給される前記第１オーディオ信号を伝送する第１信号線と、前記第１信号線を介して供給される前記第１オーディオ信号に応じた音を発生する第１スピーカと、入力される音を前記第３オーディオ信号に変換するマイクロフォンと、前記マイクロフォンから前記第１コネクタへ前記第３オーディオ信号を伝送する第３信号線と、電波を受信してその受信信号を前記第１及び第２コネクタを介して前記受信部へ出力するアンテナ線とを有する。前記第１信号線と前記第１コネクタとの接続部分、並びに、前記第３信号線と前記第１コネクタとの接続部分には、所定の周波数帯域の信号成分を抑制するインダクタ素子がそれぞれ設けられる。

好適には、前記アンテナ線は、前記第１及び第２コネクタを介して基準信号を供給され、前記第１スピーカは、前記第１信号線を介して供給される前記第１オーディオ信号と前記アンテナ線を介して供給される前記基準信号の差に応じた音を発生する。

前記通信部が呼信号を着信すると、前記第１スピーカが報知音を発生するように前記オーディオ信号処理部を制御する制御部を備えてよい。前記イヤフォンは、指示を入力し、当該指示に応じた信号を発生する入力部と、前記入力部が発生した信号を前記第１コネクタへ伝送する第４信号線とを有してよい。前記制御部は、前記着信への応答を指示する前記入力部からの信号が前記第２コネクタを介して供給されると、前記着信に対する応答信号を送信するように前記通信部を制御してよい。前記第４信号線と前記第１コネクタとの接続部分にインダクタ素子が設けられてよい。

本発明の第３の観点に係るイヤフォンは、コネクタと、前記コネクタを介して供給される第１オーディオ信号を伝送する第１信号線と、前記第１信号線を介して供給される前記第１オーディオ信号に応じた音を発生する第１スピーカと、電波を受信してその受信信号を前記コネクタへ出力するアンテナ線とを備える。前記第１信号線と前記コネクタとの接続部分に、所定の周波数帯域の信号成分を抑制する第１インダクタ素子が設けられる。

好適には、前記アンテナ線は、前記コネクタを介して基準信号を供給され、前記第１スピーカは、前記第１信号線を介して供給される前記第１オーディオ信号と前記アンテナ線を介して供給される前記基準信号との差に応じた音を発生する。

前記イヤフォンは、前記コネクタを介して供給される第２オーディオ信号を伝送する第２信号線と、前記第２信号線を介して供給される前記第２オーディオ信号と前記アンテナ線を介して供給される前記基準信号との差に応じた音を発生する第２スピーカとを有してよい。前記第２信号線と前記コネクタとの接続部分には、前記所定の周波数帯域の信号成分を抑制する第２インダクタ素子が設けられてよい。

前記コネクタは、複数の端子と、前記第１信号線、前記第２信号線及び前記アンテナ線と前記複数の端子とを中継する中継基板とを有してよい。前記第１インダクタ素子及び前記第２インダクタ素子は、前記中継基板上に設けられてよい。

前記コネクタは、ゴム材又は樹脂材料からなり、前記複数の端子、前記第１インダクタ素子、前記第２インダクタ素子及び前記中継基板を内包するように成形された外装部材を有してよい。
前記コネクタは、前記中継基板において少なくとも前記第１インダクタ素子及び前記第２インダクタ素子が設けられた部分を被覆する非導電性部材を更に有してよい。前記外装部材は、前記非導電性部材を内包するように成形されてよい。

本発明の第４の観点に係る通信装置は、第１コネクタを有するイヤフォンと、前記第１コネクタと着脱自在な第２コネクタを有する本体部とを備える。前記イヤフォンは、前記第１及び第２コネクタを介して前記本体部から供給される前記第１オーディオ信号を伝送する第１信号線と、当該第１信号線を介して供給される前記第１オーディオ信号に応じた音を発生する第１スピーカと、電波を受信してその受信信号を前記第１及び第２コネクタを介して前記本体部へ出力するアンテナ線とを有する。前記第１信号線と前記第１コネクタとの接続部分には、所定の周波数帯域の信号成分を抑制する第１インダクタ素子が設けられる。

本発明によれば、イヤフォンをアンテナに兼用できるとともに、当該イヤフォンの接続先の本体部を小型化できる。

図１は、本発明の実施形態に係る携帯電話機（通信装置）の構成の一例を示す図である。
図１に示す携帯電話機は、プラグ（コネクタ）ＣＮ１を有するイヤフォン２００と、このプラグＣＮ１と着脱可能なイヤフォンジャック（コネクタ）ＣＮ２を有する本体部１００を備える。
本体部１００は、無線通信用のアンテナ１０１と、このアンテナ１０１によって無線通信を行う通信部１０２と、キー入力部１０３と、オーディオ信号処理部１０４と、本体スピーカ１０５と、本体マイクロフォン１０６と、表示部１０７と、記憶部１０８と、ラジオ放送やテレビ放送の受信部１０９と、制御部１１０を有する。
イヤフォン２００は、左スピーカ２０１及び右スピーカ２０２と、リモートコントロール部２０３を有する。

通信部１０２は、図示しない通信網に接続される基地局と無線通信を行う。例えば通信部１０２は、制御部１１０から供給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１０１から送出する。また、アンテナ１０１において受信される基地局からの無線信号に所定の復調処理を施して受信データに変換し、制御部１１０に出力する。

キー入力部１０３は、例えば電源キー、通話キー、数字キー、文字キー、方向キー、決定キーなど、各種の機能が割り当てられたキーを有しており、これらのキーがユーザによって操作された場合に、その操作内容に対応する信号を発生し、これをユーザの指示として制御部１１０に入力する。

オーディオ信号処理部１０４は、本体スピーカ１０５やイヤフォン２００のスピーカ（２０１，２０２）において出力される音声信号の処理、並びに、本体マイクロフォン１０６やイヤフォン２００のマイクロフォン（２０４：図２参照）において入力される音声信号の処理を行う。
すなわち、本体マイクロフォン１０６やイヤフォン２００のマイクロフォンから入力されるオーディオ信号に増幅、アナログ−デジタル変換、符号化等の信号処理を施し、デジタルの音声データに変換して制御部１１０に出力する。また、制御部１１０から供給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、アナログのオーディオ信号に変換して本体スピーカ１０５やイヤフォン２００のスピーカに出力する。

表示部１０７は、例えば液晶表示パネルや有機ＥＬパネルなどの表示デバイスを用いて構成されており、制御部１１０から供給される映像信号に応じた画像を表示する。例えば、発信時における発信先の電話番号、着信時における着信相手の電話番号、受信メールや送信メールの内容、日付、時刻、バッテリ残量、待ち受け画面などの各種の情報や画像を表示する。

記憶部１０８は、制御部１１０において処理に利用される各種のデータを記憶する。例えば、制御部１１０に備わるコンピュータのプログラム、通信相手の電話番号や電子メールアドレス等の個人情報を管理するアドレス帳、着信音やアラーム音を再生するための音声ファイル、各種の設定データ、プログラムの処理過程で利用される一時的なデータなどを保持する。

記憶部１０８は、例えば不揮発性の記憶デバイス（不揮発性半導体メモリ、ハードディスク装置、光ディスク装置など）やランダムアクセス可能な記憶デバイス（例えばＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ）などによって構成される。

受信部１０９は、アンテナとして機能するイヤフォン２００により受信されたラジオ放送やテレビジョン放送の信号に対して、所定の受信処理を行う。例えば、制御部１１０により指示された周波数帯域に同調して、受信信号から特定のチャンネルの信号を取り出し、これに増幅、周波数変換、復調等の処理を行うことにより、放送波に含まれる音声や画像、文字などの情報を含んだ信号を出力する。

制御部１１０は、通信装置１００の全体的な動作を統括的に制御する。すなわち、通信装置１００の各種の処理（音声通話、電子メールの作成と送受信、インターネットのＷｅｂサイトの閲覧、放送波の受信処理、画像や音声の再生処理など）がキー入力部１０３の操作に応じて適切な手順で実行されるように、上述した各ユニットの動作（通信部１０２における信号の送受信、音声処理部１０４における音声の入出力、表示部１０７における画像の表示、受信部１０９における放送波の受信など）を制御する。
例えば制御部１１０は、記憶部１０８に格納されるプログラム（オペレーティングシステム、アプリケーション等）に基づいて処理を実行するコンピュータを備えており、このプログラムにおいて指示された手順に従って上述した処理を実行する。

次に、本実施形態に係るイヤフォン２００の詳細な構成の一例について、図２を参照して説明する。

図２の例において、プラグＣＮ１は端子Ｔ１１，Ｔ１２，…，Ｔ１９とインダクタ素子Ｂ１，Ｂ２，Ｂ５，…，Ｂ８を有し、イヤフォンジャックＣＮ２は端子Ｔ２１，Ｔ２２，…，Ｔ２９を有する。

プラグＣＮ１をイヤフォンジャックＣＮ２に装着すると、端子Ｔ１１，Ｔ１２，…，Ｔ１９はそれぞれ端子Ｔ２１，Ｔ２２，…，Ｔ２９に接続される。
プラグＣＮ１内において端子Ｔ１６及びＴ１７と端子Ｔ１９が短絡されているため、プラグＣＮ１をイヤフォンジャックＣＮ２に装着すると、端子Ｔ２６及びＴ２７は端子Ｔ２９に短絡される。

端子Ｔ２１，Ｔ２２は、それぞれオーディオ信号処理部１０４の出力ラインに接続される。端子Ｔ２１はスピーカ信号ＳＲの出力ラインに接続され、端子Ｔ２２はスピーカ信号ＳＬの出力ラインに接続される。スピーカ信号ＳＲは右スピーカ２０２、スピーカ信号ＳＬは左スピーカ２０１を駆動するオーディオ信号である。

端子Ｔ２４は、オーディオ信号処理部１０４のマイクロフォン信号ＳＭＣの入力ラインに接続される。マイクロフォン信号ＳＭＣは、リモートコントロール部２０３に設けられたマイクロフォン２０４から供給されるオーディオ信号である。

端子Ｔ２３は、各オーディオ信号（ＳＲ，ＳＬ，ＳＭＣ）に対して基準となる電位（基準信号ＳＣ）を供給するラインに接続されとともに、受信部１０９の受信信号ＳＲＦの入力ラインに接続される。受信信号ＳＲＦの入力ラインと基準電位Ｇ１との間には、イヤフォン２００によって形成されるアンテナの終端インピーダンスを設定するインダクタ素子Ｂ３が接続される。

端子Ｔ２５〜Ｔ２８は、イヤフォン２００から制御部１１０へ供給される制御信号（Ｓ１〜Ｓ４）をそれぞれ入力する。

端子Ｔ２５は、制御部１１０においてリモートコントロール部２０３の有無を検出するためのコントローラ検出信号Ｓ１を入力する。

端子Ｔ２６は、制御部１１０においてイヤフォンの有無を検出するためのイヤフォン検出信号Ｓ２を入力する。端子Ｔ２６と制御部１１０の入力とを接続する配線には抵抗Ｒ１が挿入される。プラグＣＮ１をイヤフォンジャックＣＮ２に装着すると、この抵抗Ｒ１が端子Ｔ２６、Ｔ１６、Ｔ１９及びＴ２９を介して基準電位Ｇ１に接続されることにより、イヤフォンが接続されたことを示すイヤフォン検出信号Ｓ２が生成される。

端子Ｔ２７は、イヤフォンがステレオ再生可能か否かを制御部１１０において検出するためのステレオ／モノラル検出信号Ｓ３を入力する。端子Ｔ２６と制御部１１０の入力とを接続する配線には抵抗Ｒ２が挿入される。プラグＣＮ１をイヤフォンジャックＣＮ２に装着すると、この抵抗Ｒ２が端子Ｔ２７、Ｔ１７、Ｔ１９及びＴ２９を介して基準電位Ｇ１に接続されることにより、イヤフォンにおいてステレオ再生が可能であることを示すステレオ／モノラル検出信号Ｓ３が生成される。

端子Ｔ２８は、リモートコントロール部２０３のキー入力部２０５が発生するキー入力検出信号Ｓ４を入力する。

端子Ｔ２９は、本体部１００の基準電位Ｇ１に接続される。

図２に例示するプラグＣＮ１は、３本のケーブル（信号線Ｌ１，Ｌ２，アンテナ線ＡＮＴ）を介して左スピーカ２０１及び右スピーカ２０２に接続される。

信号線Ｌ１は、端子Ｔ１１と右スピーカ２０２との間に接続される。
信号線Ｌ２は、端子Ｔ１２と左スピーカとの間に接続される。
アンテナ線ＡＮＴは、端子Ｔ１３と左スピーカ２０１との間に接続される。
アンテナ線ＡＮＴの途中には分岐線ＢＬが設けられており、この分岐線ＢＬが右スピーカ２０２に接続される。
右スピーカ２０２は、信号線Ｌ１を介して供給されるスピーカ信号ＳＲとアンテナ線ＡＮＴ及び分岐線ＢＬを介して供給される基準信号ＳＣとの電位差に応じた音を発生する。左スピーカ２０１は、信号線Ｌ２を介して供給されるスピーカ信号ＳＬとアンテナ線ＡＮＴを介して供給される基準信号ＳＣとの電位差に応じた音を発生する。

図２に例示するリモートコントローラ部２０３は、マイクロフォン２０４とキー入力部２０５を有しており、４本のケーブル（信号線Ｌ３〜Ｌ６）を介してプラグＣＮ１に接続される。

信号線Ｌ３は、端子Ｔ１４とマイクロフォン２０４との間に接続される
信号線Ｌ６は、端子Ｔ１９とマイクロフォン２０４との間に接続される。
マイクロフォン２０４は、信号線Ｌ６から供給される基準電位Ｇに対して入力の音声に応じた電位差を有するオーディオ信号を発生し、これを信号線Ｌ３にマイクロフォン信号ＳＭＣとして出力する。

信号線Ｌ４は、端子Ｔ１５とキー入力部１０３との間に接続される。
信号線Ｌ５は、端子Ｔ１８とキー入力部１０３との間に接続される。
キー入力部１０３は、例えば電源キーや通話キーなどの各種機能が割り当てられたキーを有しており、これらのキーがユーザによって操作された場合に、その操作内容に対応する信号を信号線Ｌ６の基準電位Ｇ１に対して発生し、これを信号線Ｌ５からキー入力検出信号Ｓ４として制御部１１０に供給する。また、信号線Ｌ４と信号線Ｌ６とを所定値の抵抗素子で接続することにより、リモートコントロール部２０３が存在することを示すコントローラ検出信号Ｓ１を生成する。

インダクタ素子Ｂ１は、信号線Ｌ１と端子Ｔ１１との接続部分に設けられる。
インダクタ素子Ｂ２は、信号線Ｌ２と端子Ｔ１２との接続部分に設けられる。
インダクタ素子Ｂ５は、信号線Ｌ３と端子Ｔ１４との接続部分に設けられる。
インダクタ素子Ｂ６は、信号線Ｌ４と端子Ｔ１５との接続部分に設けられる。
インダクタ素子Ｂ７は、信号線Ｌ５と端子Ｔ１８との接続部分に設けられる。
インダクタ素子Ｂ８は、信号線Ｌ６と端子Ｔ１９との接続部分に設けられる。
インダクタ素子Ｂ１，Ｂ２，Ｂ５，…，Ｂ８は、例えばコイルやフェライトビーズ、抵抗素子などによって構成されており、受信部１０９において受信される放送波の周波数帯域において高インピーダンス、オーディオ帯域では低インピーダンスになる。

図３はイヤフォン２００の外観の一例を示す図であり、図４はそのプラグＣＮ１の外観の一例を示す図である。
図３及び図４の例において、プラグＣＮ１は横長の平らな形状を有した平型プラグであり、その側面部分にイヤフォンジャックＣＮ２と嵌合する横長の凸部が設けられている。

図４に例示するプラグＣＮ１は、上述した端子Ｔ１１，…，Ｔ１９と各ケーブル（Ｌ１〜Ｌ６，ＡＮＴ）とを中継するための中継基板２０６を有する。
中継基板２０６は、上述した凸部から伸びる各端子の電極に対して、その面がほぼ垂直となるように配置される。上述したインダクタ素子Ｂ１，Ｂ２，Ｂ５，…，Ｂ８が例えばチップ部品として中継基板２０６に実装される。
またプラグＣＮ１は、ゴム材やエラストマーなどの弾性を有する樹脂材料などからなる外装部材２０７を有する。外装部材２０７は、中継基板２０６とこれに実装される各インダクタ素子を内包するように成形される。

図５は、プラグＣＮ１に内包される中継基板２０６の外観の一例を示す図である。
図５の例に示す中継基板２０６は、端子Ｔ１１，…，Ｔ１９と半田付けによってそれぞれ接続されるビヤ穴Ｈ１１，…，Ｈ１９を有する。
ビヤ穴Ｈ１１は、インダクタ素子Ｂ１を介してパッドＰＤ１に接続される。パッドＰＤ１には信号線Ｌ１が半田付けされる。
ビヤ穴Ｈ１２は、インダクタ素子Ｂ２を介してパッドＰＤ２に接続される。パッドＰＤ２には信号線Ｌ２が半田付けされる。
ビヤ穴Ｈ１３は、パッドＰＤ７に接続される。パッドＰＤ７にはアンテナ線ＡＮＴが半田付けされる。
ビヤ穴Ｈ１４は、インダクタ素子Ｂ５を介してパッドＰＤ３に接続される。パッドＰＤ３には信号線Ｌ３が半田付けされる。
ビヤ穴Ｈ１５は、インダクタ素子Ｂ６を介してパッドＰＤ４に接続される。パッドＰＤ４には信号線Ｌ４が半田付けされる。
ビヤ穴Ｈ１６，Ｈ１７，１９は、インダクタ素子Ｂ８を介してパッドＰＤ６に接続される。パッドＰＤ６には信号線Ｌ６が半田付けされる。
ビヤ穴Ｈ１８は、インダクタ素子Ｂ７を介してパッドＰＤ５に接続される。パッドＰＤ５には信号線Ｌ５が半田付けされる。

ここで、上述した構成を有する図１に示す携帯電話機の動作を説明する。

キー入力部１０３からラジオ放送やテレビジョン放送の受信を開始するように指示が入力されると、制御部１１０は端子Ｔ２６から入力されるイヤフォン検出信号Ｓ２に基づいて、イヤフォンジャックＣＮ２にイヤフォン２００が接続されているか否か判定する。イヤフォン２００が接続されていない場合、放送波を適切な感度で受信できないため、制御部１１０は「イヤフォンを装着してください」などのメッセージを表示部１０７に表示してユーザにイヤフォン２００の装着を促す。イヤフォンジャックＣＮ２にイヤフォン２００が接続されると、制御部１１０は受信部１０９を起動する。

アンテナ線ＡＮＴは、寄生容量を介して信号線Ｌ１〜Ｌ６と結合されており、これらのケーブルによって放送波の受信アンテナが形成されている。また、信号線Ｌ１〜Ｌ６とプラグＣＮ１との接続部分にはそれぞれインダクタ素子Ｂ１〜Ｂ６が設けられており、放送波の周波数帯域においてこれらのインダクタ素子が十分高いインピーダンスを持つため、プラグＣＮ１、ＣＮ２を介して信号線Ｌ１〜Ｌ６に接続される本体部１００の電子回路（オーディオ信号処理部１０４、制御部１１０）のインピーダンスは、アンテナの特性にほとんど影響を与えない。

受信部１０９は、このアンテナによって受信された放送波の信号をプラグＣＮ１，ＣＮ２経由で入力する。そして、入力した受信信号から所定の周波数に同調する信号を取り出し、これに増幅、周波数変換、復調等の信号処理を施して、音声や画像の信号を再生する。

一方、制御部１１０は、端子Ｔ２７から入力されるステレオ／モノラル検出信号Ｓ３に基づいて、イヤフォンジャックＣＮ２に接続されたイヤフォン２００がステレオ再生可能か否か判定し、判定結果に応じた形式（ステレオ又はモノラル）のオーディオ信号を出力するようにオーディオ信号処理部１０４を制御する。図２の例においてイヤフォン２００はステレオ再生可能であるため、制御部１１０はオーディオ信号処理部１０４にステレオ形式のオーディオ信号（ＳＲ，ＳＬ，ＳＣ）を生成するよう指示する。

オーディオ信号処理部１０４は、受信部１０９において受信された信号に含まれる音声の信号にデジタル／アナログ変換や増幅などの信号処理を施し、制御部１１０の指示に従ってステレオ形式のオーディオ信号（ＳＲ，ＳＬ，ＳＣ）を生成する。このオーディオ信号が、イヤフォンジャックＣＮ２、ＣＮ１と各ケーブル（Ｌ１，Ｌ２，ＡＮＴ，ＢＬ）を介して右スピーカ２０２及び左スピーカ２０１に供給されることにより、これらのスピーカからラジオ放送やテレビジョン放送のステレオ音声が出力される。

このようにしてラジオ放送やテレビジョン放送の音声をイヤフォン２００のスピーカ（２０１，２０２）から出力しているとき、通信部１０２において電話の呼信号が受信されると、制御部１１０は放送の音声を小さくするとともにスピーカ（２０１，２０２）から所定の報知音を出力するようにオーディオ信号処理部１０４を制御する。例えば、記憶部１０８に格納される報知音の音声データを読み出してオーディオ信号処理部１０４に供給し、オーディオ信号処理部１０４がこの音声データを復号化して報知音のオーディオ信号を生成するように制御する。

スピーカ（２０１，２０２）から出力される報知音を聞いたユーザが、報知音の出力中にリモートコントロール部２０３の受話キーを押下すると、そのキー入力検出信号Ｓ４が信号線Ｌ５、インダクタ素子Ｂ７、プラグＣＮ１、ＣＮ２を介して本体部１００に入力される。制御部１１０は、このキー入力検出信号Ｓ４に応じて、オーディオ再生を停止するようにオーディオ信号処理部１０４を制御するとともに、呼信号に対する応答信号を通信網へ送信するように通信部１０２を制御する。

応答信号の送信によって通話が開始すると、制御部１１０は受信回路１０９において受信された通話音声の再生を開始する。すなわち、通信部１０２において通話相手からの受話信号を受信し、オーディオ信号処理部１０４においてその復号化処理やデジタル／アナログ変換処理等を行い、受話信号をオーディオ信号に変換する。このオーディオ信号はイヤフォン２００のスピーカ（２０１，２０２）へ供給され、スピーカ（２０１，２０２）から受話音声として出力される。
またこれと並行して、イヤフォン２００のリモートコントロール部２０３に設けられたマイクロフォン２０４はユーザの送話音声をオーディオ信号に変換し、本体部１００に入力する。制御部１１０は、オーディオ信号処理部１０４においてそのオーディオ信号のアナログ／デジタル変換や符号化等の処理を行い、これを送話信号に変換して通信部１０２から送信する。

以上説明したように、本実施形態によれば、イヤフォンのコネクタ（プラグＣＮ１）にインダクタ素子（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ５〜Ｂ８）が設けられているため、これらを本体部１００の回路基板に実装する場合に比べて、本体部の小型化を図ることができる。また、これらのインダクタ素子を本体部から排除することによって、本体部の内部スペースにゆとりが生じるため、本体部の実装設計を簡易化することができる。

また、インダクタ素子を本体部の内部に設けると、例えば図８に示すように、インダクタ素子からイヤフォンのケーブルまでの経路（回路基板の配線、ジャック、プラグの電極など）に生じる寄生容量によってアンテナ特性の劣化を生じるが、本実施形態によればそのような経路を経ずにインダクタ素子がイヤフォンのケーブルとほぼ直接接続されるため、アンテナ特性の劣化を抑制し、受信感度を向上することができる。

また、上記の寄生容量は本体部の回路構成やその内部の部品配置などに応じて大きく変化するが、本実施形態によればイヤフォンのアンテナ特性がそのような寄生容量の影響を受け難くなるため、接続先の本体部の構成に応じてアンテナ特性のばらつくことを効果的に防止できる。これにより、本体部の仕様に依存することなくイヤフォンのアンテナ性能を単独で規定することが可能になるため、イヤフォンの設計が容易になる。

また、本実施形態によれば、イヤフォンを伝わるノイズや静電気をイヤフォンのコネクタに設けたインダクタ素子によって減衰させることができるため、本体部の内部にノイズや静電気が進入し難くなり、装置の信頼性を高めることができる。

また、上述の特許文献５のようにイヤフォンのケーブルの途中に回路基板を設けてインダクタ素子を挿入する方式では、ケーブルの取扱いに注意しないと回路基板の部分が衣服などに当たって耳からイヤフォンが外れてしまったり、この部分に意図せず強い力がかかってケーブルが断線したり、ケーブルを巻き取って収納する際に回路基板の部分が邪魔になるなどの不都合を生じやすくなる。本実施形態によれば、ケーブルの途中にそのような回路基板を設けなくてもよいため、上記のような不都合を回避できる。

更に、本実施形態によれば、従来の回路基板においてインダクタ素子の代わりに短絡素子を実装することにより、回路基板を再設計することなく本実施形態のイヤフォンをそのまま用いることができるため、回路基板の流用によりコストを削減できる。

ここまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の形態のみに限定されるものではなく、種々の改変が可能である。

図４に例示するプラグＣＮ１では、ゴム材や樹脂材料などからなる外装部材２０７によって中継基板２０６が内包されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、中継基板２０６をエポキシ樹脂などの非導電性部材によって被覆し、中継基板２０６をこの非導電性部材も含めて内包するように外装部材２０７を成形してもよい。これにより、中継基板２０６における回路素子や配線同士の絶縁性を高めて信頼性を向上することができる。また、熱に強いエポキシ樹脂等の部材で中継基板２０６を被覆すれば、外装部材２０７を熱可塑性樹脂で成形する際の加熱工程において中継基板２０６を保護することができる。

図２に例示するイヤフォン２００では、アンテナ線ＡＮＴがそのまま端子Ｔ１３及びＴ２３を介して本体部１００の基準信号ＳＣの配線に接続されているが、本発明はこれに限定されない。
例えば図６に示すように、アンテナ線ＡＮＴと端子Ｔ１３との間にインダクタ素子Ｂ４を設けてもよい。図６の例において、プラグＣＮ１には端子Ｔ１０、イヤフォンジャックＣＮ２には端子Ｔ２０がそれぞれ設けられており、アンテナ線が端子Ｔ１０に接続され、受信部１０９の入力配線が端子Ｔ２０に接続される。アンテナ線ＡＮＴは、端子Ｔ２３、Ｔ１３及びインダクタ素子Ｂ４を介して基準信号ＳＣを供給されるとともに、端子Ｔ２０、１０を介して受信部１０９に受信信号ＳＲＦを出力する。
図６に示すように、アンテナ線ＡＮＴと基準信号ＳＣのラインとをインダクタ素子Ｂ４によって分離することにより、基準信号ＳＣの供給ラインのインピーダンスがイヤフォンのアンテナ特性に与える影響を低減できる。
なお図６の例においては省略しているが、図２の例と同様に、受信部１０９の入力配線と基準電位Ｇ１との間にインダクタ素子Ｂ３を設けてもよい。

上記の実施形態ではイヤフォン２００のケーブルの途中にリモートコントロール部２０３を設けているが、これを設けない形態も本発明に含まれる。

上記の実施形態ではステレオ再生可能なイヤフォンを例として挙げているが、モノラル再生用のイヤフォンにも本発明は適用可能である。

上記の実施形態ではスピーカに駆動信号を供給するケーブルの一部をアンテナ線として利用しているが、本発明はこれに限定されない。例えばスピーカに接続されない専用のアンテナ線をイヤフォンのケーブルに設けてもよい。アンテナ線は１本だけでもよいし複数本設けてもよい。

上記の実施形態では、基準信号ＳＣの供給ラインと基準電位Ｇ１とを各々独立に設ける例が挙げられているが、これに限らず、両者を共通化してもよい。
また、基準信号ＳＣとスピーカ信号ＳＲ，ＳＬとの直流的な電位差がゼロになるようにオーディオ信号処理部１０４は基準信号ＳＣを生成してもよい。この場合、基準信号ＳＣを生成する回路の出力インピーダンスがアンテナ特性に影響を与えないようにするため、この回路の出力部にインダクタ素子を設けることが好ましい。

本発明の実施形態に係る携帯電話機（通信装置）の構成の一例を示す図である。本実施形態に係るイヤフォンのより詳細な構成の一例を示す図である。イヤフォンの外観の一例を示す図である。イヤフォンのプラグの外観例を示す図である。プラグに内包される中継基板の外観の一例を示す図である。イヤフォンの他の構成例を示す図である。アンテナとして兼用されるイヤフォンを備えた携帯機器の一般的な構成例を示す図である。図７に示す携帯機器の本体におけるイヤフォンジャックとインダクタ素子の配置の一例を示す図である。

符号の説明

１００…本体部、１０１…アンテナ、１０２…通信部、１０３，２０５…キー入力部、１０４…オーディオ信号処理部、１０５…本体スピーカ、１０６…本体マイクロフォン、１０７…表示部、１０８…記憶部、１０９…受信部、１１０…制御部、２００…イヤフォン、２０１…左スピーカ、２０２…右スピーカ、２０３…リモートコントロール部、２０４…マイクロフォン、２０６…中継基板、２０７…外装部材、Ｔ１０〜２９…端子、Ｂ１〜Ｂ９…インダクタ素子、Ｒ１，Ｒ２…抵抗、ＣＮ１，ＣＮ２…コネクタ

Claims

第１コネクタを有するイヤフォンと、前記第１コネクタと着脱自在な第２コネクタと、前記第２コネクタを介して前記イヤフォンに第１オーディオ信号を供給するオーディオ信号処理部と、前記第２コネクタに接続される受信部とを備える通信装置において、
前記イヤフォンは、前記第１コネクタから供給される前記第１オーディオ信号を伝送する第１信号線と、当該第１信号線を介して供給される前記第１オーディオ信号に応じた音を発生する第１スピーカと、電波を受信してその受信信号を前記第１及び第２コネクタを介して前記受信部へ出力するアンテナ線と、を有し、
前記第１信号線と前記第１コネクタとの接続部分には、所定の周波数帯域の信号成分を抑制する第１インダクタ素子が設けられる
ことを特徴とする通信装置。
前記アンテナ線は、前記第１及び第２コネクタを介して基準信号を供給され、
前記第１スピーカは、前記第１信号線を介して供給される前記第１オーディオ信号と前記アンテナ線を介して供給される前記基準信号との差に応じた音を発生する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記オーディオ信号処理部は、前記第２コネクタを介して前記イヤフォンに第２オーディオ信号を供給し、
前記イヤフォンは、前記第１コネクタから供給される前記第２オーディオ信号を伝送する第２信号線と、前記第２信号線を介して供給される前記第２オーディオ信号と前記アンテナ線を介して供給される前記基準信号との差に応じた音を発生する第２スピーカと、を有し、
前記第２信号線と前記第１コネクタとの接続部分には、前記所定の周波数帯域の信号成分を抑制する第２インダクタ素子が設けられる
ことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
前記アンテナ線は、前記第１及び第２コネクタを介して前記受信部に接続され、
前記第１コネクタを介して前記アンテナ線に接続される前記第２コネクタと前記受信部との間に、一端が基準電位に接続された第３インダクタ素子の他端が更に接続される
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の通信装置。
前記イヤフォンは、前記アンテナ線と前記第１コネクタとの間に接続され、前記所定の周波数帯域の信号成分を抑制する第４インダクタ素子を有し、
前記アンテナ線は、前記第１コネクタから前記第４インダクタ素子を介して前記基準信号を供給されるとともに、前記第１コネクタへ前記第４インダクタ素子を介さずに前記受信信号を出力する
ことを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載の通信装置。
前記イヤフォンは、前記アンテナ線から分岐する分岐線を有し、
前記第２スピーカは、前記アンテナ線及び前記分岐線を介して前記基準信号を供給される
ことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
第１コネクタを有するイヤフォンと、前記第１コネクタと着脱自在な第２コネクタと、前記第２コネクタを介して前記イヤフォンに第１オーディオ信号を供給するオーディオ信号処理部と、前記第２コネクタに接続される受信部と、無線通信を行う通信部とを備える携帯電話機において、
前記通信部は、受話信号を受信して前記オーディオ信号処理部に出力するとともに前記オーディオ信号処理部から入力される送話信号を送信し、
前記オーディオ信号処理部は、前記通信部から入力される受話音声の信号を前記第１オーディオ信号に変換するとともに、前記第２コネクタを介して前記イヤフォンから供給される第３オーディオ信号を前記送話信号に変換し、
前記イヤフォンは、前記第１コネクタから供給される前記第１オーディオ信号を伝送する第１信号線と、前記第１信号線を介して供給される前記第１オーディオ信号に応じた音を発生する第１スピーカと、入力される音を前記第３オーディオ信号に変換するマイクロフォンと、前記マイクロフォンから前記第１コネクタへ前記第３オーディオ信号を伝送する第３信号線と、電波を受信してその受信信号を前記第１及び第２コネクタを介して前記受信部へ出力するアンテナ線と、を有し、
前記第１信号線と前記第１コネクタとの接続部分、並びに、前記第３信号線と前記第１コネクタとの接続部分には、所定の周波数帯域の信号成分を抑制するインダクタ素子がそれぞれ設けられる
ことを特徴とする携帯電話機。
前記アンテナ線は、前記第１及び第２コネクタを介して基準信号を供給され、
前記第１スピーカは、前記第１信号線を介して供給される前記第１オーディオ信号と前記アンテナ線を介して供給される前記基準信号の差に応じた音を発生する
ことを特徴とする請求項７に記載の携帯電話機。
前記通信部が呼信号を着信すると、前記第１スピーカが報知音を発生するように前記オーディオ信号処理部を制御する制御部を備え、
前記イヤフォンは、
指示を入力し、当該指示に応じた信号を発生する入力部と、
前記入力部が発生した信号を前記第１コネクタへ伝送する第４信号線とを有し、
前記制御部は、前記着信への応答を指示する前記入力部からの信号が前記第２コネクタを介して供給されると、前記着信に対する応答信号を送信するように前記通信部を制御し、
前記第４信号線と前記第１コネクタとの接続部分にインダクタ素子が設けられる
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の携帯電話機。
コネクタと、前記コネクタを介して供給される第１オーディオ信号を伝送する第１信号線と、前記第１信号線を介して供給される前記第１オーディオ信号に応じた音を発生する第１スピーカと、電波を受信してその受信信号を前記コネクタへ出力するアンテナ線とを備えるイヤフォンにおいて、
前記第１信号線と前記コネクタとの接続部分に、所定の周波数帯域の信号成分を抑制する第１インダクタ素子が設けられる
ことを特徴とするイヤフォン。
前記アンテナ線は、前記コネクタを介して基準信号を供給され、
前記第１スピーカは、前記第１信号線を介して供給される前記第１オーディオ信号と前記アンテナ線を介して供給される前記基準信号との差に応じた音を発生する
ことを特徴とする請求項１０に記載のイヤフォン。
前記イヤフォンは、前記コネクタを介して供給される第２オーディオ信号を伝送する第２信号線と、前記第２信号線を介して供給される前記第２オーディオ信号と前記アンテナ線を介して供給される前記基準信号との差に応じた音を発生する第２スピーカと、を有し、
前記第２信号線と前記コネクタとの接続部分には、前記所定の周波数帯域の信号成分を抑制する第２インダクタ素子が設けられる
ことを特徴とする請求項１１に記載のイヤフォン。
前記コネクタは、
複数の端子と、
前記第１信号線、前記第２信号線及び前記アンテナ線と前記複数の端子とを中継する中継基板と
を有し、
前記第１インダクタ素子及び前記第２インダクタ素子は、前記中継基板上に設けられる
ことを特徴とする請求項１２に記載のイヤフォン。
前記コネクタは、ゴム材又は樹脂材料からなり、前記複数の端子、前記第１インダクタ素子、前記第２インダクタ素子及び前記中継基板を内包するように成形された外装部材を有する
ことを特徴とする請求項１３に記載のイヤフォン。
前記コネクタは、前記中継基板において少なくとも前記第１インダクタ素子及び前記第２インダクタ素子が設けられた部分を被覆する非導電性部材を更に有し、
前記外装部材は、前記非導電性部材を内包するように成形される
ことを特徴とする請求項１４に記載のイヤフォン。
第１コネクタを有するイヤフォンと、前記第１コネクタと着脱自在な第２コネクタを有する本体部とを備える通信装置において、
前記イヤフォンは、前記第１及び第２コネクタを介して前記本体部から供給される前記第１オーディオ信号を伝送する第１信号線と、当該第１信号線を介して供給される前記第１オーディオ信号に応じた音を発生する第１スピーカと、電波を受信してその受信信号を前記第１及び第２コネクタを介して前記本体部へ出力するアンテナ線と、を有し、
前記第１信号線と前記第１コネクタとの接続部分には、所定の周波数帯域の信号成分を抑制する第１インダクタ素子が設けられる
ことを特徴とする通信装置。