JP2008067035A - 出力信号制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 機能アップ等による出力信号制御が必要な場合でも、接続コードの配線数を増やすことなく、その回路の構成を簡単にし、小型で安価な携帯性に優れた装置を提供する。
【解決手段】 信号再生部１１と電源部１２を有する本体装置１と、前記再生信号が供給されると共に電源が供給される外部装置２とを備え、前記本体装置１から外部装置２への電源供給の制御を行うことにより出力信号の選択を行う出力信号制御装置であって、前記本体装置１における切換手段１４の切り換えに基づき前記外部装置２の電圧検出部２３が検出する電圧レベルに対応して、高電圧レベル検出時には前記外部装置２の信号処理部２１に電源を供給して当該処理部２１の動作により所定の信号処理を行って出力し、低電圧レベル検出時には前記信号処理部２１への電源供給を停止して前記本体装置からの信号をそのまま出力するよう構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、音響信号再生部と電源部を有するポータブル機器等の本体装置から再生信号と電源を供給して外部装置に有する信号処理部の動作を制御する出力信号制御装置に関するものである。

従来、この種の機器における出力信号制御装置としては、機器本体の再生信号をヘッドホン（又はイヤホン）により聴取すべく、そのヘッドホンコードの中途に有するリモコン部によって操作するようにしたものがある（特許文献１）。このようなものでは、例えば、本体装置と、リモコン部を構成する外部装置との間には、ヘッドホンに信号を供給する音響信号等の信号線と、リモコン部の表示回路用電源を供給する電源供給線を兼ねたリモコン制御用制御信号供給のための配線がなされていた。また、ポータブル音響機器には、音響信号をヘッドホンで聴取する際に、ヘッドホン近傍に設けたマイクロホンにより周囲の音を集音して、前記音響機器より再生する音響信号に加算して周囲の音をキャンセルするものがある（特許文献２）。
特開平４−１１７６５４号公報 特開２０００−５９８７６号公報

前記装置本体の再生信号を例えば外部装置としてのリモコン部において構成した信号処理部において信号処理してヘッドホンで聴取しようとする場合、そのリモコン部に電源を供給しなければならないが、前記従来の構成では、本体装置と、外部装置との間のコードによる配線としては、GND線と、ステレオ信号再生の場合のＬｃｈ／Ｒｃｈの信号線と、外部装置の回路を動作させるための電源を供給する電源供給線と、更に、コントロールのための制御信号線が必要であり、また、外部装置への音響信号、制御信号、電源供給と、制御の機能アップ等により、回路構成によってはコードの配線数を増大した構成とする必要があり、その配線数の増加によっては高価な配線コードになってしまうという問題点がある。

本発明は、このような外部装置に対して、出力信号制御が必要な場合でも接続コードの配線数を増やすことなく、その回路の構成を簡単にし、小型で安価な携帯性に優れた装置を提供することを目的としてなされたものである。

本発明の出力信号制御装置は、信号再生部と電源部を有する本体装置と、前記本体装置の信号が供給されると共に電源が供給される外部装置とを備え、前記本体装置から外部装置への電源供給の制御を行うことにより出力信号の選択を行う出力信号制御装置であって、
前記本体装置における切換手段の切り換えに基づき前記外部装置の電源電圧検出部が検出する電圧レベルに対応して、高電圧レベル検出時には前記外部装置の信号処理部に電源を供給して当該処理部の動作により所定の信号処理を行って出力し、低電圧レベル検出時には前記信号処理部への電源供給を停止して前記本体装置からの信号をそのまま出力するよう構成したことを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、信号再生部と電源部を有する本体装置と、前記本体装置の信号が供給されると共に電源が供給される外部装置とを備え、前記本体装置から外部装置への電源供給の制御を行うことにより出力信号の選択を行う出力信号制御装置であって、前記本体装置には、前記電源部の電圧を供給する際に少なくとも２つの異なるレベルの電圧を供給するための切換手段と、該切換手段によって供給電源を制御する供給電源制御部を有し、前記外部装置には、前記本体装置からの信号を受けて所定の信号処理を行って出力する信号処理部と、前記本体装置からの信号をそのまま出力するか信号処理部で処理後の信号を出力するかを選択する出力信号選択部と、前記本体装置からの電源供給を受けて当該電源電圧のレベルを検出する電源電圧検出部とを有し、前記本体装置における切換手段の切り換えに基づき前記電源電圧検出部が検出する電圧レベルに対応して、高電圧レベル検出時には前記信号処理部に電源を供給して当該処理部の動作により所定の信号処理を行うと共に前記信号選択部の切り換えを行って前記信号処理部の出力信号を出力し、低電圧レベル検出時には前記信号処理部への電源供給を停止して前記信号選択部により前記本体装置からの信号をそのまま出力するように構成したものであり、外部装置への再生信号供給、電源供給に加え、制御の機能アップ等による出力信号制御が必要な場合でも、接続コードの配線数を増やすことなく、その回路の構成を簡単にし、小型で安価な携帯性に優れた装置によりその制御ができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、前記信号処理部を動作させるか否かの切り換えを行う外部切換手段を備え、該外部切換手段操作時には、前記電源電圧検出部が高電圧レベル検出時にもかかわらず、前記信号処理部への電源供給を停止するように構成したものであり、該外部切換手段により本体装置の制御状態にかかわらず、外部装置の信号処理部の動作を切り換えることができるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、前記装置本体は音声信号を再生する音響機器、前記外部装置はリモコン部であり、当該リモコン部には前記信号の出力部としてヘッドホンへの出力端子を有する構成したものであり、音響機器の出力信号制御にヘッドホンコードの中途に設けたリモコンを外部装置として兼用できるという作用を有する。

請求項４に記載の発明は、前記外部装置の信号処理部はノイズキャンセル回路を備え、該回路は、ヘッドホン近傍に配置したマイクロホンにより周囲ノイズを集音したノイズ信号を入力すると共に、当該ノイズ信号を、前記本体装置から供給した音声信号を位相反転した信号に加算する構成としたものであり、外部装置にノイズキャンセル回路を有して、ヘッドホン近傍でのノイズをキャンセルすることができるという作用を有する。

本発明の出力信号制御装置は、外部装置への再生信号供給、電源供給に加え、制御の機能アップ等による出力信号制御が必要な場合でも、接続コードの配線数を増やすことなく、その回路の構成を簡単にし、小型で安価な携帯性に優れた装置によりその制御ができるという作用を有する。

また、通常、信号処理部は比較的高電圧が必要であるのに対し、信号選択部のような比較的簡単な論理回路は比較的低電圧で動作するため、信号処理部が動作するモードのときは高電圧レベルで設定し、信号処理部が動作しないときは低電圧レベルで設定できるという利点がある。

以下、本発明の出力信号制御装置を実施すための最良の形態について、図１から図２を用いて詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における出力信号制御装置の要部のブロック図を示しており、図１において、１は再生信号の出力と電源供給を行う装置本体、２は再生信号供給されると共に電源が供給される外部装置、３，４はヘッドホンやインサイドホン等を構成する左右のイヤースピーカ、５，６はそのイヤースピーカのハウジングに設けられ周囲の音を集音するマイクロホンである。７は本体装置１と外部装置２との間を配線するコードであり、７Ｇは電源の接地端子ライン、７Ｓは電源電圧供給ライン、７Ｌは再生信号のＬチャンネル出力ライン、７Ｒは再生信号のＲチャンネル出力ラインである。

装置本体１は、音響信号等を発生する信号再生部１１、供給電源制御部１２、電池等の電源１３、電源電圧切換スイッチ１４を有している。ここで、信号再生部１１は、音響信号が記録された記録媒体や内蔵メモリ等、またその信号を再生する手段、出力手段、制御手段、操作手段等を適宜有しており、この例では、左右チャンネルＬ，Ｒの信号出力を行うようになっている。

供給電源制御部１２は、３Ｖ程度の電圧を生成する定電圧電源部１２１、定電圧電源部１２１の出力を順方向に経由して外部装置２に供給するダイオード１２２、このダイオード１２２の両端を短絡するか否かを本体装置１における電源電圧切換スイッチ１４で制御する第１のＦＥＴ１２３、この第１のＦＥＴ１２３のゲート−ソース間に接続された第１の抵抗１２４により構成されている。この構成により、スイッチ１４がオフの状態では、第１のＦＥＴ１２３がオフであるため、定電圧電源部１２１の電源供給はダイオード１２２のみを介して供給され、低電圧レベルの供給となる。一方、スイッチ１４がオンの状態では、第１のＦＥＴ１２３がオンして、この第１のＦＥＴ１２３によりダイオード１２２を短絡するため、定電圧電源部１２１の電源供給はこの第１のＦＥＴ１２３を介して供給され、電流が増大し高電圧レベルの供給となる。

外部装置２は、左右チャンネルの信号処理部２１Ｌ，２１Ｒ、左右チャンネルの信号選択部２２Ｌ，２２Ｒ、ダイオード１２２からの出力電圧の電圧レベルを検出する電圧検出部２３、信号処理部２１Ｌ，２１Ｒを動作させるか否かの切り換えを行う外部装置の切換スイッチ２４等を備えている。以下、外部装置２の具体的な構成について、左チャンネルＬについて図面に基づき説明する。

左チャンネル信号処理部２１Ｌにおいて、２１１はマイクロホン５で集音した信号を入力し反転増幅する反転増幅部、２１２は本体装置１の信号再生部１１からの出力と反転増幅部２１１からの出力を加算する加算部、２１３は加算部２１２の出力をヘッドホン用イヤースピーカ３に出力する出力部である。２２１は本体装置１から出力されるＬチャンネル音響信号の出力部Ｌとイヤースピーカ３との間に接続された第２のＦＥＴ、２２２は左チャンネル信号処理部２１Ｌの出力部２１３とイヤースピーカ３との間に接続された第３のＦＥＴであり、この第２のＦＥＴ２２１と第３のＦＥＴ２２２で信号選択部２２Ｌを構成する。

２５は外部切換スイッチ２４の出力をプルアップする第２の抵抗、２６はソースは接地されゲートは外部切換スイッチ２４の出力に接続されドレインが第３のＦＥＴ２２２のゲートに接続された第４のＦＥＴ、２７は第４のＦＥＴ２６のドレインをプルアップする第３の抵抗、２８は外部スイッチ２４の出力と前記第２のＦＥＴ２２１のゲート間に接続された第４の抵抗である。２９は本体装置１の出力電圧を左右チャンネル信号処理部２１Ｌ，２１Ｒの電源として供給する第５のＦＥＴであり、この第５のＦＥＴ２９のゲートは外部切換スイッチ２４の出力側に接続されている。

図示では、左チャンネルＬの具体例について示すが、右チャンネルＲを構成する右チャンネル信号処理部２１Ｒ及び右チャンネル信号選択部２２Ｒの具体的な構成についても、同様な構成となっており、右チャンネル信号選択部２２Ｒからの出力信号はヘッドホン用イヤースピーカ４に出力され、このイヤースピーカ４に設けられたマイクロホン６で集音した信号を右チャンネル信号処理部２１Ｒに入力するようになっている。

以上のように構成された出力信号制御装置について、以下その動作について説明する。

まず、電源１３の電圧は、定電圧電源部１２１で昇圧・安定化され３Ｖで出力される。この電圧は信号再生部１１に供給されるとともに、ダイオード１２２を介して外部装置２に供給される。外部装置２に供給される電圧はダイオード１２２を順方向（順方向電位＝０．７Ｖ）に介して供給されるため、通常は「３Ｖ−０．７Ｖ＝２．３Ｖ」程度になるが、このダイオード１２２の両端に接続された第１のＦＥＴ１２３により、本体切換スイッチ１４がオンのときは第１のＦＥＴ１２３がオンして短絡されるため外部装置２に供給される電圧は３Ｖとなる。

また、本体装置１の信号再生部１１からは音響信号等が再生され、左右チャンネルＬ，Ｒ信号が外部装置２の左右チャンネル信号処理部２１Ｌ，２１Ｒに供給されている。この供給された再生信号は、加算部２１２に加えられると共に、第２のＦＥＴ２２１を介してイヤースピーカ３，４に出力されることとなる。

また、周囲の音声（ノイズを含む）はマイクロホン５，６で集音されてその信号は、外部装置２の左右チャンネル信号処理部２１Ｌ，２１Ｒにおける反転増幅部２１１で増幅され反転信号となる。この周囲の音声信号は、加算部２１２で信号再生部１１からの出力信号に加算され、出力部２１３で出力増幅され、第３のＦＥＴ２２２を介してイヤースピーカ３，４に出力されることとなる。ここで、第３のＦＥＴ２２２を介して出力される場合は、聴取者がイヤースピーカ３，４で再生信号を聴取する際、周囲の音声（特にノイズ）があっても、前述のマイクロホン５，６で集音され反転増幅された信号とにより打ち消し合うこととなる。すなわち、左右チャンネル信号処理部２１Ｌ，２１Ｒは、ノイズキャンセル回路を構成しており、本体切換スイッチ１４と外部切換スイッチ２４の切り換え状況に応じて、周囲の音声信号が聴取者の耳から直接入ったとしても、この直接音を打ち消すように、マイクロホン５，６で集音された周囲の音声信号の反転信号がイヤースピーカ３，４より出力されることとなり、特に周囲のノイズをキャンセルすることができる。

本体切換スイッチ１４が図示するようにオフ状態にある場合、電源供給の電源電圧レベルは低電圧レベル（前述の「２．３Ｖ」）にあり、電圧検出部２３は低電圧レベルを検出するがこの場合の出力は「Ｈ」となる。ここで、外部切換スイッチ２４がオンされたとしても、その出力側は「Ｈ」で高電圧レベルに保持されており、第５のＦＥＴ２９はオフ状態のままであり、電源電圧は信号処理部２１に供給されない。

本体切換スイッチ１４がオン状態のときは、電源供給の電源電圧レベルは高電圧レベル（前述の「３Ｖ」）が供給されるため、その電圧により２．５Ｖ以上となるため電圧検出部２３は高電圧レベルを検出するがこの場合の出力は「Ｌ」となる。この状態で、外部切換スイッチ２４がオフのままであれば、外部切換スイッチ２４の出力側が第２の抵抗２５でプルアップされているため、第５のＦＥＴ２９はオフ状態であり、電源電圧は信号処理部２１に供給されない。一方、この状態で、外部切換スイッチ２４がオンされると、電圧検出部２３の「Ｌ」出力が第５のＦＥＴ２９のゲートに供給されるため、この第５のＦＥＴ２９がオンとなり、電源電圧は左右チャンネル信号処理部２１Ｌ，２１Ｒの電源として供給される。

また、外部切換スイッチ２４のオフの場合は、外部切換スイッチ２４の出力側が第２の抵抗２５でプルアップされているため、本体切換スイッチ１４の状態にかかわらず、第２のＦＥＴ２２１はオン、第３のＦＥＴ２２２はオフとなっており、信号再生部１１の再生信号出力のみがヘッドホンに出力される。

一方、外部切換スイッチ２４がオンの場合は、第２のＦＥＴ２２１は電圧検出部２３の出力が「Ｌ」のときにオフ、「Ｈ」のときにオンとなる。更に、この電圧検出部２３の出力は第４のＦＥＴ２６で反転して第３のＦＥＴ２２２のゲートに供給されるため、第３のＦＥＴ２２２は逆に電圧検出部２３の出力が「Ｌ」のときにオン、「Ｈ」のときにオフとなる。すなわち、この外部切換スイッチ２４がオンの場合は、本体切換スイッチ１４の切換により、第２のＦＥＴ２２１と第３のＦＥＴ２２２のオン・オフを逆転させることとなる。

ここで、左右チャンネル信号処理部２１Ｌ，２１Ｒの回路は、その回路を動作させるために必要な最低動作電圧は２．５Ｖ程度であり、この電圧を電圧検出部２３の高電圧レベルと低電圧レベルの切換レベル（すなわち閾値）とした。また、信号再生部１１および出力部２１３の出力電圧の零ピーク（０−ＰＥＡＫ）電圧の最大値を「０．５Ｖ」、第２のＦＥＴ２２１および第３のＦＥＴ２２２のゲート‐ソース間オフ電圧を「ＶＧＳｏｆｆ＝１．０Ｖ」とすると、左右チャンネルの信号選択部２２Ｌ，２２Ｒを制御するために必要な電圧は「１．５Ｖ」以上あればよいことになるので、本体切換スイッチ１４により切り換える電源電圧は左右チャンネル信号処理部２１Ｌ，２１Ｒを動作オンさせる時は２．５Ｖ以上、オフ時では１．５Ｖ以上あれば良い。このため本体切換スイッチ１４により切り換えられる電源電圧はは、高電圧レベル３Ｖ／低電圧レベル２．３Ｖの切換え制御とした。

以上のように本実施の形態によれば、信号処理部の動作／非動作、信号選択部の切換え動作を行う制御信号を本体装置から外部装置に供給する際に、別途の配線コードを用意することなく、電源供給線の電圧を２種類設定することにより切換え制御信号として使用することができ、接続コードの配線数を増やすことなく、その回路の構成を簡単にし、小型で安価に構成することができる。

（実施の形態２）
前述した実施の形態１において、外部装置２に外部切換スイッチ２４を設けた例について説明したが、この外部切換スイッチ２４を無くし、その端子間を短絡した場合であっても良い。この例では、外部装置２に外部切換スイッチ２４がオンされた状態のままと実質的に同じであり、第２のＦＥＴ２２１は電圧検出部２３の出力が「Ｌ」のときにオフ、「Ｈ」のときにオンとなる。更に、この電圧検出部２３の出力は第４のＦＥＴ２６で反転して第３のＦＥＴ２２２のゲートに供給されるため、第３のＦＥＴ２２２は逆に電圧検出部２３の出力が「Ｌ」のときにオン、「Ｈ」のときにオフとなる。すなわち、この外部切換スイッチ２４がオンの場合は、本体切換スイッチ１４の切換により、第２のＦＥＴ２２１と第３のＦＥＴ２２２のオン・オフを逆転させることとなる。

本発明の出力信号制御装置は、リモコン部等の外部装置に信号処理部による別途の制御信号が必要な場合、電源供給ラインの電圧設定を複数設けて、その電圧レベルを検出して制御信号とすることにより別途の制御信号線を増加することなく構成でき、インナーイヤータイプインサイドホンやヘッドホンにより聴取されるような携帯型の音響機器等の小型のポータブル機器に適用して有効な発明である。

本発明の実施の形態１におけるブロック図

符号の説明

１ 本体装置
２ 外部装置
３，４ イヤースピーカ
５，６ マイクロホン
１１ 信号再生部
１２ 供給電源制御部
１３ 電源
１４ 本体切換スイッチ
１２１ 定電圧電源部
１２２ ダイオード
１２３ 第１のFET
１２４ 第１の抵抗
２１Ｌ 左チャンネル信号処理部
２１Ｒ 右チャンネル信号処理部
２１１ 反転増腹部
２１２ 加算部
２１３ 出力部
２２Ｌ 左チャンネル信号選択部
２２Ｒ 右チャンネル信号選択部
２２１ 第２のＦＥＴ
２２２ 第３のＦＥＴ
２３ 電圧検出部
２４ 外部切換スイッチ
２５ 第２の抵抗
２６ 第４のＦＥＴ
２７ 第３の抵抗
２８ 第４の抵抗
２９ 第５のＦＥＴ

Claims (4)

1. 信号再生部と電源部を有する本体装置と、前記本体装置の信号が供給されると共に電源が供給される外部装置とを備え、前記本体装置から外部装置への電源供給の制御を行うことにより出力信号の選択を行う出力信号制御装置であって、
   前記本体装置には、前記電源部の電圧を供給する際に少なくとも２つの異なるレベルの電圧を供給するための切換手段と、該切換手段によって供給電源を制御する供給電源制御部を有し、
   前記外部装置には、前記本体装置からの信号を受けて所定の信号処理を行って出力する信号処理部と、前記本体装置からの信号をそのまま出力するか信号処理部で処理後の信号を出力するかを選択する出力信号選択部と、前記本体装置からの電源供給を受けて当該電源電圧のレベルを検出する電源電圧検出部とを有し、
   前記本体装置における切換手段の切り換えに基づき前記電源電圧検出部が検出する電圧レベルに対応して、高電圧レベル検出時には前記信号処理部に電源を供給して当該処理部の動作により所定の信号処理を行うと共に前記信号選択部の切り換えを行って前記信号処理部の出力信号を出力し、低電圧レベル検出時には前記信号処理部への電源供給を停止して前記信号選択部により前記本体装置からの信号をそのまま出力するように構成したことを特徴とする出力信号制御装置。
2. 前記外部装置には、前記信号処理部を動作させるか否かの切り換えを行う外部切換手段を備え、該外部切換手段操作時には、前記電源電圧検出部が高電圧レベル検出時にもかかわらず、前記信号処理部への電源供給を停止するように構成したことをと特徴とする請求項１記載の出力信号制御装置。
3. 前記装置本体は音声信号を再生する音響機器、前記外部装置はリモコン部であり、当該リモコン部には前記信号の出力部としてイヤースピーカへの出力端子を有する構成したことをと特徴とする請求項１又は２記載の出力信号制御装置。
4. 前記外部装置の信号処理部はノイズキャンセル回路を備え、該回路は、イヤースピーカ近傍に配置したマイクロホンにより周囲ノイズを集音したノイズ信号を入力すると共に、当該ノイズ信号を、前記本体装置から供給した音声信号を位相反転した信号に加算してキャンセルする構成としたことをと特徴とする請求項３記載の出力信号制御装置。