JP2010273175A - 音声出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】別部品を設けずに、外部装置が接続された状態でも、高周波ノイズの回り込みを防いで音声出力ができる音声出力装置を提供すること。
【解決手段】本発明の音声出力装置は、アナログ回路及びデジタル回路を備える本体と、前記アナログ回路に設けられ、スピーカアンプと接続された本体スピーカと、外部装置に接続可能であって、当該外部装置のコネクタ端子と共通するコネクタ端子を有する共通コネクタと、前記共通コネクタと接続され、前記外部装置のコネクタと前記アナログ回路との電気的な接続を切り離すことが可能なアナログスイッチと、前記アナログスイッチの動作、並びに前記アナログ回路及び前記デジタル回路を制御する制御部と、を備え、前記外部装置として充電器が前記共通コネクタに接続された場合、前記制御部は、前記外部装置のコネクタと前記アナログ回路との電気的な接続を切り離すように前記アナログスイッチを制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、音声出力装置に関する。

従来、共通コネクタを介して、外部装置（ヘッドセットや充電器等）と接続する音声出力装置は、接続対象である外部装置の種類によって、音声出力装置内のサブ基板上のデジタル回路のノイズが、同基板上のアナログ回路に回り込む場合がある。

図４、図５、を参照して、従来の音声出力装置８０における、上述したノイズの回り込みについて説明する。図４は、従来の音声出力装置８０が、外部装置であるヘッドセット８８と接続した状態を示す図であり、図５は、従来の音声出力装置８０が、外部装置である充電器９０と接続した状態を示す図である。

従来の音声出力装置８０は、メイン基板８１と、サブ基板８２と、アナログＧＮＤ８３と、デジタルＧＮＤ８４と、スピーカアンプ８５と、本体スピーカ８６と、共通コネクタ８７と、を備える。

メイン基板８１は、アナログ回路９３とデジタル回路９４を備える。メイン基板８１上の各回路９３、９４には、本体スピーカ８６から音声を出力するための処理を行う各種電子部品が搭載されている。アナログ回路９３とデジタル回路９４は、共通ＧＮＤ９５を共有している。

サブ基板８２は、メイン基板８１と、アナログＧＮＤ８３及びデジタルＧＮＤ８４等の配線で接続されている。サブ基板８２は、アナログ回路９６と、デジタル回路９７と、外部装置と接続するための共通コネクタ８７と、を備える。サブ基板８２上の各回路には、本体スピーカ８６から音声を出力するための処理を行う各種電子部品が搭載されている。アナログ回路９６は、本体スピーカ８６と本体スピーカ８６に接続されるスピーカアンプ８５を備える。メイン基板８１及びサブ基板８２上に設けられた各回路で処理された音声が、スピーカアンプ８５で増幅処理されて、本体スピーカ８６から出力される。

共通コネクタ８７は、３つの端子Ａ、Ｂ、Ｃを備える。共通コネクタ８７の各端子の構成は、接続される外部装置のコネクタ端子と共通する。共通コネクタ８７の３つの端子のうち、端子ＢはアナログＧＮＤ８３を介して、メイン基板８１上の各回路に接続されている。共通コネクタ８７の３つの端子のうち、端子Ｃは、デジタル回路９７に接続され、メイン基板８１上の各回路とは、デジタルＧＮＤ８４を介して接続されている。

次に、図４を参照して、音声出力装置８０が外部装置のひとつであるヘッドセット８８と接続した状態を説明する。図４に示すように、ヘッドセット８８は、ヘッドセットスピーカ８９と、音声出力装置８０の共通コネクタ８７と接続する共通コネクタ９９を備える。

ヘッドセット８８が、共通コネクタ８７、９９を介して音声出力装置８０と接続すると、音声出力装置８０が本体スピーカ８６からヘッドセットスピーカ８９へ音声を出力するよう制御することで、ヘッドセットスピーカ８９から音声が出力される。

図４に示すように、ヘッドセットスピーカ８９は、共通コネクタ９９の端子Ａ，Ｂを介して、音声出力装置８０の共通コネクタ８７の端子Ａ，Ｂとそれぞれ接続する。そして、音声出力装置８０の共通コネクタ８７の端子Ｂは、メイン基板８１を介さずに、サブ基板８２のアナログ回路９６と接続する。

また、図４に示すように、ヘッドセット８８側の共通コネクタ９９の端子Ｃは、対応する音声出力装置８０側の共通コネクタ８７の端子Ｃと接続する。音声出力装置８０側の共通コネクタ８７の端子Ｃは、サブ基板８２のデジタル回路９７と接続されている。

ここで、ヘッドセット８８内部では、ヘッドセット８８側の共通コネクタ９９の端子Ｃは、ヘッドセット８８側の共通コネクタ９９の端子Ａ，Ｂと接続されていない。そのため、音声出力装置８０では、共通コネクタ８７、９９を介して接続されたヘッドセット８８を介して、音声出力装置８０のサブ基板８２のデジタル回路９７は、同基板上のアナログ回路と独立している。そのため、音声出力装置８０のサブ基板８２のデジタル回路９７で高周波ノイズが発生しても、同基板上のアナログ回路９６にその高周波ノイズが回りこむことはない。

図５を参照して、音声出力装置８０が外部装置のひとつである充電器９０と接続した状態を説明する。図５に示すように、充電器９０は、音声出力装置８０の共通コネクタ８７と接続するための共通コネクタ９８を備える。なお、図示しないが、充電器９０は、音声出力装置８０を充電するための各種電子部品や外部の商用電源等から電力を得るための回路を備えており、共通コネクタ８７、９８を介して、電力を音声出力装置８０に電力を供給する。

充電器９０が、共通コネクタ８７、９９を介して音声出力装置８０と接続すると、音声出力装置８０が充電器９０から電力を得るために、各基板８１、８２上の各回路を制御し、音声出力装置８０が充電可能な状態となる。

特開平１１−２５２０３号公報

図５に示すように、充電器９０は、共通コネクタ９８の端子Ａ、Ｂを介して、音声出力装置８０の共通コネクタ８７の端子Ａ、Ｂとそれぞれ接続する。そして、音声出力装置８０の共通コネクタ８７の端子Ｂは、メイン基板８１を介さずに、サブ基板８２のアナログ回路９６と接続する。

また、図５に示すように、充電器９０の共通コネクタ９８の端子Ｃは、対応する音声出力装置８０側の共通コネクタ８７の端子Ｃと接続する。音声出力装置８０側の共通コネクタ８７の端子Ｃは、サブ基板８２のデジタル回路９７と接続されている。

ここで、充電器９０の内部では、共通コネクタ９８の端子Ｃは、共通コネクタ９８の端子Ｂと接続されている。そのため、音声出力装置８０は、共通コネクタ８７、９８で接続された充電器９０によって、音声出力装置８０のサブ基板８２のデジタル回路９７は、同基板上のアナログ回路９６と接続されており、独立していない。したがって、音声出力装置８０のサブ基板８２のデジタル回路９７で高周波ノイズが発生すると、同基板上のアナログ回路９６にその高周波ノイズが回りこんでしまう。この高周波ノイズは、アナログ回路９６に含まれるスピーカアンプ８５で増幅され、本体スピーカ８６から出力される。

したがって、音声出力装置８０が、共通コネクタ８７、９８を介して、充電器９０と接続している場合、デジタル回路９７で発生した高周波ノイズが、アナログ回路９６に回り込むことで、アナログ回路９６に含まれるスピーカアンプ８５で増幅され、本体スピーカ８６から出力されてしまう。これでは、従来の音声出力装置８０を充電器９０と接続した状態で従来の音声出力装置８０を使用できない。
また、上述のようなノイズの回り込みは、共通コネクタ８７の端子構造を変えることでも防ぐことも可能だが、共通コネクタの端子構造８７は、外部装置の共通コネクタの端子構造と共通しており、単純に音声出力装置８０側の共通コネクタ８７の端子構造を変更しても、種類の異なる複数の外部装置側の共通コネクタの端子構造も変更しなければならず、容易ではない。
さらにまた、特許文献１では、高周波ノイズの回り込みを防止するために別部品を設けたイヤホンジャックを有する電子機器が開示されているが、高周波ノイズの回り込みを防止するために別部品を設けているので、コスト高となってしまう。

本発明の目的は、別部品を設けずに、外部装置が接続された状態でも、高周波ノイズの回り込みを防いで音声出力ができる音声出力装置を提供することである。

本発明は、アナログ回路及びデジタル回路を備える本体と、前記アナログ回路に設けられ、スピーカアンプと接続された本体スピーカと、外部装置に接続可能であって、当該外部装置のコネクタ端子と共通するコネクタ端子を有する共通コネクタと、前記共通コネクタと接続され、前記外部装置のコネクタと前記アナログ回路との電気的な接続を切り離すことが可能なアナログスイッチと、前記アナログスイッチの動作、並びに前記アナログ回路及び前記デジタル回路を制御する制御部と、を備え、前記外部装置として充電器が前記共通コネクタに接続された場合、前記制御部は、前記外部装置のコネクタと前記アナログ回路との電気的な接続を切り離すように前記アナログスイッチを制御する音声出力装置を提供する。

上記音声出力装置では、前記制御部は、前記スピーカアンプの電源のＯＮ／ＯＦＦに制御可能であり、前記外部装置としてスピーカを備えるヘッドセットが前記共通コネクタに接続された場合、前記制御部が前記スピーカアンプの電源をＯＮに制御することで、前記本体スピーカ及びヘッドセットのスピーカから音声出力する。

本発明に係る音声出力装置によれば、別部品を設けずに、外部装置が接続された状態でも、高周波ノイズの回り込みを防いで音声出力ができる。

本実施形態の音声出力装置１００の構成を示すブロック図 音声出力装置１００がヘッドセット８と接続した状態を示す図 音声出力装置１００が充電器１０と接続した状態を示す図 従来の音声出力装置８０がヘッドセット８８と接続した状態を示す図 従来の音声出力装置８０が充電器９０と接続した状態を示す図

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、本実施形態の音声出力装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の音声出力装置１００は、メイン基板１と、サブ基板２と、アナログＧＮＤ３と、デジタルＧＮＤ４と、スピーカアンプ５と、本体スピーカ６と、共通コネクタ７と、ＣＰＵ１１と、アナログスイッチ１２と、を備える。

メイン基板１上には、ＣＰＵ１１と、アナログ回路１３と、デジタル回路１４とが設けられている。ＣＰＵ１１は、メイン基板１上のアナログ回路１３及びデジタル回路１４、並びにサブ基板２上のアナログ回路１６及びデジタル回路１７を制御して、サブ基板２上の本体スピーカ６へ音声を出力する制御を行う。また、メイン基板１上において、アナログ回路１３とデジタル回路１４は、両回路の共通のグランドである共通ＧＮＤ１５を有している。

サブ基板２は、メイン基板１と、アナログＧＮＤ３及びデジタルＧＮＤ４等で接続される。サブ基板２は、アナログスイッチ１２と、アナログ回路１６と、デジタル回路１７と、外部装置と接続するための共通コネクタ７と、を備える。メイン基板１及びサブ基板２上に設けられた各回路で処理された音声が、スピーカアンプ５で増幅処理されて、本体スピーカ６から出力される。スピーカアンプ５の電源のＯＮ／ＯＦＦは、メイン基板１上のＣＰＵ１１によって制御される。スピーカアンプ５の電源のＯＮの場合に、本体スピーカ６から音声が出力され、スピーカアンプ５の電源のＯＦＦの場合には、本体スピーカ６から音声が出力されない。

アナログスイッチ１２は、サブ基板２上の共通コネクタ７とアナログＧＮＤ３の接続を切り替える。アナログスイッチ１２は、ＣＰＵ１１の制御により動作する。ＣＰＵ１１の制御によりアナログスイッチ１２をＯＦＦすると、共通コネクタ７の端子Ｂは、サブ基板２上のアナログ回路１６と切り離される。

次に、図２を参照して、音声出力装置１００が外部装置のひとつであるヘッドセット８と接続した状態を説明する。図２に示すように、ヘッドセット８は、ヘッドセットスピーカ９と、音声出力装置１００の共通コネクタ７と接続する共通コネクタ１８を備える。ヘッドセット８が、共通コネクタ７、１８を介して音声出力装置１００と接続すると、音声出力装置１００のＣＰＵ１１が本体スピーカ６からヘッドセットスピーカ９へ音声を出力するよう制御することで、ヘッドセットスピーカ９から音声が出力される。

図２に示すように、ヘッドセットスピーカ９は、共通コネクタ１８の端子Ａ、Ｂを介して、音声出力装置１００の共通コネクタ７の端子Ａ、Ｂとそれぞれ接続する。そして、音声出力装置１００の共通コネクタ７の端子Ｂは、アナログスイッチ１２を介して、サブ基板２のアナログ回路１６と接続する。

また、図２に示すように、ヘッドセット８側の共通コネクタ１８の端子Ｃは、対応する音声出力装置１００側の共通コネクタ７の端子Ｃと接続する。音声出力装置１００側の共通コネクタ７の端子Ｃは、サブ基板２のデジタル回路１７と接続されている。

ここで、ヘッドセット８内部では、共通コネクタ１８の端子Ｃは、共通コネクタ１８の端子Ｂと接続されていない。そのため、音声出力装置１００は、共通コネクタ７、１８を介して接続されたヘッドセット８によって、音声出力装置１００のサブ基板２のデジタル回路１７は、同基板上のアナログ回路１６と独立している。そのため、音声出力装置１００のサブ基板２のデジタル回路１７で高周波ノイズが発生しても、同基板上のアナログ回路１６にその高周波ノイズが回りこむことはない。

また、音声出力装置１００のＣＰＵ１１は、メイン基板１上のアナログ回路１３及びデジタル回路１４、並びにサブ基板２上のアナログ回路１６及びデジタル回路１７を制御して、サブ基板２上の本体スピーカ６へ音声を出力する制御を行っている。
本実施形態の音声出力装置１００は、スピーカアンプの電源がＯＮとなって、ヘッドセット８が接続されている時は、共通コネクタ７の端子とアナログＧＮＤ３間に設けたアナログスイッチ１２を切り離さないようにＣＰＵ１１がアナログスイッチ１２を制御することができる。このような制御により、ヘッドセット８のヘッドセットスピーカ９と本体のスピーカ６から同時に音声出力することも可能である。

図３を参照して、音声出力装置１００が外部装置のひとつである充電器１０と接続した状態を説明する。図３に示すように、充電器１０は、音声出力装置１００の共通コネクタ７と接続するための共通コネクタ１９を備える。なお、図示しないが、充電器１０は、音声出力装置１００を充電するための各種電子部品や外部の商用電源等から電力を得るための回路を備えており、共通コネクタ７、１９を介して、音声出力装置１００に電力を供給することができる。

充電器１０が、共通コネクタ７、１９を介して音声出力装置１００と接続すると、音声出力装置１００のＣＰＵ１１が充電器１０から電力を得るために、各基板１、２上の各回路を制御し、音声出力装置１００が充電可能な状態となる。

図３に示すように、充電器１０は、共通コネクタ１９の端子Ｂを介して、音声出力装置１００の共通コネクタ７の端子Ｂとそれぞれ接続する。そして、音声出力装置１００の共通コネクタ７の端子Ｂは、アナログスイッチ１２を介して、サブ基板２のアナログ回路１６と接続する。

また、図３に示すように、充電器１０の共通コネクタ１９の端子Ｃは、対応する音声出力装置１００側の共通コネクタ７の端子Ｃと接続する。音声出力装置１００側の共通コネクタ７の端子Ｃは、サブ基板２のデジタル回路１７と接続されている。

ここで、充電器１０の内部では、共通コネクタ１９の端子Ｃは、共通コネクタ１９の端子Ｂと接続されている。そのため、サブ基板２のデジタル回路１７は、共通コネクタ７、１９で接続された充電器１０及び音声出力装置１００のアナログスイッチ１２を介して、同基板上のアナログ回路１６と接続される。しかしながら、図３に示すように、本実施形態の音声出力装置１００が充電器１０を接続する場合、アナログスイッチ１２の切り離し動作により、充電器１０と接続されている共通コネクタ７の端子Ｂを、サブ基板２のアナログ回路１６と切り離すことができる。

そのため、アナログスイッチ１２で、共通コネクタ７の端子Ｂとサブ基板２のアナログ回路１６と切り離すことで、音声出力装置１００側の共通コネクタ７の端子Ｃの先にある、サブ基板２のデジタル回路１７は、同基板上のアナログ回路と接続が切り離される。そのため、例えば、音声出力装置１００のサブ基板２上のデジタル回路１７で高周波ノイズが発生しても、音声出力装置１００のサブ基板２上のアナログ回路１６に、その高周波ノイズが回り込むことはない。

上述のように、本実施形態の音声出力装置１００は、共通コネクタ７、１９を介して、充電器１０と接続している場合、アナログスイッチ１２で共通コネクタ７とサブ基板上のアナログ回路１６を切り離すことで、デジタル回路１７で発生した高周波ノイズを、アナログ回路１６に回り込むことを防ぐことができる。そのため、本実施形態の音声出力装置１００を充電器１０と接続した状態で、使用することができる。
また、本実施形態の音声出力装置１００は、電話機などの携帯端末に組み込むことが可能である。

また、上述した高周波ノイズの回り込みは、共通コネクタ７の端子構造を変えることでも防ぐことも可能だが、共通コネクタ７の端子構造は、外部装置の共通コネクタ１８、１９の端子構造と共通しており、単純に音声出力装置１００側の共通コネクタ７の端子構造を変更しても、種類の異なる複数の外部装置側の共通コネクタ１８、１９の端子構造も変更しなければならず、容易ではない。
したがって、本実施形態のように、音声出力装置１００の内部にアナログスイッチ１２を設けることで、共通コネクタ７の端子構造を変更せずに、本実施形態の音声出力装置１００を充電器１０と接続した状態で使用することができる。

本発明に係る音声出力装置は、別部品を設けずに、外部装置が接続された状態でも、高周波ノイズの回り込みを防いで音声出力ができるという効果を有し、音声出力装置等として有用である。

８０、１００ 音声出力装置
１、８１ メイン基板
２、８２ サブ基板
３、８３ アナログＧＮＤ
４、８４ デジタルＧＮＤ
５、８５ スピーカアンプ
６、８６ 本体スピーカ
７、１８、１９、８７、９８、９９ 共通コネクタ
８、８８ ヘッドセット
９、８９ ヘッドセットスピーカ
１０、９０ 充電器
１１、９１ ＣＰＵ
１２、９２ アナログスイッチ
１３、９３ アナログ回路（メイン基板）
１４、９４ デジタル回路（メイン基板）
１５、９５ 共通ＧＮＤ（メイン基板）
１６、９６ アナログ回路（サブ基板）
１７、９７ デジタル回路（サブ基板）

Claims (3)

1. アナログ回路及びデジタル回路を備える本体と、
   前記アナログ回路に設けられ、スピーカアンプと接続された本体スピーカと、
   外部装置に接続可能であって、当該外部装置のコネクタ端子と共通するコネクタ端子を有する共通コネクタと、
   前記共通コネクタと接続され、前記外部装置のコネクタと前記アナログ回路との電気的な接続を切り離すことが可能なアナログスイッチと、
   前記アナログスイッチの動作、並びに前記アナログ回路及び前記デジタル回路を制御する制御部と、を備え、
   前記外部装置として充電器が前記共通コネクタに接続された場合、
   前記制御部は、前記外部装置のコネクタと前記アナログ回路との電気的な接続を切り離すように前記アナログスイッチを制御する、音声出力装置。
2. 前記制御部は、前記スピーカアンプの電源のＯＮ／ＯＦＦに制御可能であり、
   前記外部装置としてスピーカを備えるヘッドセットが前記共通コネクタに接続された場合、
   前記制御部が前記スピーカアンプの電源のＯＮに制御することで、前記本体スピーカ及びヘッドセットのスピーカから音声出力する、請求項１に記載の音声出力装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の音声出力装置を備える携帯端末。

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