JP2011023848A

JP2011023848A - ヘッドセット

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Publication number: JP2011023848A
Application number: JP2009165275A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Sugimori; 康雄杉森; Yasuhiro Shigeno; 安広滋野
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 2009-07-14
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2011-02-03
Also published as: US20110014957A1; CN101959098A; KR20110006598A; EP2285134A1; TW201116031A

Abstract

【課題】一般のヘッドセット機能（イヤホンと口から出された音声を拾うマイクロホンを使用して通話する機能）と耳内に発生する音声が拾える機能とを備え、両機能を簡単に切替えることができる使用環境適応性のあるヘッドセットを提供する。
【解決手段】ヘッドセット１は、口から出された音声を拾う第１のマイクロホン３と、内蔵スピーカ４が耳内に発生する音声を拾う第２のマイクロホンを兼ねるイヤホンマイク５と、第１のマイクロホン３とイヤホンマイク５のスピーカ機能とを働かせる第１の通話モードとイヤホンマイク５のマイクロホン機能とスピーカ機能を働かせる第２の通話モードとの切替えを行うモード切替えスイッチ回路４１とを備え、一般ヘッドセット機能と耳内に発生する音声が拾える機能とを備え、両機能を簡単に切替える。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば携帯電話に接続され、ハンズフリーで通話を行うためのヘッドセットに関する。

一般のヘッドセット（例えば特許文献１参照）は、イヤホンと口から出された音声を拾うマイクロホンとを備えているが、騒音下で使用すると、マイクロホンがヘッドセット使用者の口から出された音声と一緒に周囲の騒音を拾うため、ヘッドセット使用者の音声が相手側で聞き取り辛くなるという問題がある。

そこで、ヘッドセット使用者の口から出された音声を拾うマイクロホンは備えないようにすることで、一般のヘッドセットの問題を解決する提案がなされている。例えば特許文献２には一方の耳に装着するイヤホン型のマイクロホンと他方の耳に装着するイヤホンとを備えるものが記載され、例えば特許文献３には内蔵スピーカがマイク機能を有するイヤホンを備えるものが記載されている。

このように、ヘッドセット使用者の口から出された音声を拾うマイクロホンは備えないヘッドセットは、ヘッドセット使用者が声を出すときに耳内で発生する音声（空気振動）をイヤホン型のマイクロホンやマイク機能を有するイヤホンで拾うため、周囲の騒音はほとんど拾わず、ヘッドセット使用者の音声が相手側で聞き取り易くなり、騒音下での明瞭な通話を実現する。

特開２００４−６４５３７号公報特開２００７−２２８３４４号公報特開２００１−１５７２９２号公報

ヘッドセットにおいて、自然な音声に近い送信音声信号を得る点では耳内で発生する音声を拾うよりも口から出された音声を拾う方が有利であり、特に、静寂下では口から出された音声を拾うマイクロホンは有効となる。

しかしながら、上記背景技術を基に従来のヘッドセットは、口から出された音声と耳内で発生する音声の一方しか拾うことができず、使用環境適応性がない。

本発明の目的は、一般のヘッドセット機能（イヤホンと口から出された音声を拾うマイクロホンを使用して通話する機能）と耳内に発生する音声が拾える機能とを備え、両機能を簡単に切替えることができる使用環境適応性のあるヘッドセットを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明（本発明１）は、口から出された音声を拾う第１のマイクロホンと、内蔵スピーカが耳内に発生する音声を拾う第２のマイクロホンを兼ねるイヤホンマイクと、前記第１のマイクロホンと前記イヤホンマイクのスピーカ機能とを働かせる第１の通話モードと前記イヤホンマイクのマイクロホン機能とスピーカ機能を働かせる第２の通話モードとの切替えを行うモード切替え手段とを備えたものである。

また、別の本発明（本発明２）は、口から出された音声を拾う第１のマイクロホンと、スピーカと耳内に発生する音声を拾う第２のマイクロホンとを別々に内蔵するイヤホンマイクと、前記第１のマイクロホンと前記イヤホンマイクのスピーカとを働かせる第１の通話モードと前記イヤホンマイクのスピーカと第２のマイクロホンとを働かせる第２の通話モードとの切替えを行うモード切替え手段とを備えたものである。

本発明１、又は本発明２によれば、第１の通話モードが一般ヘッドセット機能となり、第２の通話モードは耳内に発生する音声が拾える機能になるため、一般ヘッドセット機能と耳内に発生する音声が拾える機能とを備え、両機能を簡単に切替えることができる使用環境適応性のあるヘッドセットを提供できる。

本発明１の一実施の形態に係るヘッドセットの外観を示す斜視図である。図１のヘッドセットの内部構造を示す断面図である。図１のヘッドセットのイヤホンマイクのスピーカの断面図である。図１のヘッドセットのブルートゥースモジュールの概略ブロック図である。本発明２の一実施の形態に係るヘッドセットの要部断面図である。図５のヘッドセットのブルートゥースモジュールの概略ブロック図である。

以下、本発明１の一実施の形態について図１〜図４を参照して説明する。

図１は本発明１の一実施の形態に係るヘッドセットの外観を示す斜視図、図２は図１のヘッドセットの内部構造を示す断面図である。

図１、図２に示すように、ヘッドセット１は、ヘッドセットハウジング２と、第１のマイクロホン３と、スピーカ４を内蔵するイヤホンマイク５と、ヘッドセット１の各種操作を行うための複数のスイッチボタン６と、ヘッドセット１の各種状態表示を行うための複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）７と、各ＬＥＤ７をバックライトとしてヘッドセット１の各種状態表示を表示するための透明又は半透明のＬＥＤ表示部８と、プリント回路基板９に実装される各種回路素子や集積回路等を含んで構成されるブルートゥース（Bluetooth：登録商標）モジュール１０と、二次電池１１と、充電用のＭｉｎｉ−ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタソケット１２等を備えて構成されている。

ヘッドセットハウジング２は、ハウジング本体部１３とイヤホンマイクハウジング部１４とで構成されており、ハウジング本体部１３に複数のスイッチボタン６やＬＥＤ表示部８及びＭｉｎｉ−ＵＳＢコネクタソケット１２が設置され、ハウジング本体部１３の内部にはブルートゥースモジュール１０や二次電池１１が収容されている。ハウジング本体部１３は、一端側にイヤホンマイクハウジング部１４を突出形成し、他端側には収音孔１５を設けている。そして、収音孔１５の内側に第１のマイクロホン３が設置され、第１のマイクロホン３は、ヘッドセット使用者の口から出された音声を収音孔１５を通して拾う。

イヤホンマイクハウジング部１４は、段付きの筒形状に形成されており、筒形状の根元側に大径部１６を有し、筒形状の先端側に小径部１７を有するとともに、筒形状の内側に導音孔１８が形成され、筒形状の先端には導音孔１８を外部に開放する音孔１９が開口されている。そして、大径部１６の奥側（導音孔１９の途中）にスピーカ４が設置され、小径部１７にはシリコンラバー等の弾性材料からなるカナル形状のイヤーピース（耳栓）２０が外嵌されている。このような、イヤホンマイクハウジング部１４と、スピーカ４と、イヤーピース２０とでイヤホンマイク５が構成され、イヤホンマイク５は、カナル型イヤホン形状に形成されて、一方の耳の外耳道に差し込んで使用する。

スイッチボタン６の中には、電源のオン／オフ操作を行うための電源スイッチボタン２１と、着信時の応答／終話操作を行うためのフックスイッチボタン２２と、通話時の音量アップ／ダウン操作を行うためのボリュームアップスイッチボタン２３，ボリュームダウンスイッチボタン２４等のヘッドセット１の基本操作のためのスイッチボタンが含まれるとともに、ヘッドセット１を第１の通話モードと第２の通話モードのどちらのモードで使用するかを選択するためのモード切替えスイッチボタン２５が含まれている。

ＬＥＤ７の中には、ヘッドセット１の電源のオン／オフ及び二次電池１１の低下／満充電等の電源状態を表示する電源状態表示用ＬＥＤ２６と、ヘッドセット１の着信・応答／終話等の通信状態等を表示する通信状態表示用ＬＥＤ２７等のＬＥＤが含まれるとともに、ヘッドセット１を第１の通話モードと第２の通話モードのどちらで使用しているかを表示するためのモード表示用ＬＥＤ２８が含まれている。

図３は図１のヘッドセットのイヤホンマイクのスピーカの断面図である。

図３に示すように、スピーカ４は、ヨーク２９、マグネット３０、ポールピース３１とで構成される磁気回路３２と、磁気回路３２に結合されたフレーム３３と、外周縁部がフレーム３３の外周縁部に接着固定される振動板３４と、振動板３４に一端が結合されて磁気回路３２の磁気ギャップ３５にピストン運動可能に挿入配置されるボイスコイル３６等から構成されている。

スピーカ４は、振動板３４が音孔１９と対向するようにイヤホンマイクハウジング部１４の中に設置されており、外部回路からボイスコイル３６に入力される音声信号に基づき、ボイスコイル３６を駆動させて振動板３４を振動させることにより音声を発生するスピーカ機能と、ヘッドセット使用者が声を出すときに耳内で発生する音声（空気振動）を振動板３４で受け、ボイスコイル３６を駆動させて起電力を生じさせることにより音声信号を生成するマイクロホン機能とを有する。そして、このヘッドセット１では、第１のマイクロホン３がヘッドセット使用者の口から出された音声を拾うのに対し、イヤホンマイク５に内蔵のスピーカ４がヘッドセット使用者が声を出すときに耳内に発生する音声を拾う第２のマイクロホンを兼ねる。

図４は図１のヘッドセットのブルートゥースモジュールの概略ブロック図である。

図４に示すように、ブルートゥースモジュール１０は、前記第１のマイクロホン３と、前記イヤホンマイク５と、アンテナ３７と、ブルートゥース用ＬＳＩ（Large Scale Integration）３８と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３９を内蔵するイヤホンマイク用ＬＳＩ４０と、第１の通話モードと第２の通話モードとの切替えを行うモード切替えスイッチ回路４１と、ヘッドセット１の電源投入及び各種操作信号入力を行うための複数のスイッチ４２と、複数の前記ＬＥＤ７等を含んで構成されている。

スイッチ４２の中には、電源スイッチボタン２１操作によりオン／オフ操作される電源スイッチと、フックスイッチボタン２２操作によりオン／オフ操作されるフックスイッチと、ボリュームアップスイッチボタン２３操作により操作されるボリュームアップスイッチと、ボリュームダウンスイッチボタン２４操作により操作されるボリュームダウンスイッチ等が含まれるとともに、モード切替えスイッチボタン２５操作によりオン／オフ操作されるモード切替えスイッチ４３が含まれている。

ブルートゥースは、接近したデバイス（機器）とデバイスとの間を２．４ＧＨｚの周波数帯域を用いて電波での情報のやりとりを行う近距離無線通信規格である。ブルートゥース用ＬＳＩ３８は、ブルートゥース無線通信機能を備えた携帯電話（携帯電話，ＰＨＳ（Personal Handy-phone System），スマートホン，固定電話等の電話機の一例）との間で、ブルートゥース無線通信により音声の送受信及びその制御と、ヘッドセット１における各種制御を行う。ブルートゥース用ＬＳＩ３８には、第１のマイクロホン３と、イヤホンマイク５のスピーカ４と、アンテナ３７と、イヤホンマイク用ＬＳＩ４０と、モード切替えスイッチ回路４１と、複数のスイッチ４２と、複数のＬＥＤ７と、二次電池１１とが接続されている。

ここで、第１のマイクロホン３はブルートゥース用ＬＳＩ３８に常時接続され、イヤホンマイク５のスピーカ４は、モード切替えスイッチ回路４１によりブルートゥース用ＬＳＩ３８とイヤホンマイク用ＬＳＩ４０に対して切替え可能に接続される。

また、ブルートゥース用ＬＳＩ３８とイヤホンマイク用ＬＳＩ４０とは、ＰＣＭ（Puls Code Modulation）インターフェースを介して接続されており、ここで音声データのやりとりを行うことができる。このときは、ブルートゥース用ＬＳＩ３８が自身に接続されている水晶発信器（図示省略）を基に同期信号を生成してイヤホンマイク用ＬＳＩ４０に供給するので、ブルートゥース用ＬＳＩ３８がマスタとなり、イヤホンマイク用ＬＳＩ４０はスレーブになる。

イヤホンマイク用ＬＳＩ４０は、ブルートゥース用ＬＳＩ３８からＰＣＭ出力された音声データ（受話音声信号）をＤＳＰ３９へ入力し、そこからＤＡＣ（Digital to Analog Converter）（図示省略）経由で外部のモード切替えスイッチ回路４１を介してイヤホンマイク５のスピーカ４へ出力する。また、イヤホンマイク５のスピーカ４からスイッチ回路４１を介して入力される送話音声信号をＡＤＣ（Analog to Digital Converter）（図示省略）経由でＤＳＰ３９が受け取り、そこでデジタル信号処理を行った後、ブルートゥース用ＬＳＩ３８へＰＣＭ入力する。ところで、一つのイヤホンマイク５だけで全二重通信方式の双方向通話を行うときは、イヤホンマイク５のスピーカ４より出力される受話音声は耳の中で回り込んでエコーとなって再びスピーカ４（第２のマイクロホン）によって拾われるためエコーが発生する。そこで、ＤＳＰ３９では、スピーカ４から回り込む受話音声に埋もれた送話音声（ヘッドセット使用者が声を出すときに耳内で発生する音声）を抽出するために、適応フィルタ（エコーキャンセラ）を使用してエコーを除去するデジタル信号処理を行う。イヤホンマイク用ＬＳＩ４０は、一つのイヤホンマイク５だけで全二重通信方式の双方向通話を行うときに、通話の明瞭性を高める。

ブルートゥース用ＬＳＩ３８には、例えばシーエスアール株式会社製のBlueCore3-Multimedia、BlueCore5-Multimedia（BlueCor：登録商標）が使用でき、イヤホンマイク用ＬＳＩ４０には、例えば三洋半導体株式会社製のLC70701LGが使用できる。

図４では、複数のスイッチ４２のうち、モード切替えスイッチ４３以外のスイッチは図示を省略したが、モード切替えスイッチ４３と同様にブルートゥース用ＬＳＩ３８に接続される。また、複数のＬＥＤ７のうち、モード表示用ＬＥＤ２８以外のＬＥＤ２６，２７の図示も省略したが、モード表示用ＬＥＤ２８と同様にブルートゥース用ＬＳＩ３８に接続される。さらに、二次電池１１の図示も省略した。

以上のように構成されたヘッドセット１の動作及び機能について説明する。

ヘッドセット１を使用するときは、ヘッドセット１を一方の耳に装着するとともに、ヘッドセット１の電源をオンにする。ヘッドセット１は、イヤホンマイク５を一方の耳の外耳道に差し込むことにより、ヘッドセットハウジング２の収音孔５を口元に向けた状態で、一方の耳に装着できる。ヘッドセット１は、電源スイッチボタン２１を押下して電源スイッチをオン操作することにより、二次電池１１から入力される電源がブルートゥースモジュール１０の各部に対応した電圧に変換されて供給され、電源オン状態になる。ヘッドセット１は、電源がオンのとき、図４の二点鎖線で示す状態のモード切替えスイッチ回路４１によってイヤホンマイク５のスピーカ４がブルートゥース用ＬＳＩ３８に接続されているときは、第１の通話モードで動作し、図４の実線で示す状態のモード切替えスイッチ回路４１によってイヤホンマイク５のスピーカ４がイヤホンマイク用ＬＳＩ４０に接続されているときは、第２の通話モードで動作する。

第１の通話モードでは、ブルートゥース無線通信により携帯電話から送信される受話音声信号をアンテナ３７より受信すると、受話音声信号はブルートゥース用ＬＳＩ３８に内蔵の音声コーデックから外部のモード切替えスイッチ回路４１を介してイヤホンマイク５のスピーカ４へ出力され、そのスピーカ４より音声出力（再生）される。ヘッドセット使用者は、ヘッドセット１を装着した一方の耳で相手側の音声を聞くことができる。また、ヘッドセット１への音声入力は、ヘッドセット使用者の口から出された音声を拾う第１のマイクロホン３より行われる。送話音声信号は第１のマイクロホン３からブルートゥース用ＬＳＩ３８の音声コーデックへ入力され、アンテナ３７から送信される。送信された送話音声信号はブルートゥース無線通信により、携帯電話で受信され、電話回線網を通じて相手側に伝えられる。ヘッドセット使用者の音声が相手側で聞くことができる。このように第１の通話モードは、ヘッドセット使用者の口から出された音声を拾う第１のマイクロホン３とイヤホンマイク５のスピーカ４（スピーカ機能）とを使用してのハンズフリー通話を実現する。

一方、第２の通話モードでは、ブルートゥース無線通信により、携帯電話から送信される受話音声信号をアンテナ３７より受信すると、受話音声信号はブルートゥース用ＬＳＩ３８から外部のイヤホンマイク用ＬＳＩ４０経由でモード切替えスイッチ回路４１を介してイヤホンマイク５のスピーカ４へ出力され、そのスピーカ４より音声出力（再生）される。ヘッドセット使用者は、ヘッドセット１を装着した一方の耳で相手側の音声を聞くことができる。また、ヘッドセット１への音声入力は、ヘッドセット使用者が声を出すときに耳内で発生する音声を拾うイヤホンマイク５のスピーカ４（第２のマイクロホン）より行われる。送話音声信号はモード切替えスイッチ回路４１からイヤホンマイク用ＬＳＩ４０経由でブルートゥース用ＬＳＩ３８へ入力され、アンテナ３７から送信される。送信された送話音声信号はブルートゥース無線通信により、携帯電話で受信され、電話回線網を通じて相手側に伝えられる。ヘッドセット使用者の音声が相手側で聞くことができる。このように第２の通話モードは、ヘッドセット使用者が声を出すときに耳内で発生する音声を拾うイヤホンマイク５のスピーカ４（第２のマイクロホン）と同じイヤホンマイク５のスピーカ４（スピーカ機能）、すなわち一つのイヤホンマイク５だけを使用してのハンズフリー通話を実現する。

このような第１の通話モードと第２の通話モードは、モード切替えスイッチボタン２５を押下するだけで簡単に切替えることができる。ヘッドセット１を第１の通話モードで使用しているときに、モード切替えスイッチボタン２５を押下すると、オン状態のモード切替えスイッチ４３がオフに切替わり、そのモード切替えスイッチ４３からのオフ入力に基づき、ブルートゥース用ＬＳＩ３８がモード切替えスイッチ回路４１を図４の二点鎖線に示す状態から実線に示す状態に駆動制御して切替える。これにより、ブルートゥース用ＬＳＩ３８に接続されていたイヤホンマイク５のスピーカ４がイヤホンマイク用ＬＳＩ４０に切替え接続され、第１の通話モードから第２の通話モードに切替わる。一方、ヘッドセット１を第２の通話モードで使用しているときに、モード切替えスイッチボタン２５を押下すると、オフ状態のモード切替えスイッチ４３がオンに切替わり、そのモード切替えスイッチ４３からのオン入力に基づき、ブルートゥース用ＬＳＩ３８がモード切替えスイッチ回路４１を図４の実線に示す状態から二点鎖線に示す状態に駆動制御して切替える。これにより、イヤホンマイク用ＬＳＩ４０に接続されていたイヤホンマイク５のスピーカ４がブルートゥース用ＬＳＩ３８に切替え接続され、第２の通話モードから第１の通話モードに切替わる。

こうしてヘッドセット１は、口から出された音声を拾う第１のマイクロホン３と、内蔵スピーカ４が耳内に発生する音声を拾う第２のマイクロホンを兼ねるイヤホンマイク５と、第１のマイクロホン３とイヤホンマイク５のスピーカ機能とを働かせる第１の通話モードとイヤホンマイク５のマイクロホン機能とスピーカ機能を働かせる第２の通話モードとの切替えを行うモード切替え回路４１（モード切替え手段）とを備えており、第１の通話モードが一般ヘッドセット機能となり、第２の通話モードは耳内に発生する音声が拾える機能になる。このヘッドセット１は、一般ヘッドセット機能と耳内に発生する音声が拾える機能とを備え、両機能を簡単に切替えることができ、例えば静寂下では一般ヘッドセット機能を使用してハンズフリー通話を行い、騒音下では耳内に発生する音声が拾える機能を使用してハンズフリー通話する等、両機能を使用環境に応じて使い方けることができる。すなわちこのヘッドセット１は、使用環境適応性を有する。

ヘッドセット１は、第１の通話モード（一般ヘッドセットモード）と第２の通話モード（耳内に発生する音声が拾えるモード）とのモード切替え操作に専用のモード切替えスイッチボタン２５及びモード切替えスイッチ４３を設けたが、これらは必ず設ける必要はなく、ヘッドセット１の基本操作用の電源スイッチボタン２１及び電源スイッチ、フックスイッチボタン２２及びフックスイッチ、ボリュームアップスイッチボタン２３・ボリュームダウンスイッチボタン２４及びボリュームアップスイッチ・ボリュームダウンスイッチ等を利用してソフト的にモード切替えを行えるようにしてもよい。例えば電源スイッチボタン２１の２回連続押しやフックスイッチボタン２２の長押し等によるブルートゥース用ＬＳＩ３８への信号入力によりモード切替えスイッチ回路４１を駆動制御してモード切替えを行う。このように、ヘッドセット１の基本操作用のボタン及びスイッチをモード切替え操作に兼用することで、専用のモード切替えスイッチボタン２５及びモード切替えスイッチ４３が不要となり、ヘッドセット１のコストダウンや小型化が図れる。

ヘッドセット１は、電源をオンにしたとき、第１の通話モードでも第２の通話モードでも、どちらのモードからでも動作させることができる。例えばヘッドセット使用者による初期設定で第１の通話モード、又は、第２のモードのどちらか一方で電源がオンになるようしておくことができる。また、頻繁に使用するモードで電源がオンになるようにしておくこともできる。すなわちヘッドセット１の電源オフ時（電源スイッチボタン２１を押下してオン状態の電源スイッチをオフにしたとき）には、電源をオフにする直前のモードをブルートゥース用ＬＳＩ３８が記憶し、記憶しているモードで電源がオンになるようにする。この場合、ヘッドセット使用者にとって使い勝手のよいヘッドセット１にできる。

ヘッドセット１では、各種操作が行われる（各スイッチボタン６が操作される）ごとに、ブルートゥース用ＬＳＩ３８が対応するＬＥＤ２６，２７，２８を駆動制御し、発光色や点灯パターンの相違によりヘッドセット１の各種状態をヘッドセット使用者に表示し、同時に、ブルートゥース用ＬＳＩ３８から各種操作に対応した単純な音信号が出力され、スピーカにより通知音が出力され、通知音の種類によりヘッドセット１の各種状態をヘッドセット使用者に通知する。

ヘッドセット１の各種状態を音声により通知するときは、その通知音の種類や音質を第１の通話モードと第２の通話モードとの間でさらに異ならせることで、ヘッドセット１を一方の耳に装着して使用しているときに、ヘッドセット使用者はどちらのモードで使用しているのかが簡単に判別できる。通知音は、各種操作全てで異ならせても、特定の操作に限って異ならせてもよい。特に、ボリュームのアップ・ダウン操作は通話中に行われることから、この操作の通知音を異ならせると、第１の通話モードと第２の通話モードの判別に効果的である。

ヘッドセット１の各種状態をＬＥＤ表示するときも、その発光色や点灯パターンを第１の通話モードと第２の通話モードとの間でさらに異ならせることで、ヘッドセット１を一方の耳から外したときに、ヘッドセット使用者はどちらのモードで使用しているのかが簡単に判別できる。各ＬＥＤ２６，２７，２８の発光色や点灯パターンは、各種操作全てで異ならせても、特定の操作に限って異ならせてもよい。

ヘッドセット１では、音声入力に、第１の通話モードではヘッドセット使用者の口から出された音声を拾う第１のマイクロホン３を使用するため、自然な音声に近い送話音声信号を得られるが、第２の通話モードでは第１のマイクロホン３は使用せずヘッドセット使用者が声を出すときに耳内に発生する音声を拾うイヤホンマイク５のスピーカ４（第２のマイクロホン）を使用するため、コモリがちで自然な音声に近い送話音声信号が得られない（耳内で発生する音声は、口から出された音声に比べて高域が減退し、音質が低下する傾向にある。）。このため、第２の通話モードではイヤホンマイク用ＬＳＩ４０に内蔵のＤＳＰ３９を使用し、高域補正としてイコライジング調整処理を行い、コモリがちな耳内音声の特性を改善する。ＤＳＰ３９では、エコーの除去と同時にノイズキャンセラを使用してノイズを除去するデジタル信号処理も行われている。

このようにイヤホンマイク用ＬＳＩ４０側で高域補正としてのイコライジング調整を行う他に、第２の通話モードでは敢えて第１のマイクロホン３も動作させ、高域補正としてイコライジング調整処理を行うことができるＤＳＰ内蔵のブルートゥース用ＬＳＩを使用することで、第１のマイクロホン３から入力される音声信号に基づきブルートゥース用ＬＳＩ側で高域補正としてイコライジング調整処理を行うこともできる。この場合、第１のマイクロホン３は、高域補正用として使用する他、ヘッドセット１を装着した耳で外部の音を聞くための補聴用としても使用できる。例えば補聴専用の操作ボタン及び操作スイッチを追加したり、ヘッドセット１の基本操作用のボタン及びスイッチを補聴操作に兼用し、そのボタンを押下している（スイッチをオンにしている）間のみヘッドセット１を装着した耳で外部の音を聞くことができるようにする。なお、シーエスアール株式会社製のBlueCore3-Multimedia、BlueCore5-Multimedia（BlueCor：登録商標）等はＤＳＰ内蔵のブルートゥース用ＬＳＩである。

次に、本発明２の一実施の形態について図５、図６を参照して説明する。

本発明１が、内蔵スピーカが耳内に発生する音声を拾う第２のマイクロホンを兼ねるイヤホンマイクと、イヤホンマイク専用のＬＳＩを備えているのに対し、本発明２は、スピーカと耳内に発生する音声を拾う第２のマイクロホンとを別々に内蔵するイヤホンマイクを備え、イヤホンマイク専用のＬＳＩは備えていない点で相違する。

図５は本発明２の一実施の形態に係るヘッドセットの要部（イヤホンマイク部）断面図である。なお、本発明１の一実施の形態に係るヘッドセットと同一構造部分には同一符号を付けて詳しい説明は省略する。

図５に示すように、ヘッドセット１００は、イヤホンマイク５に代わるイヤホンマイク５０を備えている。このイヤホンマイク５０は、段付きの筒形状に形成されており、筒形状の根元側に大径部１６０を有し、筒形状の先端側に小径部１７０を有するとともに、筒形状の内側に導音孔１８０が形成され、筒形状の先端には導音孔１８０を外部に開放する音孔１９０が開口されているイヤホンマイクハウジング部１４０と、大径部１６０の奥側（導音孔１９０の途中）に設置されるスピーカ４０と、小径部１７０に外嵌されるシリコンラバー等の弾性材料からなるカナル形状のイヤーピース（耳栓）２００とで、カナル型イヤホン形状に形成されて、一方の耳の外耳道に差し込んで使用する。

また、イヤホンマイク５０は、スピーカ４０とは別に第２のマイクロホン１０１を設けている。イヤホンマイクハウジング部１４０は、大径部１６０の周壁部にマイク収容部１０２を設けるとともに、スピーカ４０と音孔１９０との間の導音孔１８０から分岐してマイク収容部１０２に繋がる分岐導音孔１０３を設けている。そして、マイク収容部１０２に第２のマイクロホン１０１が設置され、第２のマイクロホン１０１は、ヘッドセット使用者が声を出すときに耳内に発生する音声を音孔１９０、導音孔１８０、分岐導音孔１０３を通して拾う。

図６は図５のヘッドセットのブルートゥースモジュールの概略ブロック図である。なお、本発明１の一実施の形態に係るヘッドセットのブルートゥースモジュールと同一構造部分には同一符号を付けて詳しい説明は省略する。

図６に示すように、ブルートゥースモジュール１０４は、ブルートゥース用ＬＳＩ３８に代わる、ＤＳＰ１０５を内蔵するブルートゥース用ＬＳＩ１０６と、モード切替えスイッチ回路４１に代わるモード切替えスイッチ回路１０７等を含んで構成されている。

ここで、イヤホンマイク５０のスピーカ４０はブルートゥース用ＬＳＩ１０６に常時接続され、第１のマイクロホン３とイヤホンマイク５０の第２のマイクロホン１０１とは、モード切替えスイッチ回路１０７によりブルートゥース用ＬＳＩ１０６に対して切替え可能に接続されている。

ブルートゥース用ＬＳＩ１０６は、ブルートゥース無線通信機能を備えた携帯電話との間で、ブルートゥース無線通信により音声の送受信及びその制御と、ヘッドセット１００における各種制御を行う。また、ブルートゥース用ＬＳＩ１０６に内蔵のＤＳＰ１０５は、イヤホンマイクＬＳＩ４０に内蔵のＤＳＰ３９の機能を担う。すなわちイヤホンマイク５０でも、一つのイヤホンマイク５０だけで全二重通信方式の双方向通話を行うときは、スピーカ４０より出力される受話音声は耳の中で回り込んでエコーとなって再び第２のマイクロホン１０１によって拾われるためエコーが発生する。そこで、ＤＳＰ１０５では、スピーカ４０から回り込む受話音声に埋もれた送話音声（ヘッドセット使用者が声を出すときに耳内で発生する音声）を抽出するために、適応フィルタ（エコーキャンセラ）を使用してエコーを除去するデジタル信号処理を行う。ＤＳＰ１０５は、一つのイヤホンマイク５０だけで全二重通信方式の双方向通話を行うときに、通話の明瞭性を高める。さらに、高域補正としてのイコライジング調整処理、ノイズキャンセラを使用してノイズを除去するデジタル信号処理も行う。

以上のように構成されたヘッドセット１００の動作及び機能について説明する。

ヘッドセット１００を使用するときは、ヘッドセット１００を一方の耳に装着するとともに、ヘッドセット１００の電源をオンにする。ヘッドセット１００は、電源がオンのとき、図６の二点鎖線で示す状態のモード切替えスイッチ回路１０７によって第１のマイクロホン３がブルートゥース用ＬＳＩ１０６に接続されているときは、第１の通話モードで動作し、図６の実線で示す状態のモード切替えスイッチ回路１０７によってイヤホンマイク５の第２のマイクロホン１０１がブルートゥース用ＬＳＩ１０６に接続されているときは、第２の通話モードで動作する。

第１の通話モードでは、ブルートゥース無線通信により携帯電話から送信される受話音声信号をアンテナ３７より受信すると、受話音声信号はブルートゥース用ＬＳＩ１０６に内蔵のＤＳＰ１０５から音声コーデック経由で外部のイヤホンマイク５０のスピーカ４０へ出力され、そのスピーカ４０より音声出力（再生）される。ヘッドセット使用者は、ヘッドセット１００を装着した一方の耳で相手側の音声を聞くことができる。また、ヘッドセット１００への音声入力は、ヘッドセット使用者の口から出された音声を拾う第１のマイクロホン３より行われる。送話音声信号は第１のマイクロホン３からブルートゥース用ＬＳＩ１０６の音声コーデックへ入力され、ＤＳＰ１０５経由でアンテナ３７から送信される。送信された送話音声信号はブルートゥース無線通信により、携帯電話で受信され、電話回線網を通じて相手側に伝えられる。ヘッドセット使用者の音声が相手側で聞くことができる。このように第１の通話モードは、ヘッドセット使用者の口から出された音声を拾う第１のマイクロホン３とイヤホンマイク５０のスピーカ４０とを使用してのハンズフリー通話を実現する。

一方、第２の通話モードでは、ブルートゥース無線通信により携帯電話から送信される受話音声信号をアンテナ３７より受信すると、第１の通話モードと同様に、受話音声信号はブルートゥース用ＬＳＩ１０６に内蔵のＤＳＰ１０５から音声コーデック経由で外部のイヤホンマイク５０のスピーカ４０へ出力され、そのスピーカ４０より音声出力（再生）される。ヘッドセット使用者は、ヘッドセット１００を装着した一方の耳で相手側の音声を聞くことができる。また、ヘッドセット１００への音声入力は、ヘッドセット使用者が声を出すときに耳内で発生する音声を拾うイヤホンマイク５０の第２のマイクロホン１０１より行われる。送話音声信号は第２のマイクロホン１０１からブルートゥース用ＬＳＩ１０６の音声コーデックへ入力され、ＤＳＰ１０５経由でアンテナ３７から送信される。送信された送話音声信号はブルートゥース無線通信により、携帯電話で受信され、電話回線網を通じて相手側に伝えられる。ヘッドセット使用者の音声が相手側で聞くことができる。このように第２の通話モードは、ヘッドセット使用者が声を出すときに耳内で発生する音声を拾うイヤホンマイク５０の第２のマイクロホン１０１とイヤホンマイク５０のスピーカ４０、すなわち一つのイヤホンマイク５０だけを使用してのハンズフリー通話を実現する。

このような第１の通話モードと第２の通話モードは、モード切替えスイッチボタン２５を押下するだけで簡単に切替えることができる。ヘッドセット１００を第１の通話モードで使用しているときに、モード切替えスイッチボタン２５を押下すると、オン状態のモード切替えスイッチ２５がオフに切替わり、そのモード切替えスイッチ２５からのオフ入力に基づき、ブルートゥース用ＬＳＩ１０６がモード切替えスイッチ回路１０７を図６の二点鎖線に示す状態から実線に示す状態に駆動制御して切替える。これにより、ブルートゥース用ＬＳＩ１０６には第１のマイクロホン３に代わってイヤホンマイク５０の第２のマイクロホン１０１が接続され、第１の通話モードから第２の通話モードに切替わる。一方、ヘッドセット１００を第２の通話モードで使用しているときに、モード切替えスイッチボタン２５を押下すると、オフ状態のモード切替えスイッチ４３がオンに切替わり、そのモード切替えスイッチ４３からのオン入力に基づき、ブルートゥース用ＬＳＩ１０６がモード切替えスイッチ回路１０７を図６の実線に示す状態から二点鎖線に示す状態に駆動制御して切替える。これにより、ブルートゥース用ＬＳＩ１０６にはイヤホンマイク５０のスピーカ４０に代わって第１のマイクロホン３が接続され、第２の通話モードから第１の通話モードに切替わる。

こうしてヘッドセット１００は、口から出された音声を拾う第１のマイクロホン３と、スピーカ４０と耳内に発生する音声を拾う第２のマイクロホン１０１とを別々に内蔵するイヤホンマイク５０と、第１のマイクロホン３とイヤホンマイク５０のスピーカ４０とを働かせる第１の通話モードとイヤホンマイク５０のスピーカ４０と第２のマイクロホン１０１とを働かせる第２の通話モードとの切替えを行うモード切替え回路１０７（モード切替え手段）とを備えており、第１の通話モードが一般ヘッドセット機能となり、第２の通話モードは耳内に発生する音声が拾える機能になる。このヘッドセット１００は、一般ヘッドセット機能と耳内に発生する音声が拾える機能とを備え、両機能を簡単に切替えることができ、例えば静寂下では一般ヘッドセット機能を使用してハンズフリー通話を行い、騒音下では耳内に発生する音声が拾える機能を使用してハンズフリー通話する等、両機能を使用環境に応じて使い方けることができる。すなわちこのヘッドセット１００は、使用環境適応性を有する。

ヘッドセット１００の他の動作及び機能については、ヘッドセット１と同様の動作及び機能となる。

以上、本発明１、及び本発明２の好適な一実施の形態を説明したが、本発明１、及び本発明２はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施することができる。例えばブルートゥース用ＬＳＩはヘッドセットと携帯電話とを無線接続し、両者の間で音声通信を行う近距離無線通信手段の一例であり、その他の近距離無線通信手段を用いてもよく、また、近距離無線通信に必要なほとんどの機能をワンチップに集積せず、個別の回路を組み合わせて実行してもよい。イヤホンマイク用ＬＳＩについても一つのイヤホンマイクだけで全二重通信方式の双方向通話を行うときに、通話の明瞭性を高めるデジタル信号処理（ＤＳＰ）の一例であり、そのデジタル信号処理に必要なほとんどの機能をワンチップに集積せず、個別の回路を組み合わせて実行してもよい。ダイナミック型のスピーカについてもマイクロホンを兼ねることができるスピーカの一例であり、ダイナミック型以外のものであってもよい。

１，１００ヘッドセット
３第１のマイクロホン
４，４０スピーカ
５，５０イヤホンマイク
４１，１０７モード切替えスイッチ回路（モード切替え手段）
１０１第２のマイクロホン

Claims

口から出された音声を拾う第１のマイクロホンと、内蔵スピーカが耳内に発生する音声を拾う第２のマイクロホンを兼ねるイヤホンマイクと、前記第１のマイクロホンと前記イヤホンマイクのスピーカ機能とを働かせる第１の通話モードと前記イヤホンマイクのマイクロホン機能とスピーカ機能を働かせる第２の通話モードとの切替えを行うモード切替え手段とを備えたことを特徴とするヘッドセット。
口から出された音声を拾う第１のマイクロホンと、スピーカと耳内に発生する音声を拾う第２のマイクロホンとを別々に内蔵するイヤホンマイクと、前記第１のマイクロホンと前記イヤホンマイクのスピーカとを働かせる第１の通話モードと前記イヤホンマイクのスピーカと第２のマイクロホンとを働かせる第２の通話モードとの切替えを行うモード切替え手段とを備えたことを特徴とするヘッドセット。