JP2013122698A - オーディオ機器 - Google Patents

Abstract

【課題】１つのコネクタでもって従来と同様の機能を実現することを可能にする。
【解決手段】オーディオ機器Ａは、充電ケーブル２０が接続可能なＵＳＢコネクタ１１が機器本体１０の外面に設けられ且つ充電ケーブル２０を通じて接続される外部の充電器Ｂにより充電して駆動可能になっている。加えて、ＵＳＢコネクタ１１にはオーディオケーブル３０も接続可能であり、オーディオケーブル３０を通じて接続される外部の周辺機器Ｃから出力される音声信号を再生出力する等を行うようになっている。即ち、ＵＳＢコネクタ１１の電源ライン端子には充電回路部１４が接続されている一方、ＵＳＢコネクタ１１のデータライン端子には音声回路部１２が接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、充電ケーブルを通じて外部の充電器に接続して充電駆動可能なオーディオ機器に関する。

オーディオプレーヤー等を代表例とする携帯型のオーディオ機器については、内蔵の充電池により駆動可能となっているのが一般的である。

この種のオーディオ機器は、音声信号を入力／出力するための音声信号用コネクタだけでなく、充電池を充電するための充電用コネクタが設けられている。音声入出力用コネクタにはイヤホンや他の周辺機器が接続される一方、充電用コネクタには充電器が接続される。これらのコネクタは、機器内の基板上に固定され、ワイヤーを用いて基板の配線パターンのランドに半田付けされ、ケーブルとしてはＰＣ等に接続容易なＵＳＢケーブルが使用されることが多い（例えば、ＵＳＢケーブルを利用した電子機器の参考例として特許文献１がある。）。

特表２００８−５４６０６６号公報

しかしながら、上記従来例による場合、機能上、２種類のコネクタが必要不可欠であることから、組み立てが複雑になりコスト高になっている。加えて、コネクタ開口部やワイヤー引き出し機構等によりデザイン上の制約が多く、製品自体の小型薄型化を図ることが困難になるという問題が指摘されている。

本発明は上記背景に鑑みて創作されたものであり、その目的とするところは、１つコネクタでもって従来と同様の機能を実現することが可能なオーディオ機器を提供することにある。

本発明に係るオーディオ機器は、充電ケーブルが接続可能なＵＳＢコネクタが機器本体に設けられ且つ当該充電ケーブルを通じて接続される外部の充電器により充電して駆動可能な機器であって、ＵＳＢコネクタは、充電ケーブルとオーディオケーブルとが共用して接続可能であり、ＵＳＢコネクタの電源ライン端子には内部の充電回路部が接続されている一方、ＵＳＢコネクタのデータライン端子には内部の音声回路部が接続されている。

上記発明による場合、ＵＳＢコネクタが充電用コネクタと音声信号用コネクタとを兼ねた構成となっているので、１つのＵＳＢコネクタでもって充電と音声入出力の機能を実現することが可能になり、これに伴って、組み立てが簡単になり低コスト化を図ることができる。また、コネクタ開口部やワイヤー引き出し機構等によるデザイン上の制約が少なくなり、製品自体の小型薄型化を図ることが容易になるという効果を奏する。

この場合のオーディオケーブルについては、一端側にはＵＳＢコネクタに対応するＵＳＢプラグが設けられている一方、他端側には他の周辺機器の音声コネクタに接続可能な音声プラグが設けられており、ＵＳＢプラグ側のデータライン端子と音声プラグ側のオーディオ端子との間が導通状態にされているものを使用すると良い。

音声回路部に加えてデータ通信音声回路部が備えられている場合、ＵＳＢコネクタの電源ライン端子を通じて入力された切替制御情報を検出する検出部と、ＵＳＢコネクタのデータライン端子を通じて入力又は出力される音声信号を当該切替制御情報に基づいて前記音声回路部側とデータ通信回路部側とに切り替えるセレクタ部とを備えた構成とすることが好ましい。

上記発明による場合、ＵＳＢコネクタが更に切替制御情報を入力するためのコネクタを兼ねた構成になっているので、上記効果に加えて、切替制御情報を入力するためのコネクタが不要となり、この点でも低コスト化及び製品自体の小型薄型化を図ることが一層容易になるという効果を奏する。

本発明の実施の形態を説明するための図であって、オーディオ機器の概略構成図である。 同機器の機器本体の回路図である。 同機器のオーディオケーブルの概略図及び内部接線図である。 同機器の他のオーディオケーブルの概略図及び内部接線図である。 同機器の変形例を示す概略構成図である。

以下、本発明の実施の形態を図１乃至図４を参照して説明する。ここに例として挙げるオーディオ機器Ａは、ポータブルスピーカー又はアクティブノイズキャンセラー・ヘッドホン等の音声機器であって、図１に示されているように充電ケーブル２０が接続可能なＵＳＢコネクタ１１が機器本体１０の外面に設けられ且つ充電ケーブル２０を通じて接続される外部の充電器Ｂにより充電して駆動可能になっている。加えて、ＵＳＢコネクタ１１にはオーディオケーブル３０も接続可能であり、オーディオケーブル３０を通じて接続される外部の周辺機器Ｃ（例えば、ＣＤプレーヤー、デジタルオーディオプレーヤー、携帯電話、モバイルＰＣ等）から出力される音声信号を再生出力する等を行うようになっている。

オーディオ機器Ａは、ＵＳＢコネクタ１１が外面に取り付けられた機器本体１０と、機器本体１０の付属部品として充電ケーブル２０及びオーディオケーブル３０とを有している。

機器本体１０には、周辺機器Ｃの音声信号を再生する音声回路部１２と、充電器Ｂの出力電圧を充電する充電回路部１４とが内蔵されている。

ＵＳＢコネクタ１１については、本案例ではVbus、Usb_Dn、Usb_Dp、Usb_ID、Gndという名称の５端子を有するUSBソケットを使用し、充電ケーブル２０とオーディオケーブル３０とが共用して接続可能である。

ＵＳＢコネクタ１１の電源ライン端子（本案例ではVbus端子）には図２に示されているようにVbus電源ラインを介して充電回路部１4が接続されている一方、ＵＳＢコネクタ１１のデータライン端子（本案例ではUsb_Dn端子及び、Usb_Dp端子）にはAudio In R、Audio In Lのラインを介して音声回路部１２が接続されている。

なお、本案例では、ＵＳＢコネクタ１１のUsb_ID端子は未接続であり、ＵＳＢコネクタ１１のGnd端子はAudio Gndライン等に接続されている。

音声回路部１２については、Audio In Rライン、Audio In Lラインを通じて各々入力された周辺機器ＣのR側、L側音声信号を各々信号増幅する増幅素子１２３と、増幅素子１２３の後段に接続されたR側、L側音声信号を各々再生するスピーカ１２１、１２２とを有した回路構成となっている。

充電回路部１４については、V bus電源ラインを通じて入力された充電器Ｂの出力電圧を安定化する充電素子１４２と、充電素子１４２の後段に接続された上記出力電圧を充電する蓄電池１４１とを有した回路構成となっている。

なお、蓄電池１４１に充電された電圧に基づいて電源電圧を生成する電源回路については図示省略されている。

充電ケーブル２０については、従来使用されていたものと同一の充電用のＵＳＢケーブルであって、図１に示されているようにＵＳＢコネクタ１１に対応するＵＳＢプラグ２１（本案例では５端子を有するUSBプラグを使用するも、Usb_Dn、Usb_Dp、Usb_IDの各端子は未接続）と、充電器Ｂの外面に設けられたＵＳＢコネクタＢ１に対応するＵＳＢプラグ２２と、ＵＳＢプラグ２１、２２の間を繋ぐためのケーブル線２３とを有している。

オーディオケーブル３０については、ＵＳＢ端子とオーディオ端子との変換ケーブルであって、図１及び図２に示されているように充電ケーブル２０のＵＳＢプラグ２１と同一型のＵＳＢプラグ３１と、周辺機器Ｃの外面に設けられたオーディオコネクタＣ１に対応するオーディオプラグ３２と、ＵＳＢプラグ３１、オーディオプラグ３２の間を繋ぐためのケーブル線３３とを有している。

ＵＳＢプラグ３１とオーディオプラグ３２との各端子同士の接続関係は図３中の下側に示されている通りである。即ち、ＵＳＢプラグ３１のUsb_Dn、Usb_Dp、Gndの各端子とオーディオプラグ３２のRight、Left、Gndの各端子同士が導通状態になっている。なお、ＵＳＢプラグ３１のVbus、Usb_IDの各端子は未接続である。

このような図３に示されたオーディオケーブル３０の代わりに図４に示されたオーディオケーブル３０’を用いても構わない。

オーディオケーブル３０’については、充電ケーブル２０のＵＳＢプラグ２１と同一型のＵＳＢプラグ３１’と、周辺機器Ｃの外面に設けられたオーディオコネクタＣ１に対応するオーディオプラグ３２’と、ＵＳＢプラグ３１’とオーディオプラグ３３’との間を繋ぐためのケーブル線３３’とを有している。

オーディオケーブル３０’がオーディオケーブル３０と異なる点は、主としてＵＳＢプラグ３１’とオーディオプラグ３２’との各端子同士の接続関係である。即ち、ＵＳＢプラグ３１’のUsb_Dn、Usb_Dp、Usb_IDの各端子とオーディオプラグ３２’のRight、Left、Gndの各端子同士が導通状態になっている。なお、ＵＳＢプラグ３１’のVbus、Gndの各端子は未接続である。

上記したオーディオケーブル３０’を用いる場合、機器本体１０に若干の変更を加える必要がある。即ち、図２中に併せて示されているように、ＵＳＢコネクタ１１のUsb_ID端子をAudio Gndライン等に接続する一方、ＵＳＢコネクタ１１のGnd端子を未接続とする。

機器本体１０を充電する際には、充電ケーブル２０を用いて機器本体１０と充電器Ｂとを接続する。すると、充電器Ｂの出力電力が機器本体１０の蓄電池１４１に充電され、その結果、機器本体１０が駆動可能になる。そして、周辺機器Ｃによる音声再生をする際には、オーディオケーブル３０（又は３０’）を用いて機器本体１０と周辺機器Ｃとを接続する。この状態で周辺機器Ｃを操作すると、機器本体１０から出力された音声信号が機器本体１０に入力され、その結果、スピーカ１２１、１２２から周辺機器Ｃから出力された音声が再生される。

上記のように構成されたオーディオ機器Ａによる場合、ＵＳＢコネクタ１１が充電ケーブル２０の充電用コネクタとオーディオケーブル３０（３０’）の音声信号用コネクタとを兼ねた構成となっているので、ＵＳＢコネクタ１１の１つでもって充電と音声入力の機能の実現が可能になり、これに伴って、ＵＳＢコネクタ１１に関係する部品の組み立てが簡単になり低コスト化を図ることができる。また、機器本体１０のコネクタ開口部やワイヤー引き出し機構等によるデザイン上の制約が少なくなり、製品自体の小型薄型化を図ることも容易になる。特に、スペースが必要なコネクタやワイヤー引き出し口を統一することで製品自体の小型化が図られるだけでなく、コネクタを一つに統一することでデザイン制約が大幅に軽減されることになった。

次に、オーディオ機器Ａの変形例を図５を参照して説明する。但し、上記例と同一の構成部品については同一の番号を付してその説明については省略するものとする。

変形例に係るオーディオ機器Ａの機器本体を機器本体１０’として表すことにする。機器本体１０’が上記例と大きく異なるのは、音声回路部１２に加えてデータ通信回路部１３が備えられている点と、オーディオケーブルとして、オーディオケーブル３０’も使用可能である点である。

データ通信回路部１３は、本案例では周辺機器Ｃにより制御されるＵＳＢ対応ＩＣを使用しており、本実施形態では、本来のＵＳＢデータ通信を必要とする場合に、セレクタ部１５でオーディオ信号とデータ通信信号を切り替えたデータの処理回路部である。

このようなデータ通信回路部１３に関連して、機器本体１０’には、ＵＳＢコネクタ１１の電源ライン端子（本案例ではVbus端子）を通じて入力された切替制御情報αを検出する検出部１６と、ＵＳＢコネクタ１１のデータライン端子（本案例ではUsb_Dn端子及びUsb_Dp端子）を通じて入力された音声信号を切替制御情報αに基づいて音声回路部１２側とデータ通信回路部１３側とに切り替えるセレクタ部１５とが付加されている。切替制御情報αについては、本案例では、ＵＳＢコネクタ１１のVbus端子を通じて入力された電圧の電圧値又は信号波形等であるセレクタ部１５の制御信号であって、周辺機器Ｃにより生成されている。

検出部１６については、本案例では、ＵＳＢコネクタ１１のVbus端子上の電圧から切替制御情報αを抽出し、抽出した切替制御情報αを信号としてセレクタ部１５に出力する構成となっている。

セレクタ部１５については、本案例では、切替制御情報αに基づいて切り替え動作する１-3回路のアナログスイッチであって、Audio In Rライン、Audio In Lライン、Audio Gndライン上に接続されている。特に、切替制御情報αがデータ通信回路部１３側への切り替えを示しているときには、Audio In R、Audio In L、Audio Gndの各ラインがデータ通信回路部１３のUsb data R、Usb data P、Usb_IDの各端子に接続される状態になる。

このように構成された変形例に係るオーディオ機器Ａによる場合、オーディオケーブル３０’を用いて機器本体１０’と周辺機器Ｃとを接続して、この状態で周辺機器Ｃを所定操作する。その結果、周辺機器Ｃからオーディオ信号が出力されるときは、オーディオ
ケーブル３０’を通じてオーディオ機器Ａに入力されたオーディオ信号がセレクタ部１５を介して音声回路部１２に出力され、これに伴ってスピーカ１２１、１２２から音声が再生される。一方、従来使用されている５端子配線のＵＳＢケーブルを使用し、他の周辺機器からデータ通信信号が出力されるときは、同時に切替制御情報αも出力され、データ通信信号がセレクタ部１５を介してデータ通信回路部１３に出力され所定の処理が行われると共に機器本体１０を充電することができる。

上記変形例による場合についても、ＵＳＢコネクタ１１が切替制御情報αを入力するためのコネクタを兼ねた構成になっているので、切替制御情報αを入力するためのコネクタが不要となり、この点でも低コスト化及び製品自体の小型薄型化を図ることが一層容易になる。

なお、本発明に係るオーディオ機器は、ポータブルスピーカー又はアクティブノイズキャンセラー・ヘッドホンだけの適用に止まらず、外部の充電器により充電して駆動可能な音声機器であれば、上記と同様に適用可能である。周辺機器については、オーディオ機器の適用対象に応じたものを使用すると良い。機器本体に設けられたＵＳＢコネクタについては、上記例以外の規格のものを使用しても良く、充電ケーブル又はオーディオケーブルとの間でコネクタやプラグの関係を交互に変更しても良い。更に、ＵＳＢコネクタを通じて音声信号を入力する形態に限定されず、出力又は入出力する形態に設計変更してもかまわない。第１音声回路部、充電回路部又はデータ通信回路部等の回路構成についても適用
対象に応じて適宜設計変更すれば良い。例えば、bluetooth等の無線音声機器への付加機能としても応用可能である。

Ａ オーディオ機器
１０（１０’） 機器本体
１１ ＵＳＢコネクタ
１２ 音声回路部
１３ データ通信回路部
１４ 充電回路部
１５ セレクタ部
１６ 検出部
２０ 充電ケーブル
３０（３０’）オーディオケーブル
Ｂ 充電器
Ｃ 周辺機器

Claims (3)

1. 充電ケーブルが接続可能なＵＳＢコネクタが機器本体に設けられ且つ当該充電ケーブルを通じて接続される外部の充電器により充電して駆動可能なオーディオ機器において、前記ＵＳＢコネクタは、前記充電ケーブルとオーディオケーブルとの双方が接続可能であり、当該ＵＳＢコネクタの電源ライン端子には内部の充電回路部が接続されている一方、当該ＵＳＢコネクタのデータライン端子には内部の音声回路部が接続されていることを特徴とするオーディオ機器。
2. 請求項１記載のオーディオ機器において、前記オーディオケーブルは、一端側には前記ＵＳＢコネクタに対応するＵＳＢプラグが設けられている一方、他端側には周辺機器の音声コネクタに接続可能な音声プラグが設けられており、ＵＳＢプラグ側のデータライン端子と音声プラグ側のオーディオ端子との間が導通状態にされていることを特徴とするオーディオ機器。
3. 前記音声回路部に加えてデータ通信回路部が備えられた請求項１又は２記載のオーディオ機器において、前記ＵＳＢコネクタの電源ライン端子を通じて入力された切替制御情報を検出する検出部と、前記ＵＳＢコネクタのデータライン端子を通じて入力又は出力される音声信号を当該入力された切替制御情報に基づいて前記音声回路部側とデータ通信回路部側とに切り替えるセレクタ部とを備えたことを特徴とするオーディオ機器。