JP3172458B2

JP3172458B2 - 無線機

Info

Publication number: JP3172458B2
Application number: JP29126296A
Authority: JP
Inventors: 覚菅原
Original assignee: ユピテル工業株式会社
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 2001-06-04
Anticipated expiration: 2016-10-15
Also published as: JPH10126163A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線機に関するも
ので、より具体的には、電源投入時等に発生するノイズ
を、音声出力しないようにするための装置を付加した無
線機に関する。

【０００２】

【従来の技術】無線機では、電源に電池等を使用してい
る。そして、係る電池からなる単一電源からの電力供給
により、無線機内部の各種の電気回路を駆動するように
なっている。そして、スピーカーを駆動させるために
は、例えばパワーアンプの出力をスピーカーに直結し、
音声を出力するようにしている。さらに、使用中は、各
種のノイズ等が発生することがあり、そのノイズがその
ままスピーカーに伝わると、耳障りなノイズ音が出力さ
れることになり、使用者に不快感を与えるおそれがあ
る。そこで、通常係る無線機では、無線機に実装された
ＣＰＵ側でノイズ発生を検知すると、スピーカー出力を
オフにするといったミュート機能を設け、使用感の向上
を図っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したミュート機能
を稼働させるためには、前提としてＣＰＵ等が正常に動
作している必要がある。そして、電源投入直後の過渡期
では、ＣＰＵが動作するための電源電圧が供給されるま
でになるまで一定のタイムラグが生じる。一方、スピー
カーは電源投入直後（ＣＰＵが正常動作開始する前）か
ら音声出力可能状態になる。

【０００４】その結果、電源投入の際にパワーアンプか
らノイズが発生すると、ＣＰＵによるミュート機能が働
かず、そのノイズ（異常音）がスピーカーを介して出力
されてしまい、使用者に不快感を与えてしまうおそれが
ある。

【０００５】ところで、従来は電源スイッチとして、ロ
ータリー式のスイッチやトグルスイッチに代表されるよ
うに、スイッチの切替時にクリック音が発生するととも
に一度で確実に電源が投入できるものを用いていた。す
ると、電源投入時に発生するノイズは一度だけでありま
た、同時にクリック音も発生することから実用上あまり
問題にする必要がなかった。

【０００６】しかし、最近のスイッチは、フェザータッ
チのプッシュ式が用いられ、係るスイッチは、スイッチ
を押し下げている間、回路に電源を供給し回路自体が電
源を保持し、スイッチが離された後も電源をオン状態に
するように構成されているため、スイッチが不安定な操
作によりオン，オフを繰り返すようなことがあると電源
投入時のノイズが連続して発生し、しかもクリック音が
無いこともあって、係るノイズが目立ってしまい、使用
者にとって耳障りな音となり、使用感が低下するおそれ
がある。

【０００７】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、電源投入直後でミュート機能が稼働していないとき
であってもノイズ音を出力するのを抑制することがで
き、使用者に耳障りな音を聞かせることがないようにし
て使い勝手・使用感が良くなり、しかも係る効果を簡単
な構成で実現することのでき、また、通常の使用状況に
おいては確実にアンプの出力を音声出力手段側へ伝達可
能（ミュート機能が働かないとき）とする無線機を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る無線機では、音声信号増幅用のアン
プと、そのアンプの出力を外部に出力する音声出力手段
とを備えた無線機を前提とし、前記アンプと音声出力手
段との間に直列に開閉制御装置を設けた。そして、その
開閉制御装置は、電源投入直後から所定期間を開状態と
なり、前記アンプの出力から音声出力手段への伝達を遮
断するような構成を前提とした。

【０００９】ここで、所定期間とは、例えばタイマなど
により計測される固定の時間でも良く、或いはミュート
機能が動作可能となるというように無線機の動作状況に
応じた可変の時間でも良い。また、音声出力手段とは、
スピーカーのように直接音声が出力されるものはもちろ
んのこと、イヤホンジャックのように最終的に可聴とな
る信号を出力する端子も含む。

【００１０】係る構成にすると、電源投入から一定期間
は、開閉制御装置が開状態となっているので、物理的に
音声出力のための信号ラインが遮断されるため、たとえ
電源投入時にアンプなどからノイズが発生したとして
も、係るノイズに基づく不快な音は外部に出力されるこ
とはない。よって、使用者は耳障りな音を聞くおそれが
可及的に減少され、使い勝手の良い無線機となる。

【００１１】そして、上記した前提のもので、前記開閉
制御装置を前記アンプの出力と前記音声出力手段との間
に介在されたＦＥＴと、ＦＥＴのオン／オフを制御する
制御手段と、前記制御手段によりＦＥＴがオンになった
際に、そのオン状態を保持する保持手段とを備えて構成
した。さらに、前記保持手段としては、前記ＦＥＴと前
記音声出力手段との間に直流成分カット用のコンデンサ
を設けるとともに、そのコンデンサと前記音声出力手段
との間の任意位置の電圧を前記ＦＥＴのゲート電圧とし
て印加するように構成した。

【００１２】すなわち、ＦＥＴがオン（スイッチが閉）
状態を維持するためには、ＦＥＴのソースに与えられる
電圧よりもゲート電圧が小さくなっている必要がある。
そして、ソースに加わる電圧は、音声信号であるので、
電源電圧からグランド（０Ｖ）レベルの範囲内で振れる
ため、瞬時値が０Ｖ付近になることがある。その場合で
もＦＥＴをオン状態にし続けるためには、ゲート電圧に
マイナスバイアスを印加する必要がある。一方、携帯用
無線機の場合には、小型・軽量化を図る必要があり、電
源電池は、係る小型・軽量化を阻害する一因ともなって
いるので、マイナスバイアス用の電源を別途設けること
は実用に供し得ない。また、設置タイプの無線機も、小
型・軽量化を図る必要があり、ＦＥＴのオン状態を保持
するための電源を別途設けるのは、部品点数の増加を招
き、小型化を疎外する。

【００１３】そこで本発明では、ＦＥＴのドレイン側に
直流成分カット用のコンデンサを設けたため、ドレイン
側に出現する交流信号（ソース側に与えられる信号と同
じ）は、プラス側で信号を振らす必要からオフセットを
とり一定の直流成分が重畳されているので、係る直流成
分をコンデンサを通過させることにより除去する。する
と、得られた信号は、ソース側の交流信号から重畳され
ていた直流成分が除去され、グランドを基準に振動する
信号となる。しかも、係る２つの信号（直流成分の除去
前後の信号）は、同期がとれており、直流成分の電位差
がある。その結果、ＦＥＴのゲート電圧は、ソースに加
わる電圧よりも直流成分の電位差分だけ常に低い電圧と
なる（仮にソースに与えられる信号が０Ｖに近い場合に
は、ゲート電圧はマイナスとなる）ので、ＦＥＴはソー
スに与えられる信号の瞬時値のレベルに関係なくオン状
態を保持する。

【００１４】しかも、そのＦＥＴのゲートに印加する電
圧は、ドレインから出力される信号に基づいて生成して
いるため、別途マイナスバイアス用の電源を設ける必要
がなく、通常の電気回路を駆動させるための単一の電源
で済む。よって、装置も大型化せず、重量もあまり増さ
ない。

【００１５】なお、直流成分カット用のコンデンサは、
本発明の装置のために設けても良いが、通常スピーカー
の直前には係る直流成分カット用のコンデンサが実装さ
れているので、係るスピーカーのためのコンデンサと本
発明のＦＥＴのゲートバイアス生成用のコンデンサとを
兼用させてももちろん良い。

【００１６】また、前記制御手段としては、電源投入時
にＦＥＴがオフ（スイッチが開）になり、所定時間経過
後にオンになるようになっていれば各種の構造のものを
使用できるが、一例を示すと、２段接続したトランジス
タで構成することができる。すなわち、ゲートに接続さ
れ、電源電圧に対して導通／開放制御する第１トランジ
スタ（Ｑ１）と、前記第１トランジスタのベース電圧を
制御する第２トランジスタ（Ｑ２）とを備える。そし
て、前記第２トランジスタは、電源投入時には、電源電
圧に基づく電圧がベースに印加されてオンになり、電源
投入後一定の条件で発せられる制御信号に基づいて前記
ベースがアースに落ちてオフになるように構成した。実
験の結果、係る構成が最も安定動作することが確認され
た。そして、この構成が実施の形態にて詳しく説明して
いる。

【００１７】さらに、上記制御手段において規定する制
御信号は、無線機に実装されるミュート機能が動作可能
になったことを検知し、発せられるものである（実施の
形態ではＣＰＵから発せられる）ようにすることができ
る。係る構成にすると、ミュート機能が正常に動作する
前は、開閉制御装置が開いていて確実にアンプ側からの
音声出力を遮断し、一方、ミュート機能が動作可能状態
になったならば、開閉制御装置が閉じて音声出力を可能
とする。なお、その後ノイズ等が発生した場合には、本
来のミュート機能が発揮し、ミュートをかけることにな
り、ノイズが音声出力されることがなくなる。このよう
にすることにより、ミュート機能が正常に動作した後は
遅滞なく音声出力可能にし、音声出力ができない無駄時
間を可及的に短くすることができるようになる。

【００１８】また、上記した各種の構成において前記Ｆ
ＥＴのソース−ドレイン間に、バイパス抵抗を接続し、
前記ＦＥＴがオフの時に、前記バイパス抵抗を介して微
小電流を流すようにしてもよい。このようにすると、電
源投入直後のＦＥＴがオフの時にもバイパス抵抗を介し
てコンデンサに充電されるので、ＦＥＴがオンに切り替
わったときに、コンデンサに突入電流が流れてノイズが
発生するのを可及的に抑制する。そして、ＦＥＴがオン
になった後は、抵抗の小さいＦＥＴ側を流れるため、バ
イパス抵抗を設けることによる損失はほとんどない。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１に示すように、音声出力信号
（ＡＦ）がパワーアンプ１に入力され、そこにおいて増
幅処理された信号が本発明の要部となる開閉制御装置３
を介してスピーカー４へ与えられ、音声出力されるよう
になっている。また、スピーカー４と並列にイヤホーン
用のジャック５も設けられている。そして、パワーアン
プ１には電源電圧ＶDDが与えられるようになっており、
この電源電圧ＶDDは、本例は携帯用無線機に適用した例
を示しているので、図示省略の電池から供給されるよう
になっており、本例では４．８Ｖ印加されるように設定
している。

【００２０】ここで本発明では、従来であれば、パワー
アンプ１の出力をスピーカー４に直結していたのに対し
（直流成分除去用のコンデンサＣ１はあった）、上記し
たように係る信号ラインに直列に開閉制御装置３を挿入
配置したのが特徴の１つである。そして、後述する制御
機構により、電源投入時（直後）から一定時間はその開
閉制御装置３は開状態となり、パワーアンプ１の出力が
スピーカー４側に伝達するのを遮断し、一定時間経過後
は閉状態となりパワーアンプ１の出力がスピーカー４を
介して出力されるようにしている。

【００２１】次に、開閉制御装置３の具体的な構成につ
いて説明する。まずパワーアンプ１の出力（信号ライ
ン）にＦＥＴ７のソースＳを接続し、ＦＥＴ７のドレイ
ンＤを直流成分除去用のコンデンサＣ１に接続する。こ
のＦＥＴ７は電圧制御であり、開閉スイッチとして機能
する。つまり、周知のようにＦＥＴ７のゲートＧに所定
の電圧を印加してＦＥＴ７をオンにすると、ソース−ド
レイン間が短絡状態となり、スイッチが閉じるように機
能する。そして、開閉制御装置３は、係るＦＥＴ７と、
ＦＥＴ７のオン／オフを制御する制御部８と、ＦＥＴ７
がオン（スイッチが閉）に切り替わった後、その状態を
保持する保持部９とを備えている。

【００２２】制御部８は、２段のトランジスタＱ１，Ｑ
２を備えている。つまり、第１トランジスタＱ１をＦＥ
Ｔ７のゲートに接続し、この第１トランジスタＱ１をオ
ン／オフ制御することにより、ＦＥＴ７に対する直接の
オン／オフ指令を与えるようになっている。そして、こ
の第１トランジスタＱ１のオン／オフを第２トランジス
タＱ２により制御するようになっている。

【００２３】つまり、電源電圧ＶDDが直列接続された抵
抗Ｒ１，Ｒ２に印加されるようになり、さらに抵抗Ｒ
１，Ｒ２の接続部分に第２トランジスタＱ２のベースを
接続している。これにより、第２トランジスタＱ２のベ
ースには、両抵抗Ｒ１，Ｒ２に基づいて分圧された電圧
が印加されるようになっている。さらに第２トランジス
タＱ２のベースには、図外のＣＰＵからの制御信号も与
えられるようになる。より具体的には、電源投入から一
定時間経過するまでは、端子１０はＨｉｇｈ（オープン
状態）となり、一定時間経過後は端子１０はＬｏｗ（ア
ースに落ちる）になるように設定している。また、第２
トランジスタＱ２がオンの時は、第１トランジスタＱ１
のベースにも、電圧電圧ＶDDを直列接続した抵抗Ｒ３，
Ｒ４で分圧された電圧が印加され、オンになるようにな
っている。

【００２４】一方、保持部９は、コンデンサＣ１と、そ
のコンデンサＣ１とスピーカー４の分岐点に一端が接続
された抵抗Ｒ５を備えており、この抵抗Ｒ５の他端は、
ＦＥＴ７のゲートに接続されている。これにより、コン
デンサＣ１により直流成分を除去された電圧が、ＦＥＴ
７のゲートに印加される。

【００２５】さらに本例では、ＦＥＴ７のソース−ドレ
イン間に、バイパス抵抗Ｒ６を接続している。このバイ
パス抵抗Ｒ６は、高抵抗のものを用い、ＦＥＴ７がオフ
の時にそのバイパス抵抗Ｒ６を介して微小電流が流れる
ようにしている。

【００２６】次に、上記した例の動作原理について説明
する。まず、電源がオフの時には、各トランジスタＱ
１，Ｑ２及びＦＥＴ７はオフとなり、第２トランジスタ
Ｑ２のベースに接続された端子１０もオープン状態とな
っている。この状態の時に電源が投入されると、電源電
圧ＶDDが徐々に上昇するが、当初はＣＰＵを駆動させる
のに十分な電圧まではならない。この時、まず第２トラ
ンジスタＱ２のベースに抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧された電
圧が印加されてオンする。すると、抵抗Ｒ３がアースに
接続されることから、電源電圧ＶDDに直列接続された抵
抗Ｒ３，Ｒ４の接続点にも、その抵抗比で分圧された電
圧が出現し、その電圧により第１トランジスタＱ１もオ
ンになる。すると、第１トランジスタＱ１を介してＦＥ
Ｔ７のゲートは電源電圧に直結することになり、ＦＥＴ
７のゲート電圧は、電源電圧となる。よって、ソース側
の電圧よりも大きくなるので、ＦＥＴがオフになり、ス
イッチは開状態となる。そして、両トランジスタＱ１，
Ｑ２がオンになるのは、電源投入後瞬時に行われるの
で、ＦＥＴ７も電源投入後瞬時にオフとなり、パワーア
ンプ１から出力される信号を遮断する。

【００２７】そして、一定の時間が経過し、ＣＰＵが動
作可能状態（ミュート機能が発揮）になると、ＣＰＵか
ら制御信号が発せられ、端子１０が短絡（アースに落ち
る）状態となる。すると、第２トランジスタＱ２のベー
スがアースに落ちるので、ベース電圧が０となり、オフ
する。そうすると、抵抗Ｒ３はオーブン状態となるの
で、第１トランジスタＱ１のベース電圧は、電源電圧と
なり、オフする。これにより、ＦＥＴ７のゲートは電源
電圧ＶDDから切り離され、コンデンサＣ１の端子電圧
（直流成分除去後）が印加される。

【００２８】すると、ＦＥＴのソースの方がゲートより
も高電位となり、ＦＥＴ７はオンする。これにより、パ
ワーアンプ１の出力が、スピーカー４，ジャック５に伝
わり、音声出力が可能な状態になる。

【００２９】一方、このようにＦＥＴ７が導通状態にな
ったときの開閉制御装置３の入力（Ａ点）と出力（Ｂ
点）の信号波形の相関は、図２に示すようになってい
る。すなわち、開閉制御装置３の入力（Ａ点）は、同図
（Ａ）に示すように、所定の電圧（例えば２Ｖ）だけ直
流成分が重畳されてオフセットされている。そして、こ
の時の出力（Ｂ点）は、同図（Ｂ）に示すように、コン
デンサＣ１により直流成分が除去されるため０Ｖを基準
に振動する波形となる。そして、両者を比較すると明ら
かなように、基準位置が２Ｖから０Ｖに変換されただけ
であるので、両者の同期はとられており、任意の時刻
（ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，…）における両信号の瞬時
値の電位差は２Ｖとなる。

【００３０】よって、ＦＥＴ７のゲートには、同図
（Ｂ）に基づく電圧が印加される（抵抗Ｒ５で若干ロス
する）ので、ＦＥＴ７のソースとの電位差は、常に約２
Ｖ低い値となるので、オン状態を保持する。

【００３１】さらに本例では、バイパス抵抗Ｒ６を設け
たため、電源投入当初のＦＥＴ７がオフの時も、バイパ
ス抵抗Ｒ６を介して微小電流が流れるので、コンデンサ
Ｃ１を充電する。従って、ＦＥＴ７がオンになったとき
には、コンデンサＣ１は充電完了しているか、或いはあ
る程度充電が進んでいるため、突入電流が発生し、それ
に基づくノイズが発生することがない。

【００３２】なお上記した実施の形態では、制御部８を
２段のトランジスタで構成したが、本発明はこれに限る
ことはなく、例えば第１トランジスタＱ１のみとし、Ｃ
ＰＵからの制御信号をそのトランジスタＱ１のベースに
与えるようにしても良い。また、本発明では、ＣＰＵか
らの制御信号に基づいてトランジスタをオフにし、これ
によりＦＥＴをオンにするようにしたが、本発明はこれ
に限ることはなく、例えばタイマなどにより予め設定し
た時間が経過後にトランジスタをオフにするようにして
も良く、種々の変形実施が可能である。さらには、バイ
パス抵抗Ｒ６は必ずしも設けなくても良いのはいうまで
もない。また、上記した実施の形態では携帯用無線機に
ついて説明したが、本例ではこれに限ることなく、設置
タイプの無線機にも適用できる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明に係る無線機では、
電源投入当初は、開閉制御装置が開状態となり、物理的
にアンプ出力を音声出力手段へ送る経路を遮断するた
め、電源投入直後でミュート機能が稼働していないとき
であってもノイズ音を出力するのを抑制することがで
き、使用者に耳障りな音を聞かせることがないようにし
て使い勝手・使用感が良くなる。また、一定時間経過後
は、開閉制御装置が閉状態となるので、通常の使用状況
においては確実にアンプの出力を音声出力手段側へ伝達
可能（ミュート機能が働かないとき）となる。

【００３４】しかも、開閉するスイッチとしてＦＥＴを
用いるとともに、通常の使用時におけるゲート電圧を直
流カット用のコンデンサの端子電圧に基づいて行うこと
により、特別の電源を設けることなくＦＥＴをオン状態
に保持できる。よって、簡単な構成で実現することがで
き、また、小型化・軽量化も阻害しない。

【００３５】さらに、請求項４のように構成すると、開
閉制御装置が閉状態に切り替わったときに、コンデンサ
への突入電流に基づくノイズの発生を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要部を示す回路図である。

【図２】保持手段の作用を説明する図である。

【符号の説明】

１パワーアンプ３開閉制御装置４スピーカー（音声出力手段）５ジャック（音声出力手段）７ＦＥＴ８制御部９保持部１０端子（制御信号が与えられる）Ｃ１コンデンサＱ１第１トランジスタＱ２第２トランジスタＲ６バイパス抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03F 1/00 H04B 1/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】音声信号増幅用のアンプと、そのアンプ
の出力を外部に出力する音声出力手段とを備えた無線機
において、前記アンプと音声出力手段との間に直列に開閉制御装置
を設け、電源投入直後から所定期間、前記開閉制御装置
を開いて前記アンプの出力から音声出力手段への伝達を
遮断するようにし、前記開閉制御装置が、前記アンプの出力と前記音声出力
手段との間に介在されたＦＥＴと、ＦＥＴのオン／オフを制御する制御装置と、前記制御装置によりＦＥＴがオンになった際に、そのオ
ン状態を保持する保持手段とを備え、前記保持手段が、前記ＦＥＴと前記音声出力手段との間
に直流成分カット用のコンデンサを設けるとともに、そ
のコンデンサと前記音声出力手段との間の任意位置の電
圧を前記ＦＥＴのゲート電圧として印加するようにした
ものであることを特徴とする無線機。
【請求項２】前記制御装置が、前記ＦＥＴのゲートに
接続され、電源電圧に対して導通／開放制御する第１ト
ランジスタ（Ｑ１）と、前記第１トランジスタのベース電圧を制御する第２トラ
ンジスタ（Ｑ２）とを備え、前記第２トランジスタは、電源投入時には、電源電圧に
基づく電圧がベースに印加されてオンになり、電源投入
後一定の条件で発せられる制御信号に基づいて前記ベー
スがアースに落ちてオフになるようにしたものであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の無線機。
【請求項３】前記制御信号は、無線機に実装されるミ
ュート機能が動作可能になったことを検知し、発せられ
るものであることを特徴とする請求項２に記載の無線
機。
【請求項４】前記ＦＥＴのソース−ドレイン間に、バ
イパス抵抗を接続し、前記ＦＥＴがオフの時に、前記バ
イパス抵抗を介して微小電流を流すようにしたことを特
徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線機。