JP4110064B2

JP4110064B2 - 無線装置

Info

Publication number: JP4110064B2
Application number: JP2003307401A
Authority: JP
Inventors: 隆司峯邑
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2023-08-29
Also published as: JP2005079858A

Description

本発明は、無線装置に関し、特に、マイクロフォン用のラインに沿って配置された無線アンテナを有する無線装置に関する。

左右の耳にスピーカが配置されるように頭部に着用することのできるヘッドセットやヘッドフォンと、これにマイクロフォンも備える携帯電話装置がある。

従来の無線音声通信装置では、マイクロフォンの支持部を棒状導体部で構成し、この導体部をラジオ受信機または携帯電話装置の無線アンテナとしている。そして、マイクロフォンはこの支持体の先端部に取り付けられている。（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−７７３４８号公報（第４頁、図１）

しかし、マイクロフォンとアンテナとの干渉が生じてしまう。

本発明の目的は、マイクロフォンとアンテナとの干渉を低減する無線装置を提供することである。

第１の発明は、マイクロフォンと、スピーカと、前記マイクロフォンと前記スピーカを接続する接続部材と、前記接続部材に設けられたアンテナと、前記アンテナと前記マイクロフォンとを高周波的に分離するために前記アンテナと前記マイクロフォンとの間に設けられた導体と、前記アンテナ、前記マイクロフォン及び前記スピーカを用いて無線音声通信を行う無線部とを備える無線装置である。

上述したように本発明によれば、マイクロフォンとアンテナとの干渉を低減する無線装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る無線装置の概略構成図である。この図は、無線装置１００を使用するユーザの横顔を描いているため、スピーカ１１０は片方だけ描いているが、実際には両耳の耳元に配置されている。これらスピーカ１１０を支持するヘッドバンド部１２０には、無線通信を行う無線部１３０が設けられている。そして、マイクロフォン１４０が口元に配置されるようにマイクロフォン用の支持体（接続部材）１５０がスピーカ１１０に接続されている。このマイクロフォン用支持体１５０にはマイクロフォン用ライン及び無線通信用アンテナが内蔵されている。

したがって、このアンテナから受信した信号は無線部１３０で処理され、スピーカ１１０から音声として利用者に向けて出力される。一方、利用者の音声はマイクロフォン１４０で電気信号に変換され、マイクロフォン用ライン１６０経由で無線部１３０に入力され無線通信処理されてから、アンテナ１７０から出力される。

以下ではこのマイクロフォン用ライン１６０と無線通信用アンテナ１７０との干渉を低減する分離部１９０について説明する。

図２は、第１の実施形態に係る無線装置の概略ブロック図である。アンテナ１７０で受信した無線信号（ＲＦ(Radio Frequency)信号）はＲＦ用給電線１８０を経由して無線部１３０で所定の無線通信処理をされることによってスピーカ１１０から音声として出力される。一方、利用者の音声などはマイクロフォン１４０から入力されてマイクロフォン用ライン１６０を経由して無線部１３０で所定の無線通信処理をされることによってＲＦ用給電線１８０及びアンテナ１７０を経由して無線信号として出力される。

ここで、マイクロフォン用支持体１５０はマイクロフォン１４０を利用者の口元へ配置するためのものである。このマイクロフォン用支持体１５０にはマイクロフォン用ライン１６０の他にアンテナ１７０も内蔵されている。このため、マイクロフォン１４０とマイクロフォン用ライン１６０はアンテナ１７０と干渉を起こす。この干渉を防ぐものが分離部１９０である。

図３は、第１の実施形態に係るマイクロフォン用支持体１５０の概略構成図である。マイクロフォン用支持体１５０は樹脂で構成されており、その先端にマイクロフォン１４０が内蔵されている。マイクロフォン用ライン１６０はマイクロフォン１４０からの音声電気信号を無線部１３０へ伝える。また、アンテナ１７０もマイクロフォン用支持体１５０に内蔵されている。ここでは一例としてスリーブダイポールアンテナを用いている。そしてアンテナの一端はＲＦ用給電線１８０に接続されている。ＲＦ用給電線としては同軸ケーブル、ストリップラインなどが挙げられる。なお、アンテナとしてヘリカルアンテナを用いる場合には整合回路を介してＲＦ給電線に接続すればよい。

ここでアンテナ１７０とマイクロフォン１４０及びそのライン１６０が支持体１５０に内蔵されているため、アンテナ１７０を流れるＲＦ信号とマイクロフォン１４０からの音声電気信号が干渉を起こす場合がある。そこで、支持体１５０全体にわたってアンテナ１７０とマイクロフォン１４０及びそのライン１６０とを高周波的に分離する分離部１９０を設ける。この分離部としては、導体シールド、メッシュ、円弧状導電性シートなどの材料であればよい。これらの材料によれば、アンテナ１７０を流れるＲＦ信号から見てすなわち高周波的に見て、マイクロフォン１４０及びそのライン１６０は分離部１９０により高周波的に遮蔽されており、干渉が生じにくくなる。

図４は、本実施形態に係る分離手段の有無によるアンテナ放射パターンの図である。アンテナ１７０は６２．５ｍｍ長の棒状アンテナとして、中央より給電した。損失性誘電体媒質（操作者）との距離は１０ｍｍとした。分離部１９０として、損失性誘電体媒質とアンテナとの中間に、５×６２ｍｍの金属板を２枚、１２０度の開き角度にて配置した。開き角度の頂点が損失性誘電体媒質と５ｍｍの距離にくるように配置した。

同図（ａ）は自由空間における水平面の電界強度｜Ｅ｜にて表示しており、実線は分離部が１３５°の方向にある場合、点線は分離部がない場合を示している。分離部を設けることによって、放射パターンの１３５°の方向にヌルができることがわかる。したがって、１３５°の方向にマイクロフォンがあっても干渉が低減されることがわかる。

また、同図（ｂ）は損失性誘電体媒質を１３５°の位置近傍に配置した場合の水平面の電界強度｜Ｅ｜にて表示しており、実線は損失性誘電体媒質とアンテナとの間に分離部を設けた場合、点線は分離部がない場合を示している。実線及び点線共に損失性誘電体媒質がある１３５°の方向には放射パターンは広がらず、損失性誘電体媒質がない方向に広がっている。そして、分離部を設けることによって設けない場合に比べて放射パターンが広がり、放射効率も上がっていることがわかる。

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係るマイクロフォン用支持体の概略構成図である。本実施形態では図３と異なりマイクロフォン用ライン１６０が無い。このため、ＲＦ信号のみならずマイクロフォン１４０からの音声電気信号もスリーブダイポールアンテナ１７０を経由して無線部１３０へ送る必要がある。

そこで、本実施形態ではアンテナ１７０の一端とマイクロフォン１４０との間にローパスフィルタ（ＬＰＦ）２００を、アンテナ１７０の他端と音声電気信号用ライン２２０との間にＬＰＦ２１０を設けている。これはアンテナを流れるＲＦ信号の周波数が数１０ＭＨｚ以上であるのに対し、音声電気信号の周波数が２０ＫＨｚ以下であり、周波数が異なることを利用している。周波数フィルタは所定の周波数帯域を通し、その他の周波数帯域を通しにくくしている。本実施形態におけるＬＰＦは音声信号の周波数を通し、それ以上の周波数帯域を通しにくくするものであればよい。そして、ＬＰＦ２００があることによって、アンテナを流れる高周波電流がマイクロフォン１４０に流れることを防いでいる。

したがって、アンテナの両端にＬＰＦ２００，２１０を設けることによって、音声電気信号とＲＦ信号を高周波的に見て分離することができる。さらに、第１の実施形態と異なりマイクロフォン用ライン１６０が不要のため、支持体１５０の太さを細くすることができる。

上述した実施の形態によれば、マイクロフォンとアンテナとの干渉を低減することができるため、アンテナをマイクロフォンと同じ先端まで設けることができる。これによって、マイクロフォン同様にアンテナが口元まで来るので、利用者の顔の前方向への通信距離が長くなる。

上述した実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、適宜組合わせ及び変更することができることはいうまでもない。例えば、ヘッドバンドを有さず、スピーカを耳に掛ける耳掛け型の無線装置であってもよく、また、両耳にスピーカを有さず片側だけにスピーカを設けてもよい。

第１の実施形態に係る無線装置の概略構成図。第１の実施形態に係る無線装置の概略ブロック図。第１の実施形態に係るマイクロフォン用支持体の概略構成図。第１の実施形態に係る分離部の有無によるアンテナ放射パターンの図。第２の実施形態に係るマイクロフォン用支持体の概略構成図。

符号の説明

１００無線装置
１１０スピーカ
１２０ヘッドバンド
１３０無線部
１４０マイクロフォン
１５０マイクロフォン用支持体（接続部材）
１６０マイクロフォン用ライン
１７０アンテナ
１８０ＲＦ用給電線
１９０分離部
２００、２１０ローパスフィルタ
２２０音声電気信号用ライン

Claims

マイクロフォンと、
スピーカと、
前記マイクロフォンと前記スピーカを接続する接続部材と、
前記接続部材に設けられたアンテナと、
前記アンテナと前記マイクロフォンとを高周波的に分離するために前記アンテナと前記マイクロフォンとの間に設けられた導体と、
前記アンテナ、前記マイクロフォン及び前記スピーカを用いて無線音声通信を行う無線部と
を備える無線装置。
前記接続部材に設けられたマイクロフォン用のラインをさらに備え、
前記導体は前記アンテナと前記マイクロフォン用のラインとを高周波的に分離することを特徴とする請求項１記載の無線装置。
前記アンテナとこの装置の操作者である損失性誘電体媒質との間に、前記導体としての長方形の金属板を２枚、１２０度の開き角度にて配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の無線装置。
前記開き角度の頂点が前記損失性誘電体媒質と５ｍｍの距離にくるように前記金属板を配置したことを特徴とする請求項３記載の無線装置。