JP4768850B2 - ヘッドセットインタフェース回路及び通信機器 - Google Patents

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Description

この発明は、電話機等の通信機器に用いられるヘッドセットを接続するためのヘッドセットインタフェース回路に関する。
音声通話(送話と受話)を行う電話機は、ハンドセットで通話するほか、両手が自由な状態で通話できることを目的としたヘッドホンやイヤホンにマイクをつけたようなヘッドセットを接続して通話することが可能である。
このヘッドセットには、送受話器の感度、動作電流等の異なる製品が多数ある。これらの異なるヘッドセットを使用する場合は、異なる複数のヘッドセットインタフェース回路を有し取り替えて使用するか、または切替スイッチを有するヘッドセットインタフェース回路とし切替スイッチで切り替えて使用する必要がある。
なお、従来では、ヘッドセットの送話器の動作電流を検出し、検出した動作電流により送話器の増幅度を切り替えるヘッドセットインタフェース回路も提案されている(例えば、特許文献1)。
特開2001−237946号公報
ところで、上記ヘッドセットインタフェース回路では、トランジスタを2個使用したサイリスタ動作を行う構成であるため、動作電圧が5[v]程度必要となる。近時では、IP(Internet Protocol)電話機等も普及しており、電源電圧も3.3[v]となり省電力化の方向にある。このため、動作電圧が3.3[v]以下となるヘッドセットインタフェース回路が強く望まれている。
この発明の目的は、ヘッドセットの種類に応じて自動的に送話器回路の増幅度を切り替えると共に、通信機器の電源電圧以下で動作することが可能なヘッドセットインタフェース回路を提供することにある。
上記目的を達成するために、この発明に係るヘッドセットインタフェース回路は、所定の電源電圧で動作する通信機器に対し互いに種類が異なる複数のヘッドセットを選択的に接続し、かつ通信機器に対し複数のヘッドセットの送話器からの出力信号を互いに増幅度が異なる複数の増幅器にて選択的に増幅して供給するためのヘッドセットインタフェース回路において、電源電圧以下の電圧で動作するコンパレータにてヘッドセットの送話器の動作電流を検出する検出手段と、この検出手段による検出結果に基づいて、前記増幅器を切り替える増幅器切替手段とを備えるようにしたものである。
この構成によれば、ヘッドセットの送話器の動作電流の検出に、電源電圧以下の電圧で動作するコンパレータを使用することで、ヘッドセットインタフェース回路を電源電圧以下で動作させることができ、通信機器全体の電源回路を統一でき、回路構成を簡略化できる。
また、この発明に係るヘッドセットインタフェース回路は、複数のヘッドセットに対応して、ヘッドセットの送話器の動作電流に対し電源からのノイズ混入を防止する複数のデカップリングコンデンサと、検出手段による検出結果に基づいて、複数のデカップリングコンデンサを切り替えるデカップリング切替手段とをさらに備えるようにしたものである。
この構成によれば、検出されたヘッドセットの送話器の動作電流に応じて、デカップリングコンデンサを切り替えることにより、接続されるヘッドセットの種類に応じて電源からのノイズ混入を防止できる。
また、この発明に係るヘッドセットインタフェース回路において、デカップリング切替手段は、検出手段による検出結果に基づいて、自動的に複数のデカップリングコンデンサを切り替える第1のモードと、検出手段による検出結果をユーザに報知し、この報知に対しユーザが切替指示を入力した場合に複数のデカップリングコンデンサを切り替える第2のモードと、ユーザのモード指定操作に基づいて、第1及び第2のモードを選択的に実行するモード選択制御手段とを備えるようにしたものである。
この構成によれば、ユーザがモード指定操作を行なうことで、デカップリングコンデンサを自動で切り替えたり、手動で切り替えたりすることができ、最適なデカップリングコンデンサの切り替えを実現でき、ヘッドセットインタフェース回路の低電圧化に有効となる。
また、この発明に係るヘッドセットインタフェース回路において、複数の増幅器のうち最高の増幅度の増幅器の入力端に接続され、ヘッドセットの送話器の動作電流に対しハンドセットからの信号ノイズ混入を低減するバランス回路と、検出手段による検出結果に基づいて、増幅器の入力端とバランス回路との接続・開放を切り替えるバランス切替手段とを備えるようにしたものである。
この構成によれば、感度の低い増幅器のみをバランス回路入力とすることによりハンドセットからの信号ノイズの低減を図ることができ、さらに低電圧化に有効となる。
以上のようにこの発明によれば、ヘッドセットの種類に応じて自動的に送話器回路の増幅度を切り替えると共に、通信機器の電源電圧以下で動作することが可能なヘッドセットインタフェース回路を提供することができる。
この発明に係る電話機の第1の実施形態を示すブロック構成図。 上記図1に示したヘッドセットインタフェース回路の詳細な回路構成を示す図。 同第1の実施形態における電流検出回路の電圧、電流特性(ヒステリシス特性)を示す図。 この発明の第2の実施形態に係わるヘッドセットインタフェース回路の詳細な回路構成を示す図。 この発明の第3の実施形態に係わる制御部の制御処理手順を示すフローチャート。
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、この発明に係る電話機の一実施形態を示す回路構成図である。
図1において、符号1は電話機本体で、伝送部11、通話処理部12、制御部13、操作パネル部14、ハンドセット15、ヘッドセット16、ヘッドセットインタフェース回路17を有している。
伝送部11は、外部の機器との間で伝送により種々のデータの授受を行なう。また、伝送部11は、外部の機器から送られてきた伝送信号中から通話信号や制御信号を抽出し、通話信号を通話処理部12へ、制御信号を制御部13へとそれぞれ与える。さらに伝送部11は、通話処理部12や制御部13から与えられるシリアルデータ信号を時分割多重して伝送信号を生成し、送信する。
通話処理部12は、伝送部11から与えられる通話信号に含まれる通話データを取り出して、この通話データからアナログの受話音声信号を再生する。そして、通話処理部12は、この再生した受話音声信号によりハンドセット15またはヘッドセット16の受話器を駆動し、受話音声の出力を行なわせる。また、通話処理部12には、ハンドセット15またはヘッドセット16の送話器で生成されたアナログの送話音声信号が入力される。通話処理部12は、この送話音声信号を所定形態の通話信号に変換して、伝送部11へと与える。
制御部13は、CPU、ROM、RAMなどを有して構成され、ソフトウェア処理により本電話機1の各部の制御を行なう。また、制御部13は、電源部20から供給される電源電圧3.3[v]で動作する。
操作パネル部14は、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示部141と、キー入力部142とを備えている。表示部141には、制御部13から出力された自装置の動作状態を表す種々情報、電話帳なども表示される。
ヘッドセット16側には、通話処理部12とヘッドセット16との間にヘッドセットインタフェース回路17が設けられる。ヘッドセット16としては、複数種類、例えば2種類のヘッドセットを選択的に使用する。
このヘッドセットインタフェース回路17には、2種類のヘッドセット16に対応するため、2つの増幅器AMP1,AMP2と、これらを切り替えるスイッチSWaからなる増幅回路18と、電流検出回路19が設けられる。電流検出回路19でヘッドセット16の動作電流を検出し、動作電流に応じて、スイッチSWaに切り替えのための制御信号を出力し、増幅器AMP1,AMP2を切り替えることによりヘッドセット16の送話器の増幅度を切り替える。
ヘッドセット16として、エレクトレットタイプとカーボンタイプとを選択的に使用する場合、カーボンタイプに比べエレクトレットタイプの方がバイアス電流は少なくてすみ送話感度が低い。従って、電流検出回路19でヘッドセット16の送話器の動作電流を検出し、エレクトレットタイプの場合は増幅度の大きい増幅器AMP2に切り替えるように、またバイアス電流も小さくなるように切り替える制御を行う。また、カーボンタイプの場合は増幅度の小さい増幅器AMP1に切り替えるように、またバイアス電流も大きくなるように切り替える制御を行う。
図2は、上記ヘッドセットインタフェース回路17の詳細な回路構成を示している。
同図において、V1は電源、HOOK2はオフフック信号出力端子、Toutは送話器出力端子、Rinは受話器入力端子である。
電流検出回路19は、動作電流を検出し、電源電圧3.3[v]以下の電圧で動作するコンパレータ191を有する。符号31は、オフフック検出用のコンパレータである。
符号30は、ヘッドセット16の種類に対応して、ヘッドセット16の送話器16tの動作電流に対し電源V1からのノイズ混入を防止する2段構成のデカップリング回路30である。このデカップリング回路30は、R6及びC9、R29及びC3のCRフィルターを構成する。トランジスタQ18は、負荷抵抗切り替えとデカップリング回路30の切り替えを兼用する。
次に、この動作について説明する。
送話器16tが接続されたことを検出し、またはsw付のヘッドセットを使用すると、コンパレータ31からオフフック信号(Hレベル)がオフフック信号出力端子HOOK2に出力される。
ヘッドセット16の送話器16tがエレクトレットタイプの場合は、動作電流が小さいため、トランジスタQ18はオフの状態で、1mA以下の小さいバイアス電流で動作し、コンパレータ191とR27,R28,R13でヒステリシスコンパレータを構成する。エレクトレット接続時に送話器16tに、1mA以下の動作電流が流れる。図3でヒステリシスコンパレータ入力は2mA以下の為A−C線上の1mAで約3Vが入力され、コンパレータ191の出力はH(ハイ)になる。すると、トランジスタQ18はオフ、スイッチSWaは増幅器AMP2に接続される。送話器16tからの送話信号は信号負荷抵抗R29で終端され、コンデンサC10、増幅器AMP2を介して出力端子Toutに出力される。
なお、R46、R47は、カーボン接続時のゲインを決めている抵抗である。ゲインは、R46/R47=10K/10K=1となる。
このとき、コンパレータ191から出力される制御信号は、デカップリング回路30のトランジスタQ18に供給される。しかし、トランジスタQ18に供給される電圧が0.05[v]と小さいため、トランジスタQ18はオフ状態となる。このオフ状態であるとき、デカップリングコンデンサC9は蓄積された電流を負荷抵抗R29に供給し、デカップリングコンデンサC3は蓄積された電流を負荷抵抗R41に供給することにより、電源V1からの直流電圧を安定化する。これにより、ヘッドセット16の送話器16tの動作電流に対する電源V1からのノイズ混入が防止される。
一方、ヘッドセット16の送話器16tがカーボンタイプの場合は、4mA以上の動作電流が流れる。図3でヒステリシスコンパレータ入力は2mA以上のため、B−D線上の2mAで約3.2Vが入力され、コンパレータ191の出力はL(ロー)になる。すると、トランジスタQ18はオン、スイッチSWaは増幅器AMP1に接続される。送話器16tからの送話信号は信号負荷抵抗R29、R41、R11で終端され、C10、増幅器AMP1を介して出力端子Toutに出力される。
このとき、コンパレータ191から出力される制御信号は、デカップリング回路30のトランジスタQ18に供給される。トランジスタQ18に供給される電圧が0.65[v]と大きいため、トランジスタQ18はオン状態となる。トランジスタQ18がオン状態のとき、R11、R29及びR41が負荷抵抗となる。
このオン状態であるとき、デカップリングコンデンサC9は蓄積された電流を負荷抵抗R29及びR11に供給することにより、電源V1からの直流電圧を安定化する。
なお、上記コンパレータ191は、図3に示すように、動作電流が増加してエレクトレットタイプからカーボンタイプに切り替える電流値と、電流が減少してカーボンタイプからエレクトレットタイプに切り替える電流値とが異なり、ヒステリシス特性を有している。このように、ヒステリシス特性を有することにより、不必要に切り替え動作が行われて動作が不安定となることを防止することができる。
以上のように上記第1の実施形態によれば、ヘッドセット16の送話器16tの動作電流の検出に、電源電圧3.3[v]以下の電圧で動作するコンパレータ191を使用することで、ヘッドセットインタフェース回路17を電源電圧3.3[v]以下で動作させることができ、電話機1全体の電源回路を統一でき、回路構成を簡略化できる。
また、上記第1の実施形態によれば、検出されたヘッドセット16の送話器16tの動作電流に応じて、1段のデカップリングコンデンサC9と2段のデカップリングコンデンサC3,C9とを切り替えることにより、接続されるヘッドセット16の種類に応じて電源V1からのノイズ混入を防止できる。
(第2の実施形態)
この発明の第2の実施形態は、増幅器のうち増幅度の高い増幅器の入力端に、ハンドセットからの信号ノイズ混入を低減するバランス回路を接続するようにしたものである。
図4は、この第2の実施形態に係るヘッドセットインタフェース回路17の詳細な回路構成を示している。なお、図4において、上記図2と同一部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
増幅器AMP2の入力端には、バランス回路40が設けられる。さらに、増幅器AMP2に対するバランス回路40の出力のオン/オフを切り替えるトランジスタQ23を有している。
次に、この動作について説明する。
ヘッドセット16の送話器16tが駆動すると、コンパレータ31からオフフック信号(Hレベル)がオフフック信号出力端子HOOK2に出力される。
ヘッドセット16の送話器16tがエレクトレットタイプの場合は、動作電流が小さいため、トランジスタQ18,Q23はオフの状態で、エレクトレット接続時に送話器16tに、1mA以下の動作電流が流れる。ヒステリシスコンパレータ入力は2mA以下の為図3のA−C線上の1mAで約3Vが入力され、コンパレータ191の出力はH(ハイ)になる。すると、トランジスタQ18はオフ、スイッチSWaは増幅器AMP2に接続される。送話器16tからの送話信号は信号負荷抵抗R29で終端され、コンデンサC10、増幅器AMP2を介して出力端子Toutに出力される。
このとき、コンパレータ191から出力される制御信号は、デカップリング回路30のトランジスタQ18,Q23に供給される。しかし、トランジスタQ18,Q23に供給される電圧が0.05[v]と小さいため、トランジスタQ18,Q23はオフ状態となる。このオフ状態であるとき、バランス回路40のトランジスタQ22もオフ状態となり、増幅器AMP2の入力端子には、バランス回路40からの出力信号が入力されなくなる。
一方、ヘッドセット16の送話器16tがカーボンタイプの場合は、4mA以上の動作電流が流れる。ヒステリシスコンパレータ入力は2mA以上のため、図3のB−D線上の2mAで約3.2Vが入力され、コンパレータ191の出力はL(ロー)になる。すると、トランジスタQ18はオン、スイッチSWaは増幅器AMP1に接続される。送話器16tからの送話信号は信号負荷抵抗R29、R41、R11で終端され、C10、増幅器AMP1を介して出力端子Toutに出力される。
このとき、コンパレータ191から出力される制御信号は、トランジスタQ18,Q23に供給される。トランジスタQ18,Q23に供給される電圧が0.65[v]と大きいため、トランジスタQ18,Q23はオン状態となる。トランジスタQ18がオン状態のとき、R11、R29及びR41が負荷抵抗となる。
このオン状態であるとき、トランジスタQ23からの出力信号がバランス回路40のトランジスタQ22に供給されることになり、これによりトランジスタQ22はオン状態となる。トランジスタQ22がオン状態となったことにより、送話器16tの出力信号がバランス回路40によりハンドセット15からの信号ノイズ混入が低減されて増幅器AMP2の入力端に供給される。
以上のように上記第2の実施形態によれば、感度の低い増幅器AMP2のみバランス回路40からの信号を入力することにより、ハンドセット15からの信号ノイズの低減を図ることができ、さらに低電圧化に有効となる。
(第3の実施形態)
この発明の第3の実施形態は、デカップリングコンデンサC3,C9の1段構成と2段構成との切り替えを手動により行えるようにしたものである。
図5は、デカップリングコンデンサC3,C9の1段構成と2段構成との切り替えを実行する制御部13の制御手順を示すフローチャートである。
制御部13は、コンパレータ191によるヘッドセット16の送話器16tの動作電流の検出結果をヘッドセットインタフェース回路17から受信すると(ステップST5a)、デカップリング回路30の切替時か否かを判定し、切替時の場合には、ステップST5bで切替時の旨のメッセージを操作パネル部14の表示部141に供給して表示させる。
この状態でユーザが、デカップリングコンデンサC3,C9の1段構成と2段構成とを切り替えるべくキー入力部142において切替指示を入力したとする。そうすると制御部13はステップST5cからステップST5dに移行してここでデカップリングコンデンサC3,C9を1段構成から2段構成、または2段構成から1段構成への切り替えを実行する。
なお、上記ステップST5cにおいて、ユーザが所定時間経過しても切替指示を入力しなかった場合には、処理を終了する。
このように上記第3の実施形態によれば、デカップリングコンデンサC3,C9の1段構成と2段構成との切替時を表示部141に表示し、ユーザの指示を待ってデカップリングコンデンサC3,C9の1段構成と2段構成との切り替えを行うようにしている。このため、デカップリングコンデンサC3,C9の1段構成と2段構成との切替時であっても、現時点で切り替える必要がない場合には切り替えずに済み、ヘッドセットインタフェース回路の消電力化に有効となる。
(その他の実施形態)
この発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。例えば上記第3の実施形態において、デカップリングコンデンサの切り替え時に自動的に切り替えるモードと、ユーザによる切替指示の入力を待って切り替えるモードとの両方を備え、ユーザの選択指示に従いこれらのモードを選択的に動作させるようにしてもよい。
また、上記第3の実施形態を上記第2の実施形態に適用するようにしてもよい。また、バランス回路入力とアンバランス入力とを自動的に切り替えるモードと、ユーザによる切替指示の入力を待って切り替えるモードとの両方を備え、ユーザの選択指示に従いこれらのモードを選択的に動作させるようにしてもよい。
また、上記各実施形態では、デカップリング回路30とバランス回路40とを共に備える例について説明したが、電流検出回路19のコンパレータ191により増幅器AMP1,AMP2を切り替える構成のみであってもよい。
また、上記第1の実施形態では、デカップリングコンデンサの段数を切り替える例について説明したが、複数のデカップリングコンデンサのどちらか一方の切り替えであってもよい。
その他、電話機以外の電子機器や、ヘッドセットインタフェース回路の回路構成等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
1…電話機、11…伝送部、12…通話処理部、13…制御部、14…操作パネル部、141…表示部、142…キー入力部、15…ハンドセット、16…ヘッドセット、17…ヘッドセットインタフェース回路、18…増幅回路、19…電流検出回路、30…デカップリング回路、40…バランス回路、191…コンパレータ、AMP1,AMP2…増幅器。

Claims (8)

  1. 所定の電源電圧で動作しハンドセットにより通話を行なうための通信機器に対し、互いに種類が異なる複数のヘッドセットを選択的に接続する接続手段と、
    互いに増幅度が異なり、前記通信機器に対し前記接続手段に接続されるヘッドセットの送話器からの出力信号を選択的に増幅して供給する複数の増幅器と、
    前記電源電圧以下の電圧で動作するコンパレータにて前記ヘッドセットの送話器の動作電流を検出する検出手段と、
    前記ヘッドセットの送話器の動作電流に対し前記電源からのノイズ混入を防止する複数のデカップリングコンデンサと、
    前記検出手段による検出結果に基づいて、前記複数のデカップリングコンデンサを切り替えるデカップリング切替手段と、
    前記検出手段による検出結果に基づいて、前記増幅器を切り替える増幅器切替手段とを具備するヘッドセットインタフェース回路。
  2. 前記デカップリング切替手段は、
    前記検出手段による検出結果に基づいて、自動的に前記複数のデカップリングコンデンサを切り替える第1のモードと、
    前記検出手段による検出結果をユーザに報知し、この報知に対しユーザが切替指示を入力した場合に前記複数のデカップリングコンデンサを切り替える第2のモードと、
    ユーザのモード指定操作に基づいて、前記第1及び第2のモードを選択的に実行するモード選択制御手段とを備える請求項記載のヘッドセットインタフェース回路。
  3. 前記複数の増幅器のうち最高の増幅度の増幅器の入力端に接続され、前記ヘッドセットの送話器の動作電流に対し前記ハンドセットからの信号ノイズ混入を低減するバランス回路と、
    前記検出手段による検出結果に基づいて、前記増幅器の入力端と前記バランス回路との接続・開放を切り替えるバランス切替手段とをさらに備える請求項1記載のヘッドセットインタフェース回路。
  4. 前記バランス切替手段は、
    前記検出手段による検出結果に基づいて、自動的に前記増幅器の入力端と前記バランス回路との接続・開放を切り替える第1のモードと、
    前記検出手段による検出結果をユーザに報知し、この報知に対しユーザが切替指示を入力した場合に前記増幅器の入力端と前記バランス回路との接続・開放を切り替える第2のモードと、
    ユーザのモード指定操作に基づいて、前記第1及び第2のモードを選択的に実行するモード選択制御手段とを備える請求項記載のヘッドセットインタフェース回路。
  5. 所定の電源電圧で動作する通信機器において、
    互いに種類が異なる複数のヘッドセットを選択的に接続する接続手段と、
    互いに増幅度が異なり、前記接続手段に接続されるヘッドセットの送話器からの出力信号を選択的に増幅して供給する複数の増幅器と、
    前記電源電圧以下の電圧で動作するコンパレータにて前記ヘッドセットの送話器の動作電流を検出する検出手段と、
    前記ヘッドセットの送話器の動作電流に対し前記電源からのノイズ混入を防止する複数のデカップリングコンデンサと、
    前記検出手段による検出結果に基づいて、前記複数のデカップリングコンデンサを切り替えるデカップリング切替手段と
    前記検出手段による検出結果に基づいて、前記増幅器を切り替える増幅器切替手段とを具備する通信機器
  6. 前記デカップリング切替手段は、
    前記検出手段による検出結果に基づいて、自動的に前記複数のデカップリングコンデンサを切り替える第1のモードと、
    前記検出手段による検出結果をユーザに報知し、この報知に対しユーザが切替指示を入力した場合に前記複数のデカップリングコンデンサを切り替える第2のモードと、
    ユーザのモード指定操作に基づいて、前記第1及び第2のモードを選択的に実行するモード選択制御手段とを備える請求項記載の通信機器
  7. さらに、通話を行うためのハンドセットと、
    前記複数の増幅器のうち最高の増幅度の増幅器の入力端に接続され、前記ヘッドセットの送話器の動作電流に対し前記ハンドセットからの信号ノイズ混入を低減するバランス回路と、
    前記検出手段による検出結果に基づいて、前記増幅器の入力端と前記バランス回路との接続・開放を切り替えるバランス切替手段とをさらに備える請求項記載の通信機器
  8. 前記バランス切替手段は、
    前記検出手段による検出結果に基づいて、自動的に前記増幅器の入力端と前記バランス回路との接続・開放を切り替える第1のモードと、
    前記検出手段による検出結果をユーザに報知し、この報知に対しユーザが切替指示を入力した場合に前記増幅器の入力端と前記バランス回路との接続・開放を切り替える第2のモードと、
    ユーザのモード指定操作に基づいて、前記第1及び第2のモードを選択的に実行するモード選択制御手段とを備える請求項記載の通信機器
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