JP4812575B2

JP4812575B2 - ワイヤレスマイクロホン装置及び携帯可能な電子機器

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Publication number: JP4812575B2
Application number: JP2006250684A
Authority: JP
Inventors: 満中島; 功士森口
Original assignee: Toa Corp
Current assignee: Toa Corp
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2026-09-15
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Description

本発明は、ワイヤレスマイクロホン装置及び携帯可能な電子機器に係り、更に詳しくは、電池の電源電圧を昇圧して送信回路ユニットに供給するワイヤレスマイクロホン装置の改良に関する。

マイクロホンからの音声信号をＲＦ（Radio Frequency）信号に変換して無線送信するワイヤレスマイクロホン装置には、ハンドヘルド型のものやツーピース型のものが知られている。ハンドヘルド型のワイヤレスマイクロホン装置は、マイクロホンユニット及び送信機ユニットが一体化された手持ち型の無線装置である。ツーピース型のワイヤレスマイクロホン装置は、マイクロホンユニット及び送信機ユニットが別々の筐体からなり、マイクロホンユニット及び送信機ユニットがフレキシブルな伝送ケーブルで接続される無線装置である。このツーピース型のマイクロホン装置は、腰ベルトに装着可能であることから、ベルトパック型と呼ばれることもある。

この様なワイヤレスマイクロホン装置には、通常、マイクロホンや送信回路に電力を供給する電源として電池が用いられている。ワイヤレスマイクロホン装置は、長期にわたって使用されずに放置されることが少なくない。そこで、電池の消耗を抑制して電池を長持ちさせようとすると、マイクロホン装置の非使用時における電池の電力消費を抑制させることが考えられる。従来、ワイヤレスマイクロホン装置には、非使用時に送信回路などへの電源供給を遮断するのに、スライド式やプッシュ式等のトグルスイッチが用いられていた。このトグルスイッチは、ユーザが再度操作するまで端子間の導通状態を保持する操作スイッチであり、オン状態が機械的に保持される。

一般に、電源供給を遮断するのに用いられるスイッチとしては、トグルスイッチの他、タクトスイッチ（登録商標）が知られている。このタクトスイッチは、ユーザが操作している間だけ端子間を導通させる操作スイッチであり、オン状態及びオフ状態の保持は電子的に行われる。

タクトスイッチは、トグルスイッチに比べて機械的な構造が簡素であり、安価であることから、設計の自由度が高く、従って、ワイヤレスマイクロホン装置の小型化や防滴性の向上に有利であると考えられる。そこで、タクトスイッチをワイヤレスマイクロホン装置に用いることが考えられる。しかし、タクトスイッチを用いる場合、トグルスイッチを用いる場合とは異なり、送信回路などへの電源供給の遮断時であっても、オフ状態を電子的に保持する必要があるので、電池の電力消費はゼロとはならない。このため、マイクロホン装置の非使用時における電池の電力消費が増大するという問題があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、電池の消耗を増大させることなく、防滴性を容易に向上させることができるワイヤレスマイクロホン装置及び携帯可能な電子機器を提供することを目的とする。特に、構成を複雑化させることなく、非使用時における電池の電力消費を抑制させることができるワイヤレスマイクロホン装置を提供することを目的とする。また、待機時の電力消費を抑制させた携帯可能な電子機器を提供することを目的とする。

第１の本発明によるワイヤレスマイクロホン装置は、第１電源電圧を供給する電池を着脱可能に収容する電池収容部と、上記電池収容部から供給される第１電源電圧を昇圧し、第２電源電圧を生成する昇圧回路と、上記昇圧回路から第２電源電圧が供給され、集音素子からの音声信号をＲＦ信号に変換する送信回路ユニットとを有するワイヤレスマイクロホン装置であって、操作状態及び非操作状態を識別可能な信号を出力する操作スイッチと、上記操作スイッチの出力に基づいて反転する動作フラグを保持し、上記動作フラグに応じた電圧レベルからなる状態信号を生成するスイッチ操作検出回路と、上記昇圧回路から上記送信回路ユニットへの電源供給を遮断するスイッチング素子と、上記昇圧回路から上記電池収容部への逆流を防止し、上記スイッチ操作検出回路に対し、電源電圧として上記第２電源電圧を上記第１電源電圧よりも優先させて供給するための逆流防止ダイオードとを備えて構成される。上記スイッチ操作検出回路は、供給される電源電圧に応じた電圧レベルからなる状態信号を生成し、上記送信回路ユニットは、上記スイッチング素子が導通状態となっている場合における状態信号に基づいてオフ制御信号を生成し、上記スイッチング素子は、上記オフ制御信号の変化時に導通状態から遮断状態に遷移し、上記昇圧回路は、上記状態信号及び上記オフ制御信号に基づいて動作する。

このワイヤレスマイクロホン装置では、操作スイッチの状態遷移に基づいて反転する動作フラグを保持するスイッチ操作検出回路に対し、電源電圧として昇圧後の第２電源電圧が昇圧前の第１電源電圧よりも優先させて供給される。すなわち、第１電源電圧及び第２電源電圧が共に供給可能であれば、スイッチ操作検出回路に対して第２電源電圧が供給される。一方、スイッチング素子が遮断状態となるか、昇圧回路が昇圧処理を終了したために第２電源電圧が供給できなくなれば、スイッチ操作検出回路に対して第１電源電圧が供給される。動作フラグは、操作スイッチの非操作状態から操作状態への状態遷移又は操作状態から非操作状態への状態遷移のいずれか一方又は両方に基づいて反転される。スイッチ操作検出回路では、この様な動作フラグに応じて電圧レベルが変化するとともに、供給される電源電圧によって電圧レベルが変化する状態信号が生成される。送信回路ユニットでは、この様な状態信号に基づいてオフ制御信号が生成され、昇圧回路及びスイッチング素子では、状態信号及びオフ制御信号に基づいて動作が行われる。

スイッチ操作検出回路により生成される状態信号は、スイッチ操作検出回路に供給される電源電圧に応じて電圧レベルが変化するので、供給される電源電圧の昇圧に伴って電圧レベルが自動的に昇圧されることとなる。従って、スイッチング素子が遮断状態となっているか、昇圧回路が昇圧処理を終了している場合に、スイッチ操作検出回路を昇圧前の電源電圧で駆動させつつ、操作スイッチが操作された際に操作スイッチの操作を正しく検知して昇圧回路及びスイッチング素子を動作させることができる。

また、昇圧回路が昇圧処理を開始し、スイッチング素子が導通状態となっている場合には、スイッチ操作検出回路に供給される電源電圧の昇圧に伴って状態信号が昇圧されるので、昇圧回路により昇圧された電源電圧で動作する送信回路ユニットを状態信号に基づいて正しく動作させることができる。特に、スイッチング素子が導通状態となっている場合に、操作スイッチが操作された際の操作スイッチの操作による状態信号の電圧レベルの変化を正しく検知させることができるので、オフ制御信号を適切に生成させることができる。

また、逆流防止ダイオードを用いて、昇圧回路から電池収容部への逆流を防止しつつ、スイッチ操作検出回路に対して昇圧後の電源電圧を昇圧前の電源電圧よりも優先させて供給しているので、昇圧後の電源電圧及び昇圧前の電源電圧を別々に供給するものに比べて、スイッチ操作検出回路の構成を簡素化することができる。この様な構成により、スイッチング素子が導通状態となっている場合に、送信回路ユニットを適切に動作させつつ、遮断状態となっている場合には昇圧前の電源電圧でスイッチ操作検出回路が駆動されるので、マイクロホン装置の非使用時における電池の電力消費を抑制させることができる。さらに、スイッチング素子が導通状態となっている場合の状態信号に基づいてオフ制御信号が生成されるので、操作スイッチの操作による状態信号の変化を正しく検知してオフ制御信号を生成させることができ、導通状態のスイッチング素子を適切にオフすることができる。

第２の本発明によるワイヤレスマイクロホン装置は、上記構成に加えて、上記スイッチング素子が、状態信号の変化時に遮断状態から導通状態に遷移するように構成される。また、第３の本発明によるワイヤレスマイクロホン装置は、上記構成に加えて、上記送信回路ユニットが、上記第２電源電圧の供給により起動し、かつ、上記状態信号に基づいてオフ制御信号を生成するマイクロプロセッサからなり、上記スイッチング素子が遮断状態となっている場合における上記状態信号の変化時に、上記スイッチング素子が、遮断状態から導通状態に遷移し、上記スイッチング素子が導通状態となっている場合における上記オフ制御信号の変化時に、上記スイッチング素子が、導通状態から遮断状態に遷移するように構成される。

第４の本発明によるワイヤレスマイクロホン装置は、上記構成に加えて、上記昇圧回路が、上記状態信号の変化時に第１電源電圧の昇圧処理を開始し、上記オフ制御信号の変化時に当該昇圧処理を終了するように構成される。この様な構成によれば、操作スイッチの操作による状態信号の変化を正しく検知してオフ制御信号が生成されるので、導通状態のスイッチング素子を適切にオフすることができるとともに、昇圧回路も適切に終了させることができる。従って、電源オン時に適切に動作させつつ、電源オフ時における電池の電力消費をさらに抑制させることができる。

第５の本発明によるワイヤレスマイクロホン装置は、上記構成に加えて、上記操作スイッチが、上記逆流防止ダイオードのカソード側に設けられ、上記スイッチ操作検出回路が、電源端子、出力端子及びクロック端子を有するフリップフロップ回路からなり、上記電源端子には、上記スイッチング素子を介して上記昇圧回路から第２電源電圧が供給されるとともに、上記逆流防止ダイオードを介して上記電池から第１電源電圧が供給され、上記クロック端子には、上記操作スイッチの状態に応じて電圧レベルの異なる検出信号が供給され、上記出力端子が、上記検出信号の立ち上がり及び立ち下がりのいずれかに同期して電圧レベルが切り替えられる出力信号を上記状態信号として出力させる端子であるように構成される。

このワイヤレスマイクロホン装置では、操作スイッチの状態に応じて電圧レベルの異なる検出信号がスイッチ操作検出回路としてのフリップフロップ回路のクロック端子に供給され、クロックとして使用され、状態信号が生成される。この様な構成によれば、電源端子に供給される電源電圧に応じて電圧レベルが変化するとともに、操作スイッチの操作によって電圧レベルが変化する状態信号を１つのフリップフロップ回路に生成させることができる。従って、スイッチ操作検出回路の構成を複雑化させることなく、非使用時における電池の電力消費を効果的に抑制させることができる

第６の本発明によるワイヤレスマイクロホン装置は、上記構成に加えて、上記送信回路ユニットが、所定の周波数信号からなるトーン信号を生成するトーン回路と、上記音声信号及び上記トーン信号を合成し、合成信号を生成する音声回路と、上記合成信号を上記ＲＦ信号に変換する送信回路と、上記状態信号に基づいて上記オフ制御信号を生成するとともに、上記トーン信号の生成要求を生成するマイクロプロセッサとからなり、上記トーン回路が、上記マイクロプロセッサからの上記生成要求に基づいて上記トーン信号を生成し、上記マイクロプロセッサが、電源オフ時に、上記生成要求を上記トーン回路へ出力した後に、上記オフ制御信号を上記昇圧回路及びスイッチング素子へ出力するように構成される。この様な構成によれば、トーン信号が送信された後に昇圧回路及びスイッチング素子をオフさせることができるので、送信回路のオフに伴って受信機側でノイズが出力されるのを抑制させることができる。

第７の本発明による携帯可能な電子機器は、第１電源電圧を供給する電池を着脱可能に収容する電池収容部と、上記電池収容部から供給される第１電源電圧を昇圧し、第２電源電圧を生成する昇圧回路と、上記昇圧回路から第２電源電圧が供給されるマイクロプロセッサとを有する電子機器であって、操作状態及び非操作状態を識別可能な信号を出力する操作スイッチと、上記操作スイッチの出力に基づいて反転する動作フラグを保持し、上記動作フラグに応じた電圧レベルからなる状態信号を生成するスイッチ操作検出回路と、上記昇圧回路から上記マイクロプロセッサへの電源供給を遮断するスイッチング素子と、上記昇圧回路から上記電池収容部への逆流を防止し、上記スイッチ操作検出回路に対し、電源電圧として上記第２電源電圧を上記第１電源電圧よりも優先させて供給するための逆流防止ダイオードとを備えて構成される。上記スイッチ操作検出回路は、供給される電源電圧に応じた電圧レベルからなる状態信号を生成し、上記マイクロプロセッサは、上記スイッチング素子が導通状態となっている場合における状態信号に基づいてオフ制御信号を生成し、上記スイッチング素子は、上記オフ制御信号の変化時に導通状態から遮断状態に遷移し、上記昇圧回路は、上記状態信号及び上記オフ制御信号に基づいて動作する。

本発明のワイヤレスマイクロホン装置及び携帯可能な電子機器によれば、スイッチング素子が導通状態となっている場合に、送信回路ユニットを適切に動作させつつ、遮断状態となっている場合には昇圧前の電源電圧でスイッチ操作検出回路が駆動されるので、マイクロホン装置の非使用時における電池の電力消費を抑制させることができる。また、逆流防止ダイオードを用いて、昇圧回路から電池収容部への逆流を防止しつつ、スイッチ操作検出回路に対して昇圧後の電源電圧を昇圧前の電源電圧よりも優先させて供給しているので、昇圧後の電源電圧及び昇圧前の電源電圧を別々に供給するものに比べて、スイッチ操作検出回路の構成を簡素化することができる。従って、構成を複雑化させることなく、非使用時における電池の電力消費を抑制させることができ、電池の消耗を増大させることなく、防滴性の向上が容易なワイヤレスマイクロホン装置を実現することができる。

図１は、本発明の実施の形態によるワイヤレスマイクロホン装置の概略構成の一例を示した外観図であり、ハンドヘルド型のマイクロホン装置１が示されている。このマイクロホン装置１は、マイクロホン４を収容するウィンドスクリーン２及び送信機本体３により構成される。ウィンドスクリーン２は、目の細かな金網などの部材からなる球状の風よけであり、マイクロホン４が風によるノイズを拾うのを防止している。

送信機本体３は、縦長の筒状の筐体からなり、筐体内には、電源回路ユニット１０及び送信回路ユニット２０が設けられた回路基板５が収容されている。また、送信機本体３筐体の底面には、電源供給をオン又はオフするためのタクトスイッチ６が設けられている。このマイクロホン装置１を使用する際には、送信機本体３が手で保持される。

マイクロホン４は、外部から入力された音声を電気信号に変換し、音声信号を生成する集音素子である。送信回路ユニット２０は、マイクロホン４から入力された音声信号をＲＦ信号に変換して送信するための回路ユニットである。電源回路ユニット１０は、電池の電源電圧を昇圧して送信回路ユニット２０に供給するための回路ユニットである。

回路基板５は、絶縁層を挟んで導電層及び配線層が形成された多層基板からなる。この導電層は、電気を通す導電体からなる層であり、回路基板５上に設けられる回路素子の接地を行うためのグランド（ＧＮＤ）層、或いは、回路素子に電源を供給するための電源層として用いられる。配線層は、回路素子間を電気的に接続する配線パターンからなる層であり、基板表面に形成されている。ここでは、回路基板５の導電層が、グランド層として用いられるとともに、ＲＦ信号を送信するためのダイポールアンテナのアンテナエレメントとして使用されるものとする。

タクトスイッチ６は、操作状態と、非操作状態とを識別可能な信号を出力する操作スイッチであり、ユーザが操作している間だけオンする。操作状態とは、ユーザがタクトスイッチ６を操作している状態であり、非操作状態から操作状態への遷移は、ユーザが操作することによって行われる。これに対し、操作状態から非操作状態へは、自動的に遷移する。例えば、タクトスイッチ６は、２つの端子と、これらの端子間を導通可能な可動部とからなり、可動部を操作することにより端子間が導通され、非操作時には可動部が元の位置に自動復帰するように構成される。

ここでは、操作時に端子間を導通させる防滴性を有する押しボタン型のスイッチが、タクトスイッチ６として用いられるものとする。

図２は、図１のマイクロホン装置１における送信回路ユニット２０の構成例を示したブロック図である。この送信回路ユニット２０は、トーン回路２１、音声回路２２、送信回路２３及びマイクロプロセッサ２４からなる。トーン回路２１は、所定の周波数信号からなるトーン信号を生成するための回路である。トーン信号は、マイクロホン装置１の電源オフ時に受信機側に送信終了を検知させるために、音声信号に付加して送信される１又は２以上の周波数信号である。

ここでは、音声信号の周波数帯域とは異なる周波数信号、例えば、周波数３２．７６８ｋＨｚ（キロヘルツ）の信号がトーン信号として音声信号に付加される。

音声回路２２は、マイクロホン４からの音声信号と、トーン回路２１からのトーン信号を合成し、合成信号を生成するための回路である。送信回路２３は、音声回路２２からの合成信号をＲＦ信号に変換するための変調回路であり、例えば、ＶＣＯ、ＰＬＬ及び増幅器からなる。

ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator：電圧制御発振器）は、電圧レベルの変化に応じて発振する発振器であり、所定の周波数信号が生成される。ＰＬＬ（Phase Locked Loop）は、ＶＣＯの発振周波数を調整して出力信号の周波数を一定に保持させる電子回路である。増幅器は、変調後のＲＦ信号を電力増幅する回路素子である。

送信回路２３により生成されたＲＦ信号は、アンテナエレメントとして機能する回路基板５のグランド層に供給され、送信される。トーン回路２１、音声回路２２及び送信回路２３には、それぞれマイクロプロセッサ２４を介して電源回路ユニット１０から電源供給される。

マイクロプロセッサ２４は、電源回路ユニット１０から電源供給され、タクトスイッチ６の操作を検知して電源オフ制御を行う半導体チップからなる回路素子である。この電源オフ制御は、トーン信号の生成要求を生成するとともに、トーン回路２１、音声回路２２及び送信回路２３への電源供給を遮断し、電源回路ユニット１０に電源供給を停止させるためのオフ制御信号を出力する制御である。

マイクロプロセッサ２４のグランド端子は、回路基板５のグランド層に接続されている。トーン回路２１では、マイクロプロセッサ２４からの生成要求に基づいてトーン信号が生成される。

マイクロプロセッサ２４による電源オフ制御では、電源オフ時に、トーン回路２１、音声回路２２及び送信回路２３への電源供給を遮断した後に、オフ制御信号が出力される。その際、送信回路２３のオフに伴って受信機側でノイズが出力されるのを防止するという観点から、トーン回路２１に対してトーン信号の生成要求を出力した後に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２及びＦＥＴ１３に対してオフ制御信号を出力するのが望ましい。

図３は、図１のマイクロホン装置１の要部における構成例を示した回路図であり、電源回路ユニット１０が示されている。この電源回路ユニット１０は、電池１１、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２、ＦＥＴ１３、逆流防止ダイオード１４、スイッチ操作検出回路１５、ＯＲ回路１６及び電池収容部１７からなる。

電池１１は、第１電源電圧を供給する電源装置であり、電池収容部１７内に着脱可能に収容される。ここでは、電池１１として、起電力１．５Ｖ（ボルト）の乾電池（１次電池）が１個使用されるものとする。電池１１の負極は、回路基板５のグランド層に接続され、正極は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２及び逆流防止ダイオード１４に接続されている。

ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、電池１１から供給される第１電源電圧を昇圧し、第２電源電圧を生成する昇圧回路であり、直流電圧を電圧レベルの異なる直流電圧に変換する処理を行っている。ここでは、第１電源電圧（１．５Ｖ）が３．０Ｖに昇圧され、第２電源電圧として出力されるものとする。ＤＣ−ＤＣコンバータ１２のグランド端子は、回路基板５のグランド層に接続されている。

このＤＣ−ＤＣコンバータ１２内には、出力の一部を帰還させることにより発振する発振回路と、この発振回路により得られる高電圧の脈動電流を整流し、プラス側のみの信号を得るための半導体ダイオードと、この信号を整流して直流出力を得るためのＬＣフィルタ回路などが設けられる。

ＦＥＴ（Field Effect Transistor：電界効果トランジスタ）１３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２から送信回路ユニット２０への電源供給を遮断するためのスイッチング素子であり、ソース端子、ドレイン端子及びゲート端子を有する。ＦＥＴ１３のソース端子は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２に接続され、ドレイン端子は、電源電圧を送信回路ユニット２０へ出力するための出力端子となっている。ゲート端子は、ＯＲ回路１６の出力端子に接続されている。このＦＥＴ１３は、電源オフ時に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２内の半導体ダイオードを介して電源電圧が電池１１から送信回路ユニット２０に供給されるのを防止している。

逆流防止ダイオード１４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２から電池１１への逆流を防止し、スイッチ操作検出回路１５に対し、電源電圧として第２電源電圧を第１電源電圧よりも優先させて供給するための回路素子である。すなわち、第１電源電圧及び第２電源電圧が共に供給可能であれば、スイッチ操作検出回路１５に対して第２電源電圧が供給される。一方、ＦＥＴ１３が遮断状態となり、第２電源電圧が供給できなくなれば、スイッチ操作検出回路１５に対して第１電源電圧が供給される。

この様な逆流防止ダイオード１４としては、例えば、ＰＮ接合型の半導体ダイオードが用いられる。逆流防止ダイオード１４のアノード（陽極）側に電池１１の正極及びＤＣ−ＤＣコンバータ１２の入力端子が接続され、カソード（陰極）側にＦＥＴ１３を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力端子が接続されている。つまり、この逆流防止ダイオード１４により、昇圧後の電源電圧がＦＥＴ１３を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１２から電池１１の正極に供給されるのが防止される。

スイッチ操作検出回路１５は、タクトスイッチ６の状態遷移に基づいて反転する動作フラグを保持し、動作フラグに応じた電圧レベルからなる状態信号を生成するための回路である。この動作フラグは、タクトスイッチ６の非操作状態から操作状態への状態遷移又は操作状態から非操作状態への状態遷移のいずれか一方又は両方に基づいて反転するフラグである。スイッチ操作検出回路１５のグランド端子は、回路基板５のグランド層に接続されており、電池１１及びＤＣ−ＤＣコンバータ１２から供給される電源電圧に応じた電圧レベルの状態信号が生成される。

ここでは、タクトスイッチ６が、逆流防止ダイオード１４のカソード側に設けられ、逆流防止ダイオード１４及びタクトスイッチ６間に昇圧後の電源電圧がＦＥＴ１３を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１２から供給されるものとする。また、タクトスイッチ６は、抵抗素子Ｒを介して回路基板５のグランド層に接続され、タクトスイッチ６の状態に応じて電圧レベルの異なるスイッチ操作検出信号がスイッチ操作検出回路１５に供給されるものとする。

この例では、スイッチ操作検出回路１５における上記検出信号の入力端子が、タクトスイッチ６及び抵抗素子Ｒ間に接続されており、タクトスイッチ６の非操作状態から操作状態への状態遷移時には、スイッチ操作検出信号の電圧レベルが、ローレベルからハイレベルに変化する。一方、タクトスイッチ６の操作状態から非操作状態への状態遷移時には、スイッチ操作検出信号の電圧レベルが、ハイレベルからローレベルに変化する。

このスイッチ操作検出回路１５により生成される状態信号は、タクトスイッチ６を操作するごとに電圧レベルがハイ（high）レベル又はロー（low）レベルに切り替わるとともに、供給される電源電圧によって電圧レベルが変化する電圧信号である。スイッチ操作検出回路１５において生成された状態信号は、ＯＲ回路１６及びマイクロプロセッサ２４へ出力される。

マイクロプロセッサ２４では、スイッチ操作検出回路１５からの状態信号の電圧レベルに応じた電圧レベルからなるオフ制御信号が生成され、ＯＲ回路１６へ出力される。

ＯＲ回路１６は、スイッチ操作検出回路１５からの状態信号と、マイクロプロセッサ２４からのオフ制御信号の論理和をＤＣ−ＤＣコンバータ１２及びＦＥＴ１３へ出力する論理回路である。具体的には、状態信号又はオフ制御信号のいずれかの電圧レベルがハイレベルの場合に、ハイレベルの電圧信号が出力される。一方、状態信号及びオフ制御信号の電圧レベルが共にローレベルの場合には、ローレベルの電圧信号が出力される。

ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、ＯＲ回路１６を介してスイッチ操作検出回路１５から供給される状態信号に基づいて動作し、状態信号の変化時に電源電圧の昇圧処理を開始する動作が行われる。この昇圧処理は、マイクロプロセッサ２４からＯＲ回路１６を介して供給されるオフ制御信号の変化時に終了される。

また、ＦＥＴ１３は、スイッチ操作検出回路１５から供給される状態信号に基づいて動作し、状態信号の変化時に電源供給の遮断状態から導通状態に遷移する動作が行われる。導通状態から遮断状態への遷移は、マイクロプロセッサ２４からＯＲ回路１６を介して供給されるオフ制御信号の変化時に行われる。マイクロプロセッサ２４では、ＦＥＴ１３が導通状態となっている場合における状態信号が監視され、電圧レベルの変化時にオフ制御信号が生成される。

図４は、図３の電源回路ユニット１０におけるスイッチ操作検出回路１５の構成例を示した図である。このスイッチ操作検出回路１５は、シュミットトリガ３１と、電源端子（ＶＣＣ）、出力端子Ｑ、クロック端子（ＣＬＫ）、Ｄ端子、Ｑの反転端子及びグランド端子（ＧＮＤ）を有するフリップフロップ回路３２とからなる。

シュミットトリガ（schmitt trigger）回路３１は、２つの異なる入力閾値を有する論理回路であり、タクトスイッチ６から供給されるスイッチ操作検出信号の波形を方形波に整形することができる。このシュミットトリガ回路３１では、上限値及び下限値の２つの入力閾値が保持され、タクトスイッチ６からの入力電圧と、これらの閾値との比較結果に応じて電圧レベルの異なる出力信号が生成される。具体的には、入力電圧が低い方から上限値を越えると、出力信号の電圧レベルがローレベルからハイレベルに変化する。また、入力電圧が高い方から下限値を越えると、出力信号の電圧レベルがハイレベルからローレベルに変化する。

フリップフロップ回路３２の電源端子には、ＦＥＴ１３を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１２から第２電源電圧が供給されるとともに、逆流防止ダイオード１４を介して電池１１から第１電源電圧が供給される。

クロック端子には、タクトスイッチ６の状態に応じて電圧レベルの異なるスイッチ操作検出信号がクロックとして供給される。Ｄ端子には、反転端子から出力端子Ｑの反転信号が入力される。グランド端子は、グランド層に接続されている。

出力端子Ｑは、スイッチ操作検出信号の立ち上がり又は立ち下がりのいずれかに同期して電圧レベルが切り替えられる出力信号を状態信号として出力させる端子であり、出力信号がＯＲ回路１６及びマイクロプロセッサ２４へ出力される。ここでは、スイッチ操作検出信号の立ち上がりに同期した状態信号が出力端子Ｑから出力されるものとする。

図５は、図３の電源回路ユニット１０における動作の一例を示したタイミングチャートである。まず、電源オフ時にタクトスイッチ６が操作され、当該スイッチが非操作状態から操作状態に移行すると、スイッチ操作検出信号の電圧レベルが、ローレベル（０Ｖ）からハイレベル（１．５Ｖ）に切り替わる。このスイッチ操作検出信号の立ち上がりに同期して状態信号の電圧レベルがローレベルからハイレベルに切り替えられる。このとき、ＯＲ回路１６の出力信号の電圧レベルがローレベルからハイレベルに切り替わり、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２及びＦＥＴ１３がオンする。

タクトスイッチ６が操作状態から非操作状態に移行すると、スイッチ操作検出信号の電圧レベルは、ハイレベルからローレベルに切り替えられる。スイッチ操作検出信号の立ち上がりから時間Ａ１のタイムラグを経て、電源電圧が１．５Ｖから３．０Ｖに昇圧されると、状態信号の電圧レベルが昇圧され、ＯＲ回路１６の出力信号の電圧レベルも昇圧される。

マイクロプロセッサ２４は、昇圧された電源電圧の供給により起動し、状態信号の昇圧から時間Ａ２のタイムラグを経て、オフ制御信号の電圧レベルをローレベルからハイレベルに切り替える。

次に、電源オン時にタクトスイッチ６が操作され、当該スイッチが非操作状態から操作状態に移行すると、スイッチ操作検出信号の電圧レベルがローレベル（０Ｖ）からハイレベル（３．０Ｖ）に電圧レベルが切り替えられる。このスイッチ操作検出信号の立ち上がりに同期して状態信号の電圧レベルがハイレベルからローレベルに切り替えられる。マイクロプロセッサ２４は、この状態信号における電圧レベルの変化を検出し、スイッチ操作検出信号の立ち上がりから時間Ａ３のタイムラグを経て、オフ制御信号の電圧レベルをハイレベルからローレベルに切り替える。

マイクロプロセッサ２４から出力されるオフ制御信号の電圧レベルが、ハイレベルからローレベルに切り替えられると、ＯＲ回路１６の出力信号の電圧レベルがハイレベルからローレベルに切り替わり、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２及びＦＥＴ１３がオフする。

図６のステップＳ１０１〜Ｓ１０８は、図１のマイクロホン装置１における電源オン時の動作例を示したフローチャートである。まず、タクトスイッチ６が操作されると、このスイッチ操作に基づいて状態信号の電圧レベルが切り替えられる（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。この状態信号の電圧レベルの変化に同期して、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２及びＦＥＴ１３がオンし、電源電圧が昇圧され、昇圧後の電源電圧が送信回路ユニット２０に供給される（ステップＳ１０３）。

次に、マイクロプロセッサ２４は、昇圧後の電源電圧の供給により起動し、オフ制御信号を生成するとともに、送信回路ユニット２０内のトーン回路２１、音声回路２２及び送信回路２３に対する電源供給を開始する（ステップＳ１０４，Ｓ１０５）。次に、送信回路２３のＰＬＬを初期化する処理が行われ、ＰＬＬに対して送信周波数が設定される（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）。ＰＬＬの設定が完了すると、音声回路２２がオンされ、音声信号が送信される（ステップＳ１０８）。

図７のステップＳ２０１〜Ｓ２０９は、図１のマイクロホン装置１における電源オフ時の動作例を示したフローチャートである。まず、タクトスイッチ６が操作されると、このスイッチ操作に基づいて状態信号の電圧レベルが切り替えられる（ステップＳ２０１，Ｓ２０２）。マイクロプロセッサ２４は、この状態信号の電圧レベルの変化を検知し、トーン回路２１に対してトーン信号の生成要求を出力する（ステップＳ２０３，Ｓ２０４）。

トーン回路２１は、マイクロプロセッサ２４からの生成要求に基づいてトーン信号を生成し、音声回路２２へ出力する（ステップＳ２０５）。次に、マイクロプロセッサ２４は、トーン信号が送信されると、トーン回路２１に対する電源供給を遮断し、トーン回路２１をオフさせる（ステップＳ２０６）。トーン回路２１をオフさせた後、音声回路２２及び送信回路２３に対する電源供給も遮断され、オフされる（ステップＳ２０７）。

次に、マイクロプロセッサ２４は、トーン回路２１、音声回路２２及び送信回路２３をオフさせた後、オフ制御信号の電圧レベルを切り替え、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２及びＦＥＴ１３をオフさせる（ステップＳ２０８，Ｓ２０９）。

本実施の形態によれば、ＦＥＴ１３が遮断状態となっている場合に、スイッチ操作検出回路１５を昇圧前の電源電圧で駆動させつつ、タクトスイッチ６が操作された際にスイッチの操作を正しく検知してＤＣ−ＤＣコンバータ１２及びＦＥＴ１３を動作させることができる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２が昇圧処理を開始し、ＦＥＴ１３が導通状態となっている場合には、スイッチ操作検出回路１５に供給される電源電圧の昇圧に伴って状態信号が昇圧されるので、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５により昇圧された電源電圧で動作する送信回路ユニット２０を状態信号に基づいて正しく動作させることができる。

また、逆流防止ダイオード１４を用いて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２から電池１１への逆流を防止しつつ、スイッチ操作検出回路１５に対して昇圧後の電源電圧を昇圧前の電源電圧よりも優先させて供給しているので、昇圧後の電源電圧及び昇圧前の電源電圧を別々に供給するものに比べて、スイッチ操作検出回路１５の構成を簡素化することができる。この様な構成により、ＦＥＴ１３が導通状態となっている場合に、送信回路ユニット２０を適切に動作させつつ、遮断状態となっている場合には昇圧前の電源電圧でスイッチ操作検出回路１５が駆動されるので、マイクロホン装置１の非使用時における電池１１の電力消費を抑制させることができる。

なお、本実施の形態では、ハンドヘルド型のワイヤレスマイクロホン装置に本発明が適用される場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、ツーピース型のワイヤレスマイクロホン装置にも適用することができる。また、電池を収容する携帯可能な小型の電子機器に本発明を適用すれば、待機時の電力消費を抑制させた電子機器を得ることができる。

本発明の実施の形態によるワイヤレスマイクロホン装置の概略構成の一例を示した外観図であり、ハンドヘルド型のマイクロホン装置１が示されている。図１のマイクロホン装置１における送信回路ユニット２０の構成例を示したブロック図である。図１のマイクロホン装置１の要部における構成例を示した回路図であり、電源回路ユニット１０が示されている。図３の電源回路ユニット１０におけるスイッチ操作検出回路１５の構成例を示した図である。図３の電源回路ユニット１０における動作の一例を示したタイミングチャートである。図１のマイクロホン装置１における電源オン時の動作例を示したフローチャートである。図１のマイクロホン装置１における電源オフ時の動作例を示したフローチャートである。

符号の説明

１マイクロホン装置
２ウィンドスクリーン
３送信機本体
４マイクロホン
５回路基板
６タクトスイッチ
１０電源回路ユニット
１１電池
１２ＤＣ−ＤＣコンバータ
１３ＦＥＴ
１４逆流防止ダイオード
１５スイッチ操作検出回路
１６ＯＲ回路
１７電池収容部
２０送信回路ユニット
２１トーン回路
２２音声回路
２３送信回路
２４マイクロプロセッサ
３１シュミットトリガ回路
３２フリップフロップ回路

Claims

第１電源電圧を供給する電池を着脱可能に収容する電池収容部と、
上記電池収容部から供給される第１電源電圧を昇圧し、第２電源電圧を生成する昇圧回路と、
上記昇圧回路から第２電源電圧が供給され、集音素子からの音声信号をＲＦ信号に変換する送信回路ユニットとを有するワイヤレスマイクロホン装置において、
操作状態及び非操作状態を識別可能な信号を出力する操作スイッチと、
上記操作スイッチの出力に基づいて反転する動作フラグを保持し、上記動作フラグに応じた電圧レベルからなる状態信号を生成するスイッチ操作検出回路と、
上記昇圧回路から上記送信回路ユニットへの電源供給を遮断するスイッチング素子と、
上記昇圧回路から上記電池収容部への逆流を防止し、上記スイッチ操作検出回路に対し、電源電圧として上記第２電源電圧を上記第１電源電圧よりも優先させて供給するための逆流防止ダイオードとを備え、
上記スイッチ操作検出回路は、供給される電源電圧に応じた電圧レベルからなる状態信号を生成し、
上記送信回路ユニットは、上記スイッチング素子が導通状態となっている場合における状態信号に基づいてオフ制御信号を生成し、
上記スイッチング素子は、上記オフ制御信号の変化時に導通状態から遮断状態に遷移し、
上記昇圧回路は、上記状態信号及び上記オフ制御信号に基づいて動作することを特徴とするワイヤレスマイクロホン装置。
上記スイッチング素子が、状態信号の変化時に遮断状態から導通状態に遷移することを特徴とする請求項１に記載のワイヤレスマイクロホン装置。
上記送信回路ユニットが、上記第２電源電圧の供給により起動し、かつ、上記状態信号に基づいてオフ制御信号を生成するマイクロプロセッサからなり、
上記スイッチング素子が遮断状態となっている場合における上記状態信号の変化時に、上記スイッチング素子は、遮断状態から導通状態に遷移し、
上記スイッチング素子が導通状態となっている場合における上記オフ制御信号の変化時に、上記スイッチング素子は、導通状態から遮断状態に遷移することを特徴とする請求項１に記載のワイヤレスマイクロホン装置。
上記昇圧回路が、上記状態信号の変化時に第１電源電圧の昇圧処理を開始し、上記オフ制御信号の変化時に当該昇圧処理を終了することを特徴とする請求項２に記載のワイヤレスマイクロホン装置。
上記操作スイッチが、上記逆流防止ダイオードのカソード側に設けられ、
上記スイッチ操作検出回路が、電源端子、出力端子及びクロック端子を有するフリップフロップ回路からなり、
上記電源端子には、上記スイッチング素子を介して上記昇圧回路から第２電源電圧が供給されるとともに、上記逆流防止ダイオードを介して上記電池から第１電源電圧が供給され、
上記クロック端子には、上記操作スイッチの状態に応じて電圧レベルの異なる検出信号が供給され、
上記出力端子は、上記検出信号の立ち上がり及び立ち下がりのいずれかに同期して電圧レベルが切り替えられる出力信号を上記状態信号として出力させる端子であることを特徴とする請求項１又は２に記載のワイヤレスマイクロホン装置。
上記送信回路ユニットが、所定の周波数信号からなるトーン信号を生成するトーン回路と、
上記音声信号及び上記トーン信号を合成し、合成信号を生成する音声回路と、
上記合成信号を上記ＲＦ信号に変換する送信回路と、
上記状態信号に基づいて上記オフ制御信号を生成するとともに、上記トーン信号の生成要求を生成するマイクロプロセッサとからなり、
上記トーン回路が、上記マイクロプロセッサからの上記生成要求に基づいて上記トーン信号を生成し、
上記マイクロプロセッサが、電源オフ時に、上記生成要求を上記トーン回路へ出力した後に、上記オフ制御信号を上記昇圧回路及びスイッチング素子へ出力することを特徴とする請求項１又は２に記載のワイヤレスマイクロホン装置。
第１電源電圧を供給する電池を着脱可能に収容する電池収容部と、
上記電池収容部から供給される第１電源電圧を昇圧し、第２電源電圧を生成する昇圧回路と、
上記昇圧回路から第２電源電圧が供給されるマイクロプロセッサとを有する携帯可能な電子機器において、
操作状態及び非操作状態を識別可能な信号を出力する操作スイッチと、
上記操作スイッチの出力に基づいて反転する動作フラグを保持し、上記動作フラグに応じた電圧レベルからなる状態信号を生成するスイッチ操作検出回路と、
上記昇圧回路から上記マイクロプロセッサへの電源供給を遮断するスイッチング素子と、
上記昇圧回路から上記電池収容部への逆流を防止し、上記スイッチ操作検出回路に対し、電源電圧として上記第２電源電圧を上記第１電源電圧よりも優先させて供給するための逆流防止ダイオードとを備え、
上記スイッチ操作検出回路は、供給される電源電圧に応じた電圧レベルからなる状態信号を生成し、
上記マイクロプロセッサは、上記スイッチング素子が導通状態となっている場合における状態信号に基づいてオフ制御信号を生成し、
上記スイッチング素子は、上記オフ制御信号の変化時に導通状態から遮断状態に遷移し、
上記昇圧回路は、上記状態信号及び上記オフ制御信号に基づいて動作することを特徴とする携帯可能な電子機器。