JP6183056B2

JP6183056B2 - プラグ接続装置

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Description

本発明は、オーディオ装置においてマイク付ヘッドフォン用プラグの接続に使用されるプラグ接続装置に係り、特にプラグの挿抜検出機能を備えたプラグ接続装置に関する。

図８は従来のプラグ接続装置１００を含むオーディオ装置の構成を示す回路図である。このプラグ接続装置１００は、マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０が挿入されるジャック部１１０を備えている。

ピン１０の側面には、ジャック部１１０への挿入方向に沿って、ピン先端から順に、スピーカ用接触部１１Ｌおよび１１Ｒと、接地用接触部１２と、マイクロフォン用接触部１３とが順次形成されている。また、接触部１１Ｌ、１１Ｒ、１２および１３の各間には絶縁部１４が各々挟まれている。ここで、スピーカ用接触部１１Ｌおよび１１Ｒは、ヘッドフォンにおけるＬチャネルおよびＲチャネルの各スピーカに各々接続されている。接地用接触部１２は、ヘッドフォンの各スピーカおよびマイクロフォンの接地端子に接続されている。マイクロフォン用接触部１３は、ヘッドフォンのマイクロフォンに接続されている。

ジャック部１１０は、バネ式の接点１１１、１１２、１１３および１１４を有している。ジャック部１１０にピン１０が挿入された状態において、接点１１１、１１２、１１３および１１４は、ピン１０の接触部１１Ｌ、１１Ｒ、１２および１３と各々接触する。また、接点１１１は接点１１５とともにメカニカルスイッチ１１６を構成している。

ヘッドフォン用半導体集積回路２００は、プラグ接続装置１００に接続されたヘッドフォンに供給するオーディオ信号を発生するとともに、同ヘッドフォンから供給されるオーディオ信号を受信して処理する半導体集積回路である。図８では、このヘッドフォン用半導体集積回路２００を構成する要素のうち主としてプラグ接続装置１００の機能に関連した要素が図示されている。図８に示すように、ヘッドフォン用半導体集積回路２００は、制御回路２０１および２０２と、電位検出部２１１および２１２と、スピーカ用増幅器２２０Ｌおよび２２０Ｒと、マイクロフォン用増幅器２３０と、バイアス回路２４０とを有する。また、ヘッドフォン用半導体集積回路２００は、端子ＤＥＴＩＮ、ＨＰＯＵＴＬ、ＨＰＯＵＴＲ、ＭＩＣＩＮ、ＭＩＣＤＥＴおよびＭＩＣＢＩＡＳを有する。

ジャック部１１０の接点１１５は、端子ＤＥＴＩＮに接続されるとともに、抵抗Ｒ１を介して電源ＶＣＣに接続されている。接点１１１は、端子ＨＰＯＵＴＬに接続されるとともに、抵抗Ｒ２を介して接地されている。接点１１２は、端子ＨＰＯＵＴＲに接続されている。接点１１３は接地されている。接点１１４は、キャパシタＣを介して端子ＭＩＣＩＮに接続されている。また、接点１１４は、端子ＭＩＣＤＥＴに接続されるとともに、抵抗Ｒ３を介して端子ＭＩＣＢＩＡＳに接続されている。

ヘッドフォン用半導体集積回路２００において、スピーカ用増幅器２２０Ｌおよび２２０Ｒは、マイク付ヘッドフォン用プラグ１に接続されたヘッドフォンの左右２チャネルのスピーカを駆動するための信号を端子ＨＰＯＵＴＬおよびＨＰＯＵＴＲから各々出力する回路である。マイクロフォン用増幅器２３０は、端子ＭＩＣＩＮを介して与えられる入力信号を増幅する回路である。バイアス回路２４０は、マイク付ヘッドフォン用プラグ１に接続されたヘッドフォンのマイクロフォンに与えるバイアス電圧を出力する回路である。電位検出部２１１は、端子ＤＥＴＩＮの電位が所定の閾値以上か否かを検出する回路である。制御回路２０１は、電位検出部２１１の検出結果に基づいて、マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０のジャック部１１０に対する挿抜を検出し、この挿抜検出結果に基づいて各部の制御を行う回路である。電位検出部２１２は、端子ＭＩＣＤＥＴの電位が所定の閾値より低いか否かを検出する回路である。制御回路２０２は、電位検出部２１２の検出結果に基づいて、ヘッドフォンがマイク付きか否か、あるいはマイク付ヘッドフォンのマイクロフォンに並列接続されたスイッチのＯＮ／ＯＦＦを判別する。

図８にはマイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０に挿入された状態が示されている。この状態では、ピン１０の先端のスピーカ用接触部１１Ｌによって接点１１１が接点１１５から離され、メカニカルスイッチ１１６はＯＦＦとなり、端子ＤＥＴＩＮに電源電圧ＶＣＣが印加される。この場合、電位検出部２１１は端子ＤＥＴＩＮの電位が閾値より高いことを検出する。この結果、制御回路２０１は、ピン１０がジャック部１１０に挿入されているとみなし、スピーカ用増幅器２２０Ｌ、２２０Ｒ、マイクロフォン用増幅器２３０、バイアス回路２４０等の回路に電源電圧を与え、これらの回路を動作させる。

図９にはマイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０から抜かれた状態が示されている。この状態では、ピン１０が接点１１１から離れているため、接点１１１が接点１１５に当接し、メカニカルスイッチ１１６はＯＮとなり、電源電圧ＶＣＣを抵抗Ｒ１およびＲ２により分圧した電圧が端子ＤＥＴＩＮに印加される。この場合、電位検出部２１１は端子ＤＥＴＩＮの電位が閾値より低いことを検出する。この結果、制御回路２０１は、ピン１０がジャック部１１０から引き抜かれたとみなし、スピーカ用増幅器２２０Ｌ、２２０Ｒ、マイクロフォン用増幅器２３０、バイアス回路２４０等の回路の動作を停止させる制御を行う。

なお、この種のプラグの挿抜検出に関する技術は、例えば特許文献１および２に開示されている。

特許第３４０７６２２号特開２００８−２９４８０３号公報

ところで、上述した従来のプラグ接続装置１００は、ピン１０の挿抜を検出するために、メカニカルスイッチ１１６が必要であり、メカニカルスイッチ１１６を有しないジャック部には適用することができないという問題があった。

また、従来のプラグ接続装置１００は、マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０から引き抜かれる過程において、ヘッドフォンのスピーカからノイズが放音される場合がある、という問題があった。以下、図１０を参照し、この問題について説明する。

図１０には、ピン１０がジャック部１１０から僅かに引き抜かれ、接点１１４が接地用接触部１２に接触した状態が例示されている。また、図１０には、接触部１３、１２、１１Ｒ、１１ＬとヘッドフォンのマイクＭ、接地線、左右の各スピーカＳＰＬ、ＳＰＲとの間に介在する配線（主にマイク付ヘッドフォン用プラグ１と各ヘッドフォンスピーカやマイクＭとを結ぶケーブル内の配線）が破線により図示されている。この例では、接点１１４が接地用接触部１２に接触した状態において、ピン１０の先端のスピーカ用接触部１１Ｌが依然として接点１１１と当接しており、接点１１１が接点１１５から離され、メカニカルスイッチ１１６がＯＦＦとなっている。ジャック部１１０の構成によっては、プラグ１の引き抜き時にこのような状態が発生し得る。

この状態では、メカニカルスイッチ１１６がＯＦＦであるため、端子ＤＥＴＩＮに電源電圧ＶＣＣが印加される。このため、制御回路２０１は、スピーカ用増幅器２２０Ｌ、２２０Ｒ、マイクロフォン用増幅器２３０、バイアス回路２４０等の回路を動作させ続ける。従って、バイアス回路２４０の出力端子から抵抗Ｒ３を介して接地用接触部１２に電流が流れ込む。この接地用接触部１２に流れ込んだ電流の一部は、接地用接触部１２とヘッドフォンのスピーカＳＰＲとの間に介在する配線を介して、スピーカＳＰＲに流れ、スピーカＳＰＲからスピーカ用接触部１１Ｒおよび接点１１３を介して接地線に流れ込む。また、接地用接触部１２に流れ込んだ電流の残りは、接地用接触部１２とヘッドフォンのスピーカＳＰＬとの間に介在する配線を介して、スピーカＳＰＬに流れ、スピーカＳＰＬからスピーカ用接触部１１Ｌに流れ込む。そして、スピーカ用接触部１１Ｌに流れ込んだ電流は、接点１１２および端子ＨＰＯＵＴＲを介してスピーカ用増幅器２２０Ｒの出力端子に流れ込み、または接点１１１および端子ＨＰＯＵＴＬを介してスピーカ用増幅器２２０Ｌの出力端子に流れ込み、または接点１１１から抵抗Ｒ２を介して接地線に流れ込む。

そして、ピン１０がジャック部１１０からさらに引き抜かれると、ピン１０の先端のスピーカ用接触部１１Ｌが接点１１１から離れ、メカニカルスイッチ１１６がＯＮとなる。これにより制御回路２０１は、バイアス回路２４０を停止させる。この結果、バイアス回路２４０の出力端子からの電流の出力が断たれ、スピーカＳＰＬおよびＳＰＲに対する電流の供給も断たれる。

このように、従来のプラグ接続装置１００は、ピン１０がジャック部１１０から引き抜かれる過程において、ヘッドフォンのスピーカＳＰＬ、ＳＰＲにパルス状の電流が流れ、スピーカＳＰＬ、ＳＰＲからノイズが放音されることがある、という問題があった。

この発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、メカニカルスイッチを有しないジャック部にも適用可能なプラグ接続装置を提供することにある。また、この発明の第２の目的は、マイク付ヘッドフォン用プラグのピンがジャック部から引き抜かれる過程において、ヘッドフォンのスピーカからノイズが放音されるのを防止することができるプラグ接続装置を提供することにある。

この発明は、ヘッドフォンの左右のスピーカに各々接続された２個のスピーカ用接触部と、前記ヘッドフォンの接地線に接続された接地用接触部と、前記ヘッドフォンのマイクロフォンに接続されたマイクロフォン用接触部とが、各々の間に絶縁部を挟んでピンの先端から軸方向に順次形成されたマイク付ヘッドフォン用プラグのピンが挿入されるジャック部であって、前記ピンがジャック部に挿入された状態において、前記２個のスピーカ用接触部と各々接触する第１および第２の接点と、前記接地用接触部と接触する第３の接点と、前記マイクロフォン用接触部と接触する第４の接点とを有するジャック部と、前記第４の接点に抵抗を介してバイアス電圧を供給するバイアス回路と、前記第４の接点の電位の変化に基づいて、前記ピンが前記ジャック部から抜かれたことを検出する制御回路とを具備することを特徴とするプラグ接続装置を提供する。

かかる発明によれば、第４の接点の電位変化に基づいて、ピンがジャック部から抜かれたことを検出することができるので、メカニカルスイッチを有しないジャック部にも適用可能である。

また、この発明によるプラグ接続装置において、前記制御回路は、前記ピンが前記ジャック部から抜かれたことを検出したとき、前記バイアス回路によるバイアス電圧の出力を停止させる。

この発明では、ピンがジャック部から抜かれるとき、第４の接点が接地用接触部に接触するより先に第４の接点が絶縁部と接触し、制御回路は、このときの第４の接点の電位変化に基づいてピンがジャック部から抜かれたことを検出する。従って、第４の接点が接地用接触部に接触するより先に第４の接点を経由したマイクロフォンへのバイアス電圧の供給を停止することができる。従って、ピンがジャック部から抜かれる過程において、ヘッドフォンのスピーカからノイズが放音されるのを防止することができる。

この発明の第１実施形態であるプラグ接続装置を含むオーディオ装置の構成を示す回路図である。同実施形態においてマイク付ヘッドフォン用プラグのピンがジャック部から引き抜かれ始め、第４の接点がマイクロフォン用接触部と接地用接触部の間の絶縁部と接触した時点における各部の状態を示す回路図である。同実施形態においてマイク付ヘッドフォン用プラグのピンがジャック部からさらに引き抜かれ、第４の接点が接地用接触部と接触した時点における各部の状態を示す回路図である。同実施形態においてマイク付ヘッドフォン用プラグのピンがジャック部からさらに引き抜かれ、第１の接点がスピーカ用接触部から離れた時点における各部の状態を示す回路図である。同実施形態においてマイク付ヘッドフォン用プラグのピンがジャック部に挿入されている期間およびジャック部から引き抜かれている期間における各部の電位波形を示すタイムチャートである。この発明の第２実施形態であるプラグ接続装置を含むオーディオ装置の構成を示す回路図である。同実施形態においてマイク付ヘッドフォン用プラグのピンがジャック部から引き抜かれる過程における各部の電位波形を示すタイムチャートである。従来のプラグ接続装置を含むオーディオ装置の構成を示す回路図である。同プラグ接続装置においてマイク付ヘッドフォン用プラグのピンがジャック部から引き抜かれた場合における各部の状態を示す回路図である。同プラグ接続装置においてマイク付ヘッドフォン用プラグのスピーカからノイズが放音される時点における各部の状態を示す回路図である。

以下、図面を参照し、この発明の実施の形態を説明する。
＜第１実施形態＞

図１はこの発明の第１実施形態であるプラグ接続装置１００Ａの構成を示す回路図である。なお、図１において、前掲図８に示す要素と対応する要素には同一の符号を付けて、その説明を省略する。

本実施形態では、前掲図８のヘッドフォン用半導体集積回路２００がヘッドフォン用半導体集積回路２００Ａに置き換えられている。プラグ接続装置１００Ａにおけるヘッドフォン用半導体集積回路２００Ａ以外の構成は、前掲図８のプラグ接続装置１００と同様である。

ヘッドフォン用半導体集積回路２００Ａは、ヘッドフォン用半導体集積回路２００と同様、端子ＤＥＴＩＮ、ＨＰＯＵＴＬ、ＨＰＯＵＴＲ、ＭＩＣＩＮ、ＭＩＣＤＥＴおよびＭＩＣＢＩＡＳを有する。また、ヘッドフォン用半導体集積回路２００Ａは、ヘッドフォン用半導体集積回路２００が有していた電位検出部２１１および２１２と、スピーカ用増幅器２２０Ｌおよび２２０Ｒと、マイクロフォン用増幅器２３０とを有するとともに、バイアス回路２４０Ａおよび制御回路２０３を有する。

バイアス回路２４０Ａの出力端子は、端子ＭＩＣＢＩＡＳに接続されている。このバイアス回路２４０Ａは、制御回路２０３からの制御信号に従い、端子ＭＩＣＢＩＡＳへバイアス電圧を出力し（ＯＮ）、またはバイアス電圧の出力を停止する（ＯＦＦ）。

制御回路２０３は、端子ＤＥＴＩＮの電圧が所定の閾値ｔｈ１より高いことを電位検出部２１１が検出しており、かつ、端子ＭＩＣＤＥＴの電圧が所定の閾値ｔｈ２より低いことを電位検出部２１２が検出しているとき、バイアス回路２４０Ａにバイアス電圧を出力させる。ここで、閾値ｔｈ１は電源電圧ＶＣＣを抵抗Ｒ１およびＲ２により分圧した電圧と電源電圧ＶＣＣとの中間の電圧である。また、閾値ｔｈ２は端子ＭＩＣＢＩＡＳのバイアス電圧を抵抗Ｒ３とマイクＭの内部抵抗とにより分圧した電圧とバイアス電圧との中間の電圧である。

一方、制御回路２０３は、端子ＤＥＴＩＮの電圧が閾値ｔｈ１より低くなったことを電位検出部２１１が検出したとき、または端子ＭＩＣＤＥＴの電圧が閾値ｔｈ２より高くなったことを電位検出部２１２が検出したとき、バイアス回路２４０Ａによるバイアス電圧の出力を停止させる。この点に本実施形態の特徴がある。

次に本実施形態の動作を説明する。図１はマイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０に挿入された状態を示している。また、図１には、接触部１３、１２、１１Ｒ、１１ＬとヘッドフォンのマイクロフォンＭ、接地線、左右の各スピーカＳＰＬ、ＳＰＲとの間に介在する配線が破線により図示されている。図１に示すように、マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０に挿入された状態では、ピン１０の先端のスピーカ用接触部１１Ｌが接点１１１に当接し、接点１１１が接点１１５から離され、メカニカルスイッチ１１６はＯＦＦとなり、端子ＤＥＴＩＮに電源電圧ＶＣＣが印加される。この場合、電位検出部２１１は端子ＤＥＴＩＮの電圧が閾値ｔｈ１より高いことを検出する。また、ピン１０がジャック部１１０に挿入された状態では、接点１１４がマイクロフォン用接触部１３に接触する。このため、端子ＭＩＣＤＥＴの電圧は、端子ＭＩＣＢＩＡＳのバイアス電圧を抵抗Ｒ３とマイクＭの内部抵抗とにより分圧した電圧となる。この場合、電位検出部２１２は端子ＭＩＣＤＥＴの電圧が閾値ｔｈ２より低いことを検出する。この状態では、制御回路２０３は、バイアス回路２４０Ａにバイアス電圧を引き続き出力させる。

マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０から引き抜かれ始めると、図２に示すように、接点１１４からマイクロフォン用接触部１３が離れ、絶縁部１４が接点１１４と接触する。図２に示す例では、この時点において、依然としてピン１０のスピーカ用接触部１１Ｌが接点１１１と接触しており、メカニカルスイッチ１１６はＯＦＦとなっている。しかし、絶縁部１４が接点１１４と接触する結果、端子ＭＩＣＤＥＴの電圧は、閾値ｔｈ２を越えて、端子ＭＩＣＢＩＡＳのバイアス電圧まで上昇する。この結果、端子ＭＩＣＤＥＴの電位が閾値ｔｈ２より高くなったことを電位検出部２１２が検出する。これにより制御回路２０３は、ピン１０がジャック部１１０から引き抜かれたとみなし、バイアス回路２４０Ａにバイアス電圧の出力を停止させる。

マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０からさらに引き抜かれると、図３に示すように、接点１１４から絶縁部１４が離れ、接地用接触部１２が接点１１４と接触する。この結果、端子ＭＩＣＢＩＡＳが抵抗Ｒ３を介して接地用接触部１２と接続される。しかし、この時点において、バイアス回路２４０Ａは、バイアス電圧の出力を停止している。従って、抵抗Ｒ３を介した接地用接触部１２への電流の流入は発生しない。図３に示す例では、この時点においても、依然としてピン１０のスピーカ用接触部１１Ｌが接点１１１と接触しており、メカニカルスイッチ１１６はＯＦＦとなっている。

マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０からさらに引き抜かれると、図４に示すように、接地用接触部１２が接点１１４と接触した状態において、スピーカ用接触部１１Ｌが接点１１１から離れ、接点１１１が接点１１５と接触し、メカニカルスイッチ１１６がＯＮとなる。

以上のように本実施形態では、マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０から引き抜かれる過程において、メカニカルスイッチ１１６がＯＮになる前に接地用接触部１２が接点１１４と接触する場合でも、接地用接触部１２が接点１１４と接触するより前に絶縁部１４が接点１１４と接触する。このとき、端子ＭＩＣＤＥＴの電圧がバイアス電圧まで立ち上がる。そして、電位検出部２１２により端子ＭＩＣＤＥＴの電位の上昇を検知した制御回路２０３がバイアス回路２４０Ａによるバイアス電圧の出力を停止させる。従って、バイアス回路２４０Ａの出力端子に接続された接点１１４が、その後、接触部１２、１１Ｒ、１１Ｌのいずれと接触しても、バイアス回路２４０Ａの出力端子から当該接触部への電流の流入は発生しない。従って、マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０から引き抜かれる過程において、スピーカＳＰＬ、ＳＰＲからノイズは放音されない。

図５は本実施形態の効果を従来技術との対比において示すものである。図５（ａ）は前掲図８の構成において、マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０から引き抜かれる過程における端子ＤＥＴＩＮ、ＭＩＣＢＩＡＳ、ＭＩＣＤＥＴの電位波形を示すタイムチャートである。また、図５（ｂ）は本実施形態（図１）において、マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０から引き抜かれる過程における端子ＤＥＴＩＮ、ＭＩＣＢＩＡＳ、ＭＩＣＤＥＴの電位波形を示すタイムチャートである。図５（ａ）および（ｂ）において、ｔ１は接点１１４がマイクロフォン用接触部１３から離れて絶縁部１４に接触した時刻であり、ｔ２は接点１１４が絶縁部１４から離れて接地用接触部１２に接触した時刻であり、ｔ３はメカニカルスイッチ１１６がＯＮになった時刻である。

図５（ａ）および（ｂ）において、マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０に挿入されている状態では、端子ＭＩＣＤＥＴの電圧はバイアス電圧Ｖｂを抵抗Ｒ３とマイクＭの内部抵抗とにより分圧した電圧Ｖ１となる。また、メカニカルスイッチ１１６がＯＦＦであるため、端子ＤＥＴＩＮの電圧は電源電圧ＶＣＣとなる。

時刻ｔ１において、接点１１４がマイクロフォン用接触部１３から離れて絶縁部１４に接触すると、端子ＭＩＣＤＥＴの電圧は電圧Ｖ１からバイアス電圧Ｖｂまで立ち上がる。従来技術では、端子ＭＩＣＤＥＴの電圧は電圧Ｖ１からバイアス電圧Ｖｂまで立ち上がっても、バイアス回路２４０はバイアス電圧Ｖｂを出力し続ける。

時刻ｔ２において、接点１１４が絶縁部１４から離れて接地用接触部１２に接触すると、接点１１４に接地用接触部１２を介してスピーカＳＰＲおよびＳＰＬが接続される。この結果、バイアス回路２４０から端子ＭＩＣＢＩＡＳ、抵抗Ｒ３を介して接地用接触部１２に電流が流入し、この電流がスピーカＳＰＲおよびＳＰＬに流れる。この状態は、メカニカルスイッチ１１６がＯＮになる時刻ｔ３まで継続する。この間、端子ＭＩＣＤＥＴの電圧はバイアス電圧Ｖｂより低い電圧Ｖ２となる。

時刻ｔ３において、スピーカ用接触部１１Ｌが接点１１１から離れ、メカニカルスイッチ１１６がＯＮになると、端子ＤＥＴＩＮの電圧が電源電圧ＶＣＣを抵抗Ｒ１およびＲ２により分圧した電圧（閾値ｔｈ１より低い電圧）となり、制御回路２０１（図８）は、バイアス回路２４０によるバイアス電圧Ｖｂの出力を停止させる。この結果、端子ＭＩＣＢＩＡＳおよびＭＩＣＤＥＴの各電圧は０Ｖとなる。そして、端子ＭＩＣＢＩＡＳから接地用接触部１２への電流の流入がなくなる。

このように従来技術の下では、ピン１０がジャック部１１０から引き抜かれる場合、接点１１４が接地用接触部１２に接触する時刻ｔ２からメカニカルスイッチ１１６がＯＮになる時刻ｔ３までの間、スピーカＳＰＲおよびＳＰＬにバイアス回路２４０からの電流が流れ、スピーカＳＰＲおよびＳＰＬからノイズが放音される。

これに対し、本実施形態では、時刻ｔ１において、接点１１４がマイクロフォン用接触部１３から離れて絶縁部１４に接触し、端子ＭＩＣＤＥＴの電位がバイアス電圧Ｖｂまで立ち上がると、これを検知した制御回路２０３がバイアス回路２４０Ａによるバイアス電圧の出力を停止させる。これにより図５（ｂ）に示すように端子ＭＩＣＢＩＡＳの電位が０Ｖになる。従って、本実施形態では、マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０から引き抜かれる過程において、スピーカＳＰＲおよびＳＰＬへの電流の流入は起こらず、スピーカＳＰＲおよびＳＰＬからノイズは放音されない。

以上、マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０から引き抜かれる過程において、メカニカルスイッチ１１６がＯＮになる前に接地用接触部１２が接点１１４と接触する場合を例に本実施形態の動作を説明した。しかし、マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０およびジャック部１１０の構造によっては、接地用接触部１２が接点１１４と接触する前にメカニカルスイッチ１１６がＯＮになる場合もある。しかしながら、本実施形態において、制御回路２０３は、端子ＤＥＴＩＮの電圧が閾値ｔｈ１より低くなったことを電位検出部２１１が検出したとき、または端子ＭＩＣＤＥＴの電圧が閾値ｔｈ２より高くなったことを電位検出部２１２が検出したとき、バイアス回路２４０Ａによるバイアス電圧の出力を停止させる。接地用接触部１２が接点１１４と接触する前にメカニカルスイッチ１１６がＯＮになった場合、メカニカルスイッチ１１６がＯＮになったときに、端子ＤＥＴＩＮの電圧が閾値ｔｈ１より低くなるので、この時点において制御回路２０３がバイアス回路２４０Ａによるバイアス電圧の出力を停止させる。従って、本実施形態によれば、接地用接触部１２が接点１１４と接触する前にメカニカルスイッチ１１６がＯＮになる状況においても、スピーカＳＰＲおよびＳＰＬからのノイズの放音を防止することができる。

＜第２実施形態＞
図６はこの発明の第２実施形態であるプラグ接続装置１００Ｂの構成を示す回路図である。なお、図６において、前掲図１に示す要素と対応する要素には同一の符号を付けて、その説明を省略する。

本実施形態では、第１実施形態におけるジャック部１１０がジャック部１１０Ｂに置き換えられている。このジャック部１１０Ｂには、メカニカルスイッチ１１６を構成するための接点１１５はなく、接点１１１は、スピーカ用接触部１１Ｌとの接続を行う目的のみに使用されている。また、本実施形態では、抵抗Ｒ１およびＲ２は設けられていない。また、前掲図１のヘッドフォン用半導体集積回路２００Ａは、ヘッドフォン用半導体集積回路２００Ｂに置き換えられている。このヘッドフォン用半導体集積回路２００Ｂは、ヘッドフォン用半導体集積回路２００Ａの端子ＤＥＴＩＮおよび電位検出部２１１を有していない。また、ヘッドフォン用半導体集積回路２００Ｂでは、ヘッドフォン用半導体集積回路２００Ａの制御回路２０３、電位検出部２１２およびバイアス回路２４０Ａが制御回路２０４、電位検出部２１２Ｂおよびバイアス回路２４０Ｂに置き換えられている。

ヘッドフォン用半導体集積回路２００Ｂの制御回路２０４は、電位検出部２１２Ｂおよびバイアス回路２４０Ｂに対し、電源ＶＣＣからの電力を周期的かつ断続的に供給する制御を行う。また、制御回路２０４は、電位検出部２１２Ｂおよびバイアス回路２４０Ｂに電力を供給するとき、電位検出部２１２Ｂにより接点１１４の電位検出を行う。そして、制御回路２０４は、電位検出部２１２Ｂおよびバイアス回路２４０Ｂに電力を供給したとき、電位検出部２１２Ｂによる接点１１４の電位の検出結果に基づき、マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０Ｂから抜かれたか否かを判定する。そして、制御回路２０４は、マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０Ｂから抜かれている期間は、マイク付ヘッドフォン用プラグ１のピン１０がジャック部１１０Ｂに挿入されている期間よりも長い周期で電位検出部２１２Ｂおよびバイアス回路２４０Ｂに電力を供給する制御を繰り返す。

図７はピン１０がジャック部１１０Ｂに挿入されている期間およびジャック部１１０Ｂから抜かれている期間における端子ＭＩＣＢＩＡＳ、ＭＩＣＤＥＴの電位波形を示すタイムチャートである。

ピン１０がジャック部１１０Ｂに挿入されている期間、制御回路２０４による制御の下、バイアス回路２４０Ｂは周期的かつ断続的に端子ＭＩＣＢＩＡＳにバイアス電圧Ｖｂを出力する。

ピン１０がジャック部１１０Ｂに挿入されている状態では、接点１１４がマイクロフォン用接触部１３に接触し、接点１１３が接地用接触部１２に接触するため、端子ＭＩＣＤＥＴに端子ＭＩＣＢＩＡＳのバイアス電圧Ｖｂを抵抗Ｒ３およびマイクロフォンＭの内部抵抗により分圧した電圧Ｖ１が印加される。このため、ピン１０がジャック部１１０Ｂに挿入されている状態では、端子ＭＩＣＢＩＡＳの電圧は周期的かつ断続的にＶｂとなり、端子ＭＩＣＢＩＡＳの電圧がＶｂとなる期間、端子ＭＩＣＤＥＴの電圧はＶ１となる。

ピン１０がジャック部１１０Ｂから抜かれると、接点１１４からピン１０が離れる。このため、端子ＭＩＣＢＩＡＳの電圧がＶｂになったとき、端子ＭＩＣＤＥＴの電圧はＶｂとなる。これにより電位検出部２１２Ｂは、端子ＭＩＣＤＥＴの電位が閾値ｔｈ２よりも高くなったことを検知し、制御回路２０４はピン１０がジャック部１１０Ｂから抜かれたことを検知する。

ピン１０がジャック部１１０Ｂから抜かれたことを検知すると、制御回路２０４は、電位検出部２１２Ｂおよびバイアス回路２４０Ｂに断続的に電力を供給する周期を、ピン１０がジャック部１１０Ｂに挿入されている場合よりも長くする。

そして、ピン１０がジャック部１１０Ｂから抜かれた状態においても、制御回路２０４は、端子ＭＩＣＢＩＡＳの電圧がＶｂになるときの電位検出部２１２Ｂの電位検出結果を監視する。そして、制御回路２０４は、端子ＭＩＣＤＥＴの電位が閾値ｔｈ２よりも低くなったことを電位検出部２１２Ｂが検知した場合に、ピン１０がジャック部１１０に挿入されたことを検出する。

以上説明したように、本実施形態によれば、ジャック部１１０Ｂがメカニカルスイッチを有しない場合でもピン１０の挿抜を検出することができる。また、本実施形態によれば、電位検出部２１２Ｂおよびバイアス回路２４０Ｂに対し、電源ＶＣＣからの電力を周期的かつ断続的に供給するので、プラグ接続装置１００Ｂの消費電力を低く抑えることができる。また、本実施形態によれば、ピン１０がジャック部１１０Ｂから引き抜かれた場合、ピン１０がジャック部１１０Ｂに挿入されている場合よりも、電位検出部２１２Ｂおよびバイアス回路２４０Ｂに電力を供給する周期を長くする。従って、プラグ接続装置１００Ｂの消費電力をさらに低く抑えることができる。

＜他の実施形態＞
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば上記第１実施形態において、制御回路２０３は、電位検出部２１２による端子ＭＩＣＤＥＴの電位検出結果に基づいて、ピン１０がジャック部１１０から抜かれたことを検出可能である。従って、上記第１実施形態を上記第２実施形態のようにメカニカルスイッチのないジャック部１１０Ｂに適用してもよい。この場合、ヘッドフォン用半導体集積回路２００Ａにおいて、電位検出部２１１を省略し、制御回路２０３が電位検出部２１２による端子ＭＩＣＤＥＴの電位検出結果のみに基づいてピン１０の挿抜を検出するように構成すればよい。

１……マイク付ヘッドフォン用プラグ、１０……ピン、１１Ｌ，１１Ｒ……スピーカ用接触部、１２……接地用接触部、１３……マイクロフォン用接触部、１４……絶縁部、１００Ａ，１００Ｂ……プラグ接続装置、１１０，１１０Ｂ……ジャック部、１１１，１１２，１１３，１１４，１１５……接点、１１６……メカニカルスイッチ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３……抵抗、Ｃ……キャパシタ、２００Ａ，２００Ｂ……ヘッドフォン用半導体集積回路、２０３，２０４……制御回路、２１１，２１２，２１２Ｂ……電位検出部、２４０Ａ，２４０Ｂ……バイアス回路、２２０Ｒ，２２０Ｌ……スピーカ用増幅器、２３０……マイクロフォン用増幅器。

Claims

ヘッドフォンの左右のスピーカに各々接続された２個のスピーカ用接触部と、前記ヘッドフォンの接地線に接続された接地用接触部と、前記ヘッドフォンのマイクロフォンに接続されたマイクロフォン用接触部とが、各々の間に絶縁部を挟んでピンの先端から軸方向に順次形成されたマイク付ヘッドフォン用プラグのピンが挿入されるジャック部であって、前記ピンがジャック部に挿入された状態において、前記２個のスピーカ用接触部と各々接触する第１および第２の接点と、前記接地用接触部と接触する第３の接点と、前記マイクロフォン用接触部と接触する第４の接点とを有するジャック部と、
前記第４の接点に抵抗を介してバイアス電圧を供給するバイアス回路と、
前記第４の接点の電位の変化に基づいて、前記ピンが前記ジャック部から抜かれたことを検出する制御回路とを具備し、
前記制御回路は、前記ピンが前記ジャック部から抜かれる過程において、前記第４の接点が、前記マイクロフォン用接触部と前記接地用接触部の間に介挿された絶縁部と接触したことを検知したとき、前記バイアス回路によるバイアス電圧の出力を停止させることを特徴とするプラグ接続装置。
ヘッドフォンの左右のスピーカに各々接続された２個のスピーカ用接触部と、前記ヘッドフォンの接地線に接続された接地用接触部と、前記ヘッドフォンのマイクロフォンに接続されたマイクロフォン用接触部とが、各々の間に絶縁部を挟んでピンの先端から軸方向に順次形成されたマイク付ヘッドフォン用プラグのピンが挿入されるジャック部であって、前記ピンがジャック部に挿入された状態において、前記２個のスピーカ用接触部と各々接触する第１および第２の接点と、前記接地用接触部と接触する第３の接点と、前記マイクロフォン用接触部と接触する第４の接点とを有するジャック部と、
前記第４の接点に抵抗を介してバイアス電圧を供給するバイアス回路と、
前記第４の接点の電位の変化に基づいて、前記ピンが前記ジャック部から抜かれたことを検出する制御回路とを具備し、
前記制御回路は、前記バイアス回路および前記第４の接点の電位を検出する回路に対して周期的かつ断続的に電力を供給する制御を行い、前記ジャック部から前記ピンが抜かれている場合は前記ジャック部に前記ピンが挿入されている場合に比べて長い周期で前記バイアス回路および前記第４の接点の電位を検出する回路に断続的に電力を供給することを特徴とするプラグ接続装置。