WO2014108990A1 - ワイヤレスマイク - Google Patents

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WO2014108990A1
WO2014108990A1 PCT/JP2013/050058 JP2013050058W WO2014108990A1 WO 2014108990 A1 WO2014108990 A1 WO 2014108990A1 JP 2013050058 W JP2013050058 W JP 2013050058W WO 2014108990 A1 WO2014108990 A1 WO 2014108990A1
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wireless microphone
circuit
antenna
transmission signal
antenna elements
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PCT/JP2013/050058
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Inventor
隆志 小椋
Original Assignee
Toa 株式会社
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    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/06—Arranging circuit leads; Relieving strain on circuit leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/44—Details of, or arrangements associated with, antennas using equipment having another main function to serve additionally as an antenna, e.g. means for giving an antenna an aesthetic aspect
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    • H04R2420/09—Applications of special connectors, e.g. USB, XLR, in loudspeakers, microphones or headphones

Definitions

  • the present invention relates to a rechargeable wireless microphone with a built-in antenna.
  • an external terminal for charging is attached to the lower end of the main body of the wireless microphone.
  • a light emitting unit for transmitting a high-frequency transmission signal based on an audio signal is provided in the vicinity of the external terminal.
  • an external terminal for charging is provided on the side surface of the main body of the wireless microphone.
  • An antenna for transmitting a high-frequency transmission signal based on an audio signal is provided on the lower surface of the main body so as to protrude from the lower surface.
  • the major difference between the technique described in Patent Document 1 and the technique described in Patent Document 2 is that the transmission method (that is, the radio wave method and the light emission method) of the high-frequency transmission signal based on the audio signal is different from the audio signal. There is a difference in arrangement relationship between the transmitter (that is, the light emitting unit or the antenna) of the high-frequency transmission signal based on the external terminal.
  • wireless radio microphones wireless microphones with built-in antennas are required because of improvements in design and convenience.
  • the space volume inside the housing of the wireless microphone is limited, so the antenna and the wiring must be placed close to each other. Problem, that is, the problem that the radio wave intensity is reduced occurs.
  • the wiring receives the radio wave (high frequency) transmitted from the antenna, and the signal resulting from the radio wave is transmitted to the high frequency circuit It may be done. At this time, noise may be generated by the high frequency circuit detecting the signal, or the high frequency circuit may malfunction.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a wireless microphone capable of suppressing a decrease in radio wave intensity due to wiring in a rechargeable wireless microphone with a built-in antenna.
  • a wireless microphone that solves the above problems includes a microphone unit that forms an audio signal, a transmission signal forming circuit that forms a high-frequency transmission signal based on the audio signal, and the high-frequency wave formed by the transmission signal forming circuit.
  • the power supply circuit includes: The antenna unit includes a plurality of antenna elements divided corresponding to the external terminals, and the external terminals and the charging circuit are connected via the antenna elements. The antenna elements that are connected and adjacent to each other are connected by a high-frequency coupler, and are connected to the plurality of antenna elements. At least one is connected to the transmission signal formation circuit.
  • the strength of a high-frequency transmission signal may be reduced when the antenna unit and the wiring are close to each other. In this case, it is assumed that the sound is interrupted.
  • radio waves (high frequency) transmitted from the antenna unit may be received by the wiring and transmitted to the high frequency circuit. At this time, the high frequency circuit may detect a high frequency signal to generate noise, or the high frequency circuit may malfunction.
  • the wiring and the antenna are conventionally arranged so as to occupy spatially different places.
  • a wireless microphone with a built-in antenna is required for improving design and convenience.
  • the wiring and the antenna are close to each other, which causes a problem that the radio wave intensity is reduced.
  • the external terminal and the charging circuit are connected via the antenna element.
  • the wiring structure constituted by the external terminal and the antenna element functions as a charging path, and the charging path itself functions as a radio wave antenna.
  • a plurality of antenna elements are coupled to each other by a high frequency coupler. Thereby, a plurality of antenna elements are made to function as one radio wave antenna.
  • this wiring structure functions as a radio wave antenna, so that the blocking effect by the wiring acting on the high-frequency transmission signal from the antenna element is suppressed. Thereby, the radio field strength reduction of the high frequency transmission signal is suppressed.
  • the radio wave transmitted from the radio antenna is not received by the charging wiring, the strength of the high frequency signal transmitted to the high frequency circuit is reduced. As a result, the noise of the high frequency circuit is reduced. Generation and malfunction of the high frequency circuit can be suppressed.
  • each of the antenna elements is connected to each of the external terminals, and the other end is connected to the charging circuit via a high frequency cutoff circuit.
  • the AC component of the current that is about to flow from the antenna element to the charging circuit is blocked by the high-frequency cutoff circuit. For this reason, it is suppressed that the high frequency generated in the antenna element flows into the charging circuit.
  • At least one of the plurality of antenna elements is connected to the transmission signal forming circuit via a DC cutoff circuit.
  • the high-frequency coupler is a capacitor.
  • adjacent antenna elements can be coupled at a high frequency with a simple configuration.
  • the antenna elements are coupled at a high frequency when the direct current flows through the antenna elements, the antenna elements are electrically independent, and when the alternating current (high frequency) flows through the antenna elements, the antenna elements are connected through a capacitor. Are electrically coupled, and each antenna element operates with substantially the same period.
  • the wireless microphone includes a housing, and the microphone unit, the transmission signal forming circuit, the power supply circuit, the wiring including the antenna element, and the external terminal are arranged in this order from one end to the other end. It is provided in the housing.
  • the rechargeable wireless microphone with a built-in antenna configured as described above can suppress a decrease in radio wave intensity due to wiring.
  • it is not necessary to individually design and assemble the antenna and the wiring for connecting the external terminals it is possible to reduce the design man-hours, parts, and assembly man-hours.
  • the schematic diagram of a wireless microphone system The block diagram of the wireless microphone which concerns on embodiment.
  • the wireless microphone system will be described with reference to FIG.
  • the wireless microphone system 100 includes a plurality of wireless microphones 1, a receiving device 110, a speaker 120, and a charger 130 that charges the wireless microphone 1.
  • the receiving device 110 receives a high-frequency transmission signal transmitted from the wireless microphone 1.
  • the receiving device 110 demodulates the received high-frequency transmission signal to generate an output signal.
  • the receiving device 110 has a function of setting a channel used in the wireless microphone system 100.
  • the receiving device 110 and the wireless microphone 1 communicate using a channel set by the receiving device 110.
  • a channel is assigned to each wireless microphone 1. For this reason, interference between the wireless microphones 1 is suppressed.
  • the speaker 120 reproduces the output signal demodulated from the receiving device 110 as sound. Note that as a communication method between the speaker 120 and the receiving device 110, either a wired method or a wireless method can be adopted.
  • the charger 130 is a charging device with a temperature monitoring circuit for the secondary battery 31 to be used (see FIG. 2).
  • the charger 130 includes a holding unit 131 that holds the wireless microphone 1 in an upright state.
  • the holding part 131 is formed so as to be fitted to the lower part of the wireless microphone 1.
  • the charger 130 charges the wireless microphone 1 while monitoring the temperature of the secondary battery 31 built in the wireless microphone 1.
  • the first electrode 132a is a plus electrode.
  • the second electrode 132b is a negative electrode.
  • the third electrode 132c is an input electrode for a signal indicating temperature.
  • the charger 130 operates as follows.
  • the charger 130 charges the wireless microphone 1 when the temperature signal output from the third external terminal 34c (see FIG. 2) of the wireless microphone 1 is equal to or lower than a predetermined threshold value.
  • the charger 130 stops charging the wireless microphone 1 when the temperature signal output from the third external terminal 34c of the wireless microphone 1 exceeds a predetermined threshold value.
  • the charger 130 detects a voltage change based on the voltage between the first electrode 132a and the second electrode 132b.
  • the charger 130 determines whether or not the secondary battery 31 built in the wireless microphone 1 is fully charged based on the magnitude of the voltage change and the change rate of the temperature signal (change per unit time). Determine.
  • the charger 130 stops charging the secondary battery 31 when the secondary battery 31 is fully charged.
  • the wireless microphone 1 will be described with reference to FIG.
  • the wireless microphone 1 includes a microphone unit 10, a transmission signal forming circuit 20, a power supply circuit 30, an antenna unit 40, and a housing 50.
  • the housing 50 includes a head part 51 and a main body part 52.
  • the microphone unit 10 is disposed in the head unit 51.
  • the microphone unit 10 converts sound that is air vibration into a sound signal that is an electrical signal.
  • the transmission signal forming circuit 20, the power supply circuit 30, and the antenna portion 40 are arranged in order from the upper end 52u to the lower end 52d of the main body portion 52.
  • the upper end 52u of the main body 52 refers to the end of the main body 52 where the head unit 51 is provided, and the lower end 52d refers to the end of the main body 52 opposite to the upper end 52u.
  • the transmission signal forming circuit 20 forms a high frequency transmission signal based on the audio signal.
  • the transmission signal forming circuit 20 includes an amplifier circuit 21 and a high frequency circuit 22.
  • the amplifier circuit 21 amplifies the audio signal and forms an intermediate signal.
  • the high frequency circuit 22 converts the intermediate signal into a high frequency transmission signal.
  • the high frequency circuit 22 forms a digital signal obtained by FSK modulation of the intermediate signal with a frequency in the 800 MHz band as a high frequency transmission signal.
  • the power supply circuit 30 supplies DC power to the transmission signal forming circuit 20.
  • the power supply circuit 30 includes a secondary battery 31 and a charging circuit 32.
  • As the secondary battery 31 a nickel metal hydride battery, a lithium battery, a lithium ion polymer battery, or the like is used.
  • the charging circuit 32 charges the secondary battery 31 so that the secondary battery 31 does not reach an overcharged state.
  • the charging circuit 32 includes a sensor that detects the temperature of the secondary battery 31 and a circuit that outputs a signal (that is, a temperature signal) corresponding to the temperature detected by the sensor.
  • a signal that is, a temperature signal
  • Three external terminals hereinafter referred to as a first external terminal 34a, a second external terminal 34b, and a third external terminal 34c) are electrically connected to the charging circuit 32.
  • the first external terminal 34a is a plus terminal. When charging the secondary battery 31, the first external terminal 34 a is connected to the first electrode 132 a of the charger 130.
  • the second external terminal 34b is a minus terminal. When charging the secondary battery 31, the second external terminal 34 b is connected to the second electrode 132 b of the charger 130.
  • the third external terminal 34c is a terminal for outputting a temperature signal. When charging the secondary battery 31, the third external terminal 34 c is connected to the third electrode 132 c of the charger 130.
  • the charging circuit 32 is disposed in the middle of the main body 52.
  • the first to third external terminals 34 a to 34 c are attached to the lower surface 52 s of the main body 52 of the housing 50.
  • the charging circuit 32 and the first to third external terminals 34a to 34c are connected via an antenna element 41 described later.
  • the lower end of the antenna element 41 and the first to third external terminals 34a to 34c are connected by short wires 33x, 33y, 33z, and the upper end of the antenna element 41 and the charging circuit 32 are connected via the high-frequency cutoff circuit 35.
  • the high-frequency cutoff circuit 35 for example, an inductor (coil) that passes a DC component of a current and does not pass an AC component (an AC signal of 300 MHz to 1000 MHz) is used.
  • the wiring structure constituted by the high-frequency cutoff circuit 35, the antenna element 41, and the short wirings 33x to 33z functions as a charging path for charging the secondary battery 31.
  • the first to third wirings 33a to 33c constituted by the antenna element 41 and the short wirings 33x to 33z are formed as conductor patterns on the printed wiring board.
  • the printed wiring board for example, a rigid printed wiring board formed of glass epoxy resin or paper phenol resin, a flexible printed wiring board formed of polyimide, and a high frequency formed of fluorine resin such as polytetrafluoroethylene polyethylene resin A printed wiring board is used.
  • the antenna unit 40 transmits a high-frequency transmission signal as a radio wave.
  • the antenna unit 40 includes three antenna elements 41.
  • the antenna element 41 is connected to the first to third wirings 33a to 33c in an intermediate portion (a portion between the high frequency cutoff circuit 35 and the first to third external terminals 34a to 34c). 33c is integrally formed.
  • each of the first to third wirings 33a to 33c includes a narrow conductor pattern connected to the high frequency cutoff circuit 35, a wide conductor pattern as the antenna element 41, and the first to third externals. And a narrow conductor pattern connected to a corresponding one of the terminals 34a to 34c.
  • These conductor patterns are formed on the printed wiring board by an etching method or the like.
  • the adjacent antenna elements 41 are connected by a high frequency coupler 42.
  • the high-frequency coupler 42 makes the first to third wirings 33a to 33c independent of each other in terms of direct current and couples each of the first to third wirings 33a to 33c in an alternating manner. That is, when direct current flows through the first to third wirings 33a to 33c during charging, the high frequency coupler 42 electrically isolates the first to third wirings 33a to 33c.
  • the antenna elements 41 that is, the first to third wirings 33a to 33c
  • Examples of the high frequency coupler 42 include a capacitor that blocks a direct current component and passes an alternating current component (an alternating current signal of 300 MHz to 1000 MHz).
  • capacitor it is preferable to use a small capacitor as the capacitor. This is because when the volume of the capacitor is large, the degree of high frequency coupling between the antenna elements 41 may be reduced due to the influence of parasitic inductance.
  • At least one of the antenna elements 41 is connected to the transmission signal forming circuit 20 via the DC cutoff circuit 43.
  • the antenna element 41 provided in the first wiring 33 a is connected to the transmission signal forming circuit 20 via the DC cutoff circuit 43.
  • Examples of the DC cut-off circuit 43 include a capacitor that cuts off DC and passes an AC component (AC signal of 300 MHz to 1000 MHz).
  • the direct current cutoff circuit 43 suppresses direct current from flowing into the transmission signal forming circuit 20 through the first wiring 33a.
  • FIGS. 3 to 6 are graphs of a voltage standing wave ratio (VSWR: Voltage : Standing Wave Ratio) from the transmission signal forming circuit 20 to the antenna unit 40.
  • FIG. the voltage standing wave ratio in the antenna part 40 was acquired using the network analyzer.
  • the sweep range of the network analyzer is 300 MHz to 1000 MHz.
  • the horizontal axis in FIGS. 3 to 6 indicates the frequency of the high-frequency transmission signal input to the antenna unit 40.
  • the vertical axis represents the voltage standing wave ratio.
  • the voltage standing wave ratio will be described.
  • the voltage standing wave ratio indicates the magnitude of the radio wave blocking effect due to the presence of the first to third wirings 33a to 33c. Accordingly, a place where the voltage standing wave ratio is large indicates that the radio wave blocking effect is large, and a place where the voltage standing wave ratio is small indicates that the radio wave blocking effect is small.
  • the broken line Gv shown in FIG. 3 shows a graph of the voltage standing wave ratio from the transmission signal forming circuit 20 to the antenna unit 40 for the wireless microphone of the first comparative embodiment.
  • the wireless microphone according to the first comparative embodiment indicates that the antenna elements 41 are not connected to each other by the high frequency coupler 42.
  • the broken line Gw shown in FIG. 3 shows a graph of the voltage standing wave ratio from the transmission signal forming circuit 20 to the antenna unit 40 for the wireless microphone of the second comparative form.
  • the wireless microphone according to the second comparative example refers to a wireless microphone according to the embodiment in which one antenna element 41 is left and the other two antenna elements 41 are omitted.
  • the charging circuit 32 and the first external terminal 34 a are connected via the antenna element 41 and the high frequency cutoff circuit 35.
  • the charging circuit 32 and the second and third external terminals 34b and 34c are connected to each other by conductive wires.
  • FIG. 3 indicates a graph of the voltage standing wave ratio from the transmission signal forming circuit to the antenna unit 40 for the wireless microphone 1 of the embodiment. Note that all the graphs shown in FIG. 3 (broken line Gv, broken line Gw, and solid line Ge) are data obtained by measuring the wireless microphone without holding it by hand.
  • the wireless microphone 1 of the embodiment is less effective in blocking radio waves by the first to third wirings 33a to 33c over 300 MHz to 1000 MHz than the wireless microphone of the first comparative embodiment.
  • the effect of blocking radio waves is small even in a high frequency band.
  • the wireless microphone 1 of the embodiment is less effective in blocking radio waves by the first to third wirings 33a to 33c over 300 MHz to 700 MHz than the wireless microphone of the second comparative embodiment.
  • the wireless microphone 1 of the embodiment has a higher radio field intensity over 700 MHz to 1000 MHz than the wireless microphone of the first comparative embodiment. This is because in the wireless microphone 1 of the embodiment, the antenna elements 41 are connected to each other by the high frequency coupler 42, so that the antenna elements 41 are coupled in a high frequency, thereby blocking the first to third wirings 33a to 33c. It is thought that the effect is reduced.
  • the wireless microphone 1 of the embodiment has a higher radio field intensity over 300 MHz to 700 MHz than the wireless microphone of the second comparative embodiment. This is considered to be due to the effect of expanding the antenna area. That is, as a result of connecting the antenna elements 41 to each other by the high frequency coupler 42, it is considered that the antenna area is substantially enlarged.
  • the wireless microphone 1 of the embodiment has a low voltage standing wave ratio over a wide band and has good radio wave characteristics as the wireless microphone 1.
  • the wireless microphone 1 having such characteristics has an effect that the tuning operation is simplified or reduced in the following background.
  • ⁇ ⁇ Frequency allocation for wireless devices varies from country to country.
  • the use frequency of the wireless microphone 1 is often different depending on the country. For this reason, when the voltage standing wave ratio is low only in a part of the bands as in the conventional wireless microphone 1, that is, when the band having a low voltage standing wave ratio is narrow (for example, the first comparative form), it is used in each country. It is necessary to tune the operating frequency of the antenna unit 40 according to the frequency. That is, by changing the design of the shape, wiring, impedance, and the like of the antenna unit 40, the band where the voltage standing wave ratio is low is matched with the band of the frequency used in each country. In contrast, since the wireless microphone 1 of the embodiment has a low voltage standing wave ratio over a wide band, that is, a wide band with a low voltage standing wave ratio, such tuning is unnecessary or easy to perform.
  • the voltage standing wave ratio when the wireless microphone is held by hand and the voltage constant when the wireless microphone is left stationary without being held by hand Compare the standing wave ratio.
  • the human body has a capacity
  • the input impedance of the antenna changes due to the influence, and as a result, the voltage standing wave ratio changes.
  • the ratio of the standing wave voltage to the high-frequency transmission signal changes regardless of whether the wireless microphone is held by hand or when it is not held by hand. Preferably not. This is because when the voltage standing wave ratio changes in both usage modes, the voltage standing wave ratio changes in both usage modes and affects the reproduced sound.
  • FIG. 4 shows the voltage standing wave ratio when the wireless microphone according to the first comparative embodiment is used while being held by hand and when it is used without being held by hand.
  • the voltage standing wave ratio when the wireless microphone is used without being held by hand is indicated by a solid line (Gvn).
  • the voltage standing wave ratio when the wireless microphone of the first comparative form is used by being held by hand is indicated by a broken line (Gvh).
  • the former Comparing when the wireless microphone of the first comparative form is used without being held by hand and when it is used by holding it with the hand, the former is in the range of 900 MHz to 1000 MHz compared to the latter. The effect is great. That is, there is a large change in the voltage standing wave ratio when using it by holding it by hand and when using it with the wireless microphone stationary.
  • FIG. 5 shows the voltage standing wave ratio when the wireless microphone of the second comparative form is used by being held by hand and when it is used without being held by hand.
  • the voltage standing wave ratio when the wireless microphone is used without being held by hand is indicated by a solid line (Gwn).
  • the voltage standing wave ratio when the wireless microphone of the second comparative form is used by being held by hand is indicated by a broken line (Gwh).
  • the former Comparing when the wireless microphone of the second comparative form is used without being held by hand and when it is used while being held by hand, the former is higher frequency band (800 MHz to 1000 MHz) than the latter. The effect of blocking radio waves is small. Also, in the low frequency band (300 MHz to 510 MHz), when the wireless microphone is used without being held by hand and when it is used while being held by hand, the former is more effective in blocking radio waves than the latter. Great effect. In other words, comparing the use of the wireless microphone by hand with the use of the wireless microphone stationary, there is a significant change in the voltage standing wave ratio in both the high frequency band and the low frequency band. is there.
  • FIG. 6 shows the voltage standing wave ratio when the wireless microphone 1 of the embodiment is used by being held by hand and when it is used without being held by hand.
  • the voltage standing wave ratio when the wireless microphone 1 is used without being held by a hand is indicated by a solid line (Gen).
  • the voltage standing wave ratio when the wireless microphone 1 is held and used is indicated by a broken line (Geh).
  • both of them have substantially the same radio wave blocking effect in the range of 650 MHz to 1000 MHz. In other words, there is no significant difference in the voltage standing wave ratio between when the hand is held and used and when the wireless microphone 1 is stationary.
  • the wireless microphone of the first or second comparative form and the wireless microphone 1 of the present embodiment are compared in the low frequency band (300 MHz to 510 MHz), the wireless microphone is used when the wireless microphone 1 is held and used.
  • the difference in voltage standing wave ratio between when 1 is used in a deferred state is small. That is, in the wireless microphone 1 according to the embodiment, the degree of change in the voltage standing wave ratio caused by the difference in the usage form of the wireless microphone in the low frequency band is smaller than that of the wireless microphone according to the comparative form.
  • the antenna unit 40 includes a plurality of antenna elements 41 divided corresponding to the first to third external terminals 34a to 34c.
  • the first to third external terminals 34 a to 34 c and the charging circuit 32 are connected via the antenna element 41.
  • the adjacent antenna elements 41 are connected by a high frequency coupler 42, and at least one of the antenna elements 41 is connected to the transmission signal forming circuit 20.
  • the first to third external terminals 34a to 34c and the charging circuit 32 are connected via the antenna element 41.
  • the wiring structure constituted by the first to third external terminals 34a to 34c and the antenna element 41 functions as a charging path, and the charging path itself functions as a radio wave antenna.
  • a plurality of (here, three) antenna elements 41 are coupled to each other by a high-frequency coupler 42, so that the plurality of antenna elements 41 function as one radio wave antenna.
  • this wiring structure functions as a radio wave antenna, so that the blocking effect by the wiring acting on the high-frequency transmission signal from the antenna element 41 is suppressed. Thereby, the radio field strength reduction of the high frequency transmission signal is suppressed.
  • the radio wave (high frequency) transmitted from the antenna unit 40 is received by the wiring, and the high frequency circuit 22 is received. May be transmitted. At this time, the high frequency circuit 22 detects the high frequency signal and generates noise, or the high frequency circuit 22 malfunctions.
  • the radio wave transmitted from the antenna unit 40 is received by the charging wiring (that is, the wiring connecting the first to third external terminals 34a to 34c and the charging circuit 32). There is nothing. For this reason, the strength of the high-frequency signal transmitted to the high-frequency circuit 22 is reduced, and the occurrence of noise in the high-frequency circuit 22 and the malfunction of the high-frequency circuit 22 can be suppressed.
  • the antenna element 41 according to the present embodiment can be integrally formed with the wirings 33a to 33c.
  • the antenna element 41 and the wirings 33a to 33c are integrally formed, it is possible to save the trouble of individually designing and assembling each element. Thereby, it is possible to reduce the design man-hours, parts, and assembly man-hours of the wireless microphone 1.
  • each antenna element 41 is connected to each of the first to third external terminals 34a to 34c, and the other end is connected to the charging circuit 32 via the high frequency cutoff circuit 35. ing.
  • the AC component of the current that is about to flow from the antenna element 41 to the charging circuit is blocked by the high frequency cutoff circuit 35. For this reason, the high frequency generated in the antenna element 41 is suppressed from flowing into the charging circuit 32.
  • the antenna element 41 is connected to the transmission signal forming circuit 20 via the DC cut-off circuit 43. According to this configuration, when the wireless microphone 1 is charged, the DC component of the current flowing from the first to third wirings 33 a to 33 c to the transmission signal forming circuit 20 is blocked by the DC blocking circuit 43. Thereby, malfunction of the transmission signal forming circuit 20 caused by direct current flowing through the transmission signal forming circuit 20 is suppressed.
  • a capacitor is employed as the high frequency coupler 42.
  • the antenna elements 41 adjacent to each other can be coupled at a high frequency with a simple configuration.
  • the adjacent antenna elements 41 are connected by a plurality of high frequency couplers 42, the degree of high frequency coupling between the antenna elements 41 is increased. For this reason, by connecting the antenna element 41 with a plurality of high frequency couplers 42, the resonance Q value when operating as an antenna can be lowered, and the voltage standing wave ratio can be reduced over a wide band.
  • the first to third wirings 33a to 33c and the power supply circuit 30 are connected via the high frequency cutoff circuit 35.
  • the high frequency cutoff circuit 35 uses an inductor.
  • the high frequency cutoff circuit 35 may be configured using an operational amplifier.
  • the direct current blocking circuit 43 is interposed between the transmission signal forming circuit 20 and the antenna element 41 in order to suppress the direct current from flowing through the transmission signal forming circuit 20.
  • the DC cutoff circuit 43 is configured by a capacitor.
  • the DC cutoff circuit 43 may be configured by a switching circuit. For example, the switching circuit shuts off the transmission signal forming circuit 20 and the antenna unit 40 when the secondary battery 31 is charged, and between the transmission signal forming circuit 20 and the antenna unit 40 when the secondary battery 31 is not charged. Is switched to a conductive state.
  • one of the three antenna elements 41 is connected to the transmission signal forming circuit 20 via the DC cutoff circuit 43, but each of the plurality of antenna elements 41 is transmitted via the DC cutoff circuit 43.
  • the signal forming circuit 20 may be connected.
  • a capacitor is used as the high-frequency coupler 42 for coupling the antenna elements 41 to each other at a high frequency
  • a directional coupler may be employed instead of the capacitor.
  • a directional coupler is an element having two adjacent strip lines, which couples two strip lines in a high frequency manner and maintains the two strip lines electrically independent in a direct current manner. It is.
  • a circuit including a strip line formed on a printed wiring board can be cited.
  • the antenna elements 41 are connected to each other by a plurality of high frequency couplers 42, but instead of this configuration, the antenna elements 41 may be connected to each other in a desired coupling state.
  • the wireless microphone 1 is charged by the charger 130 with the temperature monitoring circuit as an example, but the wireless microphone 1 is charged by the charger 130 that the temperature monitoring circuit does not have.
  • This technology is also applied.
  • the wireless microphone 1 has two external terminals. The external terminal and the charging circuit are connected to each other via the antenna element 41. Further, the antenna elements 41 are connected to each other by a high frequency coupler 42. What was constituted in this way is used as an antenna.
  • the antenna element 41 is connected to each of the external terminals 34a to 34c. That is, although the number of external terminals and the number of antenna elements (the number of wirings) are the same, the number of antenna elements may be larger than the number of external terminals. For example, in the wireless microphone using the two external terminals 34a and 34b without including the temperature detection external terminal 34c, the three antenna elements 41 may be provided.
  • the antenna elements 41 are connected to each other by a high frequency coupler 42.

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Abstract

　ワイヤレスマイク（１）は、マイクユニット（１０）と、音声信号に基づいて高周波送信信号を形成する送信信号形成回路（２０）と、送信信号形成回路（２０）により形成された高周波送信信号を発信するアンテナ部（４０）と、送信信号形成回路（２０）に給電する電源回路（３０）とを備えている。電源回路（３０）は、２次電池（３１）と、充電回路（３２）と、少なくとも２個の外部端子（３４ａ～３４ｃ）とを備えている。アンテナ部（４０）は、外部端子（３４ａ～３４ｃ）に対応して分割された複数のアンテナエレメント（４１）を含み、当該アンテナエレメント（４１）を介して外部端子（３４ａ～３４ｃ）と充電回路（３２）とが接続されている。

Description

ワイヤレスマイク
　本発明は、アンテナ内蔵の充電式ワイヤレスマイクに関する。
　充電式ワイヤレスマイクとして、特許文献１及び特許文献２に記載の技術が知られている。
　特許文献１に記載に技術では、ワイヤレスマイクの本体部の下端に充電用の外部端子が取り付けられている。外部端子の近傍に、音声信号に基づく高周波送信信号を送信するための発光部が設けられている。
　特許文献２に記載に技術では、ワイヤレスマイクの本体部の側面に充電用の外部端子が設けられている。本体部の下面には、音声信号に基づく高周波送信信号を送信するためのアンテナが下面から突出するように設けられている。
特開２００２－３０５７９４号公報 特開２００７－２３５７２６号公報
　特許文献１に記載の技術と、特許文献２に記載の技術との大きな相違点は、音声信号に基づく高周波送信信号の送信方式（すなわち、電波方式と発光方式）が異なることと、音声信号に基づく高周波送信信号の送信器（すなわち、発光部またはアンテナ）と外部端子との配置関係が異なることにある。
　特許文献２に記載されるように、電波方式で高周波送信信号を送信する場合は、アンテナと外部端子とを離れたところに配置する必要がある。これは、外部端子と充電回路とを接続する配線が電波の輻射を妨げ、電波強度を低下させるおそれがあるためである。このようなことから、電波方式のワイヤレスマイクにおいては、特許文献２に記載のように、アンテナを本体部の下面から突出させるように配置し、かつ外部端子をアンテナから離れた位置（すなわち、本体部の側面）に配置する。
　一方、電波方式のワイヤレスマイクにおいて、デザインの向上や利便性の要求から、アンテナ内蔵のワイヤレスマイクが要求されている。しかし、アンテナ内蔵のワイヤレスマイクのような構造の場合、ワイヤレスマイクの筐体内部の空間容積が限られていることから、アンテナと配線とが互いに近いところに配置せざるを得ず、上記のような問題、すなわち、電波強度が低下するといった問題が生じる。
　また、従来の構造のようにアンテナと充電用の配線とが独立した構造のワイヤレスマイクでは、アンテナから発信された電波（高周波）を配線が受信し、当該電波に起因する信号が高周波回路に伝達されてしまうことがある。このとき、高周波回路が当該信号を検波することによりノイズを発生させたり、或いは高周波回路が誤動作する場合がある。
　本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アンテナ内蔵の充電式ワイヤレスマイクにおいて、配線による電波強度の低下を抑制することのできるワイヤレスマイクを提供することにある。
　（１）上記課題を解決するワイヤレスマイクは、音声信号を形成するマイクユニットと、前記音声信号に基づいて高周波送信信号を形成する送信信号形成回路と、前記送信信号形成回路により形成された前記高周波送信信号を発信するアンテナ部と、前記送信信号形成回路に給電する電源回路と、前記電源回路に電気的に接続された少なくとも２個の外部端子とを備えているワイヤレスマイクにおいて、前記電源回路は、２次電池と充電回路とを有するものであり、前記アンテナ部は、前記外部端子に対応して分割された複数のアンテナエレメントを含み、当該アンテナエレメントを介して前記外部端子と充電回路とが接続され、互いに隣接する前記アンテナエレメントが高周波結合器により接続され、前記複数のアンテナエレメントのうちの少なくとも一つが前記送信信号形成回路に接続されている。
　従来の構造のようにアンテナ部と充電用の配線とが個別に設けられた構造のワイヤレスマイクにおいて、アンテナ部と配線とが近接するとき、高周波送信信号の強度が低下することがある。この場合、音声が途切れるといったことが想定される。また、アンテナ部から発信された電波（高周波）が配線によって受信され、高周波回路に伝達されてしまうことがある。このとき、高周波回路が高周波信号を検波して、ノイズを発生させたり、高周波回路が誤動作するおそれがある。
　このようなことから、従来においては、配線とアンテナ（アンテナエレメント）とが空間的に異なる場所を占めるように配置している。一方、デザインの向上や利便性の要求からアンテナ内蔵のワイヤレスマイクが要求されている。しかし、アンテナを内蔵すると配線とアンテナが近接するため、電波強度が低下するという問題が生じる。
　上記構成では、アンテナエレメントを介して外部端子と前記充電回路とが接続されている。これにより、外部端子及びアンテナエレメントにより構成される配線構造が、充電経路として機能するとともに、この充電経路自体が電波アンテナとして機能する。
　更に、複数のアンテナエレメントを互いに高周波結合器により結合する。これにより、複数個のアンテナエレメントを一つの電波アンテナとして機能させている。
　ワイヤレスマイクが高周波送信信号を発信するときは、この配線構造は電波アンテナとして機能するため、アンテナエレメントからの高周波送信信号に対して作用する配線による遮断効果が抑制される。これにより、高周波送信信号の電波強度低下が抑制される。
　また、このような効果に加えて、次の効果もある。
　上記構成によれば、電波アンテナから発信された電波が充電用の配線によって受信されるということはないため、高周波回路に伝達される高周波信号の強度が小さくなり、この結果、高周波回路におけるノイズの発生や高周波回路の誤動作の発生を抑制することができる。
　（２）上記ワイヤレスマイクにおいて、前記アンテナエレメントそれぞれの一端が外部端子のそれぞれと接続されており、他端が高周波遮断回路を介して前記充電回路に接続されている。
　この構成によれば、アンテナエレメントから充電回路へ流れようとする電流の交流成分が高周波遮断回路により遮断される。このため、アンテナエレメントにおいて生じる高周波が充電回路に流入することが抑制される。
　（３）上記ワイヤレスマイクにおいて、前記複数のアンテナエレメントのうちの少なくとも一つは、直流遮断回路を介して前記送信信号形成回路に接続されている。
　この構成によれば、ワイヤレスマイクを充電するとき、配線から送信信号形成回路に流れる電流の直流成分が直流遮断回路により遮断される。このため、直流が送信信号形成回路に流れることが抑制される。
　（４）上記ワイヤレスマイクにおいて前記高周波結合器はコンデンサである。
　この構成によれば、簡単な構成により、互いに隣接するアンテナエレメント同士を高周波的に結合することができる。なお、ここで、アンテナエレメントを高周波的に結合するとは、アンテナエレメントに直流が流れるときはアンテナエレメント同士が電気的に独立し、かつアンテナエレメントに交流（高周波）が流れるときはコンデンサを通じてアンテナエレメント同士が電気的に結合して各アンテナエレメントが略同じ周期で動作することをいう。
　（５）上記ワイヤレスマイクは筐体を備え、その一端から他端に向けて前記マイクユニット、前記送信信号形成回路、前記電源回路、前記アンテナエレメントを含む前記配線、及び前記外部端子がこの順で筐体に設けられている。
　上記構成のアンテナ内蔵の充電式ワイヤレスマイクによれば、配線による電波強度の低下を抑制することができる。また、アンテナと外部端子を接続する配線とを個別に設計、組み立てる必要がなくなるため、設計工数、部品や組立工数を削減することができる。
ワイヤレスマイクシステムの模式図。 実施形態に係るワイヤレスマイクのブロック図。 実施形態に係るワイヤレスマイク、第１及び第２の比較形態のワイヤレスマイクについて、アンテナ部における電圧定在波比を示すグラフ。 第１の比較形態に係るワイヤレスマイクについて、アンテナ部における電圧定在波比を示すグラフ。 第２の比較形態に係るワイヤレスマイクについて、アンテナ部における電圧定在波比を示すグラフ。 実施形態に係るワイヤレスマイクについて、アンテナ部における電圧定在波比を示すグラフ。
　図１を参照して、ワイヤレスマイクシステムについて説明する。
　ワイヤレスマイクシステム１００は、複数本のワイヤレスマイク１と、受信装置１１０と、スピーカ１２０と、ワイヤレスマイク１を充電する充電器１３０とを備えている。
　受信装置１１０は、ワイヤレスマイク１から送信される高周波送信信号を受信する。また、受信装置１１０は、受信した高周波送信信号を復調して出力信号を生成する。
　また、受信装置１１０は、ワイヤレスマイクシステム１００において使用するチャンネルを設定する機能を有する。
　受信装置１１０とワイヤレスマイク１は、受信装置１１０で設定されたチャンネルを用いて通信する。複数本のワイヤレスマイク１が用いられるときは、ワイヤレスマイク１のそれぞれに異なるチャンネルが割り当てられる。このため、ワイヤレスマイク１間の混信が抑制される。
　スピーカ１２０は、受信装置１１０から復調された出力信号を音声として再生する。なお、スピーカ１２０と受信装置１１０との間の通信方式としては、有線方式及び無線方式のいずれもが採用されうる。
　充電器１３０は、使用する２次電池３１（図２参照）の温度監視回路付きの充電装置である。
　充電器１３０は、ワイヤレスマイク１を立てた状態で保持する保持部１３１を有する。保持部１３１は、ワイヤレスマイク１の下部に嵌合する形に形成されている。充電器１３０は、ワイヤレスマイク１に内蔵されている２次電池３１の温度を監視しながら、ワイヤレスマイク１を充電する。
　保持部１３１の底面には、３個の電極（以下、第１電極１３２ａ、第２電極１３２ｂ、及び第３電極１３２ｃという。）が設けられている。第１電極１３２ａはプラス電極である。第２電極１３２ｂはマイナス電極である。第３電極１３２ｃは温度を示す信号の入力電極である。
　充電器１３０は次のように動作する。
　充電器１３０は、ワイヤレスマイク１の第３外部端子３４ｃ（図２参照）から出力される温度信号が所定の閾値以下のときにワイヤレスマイク１を充電する。充電器１３０は、ワイヤレスマイク１の第３外部端子３４ｃから出力される温度信号が所定の閾値を超えるときはワイヤレスマイク１の充電を停止する。
　充電器１３０は、第１電極１３２ａと第２電極１３２ｂとの間の電圧に基づいて電圧変化を検出する。そして、充電器１３０は、電圧変化の大きさ及び温度信号の変化率（単位時間当たりの変化）に基づいて、ワイヤレスマイク１に内蔵されている２次電池３１が満充電になっているか否かを判定する。充電器１３０は、２次電池３１が満充電になっているとき、２次電池３１の充電を停止する。
　図２を参照して、ワイヤレスマイク１について説明する。
　ワイヤレスマイク１は、マイクユニット１０と、送信信号形成回路２０と、電源回路３０と、アンテナ部４０と、筐体５０とを備えている。
　筐体５０は、ヘッド部５１と、本体部５２とを備えている。
　ヘッド部５１内には、マイクユニット１０が配置されている。マイクユニット１０は、空気振動である音声を電気信号である音声信号に変換する。
　本体部５２には、本体部５２の上端５２ｕから下端５２ｄに向かって、順に、送信信号形成回路２０、電源回路３０、アンテナ部４０が配置されている。なお、本体部５２の上端５２ｕとは、本体部５２においてヘッド部５１が設けられている端をいい、下端５２ｄとは、本体部５２において上端５２ｕの反対側の端をいう。
　送信信号形成回路２０は、音声信号に基づいて高周波送信信号を形成する。
　送信信号形成回路２０は、増幅回路２１と、高周波回路２２とを備えている。増幅回路２１は、音声信号を増幅し、中間信号を形成する。高周波回路２２は、中間信号を高周波送信信号に変換する。例えば、高周波回路２２は、中間信号を８００ＭＨｚ帯の周波数でＦＳＫ変調して得られるデジタル信号を高周波送信信号として形成する。
　電源回路３０は、送信信号形成回路２０に直流電力を供給する。電源回路３０は、２次電池３１と、充電回路３２とを備えている。２次電池３１としては、ニッケル水素電池、リチウム電池、リチウムイオンポリマー電池等が用いられる。
　充電回路３２は、２次電池３１が過充電状態に至らないように２次電池３１を充電する。充電回路３２は、２次電池３１の温度を検出するセンサと、センサにより検出した温度に対応する信号（すなわち、温度信号）を出力する回路とを備えている。充電回路３２には、３個の外部端子（以下、第１外部端子３４ａ、第２外部端子３４ｂ、第３外部端子３４ｃという。）が電気的に接続されている。
　第１外部端子３４ａはプラス端子である。２次電池３１を充電するときには、第１外部端子３４ａは充電器１３０の第１電極１３２ａに接続される。第２外部端子３４ｂはマイナス端子である。２次電池３１を充電するときには、第２外部端子３４ｂは充電器１３０の第２電極１３２ｂに接続される。第３外部端子３４ｃは温度信号の出力用の端子である。２次電池３１を充電するときには、第３外部端子３４ｃは充電器１３０の第３電極１３２ｃに接続される。
　充電回路３２は、本体部５２の中間に配置されている。
　一方、第１～第３外部端子３４ａ～３４ｃは、筐体５０の本体部５２の下面５２ｓに取り付けられている。
　充電回路３２と第１～第３外部端子３４ａ～３４ｃとは、後述のアンテナエレメント４１を介して接続されている。例えば、アンテナエレメント４１の下端と第１～第３外部端子３４ａ～３４ｃとが短い配線３３ｘ，３３ｙ，３３ｚで接続されており、アンテナエレメント４１の上端と充電回路３２とが高周波遮断回路３５を介して接続されている。高周波遮断回路３５としては、例えば、電流の直流成分を通過しかつ交流成分（３００ＭＨｚ～１０００ＭＨｚの交流信号）を通過させないインダクタ（コイル）が用いられる。
　このような構造により、高周波遮断回路３５、アンテナエレメント４１、及び短い配線３３ｘ～３３ｚにより構成される配線構造が２次電池３１を充電する充電経路として機能する。
　アンテナエレメント４１と短い配線３３ｘ～３３ｚとにより構成される第１～第３配線３３ａ～３３ｃは、プリント配線板に導体パターンとして形成されている。
　プリント配線板としては、例えば、ガラスエポキシ樹脂や紙フェノール樹脂等により形成されたリジッドプリント配線板、ポリイミドにより形成されたフレキシブルプリント配線板、ポリテトラフルオロエチレンポリエチレン樹脂等のフッ素樹脂により形成された高周波用プリント配線板が用いられる。
　アンテナ部４０は、高周波送信信号を電波として発信する。
　アンテナ部４０は、３個のアンテナエレメント４１を備えている。
　アンテナエレメント４１は、第１～第３配線３３ａ～３３ｃの中間部（高周波遮断回路３５と第１～第３外部端子３４ａ～３４ｃとの間の部分）に、この第１～第３配線３３ａ～３３ｃと一体的に形成されている。
　例えば、第１～第３配線３３ａ～３３ｃのぞれぞれは、高周波遮断回路３５に接続される幅狭の導体パターンと、アンテナエレメント４１としての幅広の導体パターンと、第１～第３外部端子３４ａ～３４ｃの対応する１つに接続される幅狭の導体パターンとを備える。これらの導体パターンは、プリント配線板にエッチング法等により形成される。
　互いに隣接するアンテナエレメント４１は高周波結合器４２により接続されている。
　高周波結合器４２は、第１～第３配線３３ａ～３３ｃのそれぞれを直流的に独立させ、かつ第１～第３配線３３ａ～３３ｃのそれぞれを交流的に結合させる。すなわち、充電時において第１～第３配線３３ａ～３３ｃに直流が流れるときには、高周波結合器４２は第１～第３配線３３ａ～３３ｃを電気的に独立させる。また、アンテナ部４０を通じて高周波送信信号を電波として発信するときには、アンテナエレメント４１同士（すなわち第１～第３配線３３ａ～３３ｃ）を電気的に結合させる。
　高周波結合器４２としては、例えば、直流成分を遮断し、かつ交流成分（３００ＭＨｚ～１０００ＭＨｚの交流信号）を通過させるコンデンサが挙げられる。
　コンデンサとしては、小型のコンデンサを採用することが好ましい。コンデンサの容積が大きいとき、寄生インダクタンスの影響によりアンテナエレメント４１同士の高周波結合の程度が低くなることがあるためである。
　アンテナエレメント４１の少なくとも１つは、直流遮断回路４３を介して送信信号形成回路２０に接続されている。実施形態では、第１配線３３ａに設けられているアンテナエレメント４１が直流遮断回路４３を介して送信信号形成回路２０に接続されている。直流遮断回路４３としては、直流を遮断し、かつ交流成分（３００ＭＨｚ～１０００ＭＨｚの交流信号）を通過させるコンデンサが挙げられる。直流遮断回路４３は、第１配線３３ａを通じて直流が送信信号形成回路２０に流入することを抑制する。
　図３～図６を参照してワイヤレスマイク１の作用について説明する。
　図３～図６は、送信信号形成回路２０からアンテナ部４０への電圧定在波比（ＶＳＷＲ：Voltage Standing Wave Ratio）のグラフを示す。なお、ネットワークアナライザを用いて、アンテナ部４０における電圧定在波比を取得した。ネットワークアナライザの掃引範囲は、３００ＭＨｚ～１０００ＭＨｚである。図３～図６の横軸は、アンテナ部４０に入力する高周波送信信号の周波数を示す。縦軸は、電圧定在波比を示す。
　電圧定在波比について説明する。
　高周波送信信号をアンテナ部４０に入力すると、アンテナエレメント４１から高周波送信信号に対応する電波が発信される。このとき、高周波回路２２の出力インピーダンスとアンテナ部４０の入力インピーダンスの不整合が生じると、電場の一部が反射信号として出力される。電圧定在波比は、第１～第３配線３３ａ～３３ｃの存在による電波の遮断効果の大きさを示す。従って、電圧定在波比が大きいところは、電波の遮断効果が大きいことを示し、電圧定在波比が小さいところは、電波の遮断効果が小さいところを示す。
　図３に示す破線Ｇｖは、第１の比較形態のワイヤレスマイクについて、送信信号形成回路２０からアンテナ部４０への電圧定在波比のグラフを示す。第１の比較形態のワイヤレスマイクとは、アンテナエレメント４１が高周波結合器４２により互いに接続されていないものを示す。
　図３に示す破線Ｇｗは、第２の比較形態のワイヤレスマイクについて、送信信号形成回路２０からアンテナ部４０への電圧定在波比のグラフを示す。第２の比較形態のワイヤレスマイクとは、実施形態に係るワイヤレスマイクからアンテナエレメント４１を１個残し、他の２個のアンテナエレメント４１を省略したものを示す。具体的には、第２の比較形態のワイヤレスマイクでは、充電回路３２と第１外部端子３４ａとはアンテナエレメント４１及び高周波遮断回路３５を介して接続されている。また、充電回路３２と第２及び第３外部端子３４ｂ，３４ｃはそれぞれ導線により互いに接続されている。
　図３に示す実線Ｇｅは、実施形態のワイヤレスマイク１について、送信信号形成回路からアンテナ部４０への電圧定在波比のグラフを示す。なお、図３に示すグラフは、全て（破線Ｇｖ、破線Ｇｗ、実線Ｇｅ）とも、ワイヤレスマイクを手で把持せず据え置いて測定して得られたデータである。
　第１及び第２の比較形態のワイヤレスマイクについての電圧定在波比のグラフ（破線Ｇｖ，Ｇｗ）と、実施形態のワイヤレスマイク１についての電圧定在波比のグラフ（実線Ｇｖ）との比較から、次のことが分かる。すなわち、第１の比較形態のワイヤレスマイク（破線Ｇｖ）は、実施形態のワイヤレスマイク１に比べて、３００ＭＨｚ～１０００ＭＨｚに亘って、第１～第３配線３３ａ～３３ｃにより電波が遮断されている。特に、高周波帯域において、電波遮断の効果が大きい。第２の比較形態のワイヤレスマイク（破線Ｇｗ）は、実施形態のワイヤレスマイク１に比べて、３００ＭＨｚ～７００ＭＨｚの範囲において、電波遮断の効果が大きい。
　一方、実施形態のワイヤレスマイク１は、第１の比較形態のワイヤレスマイクに比べて、３００ＭＨｚ～１０００ＭＨｚに亘って、第１～第３配線３３ａ～３３ｃによる電波遮断の効果が小さい。特に、高周波帯域においても電波遮断の効果が小さい。
　実施形態のワイヤレスマイク１は、第２の比較形態のワイヤレスマイクに比べると、３００ＭＨｚ～７００ＭＨｚに亘って、第１～第３配線３３ａ～３３ｃによる電波遮断の効果が小さい。
　すなわち、実施形態のワイヤレスマイク１は、第１の比較形態のワイヤレスマイクに比べて、７００ＭＨｚ～１０００ＭＨｚに亘って、電波強度が高い。これは、実施形態のワイヤレスマイク１では、アンテナエレメント４１同士を高周波結合器４２で接続するため、アンテナエレメント４１が高周波的に結合し、これによって、第１～第３配線３３ａ～３３ｃとしての遮断効果が低減していると考えられる。
　また、実施形態のワイヤレスマイク１は、第２の比較形態のワイヤレスマイクに比べると、３００ＭＨｚ～７００ＭＨｚに亘って、電波強度が高い。これは、アンテナ面積を拡大した効果によるものと考えられる。すなわち、アンテナエレメント４１同士を高周波結合器４２により接続した結果、実質的にアンテナ面積が拡大していると考えられる。
　このように、実施形態のワイヤレスマイク１は、広帯域にわたって電圧定在波比が低く、ワイヤレスマイク１としての良好な電波特性を有する。このような特性を有するワイヤレスマイク１は、次のような背景においては、チューニング作業が簡単または軽減されるといった効果がある。
　無線機器に対する周波数の割り当ては国別に異なっている。ワイヤレスマイク１の使用周波数も国によって異なることが多い。このため、従来のワイヤレスマイク１のように、一部の帯域のみ電圧定在波比が低い場合すなわち電圧定在波比が低い帯域が狭いとき（例えば、第１の比較形態）、各国の使用周波数に合わせてアンテナ部４０の使用周波数をチューニングする必要がある。すなわち、アンテナ部４０の形状や配線、インピーダンス等を設計変更することにより、電圧定在波比が低い帯域を各国の使用周波数の帯域に合わせる。これに対して、実施形態のワイヤレスマイク１は広帯域にわたって電圧定在波比が低いため、すなわち電圧定在波比が低い帯域が広いため、このようなチューニングが不要若しくはチューニングが行いやすくなる。
　次に、実施形態のワイヤレスマイク１と比較形態のワイヤレスマイクのそれぞれについて、ワイヤレスマイクを手で把持したときの電圧定在波比と、ワイヤレスマイクを手で把持せずに据え置いたときの電圧定在波比とを比較する。
　前者と後者との比較により、ワイヤレスマイクを把持したときの影響が分かる。
　人体は容量を有するため、ワイヤレスマイクを手で把持したときには、その影響でアンテナの入力インピーダンスが変化し、結果、電圧定在波比が変化する。ワイヤレスマイクの特性としては、ワイヤレスマイクを手で把持したときと、手で把持していないで据え置いたときとを比べて、把持の如何にかかわらず、高周波送信信号に対する電圧定在波比が変わらないことが好ましい。両者の使用形態において電圧定在波比が変化するとき、両者の使用形態において電圧定在波比が変化し、再生される音声に影響がでるためである。
　例えば、両者の使用形態において電圧定在波比に大きな差があるとき、同じ人がワイヤレスマイクを使用したとしても、手で把持して使用するときと、ワイヤレスマイクを据え置いて使用するときにおいて、スピーカ１２０で再生される音声が異なるおそれがある。以下、このような特性について、図４～図６を参照して説明する。
　図４は、第１の比較形態のワイヤレスマイクを手で把持して使用したときと、手で把持せず据え置いて使用したときの電圧定在波比を示す。
　ワイヤレスマイクを手で把持せず据え置いて使用したときの電圧定在波比は、実線（Ｇｖｎ）で示す。第１の比較形態のワイヤレスマイクを手で把持して使用したときの電圧定在波比は、破線（Ｇｖｈ）で示す。
　第１の比較形態のワイヤレスマイクを手で把持せず据え置いて使用したときと手で把持して使用したときとを比べると、前者は、後者に比べて、９００ＭＨｚ～１０００ＭＨｚの範囲において、電波遮断の効果が大きい。すなわち、手で把持して使用するときと、ワイヤレスマイクを据え置いて使用するときにおいて、電圧定在波比に大きな変化がある。
　図５は、第２の比較形態のワイヤレスマイクを手で把持して使用したときと、手で把持せず据え置いて使用したときの電圧定在波比を示す。
　ワイヤレスマイクを手で把持せず据え置いて使用したときの電圧定在波比は、実線（Ｇｗｎ）で示す。第２の比較形態のワイヤレスマイクを手で把持して使用したときの電圧定在波比は、破線（Ｇｗｈ）で示す。
　第２の比較形態のワイヤレスマイクを手で把持せず据え置いて使用したときと手で把持して使用したときとを比べると、前者は、後者に比べて、高周波帯域（８００ＭＨｚ～１０００ＭＨｚ）において、電波遮断の効果が小さい。また、低周波帯域（３００ＭＨｚ～５１０ＭＨｚ）において、ワイヤレスマイクを手で把持せず据え置いて使用したときと手で把持して使用したときとを比べると、前者は、後者に比べて、電波遮断の効果が大きい。すなわち、ワイヤレスマイクを手で把持して使用するときと、ワイヤレスマイクを据え置いて使用するときとを比べると、高周波帯域及び低周波帯域のいずれの帯域においても、電圧定在波比に大きな変化がある。
　図６は、実施形態のワイヤレスマイク１を手で把持して使用したときと、手で把持せず据え置いて使用したときの電圧定在波比を示す。
　ワイヤレスマイク１を手で把持せず据え置いて使用したときの電圧定在波比は、実線（Ｇｅｎ）で示す。ワイヤレスマイク１を手で把持して使用したときの電圧定在波比は、破線（Ｇｅｈ）で示す。
　実施形態のワイヤレスマイク１を手で把持せず据え置いて使用したときと手で把持して使用したときとを比べると、両者は、６５０ＭＨｚ～１０００ＭＨｚの範囲において、電波遮断の効果は略等しい。すなわち、手で把持して使用するときと、ワイヤレスマイク１を据え置いて使用するときにおいて、電圧定在波比に大きな差はない。
　また、低周波帯域（３００ＭＨｚ～５１０ＭＨｚ）において第１または第２の比較形態のワイヤレスマイクと本実施形態のワイヤレスマイク１とを比べると、ワイヤレスマイク１を手で把持して使用するときとワイヤレスマイク１を据え置いて使用するときとの間の電圧定在波比の差は小さい。すなわち、実施形態に係るワイヤレスマイク１は、比較形態に係るワイヤレスマイクに比べて、低周波帯域においてワイヤレスマイクの使用形態の相違によって生じる電圧定在波比の変化の程度が小さい。
　本実施形態によれば以下の効果が得られる。
　（１）アンテナ部４０は、第１～第３外部端子３４ａ～３４ｃに対応して分割された複数のアンテナエレメント４１を含む。そして、第１～第３外部端子３４ａ～３４ｃと充電回路３２とは当該アンテナエレメント４１を介して接続されている。互いに隣接するアンテナエレメント４１は高周波結合器４２により接続され、アンテナエレメント４１のうちの少なくとも一つは送信信号形成回路２０に接続されている。
　上記構成では、アンテナエレメント４１を介して第１～第３外部端子３４ａ～３４ｃと充電回路３２とが接続されている。これにより、第１～第３外部端子３４ａ～３４ｃ及びアンテナエレメント４１により構成される配線構造が、充電経路として機能するとともに、この充電経路自体が電波アンテナとして機能する。更に、複数個（ここでは３個）のアンテナエレメント４１を互いに高周波結合器４２により結合することにより、複数個のアンテナエレメント４１を一つの電波アンテナとして機能させている。
　ワイヤレスマイク１が高周波送信信号を発信するときは、この配線構造は電波アンテナとして機能するため、アンテナエレメント４１からの高周波送信信号に対して作用する配線による遮断効果が抑制される。これにより、高周波送信信号の電波強度低下が抑制される。
　これに加えて次の効果もある。すなわち、従来の構造のようにアンテナ部４０と充電用の配線とが個別に設けられている構造のワイヤレスマイクでは、アンテナ部４０から発信された電波（高周波）が配線によって受信され、高周波回路２２に伝達されてしまう場合がある。このとき、高周波回路２２が高周波信号を検波してしまいノイズを発生させたり、高周波回路２２が誤動作する。
　これに対して、上記構成では、アンテナ部４０から発信された電波が充電用の配線（すなわち、第１～第３外部端子３４ａ～３４ｃと充電回路３２とを接続する配線）によって受信されるということはない。このため、高周波回路２２に伝達される高周波信号の強度が小さくなり、高周波回路２２におけるノイズの発生や高周波回路２２の誤動作の発生を抑制することができる。
　更に、次のような効果もある。
　本実施形態に係るアンテナエレメント４１は、配線３３ａ～３３ｃと一体形成可能である。アンテナエレメント４１と配線３３ａ～３３ｃとを一体形成する場合には、各要素を個別に設計する手間や個別に組み立てる手間を省くことができる。これにより、ワイヤレスマイク１の設計工数、部品や組立工数を削減することが可能である。
　（２）上記ワイヤレスマイク１において、アンテナエレメント４１それぞれの一端が第１～第３外部端子３４ａ～３４ｃのそれぞれと接続されており、他端が高周波遮断回路３５を介して充電回路３２に接続されている。
　この構成によれば、アンテナエレメント４１から充電回路へ流れようとする電流の交流成分が高周波遮断回路３５により遮断される。このため、アンテナエレメント４１において生じる高周波が充電回路３２に流入することが抑制される。
　（３）アンテナエレメント４１が直流遮断回路４３を介して送信信号形成回路２０に接続されている。この構成によれば、ワイヤレスマイク１を充電するとき、第１～第３配線３３ａ～３３ｃから送信信号形成回路２０に流れる電流の直流成分が直流遮断回路４３により遮断される。これにより、送信信号形成回路２０に直流が流れることにより生じる送信信号形成回路２０の誤動作が抑制される。
　（４）高周波結合器４２としてコンデンサが採用されている。
　この構成によれば、簡単な構成により、互いに隣接するアンテナエレメント４１同士を高周波的に結合することができる。
　なお、互いに隣接するアンテナエレメント４１同士を複数個の高周波結合器４２で接続するとアンテナエレメント４１同士の高周波結合の程度が強くなる。このため、複数個の高周波結合器４２でアンテナエレメント４１を接続することにより、アンテナとして動作させる際の共振Ｑ値を下げ、広帯域にわたって電圧定在波比を小さくすることができる。
　（５）筐体５０の一端（ヘッド部５１の上端）から他端（下端５２ｄ）に向けて、マイクユニット１０、送信信号形成回路２０、電源回路３０、アンテナエレメント４１を含む第１～第３配線３３ａ～３３ｃ、及び外部端子３４ａ～３４ｃがこの順で筐体５０に設けられている。
　（その他の実施形態）
　なお、本技術は上記実施形態にて例示した態様に限られるものではなく、これを例えば以下に示すように変更して実施することもできる。また以下の各変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
　・上記実施形態では、第１～第３配線３３ａ～３３ｃと電源回路３０とを高周波遮断回路３５を介して接続する。そして、高周波遮断回路３５としては、インダクタを用いている。これに対して、高周波遮断回路３５をオペアンプを用いて構成してもよい。
　・上記実施形態では、送信信号形成回路２０に直流が流れることを抑制するため、送信信号形成回路２０とアンテナエレメント４１との間に直流遮断回路４３を介在させている。具体的には、直流遮断回路４３をコンデンサにより構成する。これに対して、直流遮断回路４３をスイッチング回路により構成してもよい。例えば、スイッチング回路は、２次電池３１の充電時に送信信号形成回路２０とアンテナ部４０との間を遮断状態にし、２次電池３１の非充電時には送信信号形成回路２０とアンテナ部４０との間を導通状態にするように切り替えられる。
　・上記実施形態では、３つのアンテナエレメント４１のうちの１つを直流遮断回路４３を介して送信信号形成回路２０に接続するが、複数個のアンテナエレメント４１をそれぞれ直流遮断回路４３を介して送信信号形成回路２０に接続してもよい。
　・上記実施形態では、アンテナエレメント４１同士を高周波的に結合するための高周波結合器４２としてコンデンサを用いているが、コンデンサに代えて方向性結合器を採用することもできる。方向性結合器とは、近接する２本のストリップラインを有する素子であって、高周波的に２本のストリップラインを結合し、かつ直流的には２つのストリップラインを電気的独立を維持するものである。更に、別の高周波結合器４２の形態としては、プリント配線板上に形成されるストリップラインを含む回路が挙げられる。
　・上記実施形態では、複数個の高周波結合器４２によってアンテナエレメント４１同士が互いに接続されているが、この構成に代えて、アンテナエレメント４１同士を所望の結合状態で互いに接続してもよい。
　・上記実施形態では、ワイヤレスマイク１として、温度監視回路付きの充電器１３０により充電されるものを一例として挙げているが、温度監視回路が有していない充電器１３０により充電されるワイヤレスマイクにも本技術は適用される。この場合、ワイヤレスマイク１は、２個の外部端子を有する。外部端子と充電回路とはアンテナエレメント４１を介して互いに接続される。更に、アンテナエレメント４１同士は高周波結合器４２で接続される。このように構成されたものはアンテナとして使用される。
　・上記実施形態では、外部端子３４ａ～３４ｃにそれぞれアンテナエレメント４１を接続した。つまり、外部端子の数とアンテナエレメントの数（配線の数）とを同数としたが、外部端子の数よりアンテナエレメントの数を多くしてもよい。例えば、温度検出用の外部端子３４ｃを含まず、２つの外部端子３４ａ，３４ｂを用いるワイヤレスマイクにおいて、３つのアンテナエレメント４１を設けてもよい。なお、これらアンテナエレメント４１同士は高周波結合器４２により互いに接続される。
　１…ワイヤレスマイク、１０…マイクユニット、２０…送信信号形成回路、２１…増幅回路、２２…高周波回路、３０…電源回路、３１…２次電池、３２…充電回路、３３ａ…第１配線、３３ｂ…第２配線、３３ｃ…第３配線、３３ｘ，３３ｙ，３３ｚ…配線、３４ａ…第１外部端子、３４ｂ…第２外部端子、３４ｃ…第３外部端子、３５…高周波遮断回路、４０…アンテナ部、４１…アンテナエレメント、４２…高周波結合器、４３…直流遮断回路、５０…筐体、５１…ヘッド部、５２…本体部、５２ｕ…上端、５２ｄ…下端、５２ｓ…下面、１００…ワイヤレスマイクシステム、１１０…受信装置、１２０…スピーカ、１３０…充電器、１３１…保持部、１３２ａ…第１電極、１３２ｂ…第２電極、１３２ｃ…第３電極。

Claims (5)

  1. 　音声信号を形成するマイクユニットと、
    　前記音声信号に基づいて高周波送信信号を形成する送信信号形成回路と、
    　前記送信信号形成回路により形成された前記高周波送信信号を発信するアンテナ部と、
    　前記送信信号形成回路に給電する電源回路と、
    　前記電源回路に電気的に接続された少なくとも２個の外部端子とを備えているワイヤレスマイクにおいて、
    　前記電源回路は、２次電池と充電回路とを有するものであり、
    　前記アンテナ部は、前記外部端子に対応して分割された複数のアンテナエレメントを含み、当該アンテナエレメントを介して前記外部端子と充電回路とが接続され、互いに隣接する前記アンテナエレメントが高周波結合器により接続され、前記複数のアンテナエレメントのうちの少なくとも一つが前記送信信号形成回路に接続されている
    　ことを特徴とするワイヤレスマイク。
  2. 　請求項１に記載のワイヤレスマイクにおいて、
    　前記アンテナエレメントそれぞれの一端が外部端子のそれぞれと接続されており、他端が高周波遮断回路を介して前記充電回路に接続されている
    　ことを特徴とするワイヤレスマイク。
  3. 　請求項１または２に記載のワイヤレスマイクにおいて、
    　前記複数のアンテナエレメントのうちの少なくとも一つは、直流遮断回路を介して前記送信信号形成回路に接続されている
    　ことを特徴とするワイヤレスマイク。
  4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載のワイヤレスマイクにおいて、
    　前記高周波結合器はコンデンサである
    　ことを特徴とするワイヤレスマイク。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載のワイヤレスマイクにおいて、
    　筐体を備え、その一端から他端に向けて前記マイクユニット、前記送信信号形成回路、前記電源回路、前記アンテナエレメントを含む配線、及び前記外部端子がこの順で筐体に設けられている
    　ことを特徴とするワイヤレスマイク。
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