特許第5984966号(P5984966)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5984966
(24)【登録日】2016年8月12日
(45)【発行日】2016年9月6日
(54)【発明の名称】ワイヤレスマイク
(51)【国際特許分類】
   H04R 1/06 20060101AFI20160823BHJP
   H04R 3/00 20060101ALI20160823BHJP
【FI】
   H04R1/06 320
   H04R3/00 320
【請求項の数】5
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2014-556232(P2014-556232)
(86)(22)【出願日】2013年1月8日
(86)【国際出願番号】JP2013050058
(87)【国際公開番号】WO2014108990
(87)【国際公開日】20140717
【審査請求日】2015年7月6日
(73)【特許権者】
【識別番号】000223182
【氏名又は名称】TOA株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100163979
【弁理士】
【氏名又は名称】濱名 哲也
(72)【発明者】
【氏名】小椋 隆志
【審査官】 大石 剛
(56)【参考文献】
【文献】 特開2004−007210(JP,A)
【文献】 特許第3640744(JP,B2)
【文献】 特開2010−010879(JP,A)
【文献】 特開2012−244263(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04R 1/06
H04R 3/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2002−305794号公報
【特許文献2】特開2007−235726号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【課題を解決するための手段】
【0011】
(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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
また、このような効果に加えて、次の効果もある。
【0018】
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。
【0019】
(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。
【0020】
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。
【0021】
(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。
【0022】
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。
【0023】
(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。
【0024】
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。
【0025】
(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。
【発明の効果】
【0026】
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。
【図面の簡単な説明】
【0027】
図1】ワイヤレスマイクシステムの模式図。
図2】実施形態に係るワイヤレスマイクのブロック図。
図3】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。
図4】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。
図5】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。
図6】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。
【発明を実施するための形態】
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
充電器130は次のように動作する。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
図2を参照して、ワイヤレスマイク1について説明する。
【0041】
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。
【0042】
筐体50は、ヘッド部51と、本体部52とを備えている。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
充電回路32は、本体部52の中間に配置されている。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
アンテナ部40は、高周波送信信号を電波として発信する。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
電圧定在波比について説明する。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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。
【0090】
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。
【0091】
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。
【0092】
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。
【0093】
本実施形態によれば以下の効果が得られる。
【0094】
(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。
【0095】
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。
【0096】
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。
【0097】
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。
【0098】
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。
【0099】
更に、次のような効果もある。
【0100】
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。
【0101】
(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。
【0102】
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。
【0103】
(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。
【0104】
(4)高周波結合器42としてコンデンサが採用されている。
【0105】
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。
【0106】
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。
【0107】
(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。
【0108】
(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。
【0109】
・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。
【0110】
・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。
【0111】
・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。
【0112】
・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。
【0113】
・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。
【0114】
・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。
【0115】
・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。
【符号の説明】
【0116】
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。
図1
図2
図3
図4
図5
図6