JP3195774U - ヘッドセット信号多重化システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】音響センサを含むヘッドセット、及び、ヘッドセットにパワーを供給し、周波数分割多重化を使用して端末に対して、ヘッドセットにおいて発生する多数の信号を送るための通信システムを提供する。【解決手段】音声信号６６およびキャリア信号６８は、端末において発生し、合成アップリンク信号７０を形成するために一緒に合成される。合成アップリンク信号７０は、第１の物理チャネル２８にわたってヘッドセット１４に出力される。ヘッドセット１４で、オーディオおよびキャリア信号は切り離され、キャリア信号６８はヘッドセットのパワーを生成するために用いられる。ヘッドセットの複数の音響センサ６０、６２によって生成する信号は合成ダウンリンク信号７６を生成するために周波数分割多重化を使用して結合され、それは第２の物理チャネルにわたって端末に発信される。【選択図】図２Ａ

Description

[0001] 本考案は一般にヘッドセットの多数の信号を取り扱うためのシステムと方法に関し、特に標準TRSタイプ相互接続にわたってかかる信号を取り扱うシステム及び方法に関する。

[0002] ヘッドセットは、多くの場合、音声指示または音声補助作業環境での音声通信を提供するよう、様々な目的のために使用される。この種の環境は仕事を容易にするためにしばしば音声認識技術を使用する。そして、音声に誘導されたポータブル・コンピュータデバイスまたはより大きいシステムとの通信を維持すると共に、労働者が彼らの手および目をキープして作業を遂行することができる。この種のアプリケーションのためのヘッドセットは、概して着用者および一つ以上の話者の声を受信するために配置されるマイクロホンを含み、または、イヤホン着用者がヘッドセット使用と関連するオーディオを聞くことができるように着用者の耳の近くで配置される。自由に動き回るときに、ユーザーが通信を維持することができ、または、他のモバイル機器や集中型システムとのリンクを提供するヘッドセットは、移動又は携帯通信装置に結合することができる。

[0003] ヘッドセットは、多くの場合、ヘッドセットが簡単に一致するバネ仕掛けのオーディオソケットからのオーディオプラグを挿入または削除することでに接続され、端末から切り離すことを可能にするオーディオプラグによって終端処理された多芯ケーブルが含まれる。標準的なオーディオプラグは、典型的には、プラグが複数の軸方向に隣接するコンタクトを提供するように他のセクションから電気的に絶縁された各セクションで、区分された伝導性シリンダーから構成されている。エンドセクションは一般的には「先端（tip）」と称され、その一方で、先端から最も遠いセクションは「スリーブ」と称する。先端とスリーブとの間に位置する追加的なセクションは、「リング」セクションとして知られる。３つの接触を有する音声プラグは、TRS（先端リングスリープ）プラグまたはジャッキと一般に呼称する。標準の音声プラグはまた、2つの接触（先端スリーブまたはTS）および４つの接触（先端リングリングスリーブまたはTRRS）によって共通に利用できるが、但し、より多くの数のリングが時々使われる。TRS型プラグ用の標準直径は、6.35ミリメートル、3.5ミリメートル、または2.5ミリメートルであり、異なるヘッドセットは、複数のタイプの端末と交換可能に使用され得るように、コネクタは、通常、標準的な長さおよびリング配置を有する。

[0004] 通信システムが進化するにつれて、それらが結合されてヘッドセットや端末はヘッドセットと端末との間で複数の信号を伝送する必要性が生じ、より複雑になってきている。例えば、工場、倉庫または他の労働現場において遭遇されるそれらのような、音声に誘導されたか音声によって援助されたアプリケーションの仕事環境において使用されるヘッドセットは、しばしば高い周囲雑音レベルに従属する。高い周囲雑音レベルはヘッドセット・マイクロホンによって拾われることができる。そして、マイクロホンから音声信号を処理することは理解する他のリスナーのためにまたは音声理解システムのために困難になるために、ヘッドセット着用者のスピーチをマスキングして、ゆがめる。音声信号の品質で周囲雑音の影響を低減する１つの方法は、周囲のノイズを別々に検出し、信号処理電子および/または端末内のプロセッサによって所望の音声を音声から減算することができるように、ヘッドセット内に複数のマイクロホンを含むことである。しかし、追加的なマイクロホンをヘッドセットに加えることは、追加的な信号を端末へ運搬する必要をつくり、また、処理エレクトロニクスのヘッドセットへの追加を必要とすることができる。より多くの機能性が加えられるにつれて、関連する電子回路もヘッドセットのパワーの必要をつくり出す。

[0005] ヘッドセットにパワーを提供するのと同様に、追加の信号を結合するための１つの方法は、追加の導体およびコンバータコンタクトを単に加える。しかし、そうすることはヘッドセットおよび端末のハードウェアの変化を必要とする。そして、新規なヘッドセットおよび端末が機能性の原型のレベルさえ提供するようにより古いレガシーデバイスで使われることができないために、互換性の問題が生じる。このハードウェアの非互換性は、購入され維持され、各ワーカーが機能する端末ヘッドセットの対を有することを保証するように追跡されなければならない端末とヘッドセットの総数を増加させることができる。別々の導体の数が増加するとまた、ケーブルやコネクタのサイズとコストも大きくなり好ましくない。

[0006] 端末からヘッドセットへの電池および可動音声処理エレクトロニクスを加えることはまた、用途によっては追加的な導体の必要を減らすことができるが、望ましくなくコスト、重量および複雑さをヘッドセットに加える。端末は、このようなシフトの間のようなワーカーの間で共有される間、作業環境でのヘッドセットは、一般的に、衛生の目的のために、個々のワーカーに割り当てられているため、職場の通信システムは、通常の端末よりも多くのヘッドセットを必要とする。通信システムを購入して、維持する総経費の重要な増大に結果としてなるので、それゆえ、ヘッドセットにコストおよび複雑さを端末から移すことは望ましくない。

[0007] したがって、多数の信号を送るための改良型の方法およびデバイスの必要がヘッドセットの間にあり、既存のハードウェア・インタフェースおよびそれを使用している端末は既存のヘッドセットと互換性を持つ。さらに、新しいヘッドセットで機能性の向上をサポートするために既存の標準コネクタとケーブルインターフェイスを介してヘッドセット端子から力を結合する必要がある。

[00014] ある実施形態では、出力信号を有する各々のセンサを有する第１および第２の音響センサを含むヘッドセットが提供される。ヘッドセットのモジュレータは、第２の音響センサのキャリア信号および出力信号を受信するように構成される。モジュレータは、第２の音響センサの出力信号を有するキャリア信号を調整するために構成され、第２の音響センサの出力信号で反射する調整された出力信号を出力する。ヘッドセットの回路（例えばマルチプレクサ）を結合する信号は、モジュレータに連結して、第１の音響センサの出力信号およびモジュレータの調整された出力信号を受信する。回路を結合する信号は、共通のコンダクタにわたる伝達への合成ダウンリンク信号を生成するように第１の音響センサの調整された出力信号および出力信号を結合する。ヘッドセットの第１および第２の電気接続は、端末デバイスへの接続を提供するために構成される。第１の電気接続は、ヘッドセットに接続している端末デバイスによって、ヘッドセットに出力されるキャリア信号を取り扱うために構成される。第２の電気接続は、合成ダウンリンク信号を取り扱って、端末デバイスに合成ダウンリンク信号を向けるためのマルチプレクサに連結する。

[00015] 他の実施形態によれば、キャリア信号および音声信号を含む合成アップリンク信号によって、モジュレータによって使われるキャリア信号が出力される。キャリア信号および音声信号は、ヘッドセットと端末との間の共通のコンダクタにわたる端末によってヘッドセットに提供される。

[00016] さらにもう一つの実施形態によれば、パワーはヘッドセットの電力供給電圧に、合成アップリンク信号に埋められる一部のキャリア信号を変換することによってヘッドセットに提供される。

[00017] さらに別の実施形態によれば、第２のキャリア信号は、ヘッドセットにおいて生成し、第２のセンサの出力によって変調した。変調された第２のキャリア信号は、共通のコンダクタにわたって伝達への合成ダウンリンク信号を生じるために第１のセンサの出力と結合される。

[0008] 組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、本考案の実施形態を例示し、後述の本考案の一般の記述と共に、本考案の原則を説明するのに役立つ。

[0009] 図１は、端末およびヘッドセットの組合せを例示するブロック図である。 [00010] 図２Ａは、本考案の実施形態によるキャリア・ソースならびに電力および信号多重化方式を含む端末とヘッドセットを示すブロック図である。 [00011] 図２Ｂは、本考案の実施形態による、マルチキャリア・ソースを用いた図２Ａの端末とヘッドセットのブロック図である。 [00012] 図２Ｃは、ヘッドセットのキャリア・ソースを用いた本考案の別の実施形態を示す図２Ａの端末とヘッドセットのブロック図である。 [00013] 図３は、本考案の実施形態による追加的な回路詳細を有する図２Ａからのヘッドセットを例示する概略図である。

[00018] デバイスは、キャリア信号を音声信号と結合する周波数分割多重化を使用して、デバイスをヘッドセットに接続している共通の物理チャネル上に結果として生じるコンポジット信号を出力する。ヘッドセットにおいて、キャリアおよび音声信号は切り離され、ヘッドセット着用者がオーディオを聞くことができるように、音声信号は音響アクチュエータに提供される。キャリア信号は、ヘッドセットに対する力を提供し、および／または、単一の身体のダウンリンク通信路上のデバイスへ、伝達への多数のマイクロホン信号の周波数分割多重化を容易にするために用いることができる。このように、複数の電力およびオーディオ信号は、電源がデバイスに送信するヘッドセットと、複数のマイクロフォン信号に送達することができるように、既存のデバイスのハードウェア、オーディオドライバ、またはデバイスに追加のマイク信号を得ることの利点を得るために、コネクタへの変更を伴うものではなく、従来のヘッドセットは廃止させることなく、共通の導線を共有することができる。本考案のある実施形態では、開示されるように、ヘッドセットに連結するデバイスはコンピュータ端末デバイスである。しかし、ヘッドセットで利用されることができる他のデバイスで、本考案が使われてもよい。

[00019] 図１を参照すると、ブロック図は、通信コンピュータデバイスを含むシステム10、もしくは「端末」12がヘッドセット14との結合を示す。端末12は、そして、メモリ18、ユーザ・インタフェース20、音声入出力（音声I/O）セクション22、および、任意にネットワークインターフェース24に有効に連結するプロセッサ16を含む。プロセッサ16は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ディジタル信号プロセッサ（DSP）、マイクロコンピュータ、中央演算処理デバイス、フィールド・プログラム可能なゲート・アレイ、プログラム可能な論理デバイスまたはプロセッサ16においてまたはメモリ18において格納される活動中の指示に基づいて、信号を操ることに適している他のいかなるデバイスでもあってもよい。

[00020] メモリ18は、読出し専用メモリ（ROM）、ランダム・アクセス・メモリ（RAM）、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、スタティックＲＡＭ（SRAM）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（DRAM）、フラッシュメモリ、キャッシュメモリおよび／またはデジタル情報を格納することができる他のいかなるデバイスも含むがこれに限らず単一のメモリデバイスまたは複数のメモリデバイスであってもよい。システム10に対するメモリ18の全部または一部はまた、強調されるように、プロセッサ16に組み込まれることができる。

[00021] ユーザ・インタフェース20は、ユーザが命令または他のユーザが入力したことを認めて、受け取られる入力をプロセッサ16に発信することによって端末12と対話することができる機構を提供する。ユーザーインターフェース20は、キーパッド、タッチスクリーン、ボタン、ダイヤルまたはコマンドの音声認識オーディオI / O部22と、プロセッサ16によるユーザーインターフェース20に転送を介して受信することによってのようなデータを入力するための他の方法を含んでもよい。ユーザ・インタフェース20はまた、ユーザに端末12の活動中の状況または他のいかなる活動中のパラメータをも知らせるために一つ以上のディスプレイを含むことができる。ユーザ・インタフェース20は、また、スピーチコマンドを受信する際のヘッドセット14の使用に、例えば音声処理能力を含むことができる。音声またはオーディオが信号を送るにもかかわらず、音声処理能力によってまた、ユーザ・インタフェース20がユーザに知らせるために音声またはスピーチ出力を提供することができることができ、または、トーンはヘッドセット14にプロセッサ16および音声I/Oセクション22によって伝達され、それらはユーザによって聞こえることができる。

[00022] 音声I/Oセクション22は、ヘッドセット14から音声信号を受信し、ヘッドセット14にオーディオ信号を送信するように端末12を可能にするヘッドセット14とプロセッサ16との間にインタフェースを提供する。音声I/Oセクション16は、ヘッドセット14から一つ以上の音声信号23を受け取り、並びに、１つ以上の受信された音声信号（アナログ形式であってもよい）を、プロセッサ16によって操作に適したデジタル信号に変換するのに適している。音声I/Oセクション22も、ヘッドセット14を駆動するのに適している形式に、プロセッサによって出力されるデジタル出力信号を変換する。音声I/Oセクション22は、使用に適している音声信号の処理にヘッドセット14を提供するように発振機増幅機および適切なコーダー/デコーダ（CODEC）回路を含むことができる。図１に別個のブロックとして示されているが、（特にアナログ−デジタルおよび／またはデジタル−アナログ信号変換と関連する）音声I/Oセクション22の全部又は一部が、プロセッサ16に組み込まれることができる。ある実施形態では、端末12はヘッドセット14で音声認識およびテキストを音声に変換する（TTS）機能をインプリメントする。

[00023] あるならば、ネットワークインターフェース24は端末12と他の通信デバイスおよび／またはセントラルコンピュータシステム（図示せず）との間に通信リンクを提供する。ネットワークインターフェース24は、標準の無線ネットワーク技術（例えばIEEE 802.11（Wi-Fi）、IEEE 802.15.1（ブルートゥース）、IEEE 802.15.4（ZigBee、WirelessHARTおよびMiWiを含む）または他のいかなる適切な無線ネットワーク技術）を使用するローカル・ネットワークに、無線リンクを提供するためにワイヤレス・ローカル・アクセス・ネットワーク（WLAN）トランシーバを含むことができる。

[00024] 図1は、本考案を実施するための一つの可能なデバイス12を示しているが、それはコンポーネントが配置されるかもしれず、限定又は他の方法で制限されない。本考案のある実施形態（ショウンバーグのモトローラのMC9090 Handheld Mobile Computer）によれば、Illinoisは本考案を実装するのに用いるかもしれない。ラップトップ・コンピュータまたはタブレットコンピュータのような携帯電話または一般のパソコンはまた、本考案を実装するのに用いることができる。

[00025] 図２Ａに関して、そして、本考案の実施形態によれば、ブロック図は本考案を実装するためのヘッドセット/端末システム26を例示して表される。システム26は端末12、ヘッドセット14およびコネクタ・インタフェース28を含む。そして、それはマルチ接触プラグおよびソケットTRSタイプ接続であってもよい。以下に詳述するように、システム26は、コネクタ・インタフェース28にわたって端末12から、ヘッドセット14までパワーを提供する過程と同様に、多数の信号がヘッドセット14および端末12の間で伝達されることができる機構を提供する。ヘッドセットは、ヘッドセット14および端末12間の信号を取り扱うための多数の導体を有するケーブル51をインプリメントする。典型的なTRS接続シナリオにおいて、ヘッドセット・ケーブルは、TRRS（信号を取り扱うための４つコンダクタ）のために、または、３つのコンダクタを有することができる。

[00026] 図2Aに示すように、端末12は、信号処理および合成（SPS）セクション30と、デジタル−アナログ・コンバータ（DAC）32を含む音声I/Oセクション22と、アナログディジタル変換器（ADC）34を包含する。SPSセクション30は、音声ソース36、キャリア信号ソース37、加算回路38、復調器39およびローパスフィルタ40、41を含む。本考案の実施形態では、SPSセクション30の機能的なブロック36-41は、ソフトウェア（例えばメモリ18に保存される活動中の指示に基づいて、プロセッサ16で動いているアプリケーション・レベル・ソフトウェアまたは音声ドライバ）で実行されることができる。都合よく、機能的なセクション30がブロックするSPSが単に端末・ソフトウェアを修正することによってインプリメントされることができるので、ヘッドセット/端末システム26は端末サイドの重要なハードウェア変化なしで実装されることができる。それ故、本考案の実施形態は、端末ソフトウェアをアップデートするだけで既存の端末のハードウェアの使用を可能にすることができ、端末のハードウェア、音声ドライバおよび／または音声コネクタにこのように高価な変化を避ける。

[00027] ヘッドセット14は、音響アクチュエータ、又は、ローパスフィルタ52によって、ヘッドセット50の入力に電気的に結合されたイヤホンスピーカ48を含む。ヘッドセット14もDCコンバータ56にモジュレータ54およびACを含む。そして、一つ以上のハイパスフィルタ58によって両方とも電気的にヘッドセット入力50に連結する。第１の音響センサ60が電気的音響信号の一つのソースを取得するための変調器54に接続され、第２の音響センサ62は、音響信号の追加のソースをキャプチャするために設けられている。音響信号のソースは、異なる位置でピックアップされた音響信号中に含まれ得るような、単独または組み合わせのいずれかでユーザ音声及び/又はバックグラウンドノイズを含んでもよい。音響センサ60、62は、マイクロホンエレメントであってもよい。モジュレータ54および第２の音響センサ62の出力は、回路（例えばマルチプレクサ回路64）を結合している適当な信号に電気的に連結し、その結果、両方の信号はヘッドセット出力78上へ多重送信されることができる。マルチプレクサがさまざまな信号の組合せのために本願明細書において議論されると共に、回路を結合している他の信号はまた、インプリメントされるかもしれない。本考案のある実施形態では、マルチプレクサ回路64は、周波数分割多重化を提供するように構成される。

[00028] スピーカ48を介してヘッドセットの着用者に提供することが望まれるオーディオは、オーディオソース36によってシステム26に導入される。音声ソース36は、音声ソース信号66を生成し、それには、記録、テキストを音声に変換する（TTS）合成機能、端末12が有効に接続される通信システムから受け取られるオーディオから生じているオーディオやヘッドセット着用者（例えばユーザ・インタフェース20によって発生するトーンまたは他の音声情報）に伝えられる他のいかなる音声信号もなどを含めることができる。搬送波信号源37があってもよいキャリアアップリンク信号68を生成し、例えば、オーディオソース信号66に存在する最も高い所望の周波数以上の周波数のアップリンクキャリア信号68とオーディオソースのように周波数帯域を有する正弦波信号66は重複しない。音声ソース信号66およびキャリア・アップリンク信号68は合成アップリンク信号70を形成するために加算回路38によって多重送信され、それはDAC 32に提供される。DAC 32は、合成アップリンク信号70をアナログの合成アップリンク信号72に変換する。

[00029] アナログコンポジットアップリンク信号72を歪まないようにするために、合成された信号が、最大アナログとDAC32および関連回路のデジタル制限内に収まるように、一つ以上のオーディオソース信号66および/またはキャリア信号68の両方の振幅を調整する必要があり得る。DAC32および関連回路の最大制限内複合アップリンク信号70の振幅を維持することにより、アナログコンポジットアップリンク信号72がクリップされないように、DAC32の出力は、その最大許容電圧範囲内に維持することができる 合成アップリンク信号72は、それから一つ以上の端末の出力接点73から、適切なコネクタ・インタフェース28によるヘッドセット入力50まで連結される。一般に、単一の導体が、オーディオソースの信号と多重化された66キャリアのアップリンク信号68の両方に実装されるように、複合アップリンク信号72は、ヘッドセット14にオーディオソースの信号66を導く専用の適切なコンタクトと導体を用いて、ヘッドセット14に向けられている。

[00030] ヘッドセット14において、音声ソース信号66は、または合成アップリンク信号72と分離され、または、回復される。図2Aに図示したように、ある実施形態では、それがスピーカ48に送られる前に、所望のオーディオがヘッドセット着用者に提供されるように、ローパスフィルタ52は信号に適用される。ローパスフィルタ52は、パッシブフィルタまたはアクティブフィルタであってもよい。あるいは、ヘッドセットは、キャリアアップリンク信号をフィルタリングするためだけにスピーカ48の高周波ロールオフ特性に依存してもよい。ローパスフィルタ52はまた、キャリア・アップリンク信号力がローパスフィルタ52かスピーカ48において消されるのを防止するために合成アップリンク信号72のキャリア・アップリンク部分に、十分に高いインピーダンスを示すことができる。有利には、キャリアアップリンク信号は、スピーカ48のいずれかの通常の高周波ロールオフによってフィルタリング、またはヘッドセットの着用者に聞こえないように十分に高い周波数である場合に、オーディオソース信号66は、古いヘッドセットが更新信号多重システム端末のソフトウェアを有する端末で使用することができるように、より古いヘッドセットを使用して人が聞くことができる。

[00031] 音声ソース信号66と同様に類似した方法において、キャリア・アップリンク信号68はハイパスフィルタ58によって合成アップリンク信号72から切り離され、それはDCコンバータ56およびモジュレータ54にACに回復されたキャリアにアップリンク信号69を提供する。コンバータ56は、一部の回復されたキャリア・アップリンク信号69から、直流電圧を生成する。コンバータ56の出力は、次いで、変調器54、（必要な場合）フィルタ52、58、音響センサ60,62、および/または、任意の他のヘッドセットのコンポーネントとしてのヘッドセット14内のアクティブコンポーネントに電力を提供するために使用され得るパワーが必要な場合がある。そのようにして、電力がスピーカ48で再生するオーディオ信号に専念して、ヘッドセットケーブル51内の既存の導体を使用して、アクティブヘッドセット14に供給される。

[00032] 音響センサ60、62は、ヘッドセット14（例えばヘッドセット・ユーザおよび／または周囲音の音声）で、音響エネルギーを捕えるように構成され、そのエネルギーをそれぞれの電気出力信号61、63に変換する。音響センサは、各々一つ以上のコンデンサエレメント、エレクトレットエレメント、圧電素子または音響エネルギーに応答して電気信号を起こす他のいかなる適切なセンサエレメントからも成るマイクロホンであってもよい。それぞれのセンサ60、62のための出力信号61、63が位置調整可能にかつ方向反転可能に単一の合成ダウンリンク信号76に結合されることができるように、第１の音響センサ出力信号61はモジュレータ54に電気的に連結する。出力信号61は、それによって一部の回復されたキャリア・アップリンク信号69を調整する。第1の音響センサ出力信号61は、振幅、位相、周波数を変化させる、および/または、これらの3つの信号特性の任意の組合せは、変調された搬送波ダウンリンク信号74は、周波数特性を有するように製造するように使用され、その結果、互いに干渉信号63、74なしでセンサ出力信号63と組み合わせることができるようになっている。

[00033] 変調は、振幅変調（AM）、単側波帯AM（SSB）、直交振幅変調（QAM）、周波数変調（FM）、位相変調（PM）、または、キャリア信号の情報を伝えるための適切な変調の他の任意のタイプの形式であってもよい。ある潜在的な実施形態では、音響センサ60の出力は、ヘッドセットのADC 75によって、ディジタルの形に変わることができ、結果として生じるデジタル信号はデジタル的にキャリア・アップリンク信号68を調整したものである。デジタル変調に関して、周波数シフトキーイング（FSK）、アンプシフトキーイング（ASK）、位相シフトキーイング（PSK）、QAM、最小シフトキーイング(MSK）、または、キャリア信号にわたってデジタルシンボルを搬送するための他のタイプの適切な変調が使用されてもよい。変調されたキャリア・ダウンリンク信号74が、次いで、周波数分割多重化を用いて合成ダウンリンク信号76を形成するためにマルチプレクサ回路64によって第２の音響センサ信号63と結合される。合成ダウンリンク信号76は、ヘッドセット・ケーブル51（例えばヘッドセット14からマイクロホン信号を取り扱うことに捧げられる単一の導体）の単一の導体を通じて取り扱われることができる。合成ダウンリンク信号76は、それからコネクタ・インタフェース28によるマイクロホン入力80を形成している一つ以上の端子接触部に、適切なヘッドセット出力接触78によって連結される。コネクタインタフェース28は、適切な導体または信号チャンネルヘッドセット14とヘッドセットケーブル51と関連し、対応する接点と端子12のコネクタ入力/出力との間の適切な結合を提供する。

[00034] 端末12で、合成ダウンリンク信号76は、ＡＤＣ34によるデジタル信号処理に適しているデジタル合成ダウンリンク信号82に変換され、端末12のSPSセクション30に提供される。第２の音響センサ出力信号83の回復されたバージョンは、ローパスフィルタ41を有するデジタル合成ダウンリンク信号82にフィルタをかけることによって得られる。アップリンク信号68がキャリア信号源37によって提供したキャリアを使用して、復調器39はデジタル合成ダウンリンク信号82を復調し、モジュレータ出力84は第1の音響センサ出力86の回復されたバージョンを生産するためにローパスフィルタ40によってフィルタをかけられる。複数のセンサ出力信号61は、それにより、コネクタ63がインタフェース28の単一の物理チャネルを提供するケーブル51内の単一の導体を使用して端末12にヘッドセット14から送信されてもよい。

[00035] 有利には、端末12からヘッドセット14へのキャリア信号を出力することは、次いで、端末12で次の復調を単純化する。モジュレータ54および復調器39に出力されるキャリア信号が同じキャリア信号源37によって発生するので、復調器39に別々の周波数に同期局部発振器信号を提供する必要は除去される。より都合よく、キャリア・アップリンク信号68および回復されたキャリア・アップリンク信号69が実質的に同じ位相を有するので、同期検出計画が ― SSBおよびPM信号を復調するために概して用いるそれらのような ― 端末の別々の位相同期キャリア信号の生成を必要とせずに使われることができる。

[00036] 図２Ｂを参照すると、図２Ａと同じ特徴については同様の参照番号で表し、本考案の他の実施形態によれば、端末12は複数のキャリア信号源37a乃至37nを含んでいるSPSセクション30で示される。各キャリア信号源37ａ乃至37ｎは、異なる周波数を有するキャリアアップリンク信号68ａ乃至68ｎを供給し、その結果、複数のセンサ信号は、単一のケーブル導体および適切な出力接点78上に多重化することができる。例えば、8kHzのバンド幅センサ出力信号60a乃至60n、63をサポートしている信号多重化システム26で、12のキャリア・ソースは、16kHzで各々分離され、200kHzのトータル・コネクタ・インタフェース・バンド幅にわたって端末12とヘッドセット14との間で、13の別々のセンサ出力信号60a-60n、63に送信するのに理想的に用いられるAMを使用して変調される。実際問題として、非理想のフィルタは、キャリアとその結果としての追加的なトータルバンド幅と間の追加的な間隔を必要とするかもしれない。当業者によってよく理解されているように、キャリア信号およびダウンリンク信号の異なる数に結果としてなる他の変調スキームおよび／またはセンサ出力バンド幅がインプリメントされることができる。

[00037] これと同様の方法で、図2Aに関して記載されているように、音声ソース信号66は合成アップリンク信号70を形成するためにキャリア・アップリンク信号69a 69nと結合され、それはアナログの合成アップリンク信号72に変わって、コネクタ・インタフェース28にわたって、ヘッドセット・ケーブル51の単一の導体上のヘッドセット14に発信される。ヘッドセットにおいて、回復されたキャリア・アップリンク信号69a 69nが与えられたそれぞれのモジュレータ54a 54nであるために、個々のキャリア・アップリンク信号68a 68nは適切な帯域通過フィルタ88a 88nによって、合成アップリンク信号72から、外へ切り離される。調整されたキャリア・ダウンリンク信号74a 74nが端末12の復調器39a 39nによって復調されるとき、帯域通過フィルタ88a 88nは音響センサ出力信号61a 61n間の容認できない漏話を予防するバンド拒否から充分にしているパッシブフィルタかアクティブフィルタであってもよい。調整されたキャリア出力ダウンリンク信号74a 74nは、合成ダウンリンク信号76を形成するためにマルチプレクサ回路64によって音響センサ出力信号63と結合され、それは図2Aに関して記載されたのと同じ方法のＡＤＣ34に発信される。SPSセクション30では、各々の調整されたキャリア・ダウンリンク信号74a 74nはその関連するキャリア・アップリンク信号68a 68nを使用して復調されて、それぞれの音響センサ出力信号61a 61nの回復されたバージョンを提供するためにローパスフィルタ40a 40nによってフィルタリングされた。

[00038] 図２Ｃを参照すると、図２Ａおよび２Ｂと同様の特徴については同じ参照番号を付し、他の本考案の別の実施形態によって、ヘッドセット14は、キャリア・ソース88によって示され、それは発振器（例えばPLL（図示せず）によって制御される電圧制御発振器（VCO）および／またはクリスタル発振器）であってもよい。音響センサ出力信号61、63は実質的に図2Aに関して前述したように同じ方法の合成ダウンリンク信号76を形成するために一緒に多重送信されるが、ただし、次の場合は除く−キャリア信号89は回復されたキャリア・アップリンク信号69によるよりむしろヘッドセット14のキャリア・ソース88によって、モジュレータ54に出力される。使用される変調のタイプに応じて、復調器39は、音響センサ出力信号61を回復するために、例えば、包絡線検波などの非同期検波方式を使用することができる。復調器39は、また、調整されたキャリア・ダウンリンク信号74の整合的な復調を実行するためにキャリア回復技術を使用することができる。あるいは、キャリア源88は、再生搬送アップリンク信号69が位相ロック及び/又は周波数であってもよく、その結果、その位相は、端末のキャリア信号源37に対して知られている。

[00039] 図３を参照すると図２Ａの特徴と同じものは同じ参照番号を付し、ヘッドセット14は本考案の実施形態の追加的な回路詳細を示して例示される。コネクタインタフェース28は、入力50を形成する二つの接点50bと50aとを含んで示される。接点50Aまたは50Bは共通のグランド92と同じ接続であれば、入力50は、このような架橋アンプ出力によって生成されるようなバランス入力、またはアンバランス入力、などのいずれであってもよい。どちらの場合も、ヘッドセット14は、グランド92からの入力50をデリファレンスするために、オプションのデカップリング・コンデンサ94、95および/またはオプションのデカップトランス90を含むことができる。入力50がローパスフィルタ52またはスピーカ48に送られたあと、トランス90はまた、信号電圧を入力50から増やすために用いることができ、あるいは、配置されることができる。入力50に達している信号は、チョークとして役立つ一つ以上の誘導子91によって、スピーカ48に連結し、ローパスフィルタ52を形成する。入力信号に存在してもよいキャリアコンポーネントに、ローパスフィルタは高い連続インピーダンスを示すことができ、キャリアコンポーネントがスピーカ48の動力で生成不必要な音声信号を消すのを防止する。

[00040] 有利には、上述した構成は、添付のヘッドセットは、複合ダウンリンク信号76の１つまたは複数の搬送周波数の有無に基づいて、複数の音響トランスデューサを含んでいるかどうかを決定するように設計される端子12を可能にする。別の実施形態では、端末12は、ヘッドセット14及び/又は変調中に存在するマイクロホンの数として、裏面端子12にヘッドセットについての情報を中継するであろう（図示せず）ヘッドセット識別チップの存在を検出するように構成することができる端末12が取り付けられたヘッドセットと互換性があるように、その複合アップリンク信号72を調整することができるように、周波数は、ヘッドセット14にサポートされる。更に別の実施形態では、古いヘッドセットとの互換性を容易にするように、端末12は、複合ダウンリンク信号76におけるキャリア周波数の有無に基づいて、キャリアアップリンク信号68を調整したり、オフにできる。

[00041] ハイパスフィルタ58は、コンデンサ94、95を含むように示され、（ヘッドセットの入力50を備えたコネクタ50a、50bのいずれか一方または両方に存在し得る）入力信号の搬送波成分を変調器54とAC／DCコンバータ56に結合する。AC／DCコンバータは、整流器98を含む。整流器98が全波整流回路として図3において例示されるにもかかわらず、入力50が不均衡になっておよび／または全波修正のない十分な力を提供することができる場合、整流器98はまた、半波整流器であるかもしれない。キャリアコンポーネント信号はDCコンポーネントを有する出力電圧を発生するために整流器98に通され、それは電動貯蔵器を提供するためにコンデンサ96に充電する。AC-DCコンバータ56はまた、AC-DCコンバータが、出力電圧104（V_CC）を提供するように、ヘッドセット14のアクティブコンポーネントに電力を供給するのに十分なレベルで、出力電圧を増加させるためにブーストコンバータ102を含むことができる。

[00042] 使用されるセンサのタイプに従い、音響センサ60、62は、レジスタ106、108によるバイアス電圧を備えていることができる。任意のバッファアンプ110、111はそれぞれ音響センサ出力信号61、63をモジュレータ54およびマルチプレクサ回路64に連結するために用いることができ、音響センサ60、62に、信号隔離を提供する。追加的なバッファアンプ112、113は、モジュレータ出力を、追加的な信号隔離を提供して、マルチプレクサ回路64に連結して、マルチプレクサ回路64の出力を緩衝するために用いることができる。

[00043] 有利には、周波数多重を使用することにより、ヘッドセット信号多重化システムは、端末/ヘッドセット・インターフェースに必要な導体の数を増やすことなく、ヘッドセット内の複数の音響センサの使用を可能にする。より有利には、端末にそれぞれの個々の音響センサ出力信号を供給する代わりにヘッドセットでそれらを処理することにより、端末における音声認識アルゴリズムは、単一の予備処理された信号を得ることができるか、上記音声認識性能を向上させるために複数の信号に含まれる空間情報を使用するように構成され得る。更に、端末にヘッドセットからの信号処理機能を移動させることにより、端末/ヘッドセットの組み合わせのコストは、ヘッドセットからの信号処理電子を除去し、端末で利用可能な過剰な処理能力を利用することによって低減することができる。なお更なる利点は、端末からキャリア信号を供給することによって提供される。ヘッドセットからダウンリンク信号の復調を容易にすることに加えて、電池を交換するかまたは追加的なインタフェース導体を加えることを必要としないヘッドセットに、キャリア・アップリンク信号も、便利な電力源を提供する。

[00044] 本考案をさまざまな実施形態で説明し、これらの実施形態が相当詳細に記載されてきたけれども、何らかの方法でそのような詳細な説明が添付の実用新案登録請求の範囲を限定することは出願人の意図ではない。追加的な効果および変更態様は、当業者に容易に明らかである。例えば、帯域通過フィルタが、この文書にて説明したように、いかなるハイパスまたはローパスフィルタの代わりに使われることができる。別の例として、追加的なダウンリンク・キャリア信号は、周波数乗数を用いてアップリンク・キャリア信号の整数倍数で、ヘッドセットにおいて発生することができる。さらにもう一つの実施形態では、アップリンクキャリアは、ヘッドセット内の1つまたは複数のフェーズ・ロック・ループ（PLL）は、アップリンクキャリアと位相同期している追加のキャリアを生成することを可能にするための基準として使用することができる。したがって、そのより広い態様の本考案は、具体的な詳細、代表的な方法および図と共に記載される図示に限られていない。したがって、考案は趣旨から逸脱することなく、この種の詳細または出願人の一般の考案の概念の範囲からなされることができる。

[00023] あるならば、ネットワークインターフェース24は端末12と他の通信デバイスおよび／またはセントラルコンピュータシステム（図示せず）との間に通信リンクを提供する。ネットワークインターフェース24は、標準の無線ネットワーク技術（例えばIEEE 802.11（Wi-Fi）、IEEE 802.15.1（ブルートゥース（登録商標））、IEEE 802.15.4（ZigBee（登録商標）、WirelessHART（登録商標）およびMiWiを含む）または他のいかなる適切な無線ネットワーク技術）を使用するローカル・ネットワークに、無線リンクを提供するためにワイヤレス・ローカル・アクセス・ネットワーク（WLAN）トランシーバを含むことができる。

Claims (4)

1. 出力信号を有する第１の音響センサ62と、
   出力信号を有する少なくとも第２の音響センサ60と、
   キャリア信号６９，８９を受信するように構成され、第２の音響センサ60の出力信号を受信するように結合されたモジュレータ回路５４であって、第２の音響センサの出力信号の変調された出力信号反射を提供するように第２の音響センサの出力信号でキャリア信号６９，８９を変調するように構成された、ことを特徴とするモジュレータ回路５４と、
   共通の導体にわたって伝送するための合成ダウンリンク信号76を生成するように、変調された出力信号７４と第１の音響センサの出力信号とを組み合わせ、受信するように結合された結合回路６４と、
   端末デバイス１２に対する接続を提供するように構成された少なくとも第１及び第２の電気的接続７３，８０と、
   合成ダウンリンク信号76を取り扱い、合成ダウンリンク信号76を端末デバイス１２に差し向けるために、結合回路６４と結合した少なくとも１つの電気的接続７３，８０と、
   を有することを特徴とするヘッドセット１４。
2. ヘッドセット１４でキャリア信号８９を生成する信号ソース８８と、
   を更に有し、
   前記信号ソースが、キャリア信号８９を変調するためにモジュレータ回路５４と結合される、ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドセット。
3. 音声信号６６およびキャリア信号６８を有するアップリンク信号７０を生成するために構成された端末デバイス１２と、
   ヘッドセット１４と端末デバイス１２との間で、アップリンク及びダウンリンク信号を検出するための第２の電気的接続８０と第１の電気的接続７３とを包含する、ヘッドセット１４と端末デバイス１２との間に結合されたコネクタインターフェース２８と、
   を更に包含し、請求項１のヘッドセットを有することを特徴とする通信システム。
4. 端末デバイスが、キャリア信号６８を生成するためのキャリア信号ソース３７と、音声信号６６を生成するための音声信号ソース３６と、音声信号とキャリア信号とを結合し、アップリンク信号７２を形成するための信号結合回路３８と、を包含することを特徴とする請求項３に記載の通信システム。

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