полудуплексный громкоговоритель с микрофоном

Формула изобретения

1. Полудуплексный громкоговоритель (110) с микрофоном, содержащий микрофон (110) для генерирования сигнала, передаваемого по телефонной линии, громкоговоритель (125) для генерирования аудиосигнала из входного сигнала, определяемого сигналом, получаемым по телефонной линии, аттенюатор передачи (140), включенный между микрофоном и телефонной линией, аттенюатор приема (122), включенный между телефонной и громкоговорителем контроллер (118) аттенюаторов для управления аттенюаторами передачи и приема таким образом, что в любой данный момент времени один аттенюатор находится во включенном состоянии и один аттенюатор находится в выключенном состоянии, первый детектор (116) уровня сигнала и второй детектор (120) уровня сигнала, отличающийся тем, что содержит первый усилитель (156) с регулируемым усилением, имеющий вход, соединенный с выходом микрофона, и выход, соединенный с первым детектором уровня (116), причем первый детектор уровня сравнивает выходной сигнал первого усилителя с переменным усилением и сигнал на входе громкоговорителя и генерирует сигнал сравнения для подачи его на вход контроллера аттенюаторов, второй усилитель (155) с регулируемым усилением, имеющий вход, соединенный с входом аттенюатора приема, и выход, соединенный с вторым детектором уровня, причем второй детектор уровня сравнивает выходной сигнал второго усилителя с переменным усилением и сигнал на выходе аттенюатора передачи и генерирует сигнал сравнения для подачи его на вход

контроллера аттенюаторов, при этом контроллер аттенюаторов включает аттенюатор передачи, когда второй детектор уровня указывает, что выходной сигнал второго усилителя с регулируемым усилением превышает уровень сигнала на выходе аттенюатора передачи на предварительно определенную величину, при этом контроллер аттенюаторов включает аттенюатор приема, когда первый детектор уровня указывает, что выходной сигнал первого усилителя с регулируемым усилением превышает уровень сигнала на входе громкоговорителя на предварительно определенную величину, и при этом первый и второй усилители с регулируемым усилением включают в себя регулируемые регуляторы усиления, которые подсоединены так, что усиление первого усилителя с регулируемым усилением снижается, когда усиление второго усилителя с регулируемым усилением возрастает, и наоборот, причем регулируемые регуляторы усиления выполнены с возможностью регулирования абонентом громкоговорителя с микрофоном.

2. Полудуплексный громкоговоритель (100) с микрофоном, включающий в себя аттенюаторы (140, 122) передачи и приема для попеременной развязки громкоговорителя (125) или микрофона (110) от телефонной линии, причем аттенюаторы управляются контроллером (118), в котором используется первый детектор уровня (116) и второй детектор уровня (120) для сравнения сигнала, генерируемого микрофоном, с сигналом, принимаемым по телефонной линии, для определения того, какой из аттенюаторов передачи или приема должен быть включен, отличающийся тем, что содержит первый и второй усилители (156, 155) с регулируемым усилением, причем первый усилитель с регулируемым усилением подсоединен для обеспечения усиления сигнала, генерируемого микрофоном, до подачи этого сигнала на контроллер, а второй усилитель с регулируемым усилением подсоединен для обеспечения усиления сигнала, принятого по телефонной линии, до подачи этого сигнала на контроллер, при этом первый и второй усилители с регулируемым усилением имеют регулируемые регуляторы усиления, подсоединенные так, что усиление первого усилителя с регулируемым усилением снижается, когда усиление второго усилителя с регулируемым усилением возрастает, и наоборот, причем регулируемые регуляторы усиления выполнены с возможностью регулирования абонентом громкоговорителя с микрофоном.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к телефонам, в частности к системам громкоговорителя с микрофоном.

Громкоговорители с микрофонами позволяют нескольким пользователям на одном конце телефонной линии принимать участие в телефонном разговоре. Даже в случае телефонного разговора между двумя пользователями громкоговорители с микрофонами обеспечивают преимущества, состоящие в том, что пользователь может принимать участие в разговоре, не держа трубку в руке или не надевая наушников. Такой режим эксплуатации "со свободными руками" позволяет пользователю свободно перемещаться по помещению или печатать на компьютерной клавиатуре, одновременно принимая участие в разговоре.

Громкоговорители с микрофонами, однако, имеют серьезный недостаток. В силу объективных причин микрофон в системе громкоговорителя с микрофоном находится ближе к громкоговорителю, чем к пользователю. Следовательно, обратная связь может создать серьезную проблему, если громкоговоритель с микрофоном эксплуатируются в дуплексном режиме. Хотя дуплексная система громкоговорителя с микрофоном известна из предшествующего уровня техники, такие громкоговорители с микрофонами относительно дороги. Поэтому, чтобы решить проблему обратной связи в экономичных системах громкоговорителя с микрофоном, громкоговоритель с микрофоном эксплуатируются в полудуплексном режиме, при котором схема внутреннего контроля переключает громкоговоритель с микрофоном между режимами "передачи" и "приема", тем самым препятствуя проникновению акустического выходного сигнала громкоговорителя в микрофон и возникновению обратной связи.

Внутренняя схема контроля при своем функционировании детектирует напряжение из прямого аудиоканала телефонной линии и напряжение на микрофоне системы громкоговорителя с микрофоном. Два аттенюатора используются для попеременной развязки громкоговорителя и микрофона от телефонной линии. Аттенюаторы регулируются путем сравнения речевого уровня в микрофоне с речевым уровнем, принимаемым по телефонной линии. Если речевой уровень в микрофоне превышает соответствующий уровень во входящей линии на предварительно установленную величину, то микрофон регулируется от телефонной линии и на вход громкоговорителя вносится ослабление. Если уровень в микрофоне падает ниже уровня, определяемого пороговым значением и уровнем сигналов телефонной линии, то ослабление вносится на выходе микрофона, а ослабление на входе громкоговорителя устраняется. Действительный уровень, при котором абонент, использующий громкоговоритель с микрофоном, может принять на себя ведение разговора, зависит от уровня сигнала в телефонной линии. Если абонент на другом конце линии говорит громко, то абонент, использующий громкоговоритель с микрофоном, должен повысить свой голос, чтобы задействовать микрофон системы громкоговорителя с микрофоном для осуществления регулировки усиления в процессе разговора. Эта проблема в громкоговорителе с микрофоном часто вынуждает абонента говорить с уровнем громкости, являющимся неестественным для данного абонента. В некоторых случаях абонент системы громкоговорителя с микрофоном может восприниматься как говорящий грубым голосом, хотя данный абонент просто пытается "переговорить" говорящего громким голосом своего партнера по разговору. Прототипом выбрано устройство по патенту US 4879475 A. 07.11.89, H 04 M 1/60.

Настоящее изобретение относится к усовершенствованному громкоговорителю с микрофоном, который обеспечивает абонента ручной регулировкой управления, что позволит абоненту регулировать порог, при котором голос абонента будет осуществлять регулирование в системе громкоговорителя с микрофоном. То, каким образом это осуществляется, лучше всего понять с помощью фиг. 1, где представлена блок-схема обычного громкоговорителя с микрофоном. В обычном громкоговорителе с микрофоном 10 два аттенюатора 14 и 22 используются для управления тем, когда громкоговоритель 25 или микрофон 11 должен принимать на себя управление телефонной линией. Уровни прямого и обратного аудиоканалов для телефонной линии определяются детектором уровня 20. Аналогично, уровни с микрофонного предусилителя и из прямого телефонного канала после ослабления определяются детектором уровня 16. Выходы детекторов уровня 16 и 20 соединены с входами контроллера 18, который управляет аттенюаторами передачи и приема, так чтобы в каждый данный момент времени один из аттенюаторов был включен, а другой выключен.

Для целей настоящего описания принимается, что аттенюатор считается включенным, если он вносит ослабление в сигнал, проходящий через него. Для целей настоящего описания следует также отметить, что микрофон 11 и громкоговоритель 25 могут включать в себя различные импедансные схемы. В частности, микрофоны обычно включают в себя предусилители для усиления сигнала, генерируемого в нем. Аналогичным образом, усилитель мощности часто используется в громкоговорителе. Поскольку эти компоненты хорошо известны из предшествующего уровня техники и не имеют отношения к новым признакам настоящего изобретения, то эти компоненты не показаны на чертежах.

Рассмотрим случай, когда аттенюатор 14 передачи включен, а аттенюатор приема 22 выключен. В этом случае партнер по разговору на другом конце телефонной линии осуществляет управление при осуществлении разговора. Когда выходной сигнал микрофона 11 превысит уровень сигнала на входе громкоговорителя 25 на предварительно определенную величину, то детектор уровня 16 генерирует сигнал запуска, который вводится в контроллер 18. Контроллер 18 затем переключает аттенюаторы таким образом, чтобы аттенюатор передачи 14 был выключен, а аттенюатор приема 22 включен. Абонент микрофона 11 теперь осуществляет управление при осуществлении разговора. Поскольку уровень, при котором происходит упомянутое переключение, зависит от уровня на входе громкоговорителя 25, громкоговоритель должен регулировать голос абонента, чтобы компенсировать уровень, генерируемый партнером на другом конце телефонной линии, для осуществления регулировки усиления в ходе разговора. Аналогично, в случае, когда аттенюатор передачи 14 выключен, а аттенюатор приема 22 включен, то детектор уровня 20 управляет переключением. Если уровень на входе аттенюатора приема 22 превышает выходной сигнал микрофона 11 в том виде, как он воспринимается после аттенюатора передачи 14, контроллер 18 переключает аттенюаторы таким образом, что аттенюатор передачи 14 включается, и абонент на другом конце телефонной линии принимает на себя управление телефонным разговором. Как указано выше, зависимость положения переключателя от относительных интенсивностей речи двух участников разговора представляет собой нежелательную ситуацию, которая преодолевается с помощью настоящего изобретения.

В широком смысле задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованной системы громкоговорителя с микрофоном.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание системы громкоговорителя с микрофоном, в которой абонент может регулировать уровень, при котором голос абонента обуславливает возможность микрофону в абонентской системе громкоговорителя с микрофоном принимать на себя управление системой громкоговорителя с микрофоном.

Эти и другие задачи изобретения будут понятны для специалистов в данной области техники из последующего детального описания изобретения и иллюстрирующих его чертежей.

Упомянутые выше задачи обеспечиваются созданием громкоговорителя с микрофоном, представляющим собой модификацию полудуплексного громкоговорителя с микрофоном, содержащего аттенюаторы передачи и приема для попеременной развязки громкоговорителя или микрофона от телефонной линии. Аттенюаторы управляются контроллером, использующим сигналы от первого и второго детекторов уровня для сравнения сигнала, генерируемого микрофоном, с сигналом, принятым по телефонной линии, для определения того, какой из аттенюаторов передачи или приема должен быть включен. В соответствии с изобретением первый усилитель с регулируемым усилением подсоединен для обеспечения усиления сигнала, генерируемого микрофоном, до подачи этого сигнала на контроллер, а второй усилитель с регулируемым усилением подсоединен для обеспечения усиления сигнала, принятого по телефонной линии, до подачи этого сигнала на контроллер. Первый и второй усилители с регулируемым усилением имеют регулируемые регуляторы усиления, подсоединенные таким образом, что усиление первого усилителя с регулируемым усилением снижается, когда усиление второго усилителя с регулируемым усилением возрастает, и наоборот, причем регулируемые регуляторы усиления выполнены с возможностью доступа к ним абонента громкоговорителя с микрофоном и позволяют абоненту регулировать порог, при котором его голос обеспечит ему принимать на себя ведение телефонного разговора.

На фиг. 1 представлена блок-схема известного громкоговорителя с микрофоном.

На фиг. 2 представлена блок-схема громкоговорителя с микрофоном, соответствующая изобретению.

На фиг. 2 показана блок-схема системы громкоговорителя с микрофоном 100, соответствующая настоящему изобретению. Для упрощения последующего обсуждения функциональные блоки, обеспечивающие те же самые функции, что и функциональные блоки, показанные на фиг. 1, обозначены ссылочными позициями, которые отличаются от соответствующих им ссылочных позиций на фиг. 1 на 100. Эти элементы не требуют детального обсуждения, поскольку их функции уже пояснены выше. Громкоговоритель с микрофоном 100 отличается от громкоговорителя с микрофоном 10 тем, что два усилителя с регулируемым усилением 155 и 156 добавлены к детекторам уровня, обеспечивающим регулировку ослабления. Усилители регулируются взаимосвязано, таким образом, что когда усиление одного усилителя снижается, то усиление другого усилителя увеличивается, и наоборот. Усилитель 156 изменяет уровень на входе детектора уровня 116, а усилитель 155 изменяет уровень на входе детектора уровня 120. Когда усиление усилителя 156 увеличивается, то контроллер 118 аттенюаторов действует так, как если бы абонент для данного микрофона 110 разговаривал более громко для громкоговорителя на другом конце телефонной линии. Аналогично, когда усиление усилителя 156 снижается, то усиление усилителя 155 увеличивается, и контроллер 118 аттенюаторов действует так, как если бы речь абонента для данного микрофона 110 воспринималась как более тихая для громкоговорителя на другом конце телефонной линии. Таким образом, путем настройки регуляторов совместно настраиваемых усилителей абонент данного громкоговорителя с микрофоном может вручную регулировать уровень, при котором его голос будет осуществлять управление контроллером данного громкоговорителя с микрофоном и принимать на себя управление разговором.

Хотя в вышеописанном варианте осуществления изобретения были использованы два усилителя с регулируемым усилением, однако специалистам в данной области техники должно быть ясно, что могут быть использованы и два аттенюатора с совместно и взаимосвязано регулируемым усилением. Следовательно, использованный в данном описании термин "усилитель" должен включать в себя и аттенюаторы.

В то время как в вышеописанном варианте осуществления изобретения были использованы два аттенюатора для попеременной развязки громкоговорителя или микрофона, однако специалистам в данной области техники должно быть ясно, что вместо аттенюаторов могут быть использованы переключатели. Следовательно, использованный в данном описании термин "аттенюатор" должен включать в себя и переключатели.

Для специалистов в данной области техники очевидны различные модификации настоящего изобретения, вытекающие из вышеизложенного описания и иллюстрирующих его чертежей. Соответственно, настоящее изобретение должно ограничиваться только объемом следующих пунктов формулы изобретения.