JPS5939155A - スピ−カ・ホ−ン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電話機に関し、特にハンド・フリー型のスピー
カーホーン・システムに関する。

スピーカ・ホーンは一般の電話機にはない利点をもって
いる。例えば、ハンドセットを持つ必要がないから手に
ほかのことをやらせることができる。又、スピーカ・ホ
ーンでは、ひとつのスピーカ・ホーンを介して同時に複
数の人が電話会議を行うことができる。

本発明によれば、信号の方向を判別し、拡声器への径路
にあるマイクからの信号（発信ないし送出信号）を打ち
消し、かつ、拡声器の電話線との結合径路は残しつつこ
れを行うことにより、マイク拡声器間のフィード・バッ
クを防止する回路を備えたスピーカ・ホーンが提供され
る。拡声器へ行く信号のレベルを判定し、さらに、判定
した信号のレベル及び／又は信号方向（送出又は入来）
に従って自動的にマイクあるいは拡声器のアンプの利得
を分路により増減する制御回路が設けられる。打消と分
路手段とにより、拡声器からの信号は最低レベルに下げ
られるとともに、受１言回路の受信レベルは分路なしで
良好なレベルに確保される。本回路はフィード・バック
による望ましくなく発振や「エコー」を発生させること
なく同時会話を可能にしたものである。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
のブロック図に示すスピーカ・ホーンは送信信号を発生
する変換器ない１〜マイク１２と受信信号の変換器ない
し拡声器１３をもっている。

図示の電話線Ｌ１とＬ２はフック・スイッチＨ８１、ｆ
ｉ流ズブリッジ１４びトランスＴ１を介してスピーカ・
ホーン回路に接続される。

図示のようにマイクはアンプＡ　Ｉ　、音声バンド・パ
ス・フィルタＦ１、結合抵抗Ｒ１，アンプＡ２、抵抗Ｒ
５とコンデンサＣ２より成る結合回路と導？ｔＭ１６よ
り成る送出径路を弁してトランスＴｌの２次巻線１７の
一端に結合している。

抵抗Ｒ６を介して巻線の他端は搬流ブリッジ１４の負の
側につながっている。音声信号はトランスＴＩを介して
抵抗Ｒ６の両端に電圧を発生する。

抵抗Ｒ６と巻線１７の接合点をノード１、巻１％１１７
の上端と導線１６との接合点をノード２とすると、マイ
ク１２より発した信号（送出音声信号）により、ノード
１とノード２には同位相の電圧が形成される。

電話線はフックスイッチの接点Ｈ８−１，整流ブリッジ
１４、トランスＴ１、導線１６、抵抗Ｒ７、アンプＡ６
、抵抗Ｒ９、アンプＡ９、及びコンデンサＣ７より成る
入来径路を介して拡声器１３に結合している。

上記送出（発信）径路と入来（受信）径路はノード２（
コンデンサ２、抵抗Ｒ７と導線１６の接合点でもある）
で−緒になっている。したがってマイクと拡声器とは見
かけ上は結合している。

マイクと拡声器を電気的に分離する手段が設けられてい
る。詳細には、反転アンプＡ４がノード１に結合してい
る。アンプＡ４の出力をノード３とする。ノード３の信
号はノード１の信号と１８０゜位相がずれている。した
がってノード２の送信信号に対しても１８０°位相がず
れている。

ノード１とノード２に生じる受信信号は更に１８０°位
相が異なることに注目されたい。したがってノード３に
おける受信信号はノード２における受信信号とほぼ同相
である。

ノード３かもの信号は抵抗Ｒ８を介して抵抗７とアンプ
Ａ６の接合部と結合している。抵抗Ｒ７とＲ８の抵抗値
を適当に選定することによりアンプＡ６０入力側におけ
る送出（発信）信号をほとんど打ち消すことができる。

逆に、入来（受信）信号の方はアンプＡ６の入力側で加
算される。

咳のような打消回路を用いても１００％の打消にはなら
ない。本例の場合、ライン・インピーダンスがノード１
の電圧を決定するひとつの要素となっており、ライン・
インピーダンスは変動するから１００％有効な打消を行
うことはできないのである。

そこで、打消されなかった望ましくないマイク信号を分
流する手段を設けて拡声器１３に入らないようにしてい
る。詳細にはアンプＡ６の出力は、前述したように抵抗
Ｒ９を介してアンプＡ９の入力側に結合しているのであ
るが、この信号がアンプＡ９に入らないよう受信スイッ
チ手段１８により分流する。受信スイッチ手段１８はさ
らに拡声器アンプ手段の利得を変えるよう作用し、抵抗
Ｒ９とアンプＡ９の入力との接合点につながっている抵
抗ＲＩＯを有している。抵抗ＲＩＯの他端は結合コンデ
ンサＣ４とＦＥＴトランジスタＱ２を介して負電源につ
ながっている。

ＦＥＴ　ｌ−ランジスタＱ２がオンすると、拡声器アン
プ手段の利得は低くなり、残りの送出信号はアン７’Ａ
９に達する前に拡声器回路においてほぼ完全に除去され
る。したがって拡声器１３は働かない。

抵抗Ｑ２と並列接続された抵抗ａｌｌはコンデンサＣ４
にＤＣ電圧が蓄積されるのを防止するためのものである
（トランジスタＱ２のオフ時）。

かかるＤＣ電圧が蓄積されていると、トランジスタのス
イッチング時に「クリック」音が発生する。

送出信号増幅手段の利得を減少させる手段が設けられて
いる。詳細には発信スイッチ回路１９があり、これは、
抵抗Ｒ１とアンプＡ２の入力との接合点につながってい
る抵抗Ｒ２を有する。抵抗Ｒ２の他端はコンデンサＣ１
とＦＥＴトランジスタＱ１を介して負電源につながって
いる。しだがつて、トランジスタＱ１がオンになると、
送出信号は負電源の方に分流される。抵抗Ｒ３は受信ス
イッチ回路の抵抗Ｒ１１と同様に、トランジスタＱ１の
オフ時にコンデンサＣ１に電圧が蓄積されるのを防止す
ることにより「クリック」ノイズの発生を防止する。

送信スイッチ手段と、受信スイッチ手段により送信増幅
手段と受信増幅手段の利得が夫々変えられる。かかるス
イッチ手段はトランスＴ１の信号が送出信号か入来信号
かに応じて、少なくとも送信あるいは受信信号の一部を
分流あるいは通ずよう作動する。

この目的のため音声信号の方向を検出する手段が設けら
れている。詳細には音声方向検出回路２１が設けられる
。この回路はアンプＡ３、反転アンプＡ４、Ａ５及びｅ
ｘｃｌｕｓｉｖｅ　ＯＲゲートＧ１から成る。

送信モードではトランスＴＩの信号は送出信号であり、
ノード２の音声信号はアンプＡ３な介してｅｘｃｌｕｓ
ｉｖｅ　ＯＲゲートＧ１の１人力につながっている。ノ
ード１の音声信号は反転アンプＡ４、Ａ５を介してゲー
トＧｌの残りの入力につながっている。これらのアンプ
は音声信号を矩形信号に変換する。

送信モードではノード１とノード２の１ｄ号は同相であ
るためゲートＧ１の両人力信号は同相になり、その出力
は“Ｌ“になる。

受信モード、即ち、トランスＴｌの信号が入来信号の場
合、ゲートＧｌの一人力は位相が逆であり、したがって
その出力はゞＨ“となる。このようにゲート１の低レベ
ル出力により、送出信号が高レベル出力により入来信号
であることが判別される。

電話線のためにゲートＧ１の入力信号に若干の位相のず
れが生じる。即ち、両人力信号は位相が完全には一致し
ないため、入来モー　ド時ゲートＧ１の出力に負スパイ
クが生じる。第２図と第３図に示すゲートＧｌのタイミ
ングチャートを参照されたい。

そこでこれらのスパイクを除去する手段が設けられてい
る。詳細には、ゲート１の出口は抵抗Ｒ１６を介して差
レベル検出器Ａ８の一人力に結合している。検出器Ａ８
のもうひとつの入力は基準レベル回路２２に結合してい
る。基準レベル回路２２は負電源につながった抵抗Ｒ１
７とコンデンサＣＩＯの並列回路と、正電源につながっ
た抵抗１８（抵抗１７とほぼ同じ）より成り、低い入力
レベルを定めている。検出６Ａ８の入力に挿入されたコ
ンデンサＣ９はスパイクを吸収し、検出器の出力が入来
音声のときにはゝＨ“レベルに、送出音声のときにはゝ
Ｌ“レベルに維持されるよう働く（第２、第３図参照）
。

拡声器アンプ手段の信号レベルを判定する手段が設けら
れている。詳細には信号レベル検出回路２４があり、こ
の回路はアンプＡ６の出力と抵抗Ｒ９の接合点に入力が
接続されたバンファアンプＡ７を有する。アンプＡ７の
出力は結合抵抗Ｒ１３、ハイ・パス・フィルタＦ２．ロ
ウ・パス・フィルタＦ３、アンプＡｌ０１整流・積分回
路２６を介してＤＣレベル検出器ＬＤＩの一人力につな
がつている。ＤＣレベル検出器ＬＤＩのもうひとつの入
力は回路２２と同様な基準レベル回路２７に結合してい
る。

レベル判定回路２４への信号を正電源に分路する手段が
設けられている。詳細にはレベル判定スイッチ手段２Ｂ
があり、これはノ・イパスフィルタＦ２、ロウ・パスフ
ィルタＦ３の接合点につながっているコンデンサＣ８及
びコンデンサＣ８と正電源間に挿入されたＦＥＴ　）ラ
ンジスタＱ３を有する。抵抗１５はトランジスタＱ３の
非導通時コンデンサＣ８に電荷がたまるのを防止する。

トランジスタＱ３は抵抗Ｒ１４を介してゲートＧ２の出
力に応じてスイッチングされる。ゲートＧ２の出力はそ
のいずれの入力が低いとき′Ｈ“レベルとなり、一人力
が１Ｈ“レベルのとき１Ｌ“どなる。送出音声中は検出
器Ａ８の出力はゝＬ“レベルであるから、その間ゲート
Ｇ２の出力はゝＨ“　を維持する（第３図参照）。した
がって送出中はトランジスタＱ３はオン状態でレベル検
出器ＬＤＩの出力をゝＬ“に維持する。

受信、送信スイッチ手段を、レベル検出回路２４の出力
及び／又は方向検出回路の出力に応じて制御する手段が
設けられている。゛詳細には制御回路手段２９が設けら
れ、これはゲートＧ３を有する。

ゲートＧ３はタイミング回路Ｍｌ、Ｍ２、Ｍ３を制御す
る。タイミング回路はゲー）Ｇ４とＧ５を制イ卸し、そ
の各出力により、トランジスタＱ２とＧ３のスイッチン
グ制御がなされる。

ゲートＧ３は３人力をもつ。ひとつの入力はゲ−）Ｇｌ
の出力に、第２人力はＤＣレベル検出器ＬＤＩの出力に
、第３人力はゝＬ“レベルの１０ミリ秒間の信号を発生
する学安定タイマーであるタイミング回路の出力に夫々
接続されて℃する。ゲートＧ　３は反転ＡＮＤゲートで
ある。したがって入力信号のいずれかがゝＬ“になれば
Ｈ“を出力する。全ての入力″Ｈ″で出力ゞＬ″となる
。

出力が１Ｈ“の間タイミング回路Ｍ１はトリガーされな
い。送信中は回路ＬＤＩの出力はゝゝＬ“である。した
がってゲー）Ｇ３の出力はゝＨ“を維持する。

入来信号がトランスＴ１で受は取られると、ゲートＧ１
の出力はゝＨ“、又ゲートＧ２からの“Ｌ”レベル信号
によりトランジスタＱ３がオフとなるため、検出器ＬＤ
Ｉの出力もゝＨ“となる（第２図参照）。

ゲートＧ３の１Ｌ“レベル出力により、タイミング回路
Ｍ１はその出力端子Ｑと互に夫々２００ミリ秒間ゝＨ“
どゝＬ″パルの信号を出力する。η端子からのＬ“レベ
ル信号により、タイミング回路Ｍ３はトリガーされて１
０ミリ秒間のゝＬ“レベル信号を出力する。さらにＱ端
子からのゝＬ“レベル信号はＯＲゲー）Ｇ５にも与えら
れるため、ＯＲゲー）Ｇ５の１ｚ“レベルを出力し、ト
ランジスタＱ１をターンオンしてマイク回路をシュート
する。

回路Ｍ１のＱ端子は１Ｈ“信号をゲートＧ４に与える。

ゲートＧ４は１０ミリ秒後、タイマー回路Ｍ３よりＩ（
“信号を受けとる。したがってゲ−）Ｇ４の出力はゝＨ
”となる。この％％　１１１ルベル出力はトランジスタ
Ｑ２をオフｉ／（−Ｌ、拡声器アンプの利得を上げる。

しかし、タイマーＭ１は少なくとも２００ミリ秒間は同
じ状態である。ゲー）Ｇ５の出力は回路Ｍより２Ｌ“レ
ベル信号を受は取るため出力は１Ｌ“に維持される。

２００ミリ秒後、新しい入来信号のない場合、回路Ｍｌ
の出力は平常状態、即ち、Ｑ端子がゝＬ“、■緬子がゝ
）■“の状態に戻る。端子Ｑの５Ｌ”レベル信号はタイ
マーＭ２をトリガーし、その出力をｉｏミリ秒間ゝＬ“
にする。この“Ｌ“信号のため、ゲートＧ５の出力はさ
らに１０ミリ秒間８Ｌ“を維持する。このように、タイ
マーＭ２は受信利得が減少してから約１０ミリ秒間（ガ
ード時間）は送信利得が増えないように機能する。同様
に、タイマーＭ３は送信利得の減少後１０ミリ秒間は受
信利得が増えないことを確保する。かかるガード期間は
、切換時における「スイッチング」音の発生を防止する
。

電話線よりスピーカ・ホーン回路に電源・ｋ供給する手
段が設けられている。詳細には平滑コンデンサＣ３と並
列なツェナーダイオードＺｌがトランスの一次巻線３１
の下端と整流ブリッジ１４の負端子間に挿入されている
。巻線３１の上端は整流ブリッジ１４の正側端子に結合
している。ツェナー・ダイオードｚ１と巻線３１の接合
点はリード線３２を介して正電源に接続される。ツェナ
ー・ダイオードＺ１の下端はリード線３３を介して負電
源に接続されている。

ゲートＧ４、Ｇ５とスイッチ回路１８．１９間の各接続
は抵抗Ｒ１２とコンデンサＣ６，抵抗Ｒ４とコンデンサ
Ｃ５より成る各タイミング回路を介してなされる。この
タイミング回路は切換時の１クリンク」等のノイズを防
止する働きがある。

このように、本回路は受信回路に現われる送信信号を打
ち消し、信号の方向及び／又はレベルに従って入来及び
送出回路のアンプの利得を自動的に増減する。さらに本
回路は有効な時間ガードを４え、スピーカ・ホーン・シ
ステムにおける発振や「エコー」を有効に除去する。

【図面の簡単な説明】

第１図はスピーカ・ホーン回路のブロック図、第２図は
電話線からの入来信号に対する第１図の各部のタイミン
グチャート、 第３図は電話線への送出信号に対する第１図の各部のタ
イミングチャートである。 １２：マ　イ　り １３：拡声器（ラウド・スピーカ） １８：受信スイッチ回路 １９：発信スイッチ回路 ２１：信号方向検出回路 ２４：信号レベル検出回路 ２８：信号レベル判定スイッチ ２９：制御回路 （外２名） 一入 ６１　　丁ユ「甘」「■− Ｇ２　」−旧」−用一一− ＦＩＧ　２　　　′ ＦＩＧ、３ 手続補正書（方式） 昭和ｘ′ノ年１年月２月 ３日庁長官　若　移相　夫殿 １、事件の表示 昭和（・２年　９ｉ′ｌ−願第　／Ｉ／ｌｔＬ／ｌ　号
６、補正をする者 事件との関係　　　出　願　人 住所 ｌ＝　セ　ユ十イテ、７ド　ネ、７トワーツ７・インコ
ーホ・、−テ、ト。 ４、代理人 ５、補正命令の日付　　昭和ぐ′）年　１１月　八日（
発送日）６、補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　送出信号を発生するマイク手段、入来信号を
   音波に変換する拡声器手段、及び電話線より信号を受信
   しているとき及び電話線に信号を発信しているときに拡
   声器手段とマイク手段間のフィード・バンクを防止する
   ための回路を備えた電話機を有するスピーカ・ホーン装
   置において、前記回路を、 マイク手段からの信号の大きさを変える第１手段、拡声
   器への信号の大きさを変える第２手段、及び信号の方向
   に従って前記第１手段と第２手段を制御する手段で構成
   したことを特徴とするスピーカ・ホーン装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載のスピーカ・ホーン装
   置において、前記制御手段は信号の方向を判定する方向
   判定手段を含むこと。 （３）特許請求の範囲第２項記載のスピーカ・ホーン装
   置において、前記方向判定手段は排他論理和ゲート手段
   、 自己の異なる２点において送出信号は同相、入来信号は
   異相となるように送出信号を電話線に結合する回路手段
   、及び前記２点を前記排他的論理和ゲート回路に結合す
   る手段とから成り、もってゲート回路の出力が信号の方
   向を表わずようにしたこと。 （４）特許請求の範囲第３項記載のスピーカ・ホーン装
   置において、 レベル検出手段を設け、信号の方向を判定するため、前
   記排他的論理和ゲート回路手段の出力を前記レベル検出
   手段に結合する手段を設け、このレベル検出手段の出力
   に応じて制御手段に前記第１手段と第２手段を制御させ
   るようにしたこと。 （５）特許請求の範囲第４項記載のスピーカ・ホーン装
   置において、前記回路は、送出信号と入来信号を夫々増
   幅する送出増幅手段と、入来増幅手段を有し、さらに、
   前記第１手段は送出増幅手段を分路する第１スイッチ手
   段を有し、前記第２千段は前記入来増幅手段を分路する
   第２スイッチ手段を有すること。 （６）特許請求の範囲第５項記載のスピーカ・ホーン装
   置において、前記制御手段は前記スイッチ手段を作動す
   るための信号を与えるゲート手段を含むこと。 （７）特許請求の範囲第６項記載のスピーカ・ホーン装
   置において、前記制御手段は第１と第２スインチ手段を
   異なる時点でオンするタイミング手段を含むこと。 （８）特許請求の範囲第７項記載のスピーカ・ホーン装
   置において、前記制御手段は前記第１と第２のスイッチ
   手段が夫々ターンオフ、ターンオンする時点間に時間差
   を与えること。 （９）特許請求の範囲第１項記載のスピーカ・ホーン装
   置において、マイク手段より拡声器手段に行く信号を打
   消す打消手段を設けたこと。 （１０１特許請求の範囲第９項記載のスピーカ・ホーン
   装置において、前記打消手段は、前記マイク手段からの
   前記信号を反転する反転手段及びこの反転信号を用いて
   マイク手段から前記拡声器手段へ行く信号を打消す手段
   とから成ること。 （ｌυ　送出及び入来信号を送受信するため電話線に接
   続された送信及び受信回路を有するスピーカ・ホーンを
   用いるスピーカ・ホーン装置において前記回路を、 前記送信及び受信回路と電話線間の電気的接続を維持し
   つつ、前記送出信号が前記受４８回路に入る前に送出信
   号を打ち消す手段、 信号の方向を検出する手段、及び利得が実質上減少した
   ときでも同時会話が可能となるよう、信号の方向に応じ
   て送信及び受信信号の利得を変える手段、 とで構成したことを特徴とするスピーカ・ホーン装置。 ０渇　特許請求の範囲第１項記載のスピーカ・ホーン装
   置において、 前記打消手段と前記信号方向検出手段は共通の要素をも
   つこと。 （１３１信号が第１及び第２方向で生じるテープレック
   ス回路における音声方向を判定する装置において、 コンポネントの異なる２点において第１方向の信号は同
   相、第２方向の信号は異相となるようにした回路コンポ
   ネント手段、及び 入力側に異相信号があるときには高レベルの出力−入力
   側に同相信号があるときには低レベルの出力を与えるゲ
   ート手段 とからなる装置。 圓　特許請求の範囲第１３項記載の装置において、前記
   回路コンポイ、ント手段はトランス手段を含むこと。 （同　特許請求の範囲第１４項記載の装置において、前
   記ゲー］・手段は前記トランス手段の２次の上端と下端
   に結合した排他的論理和ゲート手段より成ること。