JPS6363249A - 高速アイドルモ−ドを有するスピ−カホン - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電話システムに関するものであり、更に詳細に
は、電話回線と接続して音声切換えによる会話通信を行
うスピーカホン（ｓｐｅａｋｅｒｐｈｏｎｅ）回路に関
する。

［従来の技術］ 従来技術の集積スピーカホン回路はよく知られている。

たとえば、モトローラ社が製造しているＭＣ３４０１８
スピ一カボン回路は音声切換え半二重通信を可能にする
。従来技術のスピーカホンは送信および受信の２つの信
号径路を備えており、その各々が信号径路と直列に減衰
器を備えている。

送信および受信の減衰器は相補的に動作する。すなわち
、一方が最大利得のとき他方は最大減衰になる。

一般的に、送信および受信の減衰器のそれぞれの利得の
制御は送信減衰器の出力に現われる送信信号の概幅と受
信減衰器の入力に現われる受信信号の搬幅とを比較し、
減衰器に差動的に供給される制御電圧のレベルを制御し
て行われる。しだがって、遠端の通話者が話している場
合、受信信号は送信信号より大きく、送信減衰器は最大
損失になる一方受信減衰器は最大利得になる。これを動
作の受信モードと言う。逆に、近端の通話者が話してい
る場合は、送信信号は受信信号より大きく、送信減衰器
の利得は最大である一方受信減衰器の利１ｑは最小にな
っている。このモードではスピーカホンは送信モードに
なっている。最後に、いずれの通話者も話していなけれ
ば、制御電圧はアイドルモードの値になり、２つの減衰
器の利得を等しい中間設定値に設定して最初に送話する
話者がスピーカホンを正しい動作モードに設定できるよ
うにしている。

［発明が解決しようとする問題点］ 送信信号と受信信号との比較は送信減衰器の後で行われ
るので、送信減衰器が最大損失になっているため近端通
話者が遠端通話者にブレークイン（ｂｒｅａｋ　ｉｎ）
することは非常に困難である。同じことは遠端通話者が
休止している場合においても正しい。

したがって、受信モードと送信モードとの間で高速かつ
高感度の切換えを行う高品質のスピーカホンの必要性が
存在する。

本発明の目的は改良されたスピーカホン回路を提供する
ことである。

本発明の他の目的は高速アイドルモードを有する改良さ
れたスピーカホンを提供することである。

本発明の更に他の目的は高速アイドルモードを備えた集
積スピーカホンを提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 上記のおよび他の目的によれば、各々が、相補的に動作
する減衰器を含んだ送信および受信信号径路と、２つの
減衰器のそれぞれの入力および出力に現われる送信信号
および受信信号の相対的娠幅を検出して論理制御信号を
発生する回路と、該論理制御信号に応答してその大きさ
が送信減衰器と受信減衰器との利得を選択的に変化させ
るように変化する制御電圧を発生する制御回路とを備え
ているスピーカホンが提供される。

本発明の特徴は制御回路が第１の組の論理制御信号に応
答して２つの減衰器の利得を第１の時間間隔内に等しく
設定し、第２の組の論理制御信号に応答して減衰器の利
得を第２の時間間隔内に等しく設定することにあり、前
記第１の時間間隔は前記第２の時間間隔よりかなり短か
くしである。

［実施例］ 第１図に眼を転すると、本発明のスピーカホン集積回路
１０が示されている。スピーカホン回路１０は、送信（
Ｔｘ）モードと受信（ＲＸ）−Ｅ−ドとの間を半二重、
ハンドフリー動作で音声切換えされる。半二重動作は減
衰器１２および１４の利得と減衰とを制御して行われる
。減衰器１２および１４は相補的に、すなわち、加えら
れる直流（ＤＣ）制御信号に応じて一方の減衰器の利得
を最大にし、他方の減衰器の利得を最小にするように、
動作する。電源電圧■。Ｃは端子１６および１８の間に
加えられる。送信減衰器１２を含む送信信号径路は増幅
器２２を介して入力端子２０に結合している。マイクロ
フォン（図示せず）は端子２０に接続される。送信減衰
器の出力は増幅器２４を介して送信出力端子２６に接続
されている。

受信信号径路は入力端子２８に接続された増幅器３０の
出力と出力端子３４に接続された増幅器３２の入力との
間に直列に接続された受信減衰器１４を備えている。出
力端子３４は動作時はスピーカ（図示ぜず）に接続され
ている。出力端子２６と入力端子２８とは適切な回路を
介して電話回線に接続されることになる。減衰器の制御
回路３６は、後に詳細に説明するようにその人力Ｃ１、
Ｃ２、Ｃ３、およびＣ４に供給される論理信号に応じて
減衰器１２および１４の利得を変化させる制御電圧■。

を発生する。増幅器２２の出力は対数増幅器４２と信号
対雑音検出器４４とによって検出され、増幅器の出力が
音声であるときＣ３に論理１の信号を発生するが、そう
でない場合は検出器４４の出力は論理Ｏである。送信減
衰器１２の出力に現われる送信信号は対数増幅器４６を
経由して検出され、対数増幅器５０を経由して出力増幅
器３０に現われる受信信号と比較される。対数増幅器４
６および５０の出力は比較器４８の非反転入力および反
転入力にそれぞれ供給され、比較器４８の出力は制御回
路３６の０２人力に接続される。比較器４８に加えられ
る送信信号の振幅が受信信号の振幅より大きければ、比
較器の出力は論理１のレベル状態になる。

今まで述べたスピーカホン回路１０は既知の従来技術の
スピーカホン、たとえば前述のＭＣ３４０１８のスピー
カホン回路と同じである。したがって、近端の通話者が
マイクロフォンに向って話し、遠端の通話者が聴き入っ
ているとすれば、スピーカホン１０は論理１の状態にあ
る入力Ｃ３およびＣ２によってＴＸモードに置かれてい
る。このモードでは■。の大きさは増大して送信減衰器
１２の利得を最大にし、受信減衰器１４の減衰は最大に
なる。同様に、入力２８に加えられる受信信号に応じて
、スピーカホン回路１０は０２人力が低いときＲＸモー
ドに置かれる。両通話者とも送話しない場合には、Ｃ３
は低く、スピーカホン回路１０はアイドルモードに置か
れ、２つの減衰器の利得はＶＣをＯボルトにまで下げる
ことにより等しくなるように調部される。アイドルモー
ドでは次の人に送話させてスピーカホンの動作モードを
決定することができる。アイドルでは■。はコンデンサ
５２を抵抗５４を介して充電させることにより値Ｖ８に
設定される。このアイドルモードは時定数がコンデンサ
５２を緩速放電させるに充分な程大きいので緩速アイド
ルモードと称される。

遠端通話者が休止すると、スピーカホン回路１０は近端
通話者に速やかに応答する。しかしながら、前述のよう
に、ここに記したスピーカホン回路は、従来技術のスピ
ーカホンと同じであり、回路が受信モードにある間は減
衰器１２を通る送信信号の信号損失のため２点検知（対
数増幅器４６および５０の出力）だけを行っている近端
通話者によるブレークインはできない、本発明の主題は
４点検知を行って、音声信号が両チャンネルに存在する
ことを検出し、両減衰器を速やかに等利得に切換え、最
後にどの信号チャンネルの信号レベルが大きいかを明ら
かにする減衰器制御アルゴリズムを提供することである
。この等利得への迅速切換えを高速アイドルモードと言
い、単に一時的な性格のものである。すなわち、２つの
減衰器の利得を等しく設定したら、スピーカホン回路は
直ちに音声信号が強い方のモードに切換ねる。

第１図に戻ると、本発明のスピーカホン回路１０は制御
回路３６に論理制御人力Ｃ１およびＣ４を付加すること
により４点検知を備えている。

Ｃ１人力は、対数増幅器５８を介して受信減衰器１４の
出力に現われる受信信号とともに対数増幅器４２の出力
に現われる送信信号の振幅を検出する。これら２つの相
対的大きざを比較器６０で比較し、制御回路３６のＣ１
人力に入力信号を発生する。制御回路３６の０４論理入
力への第４の入力は信号対雑音検出器６２により供給さ
れる。対数増幅器はＡＣからＤＣへの変換を行い、ピー
ク検出器として動作する。　　１ 制御回路３６は高速アイドルモードスイッチＳ１を備え
ているように機能的に示しであるが、このスイッチは閉
じてコンデンサ５２を高速充電または放電させるとき抵
抗器６４を８に接続する。コンデンサ５２は抵抗器６４
の遠端とともに制御電圧Ｖ。を発生するインバータバッ
ファ増幅器６６に接続されている。その他、制御回路３
６は■。０と端子５６との間に結合している電流源６８
を備えており、これは制御信号Ｓ２により作動されると
コンデンサ５２を充電して■。を下げる。最後に、端子
５６と回路グランドとの間に結合している電流源７０は
作動されるとコンデンサ５２を放電して■。を増大させ
る。

後に一層詳細に述べるとおり、比較器６０、比較器４８
、検出器４４および６２からの出力論理信号は制御器３
６の集積注入論理（Ｉ２Ｌ）を駆動してスイッチＳ１、
Ｓ２、およびＳ３を動作させ、スピーカホン回路１０の
動作モード期間中、コンデンサ５２を充放電することに
よりＶ。を変化させて減衰器の利得を調節する。

スピーカホン回路１０はＣ１、Ｃ２、およびＣ３への論
理入力がすべて高ければ送信モードになる。これは送信
信号が両方とも音声でかつ据幅が受信信号より大きいこ
とを示している。逆に、Ｃ１およびＣ２への論理入力が
両方ともＯでありかつＣ４が論理１であればスピーカホ
ン１０は受信動作モードになる。Ｃ１とＣ２との入力が
異なりかつＣ３またはＣ４の入力が論理１の状態のとき
は高速アイドルモードが選択される。この状態はどの信
号が存在し撮幅がより大きいかに関して矛盾がある場合
に発生する。そのときは電流源６８と７０とを遮断する
Ｓ２およびＳ３により高速アイドルモードが選択され、
一方Ｓ１は抵抗６４を端子５６と■、との間に接続する
。次にコンデンサ５２をＶ、まで速やかに充電または放
電させてＶ。のレベルを調節し減衰器１２および１４の
利得を等しくする。次に減衰器は、Ｃ１とＣ２との入力
が合致すると高速アイドルモードから受信モードか送信
モードかに切換ねる。これは２つの減衰器の利得が等し
いため強い方の音声信号が比較器４８および６０の出力
を等しい出力状態にするということのために起る。高速
アイドルモードに関する切換えは充分速いので感知し得
る動作の遅れは生じない。

第２図は制御回路３６を更に詳細に示している。

■ｏは差動増幅器８０の出力に図示の極性を有し抵抗器
８２と８４との間に発生する差動電圧である。差動増幅
器の構造は従来どおりで、そのエミッタにおいて電流源
９４に差動的に接続され、それぞれのコレクタが抵抗８
２および８４を介してＶ、と結合しているＰＮＰトラン
ジスタ９０および９２を備えている。トランジスタ９０
および９２のベースはそれぞれ、その各コレクタが装置
グランドに接続されているＰＮＰトランジスタ９Ｂおよ
び９６のエミッタに接続されている。トランジスタ９６
のベースは電圧ＶＢ　（これは■。０／２に等しい）に
戻るが、トランジスタ９８のベースは端子５６に戻る。

トランジスタ９８のベースは入力が電流ミラー１０２の
出力に接続されている電流ミラー１００の出力にも接続
されている。

電流ミラー１００の共通端子はＮＰＮトランジスタ１０
６０コレクタ・エミッタ導通径路と直列に接続されてい
る。ダイオード接続されたトランジスタ１０４は電流ミ
ラー１００の入力と出力との間に結合されている。電流
ミラー１０２の共通端子は電源電圧Ｖ。０に戻されてい
る。電流ミラー１０２の入力はそのベースがバイアス電
位ｖｂに戻されているＮＰＮトランジスタ１０８のコレ
クタ・エミッタ導通径路と直列に接続されている。

トランジスタ１０８のエミッタは抵抗器１１０を介して
ＮＰＮトランジスタ１１２のコレクタ・エミッタ導通径
路と直列に接続されており、ＮＰＮトランジスタ１１２
のエミッタは回路グランドに戻されている。トランジス
タ１１２のベースは電流源１１４と１２Ｌ論理制御回路
１２０の出力とに結合されている。同様に、トランジス
タ１０６のベースは抵抗器１１８を介して電流源１１６
と論理制御回路１２０の出力とに接続されている。

スピーカホン回路１０はそれぞれ電流！１１６および１
１４から供給されるベース電流により導通するトランジ
スタ１０６と１１２とによりＴｘモードになる。トラン
ジスタ１１２が導通するとトランジスタ１０Ｂが導通し
て電流を電流ミラー１０２から吸込む。次に出力電流が
電流ミラー１０２の出力から供給され、この電流はトラ
ンジスタ１０６が導通することにより動作可能となる電
流ミラー１００の入力で吸込まれる。ミラー１００への
入力電流はその出力で反映され、コンデンサ５２を放電
させ、トランジスタ９８と９０とをトランジスタ９２と
９８とよりも強く導通させてＶ。を正方向に増大させる
。このようにして、送信減衰器１２は最大利得を持つよ
うになり、一方受信減衰器１４は最大損失を生ずるよう
になる。

Ｒｘモードはベース電流が論理制御回路１２０を通して
奪われ電流ミラー１００が動作不能になるにしたがって
断になるトランジスタ１０６により選択される。ただし
、トランジスタ１１２は導通したままであるから電流ミ
ラー１０２はなお出力電流を供給している。この状態で
、ダイオード１０４は電流ミラー１０２からの出力電流
をコンデンサ５２に供給してこれを充電する。これによ
りトランジスタ９２と９６とをトランジスタ９０と９８
とよりも強く導通させるので■。は負の値になる。受信
減衰器１４の利得はこれで最大になり、送信減衰器１２
の利得は最小になる。前述の緩速アイドルモードではト
ランジスタ１０６と１１２とはともに断になっており、
このため電流ミラー１００と１０２とはともに動作不能
になっている。次にコンデンサ５２は抵抗５４を通して
充電または放電を行い、トランジスタ９８のベースを電
位Ｖ、にバイアスする。したがって、トランジスタ９０
．９２．９６、および９８は等しく導通し、ｖｏはＯボ
ルトになり、減衰器の利得が等しくなる。

高速アイドルモードは上述のように両型流ミラー１００
および１０２を動作不能とし、トランジスタスイッチ１
２２をオンにして抵抗器６４を抵抗器５４と並列に接続
することにより選択される。

トランジスタ１２２はそのベースに電流ミラー１２４の
出力からベース電流を供給することにより導通する。出
力電流はトランジスタ１２６を導通させてそのコレクタ
・エミッタ導通径路を通して入力電流を吸込むことによ
り電流ミラー１２４が動作可能になるとき電流ミラー１
２４から供給される。トランジスタ１２６のベースをＶ
ｂに接続した状態で、このトランジスタは、コレクタ・
エミッタ導通径路がトランジスタ１２６のエミッタと、
および抵抗１２８を介して回路グランドと直列に接続さ
れているトランジスタ１３０が、これに電流源１３２か
らベース電流を供給するとき導通することにより、導通
する。トランジスタ１３０へのベース電流はトランジス
タのベースで接続されている論理制御回路１２０の出力
が論理１の出力状態になれば供給される。

Ｉ２Ｌ論理制御回路１２０は、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、およ
びＣ４人力に供給される論理入力に応じて前述のように
トランジスタ１０６．１１２、および１３０を導通、遮
断する複数の相互に接続されたＩ２Ｌ　　ＮＡＮＤゲー
ト１３４〜１６０を備えている。トランジスタ１３０は
ゲート１３４．１３６、および１３８からの出力がすべ
て高く、ベース電流ドライブを供給できるようになると
きだけ導通する。これらゲートからのどれかの出力が低
ければ、電流源１３２から供給される電流が低出力のゲ
ートを通して伝導し、トランジスタ１３０が遮断される
。同様に、ゲート１４０および１４２からの出力が低け
れば、トランジスタ１１２および１０６がそれぞれ遮断
されることになる。

制御器３６のＣ１人力は抵抗器１６２と１６４とを有す
る抵抗分割器を通して１２Ｌトランジスタ１６６のベー
スと結合している。トランジスタ１６６は１つのコレク
タがゲート１４６の入力に接続され他のコレクタがゲー
ト１４８の入力に接続されているマルチコレクタ装置で
ある。トランジスタ１６６のエミッタは回路グランドに
戻されている。Ｃ２人力は抵抗器１６８および１７０を
有づる抵抗分割器を介してトランジスタ１７２のベース
に接続されている。トランジスタ１７２のコレクタの一
方はゲート１４６の入力に接続され、他方はゲート１５
０の入力に接続されている。

Ｃ３人力は抵抗器１７４および１７６を有する抵抗分割
器を介して一方のコレクタがゲート１３８の入力に接続
され他方のコレクタがゲート１５２の入力に接続されて
いるトランジスタ１７８のベースに接続されている。最
後に、Ｃ４人力は抵抗器１８０および１８２を有する抵
抗分割器を介して一方のコレクタがゲート１３８の入力
に接続され他方がゲート１５６の入力接続されているト
ランジスタ１８４のベースに接続されている。トランジ
スタ１７２．１７８、および１８４のエミッタはすべて
回路グランドに戻されている。

論理制御回路１２０の動作の一例としてＣ１人力がＯで
、入力Ｃ２、Ｃ３、およびＣ４が高、すなわち論理１で
あると仮定する。この例ではスピーカホン回路１０はト
ランジスタ１２２が導通するとき一時的に高速アイドル
モードになる。したがって、Ｃ１とＣ２とがそれぞれｒ
ＯＪと「１」とである場合、ゲート１４６の出力は高と
なってゲート１４４および１３４の出力をそれぞれ低お
よび高にする。ゲート１４８の出力は同時に低くなって
ゲート１３６の出力を高出力状態にする。

トランジスタ１７８と１８４との出力状態はゲート１３
８の出力を高にする。したがって、ゲート１３４．１３
６、および１３８の出力はすべて高く、これにより電流
源１３２が前述のようにトランジスタ１３０を導通させ
てトランジスタ１２２を導通させる。同時に、低になっ
ているゲート１４８の出力がゲート１５４の出力を高に
し、これにより、低になっているゲート１４４の出力が
ゲート１５８の出力が高になるとともにゲート１４０の
出力を低にする。電流源１１４からの電流はゲート１４
０に吸込まれてトランジスタ１１２を遮断する。トラン
ジスタ１１２が遮断されるので電流ミラー１０２が動作
不能となり、電流ミラー１００がこれから出力電流を吸
込まないようにする。このようにして、コンデンサ５２
は前の動作モードに応じて速やかに充電または放電され
Ｖ。′ｈＸＯボルトになるようにする。

［発明の効果コ したがって、上に説明したのは過渡的高速アイドルモー
ドを有し、その使用中に最適な送信および受信ブレーク
インができる新規な４点検出式スピーカホンである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスピーカホンを示す簡略部分ブロック
回路図である。 第２図は第１図のスピーカホンの制御回路を示す回路図
である。 １０・・・スピーカホン回路、　１２・・・送信減衰器
、１４・・・受信減衰器、　３０・・・出力増幅器、３
６・・・制御回路、　５２・・・コンデンサ、４８．６
０・・・比較器、　６８．７０・・・電流源、１００．
１０２，１２４・・・電流ミラー、１２０・・・Ｉ２Ｌ
論理制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、各々がそれを通過するそれぞれの信号の伝送損失を
   変化させる減衰器を備えている送信および受信の信号径
   路と、送信信号が音声であるか否かを検出して出力信号
   を発生する検出回路と、２つの減衰器の利得を相補的に
   変える制御信号を発生する制御回路とを備えたスピーカ
   ホンにおいて、それぞれ送信減衰器の出力と受信減衰器
   の入力とに結合された第１および第２の入力を備え、送
   信および受信の信号径路の信号のうちそこに現われるど
   の信号の大きさが大きいかを検出して、前記信号のいず
   れが大きいかにより第１および第２のレベル状態を有す
   る制御回路に出力信号を供給する第１の比較器と、 それぞれ送信減衰器の入力と受信減衰器の出力とに結合
   された第１および第２の入力を備え、送信および受信の
   信号径路の信号のうちそこに現われるどの信号の大きさ
   が大きいかを検出して、前記信号のいずれが大きいかに
   より第１および第２の出力レベルを有する制御回路に出
   力信号を供給する第２の比較器と、 反対の出力レベル状態にある前記第１および前記第２の
   比較器回路の前記出力信号に応じて送信減衰器および受
   信減衰器の利得を中間範囲の値に一時的に設定する制御
   回路と、 を備えていることを特徴とするスピーカホン。 ２、受信信号が音声であるか否かを検出して出力信号を
   制御回路に供給する検出回路が付加され、更に、 前記制御回路は検出回路からの出力信号と前記第１およ
   び第２の比較器および前記付加された検出回路からの前
   記出力信号とに応じて、発生する制御信号を選択的に変
   化させて送信減衰器および受信減衰器の利得を変化させ
   る、 特許請求の範囲第１項に記載のスピーカホン。