FR2610774A1

FR2610774A1 - Electronic device with threshold for microphone with linear electrical efficiency of telephone set or terminal

Info

Publication number: FR2610774A1
Application number: FR8701651A
Authority: FR
Inventors: Denis Abraham; Andre Chataignon; Claude Malaurie; Claude Jaeger
Original assignee: Telic Alcatel SA; La Telephone Industrielle et Commerciale Telic Alcatel SA
Current assignee: ALE International SAS
Priority date: 1987-02-10
Filing date: 1987-02-10
Publication date: 1988-08-12
Also published as: FR2610774B1

Abstract

This electronic device with threshold includes a controlled attenuator 4 with activation control 5, interposed between the microphone 1 and a two-wire/four-wire routing circuit 3 locally separating, in the telephone set or terminal, the transmission and reception directions, and a level detector with threshold 6 which is connected as output from the microphone 1 and which monitors the activation control 5 of the controlled attenuator 4 so as to turn on the controlled attenuator, that is to say to weaken the signal from the microphone 1, below a certain level threshold and to turn off the controlled attenuator so that it allows the signal from the microphone 1 to pass through it without weakening it when the latter again becomes greater than this threshold. It improves subjective listening comfort by reducing the surrounding noise passed on through the earphone.

Description

La présente invention concerne les postes et terminaux téléphoniques reliés à une ligne téléphonique bifilaire par l'intermédiaire d'un circuit d'aiguillage deux fils-quatre fils assurant la séparation locale des sens émission et réception superposés dans la ligne téléphonique bifilaire, et équipés de microphones à efficacité électrique linéaire tels que les microphones à électrets ou les microphones électrodynamiques. The present invention relates to telephone sets and terminals connected to a two-wire telephone line by means of a two-wire-four-wire switching circuit ensuring local separation of the transmit and receive directions superimposed in the two-wire telephone line, and equipped with microphones with linear electrical efficiency such as electron microphones or condenser microphones.

Les microphones à charbon équipaient à l'origine les combinés téléphoniques car ils étaient les seuls à fournir un niveau de signal suffisant dans des conditions acceptables d'encombrement et de consommation de courant électrique. Ils sont maintenant remplacés par des microphones à efficacité électrique linéaire exigeant des préamplificateurs tels que les microphones électrodynamiques et les microphones à électrets, qui sont devenus plus performants depuis l'avénement de la technique des circuits intégrés et dont les caractéristiques dépassent maintenant à de nombreux titres : encombrement, consommation en courant, fidélité de reproduction de la voix, coût de production en série, celles des microphones à charbon. Carbon microphones were originally fitted to telephone handsets because they were the only ones to provide a sufficient signal level under acceptable conditions of congestion and consumption of electric current. They are now replaced by linear electrically efficient microphones requiring preamplifiers such as condenser microphones and electron microphones, which have become more efficient since the advent of integrated circuit technology and whose characteristics now exceed in many respects. : dimensions, current consumption, fidelity of voice reproduction, cost of mass production, those of carbon microphones.

Il apparait cependant que l'abonné trouve les postes et terminaux téléphoniques équipés de microphones à efficacité électrique linéaire d'un confort subjectif d'écoute moindre que ceux équipés du traditionnel microphone à charbon. However, it appears that the subscriber finds telephone sets and terminals equipped with linear electric efficiency microphones with less subjective listening comfort than those equipped with the traditional carbon microphone.

La présente invention a pour but de lutter contre cet inconvénient et de faire en sorte que l'abonné retrouve son confort d'écoute habituel en simulant pour l'abonné les caractéristiques de sensibilité à bas niveau dcun microphone à charbon. The aim of the present invention is to combat this drawback and to ensure that the subscriber regains his usual listening comfort by simulating for the subscriber the low-level sensitivity characteristics of a carbon microphone.

Elle a pour objet un dispositif électronique à seuil comportant un atténuateur commandé qui est intercalé entre le microphone à efficacité électrique linéaire et le circuit d'aiguillage du poste ou terminal téléphonique, et qui est mis en service par un détecteur de niveau à seuil connecté en sortie du microphone, à chaque fois que le microphone est soumis à une pression d'excitation acoustique inférieure à un seuil minimum. It relates to a threshold electronic device comprising a controlled attenuator which is interposed between the microphone with linear electrical efficiency and the switch circuit of the telephone set or terminal, and which is put into service by a threshold level detector connected in microphone output, whenever the microphone is subjected to an acoustic excitation pressure below a minimum threshold.

Le seuil minimum de pression d'excitation acoustique du microphone est avantageusement de l'ordre de 70 à 80 dBSPL et l'affaiblissement de l'atténuateur commandé de l'ordre de 6 à 10 dB. The minimum threshold of acoustic excitation pressure of the microphone is advantageously of the order of 70 to 80 dBSPL and the attenuation of the attenuator controlled is of the order of 6 to 10 dB.

Le détecteur de niveau à seuil a de préférence, un premier temps de réponse de l'ordre de 10 ms pour engendrer une commande de mise en service de l'atténuateur commandé et un deuxième temps de réponse de l'ordre de 3 ms pour engendrer une commande de mise hors service de l'atténuateur commandé. The threshold level detector preferably has a first response time of around 10 ms to generate a commissioning command for the controlled attenuator and a second response time of around 3 ms to generate a command to deactivate the attenuator ordered.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple. Cette description sera faite en regard du dessin dans lequel la figure 1 est un schéma électrique d'un dispositif électronique à seuil selon l'invention monté dans un poste ou terminal téléphonique, et la figure 2 un diagramme de courbes illustrant les caractéristiques de ce dispositif. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description below of an embodiment given by way of example. This description will be made with reference to the drawing in which FIG. 1 is an electrical diagram of an electronic threshold device according to the invention mounted in a telephone set or terminal, and FIG. 2 a diagram of curves illustrating the characteristics of this device .

On distingue sur la figure 1, un microphone 7 d'un poste ou terminal téléphonique relié à une ligne téléphonique bifilaire 2 par l'intermédiaire d'un circuit d'aiguillage 3 deux fils-quatre fils permettant de séparer localement les sens émission et réception qui sont superposés dans la ligne téléphonique bifilaire 2. Le microphone 1 est un microphone à efficacité électrique linéaire tel qu'un microphone à électrets ou un microphone électrodynamique associé à un préamplificateur amplifiant son signal de sortie au niveau de celui d'un microphone à charbon. Entre la sortie amplifiée du microphone 1 et le circuit d'aiguillage 3 est intercalé un atténuateur commandé 4 à commande d'activation 5 contrôlée par un détecteur de niveau à seuil 6 opérant sur la sortie amplifiée du microphone 1. We distinguish in Figure 1, a microphone 7 of a telephone set or terminal connected to a two-wire telephone line 2 via a switching circuit 3 two son-four son to locally separate the directions of transmission and reception which are superimposed in the two-wire telephone line 2. The microphone 1 is a microphone with linear electric efficiency such as a microphone with electrodes or an electrodynamic microphone associated with a preamplifier amplifying its output signal at that of a carbon microphone . Between the amplified output of the microphone 1 and the routing circuit 3 is interposed a controlled attenuator 4 with activation command 5 controlled by a threshold level detector 6 operating on the amplified output of the microphone 1.

L'atténuateur commandé 4, représenté par un pont diviseur résistif dont l'une des résistances est shuntée par un contact commandable, est en fait constitué d'éléments actifs réalisés sous une forme intégrée. Son schéma est par exemple celui décrit dans la demande de brevet français nO 2 500 698 relativement à sa figure 2. Il est mis en service et affaiblit d'environ 7dB le niveau du signal du microphone 1 parvenant au circuit d'aiguillage 3 lorsque sa commande d'activation 5 reçoit une tension positive proche de la tension de polarisation. Il est mis hors service et se laisse traverser par le signal du microphone 1 sans l'atténuer lorsque sa commande d'activation 5 reçoit une tension nulle ou très faible. The controlled attenuator 4, represented by a resistive divider bridge, one of the resistors of which is shunted by a controllable contact, is in fact made up of active elements produced in an integrated form. Its diagram is, for example, that described in French patent application No. 2,500,698 relative to its figure 2. It is put into service and weakens the signal level of the microphone 1 arriving at the switching circuit 3 by about 7dB when its activation command 5 receives a positive voltage close to the bias voltage. It is put out of service and is let through by the signal from the microphone 1 without attenuating it when its activation command 5 receives a zero or very low voltage.

Le détecteur de niveau à seuil 6 comporte en entrée un redresseur 60 suivi d'un filtre passe-bas à résistance série 61, capacité parallèle 62 et résistance parallèle 63 de décharge de la capacité, et d'un comparateur 64 qui est connecté par son entrée inverseuse en sortie du filtre passe-bas et par son entrée non inverseuse au point milieu d'un pont de polarisation réglable 65 lui fournissant une tension de seuil et qui contrôle par sa sortie la commande d'activation 5 de l'atténuateur commandé 4. The threshold level detector 6 has at its input a rectifier 60 followed by a low-pass filter with series resistance 61, parallel capacity 62 and parallel resistance 63 for discharging the capacity, and a comparator 64 which is connected by its inverting input at the output of the low-pass filter and by its non-inverting input at the midpoint of an adjustable bias bridge 65 supplying it with a threshold voltage and which, by its output, controls the activation command 5 of the controlled attenuator 4 .

Le redresseur 60 détecte l'enveloppe du signal délivré par la sortie amplifiée du microphone 1. Le filtre passe-bas intégre cette enveloppe avec une constante de temps de montée de tordre de 3 ms déterminée par les valeurs de la résistance série 61 et de la capacité parallèle 62 et avec une constante de temps de descente de l'ordre de 10 ms déterminée par les valeurs de la capacité parallèle 62 et de la résistance parallèle 63. il permet de donner au détecteur de niveau à seuil 6 un premier temps de réponse de 10 ms pour engendrer une commande de mise en service de l'atténuateur commandé 4 ce qui évite un hachage de la parole d'un abonné proche, et un deuxième temps de réponse de 3 ms pour engendrer une commande de mise hors service de l'atténuateur commandé 4 ce qui évite la prise en compte des bruits impulsionnels. The rectifier 60 detects the envelope of the signal delivered by the amplified output of the microphone 1. The low-pass filter integrates this envelope with a twisting rise time constant of 3 ms determined by the values of the series resistance 61 and of the parallel capacitance 62 and with a fall time constant of the order of 10 ms determined by the values of parallel capacitance 62 and parallel resistance 63. it allows the threshold level detector 6 to be given a first response time of 10 ms to generate a command to activate the controlled attenuator 4 which avoids hashing of the speech of a close subscriber, and a second response time of 3 ms to generate a command to deactivate the 'controlled attenuator 4 which avoids taking account of impulse noise.

Le comparateur 64 reçoit sur son entrée non inverseuse une tension de seuil correspondant au niveau du signal à la sortie amplifiée du microphone 1 pour une pression d'excitation acoustique de l'ordre de 70 à 80 dBSPL, niveau qui est de l'ordre de -28 à -30 dBm et sur son entrée inverseuse une tension variant dans le même sens que le niveau instantané du signal à la sortie amplifiée du microphone 1. Lorsque la tension appliquée à son entrée inverseuse est inférieure à la tension de seuil appliquée à son entrée non inverseuse ce qui se produit pendant un silence de l'abonné proche, le comparateur 64 délivre en sortie une tension positive proche de la tension de polarisation qui met en service l'atténuateur commandé 4 et provoque l'affaiblissement du signal du microphone 1 parvenant au circuit d'aiguillage 3.Lorsque la tension appliquée à son entrée inverseuse est supérieure à la tension de seuil appliquée à son entrée non inverseuse, ce qui se produit pendant que l'abonné proche parle, le comparateur 64 délivre en sortie une tension nulle ou très faible qui désactive l'atténuateur commandé 4 lequel se laisse alors traverser par le signal du microphone 1 sans l'affaiblir. Comparator 64 receives on its non-inverting input a threshold voltage corresponding to the level of the signal at the amplified output of microphone 1 for an acoustic excitation pressure of the order of 70 to 80 dBSPL, a level which is of the order of -28 to -30 dBm and on its inverting input a voltage varying in the same direction as the instantaneous level of the signal at the amplified output of the microphone 1. When the voltage applied to its inverting input is lower than the threshold voltage applied to its non-inverting input which occurs during silence of the near subscriber, the comparator 64 outputs a positive voltage close to the bias voltage which activates the controlled attenuator 4 and causes the signal of the microphone 1 to weaken When reaching the routing circuit 3. When the voltage applied to its inverting input is greater than the threshold voltage applied to its non-inverting input, which occurs while the near subscriber is talking, comparator 64 outputs a zero or very low voltage which deactivates the controlled attenuator 4 which is then let through by the signal from microphone 1 without weakening it.

Les diagrammes de la figure 2 illustrent en a la variation moyenne de la tension délivrée par un microphone à charbon en fonction de la pression d'excitation acoustique, lorsqu'il est traversé par un courant de polarisation de 30 mA. Cette variation de tension représentée par une courbe en tiretets n'est qu'une moyenne car les microphones à charbon ont une courbe de réponse fluctuante en étroite dépendance avec la répartition et le tassement des grains de charbon dans leur capsule qui sont fonction des conditions antérieures d'utilisation.Elle montre cependant que les microphones à charbon sont peu sensibles aux bas niveaux d'excitation et ne transmettent par conséquent que peu ou pas de bruits d'ambiance de sorte que ceux ci ne sont pratiquement pas répercutés à l'écouteur de l'abonné proche par l'intermédiaire des fuites du circuit d'aiguillage et ne gênent pas le confort d'écoute. The diagrams in FIG. 2 illustrate in a the average variation of the voltage delivered by a carbon microphone as a function of the acoustic excitation pressure, when it is crossed by a bias current of 30 mA. This voltage variation represented by a dashed curve is only an average because the carbon microphones have a fluctuating response curve in close dependence on the distribution and the packing of the grains of carbon in their capsule which are a function of the previous conditions. It shows, however, that carbon microphones are not very sensitive to low excitation levels and therefore transmit little or no ambient noise so that these are practically not passed on to the earpiece. the subscriber close by means of leaks from the switching circuit and do not interfere with listening comfort.

En b, sur ces mêmes diagrammes est représentée par un alignement de croix la variation de tension engendrée par un microphone à efficacité électrique linéaire tel qu'un microphone électrodynamique ou un microphone à électrets, amplifiée au niveau de celle d'un microphone à charbon. On se retrouve avec une sensibilité à bas niveau beaucoup plus importante qui peut provoquer au travers des fuites du circuit d'aiguillage un bruit d'ambiance désagréable dans l'écouteur de l'abonné proche. In b, on these same diagrams is represented by an alignment of the cross the voltage variation generated by a microphone with linear electrical efficiency such as an electrodynamic microphone or a microphone with electrets, amplified at that of a carbon microphone. We are left with a much higher sensitivity at low level which can cause unpleasant ambient noise in the earpiece of the nearby subscriber through leaks from the switching circuit.

En c est représentée par des lignes brisées la variation de tension d'un microphone à efficacité électrique linéaire, amplifiée au niveau de celle d'un microphone à charbon, parvenant au circuit d'aiguillage 3 en présence du dispositif électronique à seuil que l'on vient de décrire. Au dessus d'un seuil de pression d'excitation acoustique de 80 dBSPL correspondant en gros à la limite supérieure d'un bruit d'ambiance au niveau du microphone, le dispositif électronique à seuil n'intervient pas de sorte que le niveau de signal émis en ligne n'est pas modifié et qu'il est analogue ou légèrement supérieur à celui engendré par un microphone à charbon lorsque l'abonné proche parle. In c is represented by broken lines the voltage variation of a microphone with linear electrical efficiency, amplified at the level of that of a carbon microphone, reaching the switching circuit 3 in the presence of the electronic device with threshold that the we just described. Above an acoustic excitation pressure threshold of 80 dBSPL roughly corresponding to the upper limit of ambient noise at the microphone, the electronic threshold device does not intervene so that the signal level transmitted online is not modified and is similar to or slightly higher than that generated by a carbon microphone when the near subscriber speaks.

En de ça de ce seuil de pression d'excitation acoustique, autour de 78 dBSPL, le dispositif électronique à seuil entre en jeu et affaiblît de 7 db le niveau du signal provenant au circuit d'aiguillage de sorte que le niveau du signal émis en ligne et surtout de celui des fuites vers l'écouteur devient inférieur à celui engendré par un microphone à charbon pendant les silences de l'abonné proche ce qui diminue les bruits d'ambiance et améliore le confort subjectif d'écoute. In addition to this acoustic excitation pressure threshold, around 78 dBSPL, the threshold electronic device comes into play and weakens the signal level coming to the switching circuit by 7 db so that the level of the signal transmitted in line and especially that of the leaks towards the earpiece becomes lower than that generated by a carbon microphone during the silences of the close subscriber which decreases the ambient noises and improves the subjective comfort of listening.

On peut, sans sortir du cadre de l'invention modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents. Without departing from the scope of the invention, it is possible to modify certain provisions or to replace certain means by equivalent means.

Claims

1 / Electronic threshold device for linear electric efficiency microphone (1) of post or telephone terminal connected to a two-wire telephone line (2) by a two-wire-four-wire switching circuit (3) locally separating the directions of emission and reception, characterized in that it comprises a controlled attenuator (4) with activation control (5) interposed between the microphone (1) and the routing circuit (3) and a level detector (6) to threshold which is connected to the microphone output (1) and which controls the activation command (5) of the controlled attenuator (4) so as to activate the attenuator when the level of the microphone output signal (4 ) goes below a certain threshold and deactivate it when the microphone output signal level (1) becomes higher than this threshold.

2 / Device according to claim 1, characterized in that the weakening of the controlled attenuator (4) when in service is of the order of 6 to 10 dB.

3 / Device according to claim 1, characterized in that said threshold corresponds to the level taken by the signal at the output of the microphone (1) for an acoustic excitation pressure of the order of 70 to 80 dBSPL.

4 / Device according to claim 1, characterized in that said threshold level detector (6) has a first response time of the order of 10 ms to generate a command to commission the controlled attenuator (4) and a second response time of the order of 3 ms to generate a command to deactivate the controlled attenuator (4).