FR2618626A1 - Dispositif de commande pour poste telephonique " mains libres " - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de commande d'un appareil téléphonique " mains libres " en mode émission ou en mode réception du type comprenant une voie émission reliée à un microphone M et une voie réception reliée à un haut-parleur HP. Ce dispositif de commande comprend un dispositif de détection d'un signal et un atténuateur ATE, ATR sur chacune des voies émission/réception, un circuit comparateur des signaux présents sur les deux voies pour déterminer quelle est la voie active, et un circuit 1 de contrôle de l'atténuation des atténuateurs. Le dispositif de détection de chaque voie comprend un circuit de mémorisation 11 de la valeur d'un signal de bruit transmis avec le signal utile sur la voie associée, et un circuit 13 de discrimination entre un signal utile et un signal de bruit, le circuit comparateur 17 comparant des signaux utiles exempts de bruit.

Description

DISPOSITIF DE COtEANDE POUR POSTE TELEPHONIQUE
MAINS LIBRES
La présente invention concerne d'une manière générale un dispositif de commande d'un appareil téléphonique mains libres", c'est-à-dire un appareil comprenant un microphone sensible et un haut-parleur audible à distance, en mode émission ou en mode réception. Cet appareil comprend : une voie émission reliée à une extrémité à un microphone et à l'autre extrémité à une interface de liaison avec une ligne téléphonique, et une voie réception reliée à une extrémité à l'interface de liaison et à l'autre extrémité à un haut-parleur.Le dispositif de commande comprend un circuit de detection et de mesure d'un signal et un atténuateur sur chacune des voies émission/réception, un circuit comparateur des signaux présents sur les deux voies pour déterminer quelle est la voie active, et un circuit de contrôle des atténuateurs pour basculer l'atténuateur de la voie non active en position d'atténuation maximum.

D'une manière générale, dans un système de téléphone formé par au moins deux appareils ou postes téléphoniques (dont un au moins est du type mains libres") reliés par une ligne téléphonique, chaque appareil comprend une voie émission, qui amplifie le signal issu du microphone pour l'émettre sur la ligne téléphonique, et une voie réception, qui reçoit le signal émis, l'amplifie et le transmet à un haut-parleur. Dans un tel système, chaque appareil se caractérise notamment par une boucle d'amplification constituée, d'une part, par les deux voies émission-réception et, d'autre part, par le couplage acoustique haut-parleuri- microphone et par le couplage électrique dû à l'interface de liaison qui relie les voies émission-réception de chaque appareil à la ligne téléphonique.Si le gain de cette boucle d'amplification est supérieur à l'unité, il apparait une instabilité qui se traduit par un effet connu sous le nom d'effet Larsen.

Pour éviter cet effet parasite, il est usuel de monter un atténuateur dans chacune des voies émission et réception des appareils. Un circuit de contrôle d'atténuation, suivant la détection d'un signal présent sur l'une des voies, commande l'atténuateur de l'autre voie de manière à conserver un gain de boucle inférieur à l'unité.

Un tel système avec des atténuateurs dans les voies émission et reception de chaque appareil fonctionne en "alternat" c 'est--dire que la personne qui a pris la parole ne peut pas etre interrompue par la personne située à l'autre bout de la ligne téléphonique. Autrement dit, il n'est pas possible que ces deux personnes puissent parler simultanément, étant donné qu'une seule des deux voies de chaque appareil est active, la voie émission de l'appareil de la personne qui parle et la voie réception de l'appareil de la personne qui écoute.

Dans le cas où l'une des deux personnes se trouve dans un environnement très bruité, il est possible qu'au niveau de la comparaison entre les signaux présents sur les voies émission et réception, le signal bruité présent sur l'une des voies ait une amplitude qui soit toujours supérieure à celle du signal présent sur l'autre voie. Dans ce cas, il y aura toujours une atténuation maximum sur la voie non bruitée et l'autre personne ne pourra jamais prendre la parole.

Un autre inconvénient rencontré dans ce type de système tient au fait que chaque basculement d'un atténuateur s'accompagne d'un effet parasite désagréable qui nuit au confort de l'écoute.

Un autre inconvénient des appareils du type sains libres", est que l'amplitude du signal en sortie du microphone dépend de la distance qui sépare la personne qui parle du microphone. Si cette distance est relativement importante, c'est la voie émission de l'appareil téléphonique qui est défavorisée par rapport à la voie réception. De même, si la ligne téléphonique est trop longue, le signal reçu par l'appareil est affaibli et c'est alors la voie réception qui est défavorisée par rapport à la voie émission.

L'invention vise à pallier ces inconvénients, tout en procurant d'autres avantages, et elle propose à cet effet un dispositif de commande d'un appareil téléphonique en mode émission ou en mode réception du type comprenant une voie émission reliée, à une extrémité, à un microphone et, à l'autre extrémité, à une interface de liaison avec une ligne téléphonique, et une voie réception reliée, à une extrémité, à ladite interface et, à l'autre extrémité, à un haut-parleur.Ce dispositif de commande comprend un dispositif de détection d'un signal et un atténuateur sur chacune des voies emission-reception, un circuit comparateur des signaux présents sur les deux voies pour déterminer quelle est la voie active sur laquelle est présent un signal utile tel qu'un signal de parole, et un circuit de contrôle de l'atténuation des atténuateurs pour basculer l'atténuateur de la voie non active en position d'atténuation maximum. Selon l'invention, le dispositif de détection de chaque voie comprend un circuit de mémorisation de la valeur du signal de bruit de fond transmis avec le signal utile sur la voie associée et un circuit de discrimination entre le signal utile et le signal de bruit de fond, ledit circuit com parateur comparant des signaux utiles exempts de bruit.

Ainsi, par la comparaison des signaux utiles non bruités présents sur les voies émission/réception, le dispositif conforme à l'invention permet d'éviter qu'un signal de bruit prenne la prépondérance sur un signal utile qui doit toujours être prioritaire pour la détermination du choix de l'atténuateur qui doit être basculé en position d'atténuation maximum.

Selon une autre disposition de l'invention, quand aucun signal utile n'est détecté dans chacune des voies émission réception, le dispositif de contrôle des atténuateurs bascule ces derniers dans une position d'attenuation intermédiaire, ce qui permet d'éviter l'effet Larsen et de faciliter la reprise de voie par l'une des personnes dès qu'un signal utile est détecté.

Selon une autre disposition de l'invention, l'attenua- tion maximum des atténuateurs est programmable, c'est-à-dire que l'atténuation maximum peut etre ramenée à une valeur minimum requise pour un bon fonctionnement en tenant compte des conditions d'utilisation des appareils téléphoniques, cette valeur minimum étant choisie de manière à éviter l'effet Larsen et à atténuer l'effet parasite désagréable provoqué par le basculement des atténuateurs.

Selon une autre disposition de l'invention, un circuit compresseur de signal est inséré dans chacune des voies émission et réception. Le compresseur de signal de la voie émission reçoit le signal issu du microphone, alors que le compresseur de signal de la voie réception reçoit le signal qui a transité par la ligne téléphonique. La fonction de ces compresseurs de signaux est d'asservir l'amplitude de leur tension de sortie à une valeur crete prédéterminée. De cette manière, la comparaison des signaux utiles qui commande le dispositif de contrôle d'atténuation des atténuateurs se fait toujours sur des signaux comparables et aucune des voies émission-réception n'est favorisée par rapport à l'autre.

Les compresseurs compensent donc, d'une part, les pertes dues à la distance locuteurmicrophone, d'autre part, les pertes dues à la longueur de la ligne téléphonique. La comparaison entre les signaux émis et reçus n'est donc pas affectée par les différentes pertes et aucune des deux voies n'est défavorisée.

D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortiront de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple, et dans lesquels
la figure 1 représente les différents circuits qui constituent la voie émission d'un appareil téléphonique mains libres" qui incorpore le dispositif de commande conforme à l'invention
les figures 2a-2d représentent différentes formes de signaux qui illustrent la manière dont le dispositif conforme à l'invention détermine une voie active ; et
les figures 3a-3c représentent différentes formes de signaux qui illustrent la manière dont le dispositif de commande conforme à l'invention commande le basculement des atténuateurs.

DESCRIPTION DU CIRCUIT DE COMMANDE
Un appareil téléphonique mains libres" comprend d'une manière usuelle, une voie émission reliée, à une extrémité, à un microphone M et, à l'autre extrémité, à I'entrée d'une interface de liaison I avec une ligne téléphonique L, et une voie réception reliée, à une extrémité, à l'interface de liaison I et, à l'autre extrémité, à un haut-parleur HP.

Dans l'exemple considéré ici, seule la voie émission de l'appareil téléphonique a été représentée en détail, sachant que la voie réception est constituée des memes circuits que la voie émission.

Dans l'exemple considéré ici, l'appareil téléphonique est du type "mains libres" car il ne possède pas de combiné, et est à fonctionnement en "alternat", car la personne qui a pris la parole ne peut pas être interrompue tant qu'elle parle.

Pour un tel appareil fonctionnant en "alternat", les voies émission et réception comprennent respectivement deux atténuateurs ATE, ATR, commandés par un dispositif de contrle 1 qui commute l'appareil soit en mode de fonctionnement émission, soit en mode fonctionnement réception. Pour assurer cette commuta tion, le dispositif de contrôle 1 réagit à des signaux résultant du traitement des signaux présents sur les voies émission et réception. Les différents circuits qui assurent ce traitement et qui composent le dispositif de commande conforme à l'invention vont être décrits ci-après en ne considérant que la voie émission.

La sortie du microphone M, par exemple du type à électrets, est reliée à l'entrée d'un circuit compresseur de signal 2.

La sortie du circuit compresseur 2 est reliée à l'entrée d'un circuit redresseur à double alternance 3, connu en soi.

La sortie du circuit redresseur 3 est reliée à I'entrée d'un circuit détecteur de crete 10 comprenant un amplificateur différentiel Al à deux entrées + et -, un transistor de sortie T1, une source de courant SC1, et un circuit parallèle résistance R1condensateur C1.

L'entrée El ou entrée + de l'amplificateur Al est reliée à la sortie du circuit compresseur 3, et sa sortie est reliée à la base du transistor Tî. L'émetteur du transistor T1 est relié directement à la masse. La source de courant SC1 est reliée au collecteur du transistor T1 et, par l'intermédiaire d'une diode
D1, à une borne S1 du circuit parallèle résistance R1-condensateur C1 dont l'autre borne est reliée à une tension de référence Vrl.

La borne S1 constitue la borne de sortie du détecteur de crête 10 et est également reliée à I'entrée - de l'amplificateur Al.

Un circuit de mémorisation du bruit 11 présent sur la voie émission comprend un amplificateur différentiel A2 à deux entrées + et -, un transistor de sortie T2 et un circuit série résistance R2-condensateur C2. L'entrée + de l'amplificateur A2 est reliée à la borne de sortie S1 du circuit détecteur de crête 10, et sa sortie est reliée à la base du transistor T2. L'émetteur du transistor T2 est directement relié à la masse et son collecteur est relié, d'une part, au point de jonction entre la résistance R2, reliée à la tension d'alimentation V+, et le condensa teur C2, relié à la tension de référence Vrl et, d'autre part, à l'entrée - de l'amplificateur A2. La sortie 52 du circuit de mémorisation de bruit 11 se fait sur le collecteur du transistor
T2.

Un circuit limiteur 12 est monté en parallele sur le circuit de mémorisation de bruit Il et comprend un amplificateur différentiel A3 à deux entrées + et - et un transistor T3.

L'entrée - de l'amplificateur A3 est reliée à la borne de sortie
S2 du circuit de mémorisation de bruit 11, et son entrée + est reliée à une tension de référence Vr2. La sortie de l'amplificateur A3 est reliée à la base du transistor T3 dont l'émetteur est directement relié à la masse, et dont le collecteur est relié à la borne de sortie S2 du circuit de mémorisation de bruit 11.

La borne de sortie S2 du détecteur de crête 10 est reliée à l'entrée - d'un amplificateur différentiel A4 formant un circuit comparateur 13. L'entrée + de l'amplificateur A4 est reliée à la borne de sortie S1 du détecteur de crête 10 avec interposition d'un circuit 14 qui a pour fonction de soustraire une valeur prédéterminée au signal présent à la borne de sortie S1 du détecteur de crête 10, pour des raisons qui seront explicitées plus loin.

La sortie du circuit comparateur 13 est reliée à une entrée E2 d'une porte NI 15 dont l'autre entrée E'2 est reliée à la sortie d'un circuit comparateur 13' (non représenté) de la voie réception et qui joue le même rôle que le comparateur 13 pour un signal en réception transmis par la ligne téléphonique L.

Les sorties S1 du détecteur de crête 10 et S2 du circuit de mémorisation de bruit 11 sont respectivement reliées aux entrées E5, E6 d'un circuit 16, de discrimination entre le signal utile ou signal de parole et le signal de bruit, constitué d'un amplificateur soustracteur A6 de gain unité. La sortie de cet amplificateur A6 est reliée a l'entrée -, E7, d'un circuit compa rateur 17 formé par un amplificateur différentiel A7. L'entrée +, E'7, du circuit comparateur 17 est reliée à la sortie d'un amplificateur soustracteur (non représenté) de la voie réception et qui joue la. même fonction que le circuit soustracteur 16 pour un signal reçu par la ligne téléphonique L.

Le circuit 1 de contrôle des atténuateurs ATE et ATR, qui est commun aux voies émission et réception de l'appareil téléphonique, tout comme la porte 15 et le circuit comparateur 17, est relié, par ses entrées E8 et E9, à la sortie de la porte NI 15 et à la sortie du circuit comparateur 17, respectivement. On peut d'ailleurs considérer que ces éléments 15 et 17 font partie du circuit 1.

Le circuit de contrôle d'atténuation 1 est associé à un circuit de commande 20 qui définit des constantes de temps de basculement des atténuateurs ATE, ATR. Ce circuit de commande 20 comprend un circuit parallèle constitué d'une résistance R3 et d'un condensateur C3. Une borne de ce circuit R3-C3 est reliée à une tension de référence Vr4 et l'autre borne est reliée, d'une patt, à une borne d'entrée E10 du dispositif de contrôle 1 et, d'autre part, soit a une source de courant SC2, soit à une source de courant SC3, soit à aucune de ces deux sources par l'intermédiaire d'un commutateur à trois positions 21, dont la commande 22 est reliée à une borne Ell du dispositif de contrôle 1. La source de courant SC2, d'une valeur de 10 microampères par exemple, est montée entre la source d'alimentation V+ et une tension de référence Vr4 au travers d'une diode Zener Z2. La source de courant SC3, de même valeur que la source SC2, est montée entre la tension de référence Vr4 par l'intermédiaire d'une diode Zener
Z3 et la masse. La tension de seuil des diodes Zener Z1 et Z2 est de l'ordre de 400 mV par exemple.

Le circuit de contrôle d'atténuation 1 est également relié par ses bornes E12J E13 à deux résistances externes R12 et
R13, respectivement. Les valeurs de ces résistances R12, R13 définissent les valeurs des atténuations maximum des atténuateurs
ATE et ATR, respectivement.

Le circuit de contrôle d'atténuation 1 est relié en sortie, d'une part, à une borne de commande de l'atténuateur émission
ATE, dont une entrée est reliée à la sortie du circuit compresseur de signal 2 de la voie émission et dont la sortie est reliée à l'interface de liaison I avec la ligne téléphonique L et, d'autre part, à une borne de commande de l'atténuateur réception ATR, dont la sortie est reliée au haut-parleur HP et dont l'entrée est reliée au circuit compresseur de signal de la voie réception.

L'interface de liaison I avec la ligne téléphonique est un circuit classique de conversion deux fils/quatre fils, qui est relié aux circuits de la voie réception symbolisés par la référence R, ces circuits comprenant également un compresseur de signal 2', un circuit redresseur 3', un circuit de détection 10', un circuit de mémorisation 11', un circuit limiteur 12', un circuit comparateur 13' et un circuit soustracteur 16'. Ces différents circuits sont agencés d'une manière analogue à celle des circuits de la voie émission.

FONCTIONNEMENT DU CIRCUIT DE COMMANDE
I1 va etre décrit maintenant le fonctionnement du dispositif de commande conforme à l'invention en se reportant à la figure 1 et aux courbes des figures 2 et 3.

Supposons qu'une personne prenne la parole à proximité du microphone M de l'appareil téléphonique mains libres". La prise de parole par cette personne ou locuteur se traduit par un signal à la sortie du microphone M. Ce signal est traité par le circuit compresseur de signal 2, dont la fonction est d'asservir l'amplitude de son signal de sortie à une valeur prédéterminée, par exemple égale à 100 mV crête. Le circuit compresseur de signal 2 peut être constitué d'un préamplificateur et d'un systéme de contrôle de gain de ce préamplificateur comprenant un redresseur double alternance et un circuit de comparaison. Le signal issu du préamplificateur est transmis au redresseur double alternance qui extrait la valeur crête de ce signal.Cette valeur crête est comparée par le circuit comparateur à la valeur de référence de 100 mV et le résultat de cette comparaison sert à modifier le gain du préamplificateur. La vitesse de variation de ce gain est fixée par deux constantes de temps correspondant respectivement aux temps de charge et de décharge d'un condensateur, une constante de temps rapide pour une diminution du gain et une constante de temps plus lente pour une augmentation du gain. La constante de temps lente permet d'éviter des phénomènes d'augmentation intempestive du gain, et par conséquent du bruit de fond, entre deux pics de parole, notamment entre deux syllabes prononcées par le locuteur.

Les circuits compresseurs de signaux 2 des voies émission et réception permettent de compenser, d'une part, les pertes en émission liées à la distance séparant le locuteur du microphone M et, d'autre part, les pertes en réception liées à la longueur de la ligne téléphonique. Dans ces conditions, aucune des voies émission ou réception n'est défavorisée par rapport à l'autre.

Dans des conditions de fonctionnement normales, c'est-a- dire que le locuteur est placé à une distance convenable du microphone M, ses paroles se traduisent en sortie du compresseur 2 par un signal d'une amplitude crête de 100 mV. Ce signal SE1, comme représenté à la figure 2a, est traité par le redresseur double alternance 3, et le signal redressé est appliqué à l'entrée El du circuit détecteur de crête 10 qui fournit sur sa sortie Si un signal VC1 représenté en figure 2b. Ce circuit détecteur 10 est tel qu'une augmentation de la valeur d'un signal présent à l'entrée + de l'amplificateur Al par rapport à celle du signal présent à son entrée -, tend à bloquer le transistor de sortie T1.

Ainsi, la présence du signal d'amplitude crête de lOOmV issu du microphone M, compressé et redressé, à l'entrée + dé l'amplificateur Al va entraîneur le blocage du transistor T1. Le courant de la source de courant SC1, précédemment absorbé par la conduction du transistor T1, charge alors le condensateur C1 via la diode D1 avec une constante de temps (un temps de montée) relativement rapide. La tension aux bornes du condensateur Cl > c'est-à-dire la tension à la borne de sortie S1 du détecteur de crête 10, va évoluer conformément au signal VC1 représenté à la figure 2b.

Le signal VC1 a un temps de montée rapide (partie a du signal) de l'ordre de 5 ms par exemple, qui est fixé par les valeurs de la source de courant SC1 et de la capacité C1. Ensuite, la tension aux bornes du condensateur C1 se maintient à 100 mV (partie b du signal VC1 de la figure 2b) pendant la durée du signal SE1. A la fin de ce signal SE1, la tension à l'entrée El de l'amplificateur Al du détecteur de crête 10 diminue, le transistor T1 redevient conducteur et absorbe le courant issu de la source de courant SC1.Dans ces conditions, le condensateur C1 se décharge à travers la résistance R1 de valeur élevée pour avoir une constante de temps de décharge lente du condensateur C1 (partie c du signal
VC1 de la figure 2b).

Le circuit détecteur de crête 10 a donc deux constantes de temps différentes
- une brève en montée pour détecter rapidement un signal de parole, et
- une longue en descente de façon à intégrer les variations rapides du signal de parole dues à la structure même de ce signal (syllabes).

Le circuit de mémorisation 11 dont l'entrée est reliée à la borne de sortie S1 du détecteur de crête 10, va réagir au signal de sortie VCl du détecteur de crête 10. L'augmentation de la valeur du signal à l'entrée + de l'amplificateur A2 entrain le blocage du transistor de sortie T2 et par conséquent la charge du condensateur C2 à travers la résistance R2 reliée à la tension d'alimentation V+. L'évolution de la tension aux bornes du condensateur C2 est représentée par le signal VC2 de la figure 2c, la partie a de ce signal représentant la charge du condensateur C2.

La constante de charge du condensateur C2 est très lente (par exemple plusieurs secondes) et fixée par la résistance R2.

Le circuit de mémorisation 11 permet d'extraire la valeur moyenne du signal sur une longue constante de temps et donc la valeur du bruit présent dans la salle dans laquelle l'appareil téléphonique est utilisé. La fonction du circuit limiteur 12 monté en parallele sur le circuit de mémorisation de bruit 11 est de limiter la tension à la borne de sortie S2 du circuit de mémorisation 11 à une valeur de l'ordre de 75 mV par exemple, c 'est--dire qu'on limite l'excursion en tension à 75 mV sur le condensateur C2 pour des raisons qui seront explicitées plus loin.

Pour obtenir cette limitation, l'amplificateur A3 du circuit limiteur 12 compare en permanence la tension à la borne de sortie S2 du circuit de mémorisation 11 à la tension de référence Vr2 fixée à 75 mV. Tant que la tension à la borne de sortie S2 est inférieure à 75 mV, le transistor T3 est bloqué. Dès que la tension à la borne de sortie S2 tend à devenir supérieure à 75 mV, le transistor T3 devient conducteur pour maintenir la tension a la borne de sortie S2 à 75 mV.

Les valeurs des tensions aux bornes de sortie Si du cir cuit détecteur de crête 10 (figure 2b) et S2 du circuit de mémorisation de bruit 11 (figure 2c) sont comparées par l'amplificateur différentiel A4 constituant le circuit comparateur 13, qui délivre en sortie un signal (figure 2d) ayant la valeur binaire "1", si la valeur du signal à la borne de sortie S1 est supérieure à la valeur du signal à la borne de sortie S2 (présence d'un signal de parole), ou la valeur binaire 'O dans le cas inverse (absence de parole et présence de bruit). Ce circuit comparateur 13 permet donc de détecter la présence ou l'absence d'un signal de parole sur la voie émission.

Dans l'exemple considéré ici, en présence d'un signal de parole traduit par le signal SE1 de la figure 2a, le signal présent a la borne de sortie S1 du circuit détecteur 10 est supérieur au signal de la borne de sortie S2 du circuit de mémorisation, et la sortie du comparateur 13 délivre un signal "1", comme cela est représenté à la figure 2d.

Le circuit 14 qui est monté entre la borne de sortie S1 du détecteur de crête 10 et la borne d'entrée + de l'amplificateur
A4 du comparateur 13, retranche systématiquement une valeur de l'ordre de 10 mV au signal présent à la borne de sortie S1 du détecteur de crête 10. Cette disposition est avantageuse en l'absence d'un signal de parole. En effet, dans ce cas, les tensions aux bornes de sorties Sl du détecteur de crête 10 et S2 du circuit de mémorisation de bruit sont sensiblement égales, de sorte que le circuit comparateur 13 se trouve dans l'impossibilité de donner priorité à l'une des deux entrées.Le fait de retrancher une valeur de 10 mV sur l'entrée du comparateur 13 qui reçoit nor malement un signal de parole plus un signal de bruit, permet de donner priorité à l'autre entrée qui reçoit le seul signal de bruit. Dans ces conditions, le comparateur 13 délivre en sortie un "O correspondant à l'absence de parole. En présence d'un signal de parole dont la valeur est, en principe, toujours supérieure à la valeur du bruit, le fait de retrancher 10 mV à ce signal de parole n'influence pas la décision du circuit comparateur 13.

En reprenant l'exemple considéré, c'est-g-dire présence d'un signal de parole traduit par le signal SE1, le signal en sor tie du circuit comparateur 13 a la valeur "1". A la fin du signal
SEl, comme indiqué précédemment, le condensateur C1 se décharge et le condensateur C2 continue de se charger. Lorsque les tensions présentes aux bornes de ces deux condensateurs deviennent sensiblement égales (points X1 des signaux VC1 et VC2 des figures 2b et 2c) la sortie du circuit comparateur 13 change d'état et prend la valeur binaire "O correspondant à l'absence d'un signal de parole.A partir de cet instant, le condensateur C2 va se décharger (partie b du signal VC2 de la figure 2c) et l'amplificateur différentiel A2 se comporte comme un amplificateur suiveur de la tension de sortie S1 du détecteur de crête 10. La constante de temps de décharge du condensateur C1 doit être suffisamment lente, de l'ordre de 30 à 60 ms, pour que sa tension ne chute pas entre deux syllabes d'un signal de parole. Par contre, cette constante de temps ne doit pas être trop longue pour bien détecter la fin d'un mot ou d'une phrase.

La sortie du circuit comparateur 13 est reliée à l'entrée E2 de la porte NI 15 dont l'autre entrée E'2 reçoit le signal de sortie du comparateur 13' de la voie réception. Cette porte 15 ne délivre en sortie un 1 que dans le cas où les signaux de sortie des circuits comparateurs 13 (voie émission) et 13' (voie réception) ont la valeur "0", ctest-à-dire absence d'un signal parole aussi bien sur la voie émission que sur la voie réception. Dans les autres cas, un "O" à la sortie de la porte 15 indique la présence d'un signal de parole sur la voie émission ou sur la voie réception.

Le circuit soustracteur 16 a pour fonction d'extraire un signal utile qui correspond au signal présent à la borne de sortie S1 du circuit détecteur 10 auquel on soustrait la valeur du signal de bruit présent à la borne de sortie S2 du circuit de mémorisation 11. Ainsi, en présence d'un signal de parole traduit par le signal SE1 de la figure 2a, le circuit soustracteur 16 délivre en sortie un signal utile, c'est-à-dire un signal de parole exempt de bruit.

Le circuit comparateur 17, commun aux voies émission et réception, reçoit sur ses entrées E7, E'7, les sorties du circuit soustracteur 16 de la voie émission et du circuit soustracteur 16' de la voie réception, respectivement.

Le circuit comparateur 17 compare ces signaux et permet de déterminer si un signal de parole est présent soit sur la voie émission, soit sur la voie réception, et il délivre en sortie un "1" dans le cas de la présence d'un signal de parole sur la voie émission, et un "0" dans le cas d'un signal de parole sur la voie réception.

Les sorties de la porte 15 et du circuit comparateur 17, communes au > ç voies émission et réception, servent à commander le dispositif de contrôle d'atténuation 1 de la manière qui va être décrite ci-après.

Dans l'exemple considéré ici, c'est-à-dire en présence d'un signal de parole traduit par le signal SE1 de la figure 2a, la sortie de la porte 15 indique par un signal ayant la valeur binaire "0" que l'on est bien en présence d'un signal de parole, et la sortie du circuit comparateur 17 indique par un signal ayant la valeur binaire "1" que l'on est en présence d'un signal de parole sur la voie émission.

En se reportant aux figures 3a-3c, la figure 3a représente l'état de la sortie du comparateur 17 et la figure 3b représente l'état de la sortie de la porte 15, c > est-à-dire l'état des entrées E9 et E8 du circuit 1.

Dans l'exemple considéré, un signal de parole ayant été détecté sur la voie émission, le dispositif de contrôle d'atténuation 1 doit basculer I'atténuateur ATR de la voie réception en position d'atténuation maximum et l'atténuateur ATE de la voie émission en position d'atténuation minimum.

D'une manière générale, le dispositif de contrôle d'atténuation 1 fonctionne de la manière suivante. Comme cela sera explicité plus loin, chaque atténuateur ATE, ATR peut être commandé soit en position d'atténuation maximum, soit en position d'atténuation intermédiaire ou position de repos lorsqu'il n'y a aucun signal de parole sur les voies émission et réception, soit en position d'atténuation minimum.

Pour un basculement de la voie réception à la voie émission, c'est-à-dire mise en position d'atténuation maximum pour l'atténuateur ATR et suppression de l'atténuation pour l'atténuateur ATE, le dispositif de commande 20 associé au dispositif de contrôle 1 définit la constante de temps au bout de laquelle l'atténuateur ATR sera en position d'atténuation maximum, alors que l'atténuation sur l'atténuateur ATE sera ramenée à O dB. Cette constante de temps est fixée par la charge rapide, de l'ordre de 20 à 40 ms, du condensateur C3 par la source de courant SC2 sous la tension constante de 400 mV par rapport à la tension de référence Vr4.Cette même constante de temps s'applique également lorsque l'un des atténuateurs ATE, ATR bascule de la position de repos à la position émission avec suppression de l'atténuation pour l'atténuateur associé, alors que l'autre atténuateur bascule en position d'atténuation maximum.

Pour un basculement de la voie émission à la voie réception, la constante de temps au bout de laquelle l'atténuateur
ATE sera en position d'atténuation maximum et l'atténuation sur l'atténuateur ATR ramenée à O dB, est déterminée par la décharge rapide du condensateur C3 par la source de courant SC3 sous la tension constante de 400 mV.

Enfin, pour le basculement des deux atténuateurs ATE,
ATR en position de repos, la constante de temps est plus longue et fixée par la charge ou la décharge, suivant l'état initial émission ou réception, du condensateur C3 au travers de la résistance
R3, d'une valeur relativement élevée. Dans ce cas, l'interrupteur 21 ne relie le circuit parallèle R3-C3 à aucune des sources de courant SC2, SC3. I1 est à noter que, du fait de sa forte valeur, la résistance R3 n'a pratiquement aucun effet sur les deux constantes de temps définies précédemment lorsque l'interrupteur 21 connecte le circuit R3-C3 à l'une des sources de courant SC2, SC3.

En reprenant l'exemple considéré jusqu'à présent, c'està-dire la présence d'un signal de parole sur la voie émission traduit par le signal SEl de la figure 2a, les entrées E8 et E9 du dispositif de contrôle 1 reçoivent respectivement la sortie O de la porte 15 et la sortie "1" du comparateur 17. Ces informations reçues aux entrées E8, E9 du dispositif de contrôle 1 indiquent la présence d'un signal de parole sur la voie émission. Le dispositif de commande 20 associé au dispositif de contrôle 1 va réagir à ces informations pour commander le basculement des atténuateurs ATE et
ATR. En supposant que c'était la voie réception qui était active avant l'arrivée du signal SEl sur la voie émission, l'atténuateur
ATE se trouve alors en position d'atténuation maximum, alors que l'atténuateur ATR ne présente aucune atténuation.Ces conditions initiales sont représentées par les parties a des courbes d'atténuation ATE et ATR de la figure 3c. La figure 3a représente le signal SE9 à la sortie du circuit comparateur 17. Ce signal indique quelle est la voie active, c'est-à-dire la voie sur laquelle il y a un signal de parole, ce signal étant à "1" lorsque la voie émission est active et à O lorsque la voie réception est active.

La figure 3b reprend la figure 2d, de façon plus dilatée dans le temps, et indique par le signal SE2 à la sortie du circuit comparateur 13 de la voie émission s'il y a sur cette voie présence d'un signal de parole (valeur binaire 1) ou absence de signal de parole (valeur binaire 0). Ces trois figures 3a-3c sont a examiner ensemble pour illustrer le fonctionnement du dispositif de con tr8le 1. Avant l'arrivée du signal SEl sur la voie émission, le signal SE9 de la figure 3a a la valeur "O (partie a du signal) et le signal SE2 de la figure 3b a la valeur "1" (partie a du signal).

L'apparition du signal SEl sur la voie émission, qui devient alors active, entraîne le basculement des interrupteurs
ATE et ATR sous la commande du dispositif 20 (charge rapide du condensateur C3 par la source de courant SC2). Ces changements d'état sont représentés par les parties b des courbes ATE et ATR de la figure 3c, la sortie du circuit comparateur 13 passe a l'état "1" (partie b du signal SE2 de la figure 3b) et le signal de sortie du circuit comparateur 17 passe à l'état "1" (partie b du signal SE9 de la figure 3a). Dans ces conditions, l'atténuateur
ATE n'atténue pas le signal qu'il reçoit de la sortie du circuit compresseur de signal 2 de la voie émission et ce signal est transmis par l'interface I à la ligne téléphonique L.Par contre, l'atténuateur ATR de la voie réception atténue au maximum le signal qu'il reçoit du circuit compresseur de signal 2' de la voie réception et aucun signal n'est transmis au haut-parleur HP. Seule la voie émission est active et l'ensemble fonctionne bien en "alternat".

I1 va maintenant être décrit la façon dont le dispositif de commande conforme à l'invention réagit, d'une part, à l'absence de signal de parole sur les voies émission et réception et, d'autre part, dans le cas de la présence d'un signal d'amplitude constante présent sur la voie émission par exemple. Enfin, il sera décrit une particularité du circuit comparateur 17 commun aux deux voies émission et réception, qui détermine la voie sur laquelle est présent un signal de parole.

Comme cela a été explicité auparavant, à la fin du signal SEl, le condensateur C1 du circuit détecteur de crête 10 se décharge > alors que le condensateur C2 du circuit de mémorisation de bruit continue de se charger. Les tensions aux bornes de ces condensateurs sont comparées par le circuit comparateur 13.

Lorsque la valeur de la tension VC2 du condensateur C2 atteint la valeur de la tension du condensateur Cl, la sortie du circuit com parateur 13 change d'état (0 binaire) pour indiquer la présence d'un signal de bruit, c'est-à-dire l'absence d'un signal de parole. Cet instant correspond aux points X1 des signaux VC1 et
VC2 des figures 2b et 2c, avec le changement d'état du circuit comparateur 13 comme indiqué sur la figure 2d. Le temps qui s'écoule entre la fin du signal SE1 et le changement d'état du circuit comparateur 13 est suffisamment long pour éviter le changement dudit circuit comparateur entre deux syllabes. Au changement d'état du circuit comparateur 13, la voie émission n'est plus active, ce qui suppose que la personne a fini de parler.

Dans ce cas, et selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de contrôle d'atténuation 1 fait basculer les deux atténuateurs émission ATE et réception ATR vers une position de repos qui correspond à la moitié de l'atténuation maximum définie par la résistance R2 pour l'atténuateur ATE et par la résistance
R3 pour l'atténuateur ATR. Les signaux de sortie des circuits comparateurs 13 de la voie émission et 13' de la voie réception, qui sont a l'état binaire 0, font passer le signal de sortie de la porte 15 à "1". Dans ces conditions, le circuit comparateur 17, chargé de déterminer quelle est la voie active en présence d'un signal de parole, est inhibé puisque la porte 15 a détecté l'absence d'un signal de parole sur les deux voies, comme indiqué en c sur la figure 3a.

Le dispositif de contrôle d'atténuation 1 réagit au changement d'état de la porte 15 et positionne l'interrupteur 21 du dispositif de commande 20 où le circuit parallèle R3-C3 ne se trouve relié à aucune des deux sources de courant SC2, SC3. Conne, lors du basculement précédent des atténuateurs ATE et ATR å l'apparition du signal SE1, le condensateur C3 s'était chargé, il va maintenant se décharger à travers la résistance R3. Cette résistance R3 ayant une valeur élevée, la constante de temps de basculement des deux atténuateurs ATE, ATR va s'effectuer lentement, comme représenté par les parties c des courbes ATE, ATR de la figure 3c.

Supposons maintenant l'apparition d'un signal SE'1 d'une amplitude constante et de longue durée, par exemple supérieure à 10 s, en sortie du circuit compresseur de signal 2, comme représenté sur la figure 2a, cette amplitude étant inférieure à la tension du circuit limiteur 12, c'est-à-dire inférieure à 75 mu et correspondant à du bruit.

Comme dans le cas du signal SE1, l'apparition du signal
SE'l entraîne la charge rapide du condensateur C1 (partie d du signal VC'1 de la figure 2b) et la charge lente du condensateur
C2 (partie d du signal VC'2 de la figure 2c). Ainsi, l'ensemble des circuits va réagir dans un premier temps comme si ce signal
SE'l était un signal de parole.

Comme le signal SE'1 est d'amplitude constante, la tension aux bornes du condensateur C1 se stabilise comme indiqué par la partie e du signal VC'l de la figure 2b. La tension aux bornes du condensateur C2, qui augmente lentement, finit par atteindre la valeur de la tension du condensateur Cl, comme indiqué par les références X2 sur les signaux VC'1 et VC'2 des figures 2b, 2c, et le signal SE'1 est alors traité comme un signal de bruit avec changement d'état du signal de sortie du circuit comparateur 13 à l'état "0" comme représenté à la figure 2d. Le dispositif de contrôle d'atténuation 1 bascule les deux atténuateurs ATE et ATR en position de repos et cet état est maintenu jusqu'à l'apparition d'un nouveau signal de parole.

Dans tout appareil téléphonique, l'appel d'un correspondant ne peut se faire que si l'on reçoit au préalable le signal de tonalité. Comme ce signal de tonalité est un signal d'amplitude constante, il ne faut pas que les différents circuits réagissent comme dans le cas précédent pour atténuer le signal de tonalité.

Il suffit pour cela que le signal de tonalité ait une amplitude constante supérieure à 75 mV en sortie du compresseur. En effet, la tension aux bornes du condensateur C2 étant limité à 75 mV par le circuit limitateur 12, cette tension sera toujours inférieure à la tension aux bornes du condensateur C1 et les atténuateurs ATE et ATR ne seront pas basculés en position de repos, ce qui évite l'atténuation du signal de tonalité. Ceci est particulièrement utile pour la voie réception lors du décrochage du poste téléphonique "mains libres".

Il a été précédemment précisé que la constante de temps de décharge du condensateur C1 est lente pour éviter de provoquer des basculements intempestifs des atténuateurs, notamment entre deux syllabes, c'est-8-dire que l'on évite des changements d'état intempestifs à la sortie du circuit comparateur 13.

Il faut également éviter des basculements intempestifs des atténuateurs pour les mêmes raisons, en contrôlant les changements d'état à la sortie du circuit comparateur 17 qui détermine celle des voies émission/réception qui est active, c'est-à-dire la voie sur laquelle est présent un signal de parole (ou éventuellement la première voie sur laquelle un signal de parole est apparu).

Selon une caractéristique de l'invention, le circuit comparateur 17 est affecté de deux hystérésis différentes.

Une première hystérésis est proportionnelle à l'amplitude du signal présent sur la voie active, cette hystérésis, par exemple d'une valeur de 12 dB permet de retarder le changement d'état à la sortie du circuit comparateur 17 et également de confirmer un état stable de ce comparateur de manière à éviter un basculement des atténuateurs entre deux syllabes. Cette hystérésis est donc appliquée à la voie non active et change de sens à chaque changement d'état du circuit comparateur 17. De manière avantageuse, cette hystérésis est appliquée pour des signaux de forte amplitude.

Une seconde hystérésis prédéterminée est appliquée pour des signaux de faible amplitude, car dans ce cas une hystérésis proportionnelle à l'amplitude du signal ne permettra pas d'éviter un changement d'état du circuit comparateur 17 entre deux syllabes ou à la fin d'une phrase. Cette hystérésis est donc affectée d'une constante de temps qui est égale à celle déterminée par le circuit de commande 20 associé au dispositif de contrôle d'atténuation 1 lors du basculement des atténuateurs au changement de voie.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation ci-dessus qui n'a été décrit qu'a titre d'exemple, l'ensemble des circuits constituant le dispositif de commande conforme à l'invention pouvant être notamment réalisé sous la forme d'un circuit intégré, à l'exception des circuits R1 Cl > R2-C2, R3-C3 et des résistances R12 et R13 qui sont constitués par des composants discrets externes à ce circuit intégré.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de commande d'un appareil téléphonique "mains libres" en mode émission ou en mode réception du type comprenant une voie émission reliée, à une extrémité, à un microphone (M) et, à l'autre extrémité, à une interface de liaison (I) avec une ligne téléphonique (L), et une voie réception reliée, à une extrémité, à ladite interface et, à l'autre extrémité, à un haut-parleur (HP), ledit dispositif de commande comprenant un dispositif de détection d'un signal et un atténuateur (ATE, ATR) sur chacune des voies émission/réception, un circuit comparateur des signaux présents sur les deux voies pour déterminer quelle est la voie active sur laquelle est présent un signal utile, et un circuit (1) de contrôle de l'atténuation des atténuateurs pour basculer l'atténuateur de la voie non active en position d'atténuation maximum, caractérisé en ce que le'dispositif de détection de chaque voie comprend un circuit de mémorisation (ll) de la valeur d'un signal de bruit transmis avec le signal utile sur la voie associée, et un circuit (13) de discrimination entre un signal utile et un signal de bruit, ledit circuit comparateur (17) comparant des signaux utiles exempts de bruit.

2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de contrôle d'atténuation comprend des moyens pour placer les atténuateurs (ATE, ATR) dans l'une ou l'autre des deux configurations suivantes

- un atténuateur atténuation nulle et l'autre à atténuation maximale, ou

- les deux atténuateurs à une valeur d'atténuation moyenne (position de repos).

3. Dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit de contrôle d'atténuation (1) comprend

- des moyens (15) connectés aux sorties des circuits de discrimination (13) pour reconnaître 11 état où aucun signal utile n'apparatt sur aucune des deux voies ; et

- des moyens pour amener en conséquence les deux atténuateurs à la position de repos selon une première constante de temps (R3, C3).

4. Dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit de centrale d'atténuation (1) comprend

- des moyens (16, 17) pour reconnattre la première voie recevant un signal utile, et

- des moyens pour amener en conséquence l'atténuateur de la voie correspondante à une atténuation nulle et l'autre atténuateur à une atténuation maximale selon une deuxième constante de temps (C3, C2 ; C3, SC3).

5. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque dispositif de sélection comprend

- un circuit de compression de signal (2),

- un circuit redresseur double alternance (3),

- un circuit (10) de détection de valeur de crête, et en ce que le circuit (11) de mémorisation de valeur de bruit comprend des moyens pour effectuer une moyenne sur une longue période dudit signal de crête.

6. Dispositif de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce que le détecteur de crête (10) présente une constante de temps de croissance rapide et une constante de temps de décroissance plus lente.

7. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un circuit limiteur (12) est monté en parallèle sur chaque circuit de mémorisation de bruit (11).

8. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le circuit comparateur (17) comprend des moyens å hystérésis permettant de détecter la commutation d'une voie à l'autre seulement au dessus d'un certain seuil.