JP2656306B2 - 電話機 - Google Patents

電話機

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G7/00Volume compression or expansion in amplifiers
    • H03G7/06Volume compression or expansion in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G7/08Volume compression or expansion in amplifiers having semiconductor devices incorporating negative feedback

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は違和感の無い通話を達成するための電話機の
送話レベル制御回路に関する。
(従来の技術) 第2図は従来の一般的な電話機の回路図である。
この図において、1は電話回線、2はハンドセット、
3はその送話器、4は受話器である。送話器3の出力信
号は、係合コンデンサ5、送話増幅器6及びハイブリッ
ド回路7を通して電話回線1に送出され、電話回線1か
らの受話信号は、ハイブリッド回路7、受話増幅器8及
び結合コンデンサ9を通して受話器4に供給されるよう
になっている。ハイブリッド回路7には送話信号レベル
を電話回線1のインピーダンスに対して調整する機能を
有する送話出力回路及び過大側音レベル防止用の防側音
回路が内蔵される。
ところで、電話機にあっては、一般に、その送話器3
用の音響−電気変換素子としてカーボン素子が用いられ
ていた。理由は、その電話機に適した第3図に示すよう
な音響入力信号レベルに対する送話出力特性にある。
すなわち、まず、カーボン形送話器によれば、あるレ
ベルを上回るような音圧入力があったときには、これを
圧縮するように作用する。電話機においては、電話回線
への音声信号出力は、該電話回線を介して電話機の後段
に接続される交換機や中継器のダイナミックレンジ性能
をコスト的に有利に、かつ、側音レベルが大きくなりす
ぎないで、実使用上、違和感の無い通話レベルとするた
めに、0dBm(1mW)程度に抑えるようにしているが、カ
ーボン形送話器は、その意味で適した対過大入力圧縮特
性を有するものとなっている。
また、カーボン形送話器は、あるレベルより低い音圧
入力に対して感度が低下する。このため、周囲のノイズ
に対する感度が低下し、会話を明瞭にしている。
このようにカーボン形送話器は通話レベルとして適当
な範囲のレベルの音圧に対して良好な感度を保持し、電
話機のマイクとしての要請に適した特性を有するものと
なっている。
しかしながら、近時、このカーボン形送話器の経年劣
化により短寿命なこと並びに消費電力が大きいことなど
が問題とされており、このため、送話器を長寿命で低消
費電力のものに置換えようとする動きがある。
その置換え例としては、送話器3をダイナミック形、
エレクトレット形、セラミック形等にすることが提案さ
れている。これらは上記の要請を満足するものなのであ
るが、その音響・電気変換特性がリニアであり、過大入
力やノイズもそのまま忠実に再生してしまうものである
ため、これらを採用するに伴って回路的に第3図に示す
ようなノンリニア特性を得ようとする工夫もなされてい
る。そのために、従来、過大入力に対しては、ハイブリ
ッド回路7内に送話器出力を所定のレベルでクリップす
るクリップ回路を設け、また低レベル入力に対しては音
声スイッチ回路等により送話器出力を遮断することが考
えられている。
しかし、まず過大入力に対する送話器出力のクリップ
を行う方式においては、実用化されているものもある
が、送話器出力の波形に歪みが生じ、またそのクリップ
を行ったときに送話信号出力回路の入力の割にその出力
が小さくなることから該送話出力回路における出力イン
ピーダンスが所期の状態からくずれ、電話回線と防側音
回路とのインピーダンス整合がくずれることにより、過
大入力時であることと相俣って側音レベルが異常に大き
くなるため、受話器からの音声に“ビリツキ”等を生じ
て違和感が発生するという問題があり、充分なものとは
言い難かった。
次に、低レベル入力の場合に音声スイッチ回路で送話
器出力を遮断する方式においては、会話停止時にのみノ
イズがカットされるようになるため、聞く者にスイッチ
感のような不自然さを感じさせるという問題があり、実
用化し難いものであった。
(発明が解決しようとする課題) このように、従来、カーボン形送話器に代え、音響・
電気変換特性としてリニアリティを有する長寿命・低消
費電力の送話器を使用する場合の送話出力制御方式にあ
っては、送話出力回路の送話出力の波形に歪みが生ずる
と共に、過大入力時に防側音回路のインピーダンス整合
のくずれを生じ、また会話中と会話停止時との間でノイ
ズが断続される不自然感を生じさせるものであり、電話
機としての実使用上、充分なものとは言い難かった。
本発明は、上記従来技術の有する問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、カーボン形送話
器に代え、音響・電気変換特性としてリニアリティを有
する送話器を使用するにあたって、上記のような問題を
生ずることなくカーボン送話器の如きノンリニア特性を
得ることができるようにした送話レベル制御回路を提供
することにある。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 本発明によれば、 音響入力信号レベルに対し線形出力特性を有する音響
−電気変換素子を含む送話器と、 前記送話器からの出力信号を電話回線に送出する送話
出力回路と、 制御端子を有し、前記制御端子への入力レベルが閾値
より大きい場合、前記入力レベルに応じて前記送話器の
前記出力信号の一部を接地電位に分岐する可変抵抗素子
と、 前記送話器の前記出力信号のレベルを検出し、前記音
響入力信号レベルが第1の所定値以上の場合に前記可変
抵抗素子の前記閾値より大きくなるような、前記出力信
号のレベルに応じた大きさの制御信号を、前記可変抵抗
素子の前記制御端子に出力する検出回路と、 前記音響入力信号レベルが第2の所定値より小さい場
合、前記送話器からの前記出力信号の逆極性レベルに応
じた大きさの信号を前記制御信号に加算することによ
り、前記制御信号を前記可変抵抗素子の前記閾値より大
きなレベルとする制御回路と を備えた電話機を供給する。
(作 用) 本発明によれば、送話器出力信号がしきい値を越えな
ければ、可変抵抗回路の抵抗値は変化せず一定値を保持
するから、送話器への音圧入力と送話出力回路への入力
との関係は比例関係になる。よって、該しきい値の設定
により定めた範囲は送話器への音圧入力と送話出力回路
への入力との関係をリニアにすることができる。一方、
送話器出力信号がしきい値を越えるようになると、可変
抵抗回路の抵抗値が変化し、その抵抗値に応じて送話器
出力信号の減衰度合が大きくなることから、全体として
ノンリニアな特性を得ることができる。
そして、本発明によれば、可変抵抗回路の抵抗値の変
化で送話器出力信号を減衰させることにより、電話回線
への送話信号レベルを低下させるようになっているもの
であるため、その波形に歪みを起こさせるものではな
い。
また、その抵抗値に応じて送話器出力信号の減衰度合
が大きくなるようになっているので、送話信号レベルを
連続的に変化させることができ、したがって、会話中及
び会話停止時においてノイズが断続されるようなことも
ない。
さらに、送話出力回路の入力を低下させて電話回線へ
の送話信号レベルを低下させるようになっているので、
送話出力回路のインピーダンス整合をくずすことなく過
大入力を抑制することができる。
(実施例) 以下に本発明の実施例について図面を参照しつつ説明
する。
第1図は本発明の送話レベル制御回路を含む電話機の
回路図である。
この図において、送話器3は、抵抗器10,11、結合コ
ンデンサ5及び送話増幅器6を介してハイブリッド回路
7の入力端に接続されている。
12は結合コンデンサ、13,14は整流回路を構成するダ
イオードで、コンデンサ12の一端とダイオード13のアノ
ードとダイオード14のカソードとは共通に接続され、送
話増幅器6の出力端は、結合コンデンサ12の他端にも接
続されている。15は抵抗器であり、ダイオード13のカソ
ードはこの抵抗器15の一端に接続され、ダイオード14の
アノードは接地されており、該抵抗器15の他端には抵抗
器16と電解コンデンサ17との並列回路の一端が接続さ
れ、同並列回路の他端は接地されている。
これにより、送話増幅器6の出力の一部はコンデンサ
12を介してダイオード13,14からなる整流回路及びコン
デンサ17により直流電圧に変換され、上記抵抗器16と電
解コンデンサ17との並列回路の一端には送話器3の出力
信号レベルに応じた値の直流電圧が発生する。
18は電解効果トランジスタ(以下、FETという。)で
あり、このFET18はそのゲート電圧が一定値(しきい値
(例えば、0.8Vo))を越えるとそのドレイン・ソース
間の抵抗値がゲート電圧に応じて低下するものである。
このFET18のゲートは上記抵抗器16と電解コンデンサ17
との並列回路の一端に接続され、該端子に発生する電圧
がFET18のゲートに対する直流バイアスとなる。このFET
18のドレインは抵抗器10,11間に接続され、同ソースは
接地されており、FET18のゲート電圧がしきい値を越え
てそのドレイン・ソース間の抵抗値が低下すると送話器
3の出力が、その抵抗値の低下度合に応じた分、アース
に落とされ、減衰するようになっている。
これにより、送話器3の出力信号レベルが例えば第3
図のS1より大きくなりFET18のゲート電圧のしきい値を
越えさせる程度に大きい場合には、該送話器3の出力信
号の一部がアースに落とされ、ハイブリッド回路7への
入力がその分だけ低下することから、電話回線1への送
話レベルが抑えられ、送話増幅器6に負担をかける必要
のないものにもなっている。
19は結合コンデンサ、20は前置増幅器、21は整流回
路、22は反転増幅器である。送話器3は、これら結合コ
ンデンサ19、前記増幅器20及び整流回路21を介して反転
増幅器22の一入力端に接続されている。この反転増幅器
22の他の入力端にはバイアス電圧Vが印加され、反転増
幅器22は、このバイアス電圧Vから整流回路21の出力電
圧を引いた分の電圧を出力するものであって、即ち、こ
の反転増幅器22からは、送話器3の出力信号レベルが低
いほど大きな電圧が出力されるものであると共に、この
送話器3の出力信号レベルが例えば第3図のS2より大き
い場合にはその出力が逆極性(マイナス)になるもので
ある。反転増幅器22の出力端はダイオード23及び抵抗器
24からなる加算回路を介してFET18のゲートに接続さ
れ、該FET18のゲートに対する直流バイアスとなるよう
になっている。よって、送話器3の出力信号レベルが例
えば第3図のS2より大きい場合には反転増幅器22の出力
がマイナスになるため、FET18のゲートにはバイアスさ
れず、そのS2より小さくなると、送話器3の出力信号レ
ベルに応じた電圧がFET18のゲートにバイアスされる。
これにより、送話器3の出力信号レベルが、FET18の
ゲート電圧のしきい値を越えさせる程度に低下した場合
にも、送話器3の出力信号の一部がアースに落とされ、
ハイブリッド回路7への入力が低下することから、電話
回線1への送話レベルが抑えられるようになっている。
以上、実施例について説明したが、本発明は上記実施
例に限定されるものではない。
例えば、可変抵抗素子としてはFETに限らず、同様な
可変抵抗特性を示すものであれば、適用可能である。
また、上記実施例では、送話器出力の通路を電話回線
1への系統とアースへの系統とに分け、このアースへの
系統に可変抵抗素子を挿入し、送話器出力に応じてその
抵抗値を下げることにより該送話器出力を減衰させるよ
うに構成したが、可変抵抗素子を電話回線1への系統に
直列に挿入し、その抵抗値を送話器の出力レベルに応じ
て上昇させることにより該送話器出力を減衰させるよう
にしても良い。
そして、上記実施例では高音圧レベルに対する制御回
路に加えて低音圧レベルに対する制御回路Aをも具備す
るものとなっているが、この制御回路Aの無いものも構
成することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、カーボン形送話
器に代え、音響・電気変換特性としてリニアリティを有
する送話器を使用するにあたって、下記のように問題を
生ずることなくカーボン送話器の如きノンリニア特性を
得ることができるという効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、送話器出力信号がしきい
値を越えなければ、可変抵抗回路の抵抗値は変化せず一
定値を保持するから、送話器への音圧入力と送話出力回
路への入力との関係は比例関係になり、該しきい値の設
定によって定めた範囲を送話器への音圧入力と送話出力
回路への入力との関係がリニアになるようにすることが
できるとともに、送話器出力信号がしきい値を越えるる
ようになると、可変抵抗回路の抵抗値が変化し、その抵
抗値に応じて送話器出力信号の減衰度合が大きくなるこ
とから、全体としてノンリニアな特性を得ることができ
る。
それにあたり、本発明は、可変抵抗回路の抵抗値の変
化で送話器出力信号を減衰させることにより、電話回線
への送話信号レベルを低下させるようになっているもの
であるため、その波形に歪みを起こさせるものではな
い。
また、本発明は、可変抵抗回路の抵抗値に応じて送話
器出力信号の減衰度合が大きくなるようになっているの
で、送話信号レベルを連続的に変化させることができ、
したがって、会話中及び会話停止時においてノイズが断
続されるようなこともない。
さらに、本発明は、送話出力回路の入力を低下させて
電話回線への送話信号レベルを低下させるようになって
いるので、送話出力回路のインピーダンス整合をくずす
ことなく過大入力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の回路図、第2図は従来のカ
ーボン形送話器を使用していたときに使われていたとき
の一般的な構成を持つ電話機の回路図、第3図はカーボ
ン形送話器の音圧・電気変換特性を示す曲線図である。 1……電話回線、3……送話器、6……送話増幅器、7
……ハイブリッド回路、10,11……抵抗器、12……結合
コンデンサ、13,14……送話器出力整流用ダイオード、1
7……ゲート直流バイアス用電解コンデンサ、18……FE
T、19……結合コンデンサ、20……前置増幅器、21……
整流回路、22……反転増幅器、23……ダイオード、24…
…抵抗器。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】音響入力信号レベルに対し線形出力特性を
    有する音響−電気変換素子を含む送話器と、 前記送話器からの出力信号を電話回線に送出する送話出
    力回路と、 制御端子を有し、前記制御端子への入力レベルが閾値よ
    り大きい場合、前記入力レベルに応じて前記送話器の前
    記出力信号の一部を接地電位に分岐する可変抵抗素子
    と、 前記送話器の前記出力信号のレベルを検出し、前記音響
    入力信号レベルが第1の所定値以上の場合に前記可変抵
    抗素子の前記閾値より大きくなるような、前記出力信号
    のレベルに応じた大きさの制御信号を、前記可変抵抗素
    子の前記制御端子に出力する検出回路と、 前記音響入力信号レベルが第2の所定値より小さい場
    合、前記送話器からの前記出力信号の逆極性レベルに応
    じた大きさの信号を前記制御信号に加算することによ
    り、前記制御信号を前記可変抵抗素子の前記閾値より大
    きなレベルとする制御回路と を備えた電話機。
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