KR920006547B1 - 전화 스테이션 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

전화 스테이션
제1도는 본 발명에 따른 전화기 응용용 적응 신장기를 도시하는 블록선도.
제2도는 본 발명의 양호한 실시예에 대한 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 마이크로폰 120 : 잡음검출기
121 : 비교기 124, 127, 135, 149 : 콘덴서
125, 132, 147 : 다이오드
126, 128, 133, 134, 141, 142, 148, 152, 155 : 저항기
156 : 트랜지스터 140 : 신장기
150 : 전이증폭기 210 : 확성기
220 : 수신증폭기 300 : 하이브리드 회로망
본 발명은 전화 스테이션 회로 및 특히 배경 잡음 억제에 관한 것이다.
전화 송수화기의 마이크로폰은 음성신호 및 배경 잡음 둘다에 응답한다. 그러한 배경 잡음은 로칼사용자뿐만 아니라 로칼사용자와 전화 통화에 열중된 원가입자에게도 혼란을 야기시킨다. 비록 한쪽 귀는 공중을 통하여 전송된 사용자의 음성신호를 수신하는 것으로부터 명백하게 차단될지라도, 전화스테이션은 대화자가 정상적으로 듣도록 피드백의 확실한 양을 제공하도록 일반적으로 정렬된다. 그러한 피드백은 "측음(sidetone)"으로 알려져 있으며, 사용자가 대화할때, 측음은 유용하지만, 배경 잡음이 특히 크고, 사용자만 단지 청취되는 지정구역에서는 난처하다. 예컨대, 대화를 들으려는 노력으로 사용자는 실내 잡음을 차단하도록 한쪽 귀를 손으로 막고, 송수화기 마이크로폰 및 측음 경로를 통하여 다른쪽 귀로 들었다. 배경 잡음은 각 수신자가 여러 수신자의 연합 배경 잡음이 되는 전화회의시에 특히 불쾌하게 한다.
몇가지 경우에 있어서, 신호대 잡음비는 두 이득레벨을 가진 신장기회로를 사용하여 개선되어 왔다. 마이크로폰 내에 강한 음성신호가 없을때에, 송신증폭기의 이득은 그것을 최소 레벨로 놓고, 따라서, 수화기에 송신된 잡음을 감소시킨다. 강한 음성신호가 검출될때, 음성신호가 적당한 레벨로 원가입자에게 송신되도록 송신 증폭기의 이득은 그것의 최대 레벨로 되게 한다. 이와같은 신장기는 사용자가 마이크로폰에 직접대고이야기하는한 상당히 좋게 수행한다. 그러나, 대부분의 사용자는 그렇게하지 않으며, 심지어는 턱아래에 송화구를 대고 하는 사람도 있다. 그러한 경우에 있어서, 정확하게 마이크로폰에 도달하는 음성 에너지는 충분하지 않게 되므로 신장기를 절환시킨다. 비록 스위칭드레숄드가 낮게 되더라도, 그러한 낮춤은 배경잡음 때문에 스위칭에 대한 마진을 다시 낮춘다.
미합중국 특허 제3,889,059호에서 주변 잡음 레벨(ambient noise level)은 송신된 음성신호 레벨을 비례적으로 낮추는데 사용된다. 비록 주변 잡음레벨은 조용한 환경에서보다 시끄러운 환경에서 사용자가 좀더 큰 소리로 말하려고 하는 자연적인 성향을 완화시키며 좀더 일정한 음성신호 레벨이 전송 설비에 존재하게 되지만, 사용자가 단지 듣기만 하는 곳에서 배경 잡음의 전송의 문제점을 제기하지 않는다.
미합중국 특허 제3,963,868호는 잡음 가드 회로(noise guard circuit)의 사용을 설명하며, 상기 잡음 가드 회로 출력은 송신의 인에이블된 방향으로 영향을 주는 주변잡음을 막기 위하여 송신 및 수신신호와 합친다. 주변 잡음 측정 장치의 상기 특성 사용은 스피커폰내에 유용하지만, 다시 말해서, 로칼사용자가 귀를 기울일때, 충분히 이중환경내의 주변잡음을 송신하는 문제점을 제기하지 않는다.
그러므로, 송수화기의 사용자가 대화하지 않는 시간동안에 전화 송수화기 마이크로폰에 의해 픽업된 배경잡음의 송신을 최소화하는 것이 본 발명의 목적이다.
또한, 사용자가 마이크로폰에 직접대고 이야기하지 않을때에 효과적인 신장이 기능을 제공하는 것이 본 발명의 또다른 목적이다.
충분한 이중모드 및 잡음환경(noisy environment)내에 기능하는 종래의 전화 스테이션의 성능은 적용 신장기에 의해서 개선된다. 마이크로폰내에 강한 음성 신호가 없을때에, 신장기는 배경잡음의 레벨에 비례하여 송신 증폭기의 이득을 감소시키며, 그 때문에 축음 경로를 통하여 수신기에 또한 원가입자에게 송신된 잡음을 감소시킨다. 강한 음성신호가 검출될때, 음성 신호가 적당한 레벨로 원가입자에게 송신하기 위하여 신장기는 그것의 표준 레벨에 되돌려 송신 증폭기의 이득을 증가시킨다. 배경 잡음은 마이크로폰으로부터 발신한 전기신호의 평균된 시간 특성에 의해 음성신호로부터 구별된다.
신장기 기능이 신장기 기능에 대한 필요성에 비례하여 얻게 되는 것이 본 발명의 특징이다. 따라서, 조용한 환경 내에서 사용자가 마이크로폰에 직접대고 대화하는 것은 긴요하지 않다.
상기 및 다른 목적 및 본 발명의 특징은 이하 첨부도면 및 본 발명의 상세한 설명을 참조하여 보다 더 충분히 이해될 것이다.
제1도는 본 발명을 수행하기 위한 블록선도이다. 예컨대, 마이크로폰(110) 및 확성기(210)는 종래의 전화 송수화기의 일부분이다. 마이크로폰(110)에서 발신한 신호는 하이브리드 회로망(300)을 거쳐서 전화선(302)에 보내기 위하여 송신 증폭기(150)에 의해 증폭된다. 하이브리드 회로망(300)은 전화선(302)상에서 리드(301)상에 나타난 신호를 송신하도록 동작하는 4-와이어 대 2-와이어 변환기이다. 부가적으로, 하이브리드 회로망(300)은 전화선(302)으로부터 리드(303)에 인입신호를 발송한다. 또한, 하이브리드 회로망(300)은 리드(301)상에 있는 신호 에너지의 적당한 양을 리드(303)에 직접 통과하도록 허용하기 위해 설계되고, 그 때문에 사용자에게 음성의 세기로 피드백을 제공한다. 그러한 측음은 수신증폭기(220) 및 확성기(210)을 통하여 사용자에게 전한다.
잡음검출기(120)는 DC전압을 표준 배경 잡음 레벨에 비례하여 공급하도록 마이크로폰(110)의 출력 전기신호에 응답한다. 잡음검출기(120)는 또한 음성 신호를 무시하도록 배열된다.
제2도는 본 발명을 구체화하는 전화기의 주요부분에 대한 보다 상세한 개략도이다. 하이브리드 회로와 같은 전화기에 대해 대부분의 특징은 기술적으로 알려져 있으며, 설명서를 복잡하게 하고, 적용 신장기의 새로운 점을 불확실하게 하기 때문에 설명하지 않는다. 그러나 본 발명의 여러 특징에 관한 설명을 상세히 할 수 있겠으나, 본 발명의 개념을 이해하는데 있어서 특별히 필요하지 않음을 이해해야 한다.
제2도에서, 잡음 검출기(120)는 구성소자(121 내지 136)를 구비한다. 비교기(121)는 리드(11)상의 그 자체의 비반전 입력에 나타난 전기 신호를 증폭하는 동안 마이크로폰(110)으로부터 잡음 검출기 회로의 감결합(decoupling)을 제공한다. 콘덴서(124)는 리드(11)상의 비반전 입력 상에 나타난 DC전압과 동등한 비교기(121)의 반전 입력에서의 DC전압을 설정하도록 동작한다. 다이오드(125)는 비교기(121)로부터 발신하는 신호의 반파정류를 제공한다. 저항기(126)는 저항기(128)에 비하여 작고, 그 결과 콘덴서(127)가 신속히 충전된다. 콘덴서(127) 및 저항기(128)에 의해 제공된 시정수는 음성신호의 엔빌로프(envelope)를 수행하도록 할수 있는 거의 50[mese]이다. 그러나, 저항기(134) 및 콘덴서(135)는 잡음신호의 표준에 대해 매우 긴 시정수(대략 4[sec])를 형성한다. 다이오느(132) 및 저항기(133)와 함께 증폭기(131)는 입력 신호 엔빌로프가 콘덴서(135)의 전압이하 일때는 언제나, 콘덴서(135)를 즉시 방전하도록 사용된다. 표준 음성 에너지는 4[sec]이상 동안 연속하지 않고, 보톤 음성내의 브레이크는 50[mesc]을 초과하는 것이 주목된다. 그러한 음성 특성은 잡음 검출기(120)내의 배경 잡음으로부터의 음성을 식별하는데 안성마춤으로 사용된다. 따라서, 고강도 신호 엔빌로프가 50[msec]이상 약하게 될때는 언제나 저전압 레벨로 콘덴서(135)를 신속히 방전하므로서, 콘덴서는 잡음신호가 계속 뒤따르는 동안 음성 신호를 효과적으로 무시한다.
증폭기(136)는 배경 잡음의 레벨에 비례하는 크기인 콘덴서(135)상의 전압을 완충시킨다. 저항기(141,142)는 증폭기(143)의 드레숄드 전압을 설정하도록 사용된 전압 디바이더로서 동작한다. 증폭기(143)의 반전 입력에서의 DC 전압은 비반전 입력(리드 13)상에 음성이 존재하지 않는다면, 전이 증폭기(150)의 이득을 조절함으로써 트랜지스터(156)의 에미터-콜렉터 임피던스를 최종적으로 제어하는 잡음레벨의 크기를 나타낸다. 증폭기(143)(리드 13)에서의 비반전 입력상에 나타난 음성신호는 반전 입력상에 나타난 바이어스 전압을 초과하고, 다이오드(147)에 의해 정류되며, 그것의 DC 평균값은 콘덴서(149) 상에 저장된다. 음성이 존재할때, 콘덴서(149)의 전압크기는 "레버스 베타"배치로 사용된 트랜지스터(156)를 포화시키는데 충분하다. 따라서, 증폭기(153)의 이득은 최대로 되고, 저항기(154 및 155)의 비로 거의 셋한다. 저항기(148)및 콘덴서(149)의 시정수는 약 2[mesc]이고, 음성 클립핑(clipping)을 최소화하도록 선택한다. 저항기(152)는 증폭기(153)입력리드간의 DC 전압차가 0이 되도록 트랜지스터(156)의 콜렉터와 같은 DC전압 레벨로 복귀된다. 증폭기(153)의 이득은 음성 신호가 존재할때 최대 이득상태로 있고, 음성 신호가 존재하지 않을때, 리드(12)상의 DC전압 크기에 비례하여 감소된다. 리드(12)상의 전압은 일반적으로 마이크로폰(110)으로부터의 출력 전기신호 크기의 4[sec] 동안의 평균값이다.

Claims (3)

  1. 가청 음을 출력 전기 신호로 변환하기 위한 마이크로폰 및 상기 출력 전기 신호를 증폭하기 위한 전이증폭기와, 상기 전이 증폭기의 이득을 조절하기 위한 신장기를 가진 전화 스테이션에 있어서, 상기 출력 전기 신호의 단기의 평균값에 응답하여, 그것에 비례하는 제1DC 전압을 발생하는 수단과, 상기 출력 전기신호의 장기의 평균값에 응답하여, 그것에 비례하는 제2DC 전압을 발생하는 수단과, 상기 제1 및 제2DC 전압의 상대 크기를 비교하는 수단과, 상기 제1DC 전압의 크기가 상기 제2DC 전압의 크기를 초과할 때 전이 증폭기의 이득을 최대 레벨로 설정하기 위한 수단과, 상기 전이 증폭기의 이득을 최대 레벨로부터 제2DC 전압의 크기에 비례하는 양만큼 감소시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전화 스테이션.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1DC 전압은, 상기 마이크로폰으로부터의 출력 전기 신호를 정류하는 수단과, 200[msec] 이하의 시정수를 갖는 저항기-콘덴서 회로를 구비하며, 상기 정류된 신호를 필터링하기 위한 제1 필터 수단에 의해서 발생되는 것을 특징으로 하는 전화 스테이션.
  3. 제2항에 있어서, 제2DC 전압은 1[sec] 이상의 시정수를 갖는 저항기-콘덴서 회로를 구비하며, 상기 제1DC 전압을 필터링하기 위한 제2필터 수단에 의해서 발생되는 것을 특징으로 하는 전화 스테이션.
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