KR960001993B1 - 음성-스위칭 스피커폰에 사용하기 위한 장치 및 스피커폰 통신 경로에서 통신 손실을 삽입 또는 제거하는 방법 - Google Patents

음성-스위칭 스피커폰에 사용하기 위한 장치 및 스피커폰 통신 경로에서 통신 손실을 삽입 또는 제거하는 방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

음성-스위칭 스피커폰에 사용하기 위한 장치 및 스피커폰 통신 경로에서 통신 손실을 삽입 또는 제거하는 방법
제1도는 공지의 스피커폰과 관련된 장치를 도시한 블럭도.
제2도는 제1도에 도시한 스피커폰의 음성-스위칭 동작을 설명하기 위한 그래프.
제3도는 본 발명의 실시예와 관련된 장치를 나타내는 블럭도.
제4도는 제3도에 도시한 블럭들의 상세한 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 스피커 12 : 마이크로폰
16, 20, 60, 62 : 가변 이득 증폭기 22 : 수신기
24 : 송신기 26 : 듀플렉서
52, 54 : 신호 레벨 검출기 56 : 비교기
58 : 시정수 회로
[발명의 분야]
본 발명은 전반적으로 공중 회선 교환 전화망(public switched telephone network)에 접속된 음성-스위칭 스피커폰(voice-switched speakerphone)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보조 감쇄기 장치를 갖고 있는 음성-스위칭 스피커폰에 관한 것이다.
[종래 기술]
스피커폰은 마이크로폰과 스피커가 분리되어 있는 일반 전화기를 대체하게 됨으로써 핸즈 프리한(hands-free) 통화를 행할 수 있는 장점을 제공한 것이다. 이러한 스피커폰의 편리함은, 그 음향 및 전송 제한을 극복하려는 광변위한 노력을 정당화시킨다. 스피커폰에 내재하는 단점들을 극복하기 위해 음성-스위칭 방식이 제안되어 있다.
본 발명을 설명하기 전에, 제1도 및 제2도를 참조하여 차량용 이동 전화망에서 사용되는 종래의 음성-스위칭 스피커폰을 간단히 설명하는 것이 유익할 것으로 여겨진다. 제2도는 본 발명을 기술할 때 나중에 참조하기로 한다.
제1도에서, 음성-스위칭 회로(8)은 스피커(10) 및 마이크로폰(12)에 결합된다. 스피커(10)은 회로(8)의 일부를 구성하는 가변 이득 증폭기(16)와 함께 수신경로(14)에 결합되고, 마이크로폰(12)는 회로(8)의 일부를 또한 구성하는 다른 가변 이득 증폭기(20)와 함께 송신 경로(18)에 결합된다. 증폭기(16, 20)은 수신기(22) 및 송신기(24)에 각각 접속되며 수신기와 송신기 모두 듀플렉서(26)을 통하여 안테나(29)에 결합된 다음 공중 회선 교환 전화망(도시 안됨)에 접속된다.
음성-스위칭 회로(8)은 히스테리시스 비교기(36) 및 각각 제어가능한 이득을 갖고 있는 2개의 신호 레벨 검출기(28, 30)을 더 포함한다. 검출기(28, 30)의 각각의 이득은 스피커폰이 설치된 전체적인 시스템을 고려하여 적당한 값으로 미리셋트된다.
신호 레벨 검출기(28, 30)은 각각 스피커 및 마이크로폰 전압을 수신하도록 구성되고 이들의 출력을 히스테리시스 비교기(36)에 공급한다.
일반적으로, 음성-스위칭 방식에 의하면 실질적으로 한 방향의 전송은 한 번에 완전하게 활성화된다. 히스테리스 비교기(36)에는 초기에 검출기(28, 30)의 출력(Vdr, Vdt)가 공급된다고 가정한다. 출력 Vdr이 Vdt보다 크면, 비교기(36)은 증폭기(16)을 최대 이득으로 셋트시키고 증폭기(20)을 최소 이득으로 셋트시크는 고 레벨 제어 신호를 발생시키는데, 이것을 수신 모드라고 한다. 수신 상태에서, 비록 출력 Vdr이 강하하여 Vdt에 접근하더라도, 수신 모드는 비교기(36)의 히스테리시스 특성에 기인하여 유지된다. 즉, 비교기(36)은 고 레벨 제어 신호로 계속 발생시킨다. 그 다음에, 출력 Vdr이 결국에 히스테리시스 곡선의 임계 레벨 미만으로 강하하면, 비교기(36)의 출력은 저 레벨 제어 신호를 스위칭되어 증폭기(16)은 최소 이득으로 셋트되고 증폭기(20)은 최대 이득으로 셋트된다. 그러므로, 이 경우에 스피커(10), 마이크폰(12) 및 회로(8)을 포함하는 스피커폰은 송신 모드로 된다. 비교기(36)에 의해 유도되는 이전의 이력(history)에 의존하는 상술한 동작은 또한 스피커폰이 송신 모드에서 수신 모드로 되는 다른 경우에도 적용된다.
제2도는 스피커폰의 성능을 해석하기 위한 공지된 스위칭 선도이다. 이 도해적 방법은 유용한 것으로 대수적 해석보다 스피커폰의 상태를 일견하여 나타낼 수 있다는 장점을 제공한다.
제2도에서, 횡좌표는 스피커(10)의 단자에서의 전압을 나타내고 종좌표는 마이크로폰(12)의 양단 전압을 나타낸다. 이 평면은 2개 천이선, A, B에 의해 송신, 히스테리시스 및 수신 영역(T, H 및 R)인 3개의 영역으로 나누어진다. 실선 C는 마이크로폰과 스피커의 전압이 서로 동일한 선을 나타내는 것으로 플로트 되어 있다. 스피커폰이 히스테리시스 영역 H에서 취하는 모드는 이전의 이력에 따라 결정된다. 즉, 이전의 모드가 수신 모드이면 스피커폰은 히스테리시스 영역 H에서 수신 모드 그대로 되고 그 반대도 마찬가지이다.
제1도를 참조해 보면, 파선(40)은 음향 결합을 나타낸다. 스피커(10)에서 수신된 입증계 음성 신호는 음향 결합(40)을 통하여 마이크로폰(12)으로 궤환된다. 반대로, 파선(42)는 교환기(예를들어)에 제공된 하이 브리드 회로로부터의 궤환, 원거리 통화자 에코우 등을 포함하는 망 에코우를 나타낸다.
검출기(28, 30)의 이득은 음성-스위칭 통신에서 통화의 자연스러움을 위해 적당히 조정되어야 한다. 제2도에 도시한 천이선 A, B는 검출기(28, 30)의 이득에 의해 정해진 음성-스위칭 동작에 따라 폴로트된다. 점 P1은 마이크로폰 전압 Vt1이 입력될 때 스피커(10)의 단자에서 전압 Vr1로서 검출된 망 에코우 레벨을 나타내고, 점 P2는 스피커 전압 Vr2가 스피커 단자에 인가될 때 마이크로펀(12)의 단자에서 전압 Vt2로서 검출된 음향 결합의 양을 나타낸다. 회로(8)의 정확한 음성-스위칭 동작을 보증하기 위해서, 천이선 A 및 B는 P1이 송신 영역 T내에 위치되고 점 P2가 수신 영역 R내에 위치되게 정해져야 한다.
검출기(28, 30)의 이득은 원거리 통화자가 전화기(handset)를 사용하여 통화자의 입에 마이크로폰을 가까이 대고 스피커를 통화자의 귀에 댄다는 것을 가정하여 설정하는 것이 통상적이다. 더욱이, 통화의 자연스러움을 개선시키기 위해서 히스테리시스 영역 H의 폭(즉, 스위칭 손실량)을 좁히는 것이 현행의 경향이다. 한편, 원거리 통화자 또는 스피커폰을 사용하는 경우에, 망 에코우에 기인하여 스피커 전압 Vr1은 스피커 전압 Vr3까지 상승한다. 바꾸어 말하면, 점 P1은 수신 영역 R내에 위치된 점 P3으로 이동한다. 이 때문에, 음성-스위칭 회로(8)은 정활한 동작을 수행하지 못하여 블럭킹을 최래하게 된다. 게다가, 또한 "싱잉(singing)" 또는 "하울링(howling)"도 히스테리시스 영역 H의 좁은 폭에 기인하여 발생한다.
[발명의 목적]
본 발명의 목적은 상술한 블럭킹 및 싱잉과 같은 바람직하지 못한 현상을 제[거하거나 또는 효과적으로 감소시키기 위한 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 블럭킹 및 싱잉과 같은 바람직하지 못한 현상을 제거하거나 또는 효과적으로 감소시키기 위한 방법을 제공하는데 있다.
요약을 하자면, 상기 목적들은 음성-스위칭 방식으로 동작하는 스피커폰의 수신 및 송신 경로에서 나타나는 음성 신호들을 제어 회로에서 수신하는 방법 및 장치에 의해 달성된다. 이 제어 회로는 수신 경로에서의 신호가 송신 경로에서의 소정의 신호 레벨에 도달하는 경우에 제1레벨을 취하고, 수신 경로에서의 신호가 소정 신호 레벨 미만으로 강하하는 경우에 제2레멜을 취하는 제어 신호를 발생시킨다. 제어 신호의 제1레벨에 응답하여 수신 경로와 송신 경로 모두에 통신 손실을 삽입시키고, 제어 신호의 제2레벨에 응답하여 이들 경로로부터 통신 손실을 제거시킨다.
보다 상세히 설명하자면, 본 발명의 제1실시예는 스피커폰의 수신 경로에 제공되어 있으며, 수신 경로에 인가된 제어 신호에 응답하여 선택적으로 수신 경로 내에 통신 손실을 삽입하고 이로부터 통신 손실을 제거하는 제1수단과, 스피커폰의 송신 경로 내에 제공되어 있으며 송신 경로에 인가된 제어 신호에 응답하여 선택적으로 송신 경로내에 통신 손실을 삽입하고 이로부터 통신 손실을 제거하는 제2수단과, 수신 및 송신 경로에서 나타나는 신호를 수신하도록 결합되어 있으며 수신 경로에서의 신호가 송신 경로에서의 소정 신호 레벨에 도달한 경우에는 제1 및 제2수단으로 하여금 수신 및 송신 경로 내에 통신 손실을 각각 삽입하도록 하며, 수신 경로에서의 신호가 소정 신호 레벨 미만으로 강하한 경우에는 제1 및 제2수단으로 하여금 수신 및 송신 경로내의 통신 손실을 제거하도록 하게 하는 제어 신호를 발생시키는 제어 수단을 포함하여 음성-스위칭 방식으로 동작하는 스피커폰에 사용하기 위한 장치로 실현된다.
본 발명의 제2실시예는 음성-스위칭 방식으로 동작하는 스피커폰의 수신 경로와 송신 경로에 통신 손실을 삽입 또는 제거하는 방법으로서, (a) 수신 경로에서의 신호가 송신 경로에서의 소정 신호 레벨에 도달하는 경우에 제1레벨을 취하고, 수신 경로에서의 신호 소정 레벨 미만으로 강하한 경우에 제2레벨을 취하는 제어 신호를 발생시키는 제어 수단에서 수신 및 송신 경로에 나타나는 신호들을 수신하는 단계와, (b) 제어 신호의 제1레벨에 응답하여 수신 및 송신 경로 모두에 통신 손실을 삽입하고, 제어 신호의 제2레벨에 응답하여 수신 및 송신 경로 모두로부터 통신 손실을 제거하는 단계를 포함하는 방법으로 실현된다.
본 발명의 특징 및 장점은 동일 소자는 동일 참조 번호로 표시된 첨부 도면과 관련하여 설명한 다음의 기술로부터 보다 명확히 이해할 수 있을 것이다.
[바람직한 실시예의 설명]
본 발명의 실시예가 개략적으로 도시된 제3도를 참조하기로 한다.
제 3도의 장치는 보조 감쇄기 장치(50)을 더 포함한다는 점에서 제1도의 장치와는 다르다. 제3도의 나머지 부분은 제1도의 것과 동일하므로, 따라서 이 부분에 대한 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.
장치(50)은 2개의 신호 레벨 검출기(52, 54), 비교기(56), 시정수 회로(58) 및 2개의 가변 이득 증폭기(60, 62)를 포함하는데, 이들 모두는 도시한 바와 같이 결합되어 있다. 검축기(52, 54) 각각의 이득은 (예를 들어) 점 P1이 망 에코우의 증가에 기인하여 제2도에 도시한 천이선 B와 교차할 때 비교기(56)의 출력이 반전되도록 조정될 수 있다. 검출기(52, 54)에 입력된 음성 신호들은 각각 Vr 및 Vt로 표시된다. 비교기(56)은 (Vr'로 표시된) 검출기(52)의 출력이 (Vt'로 표시된) 검출기(54)의 출력 미만인 경우에 고 전압을 발생시키고, Vr'가 Vt'와 동일하거나 이상인 경우에 저 전압을 발생시킨다. 비교기(56)의 출력은 시정수 회로(58)에 의해 소정 시간 지연된 후 가변 이득 증폭기(60, 62)에 인가된다. 시정수 회로(58)은 증폭기(60, 62)에서의 통신 손실의 삽입 또는 제거에 의해 발생된 신호 레벨의 부자연스러운 변화를 감소시키기 위해 제공된 것이다.
가변 이득 증폭기(60, 62)는 시정수 회로(58)로부터 인가된 고 레벨 전압에 응답하여 경로(14, 18)에 손실을 제공하지 않는다. 반대로, 각각의 가변 이득 증폭기(60, 62)는 시정수 회로(58)로부터 인가된 저 전압에 응답하여 경로(14, 18)내에 손실을 삽입한다. 신호 레벨 검출기(52, 54)의 이득을 점 P1이 천이선 B와 교차할 때 비교기(62)의 출력 레벨을 변화시키도록 설정시키는 경우에, 종래 기술에서 나타나는 상술한 문제점들은 효과적으로 제거된다.
주목하여야 할 것은 (a) 망 에코우가 소정의 레벨에 도달하면, 장치(50)은 수신 및 송신 경로(14, 18) 모두에 손실을 삽입하고, (b) 망 에코우가 소정의 레벨에 도달하지 않으면, 장치(50)는 손실을 삽입하지 않으며, (c) 장치(50)에 의한 삽입 또는 제거가 통화의 자연스러움을 개선시키기 위해서 지연된다는 것이다.
제4도는 보조 감쇠기 장치(50)의 상세를 도시한 회로도이다. 각각의 블럭(52 내지 56)의 내용은 본질적으로 본 기술 분야에 숙련된 자들에게 공지되어 있는 것이므로, 간단히 설명하기로 한다.
제3도에 도시한 수신기(22)의 출력(즉, Vr)이 블럭(52, 60)에 인가된다. 신호 레벨 검출기(52)는 결합 캐패시터 C1과 이득을 제어할 수 있는 정류기를 포함한다. 정류기는 연산 증폭기(OP) IC1, 4개의 저항기 R1 내지 R4, 및 2개의 다이오드 X1 및 X2로 구성된다. OP IC1의 비반전 단자(+)에는 삼각형으로 표시된 단자를 통하여 소정의 정(+)전압이 공급된다. 상기 정류기의 이득은 R4/R3으로 정해진다. 정류된 신호는 저항기 R5 및 캐패시터 C2로 구성된 회로에 의해 평활된다.
한편, 다른 신호 레벨 검출기(54)는 검출기(52)와 동일하게 구성되고, 결합 캐패시터 C3과, OP IC2와 4개의 저항기 R6 내지 R9와 2개의 다이오드 X3 및 X4를 포함하는 정류기를 포함한다. 이 정류기의 이득은 R9/R8로 정해진다. 저항기 R10 및 캐패시터 C4는 평활 회로를 구성한다.
검출기(52, 54)의 출력들은 저항기 R11 내지 R16 및 OP IC3을 포함하는 비교기(56)에 인가된다. 상술한 바와 같이, 비교기(56)은 Vt'＞Vr'인 경우에 고 전압을 발생시키고 Vt'≤Vr'인 경우에 저 전압을 발생시킨다.
시정수 회로(58)은 비교기(56)으로부터의 입력에 시간 지연을 제공하는 장치를 포함한다. 시간 지연 장치는 2개의 저항기 R17 및 R18, 다이오드 X5와 캐패시터 C5를 포함한다. 회로(58)은 버퍼로서의 기능을 갖는 OP IC4와, 2개의 저항기 R19 및 R20을 더 포함한다. 따라서, 비교기(56)의 출력은 소정의 시간 지연후에 R19와 R20사이의 접합점 J58에서 나타난다.
가변 이득 증폭기(60)은 OP IC5와 4개의 저항기 R21 내지 R24로 구성된 비반전 증폭부를 포함하고, 2개의 캐패시터 C6 및 C7와, 전계 효과 트랜지스터(FET) TR1을 더 포함한다. 이와 마찬가지로, 가변 이득 증폭기(62)는 OP IC6과 4개의 저항기 R25 내지 R28로 구성된 비반전 증폭부를 포함하고, 2개의 캐패시터 C8 및 C9와 전체 효과 트랜지스터(FET) TR2를 더 포함한다. C7 및 C9는 결합 캐패시터이고, C6, C8은 교류 성분을 접지시키기 위해 제공되는 것이다.
접합점 J58에서 나타나는 회로(58)의 출력이 고 전압이라고 가정하면, FET TR1 및 TR2는 증폭기(60, 62)가 삽입 손실을 나타내지 않는(즉, 이득이 1) ON상태로 되어 있다. 반대로, 접합점 J58에서의 회로(58)의 출력이 저 전압이면, FET TR1 및 TR2는 증폭기(60, 62)가 각각 경로(14, 18)내에 소정의 손실을 삽입하는(즉, 이득이 1미만) OFF 상태로 스위칭된다. 상술한 바와 같이, 비교기(56)의 출력이 소정의 지연 시간후에 접합점 J58에서 나타나면, 감쇄의 삽입 또는 제거로 인한 통화자에게 주는 부자연스러운 감을 폭넓게 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예는 이동 전화망에서 사용된 음성-스위칭 스피커폰에 대해 기술하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 제한되지 않고 제3도의 블럭(22, 24 및 26)을 하이브리드 회로로 대체한 2-와이어 전화망에도 적용될 수 있다.
상술한 설명이 본 발명에 따른 단일 실시예를 기술하였지만, 첨부된 특허 청구의 범위에 의해서만 제한되는 본 발명의 범위에 벗어나지 않고 여러가지의 대체 및 수정이 가능하다는 것은 본 기술 분야에 숙련된 자에게 자명할 것이다.

Claims (6)

  1. 음성-스위칭 방식으로 동작하는 스피커폰에 사용하기 위한 장치에 있어서, 상기 스피커폰의 수신 경로에 제공되며, 상기 수신 경로에 인가된 제어 신호에 응답하여 선택적으로 상기 수신 경로 내에 통신 손실을 삽입하고 상시 수신 경로로 부터 통신 손실을 제거하는 제1수단과, 상기 스피커폰의 송신 경로 내에 제공되며, 상기 송신 경로에 인가된 제어 신호에 응답하여 선택적으로 상기 송신 경로 내에 통신 손실을 삽입하고 상기 송신 경로로부터 통신 손실을 제거하는 제2수단과, 상기 수신 및 송신 경로에서 나타나는 신호들을 수신하도록 결합된 제어 수단으로서, 상시 수신 경로에서의 신호가 상기 송신 경로에서의 소정의 신호 레벨에 도달한 경우에는 상기 제1 및 제2수단으로 하여금 상기 수신 및 송신 경로 모두에 통신 손실을 삽입하게 하는 제어 신호를 발생시키고, 상기 수신 경로에서의 신호가 상기 소정의 신호 레벨 미만으로 강하한 경우에는 상기 제1 및 제2수단으로 하여금 상기 수신 및 송신 경로 모두의 통신 손실을 제거하게 하는 제어 신호를 발생시키는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 음성-스위칭 스피커폰에 사용하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각각의 제1 및 제2수단은 상기 제어 신호에 응답하여 2개의 이득중 한 이득을 취하는 증폭기인 것을 특징으로 하는 음성-스위칭 스피커폰에 사용하기 위한 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 수신 경로에서 나타나는 신호레벨을 검출하며, 제어가능한 이득을 갖는 제1검출기와, 상기 송신 경로에서 나타나는 신호 레벨을 검출하며, 제어가능한 이득을 갖는 제2검출기와, 상기 제1 및 제2검출기의 출력들을 수신하도록 결합되어 있으며, 상기 제1검출기의 출력이 상기 제2검출기의 출력에 도달한 경우에 제1레벨을 취하는 상기 제어 신호를 발생시키고 상기 제1검출기의 출력이 상기 제2검출기의 출력 미만인 경우에 제2레벨을 취하는 상기 제어 신호를 발생시키는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성-스위칭 스피커폰에 사용하기 위한 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 각각의 제1 및 제2수단은 상기 제어 신호에 응답하여 2개의 이득중 한 이득을 취하는 증폭인 것을 특징으로 하는 음성-스위칭 스피커폰에 사용하기 위한 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 비교기에 결합된 입력과 상기 제1 및 제2수단에 결합된 출력을 갖고 있는 시간 지연 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음성-스위칭 스피커폰에 사용하기 위한 장치.
  6. 음성-스위칭 방식으로 동작하는 스피커폰의 수신 경로와 송신 경로에 손실을 삽입 또는 제거하는 방법에 있어서, (a) 상기 수신 경로에서의 신호가 상기 송신 경로에서의 소정의 신호 레벨에 도달하는 경우에 제1레벨을 취하고, 상기 수신 경로에서의 신호가 상기 소정 신호 레벨 미만으로 강하한 경우에 제2레벨을 취하는 제어 신호를 발생시키는 제어수단에서 상기 수신 및 송신 경로에 나타나는 신호들을 수신하는 단계와, (b) 상기 제어 신호의 제1레벨에 응답하여 상기 수신 및 송신 경로 모두에 통신 손실을 삽입하고, 상기 제어 신호의 제2레벨에 응답하여 상기 수신 및 송신 경로 모두로부터 통신 손실을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1019910020569A 1990-11-19 1991-11-19 음성-스위칭 스피커폰에 사용하기 위한 장치 및 스피커폰 통신 경로에서 통신 손실을 삽입 또는 제거하는 방법 KR960001993B1 (ko)

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