NO157360B

NO157360B - RADIO RADIO RADIO PHONE WITH HAND-FREE OPERATION.

Info

Publication number: NO157360B
Application number: NO82822869A
Authority: NO
Inventors: Bruce Charles Eastmond
Original assignee: Motorola Inc
Priority date: 1980-12-23
Filing date: 1982-08-24
Publication date: 1987-11-23
Also published as: NO157360C; NO822869L; HK13890A

Description

Oppfinnelsen vedrører en krets av det slaget som er angitt i innledningen til patentkrav 1, for talestyrt lydoverføring over en sender og mottaker for radiosignaler. The invention relates to a circuit of the type specified in the introduction to patent claim 1, for voice-controlled sound transmission over a transmitter and receiver for radio signals.

Både ved radio- og ordinære linje-telefonsystemer, kommuniserer brukeren ved hjelp av et håndsett med en høretelefon ved en ende og en mikrofon ved den andre. Brukeren får bare en hånd fri, fordi den andre må brukes til å holde håndsettet eller "røret". For å gi brukeren større frihet, er det blitt utviklet talestyrte telefoner. En talestyrt telefon er vanligvis koblet til ei telefonlinje og den gir brukeren anledning til å bevege seg fritt rundt under samtalen. Slike telefoner sammenlikner volumet til de to samtaleparter og velger den som taler høyest. Slike kjente høyttalende telefoner virker bra i linjenett, men er ikke tilfredsstillende når de brukes i et radionett, f.eks. i et kjøretøy, på grunn av den høye bakgrunnsstøy som finnes der. Et slikt høyt støynivå kan f.eks. forårsake at den samtalepart som har dette settet alltid slipper gjennom, med blokkering av den andre. I radiosystem er det blitt brukt en håndfri drift ved hjelp av en fotbryter som styrer både radiosenderen og tilførselen av talesignal til den. Dette betyr imidlertid at brukeren må påvirke fotbryteren når han/hun vil tale. Selv om denne samtaleparten har hendene fri, gir det ikke fullstendig bevegelsesfrihet, slik tilfellet er med talestyrte telefoner. Fullstendig bevegelsesfrihet har avgjørende betydning for den som skal styre et kjøretøy. Hverken vanlige talestyrte telefoner eller fotbetjente sendere gir den frihet som kreves i kjøretøysomgivelser. In both radio and regular line telephone systems, the user communicates using a handset with an earpiece at one end and a microphone at the other. The user only gets one hand free, because the other has to be used to hold the handset or "tube". To give the user greater freedom, voice-controlled telephones have been developed. A voice-controlled telephone is usually connected to a telephone line and it gives the user the opportunity to move around freely during the call. Such phones compare the volume of the two parties to the conversation and select the one that speaks the loudest. Such known speakerphones work well in line networks, but are not satisfactory when used in a radio network, e.g. in a vehicle, due to the high background noise that exists there. Such a high noise level can e.g. cause the party who has this set to always get through, blocking the other party. In the radio system, hands-free operation has been used using a foot switch that controls both the radio transmitter and the supply of voice signals to it. However, this means that the user must act on the footswitch when he/she wants to speak. Although this interlocutor has his hands free, it does not provide complete freedom of movement, as is the case with voice-controlled telephones. Complete freedom of movement is of decisive importance for the person who is to drive a vehicle. Neither ordinary voice-controlled telephones nor foot-operated transmitters provide the freedom required in vehicle environments.

Hovedformålet med oppfinnelsen er å skape en forbedret styrekrets som tillater håndfri samtale med full bevegelsesfrihet. Det er særlig et formål å gi mulighet for slike samtaler i omgivelser med noe bakgrunnsstøy. Endelig er det en del av formålet å skape styrekretsen som gir taleveksling mellom to samtaleparter uten preferanser for noen av partene. The main purpose of the invention is to create an improved control circuit that allows hands-free conversation with full freedom of movement. It is particularly intended to provide the opportunity for such conversations in environments with some background noise. Finally, part of the purpose is to create the steering circle that provides an exchange of speech between two parties to the conversation without preferences for either party.

Dette kan oppnås med en krets som angitt i den karakteriserende del av krav 1. This can be achieved with a circuit as stated in the characterizing part of claim 1.

Ytterligere fordelaktige trekk ved oppfinnelsen er angitt i underkravene. Further advantageous features of the invention are indicated in the subclaims.

Oppfinnelsen er nedenfor beskrevet nærmere ved hjelp av et eksempel illustrert i tegningene, hvor: fig. 1 viser et blokkdiagram av et mobilt radiosystem hvor kretsen ifølge oppfinnelsen kan brukes The invention is described in more detail below with the help of an example illustrated in the drawings, where: fig. 1 shows a block diagram of a mobile radio system where the circuit according to the invention can be used

fig. 2 viser et blokkdiagram av styrekretsen ifølge oppfinnelsen, mens fig. 2 shows a block diagram of the control circuit according to the invention, while

fig. 3 viser mer detaljert et kretsdiagram av logikk-kretsen i styrekretsen i fig. 2. fig. 3 shows in more detail a circuit diagram of the logic circuit in the control circuit in fig. 2.

1 fig. 1 er det illustrert et radiotelefonsystem 100 hvor styrekretsen ifølge oppfinnelsen med fordel kan brukes. I et vanlig radiotelefonsystem, kommuniserer en samtalepart i et kjøretøy 100 ved hjelp av en mobil radio 102 som med en styreenhet 104 er forbundet med en vanlig telefonsentral 105. Styreenheten 104 omfatter en styrekrets 131 som danner en kommunikasjonsbane fra hovedstasjonen 102 til en hybrid 132 som er koblet til ei telefonlinje eller forbundet med telefonsentralen 105. Et nummer som velges av den mobile 1 fig. 1, a radio telephone system 100 is illustrated in which the control circuit according to the invention can be advantageously used. In a conventional radio telephone system, a party in a vehicle 100 communicates by means of a mobile radio 102 which is connected with a control unit 104 to a conventional telephone exchange 105. The control unit 104 comprises a control circuit 131 which forms a communication path from the main station 102 to a hybrid 132 which is connected to a telephone line or connected to the telephone exchange 105. A number selected by the mobile

samtalepart ved hjelp av en styre- og velgeenhet 113 mottas av styreenheten 104 og formidles videre til telefonsentralen 105. Telefonsentralen 105 mottar det valgte telefonnummer og kobler den mobile samtalepart til den valgte abonnent i call party using a control and selection unit 113 is received by the control unit 104 and forwarded to the telephone exchange 105. The telephone exchange 105 receives the selected telephone number and connects the mobile conversation party to the selected subscriber in

telefonnettet. En liknende framgangsmåte brukes når en abonnent i det vanlige telefonnettet velger nummeret til en mobilabonnent. Slike radiotelefon-systemer kan også omfatte flyttbare radioer av den type som er beskrevet i US-patentskrifter 3.906.166 og 3.962.553. Slike flyttbare radioer kan bæres av brukeren og brukes der han befinner seg, f.eks. fra et kontor eller et kjøretøy. Ytterligere detaljer the telephone network. A similar procedure is used when a subscriber in the regular telephone network selects the number of a mobile subscriber. Such radiotelephone systems can also include portable radios of the type described in US patents 3,906,166 and 3,962,553. Such portable radios can be carried by the user and used wherever he is, e.g. from an office or a vehicle. Additional details

i signalbehandlingen og oppbyggingen av kretsen for styreenheten 104 er gitt i Motorola Service Manual 68P81028E65 for hovedstasjonen 102 i Motorola Services manuals 68P81033E10 og for mobilradioen 110 og styre- og velgeenheten 113 i Motorola Services Manuals 68P81039E25, 68P81029E65, og 68P81029E65, alle fra Motorola Service in the signal processing and construction of the circuit for the control unit 104 is given in Motorola Service Manual 68P81028E65 for the main station 102 in Motorola Services manuals 68P81033E10 and for the mobile radio 110 and the control and selection unit 113 in Motorola Services Manuals 68P81039E25, 68P81029E65, and 68P81029E65, all from Motorola Service

Publications,Schaumburg, Illinois. Publications, Schaumburg, Illinois.

Slike vanlige radiotelefon-systemer kan også omfatte satellitt-mottakere 103 som er fordelt over et stort geografisk område, for å sikre at overføringen fra mobilradioen 110 er tilfredstillende mottatt. Hovedstasjonen 102 omfatter en høyeffekt-sender 120 som er sentralt plassert i det geografiske området, slik at sendinger fra denne kan nå alle mobilradioer 110 i dette området. Sendinger fra mobilradioen 110, som har mye lavere effekt, er imidlertid ikke alltid sikret å nå mottakeren 121 i hovedstasjonen, men kan likevel bli mottatt av en av satellitt-mottakerne 103. Such common radiotelephone systems can also include satellite receivers 103 which are distributed over a large geographical area, to ensure that the transmission from the mobile radio 110 is received satisfactorily. The main station 102 comprises a high-power transmitter 120 which is centrally located in the geographical area, so that transmissions from this can reach all mobile radios 110 in this area. However, transmissions from the mobile radio 110, which have a much lower power, are not always guaranteed to reach the receiver 121 in the main station, but can still be received by one of the satellite receivers 103.

For å gi den bevegelige samtalepart samme telefonservice som den landfaste, er det nødvendig at hver radiokanal i radiotelefon-systemet er en duplex-kanal, med adskilte frekvenser for sending og mottak. Den mobile radioen 110 kan således samtidig sende på en frekvens og motta på den andre, slik at begge samtaleparter kan tale og høre samtidig. Styre-og velgeenheten 113 omfatter vanligvis et håndsett som likner på de håndsett eller "rør" som brukes ved vanlige telefonnett. Det er nødvendig at dette håndsett blir holdt opp til øret på vanlig måte. Det ville imidlertid være mye sikrere og hensiktsmessigere for den mobile samtalepart dersom samtalen kunne skje uten noen fysisk innsats. Ved å bruke styrekretsen ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan det skje en samtale uten at det kreves noen fysisk innsats, noe som befrir den mobile samtalepart for oppgaver som ellers ville påvirket sikker betjening av f.eks. et kjøretøy. Dessuten har noen områder trafikkregler som påbyr stopp av kjøretøy mens et telefonnummer velges. Dette kravet er pålagt for å sikre sikkerhet både for vedkommende selv og publikum, siden avledningen av oppmerksomheten under velgeprosessen kan resultere i en ulykke. Som et resultat av dette er det blitt foreslått forskjellige nye styre- og velgeenheter 113, for radiotelefoner, f.eks. som beskrevet i US-patentskrift 4.122.203 og 4.220.820, hvor det er gitt mulighet for direkte, automatisk velging av telefonnummer lagret i en hukommelse. Håndsettet må imidlertid fremdeles fjernes fra hoveddelen for å starte en slik samtale. Ved å utnytte styrekretsen ifølge oppfinnelsen kan sikkerheten forbedres ytterligere, fordi denne kretsen tillater brukeren å føre en samtale uten at hendene fjernes fra ratt e.l. In order to give the mobile party the same telephone service as the fixed party, it is necessary that each radio channel in the radio telephone system is a duplex channel, with separate frequencies for sending and receiving. The mobile radio 110 can thus simultaneously transmit on one frequency and receive on the other, so that both parties to the conversation can speak and hear at the same time. The control and selection unit 113 usually comprises a handset similar to the handsets or "tubes" used in normal telephone networks. It is necessary that this handset be held up to the ear in the normal manner. However, it would be much safer and more appropriate for the mobile conversation party if the conversation could take place without any physical effort. By using the control circuit according to the present invention, a conversation can take place without any physical effort being required, which frees the mobile conversation party from tasks that would otherwise affect the safe operation of e.g. a vehicle. Also, some areas have traffic regulations that require vehicles to stop while dialing a phone number. This requirement is imposed to ensure safety both for the person concerned and the public, since the diversion of attention during the selection process can result in an accident. As a result, various new control and selection units 113 have been proposed for radio telephones, e.g. as described in US patents 4,122,203 and 4,220,820, where the option is provided for direct, automatic selection of telephone numbers stored in a memory. However, the handset must still be removed from the main body to initiate such a call. By utilizing the control circuit according to the invention, safety can be further improved, because this circuit allows the user to have a conversation without removing their hands from the steering wheel etc.

For å gi håndfri betjening ved bruk i kjøretøy er det anordnet en separat mikrofon 111 og en separat høytaler 112 for samtaler. Alternativt kan mikrofonen og høytaleren i håndsettet til styre- og velgeenheten 113 for vanlige telefonanlegg brukes dersom den er riktig orientert i forhold til brukeren. Det er fordelaktig å bruke en separat mikrofon 111 i et kjøretøy, for å kunne plassere mikrofonen 111 på beste måte for å motta tale. Ved eksperimenter er det funnet at den beste plasseringen av mikrofonen 111 i et kjøretøy er på den innvendige takkledning i en bil, enten på solskjermen eller like foran kanten av solskjermen. Disse plasseringene har vist seg å gjøre lydopptaket maksimalt samtidig som bakgrunnsstøyen blir minst sjenerende. Disse plasseringene har også vist seg å gi en viss grad av vibrasjonsdempning. Det er også funnet at en mikrofon med bred retningskarakteristikk gir god ytelse i forhold til kostnadene. In order to provide hands-free operation when used in vehicles, a separate microphone 111 and a separate speaker 112 for calls are arranged. Alternatively, the microphone and loudspeaker in the handset of the control and selection unit 113 for ordinary telephone systems can be used if it is properly oriented in relation to the user. It is advantageous to use a separate microphone 111 in a vehicle, to be able to place the microphone 111 in the best way to receive speech. Through experiments, it has been found that the best location of the microphone 111 in a vehicle is on the interior roof lining of a car, either on the sun visor or just in front of the edge of the sun visor. These positions have been shown to maximize the sound recording while at the same time making the background noise the least disturbing. These placements have also been shown to provide a certain degree of vibration damping. It has also been found that a microphone with a broad directional characteristic gives good performance in relation to the cost.

I fig. 2 er det illustrert nærmere et blokkdiagram for en styrekrets 200 i samsvar med oppfinnelsen. Styrekretsen 200 kan være plassert enten i mobilradioen 110 i fig. 1 eller en separat utstyrskasse som brukes ved vanlige radiotelefoner for styre- og velgeenheten 113. In fig. 2, a block diagram for a control circuit 200 in accordance with the invention is illustrated in more detail. The control circuit 200 can be located either in the mobile radio 110 in fig. 1 or a separate equipment box that is used with normal radio telephones for the control and selection unit 113.

I fig. 2 er styrekretsen 200 koblet mellom mikrofonen 111, høytaleren 112 og henholdsvis en sender 222 og en mottaker 220. To brytere 202 og 212 er innskutt slik at de åpner for å blokkere eller stenger for å slippe lydsignalene fra mikrofonen 111 eller til høytaleren 112 som reaksjon på et styresignal fra en logikk-krets 320. Bryterne 202 og 212 vil dermed lukke bare en bane til en hver tid. I den viste, foretrukne utførelsesform er bryteren 202 og 212 transientløse FET-sjikt transistor-brytere. Hver av banene omfatter også forsterkertrinn 201 og 203 i mikrofon-banen og 211 og 213 i høyttaler-banen. Forsterkeren 213 i høytalerbanen har en innstillbar forsterkning som kan innstilles av brukeren for å styre volumet på høytaleren 112. In fig. 2, the control circuit 200 is connected between the microphone 111, the speaker 112 and respectively a transmitter 222 and a receiver 220. Two switches 202 and 212 are inserted so that they open to block or close to release the audio signals from the microphone 111 or to the speaker 112 in response on a control signal from a logic circuit 320. The switches 202 and 212 will thus close only one lane at a time. In the preferred embodiment shown, switch 202 and 212 are transientless FET layer transistor switches. Each of the paths also includes amplifier stages 201 and 203 in the microphone path and 211 and 213 in the speaker path. The amplifier 213 in the speaker path has an adjustable gain that can be set by the user to control the volume of the speaker 112.

Lydsignalene i mikrofon-banen er koblet fra forsterkeren 203 til senderen 222, hvilket gir et radiosignal til en duplex-krets 221 for utsendelse over ei antenne 223. Radiosignalene som mottas av antenna 223 er selektivt koblet med duplex-kretsen 221 til mottakeren 220, som demodulerer lydsignalene fra radiosignalene for tilførsel til forsterkeren 213 og en skanner 214 i høytaler-banen. Senderen 222 blir vanligvis koblet inn under hele samtalen. For å spare energi ved batteridrevne sendere, f.eks. som slike som brukes i de bærbare radioer som er beskrevet i US-patentskrift 3.906.166 og 3.962.553, kan senderen 22 være koblet inn av et åpningssignal bare når det tales i mobile eller bærbare apparat. Fordi senderen 222 ikke trenger å være koblet inn under deler av samtalen, trenger hovedstasjonen sine mottakere 103 og 121 en terskelkrets, f.eks. en terskelkrets basert på påvisningen av nærværet eller fraværet av en styretone fra senderen 222. En mobil radiotelefon er beskrevet i den nevnte Motorola Instruction Manual 68P81039E25 og en bærbar radiotelefon er beskrevet av A.J. Leitich og D.L. Linder med tittel "Portable Radiotelephone for Cellular Systems" utgitt i Proceedings of the 30th Annual Conference of the Vehicular Technology Society, September 15-17, 1980, Dearborn, Michigan. Ytterligere detaljer ved typiske kretser som bruker senderen 222, duplex-kretsen 221 og mottakeren 220 er gitt i enkelte av de håndbøker som er beskrevet ovenfor. The sound signals in the microphone path are connected from the amplifier 203 to the transmitter 222, which provides a radio signal to a duplex circuit 221 for transmission over an antenna 223. The radio signals received by the antenna 223 are selectively connected with the duplex circuit 221 to the receiver 220, which demodulates the audio signals from the radio signals for input to the amplifier 213 and a scanner 214 in the loudspeaker path. The transmitter 222 is usually engaged during the entire call. To save energy with battery-powered transmitters, e.g. such as those used in the portable radios described in US Patents 3,906,166 and 3,962,553, the transmitter 22 may be engaged by an opening signal only when speaking in mobile or portable devices. Because the transmitter 222 does not need to be engaged during parts of the conversation, the master station's receivers 103 and 121 need a threshold circuit, e.g. a threshold circuit based on the detection of the presence or absence of a control tone from the transmitter 222. A mobile radiotelephone is described in the aforementioned Motorola Instruction Manual 68P81039E25 and a portable radiotelephone is described by A.J. Leitich and D.L. Linder entitled "Portable Radiotelephone for Cellular Systems" published in Proceedings of the 30th Annual Conference of the Vehicular Technology Society, September 15-17, 1980, Dearborn, Michigan. Further details of typical circuits using transmitter 222, duplex circuit 221 and receiver 220 are provided in some of the manuals described above.

Styrekretsen 200 i fig. 2 omfatter også en signaldetektor 206 for å påvise nærværet av lydsignaler fra den mobile abonnent og en tilsvarende detektor 207 for å påvise lydsignaler fra den abonnent som er tilknyttet ei telefonlinje. Dersom mikrofonen 111 ikke har passende karakteristikk, kan et høgpass-filter 205 være innskutt mellom mikrofonen 111 og detektoren 206. Mikrofonsignalet blir på denne måte filtrert for å fjerne bakgrunnsstøy fra kjøretøyet, som hovedsakelig er konsentrert om lave lydfrekvenser. Et høypassfilter med en terskelfrekvens på omtrent 300 Hz vil filtrere ut storparten av denne lavfrekvente bakgrunnsstøyen. Tilsvarende filter er hensiktsmessig anordnet også i mottakeren 220. Dersom en mottaker 220 ikke har en slik filtrering, kan et høgpass-filter som tilsvarer blokka 205 være tilføyd for å filtrere det mottatte signal. Ved anvendelser hvor det ikke foreligger slik lavfrekvent bakgrunnsstøy, kan høgpass-filter, slik som vist ved 205, sløyfes i begge signalbanene. The control circuit 200 in fig. 2 also includes a signal detector 206 to detect the presence of audio signals from the mobile subscriber and a corresponding detector 207 to detect audio signals from the subscriber connected to a telephone line. If the microphone 111 does not have suitable characteristics, a high-pass filter 205 can be inserted between the microphone 111 and the detector 206. The microphone signal is thus filtered to remove background noise from the vehicle, which is mainly concentrated on low sound frequencies. A high-pass filter with a threshold frequency of about 300 Hz will filter out most of this low-frequency background noise. Corresponding filters are suitably arranged also in the receiver 220. If a receiver 220 does not have such filtering, a high-pass filter corresponding to the block 205 can be added to filter the received signal. In applications where there is no such low-frequency background noise, a high-pass filter, as shown at 205, can be looped in both signal paths.

Begge detektorene 206 og 207 omfatter stort sett identiske kretsblokker 240-244. Begge blokkene 206 og 207 dannes av kjente kretser som omfatter en logaritmisk forsterker 240 (vanligvis kalt en "myk" begrenser), en omhyllingsdetektor 241, en minimumsdetektor 242, en summ-eringskrets 243 og en komparator 244. Forsterkeren 240 utvider det dynamiske området til detektorene 241 på grunn av sin forsterkningskarakteristikk. Detektoren 241 gir et utgangssignal som følger maksima og minima til lydsignalene. Minimumsdetektoren 242 som virker som en likeretter som følger minima til utgangssignalet fra omhyllingsdetektoren. Minimumdetektorens utgangssignal tilsvarer hovedsakelig den stabile bakgrunnsstøy som foreligger ved mikrofonen 111 i forbindelse med detektoren 206 eller ved mottakeren 220 i forbindelse med detektoren 207. Summeringskretsen 243 legger til en referansespenning V R til utgangssignalet fra minimumsdetektoren. På denne måten vil ikke komparatoren 244 gi falske utgangssignaler på grunn av nærværet av bakgrunns-støy. Komparatoren 244 vil dermed gi et utgangssignal bare dersom omhyllingsdetektorens utgangssignal overstiger den stabile bakgrunnsstøy med en spenning som overstiger referansespenningen V . Denne spenningen er valgt sammen med karakteristikken til detektoren 241, slik at en unngår dannelse av falske utgangssignaler fra komparatoren på grunn av den bakgrunnsstøy som finnes i kjøretøyer. Utgangssignalet fra komparatoren 244 har et høyt spenningsnivå når utgangssignalet fra omhyllingsdetektoren overstiger utgangssignalet fra minimumsdetektoren med spenningen VD og eller gir et lavspent signal til styrekretsen 230. Det høyspente signal fra komparatoren 244 indikerer at lydsignalene fra mikrofonen 111 er blitt påvist i forbindelse med detektoren 206 og at lydsignaler fra mottakeren 220 er blitt påvist i forbindelse med detektoren 207. Both detectors 206 and 207 comprise largely identical circuit blocks 240-244. Both blocks 206 and 207 are formed by known circuits comprising a logarithmic amplifier 240 (commonly called a "soft" limiter), an envelope detector 241, a minimum detector 242, a summing circuit 243 and a comparator 244. The amplifier 240 extends the dynamic range to the detectors 241 because of their gain characteristics. The detector 241 provides an output signal that follows the maxima and minima of the sound signals. The minimum detector 242 which acts as a rectifier which follows the minima of the output signal from the envelope detector. The output signal of the minimum detector mainly corresponds to the stable background noise present at the microphone 111 in connection with the detector 206 or at the receiver 220 in connection with the detector 207. The summing circuit 243 adds a reference voltage V R to the output signal from the minimum detector. In this way, the comparator 244 will not give false output signals due to the presence of background noise. The comparator 244 will thus give an output signal only if the envelope detector's output signal exceeds the stable background noise with a voltage that exceeds the reference voltage V . This voltage is chosen together with the characteristic of the detector 241, so as to avoid the formation of false output signals from the comparator due to the background noise found in vehicles. The output signal from the comparator 244 has a high voltage level when the output signal from the envelope detector exceeds the output signal from the minimum detector by the voltage VD and or gives a low voltage signal to the control circuit 230. The high voltage signal from the comparator 244 indicates that the audio signals from the microphone 111 have been detected in connection with the detector 206 and that sound signals from the receiver 220 have been detected in connection with the detector 207.

Summeringskretsen 214 påtrykker detektoren 207 et signal som er summen av signalene fra FM-mottakeren 220 og fra bryteren 212. Forsterkeren 213 har innstillbar forsterkning slik at den mobile abonnent kan innstille volumet på høytaleren 112. Signalet som påtrykkes detektoren 207 fra kretsen 214 varierer dermed når styrken på speaker-høytaleren 112 varieres. Det at signalnivået som påtrykkes detektoren 207 får øke når styrken på høytaleren 112 øker og omvendt, hjelper til å opprettholde balanse mellom signalnivåene som tilføres detektoren 207 og detektoren 206. Som et resultat vil stige-og nedgangstiden til detektorene 206 og 207 være stort sett utjevnet over høytalerens 112 styrkeområde. Denne utforming unngår unødvendig kobling mellom mikrofonkanalen og høytaler-kanalen. I tillegg vil dette gjøre, at økning av styrken av høytaleren 112 ikke gjør det vanskeligere for den mobile abonnent å holde mikrofonkanalen stengt når høytaler-kanalen er åpnet. Styrekretsen 230 i fig. 2 reagerer på utgangssignalene fra detektorene 206 og 207. Denne styrekretsen 230 gir et styresignal for åpning og lukking av bryteren 212 og bryteren 202 over en omvenderport 204. Når bryteren 212 er åpen, er bryteren 202 lukket og omvendt. Styrekretsen 230 kan også reagere på et terskelsignal fra mottakeren 220 slik at utgangssignalet fra detektoren 207 blokkeres når det ikke mottas et radiosignal av mottakeren 220. Styrekretsen 230 kan også danne et signal som styrer overføring, for å koble på senderen 222 når den mobile abonnenten taler. The summing circuit 214 applies to the detector 207 a signal which is the sum of the signals from the FM receiver 220 and from the switch 212. The amplifier 213 has adjustable gain so that the mobile subscriber can set the volume on the loudspeaker 112. The signal applied to the detector 207 from the circuit 214 thus varies when the strength of the speaker-speaker 112 is varied. The fact that the signal level applied to the detector 207 is allowed to increase as the power of the speaker 112 increases and vice versa helps to maintain a balance between the signal levels applied to the detector 207 and the detector 206. As a result, the rise and fall times of the detectors 206 and 207 will be largely equalized above the speaker's 112 strength range. This design avoids unnecessary connection between the microphone channel and the loudspeaker channel. In addition, this will mean that increasing the strength of the loudspeaker 112 does not make it more difficult for the mobile subscriber to keep the microphone channel closed when the loudspeaker channel is opened. The control circuit 230 in fig. 2 responds to the output signals from the detectors 206 and 207. This control circuit 230 provides a control signal for opening and closing the switch 212 and the switch 202 via an inverter gate 204. When the switch 212 is open, the switch 202 is closed and vice versa. The control circuit 230 can also respond to a threshold signal from the receiver 220 so that the output signal from the detector 207 is blocked when no radio signal is received by the receiver 220. The control circuit 230 can also generate a signal that controls transmission, to switch on the transmitter 222 when the mobile subscriber is talking .

Styrekretsen 230 i fig. 2 er vist nærmere i fig. 3. I fig. 3 dannes et styresignal for bryterne 202 og 212 av en sperre som dannes av to NOR-porter 301 og 302. Når porten 302 har en binær en-tilstand er bryteren 212 lukket og bryteren 202 åpen, og når porten 202 har en binær null-tilstand, er bryteren 202 lukket og bryteren 212 åpen. Når bryterne 202 og 212 er lukket, slipper de forbi lydsignaler, og når de er åpen sperrer de for slike signaler. Bryteren 202 lukkes for å slippe lydsignaler fra mikrofonen 111 til senderen 222 når abonnenten med linjeforbindelse var den siste taler, idet utgangssignalet fra detektoren 207 har vært borte i et forutbestemt tidsintervall definert av forsinkelseskretser 321-327, og utgangssignalet fra detektoren 206 angir at den mobile abonnent taler. Tilsvarende er bryteren 212 lukket for å slippe lydsignaler fra mottakeren 220 til høytaleren 112 når den mobile abonnent var den siste taler, idet utgangssignalet fra detektoren 206 har vært borte for et tidsintervall som defineres av forsinkelseskretsen 310-312 og utgangssignalet fra detektoren 207 angir at abonnenten med linjeforbindelse taler. The control circuit 230 in fig. 2 is shown in more detail in fig. 3. In fig. 3, a control signal for switches 202 and 212 is formed by a latch formed by two NOR gates 301 and 302. When gate 302 has a binary one state, switch 212 is closed and switch 202 is open, and when gate 202 has a binary zero state condition, switch 202 is closed and switch 212 is open. When switches 202 and 212 are closed, they allow audio signals to pass through, and when they are open, they block such signals. The switch 202 is closed to release audio signals from the microphone 111 to the transmitter 222 when the subscriber with a line connection was the last to speak, the output signal from the detector 207 having been absent for a predetermined time interval defined by delay circuits 321-327, and the output signal from the detector 206 indicating that the mobile subscriber speaks. Correspondingly, the switch 212 is closed to release sound signals from the receiver 220 to the loudspeaker 112 when the mobile subscriber was the last to speak, the output signal from the detector 206 having been absent for a time interval defined by the delay circuit 310-312 and the output signal from the detector 207 indicating that the subscriber with line connection speaks.

NOR-porten 302 i fig. 3 vil bli satt i binær null-tilstand (lav spenning) av en binær en-tilstand (høy spenning) fra NOR-porten 304. NOR-porten 304 gir en binær en-tilstand på utgangen når både utgangssignalet fra detektoren 206 har en binær en-tilstand, som angir at den mobile abonnent taler, og utgangssignalet fra detektoren 207 har binær nulltilstand for et forutbestemt tidsintervall definert av forsinkelseskretsen 321-327. Porten 302 vil bli satt i binær en-tilstand og åpne bryteren 212 når porten 303 har binær en-tilstand. Porten 303 gir binær en-tilstand på utgangen når både utgangssignalet fra detektoren 207 har binær en-tilstand og utgangssignalet fra detektoren 206 har binær null-tilstand for et forutbestemt tidsintervall definert av forsinkelseskretsen 310-312. Forsinkelseskretsene 310-312 og 321-327 har begge baner dannet av dioder, henholdsvis 310 og 325, som gir hurtig oppladning. Når utgangssignalet fra detektoren 206 forandres til binær en-tilstand vil således dioden 310 kortslutte motstanden 311, slik at kondensatoren 312 hurtig lades. Likeens, når utgangssignalet fra detektoren 207 forandres til binær en-tilstand, vil dioden 325 kortslutte motstanden 322 og diodene 321 og 324, slik at kondensatoren 327 hurtig lades. Begge forsinkelseskretsene 310-312 og 321-327 skaper tidsforsinkelser når det skjer utladning fra et høyt til et lavt spenningsnivå når utgangssignalene fra detektorene 206 og 207 veksler fra binær en-tilstand, til null-tilstand. Ifølge oppfinnelsen kan således vekslingen av lydbane fra en abonnent til den andre, vanligvis kalt "avbrytelse", finne sted umiddelbart etter at tale er fastslått dersom forsinkelseskretsen 310-312 eller 321-327 for den andre abonnent er blitt utladet til lavt spenningsnivå. Imidlertid, dersom den abonnent som er i ferd med å tale fortsetter å gjøre det, vil hans forsinkelseskrets 310-312 eller 321-327 fortsette å være ladet og dermed hindre avbrudd av den andre abonnenten. The NOR gate 302 in FIG. 3 will be set in a binary zero state (low voltage) by a binary one state (high voltage) from the NOR gate 304. The NOR gate 304 gives a binary one state at the output when both the output signal from the detector 206 has a binary one state, indicating that the mobile subscriber is speaking, and the output signal from the detector 207 has a binary zero state for a predetermined time interval defined by the delay circuit 321-327. Gate 302 will be set to a binary one state and open switch 212 when gate 303 is in a binary one state. The gate 303 provides a binary one state at the output when both the output signal from the detector 207 has a binary one state and the output signal from the detector 206 has a binary zero state for a predetermined time interval defined by the delay circuit 310-312. The delay circuits 310-312 and 321-327 both have paths formed by diodes, 310 and 325 respectively, which provide rapid charging. When the output signal from the detector 206 changes to a binary one state, the diode 310 will thus short-circuit the resistor 311, so that the capacitor 312 is quickly charged. Likewise, when the output signal from detector 207 changes to a binary one state, diode 325 will short-circuit resistor 322 and diodes 321 and 324, so that capacitor 327 is rapidly charged. Both delay circuits 310-312 and 321-327 create time delays when discharging from a high to a low voltage level occurs as the output signals from detectors 206 and 207 change from a binary one state to a zero state. According to the invention, the switching of the audio path from one subscriber to the other, usually called "interruption", can thus take place immediately after speech has been established if the delay circuit 310-312 or 321-327 for the other subscriber has been discharged to a low voltage level. However, if the subscriber who is about to speak continues to do so, his delay circuit 310-312 or 321-327 will continue to be charged and thus prevent interruption by the other subscriber.

Tidsintervallene for forsinkelseskretsene 310-312 og 321-327 er et kompromiss som gjenspeiler de motstridende krav mellom hurtig avbrytelse, minst mulig falsk veksling av taleretning og minst mulig forringelse av driftsegenskapene når det foreligger høy bakgrunnsstøy. Et fast tidsintervall på omtrent 250 millisekund (i området fra 200 til 300 millisekund) har vist seg å være passende for forsinkelseskretsen 310-312 for avbrytelse fra den abonnent som er linjetilknyttet. Ved den foretrukne utførelsesform har således kondensatoren 312 og motstanden 311 en tidskonstant på omtrent 250 millisekund. Tidsintervallet for forsinkelseskretsen 321-327 har imidlertid en størrelse som er avhengig av varigheten på utgangssignalet fra detektoren 207. I den foretrukne utførelsesformen gir forsinkelseskretsen 321-327 et kort tidsintervall på omtrent 50 millisekund for signaler fra detektoren 207 med kort varighet, og et lenger tidsintervall i området opp til omtrent 160 millisekund for signaler fra detektoren 207 med lenger varighet. Tidsintervallet som skapes av forsinkelseskretsen 321-327 vil derfor være mellom et minimum på 50 millisekund og et maksimum på 160 millisekund. Tidsintervallet kan f.eks. være proporsjonalt med varighet på utgangssigalet fra detektoren 207 i dette området. Generelt kan tidsintervallet til forsinkelseskretsen variere fra 30 til 200 millisekund. Et visst minimum av forsinkelse, såsom 30 til 50 millisekund, er alltid nødvendig for å unngå falsk veksling ved slutten av hver abonnents tale på grunn av signalforsinkelsen gjennom styreenheten 104 og telefonsentralen 105. I den foretrukne utførelsesform vil kondensatoren 327 og motstanden 326 ha en tidskonstant på omtrent BO millisekund, mens kondensatoren 323 og motstanden 322 har en tidskonstant på omtrent 160 millisekund. The time intervals for the delay circuits 310-312 and 321-327 are a compromise that reflects the conflicting requirements between rapid termination, the least possible false switching of speech direction and the least possible deterioration of the operating characteristics in the presence of high background noise. A fixed time interval of approximately 250 milliseconds (in the range of 200 to 300 milliseconds) has been found to be suitable for the delay circuit 310-312 for disconnection from the line-attached subscriber. Thus, in the preferred embodiment, capacitor 312 and resistor 311 have a time constant of approximately 250 milliseconds. However, the time interval of the delay circuit 321-327 has a size that is dependent on the duration of the output signal from the detector 207. In the preferred embodiment, the delay circuit 321-327 provides a short time interval of approximately 50 milliseconds for signals from the detector 207 of short duration, and a longer time interval in the range up to approximately 160 milliseconds for signals from the detector 207 of longer duration. The time interval created by the delay circuit 321-327 will therefore be between a minimum of 50 milliseconds and a maximum of 160 milliseconds. The time interval can e.g. be proportional to the duration of the output signal from the detector 207 in this area. In general, the time interval of the delay circuit can vary from 30 to 200 milliseconds. Some minimum delay, such as 30 to 50 milliseconds, is always required to avoid spurious switching at the end of each subscriber's speech due to the signal delay through the control unit 104 and the telephone exchange 105. In the preferred embodiment, the capacitor 327 and the resistor 326 will have a time constant of about BO millisecond, while capacitor 323 and resistor 322 have a time constant of about 160 milliseconds.

Dette trekk ved oppfinnelsen fremmer innkobling av mikrofonkanalen fra den mobile abonnent når radiosignalet som mottas av mottakeren 220 i fig. 2 er undergitt flerkanals fading. Under flerkanals fading, kan mottakeren 220 gi korte innslag av tale fra den linjetilknyttete abonnent når radiosignalet fader inn og ut. Dersom disse innslag er forholdsvis korte, kan den mobile abonnent fremdeles være i stand til å få innkoblet mikrofonkanalen når han ønsker å tale, siden tidsintervallene til forsinkelseskretsen 321-327 er her forholdsvis korte i dette tilfellet. This feature of the invention promotes switching on of the microphone channel from the mobile subscriber when the radio signal received by the receiver 220 in fig. 2 is subjected to multi-channel fading. During multi-channel fading, the receiver 220 can provide short bursts of speech from the line-attached subscriber as the radio signal fades in and out. If these elements are relatively short, the mobile subscriber may still be able to connect the microphone channel when he wishes to speak, since the time intervals of the delay circuit 321-327 are relatively short in this case.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen kan et terskelsignal fra mottakeren 220 i fig. 2 brukes for å blokkere utgangssignalet fra detektoren 207 ved hjelp av en omvenderport og en AND-port 330 i fig. 3. Terskelsignalet har en binær en-tilstand for å få AND-porten 330 til å sperre utgangssignalet fra detektoren 207 når et radiosignal ikke mottas av mottakeren 220 og terskelsignalet har en nulltilstand som får AND-porten 330 til å slippe gjennom utgangssignalet fra detektoren 207 når radiosignalet mottas av en av mottakeren 220. Dersom mottakeren 220 ikke gir et terskelsignal, kan en koblingskrets 332 brukes for å koble til jord inngangen til porten 331 slik at porten 330 kontinuerlig slipper gjennom utgangssignalet fra detektoren 227. Terskelsignalet brukes for å hindre innslag av støy fra mottakeren 220, som kan påvises av detektoren 207 på samme måte som et ekte lydsignal, i forsøk fra den mobile abonnent på å koble inn mikrofonkanalen. According to another feature of the invention, a threshold signal from the receiver 220 in fig. 2 is used to block the output signal from the detector 207 by means of an inverter gate and an AND gate 330 in fig. 3. The threshold signal has a binary one state to cause the AND gate 330 to block the output signal from the detector 207 when a radio signal is not received by the receiver 220 and the threshold signal has a zero state to cause the AND gate 330 to pass the output signal from the detector 207 when the radio signal is received by one of the receivers 220. If the receiver 220 does not provide a threshold signal, a switching circuit 332 can be used to connect the input to the gate 331 to ground so that the gate 330 continuously lets through the output signal from the detector 227. The threshold signal is used to prevent inclusion of noise from the receiver 220, which can be detected by the detector 207 in the same way as a real audio signal, in attempts by the mobile subscriber to engage the microphone channel.

Claims

1. Circuit for voice-controlled audio transmission over a radio signal transmitter and receiver for controlling the application of an audio signal received by the receiver to a speaker (112) and the application of an audio signal from a microphone (111) to the transmitter, comprising: a first detector circuit (207) to determine the presence of an audio signal received by the receiver having a magnitude greater than a threshold level and to develop a first output signal having a first, predetermined state, when audio signals are present and a second, predetermined condition when no audio signal is present, a second detector circuit (206) for detecting the presence of an audio signal from the microphone, having strength above a threshold level and developing a second output signal with a first predetermined condition when an audio signal is present , as well as a second predetermined state when audio signals are not present, a first delay circuit (321-327) which reacts to the first output signal so that a new output signal is formed with a first, predetermined state when the output signal of the first detector circuit has the first predetermined state and with a second predetermined state a predetermined time interval after the output signal from the first detector circuit has acquired the second predetermined state, a second delay circuit (310-312) which responds to the second output signal and develops a new output signal with a first predetermined state when the output signal from the second detector circuit is in the first one e state, and has a second state a certain time interval after the output signal from the second detector circuit has acquired the second state, a control circuit (230) for comparing the output signals from the two detector circuits and developing a control signal with a first predetermined state when an audio signal from the microphone exists with a second condition when an audio signal received by the receivers is present, where the control circuit is designed for use in transmitter and receiver systems for radio signals, to control the application of an audio signal received by the radio receiver (220) from a radio channel to the speaker and the application of an audio signal from the microphone to a radio transmitter (222) for transmission through the radio channel, where the radio receiver has a predetermined audio passband, a first switching circuit (202) which responds to the first state of the control signal so that it releases audio signals from the microphone to the transmitter, a second switch circuit (212) which reacts to the second state of the control signal and applies audio signals from the receiver to the loudspeaker, characterized in that the circuit comprises an audio signal filter circuit which lets through audio signals at different levels of background noise, that there are means to vary dynamically with the background noise the threshold levels for the two detector circuits (207, 206), that there are means (205) for high-pass filtering the audio signals from the microphone, that the control circuit is arranged to emit the first state of the control signal in response to the second state of the output signal from the first delay circuit and the first state of the signal from the second detector circuit, and the second state of the signal from the control circuit in response to the second state in the signal from the second delay circuit and the first state in the signal from the first detector circuit, that the control circuit is designed to maintain the condition of the control signal, when none of the detector circuits detect sound signals, that the first switch circuit (202) reacts to the second predetermined state of the control signal by blocking the sound signals from the microphone, and that the second switch circuit (212) reacts to the first state of the control signal by blocking the sound signals from the receiver.

2. Governing board in accordance with requirement 1, characterized in that the first delay circuit comprises means for varying the time interval, mainly proportional to the duration of the audio signal from the receiver.

3. Governing board in accordance with requirement 2, characterized in that this time interval varies between 30 and 200 milliseconds.

4. Control circuit in accordance with one of claims 1-3, characterized in that the time interval for the second delay circuit is at least 200 milliseconds.

5. Governing board in accordance with requirement 1, characterized in that the radio signal that is transmitted is switched on by a first state of et control signal and is disconnected from a second state of this signal, the control circuit comprising means (305) for developing such a control signal which is in its first state for both the second state of the control signal and the first state of the second output signal and otherwise has its second state.

6. Governing board in accordance with requirement 5, characterized in that the receiver comprises a circuit (220) to generate a threshold signal ("squelch signal") with a first value when a signal is present and a second value when a signal is missing, the control circuit also comprising organs (330, 331) inserted between the first detector circuit and the control circuit for combining the threshold signal and the first output signal and providing a second value of the first output signal when the threshold signal has its second value and form the same value on the first output signal as developed by the first detector circuit when the threshold signal has a first value.

7. Circuit in accordance with claim 5, characterized in that the control circuit comprises a timer (340) inserted between the second detector circuit and the circuit which develops a transmission signal, which generates an output signal in response to the first value in the the second output signal, which has a first value for a predetermined time interval and otherwise a second value, the circuit generating the transfer signal (305) developing this with a first value in response to both the second value of the control signal and the first value of the output signal from the timer.

8. Board of directors in accordance with requirement 1, characterized by an amplifier circuit (213) inserted between the receiver and the second switch circuit, to amplify the audio signal between them with a predetermined amplification factor, as well as a circuit (214) to add the audio signal from the receiver and the second switch circuit for use together with the first detector circuit.

9. Circuit in accordance with claim 8, characterized in that the amplifier circuit (213) has a variable amplification factor.

10. Circuit in accordance with claim 1, characterized in that the first and second detector circuits each comprise a logarithmic amplifier circuit (240) for logarithmic amplification of the audio signal, an "envelopment detector" (241) for filtering out signals that go beyond the maxima and minima of the signals from the logarithmic amplifier circuit, a bottom value detector (242) for dynamic detection of minima of the signals from the envelope detector, a circuit (243) for adding the detected minima and a reference voltage, as well as a circuit (244) for comparing the signals from the adder and the signals from the envelope detector and generating the first value of the respective output signals from the detector circuits when the signal from the rollover detector is greater than the signals from the adder and a second value when the signals are smaller than these.