NO792998L - Kommunikasjonsanlegg. - Google Patents

Description

Kommunikasjonsanlegg

Foreliggende oppfinnelse angår et kommunikasjonssystem som baserer seg på infrarøde stråler og som har to-veis, talestyrt kommu-nikasjonsutstyr hvor man benytter infrarøde stråler som overførings-medium. Formålet med oppfinnelsen er å muliggjøre talekommunikasjon på relativt korte avstander og i larmende omgivelser, f.eks. i et verksted eller i forbindelse med bruk av arbeidsmaskiner. Dette oppnår man ifølge foreliggende oppfinnelse ved hjelp av et operatørsett som omfatter en kombinasjon av en infrarød strålemottager, høretelefoner, mikrofoner og sendere. Tidligere eksisterende systemer av lignende typer har arbeidet med en fast senderstasjon, og for første gang utnytter man nå operatørsettet, som brukeren bærer på hodet, også som sender.

Et formål med oppfinnelsen er å oppnå en lite direktiv, eller rundstrålende virkning både for talesending og talemottagning v.hj.a. infrarød stråling. I praksis blir det herved mulig å velge rekkevidden i intervallet 4 til 11 m, f.eks. ved strapping. Videre er det et formål med oppfinnelsen å regulere terskelverdien for taleoverføringen automatisk i avhengighet av omgivelsenes støynivå,<y>tterligere formål med oppfinnelsen er å muliggjøre at generelle, allmene meddelelser kan mottas av mottagerne som inngår i det aktuelle kommunikasjonssystem, og å muliggjøre at systemet kan samvirke med intern-telefonsystemer. Systemet ifølge oppfinnelsen skal også kunne benyttes for mottagning av musikk eller tale over en FM-aløyfe eller såkalt teleslynge.

I systemet i henhold til foreliggende oppfinnelse kan man med fordel benytte nikkel/kadmium-akkumulatorer som kan gjenopplades. Lavfrekvensforstyrrelser som skriver seg fra utvendige støykilder, som f.eks. glødelamper og lysstoffrør, kan unngås ved at man benytter en bærebølge med en frekvens som ligger høyere enn de nevnte støykilders forstyrrelsesfrekvenser. Videre kan man minske effektforbruket til diodene som emitterer de infrarøde stråler som benyttes i systemet, ved at man sender pulser med kort varighet og høy strøm istedenfor pulser med varierende bredde som en følge av ialefrekvensmoduleringen på konvensjonell måte, og resultatet av dette blir at rekkevidden for det aktuelle systemet blir større enn hva man ellers kunne oppnå.

Dette oppnås ved å utforme kommunikasjonsanlegget i overensstemmelse med de nedenfor fremsatte patentkrav.

For å gi en klarere forståelse av foreliggende oppfinnelse, vises til den detaljerte beskrivelse nedenfor samt til de ledsagende teg-ninger, hvor: fig. 1 skjematisk viser en person forsynt med et operatørsett som er utformet i henhold til foreliggende oppfinnelse, og

fig. 2 viser et blokkskjerna for et kommunikasjonssystem i henhold til foreliggende oppfinnelse, hvor alle komponentene i fig. 2 er anordnet slik at de kan innpasses i de ulike enhetene som er antydet i fig» 1. Samme henvisningsbetegnelser er benyttet i begge figurene så langt det er mulig.

Fig. 1 viser en person 1, som er forsynt med et operatørsett 2, som omfatter to hørselvernklokker, av hvilke bare den ene, nemlig 3, er synlig, samt en mikrofon 4, som er forbundet med det ene hørsel-vernet 3. Hørselvernet 3 er et høykvalitets hørselvern av standardtypen, hvilket hørselvern er forsynt med en innebygget høretelefon som skjematisk er vist v.hj.a. en liten høyttaler 5 i fig. 2. For at man skal kunne utnytte hørselvern av standardtypen, er disse blitt forsynt med et påbygd deksel 6 av et materiale som slipper igjennom infrarøde stråler av kort bølgelengde, og som inneholder en mikrofon 7 som skal kunne registrere støy som trenger inn gjennom små hull (ikke vist på figuren) i dekselet, dessuten dioder 8 for utsending av infrarøde stråler, samt dioder for mottagning med tilhørende komponenter i henhold til blokk 9 i fig. 2, hvor det er vist tre dioder 10, 11 og 12, som kan være plassert på ulike steder på hørselvernet, slik at de ved påvirkning av infrarøde stråler gir mottagning fra alle ret-ninger. Mottagerdiodene er forsynt med hvert sitt optisk lavpass-filter for å eliminere innvirkningen av lysbølger med kortere bølge-lengde enn det infrarøde lyset. Hver og en av de nevnte diodene er først tilkoblet én av forsterkerne 13, 14 henholdsvis 15 og dernest til en blandingskondensator 16, 17 henholdsvis 18, og blandingskon-densatorenes respektive utgangssider er innbyrdes sammenkoblet og er koblet til en felles forsterker 19.Umodulerte lyssignaler når ikke fram til forsterkeren 19 p.g.a. at blandingskondensatorene 16, 17

og 18 bare slipper igjennom modulerte signaler.

De to hørselvernene i hvert operatørsett er symmetriske, og deres elektriske kretser er forbundet v.hj.a. ledninger som er plassert i operatørsettets hodebånd. Til det ene hørselvernet er det, over en forbindelseskabel 21, tilkoblet en sender/mottager 20, som omfatter batterier, fortrinnsvis i form av nikkel/kadmiumceller. Drivspenningex for senderen/mottageren 20 holdes konstant, og dette skjer på i og for seg kjent måte v.hj.a. en spenningsstabilisator som ikke er vist på figuren. Senderen/mottageren kan på egnet måte være forsynt med en volumkontroll 22 kombinert med en av/på-bryter.

Blokken 23 i fig. 2 viser delene som inngår i senderen/mottageren 20. Disse delers arbeidsmåte kommer til å fremgå av den nå følgende beskrivelse av kommunikasjonssystemets arbeidsmåte.

Senderens generelle virkemåte er å forsterke både tale- og støy-nivåer og å sammenligne lydtrykket ved talemikrofonen 4 med lydtrykket ved referansestøymikrofonen 7, slik at man oppnår en veldefinert terskel for talestyring. Jo høyere støy, desto større lydtrykk kreves ved talemikrofonen for at talesendingen skal igangsettes. Mikrofonen ^ 4 avføler både tale og støy fra omgivelsene, men denne mikrofonen er støykompensert og avgir således prinsipielt sett bare et signal som tilsvarer talen. Mikrofonen 7 avføler bare støy fra omgivelsene og er tilkoblet en likeretter 24 for likeretting av støysignalene. Lyd-signalene fra mikrofonen 4 og fra mikrofonen 7 sammenlignes nærmere bestemt i en sammenligningskrets 25, hvis resulterende signal føres til en bistabil flip-flop 26, som dels opphever dempningen i en demper 27, som, når den er i funksjon, hindrer at talen fra mikrofonen 4 j passerer, og dels åpner en port 28. Dempeleddet 27 inngår i en krets for automatisk volumkontroll, og denne kretsen omfatter ved siden av dempeleddet 27 en sammenligningskrets 29. Når talesignaler fra mikrofonen 4 har passert kretsen for automatisk volumkontroll, når den fram til en spenningsstyrt oscillator 30, som svinger med en konstant frekvens og derved avgir en bærebølge, og på denne frekvensmodulerer man talen. Det resulterende signalet mottas gjennom port 28, som, i overensstemmelse med det som er nevnt ovenfor, allerede er åpnet, til en monostabil flip-flop 39, hvis oppgave er å forandre det innkommende frekvensmodulerte signalet til de forønskede pulser med kort varighet. Disse pulsene føres videre til senderdiodene 8 over en forsterker 43, som er forsynt med en konstant strømgenerator. Derved holdes sendereffekten konstant innen batteriets arbeidsområde, uavhengig av batteriets ladningstilstand, og til tross for at batterispenningen synker fra en maksimalverdi (når batteriet er nyladet) til en minimalverdl

(når batteriets ladning er sunket til den tillatte nedre grense). På denne måten forlenges den tid man kan benytte batteriet. Senderdiodene 8 utstråler pulsene med retningsvirkning, og disse diodene kan på

egnet måte være plassert slik på hørselvernets deksel 6 at strålings-virkningen blir kraftigst i den retning man vender ansiktet, og noe svakere mot siden og bakover. Imidlertid fås under alle forhold en utsending av rundstrålingstypen p.g.a. den måten senderdiodene er anbragt i dekselet 6 på.

For å forhindre at to eller flere operatørsett sender samtidig, noe som ville gl et ubehagelig interferenssignal i de øvrige mottagerne, har den ovenfor nevnte bistabile flip-flop 26 ytterligere en oppgave foruten den som er nevnt ovenfor. Om en motpart allerede holder på å sende, kan nemlig ens egen sender ikke avgi noe signal, og dette skyldes at den bærebølgeavfølende flip-flop 32 avgir et signal til flip-flop 26 og hindrer at denne slås om til talestilllng.

Ved mottagning av infrarøde stråler, og endog av signaler fra

egne senderdioder som fører til medhøring, innkommer signalene til mottagerdiodene 10, 11 og 12, hvoretter signalene mates videre gjennom de respektive forforsterkere 13, 14 og 15 og blandingskondensatorene 16, 17 og 18 til forsterkeren 19. Herfra føres signalet videre til to monostabile flip-floper 32 og 33, som har ulike tidskonstanter. Flip-flop 32 har til oppgave å angi forekomsten av en innkommende bærebølge, mens virkemåten for flip-flop 33 vil bli beskrevet nedenfor. Signalet som skriver seg fra flip-flop 32, åpner en port 34, som slipper signalet som skriver seg fra blokken 9 igjennom til en monostabil flip-flop 35, hvis oppgave er å regenerere og forlenge inngangssignalet med kort varighet og å føre ut det regenererte signal til en demodulator 36,

som demodulerer det innkommende FM-modulerte signal og mater sitt utgangssignal til en dempekrets 37, som sørger for at signalet ikke overskrider et forutbestemt nivå som en sikkerhetforanstaltning for at trommehinnene til personen som bærer operatørsettet ikke skal skades. Utgangssignalet fra demperen 37 mates til et slutt-trinn 38 og videre-føres derfra til den ovennevnte høyttaler 5 som er innbygget i hørsel-vern.

Blokken 23 inneholder en omkobler 39, som, i den stilling som er vist på figuren, slipper gjennom bærebølgen som skriver seg fra den frekvensstyrte oscillatoren 30 til en port 40, som er åpen under forutsetning av at ingen bærebølge tas imot fra blokken 9 over den monostabile flip-flop 32. Dette innebærer at flip-flop 35 aktiviseres, men intet mer skjer. Hensikten er å forhindre at transienter oppstår og kan bli tatt imot i høyttaleren 5 samt medføre ubehag for brukeren.

Dersom omkobleren 39 står i sin andre stilling, mottas et signal fra en teleslynge 41 over en forsterker 42 og føres til porten 30, som videresender signalet til flip-flop 35, hvoretter signalet behandles på en måte som er beskrevet ovenfor. Teleslyngen benyttes for å gjøre det mulig å motta musikk eller generelle meddelelser og videresende disse til hørselvernen®. Når kommunikasjonen over infrarødstrålings-mediet skal opprettes, vil man slå av musikken, noe som skjer ved at porten 40 stenges gjennom påvirkning av signaler som skriver seg fra blokken 9. Dette medfører 1 sin tur at bare meddelelser som skriver seg fra infrarøde stråler viderebefordres over porten 34 og den monostabile flip-flop 35 osv., mens musikken er sperret.

Betegnelsen 33 angir en monostabil flip-flop med svært lang tids-konstant og med den oppgave å bryte musikken ved å påvirke porten 40 slik at bare talen som skriver seg fra de infrarødstrålende diodene blir hørbar.

Claims (7)

1. Kommunikasjonssystem som benytter seg av infrarød stråling, og omfatter operatørsett beregnet for å anbringes på hodet til hver bruker, samt hørselvern, karakterisert ved at hørselvernet omfatter mottagere (9) for infrarøde stråler, at disse mottagere står i forbindelse med en høretelefon (5), en talemikrofon (4), en støyavfølende mikrofon (7), og også omfatter en sender for infrarøde stråler i form av dioder (8) som emitterer infrarøde stråler.

2. Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at den støyavfølende mikrofonen (7) er anordnet slik at den i samvirke med talemikrofonen (4) danner en veldefinert terskel for talestyringen.

3. Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at sending bare kan skje fra ett operatørsett ad gangen, idet sending fra ett sett sperrer for sending fra andre sett innen rekkevidde.

4. Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at en konstantstrømgenerator holder sendereffekten konstant innenfor hele batteriets arbeidsområde.

5. Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at de infrarøde strålingsemitterende senderdioder (8) er anbragt på en slik måte på hørselvernet at anleggets maksimale strålingseffekt fås i den retning som brukeren vender ansiktet.

6. Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at senderdiodene (8) er styrt av pulser med kort varighet og fortrinnsvis stor strømstyrke.

7. Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at en teleslynge for generelle meddelelser og tale er anordnet slik at den kan tilkobles anlegget under utnyttelse av systemets allerede eksisterende komponenter, slik at det eneste tillegget er den nevnte teleslynge (41) og en forsterker (42) samt en omkobler (39).