Brevet FR2011677A1 — publié le 19700306

la présente invention concerne un montage pour-des appareils téléphoniques à haut-parleur et à commutation vocale, ayant une position de repos unilatérale ou médiane, et comportant des amplificateurs de commande, qui sont attaqués respectivement par les tensions vocales du canal d'émission et du canal du réception ainsi qu'un comparateur, qui est monté à la suite de ces amplificateurs, et qui commande, en fonction du résultat de la comparaison desdites tensions, des organes d'affaiblissement disposés dans les deux canaux, de manière à réduire l'affaiblissement dans le canal auquel correspond la tension vocale la plus élevée, et à accroftre l'affaiblissement dans le canal auquel correspond la tension la plus basse, ce comparateur comportant en outre des éléments à constante de temps, influencés par les amplificateurs de commande, et servant à éviter les commutations erronées, des aux échos. On sait que la commutation vocale permet d'éviter les accrochages par réaction, qui sont à crainre pour tous les appareils téléphoniques à haut-parleur. On sait que la comrmtaÊion vocale utilise le fait que, dans une conversation normale, les deux interlocuteurs prennent généralement la parole à tour de rôle. I1 est donc possible de créer un affaiblissement déterminé dans le canal qui n'est pas utilisé, ce qui permet d'accroftre de la même quantité le gain dans le sens instantané de la conversation, sans que l'appareil téléphonique à haut-parleur commence à accrocher par réaction acoustique. On désigne également sous le nom"d'excursion d'affaiblissement" la valeur absolue des quantités, égales mais de sens opposés, dont l'affaiblissement est augmenté et le gain réduit lors de l'inversion du sens de la conversation. On exige cependant de la commutation vocale qu'elle se déroule d'une façon optimale au cours du temps. En effet, dans la parole, des maxima et des minima très marqués du niveau se succédent sans interruption, à cause des syllabes. Une tentative de prise de la parole peut être distinguée d'une façon particulierement aisée lorsqu'elle se produit lors d'un minimum dans la parole de l'interlocuteur. Des constantes de temps très courtes pour la commutation vocale, qui n'effacent pas ces différences de niveau, sont donc importantes pour obtenir une inversion correcte du sens de la conversation par prise de la parole. Cependant, par ailleurs, il n'est pas possible de prévoir de telles constantes de temps courtes, puisque, pour éviter les commutations erronées, il faut tenir compte, dans la commutation vocale, du temps de réverbération, relativement long, dans l'espace environnant, sous la forme d'une constante de temps d'extinction relativement importante, pour éviter toute commutation erronée et tout blocage de l'appareil téléphonique à haut-parleur. D'autre part, des temps d'extinction relativement importants offrent également l'avantage suivant : Dans le cas normal de la conversation alternée, avec des pauses, l'inversion du sens de la conversation à lieu d'une façon plus douce, si bien qu'elle est moins gênante. Pour satisfaire à ces deux exigences contradictoires, à savoir des constantes de temps les plus courtes possible, pour faciliter la prise de parole, et des constantes de temps les plus longues possible, pour éviter le blocage par l'écho, on a déjà proposé un montage comportant, dans un comparateur monté à la suite des amplificateurs de commande, affectés individuellement aux canaux, des éléments à constante de temps, qui sont influencés par les tensions de sortie desdits amplificateurs de commande, et qui sont interconnectés de manière que, lors du changement du sens de la conversation, leur constante de temps d'extinction soit neutralisée pour la commutation des affaiblissements.Grace à ce montage on parvient à neutraliser pour la commutation des affaiblissements les constantes de temps d'extinction, qui sont relativement importantes pour le cas où des tensions vocale du mBme ordre de grandeur apparaissent simultanément dans les deux canaux, ou bien pour le cas où il apparatdans le canal inutilisé jusque là, une tension plus élevée que dans l'autre canal. Dans les appareils téléphoniques à haut-parleur, ayant une position-de repos unilatérale ou médiane, le temps d'extinction pour le comparateur détermine également le temps de retour dans la position de repos. Ce temps de retour est un facteur important pour la rapidité de la Commutation vocale. Dans le cas, en particulier, d'appareils téléphoniques~ haut-parleur, qui ont une position de repos correspondant à la-réception, les temps de réverbération relativement longs des locaux défavorables, dont il faut tenir compte avec le faible niveau du signal reçu,:déterminé par l'important affaiblissement de la ligne de jonction; se répercutent désavantageu ement sur la commutation vocale. Le montage mentionné précédemment ne peut pas offrir en effet une solution optimale pour ce cas, puisquece montage nécessite, pour neutraliser les constantes de temps d'extinction, des tes sions vocales simultanées du même ordre de grandeur, pour permettre une prise rapide de la parole. Pour les très faibles niveaux de réception, comme ceux qui se présentent dans le cas des communications très affaiblies, la commutation vocale ne ramène dans la position de repos unilatéra- le, qu'à la fin du tempsd'extintion des éléments pour le temps de réverbération. La commutation vocale est donc difficile dans ces conditions, puisque son comportement dynamique est déterminé par le temps de réverbération, alors qu'il n'est pas possible de tenir convenablement compte de la variation de l'amplitude de la parole au cours du temps, qui devrait être déterminante pour la commutation vocale lorsque l'un des niveaux est trop faible en raison d'affaiblissements importants.Dans le cas par exemple d'une position de repos correspondant à la réception, la commutation vocale ne suit plus, lors du retours la réception, directenent l'ampli- tude de la parole, mais le retardement par les éléments pour le temps de réverbération. Ceci rend la commutation vocale inopportunément lente, et le privilège en faveur du sens de la réception, du à ce que la position de repos correspond à la réception, ne peut pas jouer à plein. La présente invention permet d'améliorer le comportement namique de la commutation vocale dans les appareils téléphoniques à haut-parleur, ayant une position de repos unilatérale ou médiane. Elle concerne un montage du type indiqué initialement, qui est caractérisé par le fait que le comparateur comporte deux groupes d'éléments à constante de temps, qui sont influencés par les tensions de sortie des amplificateurs de commande, et à chacun desquels est associé un organe d'exploitation particulier, l'un de ces deux groupes d'éléments à constante de temps étant adapté au temps de réverbération effectif, et autre groupe à la valeur désirée pour le temps de retour dans la position de repos, et que lesdits organes d'exploitation forment un montage à concidence, qui agit sur les organes d'affaiblissement de manière que l'un des deux organes d'exploitation puisse déjà provoquer un retour dans la position de repos alors que le départ de cette position de repos n'est autorisé que par l'obtention d'un résuLtat approprié par les deux organes d'exploitation. Dans le montage selon la présente invention, les éléments pour le temps de réverbération asalrent comme auparavant, la protection contre les commutations erronées par l'écho, mais ils ne sont plus déterminants pour le comportement dynamique de la commutation vocale. On peut choisir un temps de retour court, indépendamment du dimensionnement des éléments pour le temps de réverbération. Ceci augmente la rapidité de la commutation vocale et améliore L'exploitation en duplex, dans le cas notamment de communications très affaiblies. A titre d'exemple, on a décrit ciedessous et illustrésché- matiquement au dessin annexé une forme de réalisation du montage selon la présente irventiotl. Sur la figure unique du dessin annexé, M désigne un micro phone, qui est relié à un arlpl.ficat:eur d'émission SV, par l'in termédiaire d'un transformateur Ul. Cet amplificateur d'émission SV comporte quatre étages, pourvus chacun d'un transistor, Ti, T2 T3 ou T4. L'organe d'af:àililisseme:t DS du canal d'émission est connecté avant le dernier étage amplificateur - c'est-à-dire avant le transistor T4 - sous la forme d'un organe d'affaiblissement en série.Cet organe d'affaiblissement est constitué par deux conden sateurs C5, C6, cinq rdsistances RSà à R12, etdeux diodes D2 et D3 Lorsque les diodes D2, D3 ne sont traversées par aucun courant de commande, une tension vocale provenant du microphone, ne peut atteindre l'entrée du transistor T4, par l'intermédiaire du transistor T3 et de sa résistance d'émetteur R4, que par l'intermF diaire de la résistance R9, de valeur ohmique très élevée. Dans ce cas, le canal d'émission est donc affaibli, en fonction de la valeur de résistance R9.Lorsque cependant les diodes D2 et D3 sont traversées par un courant de commande,-si bien qu'elles ont une faible résistance ohmique, elles court-circuitent sensiblement la résistance R9, de forte valeur ohmiques par l'intermédiaire des résistances RA et R10, de faibles valeurs ohmiques. Ceci réduit l'affaiblissement dans le canal d'émission Un suppresseur d'écho ESp, placé derrière l'organe d'affai- blissement DS, est constitué par un pont de redresseurs du type Graetz D1, un condensateur C2, une résistance R6, R7, ainsi que deui condensateurs C3 et C4 et deux diodes D15 et D16, montés en pont. La sortie de l'amplificateur d'émission SV aboutit au transformateur U2 d'un termineur G, à la sortie à deux fils duquel est connectée la ligne de jonction VL. Ce termineur comporte d'autre part, de façon connue, une résistance d'équilibrage R13 ainsi q'un pont de redresseurs du type Gretz D4, qui pourvoie à ce qu'une inversion de la polarité des potentiels appliqués à la ligne de jonction, alimentant de façon connue, l'appareil téléphonique à haut-parleur, ne puisse pas avoir d'effet nuisible sur les composants du poste. Un tension spéciale, +U, -U, indépendante du potentiel de la terre et de la tension d'allimentation mentionnée, est transmise seulement à un comparateur VG, à la suite duquel une commutateur d'affaiblissement, DSt, est monté comme organe d'exploitation. Au termineur G est connectée l'entrée d'un amplificateur de réception EV, à la sortie duquel un haut-parleur L est connecté par l'intermédiaire d'un transformateur U4. La tension de commande pour le compresseur d'écho Esp, est en outre prélevée, de façon également connue, sur le transformateur U4. L'amplificateur de réception comporte également quatre étages, un transformateur U3 étant inséré entre son troisième et son quatrième étage, qui est lui mEme constitué par deux transistor T8 et T9.Dans l'entre de l'amplificateur de réception EV est inséré un organe d'affaiblissement DE, qui est réalisé de fanon connue, sous la forme d'un organe d'affaiblissement en parallèle, et qui est constitué par trois résistances R15 à R17, deux diodes D5 et D6, ainsi que des condensateurs C5 et C6 - utilisés également pour l'organe daffai- blissement DS -. La résistance R15 a une valeur ohmique élevée, et elle forme, avec les diodes D5, D6, un diviseur pour la tension vocale entrante. Comme l'entrée du transistor T5 a également une forte impédance, elle est sans action sur le diviseur de tension. Si les diodes D5 et D6 ne sont traversées par aucun courat de commande, ces diodes présentent une valeur ohmique élevée, et la totalité de la tension vocale apparat à l'entrée du transistor T5. Dans ce cas, l'organe d'affaiblissement DE est par suite sans action sur l'amplificateur de réception EV. Si cependant les diodes D5 et D6 sont traversées par un courant de commande, elles prennent de faibles valeurs ohmiques, et elles forment un diviseur de tension effectif avec la résistance R15, si bien qu'il apparat à l'entrée du transistor T5 une fraction de la tension vocale, réduite conformément à la résistance des diodes D5 et D6. Ceci produit un affaiblissement dans le canal de réception. Les condensateurs C5 et C6 sont communs aux deux organes d'affaiblissement DS et DE. Cette solution offre l'avantage d'éviter toute difficulté due aux différences de tolérances sur les condensateurs dans le cas où ils seraient utilisés séparément pour les deux organes d'affaiblissement, puisque ces différences de to lérances influeraient sur les commutations. Le canal d'émission comporte en outre un amplificateur logarithmique de commande, log ST VS, constitué par deux diodes D7 et D8, qui sont reliées au transistor T10 et à un transformateur U5, en formant un circuit de contre-réaction. Les deux diodes D7 et D8 fournissent, avec le transistor T10, une caractéristique, logarithmique, à la régularisation de laquelle servent deux résistances R23 et R24. La tension de commande, qui varie dans un large intervalle de niveau, et qui est prélevée sur la résistance de charge R5 de l'amplificateur d'émission SV; laquelle peut être ajustée manuellement, ne semble,après l'amplificateur logarithmique, varier à la sortie du transformateur U5, que dans un intervalle dont il est facile de tenir compte selon les lignes, sans qu'il soit nécessaire de la limiter vers le haut ou le bas. Au canal de réception est associé un amplificateur logarithmique de commande, log St VE, qui est constitué de façon analogue par un transistor Til, un transformateur U6, deux diodes D13 et D14 qui produisent la caractéristique logarithmique, et deux résistances R33 et R34, qui régularisent cette caractéristique logarithmique. La tension de commande variable, qui apparat dans le canal de réception, est prélevée sur le transistor T9 de l'amplificateur de réception, son logarithme est formé par les diodes D13 et D14, et il apparat aux bornes du transformateur U6. Les tensions logarithmiques des deux canaux sont prélevées sur les sorties des transformateurs U5 et U6. Les tensions prélevées sur les premiers enroulements de sortie des transformateurs U5 et U6 sont redresses respectivement par des diodes D9 et D12, et transmises au comparateur V/VZ, auquel sont également transmises par l'intermédiaire de diodes D15 et D16, les tensions prélevées sur les seconds enroulements de sortie, desdits transformateurs U5 et U6. Le comparateur V/VZ est constitué essentiellement par deux groupes d'éléments à constante de temps, qui sont formés par des combinaisons de condensateurs et de résistances.Le groupe formé par les combinaisons de condensateur et de résistance C11 - R26 d'une part, C12 - R31 d'autre part, est adapté au temps de réverbération du local d'utilisation, tandis que l'autre groupe de combinaisons de condensateur et de rEsistance, C16 - R38 d'une part, C17 - R39 d'autre part, est adapté à la valeur désirée pour le temps de retour dans la position de repos correspondant à la réception. La tension de commande, logarithmique et redressée, du canal d'émission est appliquée aux condensateurs Cl et C16, tandis que la tension de commande, logarithmique et redressée, du canal de réception, est appliquée aux condensateurs C12 et C17. I1 convient de remarquer ici que le montage selon la présente invention n'est pas limité à l'emploi d'amplificateurs logarithmiques de commande. Le montage selon la présente invention peut aussi être équipé d'amplificateurs linéaires de commande. Lorsque l'appareil téléphonique à haut-parleur est en position de repos, les condensateurs Cll, C16 et C12, C17 ne reçoivent aucune tension des amplificateurs de commande correspondant. Au repos, cependant, les bases des transistors T12 et T14 du commutatéur d'affaiblissement DSt reçoivent, par l'intermédiaire des résistances R31 et R26 pour l'un, R39 et R38 pour l'autre, une tension positive de polarisation, qui est déterminée par deux résistances R29, R30 et une diode Dll, formant un diviseur de tension. Cette polarisation positive de leur base rend conducteurs les transistors T12 et T14, et leurs courants de collecteurs traversent la résistance R27. Si ce courant est suffisament intense, et si la tension U, indépendante du potentiel de la terre, est appliquée essentiellement entre les bornes de la résistances R27, la base du transistor T13 ne reçoit aucune polarisation positive, si bien que ce transistor est bloqué.Son collecteur reste donc à un potentiel que le réglage du potentiomêtre R28 permet de fixer à une valeur comprise entre + U et - U. Par suite, au repos, les organes d'affaiblissement ne reçoivent aucun courant de commande, ou bien un courant de commande intense, selon le réglage du pçtentio- mètre sur +U ou -U. On va supposer que les organes d'affaiblissement ne sont traversés par aucun courant de commande du fait que le potentiomètre a été réglé sur 4U dans le cas considéré, si bien que c est le canal d'émission qui est affaibli, et qu'il y a par transistor T12 reste bloqué, pour cette raison, pendant le temps d'extinction correspondant au circuit Ci - R26.Comme cependant le temps de décharge du circuit C16 - R38, qui qui est adapté à la valeur désirée pour le temps de retour, est plus court que le temps de décharge du circuit Cli - R26, le transistor T14 devient conducteur lorsqu'est terminé la décharge du condensateur C16. La base du transistor T13 cesse par suite de recevoir la polarisation positive, quel que soit l'état du transistor T12, si bien que ce transistor Ti3 est bloqué.Par suite 5 les organes dtaffai- blissement ne sont traversées par aucun courant de commande, comme on l'a déjà décrit, si bien qu'il y a réduction de l'affaiblis sement pour l'amplificateur de réception et accroissement de l'affaiblissement pour l'amplificateur d'émission. La position de repos correspondant à la réception est donc rétablie. Si un signal est cependant présent sur le canal de réception, la tension aux bornes des condensateurs C12 et C17 devient supérieure à la tension de commande qui est produite, aux bornes des condensateurs Ci et C16, par l'action du haut-parleur par l'intermédiaire de l'air, si bien qu'il y a inversion de la polarité de la tension différentielle.Cette tension différentiel- le, qui est appliquée aux transistors T12 et T14, est donc posi tive, et elle provoque seulement un accroissement de la polarisation positive des bases, déjà appliquée au repos. les transistors T12 et T14 redeviennent donc conducteurs, et le transistor Ti3 est bloqué, pondant les pauses de la conversation, le condensateur C16 recevrait, du fait de l'écho, une charge plus élevée que le condensateur Cl7 > en raison de la décharge rapide du condensateur C17 à travers la résistance R39, cette décharge rapide étant adapté au temps de retour assez court. L'écho est certes ainsi identifié comme un signai d'émLssion, et le transistor T14 est bloqué.Comme, cependant, selon la présente invention, le temps de décharge des condensateurs Cli et. C12 est plus long, et notamment plus long que le temps de réverbération, le transistor 22 au moins reste conducteur. Par suite, une tension négative est appliquée à la base du transistor T13, Si bien que celui-ci reste bloqué, et que la position de repos correspondant à la réception n'est pas abandonnée malgré l'apparition de l'écho. Pour que cette- position de repos correspondant à la réception, soit abandonnée, il faut donc en plus un signal dans le canal suite une position de repos correspondant à la réception. Lorsque des paroles frappent le microphone M, une tension apparais aux bornes des condensateurs Cil et C16. Dans le cas où le canal de réception ne transmet pas simultanément des paroles, cette tension est toujours supérieure, à cet instant, à la tension aux bornes des condensateurs C12 et C17.En plus de la polarisation positive, prélevée sur le diviseur de tension R29-R30-Dll, la base du transistor T12 reçoit également la différence entre les deux tensions aux bornes des condensateurs C11 et C12, cette différence ayant, dans le cas considré, une pola- rité telle que la tension appliquée à la base du transistor T12 est plus négative qu'au repos alors que la base du transistor T1t;; reçoit, dans les mimes conditions que ci-dessus, la diffé- rence entre les deux tensions aux bornes des condensateurs C16 et C17. 11 y a par suite blocage des transistors T12 et Ti4 Le potentiel positif + U agit alors, par l'intermédiaire de la ré sistance R27 > sur la base du transistor T13. Celui-ci devient conducteur, et un courant de commande traverse le circuit suivant : - U, T13, R16, D5, D6, R17 + U. Il y a par suite accroissement de l'affaiblissement pour l'amplificateur de réception EV. Le circuit suivant est en mme temps établi - U, T13, R12, D3, D2, R11, +U. Ceci réduit l'affaiblissement pour l'amplificateur d'émission SV. Lorsqu'aucune parole ne frappe plus le microphone M, si bien qu'aucun signal n'apparaît plus dans le canal d'émission et que dans l'autre canal, il n'y a pas de tentative de prise de la parole, ou bien si cette tentative de prise de la parole est tellement affaiblie par la ligne qu'il ne peut pas se produire une inversion de la polarité de la différence de tension, qui serait, provoquée par le fait que le condensateur du canal que veut utiliser l'interlocuteur désirant prendre la parole, serait chargé à une tension supérieure d la valeur, à cet instant, de la tension aux bornes du condensateur du canal précédemment uti- lisé, Le temps-de retour dans la -position de repos correspondant à la réception dépend tout. d'abord du temps de décharge du cir- cuit C11 - R26, qui est adapté. au temps de réverbération. Le d'émission, qui communique au condensateur Cli, une charge plus importante qu'au condensateur C12, et gracie auquel, il se produit une inversion de la polarité de la tension différentielle si bien que, le transistor T12 est ainsi également bloqué. REVENI)oCATZ oN Montage pour des appareils téléphoniques à haut-parleur et à commutation vocale, ayant une position de repos unilatérale ou médiane, et comportant des amplificateurs de commande, qui sont attaqués respectivement par les tensions vocales du canal d'émission et du canal de réception, ainsi qu'un comparateur, qui est monté à la suite de ces amplificateurs, et qui commande en fonction du résultat de la comparaison desdites tensions, des organes d'affaiblissements disposée dans les deux canaux, de manière à réduire l'affaiblissement dans le canal auquel correspond la tension vocale la plus élevée, et à accroftre l'affaiblissement dans le canal auquel correspond la tension la plus basse, ce comparateur comportant en coutre des éléments à constante de temps, influencés par les amplificateurs de commande, et servant à éviter les commutations erronées, dues aux échos, caractérisé par le fait que le comparateur comporte deux groupes d'éléments à constante de temps, qui sont influencés, par les tensions de sortie des amplificateurs de commande, et à chacun desquels est associé un organe d'exploitation particulier, l'un de ces deux groupes d'éléments à constante de temps étant adapté au temps de réverbération effectif, et l'autre groupe, à la valeur désirée pour le temps de retour dans la position de repos et lesdits organes d'exploitation forment un montage à coincidence, qui agit sur les organes d'affaiblissement de manière que l'un des deux organes d'exploitation puisse déjà provoquer un re tour dans la position de repos, alors que le départ de cette position de repos n'est autorisé que par l'obtention d'un résultat approprié par les deux organes d'exploitation.