Brevet FR2814904A1 — publié le 20020405

MICROPHONE DE BOUCHE A COMMANDE VOCALE La présente invention concerne un microphone de bouche à commande vocale pour interphone radio. Dans les appareils de communication radio ou interphones radio, il faut habituellement actionner une touche de mise en marche avant de commencer à parler. Il est connu de remplacer la commande manuelle par une commande vocale dans laquelle le niveau sonore établi est capté au moyen d'un circuit de commande vocale. Un actionnement par commande vocale des interphones radio au lieu d'un actionnement par commande manuelle est avantageux dans les activités o l'on a besoin des deux mains et o aucune main n'est généralement libre pour actionner la touche de mise en marche. Ce type d'interphone radio à commande vocale est destiné tout particulièrement bien que non exclusivement au personnel travaillant dans des avions, des bateaux, des véhicules mécaniques sur des chantiers de construction, des usines, ou dans le domaine de la police de la route ou de la lutte contre le feu. Pour l'alimentation électrique du circuit de commande vocale, on prévoit habituellement des piles dans le microphone de bouche. Les piles ont une durée de vie limitée et doivent régulièrement être remplacées ou rechargées. De plus, il peut se produire quelquefois que l'acide des vielles piles s'échappe et endommage ou détruise le circuit électronique. Le but de la présente invention consiste à éviter les inconvénients qui se manifestent avec l'utilisation de piles pour l'alimentation électrique du circuit de commande vocale du microphone de bouche d'un interphone radio. Selon l'invention, on propose d'une part d'utiliser un microphone piézoélectrique n'ayant pas de consommation électrique propre et d'autre part d'assurer l'alimentation électrique du circuit de commande vocale qui consomme peu de courant soit par un raccordement à une borne d'alimentation dédiée de l'interphone radio, soit, si une telle borne d'alimentation dédiée n'est pas prévue, par un raccordement à une borne d'alimentation usuelle prévue pour un microphone capacitif externe. Une forme avantageuse de réalisation est indiquée dans la revendication secondaire.15 Un microphone piézoélectrique peut pratiquement fonctionner sans consommation de courant propre. Un tel microphone piézoélectrique est connu par le brevet US 5 778 079. Si une borne d'alimentation dédiée est prévue sur l'interphone radio, le circuit de commande vocale peut être alimenté par raccordement à cette borne d'alimentation. L'invention apporte un avantage particulier lorsqu'elle est utilisée avec des interphones radio classiques, dans lesquels une telle borne d'alimentation dédiée n'est pas prévue. Dans ces appareils, l'alimentation des microphones capacitifs externes habituels s'effectue par raccordement à une borne d'alimentation particulière de l'interphone radio. En utilisant un microphone piézoélectrique n'ayant pas de consommation propre de courant (à la différence des microphones capacitifs de l'état de la technique qui consomment du courant), la puissance d'alimentation correspondante est disponible pour l'alimentation du circuit de commande vocale, de sorte qu'on peut se dispenser totalement de l'utilisation de piles. Le circuit de commande vocale est donc avantageusement alimentée avec l'énergie fournie par les interphones radio classiques pour l'alimentation d'un microphone capacitif externe. Il est particulièrement avantageux d'utiliser un microphone piézoélectrique de type fermé (par opposition aux microphones de type ouvert à conduction par air) commandé par contact avec la peau comme, par exemple, celui décrit dans le document US 5 778 079. Un tel microphone fermé peut être fixé directement à des points de résonance du corps humain comme la gorge, la mâchoire ou la poitrine, de sorte que le son à transmettre peut être transmis directement à l'élément piézoélectrique sous la forme d'une vibration dans le corps. Le fonctionnement de ce microphone n'est pas perturbé par les bruits parasites extérieurs. A l'inverse, les microphones de type ouvert de l'état de la technique sont généralement placés à une certaine distance devant la bouche et sont donc sensibles aux bruits parasites de toutes sortes. L'utilisation d'un microphone de type fermé commandé par contact avec la peau permet de réduire au minimum le bruit de fond extérieur. Cette caractéristique est particulièrement utile puisque les interphones radio portables dont il est question sont fréquemment utilisés en extérieur dans des environnements o règne un haut niveau de bruit dû au vent, à la circulation, et aux autres bruits de fond. Le microphone piézoélectrique de type fermé commandé par contact avec la peau possède en outre une plus haute tension de sortie que les microphones traditionnels, à égalité de volume sonore vocal. En outre, grâce au signal plus élevé, le rapport signal/bruit est amélioré et le bruit de fond est efficacement réduit. Le microphone décrit présente une très petite dimension d'encombrement et est donc facile à porter. Il peut être fixé au cou ou à la mâchoire à l'aide d'un ruban élastique. D'autres domaines d'application de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée donnée ci-après. La présente invention sera mieux comprise à partir de la description détaillée donnée ci-après uniquement à titre d'illustration et à titre non limitatif, dans laquelle: La Fig. 1 est un schéma fonctionnel des principes de la présente invention; et La Fig. 2 est un circuit de base de la présente invention; La Fig. 3 montre un microphone piézoélectrique fonctionnant par contact avec la peau conforme au brevet US 5 778 079. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Le point A du microphone de bouche externe d'un interphone radio classique 10 connecte une résistance de charge RA à son point d'alimentation en courant interne Vcc. Le but premier du point A dans l'art antérieur est d'alimenter un microphone capacitif externe (microphone de bouche) avec un courant de service. Dans le cadre de la présente invention, le courant d'alimentation au point A est utilisé pour alimenter le circuit de commande vocale. Ce point A est ainsi connecté également à chaque point du circuit de commande vocale nécessitant des courants par l'intermédiaire de résistances de distribution Rl, R2, R3,... Des condensateurs sont par ailleurs prévus pour filtrer le signal vocal. Le microphone utilisé dans le circuit de commande vocale est un microphone piézoélectrique fonctionnant par contact avec la peau (brevet US n05 778 079). Les15 fonctions et caractéristiques de ce microphone piézoélectrique fonctionnant par contact avec la peau sont décrites ci- après en référence à la FIG.3. Le microphone comprend deux pièces de plateau piézoélectrique céramique 5, 6. Les deux surfaces en opposition sont recouvertes par des films fins de métal, lesquelles surfaces forment des électrodes. L'une de ces surfaces est en contact avec un plateau métallique 3 ayant un fil conducteur; l'autre surface est en contact avec un plateau métallique conducteur de25 signal 7 ayant un fil conducteur. Ces deux plateaux piézoélectriques céramiques 5, 6 avec des fils conducteurs d'extension sont placés dans des conteneurs circulaires 1, 2. La face avant du conteneur circulaire est munie d'un plateau à ressort ou d'un ressort 8 pour maintenir le plateau céramique, tandis que la face arrière du conteneur est pourvu d'un espace libre pour loger une plaquette de circuit 4. Le fil conducteur s'étendant à partir de l'électrode du plateau piézoélectrique peut y être soudé pour qu'un fil de rétroaction 9 délivre des signaux vocaux. Des éléments de circuit peuvent également y être disposés pour l'amplification de signal ou l'adaptation d'impédance. La partie supérieure de ce microphone est mise en contact avec une partie résonante du corps humain telle que la gorge, la joue, la poitrine, etc... Ainsi, lorsque la personne parle, le microphone transforme le signal vocal en un signal de tension, et le transmet à l'interphone radio. Ce microphone utilise des éléments piézoélectriques comme matériau, lesquels peuvent permettre d'obtenir une sortie de fréquence vocale maximale sans utiliser de courant de service. Les signaux vocaux au point C en provenance d'un microphone piézoélectrique 12 fonctionnant par contact avec la peau sont séparés en deux flux, l'un allant à travers un condensateur Ci à un point d'entrée D d'un circuit de sortie de signal vocal 13 qui le délivre au point d'entrée A de signal de microphone de l'interphone radio; l'autre va à travers un condensateur C2 à un point F d'un amplificateur de signal de commande vocale 14 pour délivrer le signal amplifié à un point d'entrée G d'un redresseur de tension positive double 15. VR-1 est une résistance variable pour le réglage de la sensibilité de la transmission du signal de commande vocale. Elle peut être remplacée par un commutateur discret pour choisir parmi différentes valeurs de résistance. La sortie du redresseur 15 est ensuite envoyée à un point d'entrée H d'un circuit de commutation 16 de microphone de bouche à commande vocale pour compléter la transmission du signal de commande vocale par le circuit de sortie de signal vocal 13.5 S-1 est un circuit de prolongation temporelle pour commande vocale. Il peut être remplacé également par une résistance variable. Le circuit de sortie de signal vocal 13 peut également être commandé manuellement par l'intermédiaire d'un commutateur de microphone de bouche S-2. Si le circuit de commande vocale est à contrôler manuellement, la sensibilité de l'envoi de signal de commande vocale doit être ajustée au niveau le plus bas. Quand le commutateur de parole S-2 est15 pressé, le signal provenant du point A est extrait et amplifié pour moduler la porteuse. La différence de potentiel générée à partir de ce point est transmise à un circuit de commutation de différence de tension pour commencer à émettre des signaux radio. Le dispositif d'émission dans l'interphone radio comprend un amplificateur différentiel 17, un interrupteur d'émission 18, un amplificateur de signal vocal 19 et un circuit de modulation à onde porteuse 20. Si une résistance ayant une valeur de résistance inférieure à une valeur critique est connectée en série entre le point A et un point E du circuit, alors des signaux radio peuvent être émis. La valeur critique de résistance est différente d'une machine à l'autre et est comprise entre lOkQ et 220kn. Si la tension d'alimentation pour le circuit de commande vocale courant est à extraire à partir du point d'alimentation A d'un microphone capacitif externe, alors la résistance totale du circuit ne peut pas être pas être inférieure à la valeur critique de résistance pour commencer l'émission. En prenant comme exemple un5 interphone radio sur le marché, une résistance avec une valeur critique d'émission inférieure à 82k est connectée entre les points A et E pour émettre des signaux. En conséquence, la résistance totale du circuit de commande vocale du microphone de bouche externe ne peut pas être inférieure à 82kn. Pour un schéma de circuit plus sûr, la limite inférieure de la valeur de la résistance totale doit être de lOOkQ. Si une résistance de 0lk est connectée entre les points A et E, le saut de tension entre les deux extrémités est mesuré à 4,2 volts et le courant circulant à travers cette résistance est de 42pA. En d'autres mots, si on veut obtenir un courant provenant de la borne du microphone de bouche externe de cet interphone radio pour alimenter le circuit de commande vocale externe, la consommation en courant doit être inférieure à 42p.A. Ce très faible courant à acquérir à partir du point A pour pouvoir utiliser le circuit de commande vocale de la présente invention nécessite de réaliser un circuit consommant extrêmement peu d'énergie. La partie amplificatrice de ce circuit est prévue avec une valeur de résistance de charge série la plus élevée possible pour diminuer les besoins en courant. Le dispositif le plus important et le plus indispensable dans ce circuit de commande vocale est le microphone piézoélectrique décrit précédemment, lequel ne consomme pas de courant électrique. Le signal provenant d'un point B d'un écouteur externe de l'interphone radio et destiné à un point B du circuit de commande vocale est séparé en deux flux. L'un va par une borne de sortie J2 directement dans l'écouteur 23 et de celui-ci vers la masse (point E). L'autre connecte en série une résistance R3 et un condensateur C3 et se connecte à un point L d'un amplificateur 21, et est alors entré dans un point M d'un redresseur de tension négatif double 22 pour donner le droit de parler à l'autre partenaire. La tension inversée négative obtenue à partir de la borne de sortie N est entrée dans un point H du circuit de commutation de microphone à commande vocale 16 pour intercepter l'émission de signal à partir du circuit de commande vocale. La fonction de ce circuit est de laisser le partenaire finir de parler avant de déclencher le circuit de commande vocale de manière à atteindre le but de laisser le droit de parler à l'autre partenaire. Ce circuit peut aussi être mis en service ou mis hors service manuellement par un commutateur S-3. Un casque stéréo peut être utilisé aux points J1 (une borne d'entrée du microphone de bouche) et J2 (borne de sortie de l'écouteur). Un circuit d'impédance de sortie vocale connecte le circuit de commutation de commande vocale 16, 13 en série (points K et I) dans le but d'économiser de l'énergie. Seule une minorité de machines ont une résistance interne faible et sont à connecter en parallèle. La zone a entourée par des tirets dans la Fig.2 est une borne pour permettre la connexion en série ou en parallèle. Il y a aussi quelques machines qui ont des alimentations indépendantes sur les bornes5 externes connectées au point Ai, par exemple, la surface b entourée par les tirets. Pour minimiser la commande vocale, le premier amplificateur vocal dans la zone c peut être déplacé vers la plaquette de circuit du microphone10 piézoélectrique fonctionnant par contact avec la peau. Il REVENDICATIONS 1) Microphone de bouche externe à commande vocale pour un interphone radio, caractérisé en ce qu'il comprend un microphone piézoélectrique n'ayant pas de consommation de courant propre et un circuit de commande vocale consommant peu de courant électrique, et en ce que l'alimentation électrique dudit circuit de commande vocale est assurée soit par un raccordement à une borne d'alimentation séparée de l'interphone radio ou, si une telle borne d'alimentation séparée n'est pas prévue, par un raccordement à une borne d'alimentation ordinaire prévue pour le raccordement d'un microphone capacitif externe.15 2) Microphone de bouche selon la revendication 1, caractérisé en ce que le microphone piézoélectrique est en contact avec la peau du corps humain et est prévu pour capter les vibrations dans le corps humain.