Устройство конференц-связи, управляемое голосом

 

Использование: в электросвязи, в аппаратуре громкоговорящей связи с групповым соединением абонентских аппаратов. Сущность изобретения: устройство обеспечивает устойчивую работу в условиях акустических шумов повышенных уровней, расширяет возможности и область применения аппаратуры громкоговорящей связи с групповым соединением абонентских аппаратов путем введения в устройство, содержащее абонентских аппаратов, каждый из которых включает громкоговоритель 12 и микрофонный тракт, имеющий в своем составе микрофон 1 и микрофонный усилитель 2, сетевого сумматора 7, сетевого блока разделения цепей 8, N приемных трактов, N блоков запрета встречной передачи и детекторов речи 3, причем каждый из микрофонных трактов содержит первый и второй ключевые элементы 4, 5 и компаратор 6, каждый из приемных трактов содержит из приемных трактов содержит третий ключевой элемент 10 и приемный усилитель. 1 ил.

Изобретение относится к технике электросвязи и, в частности к аппаратуре громкоговорящей связи с групповым соединением абонентских аппаратов.

Известно устройство громкоговорящей связи рассматриваемого типа [1] Оно содержит микрофонных абонентских трактов, громкоговорителей и групповой усилитель мощности. Данное устройство предназначено, главным образом для развертывания на ограниченной территории (в пределах определенного здания, функционирования диспетчерской службы и т.п.).

К недостаткам такого устройства относится: высокий уровень шумов, прослушиваемых абонентами, поскольку микрофоны в таких сетях, как правило подключены постоянно к входу группового усилителя. Если же предусмотреть возможность ручного подключения соответствующего микрофона в начале каждой передачи, это приводит к ощутимым эксплутационным неудобствам при пользовании связью, однако не исключает возможности одновременного подключения к входу сети громкоговорящей связи нескольких микрофонов; недостаточная устойчивость к самовозбуждению из-за наличия сильной акустической обратной связи между микрофоном и громкоговорителем, размещенными на одном и том же рабочем месте. При применении направленных звукоприемников либо при ограничении полосы передаваемых частот ухудшаются удобство пользования связью и ее качество; уровень речевого сигнала на выходе группового усилителя мощности сети громкоговорящей связи значительно превышает допустимые МККТТ уровни для приемных ветвей телефонных трактов, вследствие чего значительно возрастают переходные помехи.

Недостатки устраняются в устройстве [2] Это устройство содержит N микрофонных абонентских трактов, каждый из которых имеет в своем составе микрофонный усилитель, блок коммутации, первый, второй, третий и четвертый избирательные N усилители, сумматор и формирователь сигнала управления обеспечивающие выделение формант речи, а также N громкоговорителей и групповой усилитель. Известны также устройства конференц-связи управляемые голосом, выбранное в качестве прототипа [5] К недостаткам рассматриваемого устройства относятся слабая защищенность акустического входа тракта громкоговорящей связи от шумов помещения, а также то, что его функционирование приводит к недопустимо большим переходным помехам. Первый недостаток особенно ощутим для высококачественных электроакустических трактов с ненаправленными микрофонами, размещенными, например, на рабочих столах абонентов.

Устройство позволяет устранить отмеченные недостатки. Для этого в устройство, содержащее N громкоговорителей и N микрофонных трактов, в состав каждого из которых входят микрофон и предварительный усилитель, введены сетевой сумматор, сетевой блок разделения цепей, N приемных трактов, N блоков запрета встречной передачи, N детекторов речи, причем каждый из микрофонных трактов содержит первый и второй ключевые элементы и компаратор, а каждый из приемных трактов третий ключевой элемент и приемный усилитель, при этом выход микрофонного усилителя, ко входу которого подключен микрофон, соединен с входами детектора речи и первого ключевого элемента, ко второму входу которого подключен выход компаратора, к первому входу компаратора подключен прямой выход детектора речи, соединенный также со вторым входом второго ключевого элемента и с входом соответствующего блока запрета встречной передачи, выходы которого подключены к вторым входам компараторов всех аппаратов абонентов, кроме собственного, инвертированный выход детектора речи присоединен к второму входу третьего ключевого элемента, первый вход которого подключен к соответствующему выходу сетевого блока разделения цепей, а выход через приемный усилитель присоединен к громкоговорителю; выход сетевого сумматора соединен с входом сетевого блока разделения цепей, а выходы последнего с входами третьих ключевых элементов.

Сущность изобретения состоит в том, что оно позволяет повысить шумозащищенность акустического входа устройства и тем самым обеспечить надежное срабатывание детектора речи в акустических шумах повышения уровней, а также возможность работы в любой из телефонных сетей.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Где обозначено: 1₁ 1_N микрофоны; 2₁ 2_N микрофонные усилители; 3₁ 3_N детекторы речи, 4₁ - 4_N, 5₁ 5_N и 10₁ 10_N коммутационные элементы, 6₁ 6_N первые компараторы, 7 сетевой сумматор; 8 сетевой блок разделения цепей, 9₁ 9_N блоки запрета встречной передачи, 11₁ 11_N приемные усилители; 12₁ - 12_N громкоговорители.

Устройство работает следующим образом.

С началом передачи речи, например, с абонентского аппарата 1 напряжение речевого сигнала с выхода микрофона 1₁ через усилитель 2₁ поступает на вход детектора речи 3₁ и на первый вход ключевого элемента 4₁. С прямого выхода детектора речи 3₁ потенциал логической единицы подается на второй вод ключевого элемента 5₁, первый вход компаратора 6₁ и на вход блока встречной передачи 9. В результате этого отпираются ключевые элементы 4₁ и 5₁, через которые напряжение речевых сигналов поступает на соответствующий вход сумматора 7 и с его выхода на выход сетевого блока 8 разделения цепей и далее, например, на выход приемного тракта абонентского аппарата.

В результате этого обеспечивается прослушивание речи, передача которой введется через микрофон 1₁, в громкоговорителях 12₂ - 12_N.

Что же касается громкоговорителя 12₁, то в нем передача речи не прослушивается, так как при этом ключевой элемент 10₁ запирается под действием потенциала, поступающего с инвертированного выхода детектора 3₁ речи.

При этом ключевые элементы 10₂ 10_N остаются запертыми и в случае, когда соответствующие абоненты пытаются начать передачу речи с микрофонов 1₂ 1_N, если при этом ведется передача с микрофона 1₁. Это достигается благодаря тому, что с выходов компараторов 6₃ 6_N выдается потенциал логической единицы только в случае, когда напряжение на первых входах упомянутых компараторов приобретает над напряжением на их вторых входах.

Устройство согласно детектору речи 3 выполнено таким образом, что постоянная времени второго входа компаратора значительно больше постоянной времени его первого входа. Поэтому под воздействием речевого сигнала, имеющего импульсную структуру, потенциал на первом входе компаратора быстро возрастает, в то время как потенциал на его втором входе возрастает очень медленно по сравнению с тем, каким был при воздействии только акустического шума.

Нарушению нормальной работы устройства работы в процессе ведения речевой передачи из-за накопления энергии речи на втором входе компаратора препятствует ключевой элемент, который периодически отпирается под действием пиковых значений напряжения речевого сигнала, воздействующего на второй вход ключевого элемента. Благодаря этому энергия, речи, накопления на втором входе компаратора, через блок сопряжения и ключевой элемент разряжается на "землю".

Устройство согласно экспериментальным данным обеспечивает повышение шумозащищенности акустического входа тракта громкоговорящей связи по сравнению с аналогичным трактом без детектора речи не менее, чем на 20 дБ.

Все это позволяет обеспечить устойчивую работу предложенного устройства в условиях акустических шумов повышения уровней, а также расширить функциональные возможности и область применения аппаратуры громкоговорящей связи с групповым соединением абонентских аппаратов.

Литература.

1. Полковский И.М. Ткаченко А.Д. Электроакустические тракты с обратной связью М. Связь, с. 16.

2. Авторское свидетельство N 1256189, кл. H 04 3/56, 1986.

3. Авторское свидетельство N 1062895, кл. H 04 3/56, 1983.

4. Мальченко М.А. Полковский И.М. Смышляев В.М. Обнаружение пауз речи в вокодерном тракте при наличии акустического шума. Сб. Внутриобъектовая связь, 1993, вып. 1 (в печати).

5. Авторское свидетельство N 1669082, кл. H 04 3/56, 1991.

Формула изобретения

Устройство конференц-связи, управляемое голосом, содержащее N абонентских аппаратов, каждый из которых имеет в своем составе детектор речи, громкоговоритель с приемным усилителем, а также микрофонный тракт, включающий в себя микрофон и микрофонный усилитель, выход которого соединен с входом детектора речи, отличающееся тем, что в устройство введены сетевой сумматор и сетевой блок разделения цепей, а в каждый из N аппаратов компаратор, первый, второй и третий ключевые элементы, а также блок запрета встречной передачи, при этом выход микрофонного усилителя подключен к первому входу первого ключевого элемента, к второму входу которого присоединен выход компаратора, а к выходу первый вход второго ключевого элемента, второй вход которого подключен к прямому выходу детектора речи, соединенному также с первым входом компаратора и входом блока запрета встречной передачи, выход второго ключевого элемента соединен с соответствующим входом сетевого сумматора, выход которого соединен с входом сетевого блока разделения цепей, выходы которого подключены к первым входам третьих ключевых элементов каждого из абонентских аппаратов, второй вход третьего ключевого элемента подключен к инвертированному выходу детектора речи соответствующего абонентского аппарата, выход третьего ключевого элемента через приемный усилитель соединен с громкоговорителем данного абонентского аппарата, а выходы блока запрета встречной передачи подключены к вторым входам компараторов всех абонентских аппаратов, кроме собственного.

РИСУНКИ

Рисунок 1