專利名稱：無線電對講機(jī)外接聲控發(fā)話器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種無線電對講機(jī)外接聲控發(fā)話器，尤其是一種免用電池，不受背景聲干擾的無線電對講機(jī)外接聲控發(fā)話器。
通常無線電對講機(jī)發(fā)話時，必須以手按下發(fā)話開關(guān)P.T.T.，若能利用發(fā)話者的聲波來驅(qū)動聲控電路開關(guān)，以替代手工操作，在許多場合有其必要性，然目前市售的無線電對講機(jī)(手持機(jī))大部份且暢銷廠牌機(jī)種，其外接端點(diǎn)(插座)并無額外輸出電流可供給其外接電路使用，而針對此種無線電對講機(jī)而設(shè)計，并已商品化的外接聲控發(fā)話器產(chǎn)品皆須外加電池供給其外加電路使用；然而在聲控發(fā)話器內(nèi)加有電池的產(chǎn)品，皆有腐蝕損壞電路、電池有其使用壽命，及用時又因無電而須待充電或更換電池等等缺點(diǎn)；再者須使用聲控發(fā)話器的場合，大都處于極端吵雜或快速移動有風(fēng)切聲的環(huán)境中，以日前市售的此類產(chǎn)品皆采用一般以空氣傳導(dǎo)開放式麥克風(fēng)當(dāng)話筒，任何背景聲皆全盤接受，致使聲控發(fā)話器頻頻誤動作，其實用價值有限。
在許多場合，如各種飛航器、船艦、汽機(jī)車、交通警察、消防救火、救災(zāi)、工廠、工地的機(jī)械車輛等等的駕駛操作人員，須要使用無線電對講機(jī)作聯(lián)系時，若以聲控發(fā)話器替代手按式話筒，則其雙手仍可如常運(yùn)作，必可減少許多災(zāi)難、事故發(fā)生；雖然目前已有數(shù)種無線電對講機(jī)的外接聲控發(fā)話器上市，然縱觀此類產(chǎn)品皆有兩大致命性的缺點(diǎn)，其一為因其用開放型麥克風(fēng)當(dāng)話筒，對于使用者語音以外的背景聲皆全盤接受而頻頻產(chǎn)生誤動作，而需要使用聲控發(fā)話器的場合，偏偏又是背景聲極大或在有風(fēng)切聲(如行駛中的交通工具中)的環(huán)境下居多，因而降低其實用性；其二為對于無外接輸出電源端點(diǎn)的無線電對講機(jī)(此類手持機(jī)占絕對多數(shù))，在其聲控發(fā)話器內(nèi)皆須加有電池供其電路使用，然而內(nèi)加“電池”的產(chǎn)品容易溢出酸或鹼氣、液體而腐蝕損壞電路、電池有其一定壽命、真要使用時又無電而須待充電或更換電池后方可使用等等缺點(diǎn)本實用新型的目的在于提供一種免用電池、不受背景聲干擾的無線電對講機(jī)外接聲控發(fā)話器。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種無線電對講機(jī)外接聲控發(fā)話器，它包括無線電對講機(jī)以及聲控發(fā)話器，無線電對講機(jī)可外接供應(yīng)電源或無無外接供應(yīng)電源，聲控發(fā)話器內(nèi)不加裝任何種類的電池；對其有外接電源端點(diǎn)的無線電對講機(jī)，聲控電路的電源接無線電對講機(jī)電源端點(diǎn)；對于無外接供電源端點(diǎn)的無線電對講機(jī)，聲控電路的電源端則通過以分流電阻外接電容式麥克風(fēng)端點(diǎn)；麥克風(fēng)為以壓電元件構(gòu)成的肌膚接觸感應(yīng)壓電式麥克風(fēng)，該麥克風(fēng)以閉鎖狀態(tài)下拾取語音信號。
根據(jù)上述技術(shù)方案分析可知，本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)難以避免的外界干擾信號的缺點(diǎn)，并且不再需要使用電池提供電源，不須使用工作電流，仍可得最大的音頻輸出，麥克風(fēng)為以壓電元件構(gòu)成的肌膚接觸感應(yīng)壓電式麥克風(fēng)，該麥克風(fēng)以閉鎖狀態(tài)下拾取語音信號，所以使用效果較佳。
以下結(jié)合附圖和具體實施方案對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1為本實用新型原理方塊圖。
圖2為本實用新型基本電路圖。
圖3為本實用新型所采用的肌膚接觸感應(yīng)壓電式麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)示意圖。
本實用新型對于無輸出電源端點(diǎn)的無線電對講機(jī)，其電源的取得是從其外接話筒端A點(diǎn)(幾乎所有機(jī)種都以電容式麥克風(fēng)當(dāng)話筒)以分流電阻R1、R2、R......接至聲控電路中須使用電源的各點(diǎn)(以下說明皆以圖1及圖2為參照圖)。
一般無線電對講機(jī)外接話筒端A點(diǎn)是以負(fù)載電阻RA接至其內(nèi)的Vcc電源點(diǎn)，其原始目的是供給外接電容式麥克風(fēng)(話筒)的工作電流，當(dāng)外接P.T.T.，手動開關(guān)按下時，由該點(diǎn)取出信號放大后供調(diào)制載波的用，并由此點(diǎn)所產(chǎn)生的電位差傳輸至電壓差動開關(guān)電路，以啟動發(fā)射無線電信號。若由A點(diǎn)與共同回Ω路E點(diǎn)間串接一啟動發(fā)射臨界點(diǎn)以下數(shù)值的電阻即可發(fā)射無線電信號(視機(jī)種不同其電阻值亦不同，約10kΩ～220kΩ之間)。若欲以A點(diǎn)取得電流供給本外接聲控電路使用，則其電路的總電阻值不得小于啟動發(fā)射臨界點(diǎn)以下的電阻值，如以某一市售的無線電對講機(jī)為例，A-E間接一發(fā)射臨界點(diǎn)82kΩ以下的電阻，即會發(fā)射信號，因此本外接聲控發(fā)話電路的總電阻值不得小于82kΩ，以較保險的設(shè)計電路的總電阻值應(yīng)以100kΩ為下限，若就以此A-E間接上100kΩ的電阻，于其兩端測得的電壓降為4.2V，并計算出流經(jīng)此一電阻的電流為42μA微安培)；換言的欲從此無線電對講機(jī)的外接話筒端取得電流供給本外接聲控電路使用，其耗電流應(yīng)低于42μA。
如上段所述欲從A點(diǎn)取得微乎其微的電流供本實用新型的聲控電路使用，則必須設(shè)計一超低耗電流的電路；在本電路中，各級放大元件，以盡可能提高其串聯(lián)負(fù)載電阻值以降低耗電流方式，得以解決；然而本聲控電路中最重要且必須的麥克風(fēng)，已上市的麥克風(fēng)，皆難以取得本實用新型所須的條件1、低耗電流或不須耗電流；2、體積?。?、輸出信號大；4、能隔離背景聲的麥克風(fēng)產(chǎn)品。
基于上面所述，本申請人先前已自行研發(fā)成功一種適合本實用新型所須條件的麥克風(fēng)肌膚接觸感應(yīng)壓電式麥克風(fēng)(Skintouch，ControlledPiezoelectric Microphone美國專利5,778,079)，提供給本實用新型最有利的設(shè)計條件及最佳的搭配；而該“肌膚接觸感應(yīng)壓電式麥克風(fēng)”的功能及特性敘述如下，并以圖3為參考。此式麥克風(fēng)是以二片陶瓷壓電片5、6為材質(zhì)，相對兩面鍍上金屬薄膜作為相對兩電極，其一面接觸一金屬板3并以導(dǎo)線引出其一電極，另一面以信號金屬導(dǎo)電片7經(jīng)導(dǎo)線引出為另一電極，并將此兩面皆有導(dǎo)線引出的陶瓷壓電片5、6置于一圓形容器2內(nèi)，而其圓形容器盒的正面內(nèi)置一彈片或彈簧8將陶瓷片頂住，而容器盒的背面則留一空間置一電路板4，可將壓電片的電極引出的導(dǎo)線焊接其上，以利饋送線9輸出音頻信號，或可將電路元件置于其上作信號放大或阻抗匹配用；將此麥克風(fēng)的正面貼緊接觸于人說話時會產(chǎn)生共嗚微動的身體部位，如喉部兩側(cè)、臉頰、胸部等，即可從本麥克風(fēng)輸出語音信號電壓。
上述肌膚接觸感應(yīng)壓電式麥克風(fēng)，因人說話時的聲波完全以肌膚微動直接感應(yīng)在壓電元件上(而非一般麥克風(fēng)以空氣傳導(dǎo)，任何背景聲皆全盤接受)，因此可以幾近完全隔絕外界背景聲，此麥克風(fēng)本體以配帶容易且?guī)в袕椥缘沫h(huán)夾或松緊帶將其緊貼于頸上或臉頰等的適當(dāng)位置即可又本麥克風(fēng)以壓電元件為材質(zhì)，在不須使用工作電流，可得最大的音頻輸出，亦提供給本聲控電路“免用電池”功能的最有利條件及搭配。(本麥克風(fēng)為本申請人所自行研發(fā)而成的一種具有實用性的獨(dú)立元件，已取得某些地區(qū)的發(fā)明專利權(quán)，如美國、臺灣，除了提供給本實用新型作為一有利設(shè)計條件的元件外，亦可提供給其他產(chǎn)品使用，但與本專利申請案無關(guān)。)一般市售提供給無線電對講機(jī)使用的外接聲控發(fā)話器，其皆以開放狀態(tài)下拾取聲音信號，所以連同背景聲皆全盤接受而使誤動作頻頻，本實用新型采用肌膚接觸感應(yīng)壓電式麥克風(fēng)當(dāng)話筒，因此式麥克風(fēng)以閉鎖狀態(tài)下拾取聲音信號，而使聲控發(fā)話器達(dá)成“不受背景聲干擾”的優(yōu)點(diǎn)。此外本實用新型利用壓電式麥克風(fēng)有高聲波電壓輸出又不需耗電流的優(yōu)良特性，再加上有效地匹配設(shè)計而達(dá)成的低耗電流聲控電路，而僅利用對講機(jī)所供給外接電容式話筒的微量電流而達(dá)成完全不需外加電源，免用電池的功能。
本實用新型的電路原理及運(yùn)作如圖1及圖2說明如下1、由無線電對講機(jī)外接話筒端A點(diǎn)接至聲控電路的A點(diǎn)，由此點(diǎn)再以分流電阻R1、R2、R...，接至電路內(nèi)各須使用電源點(diǎn)，加電容濾去聲頻紋波后供給電路使用。
2、由肌膚接觸感應(yīng)壓電式麥克風(fēng)輸入端點(diǎn)，將聲頻信號分為兩路，其一經(jīng)電容C1，輸送至聲頻輸出匹配電路的輸入0點(diǎn)，經(jīng)阻抗匹配后的信號再輸出至無線電對講機(jī)的麥克風(fēng)信號輸入端A點(diǎn)；另一路由電容C2輸送至聲控信號放大電路的F點(diǎn)，經(jīng)放大后的信號再輸送至正電壓倍壓整流電路的輸入點(diǎn)，由此整流電路的輸出再輸送至聲控發(fā)話開關(guān)電路的輸入H點(diǎn)，由此電路完成聲控發(fā)話的工作。
3、由無線電對講機(jī)的外接聽筒(耳機(jī))端B點(diǎn)輸送至聲控電路的B點(diǎn)后分為兩路，其一路經(jīng)J2與E點(diǎn)直接輸入耳機(jī)當(dāng)聽筒；另一路串接一電阻R3及電容C3至L點(diǎn)輸入至“禮讓通話對方發(fā)話”負(fù)倍壓整流電路M點(diǎn)，由其輸出端N點(diǎn)所得的負(fù)反轉(zhuǎn)電壓再輸入至聲控開關(guān)電路的H點(diǎn)，以截斷聲控電路發(fā)話；此一電路的功能是當(dāng)通話對方發(fā)話時，必須等其話畢，本聲控電路方可啟動，以達(dá)到禮讓對方發(fā)話的通話禮貌，此電路亦可手動開關(guān)切換是否要用。
4、除上述的聲控電路的主要電路外，對于其周邊電路及元件詳述如下a、Mic.1為肌膚接觸感應(yīng)壓電式麥克風(fēng)，此一式麥克風(fēng)是提供給無線電對講機(jī)無背景雜音語音及聲控發(fā)話信號。b、J1為麥克風(fēng)話筒輸入端點(diǎn)，J2為耳機(jī)(聽筒)輸出端點(diǎn)；J1，J2亦可用一立體式耳機(jī)座。c、VR-1為聲控發(fā)話靈敏度可變電阻，亦可用分段式開關(guān)切換不同數(shù)值的電阻達(dá)成。d、S-1為聲控話畢延展時間電路，此電路亦可以可變電阻代替。e、S-2為手控發(fā)話開關(guān)，本聲控電路如欲以手控發(fā)話時，聲控發(fā)話靈敏度須調(diào)至最低。f、S-3禮讓通話對方發(fā)話與否開關(guān)。g、聲頻輸出阻抗匹配電路與聲控發(fā)話開關(guān)電路以串接方式聯(lián)接，以達(dá)到省耗電流的目的(K點(diǎn)與I點(diǎn))，但極少數(shù)的機(jī)種其內(nèi)阻較低，須采用并聯(lián)方式，圖2中虛線a區(qū)是為方便串并聯(lián)的端點(diǎn)，另外亦有少數(shù)機(jī)種或車機(jī)，座臺機(jī)的外接端有獨(dú)立電源者可接至A1點(diǎn)，如虛線b區(qū)h、欲使本聲控器更小型化，亦可將C區(qū)的第一級聲頻放大電路移至肌膚接觸感應(yīng)壓電式麥克風(fēng)的電路板內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種無線電對講機(jī)外接聲控發(fā)話器，它包括無線電對講機(jī)以及聲控發(fā)話器，其特征在于無線電對講機(jī)可外接供應(yīng)電源或無無外接供應(yīng)電源，聲控發(fā)話器內(nèi)不加裝任何種類的電池；對其有外接電源端點(diǎn)的無線電對講機(jī)，聲控電路的電源接無線電對講機(jī)電源端點(diǎn)；對于無外接供電源端點(diǎn)的無線電對講機(jī)，聲控電路的電源端則通過以分流電阻外接電容式麥克風(fēng)端點(diǎn)；麥克風(fēng)為以壓電元件構(gòu)成的肌膚接觸感應(yīng)壓電式麥克風(fēng)，該麥克風(fēng)以閉鎖狀態(tài)下拾取語音信號。
專利摘要一種無線電對講機(jī)外接聲控發(fā)話器,聲控發(fā)話器內(nèi)不加裝任何種類的電池;對其有外接電源端點(diǎn)的無線電對講機(jī),聲控電路的電源接無線電對講機(jī)電源端點(diǎn);對于無外接供電源端點(diǎn)的無線電對講機(jī),聲控電路的電源端則通過以分流電阻外接電容式麥克風(fēng)端點(diǎn)。本實用新型不再需要使用電池提供電源,不須使用工作電流,仍可得最大的音頻輸出,麥克風(fēng)為以壓電元件構(gòu)成的肌膚接觸感應(yīng)壓電式麥克風(fēng),該麥克風(fēng)以閉鎖狀態(tài)下拾取語音信號使用效果較佳。
文檔編號H04Q5/24GK2407537SQ9925560
公開日2000年11月22日 申請日期1999年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月8日
發(fā)明者溫永全 申請人:溫永全