專利名稱：無線電對講機外接聲控發(fā)話器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無線電對講機外接聲控發(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外接聲控發(fā)話器。
通常無線電對講機發(fā)話時，必須以手按下發(fā)話開關P.T.T.，若能利用發(fā)話者的聲波來驅動聲控電路開關，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(手持機)大部份且暢銷廠牌機種，其外接端點(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而設計，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；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開放式麥克風當話筒，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、汽機車、交通警察、消防救火、救災、工廠、工地的機械車輛等等的駕駛操作人員，須要使用無線電對講機作聯(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作，必可減少許多災難、事故發(fā)生；雖然目前已有數(shù)種無線電對講機的外接聲控發(fā)話器上市，然縱觀此類產(chǎn)品皆有兩大致命性的缺點，其一為因其用開放型麥克風當話筒，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的無線電對講機(此類手持機占絕對多數(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外接聲控發(fā)話器，它包括無線電對講機以及聲控發(fā)話器，無線電對講機可外接供應電源或無無外接供應電源，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的無線電對講機，聲控電路的電源接無線電對講機電源端點；對于無外接供電源端點的無線電對講機，聲控電路的電源端則通過以分流電阻外接電容式麥克風端點；麥克風為以壓電元件構成的肌膚接觸感應壓電式麥克風，該麥克風以閉鎖狀態(tài)下拾取語音信號。
根據(jù)上述技術方案分析可知，本實用新型克服了現(xiàn)有技術難以避免的外界干擾信號的缺點，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，麥克風為以壓電元件構成的肌膚接觸感應壓電式麥克風，該麥克風以閉鎖狀態(tài)下拾取語音信號，所以使用效果較佳。
以下結合附圖和具體實施方案對本實用新型做進一步的詳細說明。


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壓電式麥克風結構示意圖。
本實用新型對于無輸出電源端點的無線電對講機，其電源的取得是從其外接話筒端A點(幾乎所有機種都以電容式麥克風當話筒)以分流電阻R1、R2、R......接至聲控電路中須使用電源的各點(以下說明皆以圖1及圖2為參照圖)。
一般無線電對講機外接話筒端A點是以負載電阻RA接至其內(nèi)的Vcc電源點，其原始目的是供給外接電容式麥克風(話筒)的工作電流，當外接P.T.T.，手動開關按下時，由該點取出信號放大后供調(diào)制載波的用，并由此點所產(chǎn)生的電位差傳輸至電壓差動開關電路，以啟動發(fā)射無線電信號。若由A點與共同回Ω路E點間串接一啟動發(fā)射臨界點以下數(shù)值的電阻即可發(fā)射無線電信號(視機種不同其電阻值亦不同，約10kΩ～220kΩ之間)。若欲以A點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)射臨界點以下的電阻值，如以某一市售的無線電對講機為例，A-E間接一發(fā)射臨界點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，以較保險的設計電路的總電阻值應以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，其耗電流應低于42μA。
如上段所述欲從A點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，已上市的麥克風，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、體積小；3、輸出信號大；4、能隔離背景聲的麥克風產(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肌膚接觸感應壓電式麥克風(Skintouch，ControlledPiezoelectric Microphone美國專利5,778,079)，提供給本實用新型最有利的設計條件及最佳的搭配；而該“肌膚接觸感應壓電式麥克風”的功能及特性敘述如下，并以圖3為參考。此式麥克風是以二片陶瓷壓電片5、6為材質，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并以導線引出其一電極，另一面以信號金屬導電片7經(jīng)導線引出為另一電極，并將此兩面皆有導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、臉頰、胸部等，即可從本麥克風輸出語音信號電壓。
上述肌膚接觸感應壓電式麥克風，因人說話時的聲波完全以肌膚微動直接感應在壓電元件上(而非一般麥克風以空氣傳導，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位置即可又本麥克風以壓電元件為材質，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。(本麥克風為本申請人所自行研發(fā)而成的一種具有實用性的獨立元件，已取得某些地區(qū)的發(fā)明專利權，如美國、臺灣，除了提供給本實用新型作為一有利設計條件的元件外，亦可提供給其他產(chǎn)品使用，但與本專利申請案無關。)一般市售提供給無線電對講機使用的外接聲控發(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壓電式麥克風當話筒，因此式麥克風以閉鎖狀態(tài)下拾取聲音信號，而使聲控發(fā)話器達成“不受背景聲干擾”的優(yōu)點。此外本實用新型利用壓電式麥克風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計而達成的低耗電流聲控電路，而僅利用對講機所供給外接電容式話筒的微量電流而達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作如圖1及圖2說明如下1、由無線電對講機外接話筒端A點接至聲控電路的A點，由此點再以分流電阻R1、R2、R...，接至電路內(nèi)各須使用電源點，加電容濾去聲頻紋波后供給電路使用。
2、由肌膚接觸感應壓電式麥克風輸入端點，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，經(jīng)阻抗匹配后的信號再輸出至無線電對講機的麥克風信號輸入端A點；另一路由電容C2輸送至聲控信號放大電路的F點，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，由此整流電路的輸出再輸送至聲控發(fā)話開關電路的輸入H點，由此電路完成聲控發(fā)話的工作。
3、由無線電對講機的外接聽筒(耳機)端B點輸送至聲控電路的B點后分為兩路，其一路經(jīng)J2與E點直接輸入耳機當聽筒；另一路串接一電阻R3及電容C3至L點輸入至“禮讓通話對方發(fā)話”負倍壓整流電路M點，由其輸出端N點所得的負反轉電壓再輸入至聲控開關電路的H點，以截斷聲控電路發(fā)話；此一電路的功能是當通話對方發(fā)話時，必須等其話畢，本聲控電路方可啟動，以達到禮讓對方發(fā)話的通話禮貌，此電路亦可手動開關切換是否要用。
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為肌膚接觸感應壓電式麥克風，此一式麥克風是提供給無線電對講機無背景雜音語音及聲控發(fā)話信號。b、J1為麥克風話筒輸入端點，J2為耳機(聽筒)輸出端點；J1，J2亦可用一立體式耳機座。c、VR-1為聲控發(fā)話靈敏度可變電阻，亦可用分段式開關切換不同數(shù)值的電阻達成。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，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。g、聲頻輸出阻抗匹配電路與聲控發(fā)話開關電路以串接方式聯(lián)接，以達到省耗電流的目的(K點與I點)，但極少數(shù)的機種其內(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，另外亦有少數(shù)機種或車機，座臺機的外接端有獨立電源者可接至A1點，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壓電式麥克風的電路板內(nèi)。
權利要求1.一種無線電對講機外接聲控發(fā)話器，它包括無線電對講機以及聲控發(fā)話器，其特征在于無線電對講機可外接供應電源或無無外接供應電源，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的無線電對講機，聲控電路的電源接無線電對講機電源端點；對于無外接供電源端點的無線電對講機，聲控電路的電源端則通過以分流電阻外接電容式麥克風端點；麥克風為以壓電元件構成的肌膚接觸感應壓電式麥克風，該麥克風以閉鎖狀態(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的無線電對講機,聲控電路的電源接無線電對講機電源端點;對于無外接供電源端點的無線電對講機,聲控電路的電源端則通過以分流電阻外接電容式麥克風端點。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,麥克風為以壓電元件構成的肌膚接觸感應壓電式麥克風,該麥克風以閉鎖狀態(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)先權日1999年12月8日
發(fā)明者溫永全 申請人:溫永全