CN1146682A - 用于按键电话系统中的平衡网络 - Google Patents

Abstract

一个按键话机系统中的平衡网络包含了一个滤波单元，它由第一和第二滤波电路组成，一个反相信号分支点，一个运算放大器，一个信号叠加点位于运算放大器的前级上；一个反馈信号调节电路位于反相信号分支点和信号叠加点之间。用预设参数将从反相信号分支点发出的反相发送信号的电平调节为所需电平，从而减小经过公用点，从发送通路传送而来的反馈信号。

Description

用于按键电话系统中的平衡网络

本发明涉及按键电话系统，尤其是旨在改善衰减电话侧音的平衡网络。

本项发明是针对按键电话系统中的平衡网络，它是以专利号为20119/1995的韩国专利为基础的，在这里提出，以便作其它目的参考。

在数字按键话机系统中，一个话音连接开类(通常是指“时分接线器”)通过一个发送部分和一个接收部分，连接在两个用户之间。因此，一个用户的话机或者是通过单线发送/接收话音信号的交换局线的连接部分，需要一个电路来将发送和接收通路合成为一条线路，或将一条线路分解为发送通路和接收通路。平衡网络正是用在这样的电路中，以起到衰减电话侧音的作用。侧音的衰减很大程度地影响到按键电话机系统的话音质量。这里使用的名词“侧音”是指在电话的接收器里听到从相关发送器里传输的信号产生的声音。

图1所示是以往按键话机系统中使用的平衡网络的结构。图1中的平衡网络具有电阻器R₁到R₁₁以及有源元件运算放大器U₁₀到U₁₄。

一条发送通路TX PATH和接收通路RX PATH(图中用箭头标明)分别连接在时分接线器2和线路阻抗Z_L之间，线路阻抗Z_L连接在形成用户端口的线上。在接收通路RX PATH上，由运算放大器U₁₀和U₁₁构成两级运算放大器。在发送通路TX PATH上，由运放U₁₂、U₁₃和U₁₄构成三级运算放大器。编解码器4-1和4-2分别位于接收/发送通路RX PATH和TX PATH上，并与时分接线器2相连。

在图1中，公用点A是一个叠加点，在这点上，发送信号TX和接收信号RX相叠加。在本项发明中，假设公用点A是发送器连接部分的叠加点。一个将通过接收通路RX PATH输出到接收器的话音信号，换句话说，接收信号RX必须通过接收器连接部分的叠加点(图1中没有标出)反馈到发送器。那就是说，接收信号RX作为反馈信号TX FEED送以发送通路TX PATH中发送器连接部分的叠加点A上。反馈信号TX FEED反馈到接收器，然后又再次反馈到发送器，结果，话音信号在系统中循环。

这样的话音信号就成为侧音。在图1中，接收通路RX PATH上的运放U₁₀是用来衰减侧音的，也就是说，用来降低反馈信号TX FEED的电平。反馈信号TX FEED和接收信号RX送到运放U10的反向输入端(-)，反馈电平的调节信号TX KILLER则接到正向输入端(+)。这样，运放U₁₀在它的反向输入端接收反馈信号TX FEED和接收信号RX，并用反馈电平调节信号TX KILLER调节反馈信号TX FEED的电平。

如上文所述的以往的平衡网络技术中，要将侧音衰减率和话音灵敏度调节到理想的状态是比较困难的，因为很难设置决定侧音衰减率的电路参数。而用户根据需要重新调节参数则更加困难。

因此，本项发明的目标就是提供一个可以改善话音质量的平衡网络。

本项发明的另一个目标就是，提供一个可以简便地将话音灵敏度和侧音程度调节到理想状态的平衡网络。

为实现本项发明的上述目标，按键话机系统中的平衡网络包含了一个滤波单元，它由第一和第二滤波电路组成，位于发送通路，具有反相特性，它是用来调节发送信号的电平并消除杂波；一个反相信号分支点位于第一和第二滤波电路之间，用以分支出一个反相的发送信号；一个位于接收通路上的运算放大器，用以调节接收信号的电平；一个信号叠加点位于运算放大器的前级上；一个反馈信号电平调节电路位于反相信号分支点和信号叠加点之间，用预设参数将从反相信号分支点分出的反相发送信号的电平调节为一个所需的电平，从而减弱经过公用点、从发送通路传送而来的反馈信号。

参看以下的详细描述以及所附的电路图，可以容易理解本项发明的上述和许多其它的特性和优点。

图1是根据以往技术实现的平衡网络的结构图。

图2是依据本项发明实现的平衡网络的结构图。

参看所附的电路图，现将对本项发明的优选实施例作详细的描述。在这里需要注明，图中相同的部分或元件代表相同的数字或符号。

图2所示依据本项发明的平衡网络结构图。在图2中，假设与线路阻抗ZL相连的端口是一个用户端口1。需要注明一下，连接到时分接线器2的后一级上的参考数字6是另一个平衡网络。假定平衡网络6是与用户端口2相连。

参看图2，由运放U₃构成的一级运算放大器位于接收通路RX PATH，而运放U₁和U₂构成两级运算放大器位于发送通路TX PATH。公用点A是发送信号TX和接收信号RX的叠加点。点B位于运放U₁和U₂之间，是反相发送信号TX INVER的分支点。点C位于运放U₃的反向输入端(-)的前级，是接收信号RX、反相发送信号TX INVER和反馈信号TX FEED的叠加点。

图2有五条信号通路PATH₁到PATH₅，每一条都有自己特定的功能。参考PATH₁到PATH₅这五条信号通路，我们将对本项发明的结构和操作作详细的描述。

用户端口1和时分接线器2之间形成通路PATH₁，由用户端口1输入的接收信号RX通过公用点A送往时分接线器2。接收信号RX的电平由运放U₃的放大倍数dB决定，可由下面的公式得到： $\mathrm{dB}=\log \frac{R2}{R1}$

公用点A和运放U₁之间形成通路PATH₅，它决定用户线的终端阻抗Z₅＋R₃。由于终端阻抗和运放U₁的极低的输出阻抗(≌0Ω)，允许送往公用点A的接收信号RX通过运放U₁的地，接收信号RX并且送到分支点B。

通路PATH₄是用来将发送信号TX从时分接线器2发送到用户端口1。在通路PATH₄上，具有阻抗Z₁的运放U₁和具有阻抗Z₂的运放U₂构成两级滤波电路，并具有两种功能。首先，滤波电路具有反相特性，防止了发送信号TX中杂波的发送。其次，滤波电路调节发送信号TX的电平。发送信号TX的电平由运放U₁和U₂各自的放大倍数决定。在这种情况下，运放U₁和U₂的放大倍数可由以下等式得到：

                  RXIN＝TX FEED＋TX INVER $=(\mathrm{VTX}\×\frac{\mathrm{ZL}}{\mathrm{ZL}+Z5+R3}\×\frac{R2}{R1})+(-\mathrm{VTX}\×\frac{Z3}{Z3+Z4+R6}\×\frac{R2}{R7})$ $=\mathrm{VTX}\×R2\×(\frac{\mathrm{ZL}}{(\mathrm{ZL}+Z5+R3)\×R1}-\frac{Z3}{(Z3+Z4+R6)\×R7}),$

在发送通路TX PATH上的分支点B和接收通路RX PATH上的叠加点C之间，经过公用点A，形成了通路PATH₂。从用户端口2发送到用户端口1的发送信号TX通过通路TATH₂反馈，即存在一个发送信号TX的反馈信号TXFEED。用户端口2的A′点上同样也有这样的反馈信号TX FEED。这样，在话音通路中，连续环流的反馈信号TX FEED将破坏话音质量。

为了降低反馈信号TX FEED，本项发明在发送通路TX PATH上的分支点B和接收通路RX PATH上的叠加点C之间构成了PATH₃。阻抗Z₃和Z₄(各自都包括了电阻器和电容器)，以及电阻器R₆和R₇构成了反馈信号电平调节电路10，它是为了适当地调节反馈信号TX FEED的电平。

因为反相信号分支点B位于运放U₁和U₂之间，U₁和U₂具有反相特性，送往通路PATH₃的反相发送信号TX INVER具有与反馈信号TX FEED相反的相位。送往通路PATH₃的反相发送信号TX INVER在反馈信号电平调节电路10作电压调节，然后送至叠加点C。结果，反相发送信号TX INVER和反馈信号TX FEED在叠加点C相加。

根据下面的公式可以得到信号RXIN，它由发送信号TX得来的，并且是通过接收叠加点C输出信号的运放U₃输出。这样，输出信号RXIN就成了侧音衰减的值。

其中VTX是B点上发送信号TX的电压，Z_L是线路阻抗。

在上述公式中，话音灵敏度和侧音衰减率通过调节每个电路的参数就可以方便地达到一个理想的状态。这里需要说明的是，如果侧音被完全消除，话音灵敏度不一定就是最佳的。

最后，依据本发明的电路与依据以往技术的电路之间的主要差别简要地列在表1中。

                             表一

	以往的技术	本发明
			接收通路	使用两级运算放大器	使用一级运算放大器
发送通路	使用三级运算放大器	使用两级运算放大器
			发送反馈信号TX FEDD的电平调节	用接收通路RX PATH上的运算放大器的(+)(-)端调节TX FEED电平*(-)端：输入TX FEED*(+)端：输入TX KILLER	在接收通路RX PATH上的一个运算放大器上，将TXFEED与发送通路TXPATH上运放的反相信号相加，这样来调节TXFEDD电平。

如上所述，本项发明通过利用发送通路和接收通路之间的相位差别，(在发送路径TX PATH上运算放大器的反相输出)，可以提高话音质量，并且能够将话音灵敏度和侧音衰减率调节到一个所需的状态。再者，本项发明可以用比以往技术更少的运算放大器来构造平衡网络。也就是说，在发送通路TX PATH只用两级运算放大器，而在接收通路RX PATH只用了一级运算放大器。

在这里，描绘和阐述了本项发明的优选实施例。在不超出本项发明范围之外的变化和改动将被精通此项技术的人所理解。因此，意向是不将本项发明局限于所阐述的作为考虑实现本项发明的最佳方式的特殊的实施例，本项发明包括了所有处于附加权利要求范围之内的实施例。

Claims (2)

1.按键话机系统中的平衡网络具有一条发送通路，它首先从一个连接到第一个用户端口的公用点分支出来，经过上述发送通路传送从第二个用户端口而来的发送信号，一条接收通路，它其次从上述的公用点分支出来，在上述接收通路，传送第一个用户端口的接收信号，还有一个话音连接开关，用来切换上述的第一和第二用户端口之间形成的话音，上述平衡网络包括：

一个滤波单元，包括第一个和第二个滤波电路，位于上述发送通路，并且有反相特性，它用来调节上述发送信号和消除杂波；

一个位于上述第一和第二滤波电路之间的反相信号分支点，用来分出反相发送信号；

一个位于上述接收通路上的运算放大器，用来调节上述接收信号的电平；

一个位于上述运放前级的信号叠加点；和

一个位于上述反相信号分支点和上述信号叠加点之间的反馈信号电平调节电路，用预设参数将从反相信号分支点分出的反相发送信号的电平调节为所需的电平，从而减小经过公用点、从发送通路传送而来的反馈信号。

2.如权利要求1中要求的平衡网络，还包含一个位于上述公用点和上述滤波单元输出端之间的阻抗，以防止通过公用点从上述第一个用户端口送到第二个用户端口的接收信号反馈到上述发送通路。