DE102008017231A1

DE102008017231A1 - Verfahren zum Betreiben einer Sende- und Empfangsvorrichtung und entsprechend ausgelegte Vorrichtung

Info

Publication number: DE102008017231A1
Application number: DE200810017231
Authority: DE
Inventors: Andreas Moser; Armin Müller
Original assignee: S Siedle and Soehne Telefon und Telegrafenwerke OHG; S Siedle and Sohne
Current assignee: S Siedle and Soehne Telefon und Telegrafenwerke OHG; S Siedle and Sohne
Priority date: 2008-04-04
Filing date: 2008-04-04
Publication date: 2009-11-19

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer insbesondere als Teil einer Haussprechanlage ausgebildeten Sende- und Empfangsvorrichtung, bei dem sende- und empfangsseitig Signalstärken fortlaufend erfaßt werden und auf deren Grundlage ein Signalzustand gebildet wird, der nach einer vorgegebenen Zuordnung einen Sende-, Empfangs- oder Ruhezustand der Sende- und Empfangsvorrichtung festlegt, wobei eine zeitliche Schwankung des Signalzustands bestimmt wird und in Abhängigkeit des festgelegten Zustands der Sende- und Empfangsvorrichtung sende- und/oder empfangsseitig eine der Ursache des Signalzustands entgegenwirkende Signalkompensation durchgeführt wird, wenn die Signalzustandsschwankung über einen vorgegebenen Erfassungszeitraum unterhalb einer vorbestimmten Spracherkennungsschwelle liegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer insbesondere als Teil einer Haussprechanlage ausgebildeten Sende- und Empfangsvorrichtung, bei dem sende- und empfangsseitig Signalstärken fortlaufend erfaßt werden und auf deren Grundlage ein Signalzustand gebildet wird, der nach einer vorgegebenen Zuordnung einen Sende-, Empfangs- oder Ruhezustand der Sende- und Empfangsvorrichtung festlegt, sowie eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Sende- und Empfangsvorrichtung.
Derartige Verfahren sind auf dem Gebiet der Haussprechanlagen bekannt. Dabei stellt die vorgegebene Zuordnung aus die Zustände der Sende- und Empfangsvorrichtung, die im folgenden auch einfach als Station bezeichnet wird, das Funktionsprinzip einer bekannten sogenannten Wippensteuerung der Station dar. Diese Wippensteuerung funktioniert derart, daß nach Erfassen und Auswertung des Signalzustands der Station die in dem Sendekanal und Empfangskanal einer Station vorgesehenen Verstärker unterschiedlich bedämpft werden.
Überwiegt beispielsweise die Signalstärke im Sendekanal, schaltet eine Steuereinrichtung der Station automatisch auf Senderichtung, indem die empfangsseitigen Verstärker bedämpft werden. Umgekehrt wird bei überwiegend anstehender Empfangssignalstärke die Sendeverstärkung nach Festlegung des Empfangszustands gedämpft. In einem Fenster zwischen Sende- und Empfangszustand liegt der Ruhezustand der Station, der beibehalten wird, wenn z. B. weder sende- noch empfangsseitig ein Signal registriert wird.
Sobald dagegen sende- oder empfangsseitig eine ausreichende Signalstärke registriert wird, wird die Station dagegen wie oben beschrieben sende- oder empfangsseitig bedämpft.
Dieses herkömmliche Steuerverfahren hat sich allerdings hinsichtlich der Flexibilität bei der Ausnutzung aller Zustände bzw. Steuereinstellungen einer Station als nicht vollkommen zufriedenstellend erwiesen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art unter diesem Gesichtspunkt zu verbessern.
Dies wird von der Erfindung durch eine Weiterbildung des eingangs genannten Verfahrens erreicht, nach der eine zeitliche Schwankung des Signalzustands bestimmt wird und in Abhängigkeit des festgelegten Zustands der Sende- und Empfangsvorrichtung sende- und/oder empfangsseitig eine der Ursache des Signalzustands entgegenwirkende Signalkompensation durchgeführt wird, wenn die Signalzustandsschwankung über einen vorgegebenen Erfassungszeitraum unterhalb einer vorbestimmten Spracherkennungsschwelle liegt.
Nach der Erfindung wurde nämlich erkannt, daß eine Ursache für die nicht zufriedenstellenden Eigenschaften der herkömmlichen Steuerverfahren darin liegt, daß bei diesen von der Wippensteuerung nicht unterschieden wird, ob das eine Umschalten der Wippe hervorrufende Signal tatsächlich wie gewünscht ein Sprachsignal ist, oder ob es von einem Störgeräusch herrührt, wie beispielsweise einem in einer Wohnung betriebenen Staubsauger, oder Verkehrslärm im Falle einer Türstation. Folglich schaltet die herkömmliche Wippensteuerung bereits bei Vorliegen einer Störung um, was zu Nachteilen führt, z. B. wenn die Station tatsächlich in Gegenrichtung von einem Bediener benutzt werden soll.
Das erfindungsgemäße Verfahren überwindet diese Nachteile, indem die zeitliche Schwankung des Signalzustands analysiert wird und je nachdem, ob sie oberhalb oder unterhalb einer vorbestimmten Spracherkennungsschwelle liegt, entschieden wird, ob für den Signalzustand eine Sprache, also die beabsichtigte Funktion des Geräts, oder nur eine Störung ursächlich ist. Wird auf letzteres erkannt, wird eine Signalkompensation durchgeführt, die der Ursache des Signalzustands entgegenwirkt.
Dabei ist der Signalzustand allgemein ein Zustand, der sich aus den empfangenen Signalstärken in funktioneller Abhängigkeit bilden läßt. Zum Beispiel kann ein bei der herkömmlichen Wippensteuerung erzeugtes Differenzsignal zwischen Sende- und Empfangskanal eine Komponente des Signalzustands bilden. Die Bestimmung der zeitlichen Schwankung des Signalzustands kann durch Auswertung fortlaufend erfasster Signalzustände nach beliebigen aus der Statistik bekannten Verfahren vorgenommen werden, z. B. einfach durch Bilden der Differenz von im Erfassungszeitraum erfassten Maximal- und Minimalwerten von Komponenten des Signalzustands.
Im Falle der Erkennung einer Störung wirkt die Signalkompensation der Ursache des Signalzustands entgegen. So ist unter Signalkompensation auch eine Teilkompensation zu verstehen. Vorrichtungstechnisch erfolgt die Signalkompensation beispielsweise dadurch, daß die Steuereinrichtung der Station einen oder mehrere Steuerparameter für steuerbare Elemente der Station ändert.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Kompensation durchgeführt, bis aus einem von einem festgelegten Sende- oder Empfangszustand der Sende- und Empfangsvorrichtung ein Signalzustand erhalten wird, der den Ruhezustand der Sende- und Empfangsvorrichtung festlegt. Dadurch wird ein konstantes Hintergrundgeräusch für die Umschaltung der Sprechrichtung der Station vollständig ausgeschaltet. Das Bestehen der Ruhelage (idle-mode) sorgt also dafür, daß durch Sprache noch eine Umschaltung in die jeweilige Sprechrichtung erfolgen kann. Für das einleitende Beispiel einer Störung durch einen in der Wohnung beschriebenen Staubsauger (Störung in Senderichtung bei der Türinnenstation) wird also der Empfangskanal der Innenstation nicht vollständig bedämpft, sondern kann durch Sprache z. B. seitens einer weiteren Innenstation oder einer Türstation angesprochen werden.
Zweckmäßig sind mehrere Stufen für die Kompensation vorgesehen, insbesondere 2 bis 32, weiter bevorzugt 4 bis 20 und nochmals weiter bevorzugt 6 bis 12 Kompensationsstufen. Wird beispielsweise das Abbruchverfahren gemäß Anspruch 2 nicht innerhalb der ersten Kompensationsstufe erreicht, kann weiter kompensiert werden, bis das Abbruchkriterium erreicht ist. In diesem Fall erhält die Kompensation Regelcharakter und die Stufen sind entsprechende Regelstufen.
In einer bevorzugten Verfahrensgestaltung wird vor der Durchführung einer Sende-/Empfangskombination zunächst eine Empfangs-/Sende-Kompensation zurückgestuft, wenn vorhanden. Wird nämlich an einer ersten Station festgestellt, daß eine Empfangskompensation zu erfolgen hat, muß dies nicht an einer sendeseitigen Störung in einer zweiten Station liegen, sondern kann auch durch die Beendigung einer sendeseitigen Störung der ersten Station hervorgerufen sein. Demnach wird, falls vorangegangen eine Sendekompensation durchgeführt würde, diese zunächst zurückgestuft. Wird dann immer noch auf empfangsseitige Störung erkannt, handelt es sich um eine „echte” äußere Empfangsstörung, der durch Empfangskompensation entgegengewirkt wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Verfahrensgestaltung wird im Ruhezustand der Sende- und Empfangsvorrichtung bestimmt, ob sende- oder empfangsseitig Signale anliegen, und falls nicht, werden bestehende Sende- und Empfangs-Kompensationen zurückgestuft. Die Rückstufung auf die Grundeinstellung erfolgt somit dann, wenn ein echter Ruhezustand (kein Signal) vorliegt, d. h. nicht etwa beidseitige Sprache, die bei gleicher Signalstärke ebenfalls zur Feststellung eines „unechten” Ruhezustands führt.
Nach einer bevorzugten Verfahrensgestaltung wird die Sende- und Empfangsvorrichtung nach Feststellung ihres Zustands in Sende- oder Empfangsrichtung geschaltet oder daraus zurückgeschaltet. Gemäß dieser Variante wird also mit der Umschaltung der Senderichtung nicht abgewartet, ob der ursächliche Signalzustand auf eine Störung zurückzuführen ist. Damit wird im Falle „Sprache” ein zu spätes Schalten der Sprachwippe vermieden.
Zweckmäßig liegt der Erfassungszeitraum in dem Bereich von 200 bis 1200 ms, bevorzugt in dem Bereich von 280 bis 800 ms, weiter bevorzugt im Bereich von 360 bis 500 ms. Somit wird ausreichend abgewartet, bis eine Entscheidung über Sprache/Störung mit einer angemessenen Wahrscheinlichkeit richtig erzielt werden kann.
In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Sende- und Empfangsvorrichtung, insbesondere von einer Haussprechanlage, gelöst, die einen Sendekanal, einen Empfangskanal, und eine zur Ausführung des Verfahrens in einer der oben erläuterten Verfahrensgestaltungen ausgelegte Steuer einrichtung aufweist. Die Vorteile einer derartigen verbesserten Wippensteuerung ergeben sich aus den o. g. Vorteilen des Steuerverfahrens.
Nach einer bautechnisch zweckmäßigen Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Sendedetektor und einen Empfangsdetektor zum jeweiligen Erfassung einer Signalstärke im Sendekanal/Empfangskanal, und eine Einrichtung zum Bilden eines von der Differenz der von beiden Detektoren erfaßten Signalstärken abhängigen Differenzsignals auf, wobei das Differenzsignal den Signalzustand zumindest teilweise bestimmt und insbesondere die Zuordnung zu dem Sende-, dem Empfangs-, oder dem Ruhezustand der Vorrichtung erlaubt. Die erfindungsgemäße Wippensteuerung kann demnach bautechnisch als Erweiterung einer bereits bekannten Wippensteuerung realisiert werden.
In diesem Zusammenhang kann die Differenzsignalbildungseinrichtung durch einen ersten Kondensator gebildet sein, dessen Entladen und Beladen abhängig von der jeweils an Empfangsdetektor/Sendedetektor anliegenden Signalstärke bewirkt wird, oder umgekehrt, und es kann ein angekoppelter erster Analog/Digitalwandler zur Ausgabe der Spannung des ersten Kondensators als Differenzsignal vorgesehen sein. Somit liefert das Spannungssignal des ersten Kondensators bzw. Wippenkondensators ein Signal, das direkt zur Festlegung der Zustände der Vorrichtung verwendet werden kann.
So ist nämlich zweckmäßig vorgesehen, daß die vorgegebene Zuordnung den Ruhezustand festlegt, wenn das Differenzsignal zwischen einer vorgegebenen unteren und oberen Ruheschwelle, einschließlich, liegt, und für den Fall, daß der Empfangsdetektor als Stromsenke wirkt, der Sendezustand festgelegt wird, wenn das Differenzsignal größer als die oberen Ruheschwelle ist, und der Empfangszustand festgelegt wird, wenn das Differenzsignal kleiner als die untere Ruheschwelle ist. Entsprechend einfach ist die Implementierung der Zustandsidentifikation.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß am Empfangskanal ein Netzdetektor vorgesehen ist, der die in Empfangsrichtung anstehende Signalstärke als Netzsignal erfaßt, welches den Signalzustand zumindest teilweise bestimmt.
Auch wenn für die Festlegung des Zustands der Station bei einer Auslegung der Vorrichtung nach Anspruch 9 das Netzsignal selbst nicht mehr erforderlich ist, kann es dennoch über die Bestimmung der zeitlichen Schwankung des Signalzustands Erkenntnisse liefern.
So kann mittels des Netzsignals eine erweiterte Zustandsunterteilung der Sende- und Empfangsvorrichtung erreicht werden, wenn dieses mit einem Netzschwellenwert verglichen wird. Beispielsweise kann festgestellt werden, ob trotz Sendezustand empfangsseitig ein Signal anliegt. Im Ruhezustand kann zwischen dem oben erwähnten echten und „unechten” Ruhezustand unterschieden werden. Vergleichbar kann im Empfangszustand festgestellt werden, ob dennoch ein Signal sendeseitig anliegt, das aber schwächer als das empfangsseitig anliegende Signal ist.
Ein Beispiel für die hardwaremäßige Realisierung dieses Vergleiches ist die Kopplung des Netzdetektors als Stromquelle oder Stromsenke an einem zweiten Kondensator (Netzkondensator), der das Netzsignal als Netzspannung über einen zweiten Analog/Digitalwandler bereitstellt, wobei der Vergleich dieser Netzspannung mit einer vorgegebenen Netzschwellenspannung eben diese erweiterte Zustandsbestimmung der Station erlaubt.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Stromladeeinrichtung auf, die von der Steuereinrichtung gesteuert wird und je nach Schaltung als oder wie eine Stromquelle oder Stromsenke auf den ersten Kondensator wirkt, wobei ein Einstellparameter der Stromladeeinrichtung einen ersten Parameter der Kompensation bildet, und wobei die Stromladeeinrichtung bei Sendekompensation umgekehrt zum Sendedetektor wirkt und bei Empfangskompensation umgekehrt zum Empfangsdetektor. Mit anderen Worten kann der am Wippenkondensator (ersten Kondensator) herrschende Ladezustand durch einen konstanten Offset verändert werden. Auf diese Weise wird eine Kompensation erreicht, die bei der Bildung des Differenzsignals einfließt.
Die Kompensation kann auch weitere Einstellungen von steuerbaren Komponenten der Station ändern, indem entsprechende Steuerparameter der Steuereinrichtung geändert werden. So kann die Empfindlichkeit von Sendedetektor/Empfangsdetektor einen zweiten/dritten Steuerparameter der Kompensation bilden, wobei bei Sendekompensation der Sendedetektor unempfindlicher gestellt wird, während bei Empfangskompensation der Empfangsdetektor unempfindlicher gestellt wird.
Weiter kann auch die Einstellung der Sendeverstärkung wenigstens eines Sendeverstärkers des Sendekanals einen vierten Steuerparameter der Kompensation bilden, wobei bei der Sendekompensation die Verstärkung in Senderichtung reduziert wird.
Analog kann die Einstellung der Empfangsverstärkung wenigstens eines Empfangsverstärkers des Empfangskanals einen fünften Steuerparameter der Kompensation bilden, wobei bei der Empfangskompensation die Verstärkung in Empfangsrichtung reduziert wird.
Die Steuerparameter können einzeln oder in beliebigen Kombinationen und Unterkombinationen verwendet werden. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform einer außerhalb eines Gebäudes vorgesehenen Türstation wird bei Sendekompensation der ersten, zweite, vierte und fünfte Steuerparameter verwendet, wobei die Empfangsverstärkung des fünften Steuerparameters angehoben wird, und die Empfangskompensation auf Grundlage des ersten, dritten und fünften Steuerparameters stattfindet.
Umgekehrt analog kann eine gebäudeinterne Freisprechstation derart ausgebildet sein, daß die Sendekompensation auf Grundlage des ersten, zweiten und vierten Steuerparameters durchgeführt wird, und die Empfangskompensation auf Grundlage des ersten, dritten, vierten und fünften Steuerparameters durchgeführt wird, wobei die Sendeverstärkung des vierten Steuerparameters angehoben wird.
Auf diese Weise kann die Sprechrichtung von innen nach außen geeignet gestärkt werden, da davon ausgegangen werden kann, daß Lärm von der Straße häufiger auftritt als Lärm innerhalb eines Gebäudes bzw. Haushalts.
Die Bevorzugung der Sprechrichtung von innen nach außen kann noch weiter gefördert werden, in dem bei der gebäudeinternen Freisprechstation ein maximaler Steuerbereich des fünften Steuerparameters bei Empfangskompensation betragsmäßig größer ist als der maximale Steuerbereich des vierten Steuerparameters bei Sendekompensation. Umgekehrt analog kann bei der gebäudeäußeren Türstation vorgesehen sein, daß der maximale Steuerbereich des vierten Steuerparameters bei Sendekompensation betragsmäßig größer ist als der maximale Steuerbereich des fünften Steuerparameters bei Empfangskompensation.
Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform weist die Vorrichtung noch eine Aktivierungs/Deaktivierungseinrichtung auf, die manuell betätigbar ist und die Wippensteuerung aus bzw. wieder einschaltet, wodurch die Sprechrichtung von Hand festlegbar ist. Dies erhöht die Möglichkeiten für den Bediener, die Vorrichtung seinen Bedürfnissen entsprechend zu nutzen.
Die Erfindung schützt auch verfahrens- wie vorrichtungsmäßig eine verbesserte Wippe bzw. Zustandsbildung selbst, in den Ansprüchen 23 bis 27. Diese ermöglicht eine baulich einfacher zu realisierende Wippe.
Die Erfindung stellt weiter eine Haussprechanlage mit einer oder mehreren Stationen nach den Ansprüchen 8 bis 22 und 25 bis 27 unter Schutz.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der beiliegenden Figuren, von denen
1 schematisch eine Implementierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem anwendungspezifischen integrierten Schaltkreis zeigt,
2 schematisch die Anordnung einer Kompensationseinrichtung zeigt, die funktional ein Teil der Steuereinrichtung ist,
3a schematisch eine Kompensation mittels des ersten Steuerparameters zeigt,
3b schematisch eine Kompensation im Sendezustand zeigt,
3c schematisch eine Kompensation im Empfangszustand zeigt,
4 eine erfindungsgemäße Wippensteuerung zeigt und
die 5a bis 5d ein Flußdiagramm des Kompensationsverfahrens sind.
Zunächst wird mit Bezug auf 4 der schematische Aufbau einer gegenüber einer aus dem Stand der Technik bekannten Wippensteuerung verbesserten Wippensteuerung beschrieben, die auch einen Grundaufbau für eine Ausführungsform der Kompensation darstellt. Ein Empfangskanal 11 verbindet einen Lautsprecher 13 mit dem Bussystem 20. Sendeseitig ist ein Mikrophon 23 über einen Sendekanal 21 ebenfalls mit dem Anschluß für das Bussystem 20 verbunden. Um den Empfangskanal 11 sind vier Verstärker 15.1, 15.2, 15.3, 15.4 eingebaut, von denen die Verstärker 15.1/2 und 15.3/4 schematischen zusammenfallend dargestellt sind. Ähnlich sind in dem Sendekanal 21 3 Verstärker 25.1, 25.2 und 25.3 eingebaut, von denen 25.1 und 25.2 schematisch zusammenfallend dargestellt sind.
Zwischen dem Verstärker 25.1 und dem Verstärker 25.2 greift sein Sendedetektor 27 die in dem Sendekanal 21 anliegende Signalstärke in bekannter Weise ab. Der Sendedetektor 27 ist als programmierbarer Stromverstärker ausgebildet, der abhängig vom anliegenden Signal den Kondensator 31 umlädt. Speziell wirkt der Sendedetektor 27 als Stromquelle, der den Kondensator 31 auflädt. Der Gegenspieler des Sendedetektors 27 ist der Empfangsdetektor 17, der ebenfalls als programmierbarer Stromverstärker ausgebildet ist und das im Empfangskanal 11 anstehende Signal abgreift. Der Empfangsdetektor 17 wirkt dabei als Stromsenke auf den Kondensator 31, der im folgenden auch als Wippenkondensator bezeichnet wird. Somit zieht der Empfangsdetektor Strom aus dem Wippenkondensator ab, so daß dieser entladen wird und dessen Spannung absinkt.
Die am Wippenkondenstor anliegende Spannung ist Eingabegröße einer Wippensteuerung 37. Wird eine untere Schwellspannung des Kondensators 31 unterschritten, schaltet die Wippe in Empfangsrichtung (empfangsseitige Signalstärke überwiegt sendeseitige Signalstärke). Ist dagegen die sendeseitige Signalstärke größer als die empfangsseitige Signalstärke, wird der Wippenkondensator über den Sendedetektor entsprechend aufgeladen und bei Überschreitung einer oberen Schwellspannung wird in Senderichtung geschaltet. Die Umschaltgeschwindigkeit wird dabei über die Größe des Wippenkondensators 31 im Verhältnis zu den wirkenden Strömen bestimmt.
Befindet sich die Spannung des Wippenkondensators zwischen der unteren und der oberen Schwellspannung, wird weder in Sende- noch in Empfangsrichtung geschaltet, und die Wippe ist in einem Ruhezustand (idle-mode).
In Abhängigkeit der Spannung des Wippenkondensators ZW werden die Verstärker 25.1, 25.2 und 15.1, 15.2 angesteuert. Im Ruhezustand ist jeweils ein Verstärker im Sendekanal und ein Verstärker im Lautsprecherkanal bedämpft. Dagegen werden bei Umschalten in Senderichtung beide Verstärker des Empfangskanals 11 bedämpft und sendeseitig beide ungedämpft, während umgekehrt im Empfangszustand die Verstärker 25.1, 25.2 bedämpft sind, die Verstärker 15.1, 15.2 aber ungedämpft. Die genaue Ansteuerung der jeweiligen Verstärkungen und Dämpfungen richtet sich nach dem einzelnen Sende- und Empfangsgerät und wird wie benötigt eingestellt.
Somit kann der Zustand der Station aus dem Ladezustand nur eines Kondensators bestimmt werden.
Es ist gut zu erkennen, daß die in 4 gezeigte Wippensteuerung allein nicht in der Lage ist, ein z. B. am Mikrophon 23 aufgenommenes Störgeräusch von der Sprache eines in das Mikrophon 23 sprechenden Benutzers zu unterscheiden. Wird beispielsweise benachbart dem Mikrophon 23 ein Haushaltsgerät wie z. B. ein Staubsauger eingeschaltet, liegt ein Signal am Sendekanal 21 an, wird vom Sendedetektor 27 erfaßt, der den Kondensator 31 ggf. über die obere Schwellenspannung auflädt, woraufhin die Steuereinrichtung 37 die Verstärker 15.1, 15.2 im Empfangskanal 11 bedämpft. Daher wird jedes im Empfangskanal 11 anstehende Signal mit ausreichend geringerer Signalstärke als der des Strörsignals in dem Sendekanal 21 wenn überhaupt nur äußerst schwach von dem Lautsprecher 13 wiedergegeben. Die Wippensteuerung gemäß dem Stand der Technik funktioniert daher bei Störgeräuschen in der Umgebung nicht mehr optimal.
Gemäß der Erfindung wird zur Verbesserung der alleinigen Wippensteuerung eine Kompensationseinrichtung 60 eingesetzt (siehe 2). Bevor allerdings genauer auf die erfindungsgemäße Signalkompensation eingegangen wird, wird zunächst noch anhand von 1 die grundsätzliche Implementierung der erfindungsgemäßen Sende- und Empfangseinrichtung in einem anwendungspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) dargestellt. Allerdings sind in 1 noch nicht alle Steuerverbindungen eingezeichnet, insbesondere ist eine Verbindung vom Analog/Digitalwandler 53 eines Netzkondensators 51 zu der Gesamtsteuerung 47 nicht eingezeichnet.
Das ASIC 2 umfaßt die in 4 gezeigte Wippensteuerung mit Anschlüssen für Mikrophon 23, Lautsprecher 31 und Bus 20. Der Prozessor 1 in einem Gerät kommuniziert über eine SPI-Schnittstelle 3 mit dem ASIC 2. über diese Schnittstelle können Verstärkungen und weitere Parameter im ASIC programmiert werden. Sind vom Prozessor 1 die Steuerparameter für die Wippensteuerung 47 einmal programmiert, kann diese bei entsprechender Spannung des Wippenkondensators 31 selbständig umschalten. Zusätzlich zu den in 6 gezeigten Elementen des ASIC 2 ist noch ein weiterer Netzdetektor 19 an dem Empfangskanal 11 angeordnet, der einen Netzkondensator 51 entlädt, sowie Analog/Digitalwandler 33 bzw. 53 zum Umwandeln der Kondensatorspannungen der Kondensatoren 31 und 51. Dies wird allerdings mit Bezug auf 2 genauer beschrieben.
In 2 ist die funktionale Anordnung einer Kompensationeinrichtung 60 in eine erfindungsgemäße Schaltung einer Sende- und Empfangsvorrichtung schematisch dargestellt. Dabei sind die mit den in 4 dargestellten Komponenten gleichen Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und deren wiederholte Beschreibung wird unterlassen.
Wie durch die Verbindung vom Wippenkondensator 31 zu der Wippensteuerung 37' angedeutet ist, reicht die Information der Spannung des Wippenkondensators 31 aus, um den Sende-, den Empfangs- oder den Ruhezustand der Station zu bestimmen.
Kernstück der Vorrichtung ist hinsichtlich des Erfindungsteils der Kompensation eine Kompensationseinrichtung 60, die zusammen mit der Wippensteuerung 37' eine Gesamtsteuervorrichtung 47 bildet, was allerdings aus 2 nicht hervorgeht. Die Kompensationseinrichtung 60 kann zum einen direkt die Spannung des Wippenkondensators 31 über das Register ZWAD eines zwischengeschalteten Analog/Digitalwandlers 33 auslesen. Diese Spannung ZW bildet eine Komponente des Signalzustands (ZW, NETZ), der von der Kompensationseinrichtung 60 analysiert wird.
Die zweite Komponente NETZ des Signalzustands erhält die Kompensationseinrichtung 60 wie folgt. Ein Netzdetektor 19 erfaßt ebenfalls die an dem Empfangskanal 11 anliegende Signalstärke. Er ist ebenfalls als Stromverstärker ausgebildet und stellt eine Stromsenke für einen Netzkondensator 51 dar. Dessen Netzspannung NETZ kann der Kompensationseinrichtung 60 über einen zweiten Analog/Digitalwandler 53 zur Verfügung gestellt werden, so daß diese über dessen Register NETZAD auslesen kann, welches Signal in Empfangsrichtung ansteht.
Wie oben bereits beschrieben, ist für die Wippenspannung ZW ein Spannungsfenster für den Ruhestand definiert, wobei sich Sendezustand bzw. Empfangszustand durch Überschreiten der oberen Grenzspannung bzw. Unterschreiten der unteren Grenzspannung ergeben.
Die Spannungswerte ZW und NETZ werden im Abstand dt von 1 bis 50 ms, bevorzugt 2 bis 30 ms, zyklisch eingelesen. Des weiteren ist ein Schwellenwert für die Netzspannung vorgegeben, und aus Vergleich der Spannung NETZ zu der Netzschwellenspannung wird bestimmt, ob ein Empfangssignal vorhanden ist oder nicht. Das heißt, bei Unterschreiten der Netzschwellenspannung liegt ein Empfangssignal an. Aus dem ausgelesenen Signalzustand (ZW, NETZ) läßt sich daher eine erweiterte Zustandsbestimmung vornehmen, die zusätzlich zu dem von ZW festgelegten Zustand Senden, Empfangen, Ruhe noch die Zusatzinformation liefert, ob ein Signal empfangsseitig anliegt oder nicht.
Soweit läßt sich die bisher erläuterte Zustandserkennung anhand des Steuerablaufdiagramms in 5a wiedergeben. Zu Beginn der Wippensteuerung im Schritt S1 wird zunächst die Wippe und die benötigten Ausleseregister eingeschaltet (Schritt S2). Im Schritt S3 werden die Register ZWAD und NETZAD (LINEAD) gelesen; Und anschließend in Schritt 4 der minimale und maximale Wert von ZW und NETZ bestimmt. Dieser Schritt S4 wird für die spätere Analyse der Schwankung des Signalzustands (ZW, NETZ) benötigt ist. Anschließend wird in einem Schritt S5 festgestellt, ob die Komponente ZW des Signalzustands größer als eine obere Schwellenspannung von U₊ ist. Wenn ja, zum Schritt S6 der Auswertung im Sendezustand, die in 5b detaillierter dargestellt ist.
Wird dagegen im Schritt S5 festgestellt, daß die Komponente ZW des Signalzustands nicht größer als U₊ ist, wird im Schritt S7 geprüft, ob der Ruhezustand festzustellen ist, d. h. bei der vorliegenden Ausführungsform, ob die Komponente ZW des Signalzustands im Bereich von U_– bis U₊ liegt. Ist dies der Fall, wird der Ruhezustand festgestellt und das Ablaufdiagramm schreitet zum Schritt S8 vor, der in 5d detailliert dargestellt ist. Ist dagegen die Komponente ZW des Signalzustands kleiner als die untere Schwelle ist der Zustand Empfangen im Schritt S9 auszuwerten, und es wird wie in 5c dargestellt fortgefahren. Nach dem jeweiligen Beenden der Auswerteschritte S6, S8 bzw. S9 wird in Schritt S10 das Ausleseintervall von dt abgewartet, und der Steuerablauf kehrt zum Schritt S3 zurück. Sobald ein Zustandswechsel stattfindet, schaltet die Wippensteuerung auch entsprechend um.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die detaillierten Ablaufdiagramme aus 5b und 5c beschrieben, wie die Kompensationseinrichtung 60 ein anliegendes Sprachsignal von einem anliegenden Störsignal unterscheidet. Dazu wird ausgenutzt, daß Störgeräusche über einen entsprechend langen Zeitraum mit nahezu gleichbleibendem Pegel auftreten, also eine geringe Schwankung aufweisen. Sprache dagegen ist ein stark dynamisches Signal mit großen Pegelschwankungen. Zur Bestimmung der Schwankungen des Signalzustands werden daher die minimalen und maximalen Pegel der Komponenten ZW und NETZ in der vorliegenden Ausführungsform über einen Zeitraum T erfaßt und miteinander verglichen.
Ein Störgeräusch wird festgestellt, wenn die Differenz aus Maximum und Minimum beider Komponenten ZW und NETZ jeweils unter einer geeignet vorgegebenen Spracherkennungsschwelle liegen. Ist dagegen die Schwankung nur einer Komponente ZW oder NETZ größer als die jeweilig vorbestimmte Spracherkennungsschwellenkomponente, wird auf Sprache als Unterzustand entschieden.
Dies wird zunächst anhand von 5b detailliert beschrieben. Ausgehend von der Auswertung des Zustands Senden (Schritt S6) wird zunächst im Schritt S11 festgestellt, ob es einen Zustandswechsel der Vorrichtung gegeben hat oder nicht. Wenn es einen Wechsel gegeben hat, wird der minimale und maximale Wert für ZW gelöscht (Schritt S12) und auch der minimale und maximale Wert für NETZ gelöscht (Schritt S13).
Danach, oder wenn es keinen Zustandswechsel gegeben hat, wird im Schritt S14 eine Zählervariable für die anderen Zustände (Zustand Empfangen und Ruhezustand) gelöscht, und danach im Schritt S15 eine Zählervariable für den Zustand Senden erhöht. Über die Zählervariable wird im Schritt S16 festgestellt, ob das Ende des Erfassungszeitraums T erreicht ist oder nicht. Wenn nicht wird die Auswertung des Zustands Senden beendet und das Steuerablaufdiagramm kehrt zu Schritt S10 in 5a zurück.
Wenn der Zähler T erreicht hat, wird in Schritt S17 nach dem oben erläuterten Kriterium festgestellt, ob es sich bei dem Signal um eine Störung handelt oder nicht. Wenn nicht, liegt die beabsichtigte Sprachbenutzung vor, die Variablen für die minimalen und maximalen Werte von ZW und NETZ werden in Schritt S19 neu initialisiert und die Auswertung von Zustand Senden wird beendet. Wenn in Schritt S17 auf eine Störung erkannt wird, wird eine Sendekompensation eingeleitet (Schritt S18), die auch als Dämpfung bezeichnet wird. Die Art der Kompensation/Dämpfung wird später unter Bezugnahme auf die 3a bis 3c genauer beschrieben. Danach schreitet der Ablauf zu Schritt S19 vor.
Die Auswertung des Zustands Empfangen in Schritt S9 (5c) verläuft im wesentlichen analog zur Auswertung Zustands Senden in Schritt S6. Insbesondere sind die Schritte S20, S21, S22, S25, S26 und S28 in dieser Reihenfolge identisch mit den Schritten S11, S12, S13, S16, S17, S19, wie aus einem Vergleich der 5b und 5c ersichtlich ist. Unterschiedlich ist lediglich, daß in Schritt S23 die Zählervariablen für den Zustand Senden und den Ruhemodus gelöscht werden, während in Schritt 24 die Zählervariable für den Zustand Empfangen erhöht wird. Auch ist die Art der Kompensation im Zustand Empfangen (Schritt S27) unterschiedlich von der im Zustand Senden, dies wird allerdings weiter unten mit Bezug auf die 3a bis 3c erläutert.
In 5d ist noch die in 5a im Schritt S8 stattfindende Auswertung des Ruhezustands dargestellt. Dazu werden, wie in 5d nicht gezeigt ist, die Zählervariablen entsprechend gelöscht oder erhöht, wie in den Schritten S20 bis S24 für den Zustand Senden dargestellt ist, wobei die Zählervariable für den Zustand Ruhemodus erhöht wird. In Schritt S29 wird dann geprüft, ob der Zähler die Erfassungszeit vollständig durchlaufen hat.
Ist dies nicht der Fall, wird die Auswertung des Ruhezustands bereits beendet. Ist dies der Fall, wird in Schritt S30 geprüft, ob Ruhezustand ohne Signale vorliegt.
Dazu wird eine Mittelwertberechnung der Komponente NETZ (line) des Signalzustands durchgeführt. Liegt (line_max + line_min)/2 oberhalb einer vorgegebenen Echtheitsschwelle, liegt empfangsseitig kein Signal an und die sendeseitig und empfangsseitig vorliegenden Kompensationsstufen werden zurückgestuft (Schritte S31 bzw. S32). Anschließend werden die Variablen für minimale und maximale Werte der Komponenten ZW und NETZ des Signalzustands neu initialisiert, der Schritt S33 entspricht in dieser Hinsicht den Schritten S28 bzw. S19. Wird in Schritt S30 festgestellt, daß die o. g. Mittelwertsbedingung nicht eingehalten wird, also ein „unechter” Ruhezustand vorliegt, schreitet der Ablauf sofort zu Schritt S33 vor, wonach die Auswertung des Ruhezustands beendet wird.
Nach der Auswertung des Signalzustands liegt der Zustand der Sende- und Empfangsvorrichtung fest, und falls in den Schritten S17 bzw. S26 (5b, 5c) auf eine Störung erkannt wurde, wird diese nun kompensiert. Dazu wird, wie bei der vorliegenden Ausführungsform in 3a dargestellt, eine Kompensation der Komponente ZW des Wippenkondensators 31 über einen konstanten Offset mittels eines Stromregisters 62 ausgeführt. Dabei wirkt das Stromregister 62 wie eine an den Wippenkondensator 31 angekoppelte Stromquelle bzw. Stromsenke.
Wird eine Kompensation im Zustand Senden ausgeführt (Schritt S18), wird das Stromregister als Stromsenke geschaltet und wirkt damit dem als Stromquelle wirkenden Signaldetektor entgegen. Mithin wird der Ursache des Signalzustands (Komponente ZW) entgegengewirkt, und der nach diesem Kompensationsschritt gemessene Spannungswert ZW' ist gegenüber dem ursprünglichen ZW vermindert. Fällt der neue Spannungswert ZW' dabei unter die obere Schwellenspannung des Wippenkondensators 31, wird bei der nächsten Zustandsbestimmung im Schritt S5 bereits der Zustand gewechselt, und bei richtiger Einstellung der Registergrößen und Schwellenwerte wieder der Ruhezustand erreicht. Das Störgeräusch ist ausgeblendet, und die Wippensteuerung kann allein durch Sprache in Senderichtung oder Empfangsrichtung geschaltet werden.
Das Stromregister 62 ist als Schieberegister mit N Stufen ausgebildet (Grundzustand und N-1 Kompensations- oder Dämpfungsstufen). Wird daher der Ruhezustand nicht mit der ersten Dämpfungsstufe erreicht, wird entsprechend bei der nächsten Auswertung des Schritts S17 wieder auf eine Störung erkannt, und in Schritt S18 die nächst Dämpfungsstufe eingesetzt. Dies läßt sich bis zur N-1-ten Dämpfungsstufe fortsetzen, so daß die Kompensation Regelungscharakter aufweist, mit der Bedingung des Schrittes S5 als Abbruchbedingung.
Umgekehrt analog wirkt bei Kompensation im Empfangszustand das Stromregister 62 wie eine Stromquelle und erhöht damit die Komponente des Signalzustands ZW, so daß nach erfolgter Kompensation im Schritt S7 nicht mehr der Zustand Empfangen ausgewählt wird, sondern der Ruhezustand.
Grundsätzlich ist die Abstufung des Stromregisters 62 je nach Gerät geeignet einstellbar. Bei einer Ausführungsform der Sende- und Empfangsvorrichtung als Türstation wird noch ein konkretes Anwendungsbeispiel angegeben, nachdem bei der Sendekompensation die Stromsenke 62 nur N-n echte Stufen aufweist. Dagegen ist für eine Innenstation eine feinere Abstufung von z. B. N-1 unterschiedlicher Dämpfungsstufen bei der Sendekompensation vorgesehen.
Umgekehrt liefert bei Empfangskompensation das als Stromquelle wirkende Stromregister für die Innenstation nur N-n Dämpfungsstufen, während die feinere Abstufung bei der Türstation realisiert ist.
Als nächstes wird anhand von 3b ein Ausführungsbeispiel für eine Senderegelung dargestellt. Gleiche Bauteile und Schaltungsteile wie in den zuvorigen Figuren sind wiederum mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und es werden nur Änderungen gegenüber der bisherig erläuterten Funktionsweise beschrieben.
Für den Fall, daß im Sendezustand im Schritt S17 auf eine Störung erkannt wurde, werden neben dem Offset für den Wippenkondensator 31 weitere Steuerparameter geändert, also über die Register des ASIC 2 umprogrammiert. Wie durch den von der Kompensationseinrichtung 60 zum Sendedetektor 27 gerichteten gestrichelten Pfeil angezeigt ist, kann die Empfindlichkeit des Sendedetektors eingestellt werden, und zwar wird der Sendedetektor unempfindlicher eingestellt. Des weiteren werden, wie über die gestrichelten Pfeile von der Kompensationseinrichtung 60 zu den Sendeverstärkern 25.2 und 25.3 angezeigt ist, die Verstärkung in Senderichtung eingestellt, und zwar wird diese Verstärkung reduziert.
In einer Ausführungsvariante, bei dem die Sende- und Empfangsvorrichtung als Türstation ausgebildet ist, wird noch die Verstärkung am Empfangsverstärker 15.1 erhöht, wie durch den gestrichelten Pfeil von der Kompensationseinrichtung 60 zu diesem Verstärker 15.1 angezeigt ist.
Somit kann bei der Kompensation nicht nur ein Störungssignal wenigstens teilkompensiert werden, sondern es werden auch Teile der Schaltung in Abhängigkeit des anliegenden Störsignals umprogrammiert, um für einen optimierten aktuellen Betriebszustand der Station zu sorgen.
Weiter oben bereits angegeben, kann die Kompensation in mehreren Stufen erfolgen, in diesem Ausführungsbeispiel in N-I Stufen, wobei unter einer Stufe zu verstehen ist, daß wenigstens einer der genannten Steuerparameter geändert wird. Beispielsweise kann von einer Stufe zur nächsten lediglich über das Register von 62 der Offset am Wippenkondensator 31 und die Empfangsverstärkung am Verstärker 15.1 geändert werden, während die Empfindlichkeit des Sendedetektors 27 und die Sendeverstärkung an einem Sendeverstärker 25.2 oder 25.3 unverändert bleibt. Für einen weiteren Stufenunterschied könnte dagegen die Sendeverstärkung reduziert werden, der Sendedetektor unempfindlicher gestellt werden, und die Empfangsverstärkung angehoben werden, wogegen der Offset am Wippenkondensator gleichbleibt.
In einem Ausführungsbeispiel für eine Türstation kann über die Reduzierung der Sendeverstärkung über alle N-I Stufen eine Gesamtsendeverstärkungsreduzierung SR im Bereich I von 0,1 db bis 13 dB, bevorzugt 2dB bis 12dB erreicht werden. Gleichzeitig kann über alle Kompensationsstufen hinweg die Empfangsverstärkung um insgesamt EA angehoben, nämlich im Bereich etwa im Bereich I. Des weiteren wird bei dieser Ausführungsform die Empfindlichkeit des Sendedetektors erst aber der n-ten Stufe vermindert, während die Sendeverstärkung erst ab der k-ten Stufe reduziert wird.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel beträgt die Gesamtsendeverstärkungsreduzierung SA, ausgewählt aus I. Hier wird anstelle des Sendeverstärkers 25.3 des oberen Beispiels der Sendeverstärker 25.2 angesteuert. Die Reduzierung setzt aber der j-ten Kompensationsstufe ein und wird danach alle P Stufen weiter verändert. Die Anhebung der Empfangsverstärkung kann wie in 3d gezeigt über den Empfangsverstärker 15.1, alternativ über den Empfangsverstärker 15.2 oder auch beide, 15.1 und 15.2 gesteuert werden. Sie wird bei jeder Kompensationsstufe verändert und hat wie im obigen Beispiel eine Gesamtempfangsverstärkung von EA. Die Einstellung der Empfindlichkeit bei diesem Ausführungsbeispiel setzt bereits mit der q-ten Kompensationsstufe ein.
Als weiteres Beispiel für eine Kompensation in Senderichtung wird eine Kompensationsabstufung angegeben, die für ein als Freisprecher ausgelegtes Innengerät geeignet ist. Dabei erfolgt die Kompensation über das Stromregister 62 (erster Parameter) in einer Feinabstufung über alle N-1 Kompensationsstufen. Die Reduzierung der Sendeverstärkung ist vergleichsweise gering und beträgt über den gesamten Bereich nur SR' ausgewählt aus dem Intervall J von 0,1 bis 8dB, bevorzug 1 bis 6 dB.
Selbstverständlich sind dies nur konkrete Ausführungsbeispiele, die vom Fachmann innerhalb der obigen erläuterten Wirkungsweise im Detail beliebig verändert werden können.
Bevor die oben erläuterte Sendezustandsdämpfung beginnt, werden eventuell vorhandene Dämpfungsstufen der Empfangszustandsdämpfung (s. u.) zurückgestuft auf deren Grundeinstellung.
Des weiteren ist in 3b noch eine Lautstärkeregelung 64 eingezeichnet, die sendeseitig auf die Sendeverstärker 25.1 und/oder 25.2 wirkt, und empfangsseitig auf die Empfangsverstärker 15.3, 15.2 und/oder 15.1.
Als nächstes wird anhand von 3c eine Kompensation im Empfangszustand und konkrete Ausführungsbeispiel dazu beschrieben. Die wesentlichen Komponenten sind dabei gleich wie in den zuvorigen Abbildungen, insbesondere von 3b, und entsprechend bezeichnet. Die Lautstärkeregelung 64 ist in 3c weggelassen, stattdessen ist noch eine Einstellung 66 für die Mikrophonempfindlichkeit gezeigt, die auf den Sendeverstärker 25.3 geschaltet ist. Bei der Empfangskombination wird nicht mehr die Empfindlichkeit des Sendedetektors 27 verändert, sondern die des Empfangsdetektors 17, und zwar in Richtung einer unempfindlicheren Einstellung. Des weiteren wird die Verstärkung in Empfangsrichtung an den Empfangsverstärkern 15.1 und/oder 15.2 reduziert. Je nach Gestaltung und Einsatzzweck der Sende- und Empfangsvorrichtung kann zusätzlich noch die Verstärkung in Senderichtung angehoben werden, z. B. über den Sendeverstärker 25.2. Letzteres ist vorteilhaft für eine als Freisprecher ausgelegte Innenstation.
Ein Ausführungsbeispiel für eine Kompensationsabstufung in Empfangsrichtung über N-1 Kompensations- oder Dämpfungsstufen wird im folgenden angegeben. Der Empfangsdetektor 17 wird unempfindlicher gestellt. und zwar bei Erreichen der dritten und aller nachfolgenden Kompensationsstufen. Bei der Empfangsverstärkungsänderung wird eine Gesamtänderung ausgewählt aus I erreicht. Die Sendeverstärkung wird erhöht, wobei sich eine Gesamterhöhung ausgewählt aus J ergibt.
Eine Kompensationsabstufung, die für eine Türstation geeignet ist, könnte wie folgt aussehen. Der Empfangsdetektor 17 wird z. B. in jeder Kompensationsstufe unempfindlicher gestellt. Eine Empfangsverstärkung wird aber nicht in jeder Stufe reduziert, und insgesamt um einen Wert aus J.
Wiederum wird vor der Dämpfung in Empfangsrichtung eine eventuell vorhandene Dämpfung in Senderichtung auf deren Grundeinstellung zurückgestuft.
Alle hinsichtlich der Empfangskompensation, Sendekompensation und Offsetkompensation des Wippenkondensators 31 angegebenen konkreten Ausführungsbeispiele können selbstverständlich passend kombiniert werden. Aus der bezüglich Senderichtung/Empfangsrichtung unterschiedlichen Einstellung von Freisprechgeräten als Innenstationen gegenüber Türstationen ist zu erkennen, daß das Signal vom Bus 20 im Empfangszustand bei den Freisprechgeräten stärker bedämpft wird als es das Signal im Sendezustand wird. Dagegen wird bei den Türstationen das Signal vom Mikrophon (Sendezustand) stärker bedämpft, als das Signal vom Bus 20 in dem Empfangszustand bedämpft wird. Somit wird eine Bevorzugung der Sprechrichtung von innen nach außen realisiert. In 4 ist der Änderungsbereich der Sende- bzw. Empfangsverstärkungsreduzierung gegenüber der Kompensationsstufen für einige der obigen Ausführungsbeispiele nochmal graphisch dargestellt.
Die in der Figurenbeschreibung dargestellten Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu sehen, sondern nur als deren mögliche Realilsierungen. Die in der obigen Beschreibung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

1: Prozessor
2: ASIC
3: SPI
11: Empfangskanal
13: Lautsprecher
15: Empfangsverstärker
17: Empfangsdetektor
19: Netzdetektor
21: Sendekanal
23: Mikrophon
25: Sendeverstärker
27: Sendedetektor
31: Wippenkondensator
33: ADC
37, 37': Wippensteuerung
47: Gesamtsteuerung
51: Netzkondensator
53: ADC
60: Kompensationseinrichtung
62: Offset-Einstelleinrichtung für Wippenspannung
64: Lautstärkeregelung
66: Mikrophonempfindlichkeitseinstellung

Claims

Verfahren zum Betreiben einer insbesondere als Teil einer Haussprechanlage ausgebildeten Sende- und Empfangsvorrichtung, bei dem sende- und empfangsseitig Signalstärken fortlaufend erfaßt werden und auf deren Grundlage ein Signalzustand gebildet wird, der nach einer vorgegebenen Zuordnung einen Sende-, Empfangs- oder Ruhezustand der Sende- und Empfangsvorrichtung festlegt, dadurch gekennzeichnet, daß eine zeitliche Schwankung des Signalzustands bestimmt wird und in Abhängigkeit des festgelegten Zustands der Sende- und Empfangsvorrichtung sende- und/oder empfangsseitig eine der Ursache des Signalzustands entgegenwirkende Signalkompensation durchgeführt wird, wenn die Signalzustandsschwankung über einen vorgegebenen Erfassungszeitraum unterhalb einer vorbestimmten Spracherkennungsschwelle liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Kompensation durchgeführt wird, bis ausgehend von einem festgelegten Sende- oder Empfangszustand der Sende- und Empfangsvorrichtung ein Signalzustand erhalten wird, der den Ruhezustand der Sende- und Empfangsvorrichtung festlegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stufen für die Kompensation vorgesehen sind, insbesondere 2 bis 32, weiter bevorzugt 4 bis 20, und nochmals weiter bevorzugt 6 bis 12 Stufen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Durchführung einer Sende-/Empfangs-Kompensation zunächst eine Empfangs-/Sendekompensation zurückgestuft wird, wenn vorhanden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Ruhezustand der Sende- und Empfangsvorrichtung bestimmt wird, ob sende- oder empfangsseitig Signale anliegen, und falls nicht, bestehende Sende- und Empfangskompensationen zurückgestuft werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangsvorrichtung nach Feststellung ihres Zustands in Sende- oder Empfangsrichtung geschaltet oder daraus zurückgeschaltet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Erfassungszeitraum in dem Bereich von 200 bis 1200 ms, bevorzugt in dem Bereich von 280 bis 800 ms, weiter bevorzugt im Bereich von 360 bis 500 ms liegt.
Sende- und Empfangsvorrichtung, insbesondere von einer Haussprechanlage, mit einem Sendekanal (21), einem Empfangskanal (11), und einer zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegten Steuereinrichtung (60).
Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Sendedetektor (27) und einen Empfangsdetektor (17) zum jeweiligen Erfassen einer Signalstärke im Sendekanal/Empfangskanal, und durch eine Einrichtung zum Bilden eines von der Differenz der von beiden Detektoren erfaßten Signalstärken abhängigen Differenzsignals, wobei das Differenzsignal den Signalzustand zumindest teilweise bestimmt und insbesondere die Zuordnung zu dem Sende-, dem Empfangs- oder dem Ruhezustand der Vorrichtung erlaubt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzsignalbildungseinrichtung durch einen ersten Kondensator (31) gebildet ist, dessen Entladen und Beladen abhängig von der jeweils an Empfangsdetektor/Sendedetektor anliegenden Signalstärke bewirkt wird, oder umgekehrt, und daß ein angekoppelter erster Analog/Digitalwandler (33) zur Ausgabe der Spannung (ZW) des ersten Kondensators als Differenzsignal vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zuordnung den Ruhezustand festlegt, wenn das Differenzsignal zwischen einer vorgegebenen unteren und oberen Ruheschwelle, einschließlich, liegt, und für den Fall, daß der Empfangsdetektor als Stromsenke wirkt, der Sendezustand festgelegt wird, wenn das Differenzsignal größer als die obere Ruheschwelle ist, und der Empfangszustand festgelegt wird, wenn das Differenzsignal kleiner als die untere Ruheschwelle ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Empfangskanal ein Netzdetektor (19) vorgesehen ist, der die in Empfangsrichtung anstehende Signalstärke als Netzsignal erfaßt, welches den Signalzustand zumindest teilweise bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Netzdetektor als Stromquelle oder Stromsenke an einen zweiten Kondensator (51) gekoppelt ist, der das Netzsignal als Netzspannung (NETZ) über einen zweiten Analog/Digitalwandler (53) bereitstellt, wobei der Vergleich dieser Netzspannung mit einer vorgegebenen Netzschwellenspannung eine erweiterte Zustandsbestimmung der Sende- und Empfangsvorrichtung erlaubt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch eine Stromladeeinrichtung (62), die von der Steuereinrichtung gesteuert wird und je nach Schaltung als oder wie eine Stromquelle oder Stromsenke auf den ersten Kondensator wirkt, und ein Einstellparameter der Stromladeeinrichtung einen ersten Parameter der Kompensation bildet, wobei die Stromladeeinrichtung bei Sendekompensation umgekehrt zum Sendedetektor wirkt und bei Empfangskompensation umgekehrt zum Empfangsdetektor wirkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfindlichkeit von Sendedetektor/Empfangsdetektor einen zweiten/dritten Steuerparameter der Kompensation bildet, wobei bei Sendekompensation der Sendedetektor unempfindlicher gestellt wird, während bei Empfangskompensationsregelung der Empfangsdetektor unempfindlicher gestellt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendekanal einen oder mehrere Sendeverstärker (25) aufweist, und die Einstellung der Sendeverstärkung wenigstens eines Sendeverstärkers einen vierten Steuerparameter der Kompensation bildet, wobei bei der Sendekompensation die Verstärkung in Senderichtung reduziert wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangskanal einen oder mehrere Empfangsverstärker (15) aufweist, und die Einstellung der Empfangsverstärkung wenigstens eines Empfangsverstärkers einen fünften Steuerparameter der Kompensation bildet, wobei bei der Empfangskompensation die Verstärkung in Empfangsrichtung reduziert wird.
Vorrichtung nach kumulativ den Ansprüchen 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie als außerhalb eines Gebäudes vorgesehene Türstation ausgelegt ist, und bei der Sendekompensation den ersten, zweiten, vierten und fünften Steuerparameter verwendet, wobei die Empfangsverstärkung des fünften Steuerparameters angehoben wird, und die Empfangskompensation auf Grundlage des ersten, dritten und fünften Steuerparameters stattfindet.
Vorrichtung nach kumulativ den Ansprüchen 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie als gebäudeinterne Freisprechstation ausgebildet ist, wobei die Sendekompensation auf Grundlage des ersten, zweiten und vierten Steuerparameters durchgeführt wird, und die Empfangskompensation auf Grundlage des ersten, dritten, vierten und fünften Steuerparameters durchgeführt wird, wobei die Sendeverstärkung des vierten Steuerparameters angehoben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein maximaler Steuerbereich des fünften Steuerparameters bei Empfangskompensation betragsmäßig größer ist als der maximale Steuerbereich des vierten Steuerparameters bei Sendekompensation.
Vorrichtung nach dem Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Steuerbereich des vierten Steuerparameters bei Sendekompensation betragsmäßig größer ist als der maximale Steuerbereich des fünften Steuerparameters bei Empfangskompensation.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 21, gekennzeichnet durch eine Aktivierungs/Deaktivierungseinrichtung, die manuell betätigbar ist und die Zuordnungsfestlegung und Kompensation aktiviert/deaktiviert, und bei Deaktivierung stattdessen die Einstellung der Sprechrichtung nach manueller Eingabe vorsieht.
Verfahren zum Betreiben einer insbesondere als Teil einer Haussprechanlage ausgebildeten Sende- und Empfangsvorrichtung, bei dem sende- und empfangsseitig Signalstärken fortlaufend erfaßt werden und auf deren Grundlage ein Signalzustand gebildet wird, der nach einer vorgegebenen Zuordnung einen Sende-, Empfangs- oder Ruhezustand der Sende- und Empfangsvorrichtung festlegt, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung des Signalzustands nur ein einziges Schaltelement wirkt und/oder diese aus den erfaßten Signalstärken analog und in einem Schritt erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalzustand ein aus der Differenz der erfaßten Signalstärken gebildetes Differenzsignal ist.
Sende- und Empfangsvorrichtung, insbesondere von einer Haussprechanlage, mit einem Sendekanal (21), einem Empfangskanal (11), und einer zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 23 oder 24 ausgelegten Steuereinrichtung (37, 37').
Vorrichtung nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch einen Sendedetektor (27) und einen Empfangsdetektor (17) zum jeweiligen Erfassen einer Signalstärke im Sendekanal/-Empfangskanal, und durch eine Einrichtung zum Bilden eines von der Differenz der von beiden Detektoren erfaßten Signalstärken abhängigen Differenzsignals als Signalzustand.
Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzsignalbildungseinrichtung durch einen einzigen Kondensator (31) gebildet ist, dessen Entladen und Beladen abhängig von der jeweils an Empfangsdetektor/Sendedetektor anliegenden Signalstärke bewirkt wird, oder umgekehrt, und die Spannung des Kondensators der Signalzustand ist.
Haussprechanlage, aufweisend eine Sende- und Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 22 und 25 bis 27.