-
Tonfrequentes Code-Tastwahl-Verfahren mit sprachgeschützten Empfängern
in Fernsprechanlagen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz gegen Falschwahl
durch Sprachbeeinflussung bei der tonfrequenten Code-Tastwahl eines Fernsprechteilnehmers.
-
Ein bekanntes Verfahren erreicht diesen Schutz dadurch, daß jedem
Wahlzeichen ein zusätzliches Zeichen außerhalb des Sprachbandes von 300
... 3400 Hz beigegeben wird. Im Amt werden erst durch die Auswerteschaltung
für dieses zusätzliche Zeichen die Empfänger für die Wahlzeichen angeschaltet. Als
Begleitzeichen wurde schon der Speisestrom der Station selbst verwendet, der für
die Dauer der Signalgabe stark reduziert und/oder umgepolt oder zu Beginn der Signalgabe
nur kurzzeitig unterbrochen wird. Durch diese zusätzlichen Kriterien werden im Amt
Schaltmittel wirksam, die für die gesamte Signaldauer oder nur für eine bestimmte
vorgegebene Zeit dieEmpfänger für die Wahlzeichen anschalten. Diese Verfahren erfordern
alle eine Umsetzung des Begleitzeichens, wenn Verstärker in die Anschlußleitungen
eingesetzt werden oder wenn Trägerfrequenzsysteme in dieser Ebene eingesetzt werden.
Außerdem ist die Signalgeschwindigkeit dieser Verfahren nicht besonders groß, da
die Lauf- und Auswertezeit für das Begleitzeichen der Auswertung der tonfrequenten
Wahlzeichen vorausgehen.
-
Ein anderes vorgeschlagenes Verfahren beseitigt diese Nachteile dadurch,
daß als Begleitzeichen eine Frequenz innerhalb des Sprachbandes, vorwiegend im oberen
Frequenzbereich, verwendet wird, die im Mikrophonkreis der Station stets gesperrt
und bei der Signalgabe jedem Wahlzeichen beigegeben wird. Es entfällt eine Umsetzung
des Begleitzeichens. bei verstärkten Leitungen. Das Verfahren ist auch schneller;
da die Empfänger stets angeschaltet bleiben können. Die Auswertung erfolgt dabei
nur dann, wenn die Frequenz des Begleitzeichens empfangen wird, die ja nur aus dem
Wahlgenerator der Station kommen kann. Der Mehraufwand in der Station ist jedoch
größer, da für die Sperrung der Begleitfrequenz und zu ihrer Erzeugung mindestens
ein Schwingkreis erforderlich ist. Der Aufwand ist auch dann noch groß, wenn dieser
Schwingkreis für beide Aufgaben eingesetzt wird, wie schon einmal vorgeschlagen
worden ist.
-
Zusätzliche Begleitzeichen zu dem Wahlzeichen können entfallen, wenn
ein Verfahren gefunden wird, das sprachgeschützte Empfänger verwendet. Diese Empfänger
werden beim Anstehen von Sprache gesperrt und sprechen nur dann an, wenn das reine
Wahlzeichen ankommt.
-
Es ist schon ein Verfahren vorgeschlagen worden, das sprachgeschützte
Empfänger vorsieht. Dieses Verfahren verwendet einen besonderen Signalcode und ist
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Signalfrequenten bereitstehen, von jeder Signalfrequenz
jedoch nur Zeichen aus den drei Kombinationen von Grundwelle und erster Oberwelle
gebildet werden. Die Erzeugung der verschiedenen Signale erfolgt in der Station
dadurch, daß eine Signalfrequenz wahlweise direkt, über eine Einweggleichrichter-
oder über eine Doppelweggleichrichterschaltung auf die Anschlußleitung gegeben wird.
Alle Empfänger sind im Amt über einen Tiefpaß an die Leitung angeschaltet, dessen
Grenzfrequenz größer ist als die erste Oberwelle der höchsten Signalfrequenz und
kleiner als die zweite Oberwelle der tiefsten Signalfrequenz. Jeder Empfänger besitzt
einen Sprachschutzkreis, der den Empfänger bei Anwesenheit von Frequenzen, die nicht
der eigenen Signalfrequenz entsprechen, sperrt. Dieser Sprachschutzkreis ist jedoch
so ausgebildet, daß er bei den Empfängern der Grundwelle für die entsprechende erste
Oberwelle und bei den Empfängern der ersten Oberwelle für die entsprechende Grundwelle
unwirksam ist. Außerdem muß das Mikrophon der Station für die Dauer der Zeichenaussendung
abgeschaltet werden.
-
Dieses vorgeschlagene Verfahren bringt einen Sprachschutz ohne zusätzliches
Begleitzeichen. Da der Code auch Zeichen aus nur einer Frequenz vorsieht und die
Auswertung sehr schnell erfolgen muß, damit eine große Signalgeschwindigkeit erreicht
wird, reicht der Sprachschutz nicht vollkommen aus. In der
Sprache
sind wiederholt kurzzeitig einzelne dominierende Frequenzen vorhanden, die in diesem
Falle schon zu einer Falschwahl führen können, denn ein kurzzeitiges Ansprechen
nur eines Empfängers bringt schon die Auswerteschaltung zur Wirkung. Bekanntlich
steigt die Wirkung des Sprachschutzes sehr stark an, wenn Zeichen mit je zwei Frequenzen
verwendet werden.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren anzugeben, das Zeichen
aus zwei Frequenzen vorsieht und dennoch den Einsatz von sprachgeschützten Empfängern
ermöglicht, so daß der Schutz gegen Sprachbeeinflussung wesentlich erhöht wird.
Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das zur Verfügung
stehende Frequenzband in an sich bekannter Weise in zwei Teilfrequenzbänder unterteilt
wird, daß die Zeichen jeweils aus einer Frequenz jedes Teilfrequenzbandes gebildet
werden, daß alle Tonfrequenzempfänger mit Sprachschutzkreis ausgerüstet und über
eine Frequenzweiche an die Leitung angeschaltet werden, wobei die Frequenzen des
oberen Teilfrequenzbandes von den Empfängern des unteren Teilfrequenzbandes und
die Frequenzen des unteren Teilfrequenzbandes von den Empfängern des oberen Teilfrequenzbandes
ferngehalten werden, und daß das Mikrophon der Station für die Dauer der Zeichenaussendung
unwirksam geschaltet wird. Der Sprachschutzkreis der Empfänger ist so ausgebildet,
daß die Empfänger beim Anstehen von Frequenzen, die nicht der eigenen Signalfrequenz
entsprechen, gesperrt werden. In jedem Teilfrequenzband werden nach einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung mehrere Signalfrequenzen z. B. in gleichem Frequenzabstand
untergebracht, und die beiden Teilfrequenzbereiche werden durch eine Frequenzlücke
zwischen den Signalfrequenzen voneinander getrennt, die z. B. doppelt so groß ist
wie der Frequenzabstand zwischen zwei Signalfrequenzen.
-
Den Sprachschutz kann man noch dadurch erhöhen, daß man an den Pegel
der Signalfrequenzen zusätzliche Forderungen stellt. Bekanntlich nimmt der Energieinhalt
der höheren Sprachfrequenzen ab. Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht
daher vor, daß der Pegel der Signalfrequenzen so gewählt wird, daß auf der Empfangsseite
der Pegel der Signalfrequenz im oberen Teilfrequenzband stets größer ist als der
Pegel der Signalfrequenz im unteren Teilfrequenzband. Eine Auswertung von anstehenden
Zeichen wird erfindungsgemäß nur dann ausgeführt, wenn durch eine Pegelkontrolleinrichtung
festgestellt wird, daß diese Pegelforderung eingehalten wird. Eine Weiterbildung
der Erfindung sieht vor, daß außer den zwei Teilfrequenzbändern mit den Signalfrequenzen
noch ein drittes Teilfrequenzband im Gebiet der Frequenzen mit dem größten Sprachenergieinhalt
gebildet wird und daß durch die Frequenzen dieses Bereiches im Sprachschutzkreis
aller Signalempfänger eine besonders starke Sperrwirkung ausgeübt wird.
-
Die Erfindung wird nun an Hand der Fig. 1. bis 3 näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 den Frequenzplan für das Verfahren, Fig. 2 den gewählten Zeichencode
und Fig. 3 im Prinzip die Empfangsschaltung.
-
Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist das für die Signalfrequenzen in
Frage kommende Frequenzband in zwei Teilbereiche Fu und Fo unterteilt. In jedem
Bereich sind z. B. vier Signalfrequenzen f 11... f 14 und f 21
... f 24 untergebracht. Der Frequenzabstand zwischen den Signalfrequenzen
innerhalb eines Bereiches ist konstant und beträgt z. B. jeweils .1 f. Die höchste
Signalfrequenz des unteren Teilfrequenzbereiches und die tiefste Signalfrequenz
des oberen Teilfrequenzbereiches werden zweckmäßigerweise in größerem Frequenzabstand,
z. B. 2 9 f angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, daß die beiden Teilfrequenzbereiche
durch eine verhältnismäßig einfache Frequenzweiche voneinander getrennt werden können.
-
Bei der Wahl des Signalcodes ist nun darauf zu achten, daß aus jedem
Teilfrequenzbereich jeweils nur eine Frequenz zur Bildung eines Zeichens verwendet
wird. Dies ist erforderlich, damit sich die sprachgeschützten Empfänger eines Teilfrequenzbereiches
nicht gegenseitig sperren. In Fig. 2 ist ein Code angegeben, der mit je vier Signalfrequenzen
in jedem Teilfrequenzbereich die Bildung von sechzehn Zeichen zuläßt. Diese Zeichen
erhält man, wenn man jede Signalfrequenz des unteren Teilfrequenzbereiches mit allen
Signalfrequenzen des oberen Teilfrequenzbereiches kombiniert. Dabei entstehen immer
Zeichen mit je einer Frequenz in jedem Teilfrequenzbereich, so daß sprachgeschützte
Empfänger eingesetzt werden können. Dazu ist allerdings noch erforderlich, daß die
Frequenzen des unteren Teilfrequenzbereiches von den Empfängern des oberen Teilfrequenzbereiches
und die Frequenzen des oberen Teilfrequenzbereiches von den Empfängern des unteren
Teilfrequenzbereiches: ferngehalten werden.
-
Fig.3 zeigt eine Empfangsschaltung nach dem Verfahren der Erfindung.
Die Anschaltung der Empfänger wird nun so vorgenommen, daß zunächst über eine Frequenzweiche
FW die Teilfrequenzbereiche getrennt und den zu Gruppen zusammengefaßten Empfängern
E 11... E 14 und E 21... E24 zugeleitet werden. Steht nun ein Wahlzeichen
an, dann wird stets nur eine Frequenz zu den Empfängergruppen gelangen. Es spricht
in jeder Gruppe der dazugehörige Empfänger an, und gleichzeitig werden die übrigen
Empfänger der Gruppen gesperrt. Die Frequenzweiche FW ist so dimensioniert, daß
vom Eingang 1 zum Ausgang 2 nur die Frequenzen des unteren Teilfrequenzbandes und
zum Ausgang 3 nur die Frequenzen des oberen Teilfrequenzbandes durchgelassen werden.
Daher sind am Ausgang 2 die Empfänger E 11 ... E 14 und am Ausgang 3 die
Empfänger E21 ... E24 angeschaltet. Wird z. B. das Zeichen 3 mit den Frequenzen
f 11, f 23 gesendet, dann spricht in der einen Gruppe der Empfänger E11 an, wobei
durch die Frequenz f 11 die Empfänger E 12, E13 und E14 gesperrt werden,
und in der anderen Gruppe der Empfänger E23 unter gleichzeitiger Sperrung der Empfänger
E 21, E22
und E24.
-
An den Ausgängen 2 und 3 der Frequenzweiche werden die Eingänge 1
und 2 einer Pegelkontrolleinrichtung Pk angeschlossen. Diese Einrichtung überwacht
die Pegelverhältnisse der anstehenden Wahlzeichen und spricht nur an, wenn der Eingangspegel
am Eingang 2 größer ist als am Eingang 1. Erst wenn die Bedingung auch erfüllt ist,
liegt ein Wahlzeichen vor, denn die Signalpegel wurden so gewählt, daß der Empfangspegel
der Signalfrequenzen im oberen Teilfrequenzband stets größer ist als der Pegel der
Signalfrequenzen im unteren Teilfrequenzband. Diese Wahl des Pegels erhöht den Sprachschutz,
da in der Sprache die Verhältnisse gerade umgekehrt
sind. Der Energieinhalt
der wöheren Sprachfrequenzen ist ja bekanntlich kleiner.
-
Eine weitere Maßnahme zur Erhöhung des Sprachschutzes liegt darin,
daß außer den zwei Teilfrequenzbereichen mit Signalfrequenzen noch ein dritter Teilfrequenzbereich
im Gebiet der Frequenzen mit dem größten Energieinhalt gebildet wird und dieser
Bereich für alle Signalempfänger nur in den Sprachschutzkreis mit einbezogen wird.
Dabei können die Frequenzen dieses Bereiches besonders starke Sperrwirkung ausüben,
denn sie sind an der Signalgabe nicht beteiligt. Die Frequenzweiche in der Empfangsschaltung
ist dabei so auszulegen, daß die Frequenzen dieses zusätzlichen Bereiches von Eingang
1 zum Ausgang 2 und 3 gelangen können. Notfalls kann in diesen Weg in der Frequenzweiche
noch ein zusätzlicher Verstärker eingesetzt werden.