DE1146549B - Einrichtung zur UEbertragung von Sprachsignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Übertragung von Sprachsignalen, die mit einem Sender mit einem Bandkompressor und einem Empfänger mit einem Bandexpandor versehen ist. Dabei besitzt der Bandkompressor eine Anzahl parallel geschalteter Kanäle, die durch in verschiedenen Formantbereichen liegende Signale gespeist werden und von denen einer den niedrigsten Formantbereich naturgetreu durchläßt und die übrigen Kanäle mit je einem Bandkompressor versehen sind, während der Bandexpandor eine entsprechende Anzahl von Kanälen enthält, die parallel geschaltet sind und durch verschiedene Formantbereiche vertretende Signale gespeist werden, wobei der dem Senderkanal für den niedrigsten Formantbereich entsprechende Empfangskanal die empfangenen Signale naturgetreu durchläßt, während die weiteren Kanäle mit einem Bandexpandor versehen sind. Bei dieser Übertragungseinrichtung wird zum Bewerkstelligen der Bandkompression und Bandexpansion von den spezifischen Eigenschaften von Sprachsignalen Gebrauch gemacht; die Formantbereiche spalten das Sprachsignal nähmlich in diejenigen Frequenzbereiche auf, in denen die Resonanzfrequenzmodulationen der Mund-, Kehlen- und Nasenhöhlungen, d. h. die Formantfrequenzen, liegen. Die drei niedrigsten Formantbereiche liegen z. B. innerhalb der Frequenzbänder von etwa 300 bis 800 Hz, 800 bis 2000 Hz und 2000 bis 3200 Hz. In einer bekannten Übertragungseinrichtung dieser Art wird senderseitig die Bandkompression dadurch bewerkstelligt, daß die Modulationsfrequenzen der höheren, in den Frequenzbändern von 800 bis 2000 Hz und von 2000 bis 3200 Hz liegenden Formantbereiche durch Frequenzteilung um einen Teilfaktor von z. B. 10 in einen zehnfach kleineren Frequenzbereich komprimiert werden, während sie empfangsseitig durch Frequenzvervielfachung mit einem Faktor 10 wieder in die richtige Frequenzlage gebracht werden. Bei einem Gesamtfaktor der Bandkompression von etwa 4 wurde mit dieser Übertragungseinrichtung eine zufriedenstellende Übertragungsqualität erzielt.

Um die Übertragungsqualität zu verbessern, unter anderem zum Vermeiden von Interferenztönen, unter Aufrechterhaltung eines Gesamtbandkompressionsfaktors von etwa 4, wurde bei einer anderen Übertragungseinrichtung eingangs erwähnter Art jedes der in den höheren Formantbereichen liegenden Signale in den betreffenden Bandkompressionskanälen einem Formantfrequenzdetektor zugeführt, der eine sich mit der Formantfrequenz der Signale in dem betreffenden höheren Formantbereich ändernde Spannung liefert. Empfangsseitig enthalten die entsprechenden Bandexpansionskanäle eine Bandverschiebungsvor-Einrichtung zur Übertragung von Sprachsignalen

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. E. Walther, Patentanwalt, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität: Niederlande vom 10. Februar 1961 (Nr. 261120)

Petrus Josephus van Gerwen, Eindhoven

(Niederlande), ist als Erfinder genannt worden

richtung, die durch die naturgetreu durchgelassenen Signale des niedrigsten Formantbereiches gespeist wird, welche in der Bandverschiebungsvorrichtung innerhalb des betreffenden höheren Formantbereiches durch eine von einem Ortsoszillator stammende Schwingung in der Frequenz verschoben werden, wobei die Frequenz dieser Schwingung mit der Ausgangsspannung des Formantfrequenzdetektors in dem entsprechenden Bandkompressionskanal geändert wird.

Die Erfindung bezweckt, einen neuen Aufbau der Übertragungseinrichtung eingangs erwähnter Art zu schaffen, wobei unter Aufrechterhaltung eines Bandkompressionsfaktors von etwa 4 die Übertragungsqualität verbessert und die Einrichtung vereinfacht wird; es brauchen unter anderem keine zusätzlichen Maßnahmen zur Wiedergabe von Konsonanten getroffen zu werden.

Gemäß der Erfindung enthält die Bandexpansionsvorrichtung einen örtlichen Kippschwingungsgenerator, der eine sägezahnförmige Kippschwingung mit einer Wiederholungsfrequenz im Grundtonbereich liefert, und in jedem der durch die höheren Formantbereiche gespeisten Bandexpansionskanäle ist eine Amplitudenmodulatorstufe enthalten, die einerseits alle gemeinsam durch die Ausgangsspannung des örtlichen Kippschwingungsgenerators und die andererseits je für sich durch den dem betreffenden Bandexpansionskanal zugehörenden Ortsoszillator gesteuert werden, dessen Frequenz mit der Ausgangsspannung des For-

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mantfrequenzdetektors in dem entsprechenden Band- tiven Impulse unterdrückt. An dem Ausgang der kompressionskanal geändert wird. Schwellwertvorrichtung 25 entsteht auf diese Weise

Die Erfindung und ihre Vorteile werden nach- eine Reihe positiver Impulse, deren Anzahl pro Zeitstehend an Hand der Figuren näher erläutert. einheit sich mit der Formantfrequenz ändert, so daß Fig. 1 zeigt eine schematische Ausführungsform der 5 durch Glättung dieser Impulse in einem Tiefpaßfilter Übertragungseinrichtung nach der Erfindung; 26 mit einer Grenzfrequenz von z. B. 30 Hz eine Span-Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines bei der Vor- nung erhalten wird, die sich mit der Formantfequenz richtung nach der Erfindung anwendbaren Formant- ändert.

frequenz- und Grundtonfrequenzdetektors; Außer dem in Fig. 2 dargestellten Formantfrequenz-

Fig. 3 zeigt einige Zeitdiagramme zur Erläuterung io detektor lassen sich Formantfrequenzdetektoren ander in Fig. 1 dargestellten Übertragungseinrichtung; derer Art verwenden, wie diese z. B. in der britischen

Fig. 4 zeigt einen bei der Vorrichtung nach der Er- Patentschrift 844 561 beschrieben sind, findung verwendbaren Kippschwingungsgenerator, und Im Vergleich zu der Bandbreite des ursprünglichen

Fig. 5 und 6 zeigen das Blockschaltbild einer prak- Sprachsignals von 2,9 kHz ergibt sich hier eine erhebtischen Ausführungsform eines Senders und eines Emp- 15 liehe Bandbreiteneinsparung, da die Gesamtbandbreite fängers in einer Übertragungseinrichtung nach der der übertragenen Signale 500 + 2 · 30 + 2 · 40 = Erfindung. 640 Hz beträgt, wobei außerdem das auf diese Weise

Bei dem in Fig. 1 veranschaulichten Sender werden durch Bandkompression übertragene Sprachsignal empdie einem Mikrophon 1 entnommenen Signale über fangsseitig mit besonders guter Qualität wiedergeein die Sprechsignale von 300 bis 3200 Hz durchlassen- 20 geben werden kann.

des Filter 2 nach Verstärkung in einem Verstärker 3 Der mit dem geschilderten Sender zusammenwir-

einer Bandkompressionsvorrichtung 4 zugeführt, die kende Empfänger enthält eine der des Senders entdrei parallel geschaltete Kanäle 5, 6 und 7 enthält. sprechende Anzahl parallel geschalteter Kanäle 27, 28, Jeder dieser parallelen Kanäle enthält ein Eingangs- 29, die über Leitungen 17, 18, 19, 20, 21 durch die filter 8,9 bzw. 10, das von den ihm zugeführten Sprach- 25 verschiedene Formantbereiche vertretenden Signale Signalen die Signale in dem Formantbereich von 300 gespeist werden; der dem Senderkanal 5 entsprechende bis 800Hz, 800 bis 2000 Hz bzw. 2000 bis 3200 Hz Empfangskanal 27 läßt die empfangenen Signale in dem durchläßt. Der Kanal 5 läßt die Signale im niedrigsten niedrigsten Formantbereich von 300 bis 800 Hz natur-Formantbereich von 300 bis 800 Hz naturgetreu durch, getreu durch, während in den weiteren Empfangswährend die Sprachsignale in den höheren Formant- 3° kanälen 28 und 29 Bandexpansion durchgeführt wird, bereichen von 800 bis 2000 Hz und von 2000 bis Zu diesem Zweck ist die Empfangsvorrichtung mit

3200 Hz in den Kanälen 6 und 7 je einem Formant- einem örtlichen Kippschwingungsgenerator 30 verfequenzdetektor 11 bzw. 12 zugeführt werden, welcher sehen, der eine sägezahnförmige Kippschwingung mit eine sich mit der Formantfrequenz in den Formant- einer Wiederholungsfrequenz in dem Grundtonbereich bereichen von 800 bis 2000 Hz und von 2000 bis 35 von 80 bis 300 Hz liefert und der über eine Frequenz-3200 Hz ändernde Gleichspannung liefert, deren für Verschiebungsstufe 31 mit einem zugehörigen Ortsosdie Übertragung erforderliche Bandbreite z. B. 30 Hz zillator 32 und einem Ausgangsfilter 33 gemeinsam die beträgt. beiden Bandexpansionskanäle 28, 29 steuert. Es wird

Außerdem sind an den Ausgang der Eingangsfilter 9 z. B. die Amplitude der Kippschwingung in der Fre- bzw. 10 je ein Amplitudendetektor 13 bzw. 14 und ein 40 quenzverschiebungsstufe 31 auf eine örtliche Träger-Tiefpaßfilter 15 bzw. 16 mit einer Grenzfrequenz von frequenz von 32 kHz moduliert, z. B. 40 Hz angeschlossen, um eine sich mit dem Pegel Jeder der Bandexpansionskanäle 28,29 enthält nach-

der Signale in den Formantbereichen von 800 bis einander eine Pegelregelvorrichtung in Form eines 2000 Hz und von 2000 bis 3200 Hz ändernde Spannung regelbaren Verstärkers 34, 35, der über die Leitungen zu erzeugen, die gemeinsam mit den Ausgangsspannun- 45 18, 20 durch die sich mit dem Pegel der Signale in den den der Formantfrequenzdetektoren 11 und 12 auf die Formantbereichen von 800 bis 2000 Hz und von 2000 Empfangsseite übertragen wird. bis 3200 Hz ändernde Regelspannung von den Ampli-

Einfachheitshalber werden in der geschilderten, tudendetektoren 13,14 gesteuert wird, und eine Ämplischematisch dargestellten Einrichtung die Signale im tudenmodulatorstufe 36, 37 mit einem zugehörigen ersten Formantbereich, die Ausgangsspannungen der 50 Ausgangsfilter 38, 39 und einem Ortsoszillator 40, 41, Formantfrequenzdetektoren 11 und 12 und die Aus- dessen Frequenz durch einen Frequenzkorrektor 42, gangsspannungen der Amplitudendetektoren 13, 15 43, z. B. eine Reaktanzröhre, über die Leitungen 19 und 14, 16 über gesonderte Leistungen 17, 18, 19, 20 bzw. 21 durch die Ausgangsspannungen der Formant- bzw. 21 auf die Empfangsseite übertragen. In der prak- frequenzdetektoren 11,12 gesteuert wird. In den Bandtischen Ausführungsform erfolgt die Übertragung die- 55 expansionskanälen 28, 29 werden die auf die Trägerser verschiedenen Signale über eine einzige Leitung, frequenz von 32 kHz amplitudenmodulierten Kippvorzugsweise auf die an Hand der Fig. 5 und 6 zu schwingungen der Frequenzumsetzungsstufe 31 nach erörternde Weise. Pegelregelung in den Regelverstärkern 34, 35 in den

Fig. 2 zeigt den in der dargestellten Übertragungs- Amplitudenmodulatorstufen 36, 37 auf die betreffeneinrichtung verwendeten Formantfrequenzdetektor. 60 den Formantbereiche von 800 bis 2000 Hz bzw. 2000 Bei diesem werden die einem Filter 22 entnommenen bis 3200 Hz umgesetzt durch die Schwingungen der Signale im Formantbereich von 800 bis 2000 Hz oder Ortsoszillatoren40,41,derenFrequenzentsprechendder von 2000 bis 3200 Hz einem Begrenzer 23 zugeführt, Ausgangsspannung der Formantfrequenzdetektoren dem ein Differenzierungsnetzwerk 24 folgt, das das 11, 12 in den entsprechenden Bandkompressionskanädurch die Begrenzung erhaltene rechteckförmige Signal 65 len 19, 21 im Frequenzbereich von 31,2 bis 30 kHz und in eine Reihe aufeinanderfolgender positiver und ne- von 30 bis 28,8 kHz geändert wird, gativer Impulse] umwandelt. Weiter ist eine Schwell- Zur Wiedergabe der übertragenen Sprachsignale

Wertvorrichtung 25 vorgesehen, welche z. B. die nega- werden die Ausgangsspannungen der beiden Band-

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expansionskanäle 28, 29 mit der Ausgangsspannung hängig ist. Der Grundtondetektor 47, 48 und der des Kanals 27, der die Signale im niedrigsten Formant- Grundfrequenzdetektor 49 können daher weggelassen bereich von 300 bis 800 Hz durch das Filter 44 natur- werden, da es für eine ausreichende Wiedergabegetreu durchläßt, zusammengefügt und nach Verstär- qualität genügt, einen Unterschied zwischen Männerkung in einem Niederfrequenzverstärker 45 einer Wie- 5 stimmen und Frauenstimmen zu machen. Die Wiederdergabevorrichtung 46 zugeführt. holungsfrequenz zur Wiedergabe von Männerstimmen

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dafür beträgt z. B. 130 Hz und von Frauenstimmen 220 Hz. gesorgt, daß die Wiederholungsfrequenz des Kipp- Fig. 4 zeigt weitere Einzelheiten des in der in Fig. 1

Schwingungsgenerators 30 genau dem Grundton folgt; dargestellten Übertragungseinrichtung verwendeten dies läßt sich auf einfache Weise dadurch bewerk- io Kippschwingungsgenerators 30; es werden dabei auf stelligen, daß an den ersten Empfängerkanal 27, der einfache Weise die vorerwähnten Anforderungen in die Sprachsignale in dem ersten Formantbereich von bezug auf eine vorzügliche Wiedergabequalität erfüllt. 300 bis 800 Hz naturgetreu überträgt, ein Grundton- Der dargestellte Kippschwingungsgenerator enthält

detektor, der durch einen Amplitudendetektor 47 und einen Multivibrator 50 mit einer WiederholungsireeinTiefpaßfilter 48 mit einer Grenzfrequenz von 300 Hz 15 quenz von z. B. 160 Hz zum Erzeugen von rechteckgebildet wird, und darauf ein Grundfrequenzdetektor förmigen Spannungen; darauf folgt ein Differenzie-49 zum Erzeugen einer sich mit dem Grundton ändern- rungsnetzwerk 51, das die rechteckförmige Ausgangsden Regelspannung angeschlossen wird, welcher den spannung des Multivibrators 50 in eine Reihe aufein-Kippschwingungsgenerator 30 in der Frequenz steuert. anderfolgender positiver und negativer Impulse um-Baulich kann der Grundfrequenzdetektor 49 gleich dem 20 wandelt; dann ist eine Schwellwertvorrichtung 52 anan Hand der Fig. 2 beschriebenen Formantfrequenz- geschlossen, die z. B. die negativen Impulse unterdrückt, detektor gemacht werden. Am Ausgang der Schwellwertvorrichtung entsteht

Es hat sich ergeben, daß mit der bisher beschriebenen daher eine Reihe positiver Impulse mit einer WiederVorrichtung eine vorzügliche Wiedergabequalität er- holungsfrequenz von 160Hz, die beim Zuführen an zielt werden kann und daß zum Erzielen einer opti- 25 ein integrierendes Netzwerk 53 mit einer Zeitkonstante malen Wiedergabequalität besondere Sorgfalt der von 2,5 ms die in Fig. 3 a veranschaulichte sägezahn-Gestalt der erzeugten sägezahnförmigen Kippschwin- förmige Kippschwingung liefern. Deutlichkeitshalber gung gewidmet werden soll; es wurden insbesondere sind neben den Elementen des Kippschwingungsgenedie besten Resultate mit einer exponentiell abnehmen- rators die erzeugten Spannungswellenformen veranden Kippschwingung mit einer Zeitkonstante, weiter 30 schaulicht.

unten Kippschwingungszeitkonstantegenannt, zwischen Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Sender bzw. einen

1,5 und 4 ms erzielt. Außerhalb dieser Grenzen der Empfänger einer Übertragungseinrichtung nach der Kippschwingungszeitkonstante nimmt die Wiedergabe- Erfindung, die zur Einseitenbandübertragung eingequalität schnell ab. Bei einer Zeitkonstante von weniger richtet ist. In dieser Übertragungseinrichtung sind als 1,5 ms treten Signalverzerrungen und bei einer 35 die der Fig. 1 entsprechenden Elemente mit den Zeitkonstante von mehr als 4 ms treten Interferenztöne gleichen Bezugsziffern bezeichnet, auf. In dem Sender nach Fig. 5 werden die dem Mi-

Fig. 3 a veranschaulicht die von dem Kippschwin- krophon 1 entnommenen Sprachsignale auf die ausgungsgenerator 30 erzeugten sägezahnförmigen Kipp- führlich an Hand von Fig. 1 erörterte Weise zur Bandschwingungen, die in dem dargestellten Ausführungs- 40 kompression über die verschiedene Formantbereiche beispiel mit einer Zeitkonstante von 2,5 ms exponen- durchlassenden Filter 8, 9 und 10 drei Kanälen 5, 6 tiell abnehmen. Fig. 3 b und 3 c zeigen die Ausgangs- und 7 zugeführt, wobei die Signale in den Kanälen 6 spannungen der Regelverstärker 34 bzw. 35, und Fig. und 7 einerseits einem Formantfrequenzdetektor 11 3d und 3e zeigen die Ausgangsspannungen der beiden bzw. 12 und andererseits einem Amplitudendetektor Bandexpansionskanäle 28 bzw. 29, die nach Vereini- 45 13, 15 bzw. 14, 16 zum Erzielen einer Spannung zugung mit den durch den Kanal 27 naturgetreu über- geführt werden, die sich mit dem Pegel der durch die tragenen Signalen in dem niedrigsten Formantbereich Filter 9 bzw. 10 durchgelassenen Signale ändert, der Wiedergabevorrichtung 46 zugeführt werden. In dem Kanal 5 werden die durch das Filter 8

Außer ihrer besonderen Einfachheit wird die darge- durchgelassenen Signale in dem niedrigsten Formantstellte Übertragungseinrichtung durch eine vorzügliche 50 bereich von 0,3 bis 0,8 kHz einem an einen 6-kHz-Wiedergabequalität gekennzeichnet sowohl in bezug Oszillator 54 angeschlossenen Einseitenbandmodulaauf Vokale als auch auf Konsonanten. Es werden ins- tor 55 mit einem Einseitenbandfilter 56 zugeführt, das besondere Konsonanten wie z. B. »Z und »V«, die im das obere Seitenband von 6,3 bis 6,8 kHz durchläßt, wesentlichen durch ein in den höheren Formantbe- während in den Kanälen 6 bzw. 7 die Ausgangsspanreichen liegendes rauschartiges Frequenzspektrum ge- 55 nungen der Formantfrequenzdetektoren 11 bzw. 12 kennzeichnet werden, naturgetreu wiedergeben. über die Frequenzkorrektoren 57 bzw. 58 die Oszilla-

In dieser Vorrichtung erfordert eine gute Konsonan- toren 59 bzw. 60 in der Frequenz steuern. Die Oszillatenwiedergabe daher keine zusätzlichen Maßnahmen. torspannung wird jeweils in einem Amplitudenmodu-

Für eine zufriedenstellende Übertragungsqualität ist lator 61 bzw. 62 mit einem Ausgangsfilter 63 bzw. 64 es nicht notwendig, mittels eines Grundtondetektors 60 durch die Regelspannung aus den Amplitudendetek-47, 48 und eines Grundfrequenzdetektors 49 dafür zu toren 13, 15 bzw. 14, 16 in der Amplitude moduliert, sorgen, daß die Wiederholungsfrequenz der Kipp- Bei der dargestellten Sendeeinrichtung werden die

schwingung der Grundfrequenz in den übertragenden Ortsoszillatoren 59 bzw. 60 durch die Ausgangsspan-Signalen folgt; es genügt eine feste Wiederholungsfre- nung der Formantfrequenzdetektoren 11 bzw. 12 in quenz von z.B. 160 Hz. Es wurde nämlich festgestellt, 65 der Frequenz moduliert, z. B. mit einem Modulationsdaß im Gegensatz zu der Gestalt der Kippschwingung die index 1, und die so erhaltenen frequenzmodulierten Wiedergabequalität bedeutend weniger von der Wieder- Schwingungen, deren Frequenzen sich über einen holungsfrequenz der erzeugten Kippschwingung ab- Bereich von 30 Hz ändern, werden in den Amplituden-

modulatoren 61 bzw. 62 durch die Ausgangsspannungen der Amplituderidetektoren 13, 15 bzw. 14, 16 in der Amplitude moduliert. Die mittleren Frequenzen der Oszillatoren 59 und 60 betragen dabei etwa 6,86 bzw. 6,96 kHz; der einerseits zwischen dem Einseitenbandsignal von 6,3 bis 6,8 kHz und der mittleren Oszillatorfrequenz des Oszillators 59 und andererseits zwischen den mittleren Frequenzen der Oszillatoren 59 und 60 erhaltene Frequenzraum wird zur Übertragung der Frequenz- und Amplitudenmodulation der Schwingungen der Oszillatoren 59 und 60 benutzt. Die Durchlaßbereiche der Filter 56, 63 und 64 sind z. B. 6,30 bis 6,80 kHz, 6,82 bis 6,90 kHz bzw. 6,92 bis 7,00 kHz. Die so erhaltenen Ausgangsspannungen der Kanäle 5, 6 und 7 werden über einen Gruppenmodulator 65 mit einem Oszillator 66 und einen Eüiseitenbandfirter 67 durch Einseitenbandmodulation auf ein Kabel 68 übertragen. Die Bandbreite des der Leitung 68 zugeführten Ausgangssignals beträgt etwa 0,7 kHz, so daß in bezug auf das ursprüngliche Sprachsignal (2,9 kHz) eine wesentliche Bandbreiteneinsparung erhalten wird. Fig. 6 zeigt den mit einem Sender nach Fig. 5 zusammenwirkenden Empfänger.

Die eintreffenden Einseitenbandsignale von dem Übertragungskabel 68 werden anch Hochfrequenzver-Stärkung in einem Verstärker 69 über einen Gruppenmodulator 70 mit einem daran angeschlossenen Oszillator 71 und einem Ausgangsfilter 72 zum Zurückgewinnen des ursprünglichen Sprachsignals einer Bandexpansionsvorrichtung mit drei parallel geschalteten Kanälen 27, 28, 29 zugeführt, die den Kanälen 5, 6, 7 im Sender entsprechen.

Die Kanäle 27,28 und 29 sind mit je einem Eingangsfilter 73,74 bzw. 75 versehen, welche das dem Gruppendemulator 70 entnommene Einseitenbandsignal, z. B. im Frequenzbereich von 6,3 bis 7,0 kHz, in die drei Formantbereiche vertretende Signale in den Frequenzbereichen von 6,30 bis 6,80 kHz, 6,82 bis 6,90 kHz und 6,92 bis 7,0OkHz aufspalten; das Einseitenbandsignal von 6,30 bis 6,80 kHz wird von dem Kanal 27 naturgetreu durchgelassen, während die Signale, welche den Expansionskanälen 28 und 29 zugehören, einerseits über Begrenzer 76 bzw. 77 an Frequenzdetektoren 78 bzw. 79 und andererseits an Amplitudendetektoren 80 bzw. 81 mit Tiefpaßfiltern 82 bzw. 83 mit einer Grenz- +5 frequenz von z. B. 40 Hz geführt werden.

An den Ausgängen der Frequenzdetektoren 78 bzw. 79 und der Amplitudendetektoren 80, 82 bzw. 81, 83 treten sich mit der Formantfrequenz und mit dem Pegel der Signale in den Formantbereichen von 800 bis 2000 Hz und von 2000 bis 3200 Hz ändernde Spannungen auf, die ganz auf die an Hand der Fig. 1 geschilderten Weise verarbeitet werden. Die Ausgangsspannungen der Frequenzdetektore 78 und 79 variieren die Frequenz der Ortsoszillatoren 84 bzw. 85 über Frequenzkorrektoren 86 bzw. 87 in der Frequenz in den Frequenzbereichen von 31,2 bis 30 kHz bzw. von bis 28,8 kHz, um in den Bandexpansionskanälen 28 und 29 die dem Kippschwingungsgenerator 88 entnommenen Signale nach Frequenzumsetzung in einer Frequenzumsetzungsstufe 89 mit einem Ortsoszillator von 32 kHz und einem Ausgangsfilter 91 in Amplitudenmodulatorstufen 92 und 93 nach dem zweiten bzw. dritten Formantbereich zu übertragen, während zwischen dem Ausgangsfilter 91 der Frequenzumsetzungsstufe 91 und dem Amplitudenmodulator 92 bzw. ein zur Pegelregelung dienender Regelverstärker 94 bzw. 95 eingeschaltet ist. Ähnlich wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1 folgt der Kippschwingungsgenerator der Grundfrequenz in den übertragenen Signalen. Es werden nämlich die naturgetreu übertragenen Signale in dem ersten Formantbereich über einen Grundtondetektor 96 und ein Ausgangsfilter 97 an einen Grundfrequenzdetektor 98 geführt, der die Frequenz des Kippschwingungsgenerators 88 steuert.

Die Ausgangsspannungen der Amplitudenmoduv latorstufen 92, 93 in den Bandexpansionskanälen 28 bzw. 29 werden über Filter 99 bzw. 100 gemeinsam mit den Signalen des ersten Formantbereicb.es, die einem Einseitenbandmodulator 101 mit angeschlossen nem örtlichem Trägerfrequenzoszillator 102 mit einer Frequenz von 6 kHz und einem Ausgangsfilter 103 entnommen werden, über einen Niederfrequenzverstärker 104 einer Wiedergabevorrichtung 105 zugeführt.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Einrichtung zur Übertragung von Sprachsignalen mit einem Sender mit einer Bandkompressionsvorrichtung, und einem Empfänger mit einer Bandexpansionsvorrichtung, bei der die Bandkompressionsvorrichtung eine Anzahl durch die verschiedenen Formantbereiche gespeister, parallel geschalteter Kanäle enthält, von denen einer den niedrigsten Formantbereich naturgetreu durchläßtund in jedem der weiteren Kanäle, die durch in den höheren Formantbereichen liegende Signale gespeist werden, ein Formantfrequenzdetektor vorhanden ist, der eine sich mit der Formantfrequenz der Signale in dem betreffenden höheren Formantbereich ändernde Spannung liefert, während die Bandexpansionsvorrichtung eine entsprechende Anzahl parallel geschalteter Kanäle enthält, die durch die verschiedene Formantbereiche vertretenden Signale gespeist werden, wobei der dem Senderkanal für den niedrigsten Formantbereich entsprechende Empfangskanal die empfangenen Signale naturgetreu durchläßt, während die übrigen Kanäle mit je einem Ortsoszillator versehen sind, dessen Frequenz mit der Ausgangsspannung des Formantfrequenzdetektors in dem entsprechenden Bandkompressionskanal geändert wird, da durch gekennzeichnet, daß die Bandexpansionsvorrichtung einen örtlichen Kippschwingungsgenerator (30) enthält, der eine sägezahnförmige Kippschwingung mit einer Wiederholungsfrequenz im Grundtonbereich liefert, und daß jeder der durch die höheren Formantbereiche gespeisten Bandexpansionskanäle (28,29) eine Arnplitudenmodulatorstufe (36, 37) enthält, welche Stufen (36, 37) einerseits alle gemeinsam durch die Ausgangsspannung des örtlichen Kippschwingungsgenerators (30) und andererseits je für sich durch den dem betreffenden Bandexpansionskanal zugehörenden Ortsoszillator (40, 41) gesteuert werden, dessen Frequenz sich mit der Ausgangsspannung des Formantfrequenzdetektors (11, 12) in dem entsprechenden Bandkompressionskanal (6, 7) ändert (Fig. 1).

2. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kippschwingungsgenerator (30) eine Frequenzumsetzungsstufe (31) nachgeschaltet ist, welche die Ausgangsspannung des Kippschwingungsgenerators auf einen höheren Frequenzbereich umsetzt (Fig. 1).

3. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippschwingungsgenerator (30) eine zwischen 1,5 und

4 ms liegende Kippschwingungszeitkonstante hat und eine mit dieser Zeitkonstante exponentiell abnehmende sägezahnförmige Kippschwingung erzeugt (Fig. 1 und 3 a).

4. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippschwingungsgenerator durch einen Multivibrator (50) und ein daran angeschlossenes differenzierendes Netzwerk (51) und eine Schwellwertvorrichtung (52) gebildet wird, deren Ausgangsspannung einem integirierenden Netzwerk (53) zugeführt wird (Fig. 4).

5. Übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Bandexpansionskanal für den niedrigsten Formantbereich (27) ein Grundtondetektor (47, 48) und daran ein Grundtonfrequenzdetektor (49) zum Erzeugen einer sich mit der Grundfrequenz ändernden Regelspannung angeschlossen ist, die zur Frequenzregelung dem Kippschwingungsgenerator (30) zugeführt wird (Fig. 1).

6. Übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Bandkompressionskanäle (6, 7) die eintreffenden Signale zum Erzeugen einer Pegelregelspannung einem Amplitudendetektor (13,

14) mit einem zugehörenden Tiefpaßfilter (15, 16) zugeführt werden und daß jeder der Bandexpansionskanäle (28, 29) auf der Empfangsseite eine in Reihe mit der Amplitudenmodulatorstufe (36, 37) liegende Pegelregelvorrichtung (34, 35) enthält, die durch die Pegelregelspannung gesteuert wird. (Fig. 1).

7. Übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die naturgetreu übertragenen Signale in dem Senderkanal für den niedrigsten Formantbereich (S) einem Einseitenbandmodulator (55) zugeführt werden und daß die senderseitigen Bandkompressionskanäle (6, 7) je einen Ortsoszillator (59, 60) enthalten, der über einen Frequenzkorrektor (57, 58) durch die Ausgangsspannung des Formantfrequenzdetektors (11, 12) in der Frequenz und in einem Amplitudenmodulator (61, 62) durch eine Pegelregelspannung gesteuert wird, und daß die so erhaltenen Signale vereinigt und auf den Empfänger übertragen werden, wo diese Signale durch Selektionsfilter (73, 74, 75) den parallel gelegten Bandexpansionskanälen (28, 29) und dem Kanal für den niedrigsten Formantbereich (27) zugeführt werden (Fig. 5 und 6).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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