DE1175750B - Schaltung zur Unterdrueckung von Echos in Zweiweg-Signaluebertragungssystemen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 04 m

Deutsche KL: 21 a2- 36/12

Nummer: 1175 750

Aktenzeichen: W 34420 VIII a / 21 a2

Anmeldetag: 4. Mai 1963

Auslegetag: 13. August 1964

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Unterdrückung von Echos in Zweiweg-Signalübertragungssystemen.

Bei Zweiweg-Fernsprechsystemen ist es üblich, die örtlichen Zweidrahtkreise, z. B. Teilnehmerleitungen, über Vierdrahteinrichtungen miteinander zu verbinden, die aus zwei je nur in einer Richtung übertragenden Zweidrahtleitungen bestehen. An jedem Zweidraht-Vierdraht-Verbindungspunkt leitet eine Gabelschaltung die abgehenden Signale über den einen Weg und erhält die ankommenden Signale vom anderen. In Weitverkehrssystemen mit beträchtlicher Laufzeitverzögerung gibt der Übergang von den beiden nur in einer Richtung wirkenden Wegen zu dem in beiden Richtungen übertragenden Weg Anlaß zu Echos. Es ist üblich, diese Echos mit Hilfe von sprachsignalgesteuerten Einrichtungen klein zu halten, welche den einen der nur in einer Richtung wirkenden Wege sperren, während eine Signalübertragung über den anderen Weg stattfindet. Dadurch wird verhindert, daß Echosignale zum Ausgangsende zurückübertragen werden und eine Störung oder Pfeifen verursachen. Die Sperreinrichtung besteht gewöhnlich aus einer Steuerschaltung mit Verstärker und Gleichrichter, durch welche ein Teil des Signals im einen Weg abgezweigt und dazu benutzt wird, um den entgegengesetzt gerichteten Weg durchzuschalten oder zu sperren oder um die Übertragungseigenschaften eines Verstärkers oder eines Dämpfungsgliedes in dem entgegengesetzt gerichteten Weg zu steuern.

Wenn ein derartiges Unterdrückerelement in dem einen Weg wirksam wird, um ein Echo zu verhindern, besteht normalerweise die Gefahr, daß der andere Teilnehmer gesperrt wird und nicht zwischensprechen kann. Bei einem differenzgesteuerten Echounterdrücker mit veränderbarer Dämpfung ist diese Situation etwas verbessert. Hier ist die Größe der in den Rückweg eingeschalteten Dämpfung von der Amplitude der Sprachsignale abhängig, die sowohl auf der Sende- als auch der Empfangsseite der Gabelschaltung vorhanden sind. Bei Einrichtungen dieser Art ist es für jeden Teilnehmer theoretisch möglich, sich in die Unterhaltung einzuschalten, d. h. die Sperrung im Übertragungsweg teilweise oder vollständig zu beseitigen, und zwar allein durch Anheben der Stimme. Da jedoch die Unterdrückereinrichtung normalerweise an beiden Endstellen verwendet wird, ergibt die Beseitigung der Unterdrückung am einen Ende eine Vergrößerung der Unterdrückung am anderen. Es besteht also die Tendenz, daß der eine Teilnehmer eine mehr oder weniger vorherrschende Schaltung zur Unterdrückung von Echos in
Zweiweg-Signalübertragungssystemen

Anmelder:

Western Electric Company Incorporated,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt,

Wiesbaden, Hohenlohestr. 21

Als Erfinder benannt:
Mark Barclay Gardner,
Chatham Township, N. J.,
John Richard Nelson,
Sommerville, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 16. Mai 1962 (195 159)

Steuerwirkung während der Zeiten des doppelten Sprechens erhält. Dies ist insbesondere bei einem Gespräch zwischen einem Teilnehmer mit leiser und einem Teilnehmer mit lauter Stimme nachteilig. Da außerdem die normale Sprache durch fortlaufende Schwankungen des Pegels der einzelnen Laute gekennzeichnet ist, erzeugt auch ein leiser Sprecher Pegel, die zeitweise weit oberhalb der Laute eines lauten Sprechers mit tiefem Pegel liegen. Infolgedessen besteht die Gefahr, daß jeder Sprecher in größerem oder kleinerem Ausmaß während der Zeiten des gleichzeitigen Sprechens oder des versuchten Zwischensprechens die normale Übertragung des anderen Sprechers stört.

Ferner hat im Eingangs- oder Ausgangszweig oder in beiden Zweigen vorhandenes Rauschen die Tendenz, die Signale des leisen Sprechers zu verdecken, so daß die Schwierigkeiten beim Zwischensprechen weiter erhöht werden. Wenn die Unterdrückerwirkung beim Vorhandensein von beträchtlichem Rauschen vollständig beseitigt wird, ist das Zwischensprechen zwar erleichtert, jedoch werden Echos selbstverständlich durchgelassen, so daß nachteilige Einschwingvorgänge entstehen können.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltung zur Fig. 3 zeigt eine Reihe von Kurven, welche die

Unterdrückung von Echos in Zweiweg-Signalüber- Änderungen der Empfindlichkeit eines veränderbaren

tragungssystemen zu verbessern und gleichzeitig das Dämpfungsgliedes darstellen, die durch die in F i g. 1

Zwischensprechen zu erleichtern. Dabei soll eine un- dargestellte Einrichtung gemäß der Erfindung erzielt

geschwächte Übertragung in jeder Richtung sowohl 5 werden.

bei einfachem Sprechen als auch bei doppeltem Der Übersichtlichkeit halber ist das Schaltbild zum Sprechen sowie — soweit erforderlich — auch bei größten Teil als Blockschema mit aus einer einzigen starkem Schaltungs- oder Hintergrundgeräusch mög- Linie bestehenden Leitungswegen dargestellt, welche lieh sein. die Energie und die Information zu den verschie-Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- ίο denen Geräteteilen leiten. Diese Regel wurde in den löst, daß der dynamische Arbeitsbereich der Echo- Fällen verlassen, wo die Darstellung der elektrischen Unterdrückerelemente fortlaufend in Abhängigkeit Eingangs- und Ausgangsklemmen die Klarheit offenvom Verhältnis der Sprachimplituden im ankommen- sichtlich verbessert. Selbstverständlich besteht jede den und abgehenden Zweig eingestellt wird und daß durch eine Linie dargestellte Verbindung aus zwei gleichzeitig und fortlaufend die Empfindlichkeit des 15 elektrischen Leitern, von denen einer in zahlreichen Unterdrückers als Funktion des Rauschpegels ge- Fällen mit Erde verbunden sein kann, ändert wird. In dem Zustand, in dem nur ankom- Fig. 1 zeigt als vereinfachtes Blockschema ein mende Signale vorhanden sind (einfaches Sprechen), Signalübertragungssystem mit zwei Endstellen, die wird zur Unterdrückung eine Dämpfung in den ab- mit O (Ost) und W (West) bezeichnet sind. Eine gehenden Zweig eingeschaltet und der Grad der 20 Zweiwegübertragung wird in folgender Weise durchDämpfung fortlaufend abhängig von der Amplitude geführt: Eine örtliche Schaltung 10, die eine herdes ankommenden Signals eingestellt. Signale, die kömmliche Zweidrahtfernsprechleitung sein kann, gleichzeitig durch den örtlichen Teilnehmer im ab- die einen Teilnehmer mit der Endstelle W verbindet, gehenden Weg erzeugt werden (doppeltes Sprechen), ist mit Hilfe der Gabelschaltung 11 mit dem einen werden von den Echos unterschieden, wobei die 25 Ende eines Vierdrahtsystems verbunden, das zwei Unterdrückerwirkung unmittelbar zugunsten des ort- getrennte Übertragungswege 12 und 13 enthält. In liehen Teilnehmers verringert wird, indem die Dämp- bekannter Weise überträgt die Gabelschaltung fungs-Steuerpegel-Kennlinie des Unterdrückers be- Sprechströme von der Schaltung 10 zum Sendezweig schränkt wird. Die ankommenden Signale steuern 12 und ankommende Ströme vom Empfangszweig dabei zwar immer noch den Dämpfungsgrad in der 30 13 zur örtlichen Schaltung 10. Die Impedanz der örtabgehenden Leitung, sie sind jedoch nur in einem liehen Schaltung 10 ist soweit wie möglich durch begrenzten dynamischen Bereich wirksam. Nutz- eine Nachbildung 1.4 nachgebildet, die zur Gabelsignale mit extrem niedrigem Pegel erhalten bei Vor- schaltung 11 gehört. Die abgehenden Ströme im handensein von Rauschen dadurch einen Vorteil, daß Sendezweig 12 gelangen über eine einstellbare Impeder Unterdrücker für Rauschen unempfindlich ge- 35 danz 15, einen Verstärker 16, eine weitere einstellmacht wird, daß er aber bei Sprachsignalen im bare Impedanz 17 und einen weiteren Verstärker 18 wesentlichen wirksam bleibt. Als Ergebnis des gleich- zum West-Ost-Ubertragungsweg 19, der in beliebiger zeitigen Einflusses sowohl der auf der ankommenden Weise aufgebaut sein kann. Im typischen Fall eines und der abgehenden Leitung vorhandenen Sprach- Weitverkehrssystems bedingt der Übertragungsweg signale als auch des Rauschens auf die Dämpfungs- 40 eine beträchtliche Zeitverzögerung. In der Ost-Endkennlinie wird in einem extrem großen Bereich eines stelle werden die Ströme vom Übertragungsweg 19 in beiden Richtungen wirkenden Übertragungs- zum Echounterdrücker 20 und dann über die Verrauschens eine nahezu optimale Echounterdrückung bindung 21 und den Trennverstärker 22 zur Gabelerreicht, schaltung 23 übertragen. Die Unterdrückereinrich-Bei einem Echounterdrücker gemäß der Erfin- 45 tung 20 gleicht im allgemeinen der in der Endstelle W dung wird somit der dynamische Dämpfungsbereich benutzten, die im einzelnen dargestellt ist und weiter der Unterdrückerelemente während eines doppelten unten beschrieben wird. Sie kann jedoch selbstver-Sprechens verringert und dennoch gleichzeitig die ständlich auch einen beliebigen Aufbau haben. Die veränderbare Dämpfung des Unterdrückers bei- Gabelschaltung 23, die durch die Nachbildung 24 abbehalten. Die übliche differentiale Steuerung einer 50 geschlossen ist, überträgt die ankommenden Signalaus mehreren Elementen bestehenden Dämpfungs- ströme von der Verbindung 21 zur Teilnehmerleitung einrichtung wird dabei durch eine unabhängige, 25 und leitet die örtlich erzeugten Signale von der logische, zeitliche Steuerung des Gesamtdämpfungs- Leitung 25 zum Sendezweig 26. Die abgehenden bereichs jeder Dämpfungseinrichtung und durch eine Ströme werden über den Echounterdrücker 20 und unabhängige Rauschsteuerung eines beschränkten 55 den Ost-West-Übertragungsweg 27 zur Endstelle W Bereichs jeder Dämpfungseinrichtung ergänzt. geleitet. Die an der Endstelle W empfangenen Signal-Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden ströme werden zu verschiedenen Elementen des zueingehenden Erläuterung eines Ausführungsbeispiels gehörigen Echounterdrückers und über den Emp- und der Zeichnungen näher beschrieben. fangszweig 13 und den Empfangsverstärker 28 zur

Fig. 1 der Zeichnungen zeigt ein Blockschema 60 Gabelschaltung 11 geleitet.

einer entsprechend dem Erfindungsprinzip ausgebil- Im Idealfall gehen sämtliche ankommenden Ströme

deten Schaltung zur Echounterdrückung in einem in der Endstelle W zur Teilnehmerleitung 10, ohne

Zweiwegsignalübertragungssystem; daß Ströme zum Sendezweig 12 übertragen werden.

F i g. 2 zeigt eine Reihe von Kurven, welche die Die Nachbildung 14 ergibt jedoch nur eine teilweise Änderungen des dynamischen Bereichs eines ver- 65 Anpassung an die Leitung 10, so daß ein Teil des

änderbaren Dämpfungsgliedes darstellen, die durch ankommenden Signals in den Sendezweig 12 gelangt,

die Einrichtungen der Erfindung, z. B. durch die Ein- Bei nicht vorhandener Unterdrückung kehrt dieser

richtung der Fig. 1, hervorgebracht werden. Teil des Signals zur Gegenstelle als Echo zurück.

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Weitere Echokomponenten entstehen an Unstetig- gliedes 15 sowie der Trennverstärker 42, das verkeiten der Leitung 10. Diese Komponenten gelangen änderbare Dämpfungsglied 71, der Gleichrichter 44 in gleicher Weise in den Sendezweig 12. Je nach sei- und die Widerstände 62 und 63 in der Steuerschalner Größe und nach dem Betrag der Verzögerung tung des Dämpfungsgliedes 17. (Umlaufübertragungszeit) kann das resultierende 5 Bevor die Arbeitsweise der zusätzlichen Elemente Echo eine beträchtliche Störung für den sprechenden betrachtet wird, die zur Steuerung der Übertragungs-Teilnehmer bedeuten. Ferner haben die Echoströme funktion der Dämpfungseinrichtungen 15 und 17 bedie Tendenz, wiederholt umzulaufen, und verursachen nutzt werden, ist es zweckmäßig, die Dämpfungsdaher eine weitere Störung für beide Teilnehmer, kennlinien der Elemente einzeln und in der darwenn sie ausreichend groß sind. Es werden daher i° gestellten Hintereinanderschaltung sowie die Verän-Echounterdrücker in das Übertragungssystem ein- derungen, die bei ihnen durchgeführt werden können, geschaltet. zu betrachten.

Das in Fig. 1 dargestellte System enthält eine Fig. 2 zeigt typische Dämpfungskurven für ver-Dämpfungsschaltung aus mehreren Elementen, die schiedene Steuersignalgrößen. Man erkennt, daß der aus der Reihenschaltung von einstellbarer Impedanz 15 Dämpfungsbereich der veränderbaren Impedanz 15 15, Trennverstärker 16, einstellbarer Impedanz 17 allein beträchtlich verändert werden kann, z. B. von und Verstärker 18 besteht. Die einstellbaren Impe- der Kurvet zur Kurve/4', und zwar als Funktion danzen 15 und 17 können Verstärker mit veränder- des ohmschen Reihenwiderstands der Steuerschaltung barer Verstärkung sein oder Schaltungen, die so auf- des veränderbaren Dämpfungsgliedes (Widerstände gebaut sind, daß sie den Signalweg unter dem Ein- 20 60 und 61 in Fig. 1). In gleicher Weise kann die fluß einer Steuergröße in einem gewünschten Grad veränderbare Impedanz 17 für sich allein in einem öffnen oder schließen. Vorzugsweise werden ver- weiten Bereich geändert werden, z. B. von Kurve B änderbare Dämpfungsglieder beliebigen Aufbaus ver- zur Kurve B', und zwar durch Einstellen des ohmwendet, die eine nichtlineare Unterdrückungskenn- sehen Reihenwiderstands ihrer Steuerschaltung (Wilinie aufweisen. Durch Verwendung von zwei oder 25 derstände 62 und 63 in F i g. 1). Der ohmsche Widermehr hintereinandergeschalteten Dämpfungsgliedern stand der Steuerschaltung des veränderbaren Dämpkann eine Unterdrückungskennlinie erzielt werden, fungsgliedes 15 ist zu Beginn durch das Potentiodie bei niedrigen Pegeln eine ziemlich geringe Unter- meter 39 und die Widerstände 60 und 61 so eindrückungswirkung und bei höheren Pegeln eine etwas gestellt, daß eine Kennlinie/i der Dämpfung abhänstärkere Wirkung aufweist. Die Verstärker 16 und 18 30 gig von der steuernden Eingangsspannung entsteht, dienen in erster Linie dazu, etwaige Betriebsdämp- die ein ziemlich langsames Anwachsen der Dämpfungen zu kompensieren und die einzelnen Einheiten fung in einem begrenzten Bereich für einen großen wirkungsvoll voneinander zu entkoppeln. Durch un- Bereich zunehmender Eingangssignale liefert. Gleichabhängige Steuerung jedes der nichtlinearen Impe- zeitig ist das veränderbare Dämpfungsglied 17 zu danzelemente, z. B. der veränderlichen Dämpfungs- 35 Beginn so eingestellt (durch das Potentiometer 40 glieder, können zahlreiche verschiedene zusammen- und die Widerstände 62 und 63), daß eine Kenngesetzte Dämpfungskennlinien erhalten werden. Er- linie B der Dämpfung abhängig von der steuernden findungsgemäß werden die einzelnen Kennlinien der Eingangsspannung entsteht, die ein beträchtlich steiveränderbaren Dämpfungsglieder nach Bedarf dau- leres Anwachsen der Dämpfung in einem beträchternd und automatisch eingestellt, so daß die gesamte 40 lieh kleineren Bereich der Eingangsspannung liefert. Übertragungsfunktion der Dämpfungselemente in Bei Hintereinanderschaltung der beiden Dämpdem Sendezweig in jedem Augenblick auf die An- fungsglieder ist die resultierende Kennlinie C die forderungen der Schaltung zugeschnitten ist. Die pri- algebraische Summe der beiden einzelnen Kurven A märe Steuerung der Impedanz der veränderbaren und B. Es ergibt sich dadurch eine empfindliche Dämpfungsglieder 15 und 17 erfolgt durch ein Diffe- 45 Dämpfungssteuerung für extrem kleine Werte des rentialnetzwerk 37 mit einem Detektor 29, der auf Steuerstroms (in der Nähe des Nullpunkts der Fig 2) Signale in dem abgehenden Zweig 12 (Punkt W_T) an- und eine etwas weniger empfindliche schleppende spricht und mit einem Detektor 30, der auf Signale Steuerung für größere Werte des Steuerstroms. Wenn im Empfangszweig 13 (PunktPF^) anspricht. Diese die einzelnen ohmschen Widerstände der Steuer-Detektoren enthalten eine Serienschaltung eines 5° schaltung geändert werden, ändert sich die resultie-Dämpfungsgliedes, eines Verstärkers und gegebenen- rende Kennlinie offenbar ebenfalls in einem beträchtfalls eines Gleichrichters. So werden in dem Detek- liehen Bereich, z. B. von Kurve C zur Kurve C", wotor 29 die Elemente 31 und 32 verwendet, während bei ihre grundsätzliche nichtlineare Form erhalten im Detektor 30 die entsprechenden Elemente 34 und bleibt.

35 vorgesehen sind. Die durch die Detektoren ab- 55 Erfindungsgemäß wird die resultierende Dämp-

geleiteten Signale werden im Differentialnetzwerk 37 fungskurve der beiden Dämpfungsglieder fortlaufend

verglichen, von welchem abhängig vom Ergebnis des und automatisch geändert, z. B. innerhalb des durch

Vergleichs ein Steuersignal über den Verstärker38 die Kurven C und C in Fig. 2 angegebenen Be-

zu den einstellbaren Impedanzen 15 und 17 der ver- reichs, um dadurch den Bereich der verfügbaren

änderbaren Dämpfungsglieder geht. Vorzugsweise 60 Unterdrückung während der Zeiten des versuchten

sind Potentiometer 39 und 40 vorgesehen, um die oder vollendeten Doppelsprechens herabzusetzen.

Grundunterdrückerkennlinie und den Bereich von Hierfür wird eine symmetrische Hilfsdifferentiäl-

Hand einzustellen. Weitere Elemente in der Steuer- schaltung benutzt.

schaltung der veränderbaren Dämpfungsglieder, deren Es sei nun zur Betrachtung der Schaltung der Funktion weiter unten beschrieben wird, sind der 65 Fig. 1 zurückgekehrt. Die Hilfsdifferentialschaltung

Trenn verstärker 41, das veränderbare Dämpfungs- enthält eine Detektorschaltung 45, die durch Signale

glied 68, der Gleichrichter 43 und die Widerstände im Sendezweig 12 am Punkt W_T erreg«'wird, ferner

und 61 in der Steuerschaltung des Dämpfungs- eine Detektorschaltung 46, die. auf ankommende

Signale am Punkt W_R anspricht. Der Detektor 45, der den Verstärker 47, den Transformator 48 und den Brückengleichrichter 49 enthalten kann, ist so eingerichtet, daß er eine positive Ausgangsspannung hat, während der Detektor 46, der die entsprechenden Elemente enthalten kann, nämlich den Verstärker 50, den Transformator 51 und den Brückengleichrichter 52, so eingerichtet ist, daß er eine negative Ausgangsspannung liefert. Ferner werden die durch den Detektor 46 erzeugten Gleichstromsignale ίο mit Hilfe eines Netzwerks etwas verzögert, z. B. mit Hilfe des Kondensators 53, der den Ausgang des Detektors 46 nach Erde überbrückt, um eine etwaige geringe Verzögerung in der angeschlossenen Zweidrahtleitung zu kompensieren. Die Ausgangssignale der Detektoren 45 und 46 gehen über die Widerstände 54 bzw. 55 und werden am Punkt P_c addiert. Die Summenspannung dient dazu, die Anstoßschaltung 56 jedesmal zu betätigen, wenn der Sprachsignalpegel am Punkt W_T im abgehenden Zweig den Pegel W_R im Empfangszweig um einen vorgewählten Betrag übersteigt. Somit wird infolge der umgekehrten Polaritäten der beiden Detektoren verhindert, daß ein Signal am Punkt W_R im Empfangszweig die Anstoßschaltung 56 ohne Rücksicht darauf betätigt, ob sein Pegel augenblicklich den Pegel bei W_T übersteigt. Wenn jedoch der Pegel bei W₇ denjenigen bei W_R übersteigt, wird der Steuerpunkt P_c positiv und die Anstoßschaltung 56 betätigt, sobald das Potential am Punkt P_c die kleine negative Vorspannung der Anstoßschaltung 56 überwindet, die durch Einstellung des Potentiometers 72 vorbestimmt ist.

Die Anstoßschaltung 56 besteht vorzugsweise aus einem zweistufigen Netzwerk mit Transistoren 64 und 65, wenn auch irgendeine andere Art von An-Stoßnetzwerk verwendet werden kann. Ihre Ausgangsspannung am Kondensator 73 hat eine ausreichende Größe, um das Relais 57 zu betätigen, das mit zwei unabhängigen, normalerweise geschlossenen Kontakten 58 und 59 versehen ist. In dem normalerweise geschlossenen Zustand machen die Kontakte die Widerstände 60 bzw. 62 in den Steuerwegen der Dämpfungsglieder 15 und 17 unwirksam, z. B. durch Überbrückung dieser Widerstände. Wenn das Relais 57 betätigt wird, sind beide Kontakte 58 und 59 offen und die Widerstände 60 und 62 in die Steuerschaltung eingeschaltet, so daß der maximale Unterdrückungsbereich der Dämpfungsglieder herabgesetzt wird. Infolgedessen wird die resultierende Dämpfungskennlinie der Dämpfungsreihenschaltung während der Zeiten des doppelten Sprechens von der Kurve C der F i g. 2 zur Kurve C verschoben, wodurch der dynamische Arbeitsbereich des Echounterdrückers herabgesetzt wird.

Es sei nun angenommen, daß Sprachsignale am Punkt W_R von einem Sprecher an der Endstelle O ankommen und daß der Teilnehmer an der Endstelle W ruhig bleibt. In diesem Zustand bleibt der Pegel W_R stets größer als der Pegel bei W_T, und zwar um einen Betrag, der gleich der Übergangsdämpfung der Gabelschaltung 11 ist. Dementsprechend bleibt das Potential am Punkt P_c negativ und die Anstoßschaltung 56 untätig. Daher schaltet das Signal, das in dem ankommenden Zweig am Punkt W_R erscheint, über den Detektor 30 und das Differentialnetzwerk 37 eine Dämpfung mittels der veränderbaren Impedanzen 15 und 17 entsprechend der Kennlinie C der F i g. 2 ein. Hörversuche zeigen, daß eine derartige Kennlinie eine hinreichende Unterdrückung von Echos für alle praktischen Zwecke liefert.

Wenn Sprachsignale an der Gabelschaltung 11 der Endstelle W gleichzeitig von beiden Teilnehmern ankommen, bleibt der Pegel bei W_R nicht dauernd höher als bei W₁-. Infolge der zeitlich fluktuierenden Natur des Gespräches erzeugt jeder Sprechende momentane Pegel, die den Pegel der schwächeren Sprachsignale des anderen Teilnehmers überschreiten. Dies trifft auch dann zu, wenn die durchschnittlichen Pegel der beiden sprechenden Teilnehmer nicht die gleichen sind. Während derjenigen momentanen Intervalle, in denen der Pegel bei W_T den bei W_R überschreitet, wird die erste Stufe der Anstoßschaltung 56, d. h. der Transistorschalter 64 betätigt. Als Folge hiervon wird der Transistor 65 der zweiten Stufe getriggert, der zusammen mit dem Relais 57 mit ausreichender Zeitverzögerung versehen ist, so daß aufeinanderfolgende Intervalle, während derer Signale bei W₇- diejenigen bei W_K überschreiten, überbrückt werden. Zu diesem Zweck kann der Kondensator 73 vorgesehen sein. Ein derartiger Zustand besteht so lange, wie das Gespräch des Teilnehmers W im wesentlichen kontinuierlich, d. h. frei von größeren Pausen, die beispielsweise durch Atemholen verursacht werden, ist. Als Folge hiervon werden während Perioden doppelten Sprechens die Kontakte 58 und 59 des Relais offengehalten und die Widerstände 60 und 62 in die Steuerschaltung für die Dämpfungsglieder eingeschaltet. Es sei bemerkt, daß eine Betätigung des Relais 57 die Dämpfungsglieder 15 und 17 nicht aus der Schaltung entfernt und sie auch nicht lediglich durch ein Hilfsdämpfungsglied niedrigeren Verlustes ersetzt. Vielmehr wird der dynamische Dämpfungsbereich der Dämpfungsglieder wirksam reduziert, so daß deren variable Dämpfungswirkung erhalten bleibt. Sie sind daher auch während der Perioden doppelten Sprechens, aber mit reduziertem variablem Dämpfungsbereich in Tätigkeit und sprechen auf Steuersignale an, die vom Differentialwerk 37 herrühren.

In dem Zustand, in dem die Sprachsignale die Gabelschaltung 11 sowohl von O als auch von W erreichen, bewirken leisere Sprachsignale des Teilnehmers O, daß eine geringe oder gar keine Dämpfung in die veränderbaren Dämpfungsglieder 15 und 17 eingeschaltet wird und beim doppelten Sprechen im wesentlichen keine Störung auftritt. Andererseits wächst dieser Dämpfungsbetrag bei lauteren Sprachsignalen, jedoch nur in beschränktem Maße. Eine derartige begrenzte Beibehaltung der veränderbaren Dämpfung auch während der Zeiten des doppelten Sprechens ist einer Umschaltung auf eine feste Dämpfung aus wenigstens vier Gründen vorzuziehen:

1. Es wird eine ungeschwächte Übertragung in beiden Richtungen erreicht, da eine maximale (beschränkte) Dämpfung nur eingeschaltet wird, wenn der höchste Pegel so ist, daß er gleichzeitig Sprachsignale des anderen Teilnehmers verdeckt.

2. Es wird die Größe des merkbaren rückkehrenden Echos herabgesetzt, da die Spitzendämpfung zeitlich mit dem sonst zurückkehrenden Spitzensignal zusammenfällt.

3. Es kann wegen dieses zeitlichen Zusammenfallens die maximale (beschränkte) Dämpfung größer als eine feste Dämpfung gemacht werden.

ίο

wirkt, wenn die augenblicklichen Sprachpegel unter die ziemlich begrenzte Empfindlichkeit der Kurve B der F i g. 3 fallen.

Die letztgenannte Wirkung wird um so bemerk-5 barer, je mehr die augenblicklichen Sprachpegel unter diesen Grenzwert fallen, wie es bei abnehmendem Sprachpegel der Fall ist.

Dieser Mangel wird gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß ein allmählicher Übergang von der

4. Es ist nicht notwendig, die Steuerschaltung des
Teilnehmers W außer Tätigkeit zu setzen, wenn
er allein spricht, da seine Steuerschaltung nur
die Herabsetzung der Dämpfung in den veränderbaren Dämpfungsgliedern bewirkt, niemals
aber die Dämpfung teilweise in die abgehende
Leitung 12 wieder einschaltet.
Offensichtlich ist eine gewisse Überlappung der
Funktion der beiden differential gesteuerten Schaltungen vorhanden, die beide in etwas verschiedener io einen Kennlinie, d. h. von einer Kennlinie mit hoher Weise auf die augenblickliche Dämpfungskennlinie Empfindlichkeit nach Art der Kurve C der F i g. 3, der Unterdrückerelemente einwirken. Wenn auch die zur anderen Kennlinie, d. h. einer weniger empfindbeiden Schaltungen einzeln dargestellt sind, so kön- liehen Kurve nach Art von C₁ in Fig. 3, bei der nen doch offensichtlich Schaltungsverbesserungen beide veränderbaren Dämpfungsglieder weniger empdurchgeführt werden, um die Funktion einiger dieser 15 findlich gemacht sind, geschaffen wird, wenn ein sehr Elemente zu vereinigen und damit den Aufbau der hoher Rauschpegel vorhanden ist. Diese vollauto-Endstelleneinrichtungen zu vereinfachen, ohne auf matische Herabsetzung der Empfindlichkeit geschieht die Vorteile der Erfindung zu verzichten. Ebenso hat dadurch, daß Signale, welche sowohl im Sendezweig man in zahlreichen Fällen festgestellt, daß die Hilfs- 12 als auch im Empfangszweig 13 erscheinen, mit differentialschaltung, die die Betätigung des Relais 57 20 Hilfe der Trennverstärker 66 und 69 sowie der Potenbewirkt, eine ausreichende differentiale Steuerung tiometer 33 und 36 zu den Nogadschaltungen (noiseder verschiedenen Impedanzelemente durch die an- operated gainadjusting device) 67 und 70 geleitet kommenden Signale liefert. In diesem Fall kann der werden. Mit Hilfe der Potentiometer 33 und 36 kann Detektor 29 weggelassen werden. Ein Betrieb mit die relative Empfindlichkeit dieser Schaltungen unabeiner gewissen Differentialwirkung durch das Netz- 25 hängig voneinander geregelt werden. Die Nogadwerk 37 liefert jedoch eine etwas gleichmäßigere und schaltungen 67 und 70, die vorzugsweise so auf gewirksamere Arbeitsweise als in dem Fall, daß das baut sind, wie es in der deutschen Patentschrift System nur mit den anderen Teilen arbeitet. 541 086 beschrieben ist, die jedoch auch irgendeinen Unter rauschfreien Bedingungen wird eine hin- anderen Aufbau haben können, sind wegen ihrer reichende Unterdrückung und eine Übertragung in 30 Kennlinie mit langsamen Einsätzen und schneller beiden Richtungen dadurch sichergestellt, daß mit Freigabe für sprachfrequente Signale im wesentlichen einer zusammengesetzten nichtlinearen Dämpfungs- unempfindlich. Sie sprechen jedoch auf Rauschen an kennlinie C gearbeitet wird, wie sie in F i g. 3 darge- und liefern mit Hilfe eines Gleichrichters od. dgl. eine stellt ist. Diese entspricht einer zusammengesetzten dem Rauschpegel proportionale Gleichspannung. Das Kurve C bis C" der F i g. 2 und ändert sich, wie oben 35 von der Nogadschaltung 67 gelieferte Steuersignal beschrieben wurde, im dynamischen Bereich als geht zum veränderbaren Dämpfungsglied 68, das im Funktion des Verhältnisses der ankommenden und Steuerweg der veränderbaren Impedanz 15 in Reihe abgehenden Sprachsignale. Bei Vorhandensein von zwischen dem Verstärker 41 und dem Gleichrichter Rauschen ist jedoch eine Unterdrückerwirkung dieser 43 Hegt. Das durch die Nogadschaltung 70 gelieferte Art nicht vollständig ausreichend. Dementsprechend 40 Steuersignal geht zum veränderbaren Dämpfungsglied werden erfindungsgemäß die Unterdrückerelemente 71, das im Steuerweg der veränderbaren Impedanz 17 nach Bedarf selektiv unempfindlich gemacht, um eine zwischen dem Verstärker 42 und dem Gleichrichter in beiden Richtungen wirkende Übertragung auch 44 liegt. Wenn der Rauschpegel im Sendezweig oder bei Vorhandensein von beträchtlichem Rauschen zu im Empfangszweig zunimmt, werden die verändererhalten. Es ist selbstverständlich möglich, nur das 45 baren Dämpfungsglieder 68 und 71 unabhängig vonveränderbare Dämpfungsglied 15 der ersten Stufe zu einander so eingestellt, daß sie in die Steuerschaltunentfernen, um eine reduzierte Empfindlichkeitskenn- gen der veränderbaren Impedanzen 15 bzw. 17 eine linie der durch die Kurve B in F i g. 3 dargestellten größere Dämpfung einschalten, so daß deren Emp-Art zu erhalten. Es ist zu bemerken, daß auf diese findlichkeit herabgesetzt wird. Gewöhnlich wird in Weise eine etwas geringere maximale Dämpfungs- 50 den Steuerweg des veränderbaren Dämpfungsgliedes kennlinie zu erhalten ist als vorher für große Steuer- 15 _ei_ne beträchtliche Dämpfung eingeschaltet, um signale, daß jedoch die allmählich einsetzende Unter- die Steuerung bei niedrigen Empfangspegeln unempdrückerwirkung bei niedrigen Steuersignalpegeln zu- findlich zu machen, während eine nur geringe Dämpgunsten einer Kennlinie mit sprunghaftem Übergang fung in den Steuerweg der veränderbaren Impedanz beseitigt ist. Dennoch erhält man für Echos eine hin- 55 17 eingeschaltet wird, wie sie notwendig ist, um die reichende Unterdrückung, da das Vorhandensein von gewünschte unempfindlichere Kennlinie zu erhalten. Rauschen irgendwelche Echokomponenten mit nied- Es wurde festgestellt, daß, wenn die Impedanz 15 rigem Pegel verdeckt, die sonst noch nicht unter vollständig unempfindlich gemacht ist, eine Herabeinen unhörbaren Grenzwert herabgesetzt sind. Ein setzung nur der Empfindlichkeit der veränderbaren ausschließlich sprunghafter Übergang, wie er durch 60 Impedanz 17 völlig ausreicht. Wenn auch als Beiden Betrieb mit einer derartigen Kennlinie entsteht, spiel eine unabhängige Nogadsteuerung der veränderist jedoch aus wenigstens zwei Gründen nicht er- baren Dämpfungsglieder in jeder Steuerschaltung wünscht: dargestellt ist, so ist es selbstverständlich auch mög-

1. Er ergibt Schalteinschwingvorgänge, die unter Hch, eine einzige Nogadeinrichtung zu benutzen, um ruhigen Bedingungen, d.h. bei vorhandener Ver- 65 beide veränderbaren Dämpfungsglieder zu betätigen deckung durch Rauschen, ziemlich nachteilig sind. und um die notwendige Einstellung der Steuer-

2. Es wird auch beim Vorhandensein von Rau- empfindlichkeit der veränderbaren Dämpfungsglieder sehen keine hinreichende Unterdrückung be- selbsttätig zu bewirken.

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Wenn auch die Anordnung nach der Erfindung in bezug auf das Unempfindlichmachen bei Rauschen für sich geschildert und mit Hilfe der Kurven in F i g. 3 erläutert wurde, so ist es doch selbstverständlich, daß auch bei einer Änderung der Empfindlichkeit der Kennlinie der F i g. 3 (angedeutet durch eine Verschiebung der Kurve in der Zeichnung nach rechts) der dynamische Bereich gleichzeitig abhängig von der Größe der Sprachsignale in dem Empfangsund Sendezweig in oben geschilderter Weise gesteuert wird. Die Kurve wird nämlich durch Änderungen des dynamischen Bereichs in F i g. 3 senkrecht verschoben, während Änderungen des Rauschpegels die Kurve seitlich verschieben.

15

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltung zur Unterdrückung von Echos in Zweiweg-Signalübertragungssystemen mit einem Sendezweig und einem Empfangszweig sowie in den Sendezweig eingeschalteten einstellbaren Dämpfungsgliedern zur stetigen Änderung des Übertragungsmaßes des Sendezweiges innerhalb eines vorgeschriebenen dynamischen Bereichs in Abhängigkeit von einem Steuersignal, welches der Differenz zwischen den Amplituden der Signale in Sende- und Empfangszweig entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung für die einstellbaren Dämpfungsglieder im Sendezweig zur fortlaufenden Einstellung ihres dynamischen Arbeitsbereiches zuzätzlich von einer weiteren, mit Sende- und Empfangszweig verbundenen Steuerschaltung beeinflußt wird und daß außerdem die Empfindlichkeit dieser Dämpfungsglieder in Abhängigkeit vom Rauschpegel in Sende- und Empfangszweig gesteuert wird.

2. Schaltung zur Unterdrückung von Echos nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Dämpfungsglieder im Sendezweig (12) aus zwei unabhängig voneinander veränderbaren Impedanzen (15 und 17) bestehen, die von einem an Sende- und Empfangszweig (12 bzw. 13) angeschlossenen Differentialnetzwerk (37) über je ein weiteres veränderbares Dämpfungsglied (68 bzw. 71) gesteuert werden, durch welches die Empfindlichkeit des jeweils zugeordneten einstellbaren Dämpfungsgliedes im Sendezweig (12) abhängig vom Rauschpegel gesteuert wird, indem die Dämpfungsglieder (68 bzw. 71) in den Steuerwegen über jeweils auf das Rauschen in Sende- und Empfangszweig ansprechende Schaltungen (67 bzw. 70) eingestellt werden.

3. Schaltung zur Unterdrückung von Echos nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung zum Einstellen des dynamischen Arbeitsbereiches der veränderbaren Impedanzen (15 bzw. 17) im Sendezweig (12) in den Steuerwegen dieser Impedanzen hinter den veränderbaren Dämpfungsgliedern (68 bzw. 71) je ein einstellbares Netzwerk (60, 61 bzw. 62, 63) enthält, welches von einer Anstoßschaltung (56) beeinflußt wird, die auf die Differenz der Signalamplituden in Sende- und Empfangszweig (12, 13) anspricht.

4. Schaltung zur Unterdrückung von Echos nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Netzwerke jeweils aus zwei in Reihe in den Steuerweg eingeschalteten ohmschen Widerständen (60, 61 bzw. 62, 63) bestehen, von denen je ein Widerstand (60 bzw. 62) durch die Kontakte (58 bzw. 59) eines von der Anstoßschaltung (56) betätigten Relais (57) kurzschließbar ist.

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