DE1921018C - Echosperre fur einen Sprechkreis auf einem Vierdrahtubertragungssystem - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Echosperre für einen den und umgekehrt. Dadurch kann euf beiden Seiten Sprechkreis auf einem VierdrahtUbertragungssystem der Verbindung gleichzeitig gesprochen und gehört

,mit einem Sende- und einem Empfangsweg sowie werden, ohne daß ein störendes Echo auftritt. Die

mindestens einem Übergang auf einen Zweidraht- Qualität bei einer gleichmäßigen Aufteilung der <len Übertragungsweg, bei der In den Sendeweg ein erster A beiden Teilnehmern während des gleichzeitigen Spre-

KiUersotz eingeschaltet ist, der aus dem Sprachsignal chens zur Verfugung stehenden Bandbreiten ist dabei

des Empfangsweges über einen zweiten, der Analyse jedoch stark gemindert.

dienenden Filtersatz, vorzugsweise bestehend aus par- Eine Anordnung mit ungleichmäßiger Aufteilung

eingeschalteten Bandpässen, und nachgeschaltete der gesamten zu libertragenden Bandbreite bei An-

Auswerteorgane mit Stellgliedern gesteuert ist. 10 Wendung des vorgenannten Prinzips ist durch die

In Fernsprechverbindungen mit größeren Lauf- deutsche Auslegeschrift 1276107 bekanntgeworden, zeiten können hörbare Echos auftreten, die im all- Diese Anordnung enthält bei jeder der beiden Halbgemeinen darauf zurückzuführen "ind, daß die Ga- echosperren lediglich in dem Signalweg der Vierbein, die an den Übergängen von Vierdraht- auf drahtverbindung, der von der Gabel aus als Sende-Zweidrahtstrecken eingesetzt sind, die beiden Rieh- 15 weg anzusehen ist, in Stellung »Sprechen« einen ersten tungeu der Vierdrahtverbindung nur unvollkommen Filtersatz. Dieser Filtersatz wird durch eine Schaltentkoppeln. Ferner können auch an Reflexionsstellen einrichtung in Stellung »Hören« gegen einen zweiten, der Zweidrahtverbindungen, z.B. bei den Teilnehmer- dazu komplementären Filtersatz ausgetauscht. Dabei apparaten, Echos entstehen, die sich dann um die weist der erste Filtersatz breite Durchlaßbereiche im doppelte Laufzeit der gesamten Fernsprechverbindung ao Sprachbereich und einen oder mehrere relativ schmale verzögert beim sprechenden Teilnehmer zum ersten Sperrbereiche auf; der zweite Filtersatz dagegen be-MaI bemerkbar machen. Auf der Seite des sprechen- sitzt lediglich einen oder mehrere relativ schmale den Teilnehmers werden die zurückkommenden Si- Durchlaßbereiche im Sprachbereich und läßt nur gnale dann meist ein zweites Mal merklich reflektiert, Sprechsignale solcher Frequenzen durch, die der so daß auch der hörende Teilnehmer das Echo ver- as erste Filtersatz sperrt. Durch diese ungleichmäßige nimmt. Durch diese Erscheinung wird der sprechende Aufteilung des gesamten zur Verfügung stehenden Teilnehmer verwirrt, da ihm dadurch Äußerungen des Sprachbandes kann während des gleichzeitigen Spre-Partners vorgetäuscht werden, und außerdem können chens (Doppelsprechens) beider Teilnehmer eine ge-Augenblickswerte des Empfangssignals des hörenden wisse Aufbesserung der Übertragungsqualität erreicht Teilnehmers durch die Echos bis zur Unkenntlichkeit 30 werden, die jedoch bei alleinigem Sprechen eines überdeckt sein. Teilnehmers immer noch einer erheblichen Ein-

Diese Störungen sind um so störender, je langer schränkung gegenüber der Qualität einer Sprechver-

die Verbindung, je kleiner die Übertragungsgeschwin- bindung ohne Sperrbereiche im Frequenzband unter-

digkeit des Mediums und je geringer die Dämpfung liegt.

ist. Echosperren sollen diese Störung unterdrücken. 35 Eine Art von Echosperren, bei der dem dazwischen-

Sie sind meist als sogenannte Halbechosperren jeweils sprechenden Teilnehmer immer nur diejenigen Fre-

ai: den Endstellen der Fernsprechweitverbindung in quenzen im Sendeweg der Gabel gesperrt werden, die

die Sprechwege der beiden Übertragungsrichtungen augenblicklich in der Sprechinformation seines Part-

der Vierdrahtverbindung eingefügt. ners wesentlich enthalten sind, ist durch die fran-

F.ine konventionelle Art der Echosperre ist aus der 4° zösische Patentschrift 1 548 145 bekannt. Bei dieser »Siemens-Zeitschrift«, 1967, Heft 9, S. 772 bis 774, Art von Echosperren befindet sich im Sendeweg ein bekannt. Bei dieser Art der Echosperre wird auf der erster Filtersatz mit sechs parallel arbeitenden Band-Vierdrahtseite der Gabel durch eine Abwägeeinrich- passen, je einer für einen Teilfrequenzbereich des getung, der die Sprachsignale der beiden Richtungen samten zu übertragenden Sprachbandes. Dabei ist zugeleitet sind, festgestellt, welcher der beiden Sprach- 45 jedem der Bandpässe ein Schalter in Serie geschaltet, pegel überwiegt. Bei alleinigem Sprechen des Teil- der jeweils aus dem Sprachsignal des Empfangsweges nehmers auf der gegenüberliegenden Seite der Weit- über einen zweiten, der Analyse dienenden Filtersatz Verkehrsverbindung wird sodann durch einen Schalter gesteuert ist. Dieser zweite Filtersatz ist in gleicher der in dieser Zeit nicht benötigte Sendeweg unter- Weise wie der erste Filtersatz aus sechs parallel arbeibrochen, so daß das reflektierte Signal nicht mehr 50 tenden Bandpässen für die gleichen Frequenzbereiche zum sprechenden Teilnehmer zurückkehren kann. aufgebaut. Nachgeschaltete Auswerteorgane bewirken, Um jedoch dem hörenden Teilnehmer die Möglich- daß bei Überschreiten einer vorgegebenen Schwelle keil zu geben, kurze Zwischenbemerkungen zu innerhalb eines Teilfrequenzbereiches durch den Pemachen oder selbst die Rede zu übernehmen, sind gel im Empfangsweg der entsprechende Schalter für Maßnahmen getroffen, die es ermöglichen, durch Ver- 55 denselben Teilfrequenzbereich im Sendeweg geöffnet gleich der augenblicklichen Sprechpegel auf beiden wird. Dieser Schwellwert muß naturgemäß sehr klein Seiten und/oder nach Ablauf vorgegebener Verzöge- bemessen sein, damit all diejenigen Sprachenergien rungszciten die Sperrung des Sendeweges wieder auf- im Empfangsweg, die dann im Sendeweg ein hörbares zuheben. Dabei gehen jedoch meist die ersten Worte Echo bewirken wurden, durch die Schalter am Rückdcs unterbrechenden Teilnehmers verloren oder wer- 60 lauf zum sprechenden Teilnehmer gehindert werden, den verstümmelt. Bei der Anordnung nach F i g. 2 vorgenannter

Ein anderes Prinzip, den Rückfluß eines Sprach- französischer Patentschrift sind die Bandpässe außersignals zu unterbinden, ist durch die deutsche Patent- dem noch jeweils längs in den Empfangsweg eingefügt schrift 499 995 bekannt, bei der in beiden Übertra- und in gleicher Weise wie die Bandpässe im Sendegungseinrichtungen Filtersätze eingeschaltet sind, die 65 weg mit je einem in Reihe geschalteten Schalter ausderart komplementär zueinander ausgelegt sind, daß gestattet. Dabei sind die Schalter des zweiten Filter-Signale mit Frequenzen, für die der eine Filtersatz satzes in komplementärer Weise zu den Schaltern des durchlässig ist, vom anderen Filtersatz gesperrt wer- ersten Filtersatzes gesteuert. Bei dieser Anordnung

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muß dor Schwellwert außerdem noch deshalb sehr Bedllmpfung des Echosignals vorbereitet sind Da-

Itloin bemessen sein, damit sich das ankommende mit ergibt sich der Vorteil, daß trotz andauernder

Siprachsignal im Empfangsweg in allen benötigten zwischenzeitlicher, selektiver Durchschaltung des

Teilfrequenzboreichen selbst einen Durchgang vor· Sendeweges für die Zwischenbemerkungen des hören-

schafFen kann. Auf Grund der immer vorhandenen 5 den Teilnehmers auch kurz dauernde Echoreste nicht

Trögheit bei der Steuerung der Schalter und auf mehr zum sprechenden Teilnehmer zurückkehren

(3rund der Wirkung des Schwellwertes treten bei der können.

vorgenannten Art von Echosperren jedoch erhebliche Bei einer besonders vorteilhaften AusfUhrungs-Klnbußen an Übertragungsqualität auf. form nach der Erfindung ist den Elnzelflltern des In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, to ersten Filtersatzes jeweils ein entweder stufenlos oder daß CCITT von Echosperren zusatzlich zur Gabel- in mehreren Stufen steuerbares, dampfendes bzw. Übertragungsdämpfung eine Sperrdttmpfung von verstärkendes Stellglied des jeweiligen Auswerte- ;> 50 db fordert, um den Störeinfluß des Echos aus- organs zugeschaltet. Dabei können die Auswertereichend herabzusetzen. Um diese Forderung zu er- organe derart ausgestaltet sein, daß die Dämpfungen füllen, muß bei selektiven Echosperren das Echo in 15 in den jeweiligen Teilfrequenzbereichen ab einem jedem Teilfrequenzband auf mindestens -45 dbmO vorgegebenen Schwellwert annähernd proportional gesenkt werden, wenn man Sprachspitzenpegel von zu den entsprechenden. Ausgangspegcln der Band-■f 5 dbmO noch berücksichtigt. Dies bedeutet prak- passe des zweiten Filtersatzes gesteuert sind,
tisch, daß jedes Teilfrequenzband, in dem empfange- Durch Anwendung dieser Maßnahmen wird eine seitig der Pegel über —45 dbmO liegt, sendeseitig ao wesentliche Verbesserung der Verständlichkeit von voll gesperrt wird und daß dadurch für das Doppel- Zwischenbemerkungen des hörenden Teilnehmers für sprechen jeweils die meisten Teilbänder gesperrt den gerade sprechenden Teilnehmer erreicht, weil die sind. momentane Dämpfung der Signale eines Teil-Schließlich ist aus der USA.-Patentschrift frequenzbereiches immer nur dasjenige Maß erreicht, 2 281912 ein Gegensprechübertragungssystem mit as welches ausreicht, das Echosignal unhörbar zu zwei Gabeln und einer dazwischenliegenden Zwei- machen. Somit steht dem dazwischensprechenden weg-Funkstrecke bekannt, bei dem das Sprech- Teilnehmer bzw. dem mit seinem Partner gleichzeitig signal des Sendeweges jeder Seite über ein erstes sprechenden Teilnehmer im Durchschnitt immer wcit-Filter ausgewertet wird und hiervon ausgehend eine aus mehr Frequenzbandbreite zur Verfügung als bei breitbandig wirkende Sendewegsperre (Relaiskon- 30 bekannten selektiven Echosperren,
takt) durchlässig gesteuert wird und in den Emp- Als erster Filtersatz können entweder parallelgefangsweg ein zweites komplementäres Filter einge- schaltete Bandpässe, denen das jeweilige Stellglied in schaltet wird. Die Filter bewirken, daß lediglich Serie geschaltet ist, oder in Serie geschaltete Band-Sprechsignale des nahen Teilnehmers die breitbandig sperren, denen das jeweilige Stellglied parallelgewirkende Sendewegsperre durchlässig steuern kön- 35 schaltet ist, vorgesehen sein.

nen. Bei dieser Anordnung müssen sich die Sende- Bei den parallelgeschalteten Bandpässen ist es von signale des nahen Teilnehmers zu Beginn einer jeden Vorteil, daß die Dämpfung besonders leicht konti-Sprechphase ihren Weg selbst durchschalten. Um nuierlich einstellbar ist. Um jedoch zu verhindern, nun die Unterdrückung der Anfangslaute zu verhin- daß jede Echoschwingung auf der Sendeseite durch dem, werden di«. Sendesignale bis zur Durchschal- 40 mehrere der parallelgeschalteten Bandfilter zum tung des Sendeweges durch ein Laufzeitglied ver- Übertragungsweg gelangen kann, ist es zweckmäßig, zögert, welches in den Sendeweg zwischen den An- die Bandfilter des ersten Filtersatzes derart zu beschluß des ersten Filters und der Sendewegsperre ein- messen, daß sie eine geringere Bandbreite und'oder geschaltet ist. eine größere Flankensteilheit aufweisen als die Band-Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile be- 45 filter des zweiten Filtersatzes. Die langer dauernde kannter frequenzselektiver Echosperren zu vermei- Einschwingzeit der schmaler bemessenen Filter des den. ersten Filtersatzes erlaubt es dann, das Verzögerungs-Ausgehend von einer Echosperre, bei der im element zumindest teilweise durch den ersten Filter-Sendeweg ein erster Filtersatz eingeschaltet ist, der satz zu realisieren.

aus dem Sprachsignal des Empfangsweges über einen 5° Eine weitere Verbesserung der Übertragungsqualizweiten, der Analyse dienenden Filtersatz, Vorzugs- tat kann mit einer Anordnung erzielt werden, bei der weise bestehend aus parallelgeschalteten Bandpässen, für jedes Teilfrequenzband eine durch das Ausgangsund nachgeschaltete Auswerteorgane mit Stell- signal des jeweiligen Bandpasses des ersten Filtergliedern gesteuert ist, ist diese Aufgabe erfindungs- satzes und das des entsprechenden Bandpasses des gemäß dadurch gelöst, daß in den Weg des Echo- 55 zweiten Filtersatzes gesteuerte Vergleichseinrichtung signals zwischen der Abzweigstelle des Empfangs- vorgesehen ist, die während der Dauer, während der weges für den zweiten Filtersatz und den Stellgliedern der Ausgangspcgel des Bandpasses des ersten Filteriin Sendeweg ein Verzögerungselement eingeschaltet satzes den Ausgangspegel des entsprechenden Bandist, welches derart bemessen ist, daß seine Verzöge- passes des zweiten Filtersatzes oder einen um einen rungszeit annähernd gleich groß oder größer als die- 6° vorgegebenen Differenzwert tiefer liegenden Pegel jenige Verzögerung ist, die durch die Ansprechzeit überschreitet, das Stellglied für das gleiche Teilfreder Auswerteorgane einschließlich der Stellglieder quendband auf kleinere Dämpfung steuert. Dabei entsteht. kann die vorgegebene Differenz um so größer sein, Dadurch wird erreicht, daß das Sprachsignal im je größer die Übergangsdämpfung des verwendeten Empfangsweg, das über den Gabelübergang in den 65 Gabelüberganges ist.

Sendeweg übertritt, erst dann (nach einigen ms) zu Kommt nämlich die Sprachenergie in einem Teil-

den Auswerteorganen gelangen kann, wenn diese in frequenzband überwiegend von dem nahen Teilneh-

den jeweiligen Teilfrequenzbändern bereits auf die mer, so kann die selektive Dämpfung ausgeschaltet

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werden, weil in diesem Augenblick die Teilbandener- eines Sprachsignals im Empfangsweg den ersten gie des nahen Teilnehmers die des fernen Teilneh- Filtersatz im Sendeweg überbrückt, mers überdeckt und dadurch in diesem Teilband das Das Verzögerungselement kann als Laufzeitglied

Echo von dem fernen Teilnehmer nicht mehr wahr- im Sende- oder im Empfangsweg eingeschaltet sein, genommen werden kann. Durch diese Maßnahme 5 Es kann auch dadurch realisiert sein, daß dem ersten wird beim Doppelsprechen beider Teilnehmer die Filtersatz eine weitere Schalteinrichtung vorgeschal-Übertragungsgüte wesentlich verbessert. Dabei wird tet ist, die derart durch den Sprachdetektor gesteuert zweckmäßigerweise die zum Ausschalten der selek- wird, daß sie beim Verschwinden eines Sprachsignals tiven Dämpfungen vorgesehene Nachwirkzeit durch im Empfangsweg den Signalweg des ersten Filterdie Sprechströme des nahen Teilnehmers sofort für io satzes unterbricht und beim Beginn des Sprachsignals die Dauer der Koinzidenz unwirksam geschaltet. im Empfangsweg den Signalweg des ersten Filter-

Durch die Anwendung mehrerer in Serie geschal- satzes verzögert durchschaltet.

tcter Bandsperren als erster Filtersatz wird erreicht, Zum Ausgleich von eventuell verschiedenen Laut-

daß nicht mehr jede Echoschwingung auf der Sende- stärken auf der Empfangs- und auf der Sendeseite seitc über mehrere Wege zur Aussendung gelangen »5 kann e» vorteilhaft sein, den Schwellwert, von dem kann. Um dabei die Realisierung der jeweils parallel- an die Dämpfung in den jeweiligen Teilfrequenzgeschalteten Stellglieder zu erleichtern, können die bereichen proportional zu den entsprechenden Aus-Bandsperren ihrerseits jeweils aus mehreren in Serie gangspegeln der Bandpässe des zweiten Filtersatzes geschalteten Bandsperrelementen mit annähernd gesteuert wird, durch eine mit dem Eingang des gleichem Sperrbereich bestehen, denen jeweils ein ao zweiten Fütersatzes verbundene Schwellwert-Steuer-Teilstellglied parallelgeschaltet ist. einrichtung derart verschiebbar zu machen, daß in

Unabhängig von der Ausgestaltung des ersten gewissen Grenzen bei tiefen Pegeln im Empfangsweg Fütersatzes ist es vorteilhaft, die Bandpässe des der Schwellwert erniedrigt und bei hohen Pegeln im zweiten Fütersatzes derart zu beimessen, daß ihre Empfangsweg der Schwellwert erhöht wird. Dämpfung im Uberschneidungsbereich zweier Teil- as An Hand der Zeichnung wird die Erfindung nachfrequenzbereiche klein ist. Damit kann sichergestellt stehend näher erläutert. Die Zeichnung zeigt dabei in werden, daß Sprachsignale, deren Frequenzen im F i g. 1 und 2 je eine Fernsprechverbindung mit

Überschneidungsbereich zweier Filter liegen, auch einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Echomit Sicherheit auf der Sendeseite gesperrt bzw. im sperre, nötigen Maße gedämpft werden. 30 F i g. 3 und 4 Details der vorgenannten Echosperren,

Die Auswerteorgane können derart bemessen sein, F i g. 5 eine weitere erfindungsgemäße Ausfüh-

daß die Rückstellung der Dämpfung in den jeweiligen rungsform der Echosperre.

Frequenzbändern des ersten Fütersatzes um eine In F i g. 1 ist eine Fernsprechverbindung zwischen

Nachwirkzeit verzögert ist, die gleich oder größer als zwei Teilnehmern A und B dargestellt. Diese Verdie Umlaufzeit des Echosignals von der Abzweig- 35 bindung verläuft zwischen dem Teilnehmer A und stelle des Empfangsweges für den zweiten Filtersatz der Gabel 1 sowie zwischen dem Teilnehmer B und bis zu den Stellgliedern im Sendeweg ist. Damit wird der Gabel 3 je über eine Zweidrahtstrecke, zwischen sichergestellt, daß auch der letzte Teil des auf der der Gabel 1 und der Gabel 3 über eine Vierdraht-Sendeseite ankommenden Echos mit Sicherheit voll- strecke. Innerhalb der Vierdrahtstrecke ist auf der kommen unterdrückt wird. 40 dem Teilnehmer B zugeordneten Seite die Echo-

Weiterhin können die Auswerteorgane derart be- sperre 2 in dem Empfangsweg E und dem Sendemessen sein, daß die Rückstellung der Dämpfung in weg S der Gabel 3 eingefügt. Sinngemäß ist auf der den jeweiligen Frequenzbändern des ersten Filter- dem Teilnehmer Λ zugekehrten Seite eine weitere satzes während des Andaucrns der Nachwirkzeit Echosperre in den dortigen Sendeweg S' und Empnach Maßgabe einer Zeitkonstanten, deren Wert we- 45 fangsweg E' eingeschaltet, die jedoch in der Zeichsentlich größer als die Nachwirkzeit bemessen ist, nung nicht eigens dargestellt ist. Zwischen den beiden sehr langsam vor sich geht. Dadurch kann die Dämp- Echosperren befindet sich eine längere laufzeitbehaffung über die ganze benötigte Nachwirkzeit auf einen tete Übertragungsstrecke, beispielsweise ein oder annähernd konstanten Wert gehalten werden und da- mehrere Satelliten- oder Seekabelabschnitte. Jedoch nach rasch ausgeschaltet werden. 50 können sich zwischen einem Echounterdrücker und

Sodann ist es von Vorteil, bei Verwendung einer der zugeordneten Gabel dann durchaus noch längere Vcrgleichseinrichtung diese während der Dauer des Vierdraht-Übertragungswege befinden. Überwicgens des Ausgangssignals des Bandfilters des Innerhalb der Echosperre 2 ist in den bezüglich

ersten Fütersatzes das Stellglied unter Ausschaltung der Gabel 3 als Sendeweg 5 anzusehenden Ubcrtradcr Nachwirkzeit auf minimale Dämpfung steuern zu SS pungsweg der Vierdrahtverbindung ein erster Filter lassen. Dadurch wird nicht nur die Dämpfung über satz eingeschaltet, der aus mehreren parallel arbcidic ganze benötigte Nachwirkzeit auf einem an- tenden Bandpässen 10a, 10b ... 1On besteht. Diese nähernd konstanten Wert gehalten, sondern auch an- Bandpässe haben beispielsweise je eine Bandbreite schließend rasch ausgeschaltet, um die freien Fre- von 300Hz und gestatten im durchgcschaltctcn Zuqucnzbandbrcitcn dem nahen Teilnehmer zur Ver- 60 stand die Übertragung nahezu des gesamten Sprach fUjcung zu stellen. frequen/handes. Dabei ist die Durchschaltung durcli

Für diejenigen Gesprächsphasen, in denen nur die Stellglieder H a, 11 b... H n, von denen je eines einer der beiden Teilnehmer spricht, das ist die am einem Bandpaß nachgeschaltet ist, stetig steuerbar häufigsten vorkommende Gesprächsphase, wird eine Gezeichnet sind die Stellglieder ah in ihrer Vcrstär· weitere wesentliche Qualitätssteigerung der Sprach- 65 kung gesteuerte Verstärker; es können jedoch aucl übertragung dadurch erzielt, daß ein aus dem Emp- gesteuerte Dnmpfungsglieder sein, denen gegebenenfangsweg gcsteurter Sprachdetcktor eine Umschalte- falls ein gemeinsamer Verstärker in Reihe geschalte! einrichtung derart steuert, daß diese bei Abwesenheit ist.

Sodann ist innerhalb der Echosperre 2 an dem von der Gabel 3 aus als Empfangsweg £ anzusehenden Weg der Vierdrahtübertragungsstrecke der Eingang eines zweiten Filtersatzes angeschlossen, der aus mehreren parallel arbeitenden Bandpässen 4 a, 4ö, ...An besteht. Diese Bandpässe dienen der Analyse des ankommenden Sprachsignals und entsprechen weitgehend den "Bandpässen des ersten Filtersatzes im Sendeweg S. Als Auswerteorgan ist jedem Bandfilter, ζ. B. 4 a, des zweiten Filtersatzes ein Verstärker, z.B. Sa, und eine Gleichrichterschaltung, z.B. 6 a, nachgeschaltet. Dabei steuert jedes dieser Auswerteorgane das Stellglied des Bandpasses mit dem gleichen Teilfrequenzgebiet im Sendeweg S.

Nachdem das vom Teilnehmer A kommende Signai im Empfangsweg £ der Echosperre 2 den Abzweigpunkt für den zweiten Filtersatz passiert hat, durchläuft es das Laufzeitglied 9. Dieses Laufzeitglied hat die Aufgabe, die Sprechströme zu verzögern, so daß sie erst dann zum Filtersatz des Sendeweges S gelangen können, wenn die Stellglieder auf die gerade erforderliche Dämpfung eingestellt sind. Um die gleiche Zeit nachwirkend bleiben die Dampfungen dann beim Verschwinden der Teilbandstrome eingestellt. Daher ist das Laufzeitglied derart bemessen, daß seine Verzögerungszeit annähernd der Ansprechzeit der nachgeschalteten Auswerteorgane entspricht, die jeweils aus einem der nachgeschalteten Verstärker5a, Sb, ...Sn, einem der Gleichrichter 6 a, 6 b, ... 6« und einem der Stellglieder 11 α, 11 b, ... 11 η bestehen. Im allgemeinen genügt dafür eine Verzögerung von einigen ms, da im wesentlichen nur die Glättungszeitkonstante der gleichgerichteten Steuerströme berücksichtigt werden braucht. Dabei wird durch die Verzögerung erreicht, daß auch Dei jeder beliebigen Variation des Sprachspektrums im Empfangsweg selbst kurzdauernde Echoreste am Rückfluß zu dem sprechenden Teilnehmer A gehindert werden. , . . , ,. Von diesen Ansprechverzögerungen kann jedoch die

Einschwingzeit der Bandpässe 10c, luft,... ""».abgezogen werden, was insbesondere dann ins Gewicht fällt, wenn die Bandfilter des ersten Filtersatzes derart bemessen sind, daß sie eine geringere Bandbreite und/oder größere Flankensteilheit aufweisen als die entsprechenden Bandfilter des zweiten Filtersatzes. Durch diese Maßnahme kann die Verzögerung des Echosignals von der Abzweigstelle des Empfangswepcs für den zweiten Filtereatz über die Gabel 3 hinweg bis zu den Stellgliedern im Sendeweg 5: zumindest teilweise durch die Bandfilter des ersten Filtersatzes erzielt werden.

An den Empfangsweg £ ist außerdem noch vor dem Laufzeitglied 9 der Eingang eines Sprachde ek-

uem LBUizeiigiicu » uw t-..._e—e —■, -ζ . _ - j tors angeschlossen, der aus einem Verstärker 1 und einem nachgeschalteten Gleichrichter 8 besteht. Dieser Sprachdetektor steuert ein schnelles Sprachreln.s R, dessen Umschaltekontakt r vor den ersten Filtersatz in den Sendeweg S eingeschaltet ist. Bei Abwesenheit eines Sprachsignals im Empfangsweg £ schaltet der Kontakt r den Weg des SendeslgnaJs S auf eine Überbrückungsleitung, dto an dem einen Eingang einer zusätzlichen_a Gabel 12 m« an derem anderen Eingang die Ausgange der Stellglieder 11 α. 116, ... 11 η enden. Der Ausgang der zusatz lichen Oabel 12 stellt den Ausgang ^s Sendeweues J der Echosperre 2 dar. An Steile der .Dabei 12 kann auch ein Umschaltekontakt benutzt werden. Ebenso läßt sich der Umschaltekontakl r durch eine andere, z. B. elektronische Umgehungsschaltung ersetzen.

Wenn der ferne Teilnehmer A spricht, wird in der dem Teilnehmer B zugeordneten Echosperre 2 durch die Bandfilter des zweiten Filtersatzes und die nachgeschalteten Auswerteorgane festgestellt, welche Teilbereiche des Übertragungsbandes Sprechströme enthalten und wie groß diese Ströme sind. Gleichzeitig wird über das schnelle Sprachrelais R der erste Filtersatz in den Sendeweg S eingeschaltet, mit dem sich das Echo selektiv dämpfen bzw. unterdrücken läßt. Dabei werden jeweils nur diejenigen Teilbereiche des Übertragungsbandes bedämpft, die im Empfangsweg £ Sprechströme enthalten. Die Größe der Bedämpfungen richtet sich dabei derart nach der Größe der Sprechströme im Empfangsweg £, daß sie in den jeweiligen Teilfrequenzbereichen ab einem vorgegebenen Schwellwert annähernd proportional zu den entsprechenden Ausgangspegeln der Bandpässe des zweiten Filtersatzes gesteuert sind. Die Dämpfungs-• größen und die bedämpften Teilbänder wechseln dabei dauernd entsprechend der jeweiligen Verteilung des Sprachspektrums im Empfangsweg. Teilbereiche ohne Sprachströme werden nicht bedämpft. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der jeweilige Übertragungsweg durch die Echosperre nicht verändert wird, solange nur ein Teilnehmer spricht und daß beim Doppelsprechen für die Teilnehmer ein großer Teil des Übertragungsbandes immer durchgeschaltet ist. Der sprechende Teilnehmer wird daher jede Bemerkung seines Gesprächspartners mit einer ausreichenden Qualität vernehmen können. Dadurch können Gespräche über Satellitenverbindungen auch unter ungünstigen Bedingungen (z. B. stark verschiedene Lautstärken der beiden Teilnehmer an der Echosperre) fließender und mit weniger Rückfragen durchgeführt werden als bei bekannten Echosperren. Selbst Verbindungen über zwei in Reihe geschaltete Satellitenkreise werden durch diese Echosperre ermöglicht.

Wie die Anordnung nach Fig. 2 zeigt, läßt sich das Laufzeitglied auch vermeiden, wenn im Sendeweg S ein zweiter verzögerter Kontakt vorgesehen ist. Beim Eintreffen von Sprechströmen im Empfangsweg£ schaltet hier der Umschaltekontakt r im Sendeweg S sofort zu dem ersten Filtersatz durch, wodurch der im Ruhezustand verwendete Umgehungsweg für den ersten Filtersatz und die nachgeordneten Stellglieder unterbrochen wird. Die Echoströme erreichen so aber die Filtereingänge erst dann, wenn auch der Verzögerungskoniakt ν des durch das schnelle Sprachrelais A über dessen Kontakt r' gesteuerten Verzögerungsrelais V durchgeschaltet hat.

In Fig. 3 sind in Serie geschaltete Bandsperren SS 13 a, 13/1... 13 η gezeigt, die an Stelle der parallel arbeitenden Bandpässe nach den Fig. 1 und 2 als erster Filtersatz eingeschaltet werden können. Dabei ist jeder Bandsperre, z.B. 13a, ein Stellglied, z.B. 14a, parallel geschaltet. Der Vorteil der Verwendung von Bandsperren im ersten Filtersatz besteht in erster Linie darin, daß nicht mehr jede Echoschwingung auf der Sendeseite 5 durch mehrere parallelgeschaltete Wege in den Übertragungsweg gelangen kann. Die Steuerung der Bandsperren ist jedoch etwas 6s schwieriger als die der Bandpässe.

Zur Erleichterung der Steuerung der Bandsperren wird die in Fig.4 gezeigte Anordnung vorgeschlagen. In dieser Anordnung sind die Bandsperren

ihrerseits jeweils durch mehrere in Serie geschaltete Bandsperrenelemente mit annähernd gleichem Sperrbereich ersetzt, denen jeweils ein Teilstellglied parallel geschaltet ist. Zum Beispiel ist die Bandsperre 13a durch drei in Reihe geschaltete Bandsperrenelementel3a', 13 a", 13 a"' realisiert, denen je eines der Teilstellglieder 14 a', 14 a", 14 a"' parallel geschaltet ist. Mit dieser Anordnung wird dann in den jeweiligen Teilfrequenzbereich die Dämpfung ab einem vorgegebenen Schwellwert derart stufenweise gesteuert, daß die Proportionalität zu den entsprechenden Ausgangspegeln der Bandpässe des zweiten Filtersatzes angenähert wird.

F i g. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Echosperre 2 nach der Erfindung. Wie in der Anordnung nach F i g. 1 ist hier in den Empfangsweg £ das Laufzeitglied 9 eingeschaltet. Vor diesem Laufzeitglied werden dem Empfangsweg £ die Signale für die Bandfilter 4a, Ab, .. .An des zweiten Filtersatzes sowie die jeweils nachgeschalteten Verstärker 5 a, Sb, ao ... Sn und die darauffolgenden Gleichrichter 6a, 6b, ... 6/1 entnommen. Außerdem sind an dieser Abzweigstelle des Empfangsweges E der Eingang des Sprachdetektors 7, 8 und der Eingang der Schwellwertsteuereinrichtung 15 angeschlossen.

Der Sprachdetektor 7, 8 steuert das Sprachrelais R, dessen Umschaltekontakt r vor dem ersten Filtcrsatz in den Sendeweg S eingeschaltet ist. Bei Abwesenheit eines Sprachsignals im Empfangsweg £ schaltet der Kontakt r den Weg des Sendesignals S auf die mit der zusätzlichen Gabel 12 verbundene Überbrükkungsleitung. Im anderen Falle liegen die parallel arbeitenden Bandfilter 10 a, 1Oi, ... 1On des ersten Filtersatzes im Sendeweg 5. Dabei ist jedem dieser Bandfilter des ersten Filtersatzes ein Stellglied 11a bzw. Hb,... Hn in Serie geschaltet, deren Ausgänge ebenfalls mit der zusätzlichen Gabel 12 verbunden sind. Gesteuert werden diese Stellglieder 11a, 11b,... 11 η jeweils von einer der Vergleichseinrichtungen 19a, 196,... 19n. Diese Vergleichseinrichtungen werden für jedes Teilfrequenzband jeweils sowohl aus dem Empfangsweg E als auch aus dem Sendeweg S gesteuert. Für den untersten Teilfrequenzbereich z. B. führt der Steuerweg aus dem Empfangsweg £ über den Bandpaß 4 a, den Verstärker5a und den Gleichrichter 6 a und aus dem Sendeweg S über den Bandpaß 10a, den Verstärker 17a und den Gleichrichter 18a zu der Vergleichseinrichtung 19a. Für die für die übrigen Teilfrequenzbereiche zustündigen Vergleichseinrichtungen 19 b bis 19 η erfolgt die Steuerung aus dem Empfangsweg £ und dem Sendeweg S in analoger Weise. Dabei sind diese Vergleichseinrichtungen derart ausgestaltet, daß während der Dauer des Überwiegens des Ausgangssignals eines Bandfilters des ersten Filtersatzes gegen- SS über dem des Bandfilters aus dem gleichen Teilfrequenzgebiet des zweiten Filtersatzes derart auf das Stellglied für das gleiche Teilfrequenzband eingewirkt wird, daß dieses den Weg im Sendeweg 5 für das zuständige Teilfrequenzband auf minimale Dämpfung So steuert. Kommt nämlich die Sprachenergie in einem Teilfrequenzband überwiegend von dem nahen Teilnehmer/}, so kunn die selektive Dämpfung ausgeschaltet werden, weil in diesem Augenblick die Teilbandenergie des nahen Teilnehmers B die des fernen Teilnehmers A überdeckt und dadurch in diesem Teilband da* F.cho von dem fernen Teilnehmer/1 nicht mehr wahrgenommen werden kann.

Durch diese Maßnahme wird beim Doppelsprecher beider Teilnehmer die Übertragungsgüte wesentlich verbessert. Dabei wird die zum Ausschalten dei selektiven Dämpfung vorgesehene Nachwirkzeit durch die Sprachströme des nahen Teilnehmers B sofori für die Dauer der Koinzidenz unwirksam geschaltet Unter Umständen kann die selektive Dämpfung auch schon ausgeschaltet werden, wenn die Teilbandenergie im Sendeweg etwas kleiner ist als die im Empfangsweg, weil infolge, der Übergangsdämpfung in Gabel 3 das Echo immer schwächer ist als die entsprechende Energie im Empfangsweg.

Die Vergleichseinrichtungen 19 a, 19 b,. .19 η sind zusätzlich noch durch den Ausgang der Schwellwertsteuereinrichtung 15 gesteuert. Diese Schwellwertsteuereinrichtung hat die Aufgabe, daß derjenige Schwellwert, ab dem die Dämpfung in den jeweiliger Teilfrequenzbereichen annähernd proportional zu den selektiven Pegeln im Empfangsweg £ gesteuert ist, in gewissen Grenzen verschiebbar ist. Dabei kann bei tiefen Pegeln im Empfangsweg £ der Schwellweri erniedrigt und bei hohen Pegeln der Schwellwert erhöht werden.

Wie bereits eingangs erwähnt, ist es üblich, ar beiden Enden von laufzeitbehafteten Vierdrahtwegen mit je einem Übergang zu einem Zweidrahtweg je eine Echosperre einzufügen. Dabei werden im allgemeinen zwei gleichartige Echosperren zusammenarbeiten. Die vorstehend beschriebenen Echosperrer nach der Erfindung können jedoch auch mit Erfolg mit anderen Echosperren in einem gemeinsamer Vierdrahtweg zusammenarbeiten.

Claims (19)

Patentansprüche:

1. Echosperre für einen Sprechkreis auf einem Vierdrahtübertragungssystem mit einem Sende- und einem Empfangsweg sowie mindestens einem Übergang auf einen Zweidrahtübertragungsweg, bei der in den Sendeweg ein erster Filtersatz eingeschaltet ist, dar aus dem Sprachsignal des Empfangsweges über einen zweiten, der Analyse dienenden Filtersatz, vorzugsweise bestehend aus parallelgeschalteten Bandpässen, und nachgeschaltete Auswerteorgane mit Stellgliedern gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Weg des Echosignals zwischen dei Abzweigstelle des Empfangsweges (£) für der zweiten Filtersatz (4 a, 4 ft ... 4 η) und den Stellgliedern (U α, 11 b ... 11 n) im Sendeweg (S) ein Verzögerungselement 9; V, o) eingeschaltet ist welches derart bemessen ist, daß seine Verzögerungszeit annähernd gleich groß oder größer ab diejenige Verzögerung ist, die durch die Ansprechzeit der Auswerteorgane einschließlich dei Stellglieder entsteht (Fig. 1, 2 und 5).

2. Echosperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Einzelleitern des erster Filtersatzes(10a, 106... 1On; 13a, 13b ... Un] jeweils ein stufenlos steuerbares, dämpfendes bzw verstärkendes Steilglied (11a, Ub... Un-, Ua, 14b... 14n) des jeweiligen Auswerteorgans zugeschaltet ist.

3. Echosperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Einzelfiltern des erster Filten-atzee (10a. lOb ... 1On; 13a, 136... 13n] jeweils ein in mehreren Stufen «teuerbures. dämp·

fendes bzw. verstärkendes Stellglied (11 α, 11 d... 11«; 14 α, 14 6 ... 14 «) des jeweiligen Auswerteorgans zugeschaltet ist.

4. Echosperre nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallelgeschaltete s Bandpässe als erster Filtersatz (10 α, 10 6 ... 10 «) vorgesehen sind, denen das jeweilige Stellglied (Ha, 116 ... Un) in Serie geschaltet ist Fig. 1, 2 und 5).

5. Echosperre nach Anspruch 4, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß die Bandpässe des ersten Filtersatzes (10a, 106 ... 10m) derart bemessen sind, daß sie eine geringere Bandbreite und/oder größere Flankensteilheit aufweisen als die Bandfilter des zweiten Filtersatzes (4 a, 4 6... 4«; Fig. 1, 2 und 5).

6. Echosperre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungselement (g; V, v) zumindest teilweise durch den ersten Filtersatz (10a, 106...1On) realisiert ist (Fig. 1, »o 2 und 5).

7. Echosperre nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Teilfrequenzband eine durch das Ausgangssignal des jeweiligen Bandpasses des ersten Filtersatzes (10 a, 106... 10«) und das des entsprechenden Bandpasses des zweiten Filtersatzes(4a, 4i>...4/j) gesteuerte Vergleichseinrichtung (19a, 196 ... 19«) vorgesehen ist, die während der Dauer, während der der Ausgangspegel des Bandpasses des ersten Filtersatzes den Ausgangspegel des entsprechenden Bandpasses des zweiten Filtersatzes oder einen um einen vorgegebenen Differenzwert tiefer liegenden Pegel überschreitet, das Stellglied (Ha, 11b ... 11«) das gleiche Teilfrequenzband auf kleinere Dämpfung steuert (F i g. 5).

8. Echosperre nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Serie geschaltete Bandsperren als erster Filtersatz(13a, 136... 13«) vorgesehen sind, denen das jeweilige Stellglied (14 a, 146... 14«) parallel geschaltet ist (Fig. 3).

9. Echosperre nach Anspruch 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandsperren ihrerseits jeweils aus mehreren in Serie geschalteten Band-Sperrenelementen (13a', 13a", 13a"'... 13«', 13 n", 13«'") mit annähernd gleichem Sperrbereich bestehen, denen jeweils ein Teilstellglied (14a', 14a", 14a"'... 14«', 14n", Un'") parallel geschaltet ist (Fig. 4).

10. Echosperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandfilter des zweiten Filtersatzes (4a, 46... 4«) derart bemessen »ind, daß ihre Dämpfung im Überschneidungsbereich zweier Teilfrequenzbereiche klein ist (Fig. 1, 2 und S).

U. Echosperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteorgane derart bemessen sind, daß die Rückstellung der Dämpfung in den jeweiligen Fre- So quenzbändern des ersten Filtersatzes (10 a, 1OA ... 1On; 13a, 136... 13«) um eine Nachwirkzeit verzögert ist, die gleich oder größer als die Umlaufzeit des Echosignals von der Abzweigstelle des Empfangfiweges (E) für den zweiten «5 Filtersatz (4a, 46 ... 4«) bis zu den Stellgliedern (Ua, 116 ... 11«; 14a, 146 ... 14«) im Sendeweg (S) ist.

12. Echosperre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteorgane derart bemessen sind, daß die Rückstellung der Dämpfung in den jeweiligen Frequenzbändern des ersten Filtersatzes (10a, 106 ... 10«; 13a, 136 ... 13«) während des Andauerns der Nachwirkzeit nach Maßgabe einer Zeitkonstante, deren Wert wesentlich größer als die Nachwirkzeit bemessen ist, sehr langsam vor sich geht.

13. Echosperre nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (19a, 196 ...

*19n) während der Dauer des Überwiegens des Ausgangssignals des Bandfilters des ersten Filtersatzes (10a, 106... 10«) das Stellglied (Ha, 116 ... 11«) unter Ausschaltung der Nachwirkzeit auf minimale Dämpfung steuert (F i g. 5).

14. Echosperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus dem Empfangsweg (E) gesteuerter Sprachdetektor (7, S) eine Umschalteeinrichtung (R) derart steuert, daß diese bei Abwesenheit eines Sprachsignals im Empfangsweg (E) den ersten Filtersatz (10a, 106 ... 10ii) im Sendeweg (S) überbrückt (Fig. 1, 2 und 5).

15. Echosperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungselement (9) ein in den Empfangsweg (E) eingeschaltetes Laufzeitglied ist (Fig. 1 und 5).

16. Echosperre nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungselement (V, v) in den Sendeweg eingeschaltet ist (Fig. 2).

17. Echosperre nach Anspruch 14 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungselement (V, v) eine dem ersten Filtersatz (10a 106... 10«) vorgeschaltete weitere Schaltein· richtung ist, die derart durch den Sprachdetektoi (7, 8) gesteuert wird, daß sie beim Verschwinder eines Sprachsignals im Empfangsweg (E) dei Signalweg des ersten Filtersatzes unterbricht un( beim Beginn des Sprachsignals im Empfangswej den Signalweg des ersten Filtersatzes verzöger durchschaltet (F i g. 2).

18. Echosperre nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dii Auswerteorgane derart ausgestaltet sind, daß di< Dämpfungen in den jeweiligen Teilfrequenzbe reichen ab einem vorgegebenen Schwellwert an nähernd proportional zu den entsprechende! AusganRspegeln der Bandpässe des zweitei Filtersatzes (4a, 46 ... 4«) gesteuert sind.

19. Echosperre nach Anspruch 18, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schwellwert für alle Teil frequenzbereiche durch eine mit dem Eingan des zweiten Filtersatzes (4a, Ab... 4«) vcrbun dene Schwellwertsteuereinrichtung (IS) derai verschiebbar ist, daß in eewissen Grenzen be tiefen Pegeln im Empfangsweg (E) der Schwell wert erniedrigt und bei hohen Pegeln i«n Emr fangsweg der Schwellwert erhöht wird (F i %. 5

Hiemi 1 Blatt Zeichnungen