DE19541563C2 - Voice switch (X radio) - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Sprachschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a voice switch according to the preamble of claim 1.
Ein Sprachschalter (genauer Spracherkennungsschalter) dieser Art ist aus der Pa tentschrift DE 41 27 295 C2 bekannt und hat den Nachteil, dass der dargestellte Schalter unter Lärmbedingungen nur mittels betont ausgesprochener Sprachanweisungen (Betätigungsanweisungen), in denen mindestens ein betont scharf gesprochenes s-Spek trum (ss-Spektrum) enthalten ist, aktiviert werden kann und deshalb, z. B. in einem Auto, in Geschäfts- oder Arbeitsräumen, nur erheblich erschwert und somit nicht nut zerfreundlich bedienbar ist.A voice switch (more precisely voice recognition switch) of this type is from Pa tentschrift DE 41 27 295 C2 known and has the disadvantage that the illustrated Switch under noise conditions only by means of pronounced voice instructions (Operating instructions) in which at least one pronounced spoken s-spec trum (SS spectrum) is contained, can be activated and therefore, z. B. in one Car, in business or work rooms, only considerably more difficult and therefore not useful is easy to use.
Ein Nachteil besteht auch darin, dass in Englisch mit scharfem "s" ausgesprochene Betätigungsanweisungen, wie "service", im Deutschen am Wortanfang mit welchem "s" artikuliert werden, sodass ein solcher Schalter für englisch- und deutschsprachige Nutzer häufig unterschiedlich ausgelegt werden muss und damit wirtschaftlich be trachtet, eine ungünstige Lösung darstellt.A disadvantage is also that pronounced in English with a sharp "s" Operating instructions, such as "service", in German at the beginning of the word with which "s" be articulated so that such a switch for English and German speakers Users often have to be interpreted differently and thus be economical seeks an unfavorable solution.
Weiter ergibt sich ein Nachteil daraus, dass sein Auswerteprinzip darauf beruht, die Dauer eines ss-Spektrums (Bedien- oder Betätigungsspektrums) nur zu vorbe stimmten Zeiten zu messen, welches dazu führt, dass Störsignale (unerwünscht em pfangene ss-Spektren), die mit hoher Folgefrequenz auftreten, z. B. in von Rundfunk geräten Sprach- und Musiksendungen, in diese Zeitintervalle fallen und Fehlschal tungen bewirken.Another disadvantage arises from the fact that its evaluation principle is based on the duration of an SS spectrum (operating or operating spectrum) just to be finished to measure certain times, which leads to interference signals (unwanted em pfangene ss spectra), which occur with a high repetition frequency, e.g. B. in broadcasting voice and music programs, fall within these time intervals and wrong scarf effect.
Ausserdem wird in dieser Einrichtung bei lang anhaltenden ss-Spektren (Dauer strichstörsignalen) eine intermettierende Versorgungsspannung erzeugt, die eben falls Fehlschaltungen zur Folge hat.In addition, long-term ss spectra (duration line noise signals) generates an intermittent supply voltage that just if incorrect switching results.
Diese Einrichtung hat zusätzlich den Nachteil, dass bei Umgebungslautstärken bis Zimmerlautstärke, in den hierfür verwendeten Betätigungsanweisungen kein den ss- Spektren vorangestellter Vokal oder Umlaut benutzt werden kann, sodass ihr frei wählbare, bezeichnungsbezogene Betätigungsmöglichkeiten verschlossen bleiben. This device has the additional disadvantage that at ambient volumes up to Room volume, in the operating instructions used for this no ss- Spectra preceding vowel or umlaut can be used so that you are free selectable, label-related actuation options remain closed.
Weiter sind Sprachschalter bekannt, die zur Ausgrenzung von störenden Umgebungs geräuschen Richtmikrofone verwenden, die in unmittelbarer Nähe des Sprachschalter bedieners angebracht sind und nicht omnidirektionel, sondern nur direktionell be tätigbar, d. h. nur eingeschränkt nutzerfreundlich verwendbar sind.Furthermore, voice switches are known which are used to exclude disturbing surroundings Use directional microphones in the immediate vicinity of the voice switch operator and are not omnidirectional, but only directional actable, d. H. are only of limited user-friendliness.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung einen kostengünstigen Sprachschalter nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der folgende Merkmale aufweist:
It is therefore the object of the invention to create an inexpensive voice switch according to the preamble of claim 1, which has the following features:
- - omnidirektionelle Bedienbarkeit unter Lärmbedingungen durch unbetonte Betäti gungsanweisungen, in denen mindestens ein ss-Spektrum enthalten ist- Omnidirectional operability under noise conditions due to unstressed actuation instructions that contain at least one SS spectrum
- - Verwendbarkeit von zu entwickelnden, produktneutralen und, unabhängig davon, be zeichnungsbezogenen Betätigungsanweisungen, in denen Betätigungsspektren in Deutsch und Englisch gleich ausgesprochen werden- Availability of products to be developed, product-neutral and, regardless of this, be drawing-related operating instructions in which operating spectra in German and English are pronounced immediately
- - Schaltstellungsstabilität bei Empfang von Störsignalen mit hoher Folgefrequenz und Dauerstrichwirkung- Switch position stability when receiving interference signals with a high repetition frequency and continuous wave effect
- - Verwendung eines den Anforderungen genügendes, anpassbares Schaltungslayout- Use of a customizable circuit layout that meets the requirements
- - Verwendung von existierenden, dreidimensionalen Chip-Schaltkreisstrukturen zur kostengünstigen Herstellung des Sprachschalters.- Use of existing, three-dimensional chip circuit structures for inexpensive manufacture of the voice switch.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weitergestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteran sprüchen 2-9 gekennzeichnet,This object is achieved by the characterizing features of claim 1. Advantageous further developments of the subject matter of the invention are in the Unteran sayings 2-9 marked,
Die Erfindung wird nachstehend mit den erforderlichen Details beschrieben. Es
werden dargestellt
The invention is described below with the necessary details. It will be shown
- - Funktionskonzept des Sprachschalters- Functional concept of the voice switch
- - Fig. 1 Anwendungsbeispiel (City Radio) in Form eines Blockschaltbildes- Fig. 1 application example (City Radio) in the form of a block diagram
- - Fig. 2 Stromlaufplan des Anwendungsbeispiels (Audioverstärker und Auswerte logik hierzu in- Fig. 2 circuit diagram of the application example (audio amplifier and evaluation logic for this in
- - - Fig. 3 die prinzipiellen Audio-Verstärker-Funktionen- Fig. 3 shows the basic audio amplifier functions
- - - Fig. 4 die prinzipiellen Auswertelogik-Funktionen.)- - Fig. 4, the basic evaluation logic functions).
Die Lösung der zentralen Aufgabe beruht darauf, dass die normalerweise in rela tiv lang gesprochenen Worten, energieschwach auftretenden ss-Spektren, in kurzen, insbesondere vor und nach einem Konsonanten, vergleichsweise höherfrequente An teile und höhere Schallleistungspegel besitzen. Derartige ss-Spektren bereits unbetont ausgesprochen, in Wohn- und Arbeitsräumen typischen Umgebungslärm so durchdringen, dass Fragmente ihrer Dauer von einer entsprechend ausgelegten Ein richtung empfangen und zu Schaltzwecken ausgewertet werden können.The solution to the central task is that the normally in rela tiv long spoken words, low-energy SS spectra, in short, especially before and after a consonant, comparatively higher frequency An parts and have higher sound power levels. Such ss spectra already pronounced without emphasis, typical ambient noise in living and working spaces penetrate fragments of their duration by an appropriately designed one direction received and evaluated for switching purposes.
Ein Beispiel ist dafür, das unter Lärmbedingungen zur Ruheherstellung oder zur ge zielten Ansprache international verwendete Wort "psst".An example of this is that under noise conditions for rest or to ge aimed to address internationally used word "psst".
Das sich daraus ergebende Gesamtkonzept mit den tragenden Funktionskomponenten Be tätigungsanweisungen, Bedienbarkeit, Frequenzselektion und Bediendauermessung so wie Schaltstellungsstabilität wird wie folgt beschrieben.The resulting overall concept with the load-bearing functional components Be operating instructions, operability, frequency selection and operating time measurement How switch position stability is described as follows.
Die Aufgabe, unabhängige Schaltfunktionen durch kurze konsonantenbeinhaltende, pro duktneutrale und, unabhängig davon, bezeichnungsbezogene Betätigungsanweisungen zu entwickeln, in denen Betätigungsspektren in Deutsch und Englisch gleich ausgespro chen werden, hat einerseits zur Verwendung von Akronymen, d. h. von produktneutralen Initialformen wie LCX (Leuchten Controllsystem X-gesieuert) oder CRX (City- oder Car-Radio, X-gesteuert) und andererseits zur Verwendung von Vokalen oder Umlauten in bezeichnungsbezogenen Betätigungsanweisungen, vie Radio X oder Leuchte X, in denen sie einem ss-Spektrum vorangestellt werden, geführt. Darüber hinaus ist auch die Verwendung bestimmter Zahlen, z. B. in Kombinationen wie "Radio X6", möglich.The task of independent switching functions through short consonant-containing, pro product-neutral and, regardless of this, designation-related operating instructions develop in which fields of activity in German and English Chen has on the one hand to the use of acronyms, d. H. of product neutral Initial forms such as LCX (control system lights X-controlled) or CRX (city or Car radio, X-controlled) and on the other hand for the use of vowels or umlauts in designation-related operating instructions, such as Radio X or lamp X, in which are preceded by an SS spectrum. Beyond that too the use of certain numbers, e.g. B. in combinations such as "Radio X6" possible.
Die Bedienbarkeit wird mittels des Audioverstärkers und der Auswertelogik reali siert. Dabei werden die Bedienspektren im Audioverstärker verstärkt und hier auch die obere Grenzfrequenz ihrer Bedienbandbreite festgelegt. Weiter können im Audio verstärker in einer Filter-, Verstärker- und Lautstärkemessanordnung mit variabel einstellbarer Bandbreite, Tonfrequenzen wie Vokale und oder Umlaute mit Ausnahme der ss-Spektren, isoliert und lautstärkemässig in mehrere Pegel unterschieden wer den.The operability is reali by means of the audio amplifier and the evaluation logic siert. The operating spectra are amplified in the audio amplifier and here too set the upper limit frequency of their operating bandwidth. Further in the audio amplifier in a filter, amplifier and volume measurement arrangement with variable adjustable bandwidth, sound frequencies such as vowels and umlauts with the exception the ss spectra, isolated and volume-wise divided into several levels the.
In der Auswertelogik wird die untere Grenzfrequenz der Bedienbandbreite festgelegt und zur Erhaltung der den Erfordernissen entsprechenden Bedienbarkeit und Schalt stellungsstabilität, bei Umgebungslautstärken in Überzimmerlautstärkeniveau, in Abhängigkeit der im Audioverstärker gemessenen Umgebungslautstärke, die Bedien bandbreite für ss-Spektren verringert, die eingestellte ss-Spektrendauer (Bedien dauer) verkürzt und ab einem Umgebungs-Überlautstärkepegel, bei dem der Schalter die Betätigungsanweisung nicht mehr identifizieren kann, die Bedienbandbreite auf Null reduziert, sodass der Schalter nicht mehr betätigbar ist und in seiner jewei ligen Schaltstellung verharrt.The lower limit frequency of the operating bandwidth is defined in the evaluation logic and to maintain the operability and switching corresponding to the requirements positional stability, at ambient volume levels above room level, in Dependence of the ambient volume measured in the audio amplifier, the operator bandwidth for ss spectra reduced, the set ss spectra duration (operating duration) is shortened and from an ambient over-volume level at which the switch can no longer identify the operating instructions, the operating bandwidth Reduced to zero so that the switch can no longer be operated and in its respective case current switch position persists.
Die Frequenzselektion und Messung der Bediendauer beruht zusammengefasst darauf, dass Tonhalbwellen in der Auswertelogik zeitanalog in amplitudenbegrenzte Säge zahnspannungen umgewandelt werden und nur ss-Spektren eine Reduzierung der Säge zahnamplituden bewirken, deren Dauer mittels eines sogenannten Fehlimpulsdetek tors (Detektor für ausbleibende Impulse, handelsüblicher Timer-Baustein) gemessen wird, der bei Erreichen des hierfür vorgegebenen Zeitwertes, d. h. Erreichen einer im Baustein festgelegten Spannung, an seinem Ausgang einen Spannungseinbruch erzeugt, von dem ein positiver Steuer- und ein negativer Ansteuerimpuls abgeleitet werden. Eine Unterschreitung des vorgegebenen Zeitwertes (zu kurzes Bedienspektrum) er zeugt hingegen keinen Spannungseinbruch.The frequency selection and measurement of the operating time is based on that tone half-waves in the evaluation logic are time-analog in an amplitude-limited saw tooth voltages are converted and only ss spectra reduce the saw cause tooth amplitudes, their duration by means of a so-called false pulse detector tors (missing pulse detector, commercially available timer module) measured is that when the predetermined time value is reached, d. H. Reaching an im Block specified voltage, produces a voltage dip at its output, from which a positive control and a negative control pulse are derived. Falling below the specified time value (operating spectrum too short) on the other hand, does not produce a voltage drop.
Die Neutralisation von Störsignalen, d. h. von ss-Spektren, die aufgrund hoher Folge frequenz oder Dauerstrichwirkung zwischen den Bedienspektren und während vorbe stimmter Messintervalle (Betätigungsintervalle) wirken, wird dadurch erreicht, dass in der Auswertelogik nach dem Eintreffen eines ersten Bedienspektrums, der verbleibende Abstand zum vorbestimmten nächsten, fortlaufend in kürzesten Zeit abständen gemessen wird, durch geeignete Mittel bei überschreiten eines vorgege benen Restabstandes, ein erzeugter Ansteuerimpuls, der die nachfolgende Zeittor kette (Betätigungsintervallkette) bestehend aus Monos (Timer-Bausteine wie oben) normalerweise auslöst, unwirksam gemacht wird. Das heisst, es wird auch zwischen den Betätigungsintervallen gemessen.The neutralization of interference signals, i.e. H. of ss spectra due to high sequence frequency or continuous wave effect between the operating spectra and during pre coordinated measuring intervals (actuation intervals) are achieved, that in the evaluation logic after the arrival of a first operating spectrum, the remaining distance to the predetermined next, continuously in the shortest possible time distance is measured by suitable means when a predetermined is exceeded level remaining distance, a generated control pulse that the subsequent time gate chain (actuation interval chain) consisting of monos (timer modules as above) normally triggers, is disabled. That means it will also be between the actuation intervals measured.
Damit bewirken auch zeitrichtig empfangene ss-Spektren, wenn sie von zwischen den Bedienspektren auftretenden begleitet sind, keinen Schaltvorgang.This means that ss spectra that are received at the correct time cause them to move between the Operating spectra occurring are accompanied, no switching operation.
Weiter lösen Steuerimpulse jedesmal eine monostabile Kippstufe aus, die während ihrer Kippzeit die Bedienbandbreite auf Null setzt, sodass nachfolgende, zufällig von Störsignalen oder durch Fehlbedienung während des Betätigungsintervalls er zeugte Steuerimpulse, ohne Wirkung bleiben.In addition, control pulses trigger a monostable multivibrator every time their tipping time sets the operating bandwidth to zero, so that subsequent, random of interference signals or incorrect operation during the actuation interval generated tax impulses, remain without effect.
Im folgenden wird anhand des in der Fig. 1 dargestellten Blockschaltbildes die prinzipielle Funktionsweise des erfindungsgemässen Sprachschalters, als integra ler Bestandteil des City-Radios am Beispiel eines Car-Radios (Autoradios), X-ge steuert (CRX) erläutert.The basic operation of the voice switch according to the invention, as an integral part of the city radio using the example of a car radio (car radio), X-ge controls (CRX) is explained below with reference to the block diagram shown in FIG. 1.
Zur Erhöhung der Verkehrssicherheit wird die vom Strassenverkehr ablenkende ma nuelle Tastenbetätigung des Autoradios zur Ein-, Ausschaltung, insbesondere zur Senderwahl und zur Umschaltung auf Cassettenbetrieb und umgekehrt durch den erfin dungsgemässen Sprachschalter wie folgt funktional ersetzt.To increase traffic safety, the ma Manual button actuation of the car radio for switching on and off, especially for Channel selection and for switching to cassette mode and vice versa by the inventor Functional voice switch as follows.
Die vom dargestellten Mikrofon (M) in elektrische Spannungen umgewandelten Schall wellen (Audiosignale) werden über den Eingang (1) im Audioverstärker verstärkt und lautstärkemässig vokal-, umlautbezogen oder breitbandig in zwei Pegelkatego rien unterschieden.The sound waves (audio signals) converted into electrical voltages by the microphone (M) shown are amplified via the input ( 1 ) in the audio amplifier and differentiated according to volume in terms of vowel, umlaut or broadband into two level categories.
In einer nachgeschalteten Auswertelogik werden diese Audiosignale, unter Berück sichtigung der ermittelten Lautstärkepegel hinsichtlich Frequenz, Dauer und zeit licher Reihenfolge ausgewertet und erzeugen, bei Übereinstimmung mit entsprechend vorgegebenen Werten, Steuerimpulse, die mittels 3 Toggle-Flip-Flop (3 FF) und den an den Ausgängen (33), (34) und (36) angeschlossenen Relais (R1-R3) in folgende Funktionen umgesetzt werden.In a downstream evaluation logic, these audio signals are evaluated, taking into account the determined volume levels with regard to frequency, duration and chronological order, and generate, if they correspond to correspondingly specified values, control pulses that are generated by 3 toggle flip-flops (3 FF) and the the relays (R1-R3) connected to the outputs ( 33 ), ( 34 ) and ( 36 ) can be converted into the following functions.
Mit dem Bedienwort
With the control word
- - "CRX" wird das Autoradio mittels zwei im bestimmten Abstand folgenden ss-Spektren ein- und ausgeschaltet- "CRX" is the car radio by means of two ss spectra following at a certain distance on and off
- - "X"..ss wird die Umschaltung mittels eines verlängert ausgesprochenen ss-Spek trums von Senderempfang auf Cassettenbetrieb (z. B Wiedergabe) und umgekehrt rea lisiert- "X" .. ss is the switchover by means of an extended ss spec trums from station reception to cassette operation (e.g. playback) and vice versa rea lized
- - "X, X wird in der Position Senderempfang mittels zwei, im Vergleich zu CRX im kürzeren Abstand folgenden, jeweils normallang gesprochenen ss-Spektren der nächste (Musik-) Sender eingestellt und in der Position Cassettenbetrieb, z. B von Play Deck A auf B und umgekehrt geschaltet.- "X, X is in the position of station reception using two, compared to CRX in shorter distance following ss spectra of each spoken in normal length next (music) station set and in the position cassette mode, z. B switched from Play Deck A to B and vice versa.
Die vom Mikrofon (M) über den Kondensator (C1) ausgekoppelten, am Eingang (1) des Audioverstärkers anliegenden Spannungen durchlaufen breitbandig einen handelsübli chen Operationsverstärker (1), werden über (48), einen Kopplungskondensator in (46) eingespeist, durchlaufen einen Gleichspannungsverstärker (T1-T4), werden über (43), einem Kopplungskondensator in (41) eingespeist und stehen breitbandig mit recht eckig begrenzten Amplituden am Kollektor des (T5, Ausgang des Audioverstärstärkers) zur Verfügung. Dabei wird der Basiswiderstand des (T5) zur Festlegung der Lautstär keansprechschwelle für ss-Spektren verwendet.The voltages coupled out from the microphone (M) via the capacitor (C1) and present at the input ( 1 ) of the audio amplifier pass through a commercially available operational amplifier ( 1 ) over a broadband band, are fed in via ( 48 ), a coupling capacitor in ( 46 ), pass through a DC voltage amplifier (T1-T4), are fed in via ( 43 ), a coupling capacitor in ( 41 ) and are available in broadband with rectangular amplitudes at the collector of the (T5, output of the audio amplifier). The base resistance of the (T5) is used to determine the volume response threshold for SS spectra.
Durch die Auslegung des Audioverstärkers und bestimmt durch die Wahl des Siebkon densators (Cs1) an (47) wird eine konstante Verstärkung der Tonfrequenzen bis zur oberen Grenzfrequenz (oG) des Bedienspektrums (ca. 10 kHz) erreicht, die da rüberhinaus stark abfällt (Fig. 3, I).By designing the audio amplifier and determining the selection of the filter capacitor (Cs1) at ( 47 ), a constant amplification of the sound frequencies up to the upper cut-off frequency (oG) of the operating spectrum (approx. 10 kHz) is achieved, which also drops sharply ( Fig . 3, I).
Zusätzlich durchlaufen die Tonfrequenzen über den Schalter (S1), den Kondensator (C2), den Eingang (3), einen Operationsverstärker (2) mit zwischen (6) und (7) bzw. (8) und (9) eingefügten Kopplungs- bzw Differenzierkondensator und nachgeschal teten Transistoren (T6-T8), eine Filter-, Verstärker- und Lautstärkemessanordnung. Durch die Wahl des Tiefpasskondensators (Cs2) an (8) werden Tonfrequenzen oberhalb der unteren Grenzfrequenz (uG) des Bedienspektrums, z. B. ab ca. 8 kHz nach Masse ge leitet (Fig. 3, I), sodass ss-Spektren selbst keine Entladung der Kondensatoren (Cp2) und (Cp1) an (10) und (45) bewirken (Fig. 3, III).In addition, the sound frequencies pass through the switch (S1), the capacitor (C2), the input ( 3 ), an operational amplifier ( 2 ) with coupling or ( 8 ) and ( 9 ) inserted between ( 6 ) and ( 7 ) or ( 8 ) and ( 9 ) Differentiating capacitor and downstream transistors (T6-T8), a filter, amplifier and volume measurement arrangement. By selecting the low-pass capacitor (Cs2) at ( 8 ), sound frequencies above the lower cut-off frequency (uG) of the operating spectrum, e.g. B. ge from about 8 kHz to ground ( Fig. 3, I), so that ss spectra themselves do not discharge the capacitors (Cp2) and (Cp1) on ( 10 ) and ( 45 ) ( Fig. 3, III ).
Die zwischen (3) mit vorgeschaltetem Kondensator (C2) und (8) angeschlossenen Schaltelemente (OP1-Cs2) bilden eine Filter- und Verstärkereinheit, deren Hoch pass-(C2) und Tiefpasskondensatoren (Cs2) so dimensioniert werden können, dass nur einzelne Vokale, Umlaute oder eine bestimmte Folge davon aus den Audiosig nalen herausgefiltert werden (Fig. 3, II).The switching elements (OP1-Cs2) connected between ( 3 ) with an upstream capacitor (C2) and ( 8 ) form a filter and amplifier unit, whose high-pass (C2) and low-pass capacitors (Cs2) can be dimensioned so that only individual vowels , Umlauts or a certain sequence thereof are filtered out of the audio signals ( Fig. 3, II).
So stehen entsprechend der Wahl der Kondensatoren (Cs1) und (C2), d. h. durch Betä tigen der Schalter (S1) und (S2), z. B. nur o-Signale an (8) zur Verfügung, die über einen Differenzierkondensator (Cd) in (9) eingespeist werden und nachfolgend laut stärmässig bewertet werden.So are according to the choice of capacitors (Cs1) and (C2), ie by pressing the switches (S1) and (S2), z. B. only o-signals to ( 8 ) are available, which are fed in via a differentiating capacitor (Cd) in ( 9 ) and are subsequently evaluated loudly.
Der Audioverstärker ermöglicht damit die Selektion von Vokalen und Umlauten, so dass in Verbindung mit ss-Spektren auch bezeichnungsbezogene Betätigungsanweisun gen realisiert werden können, in denen die Betätigungsspektren in Englisch und Deutsch gleich ausgesprochen werden.The audio amplifier thus enables the selection of vowels and umlauts, so that in connection with ss spectra also label-related operating instructions can be realized in which the range of activities in English and German are pronounced immediately.
Die über (8) in (9) eingespeisten Tonfrequenzen, erzeugen, aufgrund der Entla dungsdioden (D1) und (D2), lautstärkeabhängig an den auf unterschiedliche Poten tiale aufgeladenen Kondensatoren (Cp1) und (Cp2), einen Spannungsabbau, wobei zu nächst der Kondensator (Cp1), der auf höchstem Potential liegt, entladen und bei noch höheren Umgebungslautstärkepegeln auch der (Cp2), entladen wird (Fig. 3, III), sodass die Transistoren (T7) und (T8) nacheinander gesperrt werden und über die Ausgänge (11), (12), (13) und (42) (Fig. 3, IV u. V) mit vorgeschalteten Widerstän den und nachgeschalteten Entkopplungsdioden, Schaltkreise der Auswertelogik mit einer Gleichspannung beaufschlagen, d. h. die untere Bediengrenzfrequenz über (14) anheben, die Bediendauer über (15) und (16) verkürzen und die Bedienbandbreite über (39) auf Null reduzieren.The sound frequencies fed into ( 9 ) via ( 8 ), due to the discharge diodes (D1) and (D2), generate a voltage reduction depending on the volume of the capacitors (Cp1) and (Cp2) charged to different potentials, the next being the Capacitor (Cp1), which is at its highest potential, is discharged and (Cp2) is discharged at even higher ambient volume levels ( Fig. 3, III), so that the transistors (T7) and (T8) are blocked one after the other and via the outputs ( 11 ), ( 12 ), ( 13 ) and ( 42 ) ( Fig. 3, IV and V) with upstream resistors and downstream decoupling diodes, circuits of the evaluation logic with a DC voltage, ie raise the lower operating limit frequency above ( 14 ) , shorten the operating time using ( 15 ) and ( 16 ) and reduce the operating bandwidth to zero using ( 39 ).
Die mittels (R1) eingestellte Aufladezeit des (Cp1) dient dabei zur Zeitüber brückung, z. B. der Buchstabenfolge i, k, die bei Aussprache des Buchstaben X entsteht und damit zur Bestimmung des Zeitpunktes, des bei Aufladung des (Cp1) erfolgenden negativen Spannungssprungs am Kollektor (T7 bzw. an 11), mit dem über einen Dif ferenzierkondensator ein bestimmtes Mono (Betätigungsintervall) in der Auswertelogik ausgelöst werden kann.The charging time of (Cp1) set by means of (R1) serves to bypass the time, e.g. B. the letter sequence i, k, which arises when the letter X is pronounced and thus to determine the point in time, when charging the (Cp1) negative voltage jump at the collector (T7 or at 11 ), with which a certain difference capacitor via a dif Mono (actuation interval) in the evaluation logic can be triggered.
Die auf den Eingang (Basis des T1) der Auswertelogik geleiteten Tonsignale, er zeugen bei Erfüllung bestimmter Bedingungen an (30), (31) und (38) einen Steuerim puls (Spannungsimpuls mit positiver Anstiegsflanke), der die nachgeschalteten Flip- Flop über die Eingänge (32), (35) und (37) steuert und die an ihrem Ausgang (33, R1), (34, R2) und (36, R3) angeschlossenen Relais (s. Fig. 1) schaltet.The sound signals routed to the input (based on T1) of the evaluation logic, they generate a control pulse (voltage pulse with positive rising edge) when certain conditions are met at ( 30 ), ( 31 ) and ( 38 ), which the downstream flip-flop via the Controls inputs ( 32 ), ( 35 ) and ( 37 ) and switches the relays connected to their output ( 33 , R1), ( 34 , R2) and ( 36 , R3) (see Fig. 1).
Dabei werden zur Frequenzselektion am Kondensator (C1 an 14) Sägezahnspannun gen (Zeitkonstante R1C1) erzeugt, deren maximale Amplitude (Umax) sich aus der Ad dition der Basis-Emitteröffnungsspannungen der Transistoren (T2) und (T3) ergibt und deren maximale Anstiegszeit plus Rückschaltzeit, die untere Grenzfrequenz (uG) des Bedienspektrums bestimmt Fig. 4, I).For frequency selection on the capacitor (C1 to 14 ) sawtooth voltages (time constant R1C1) are generated, the maximum amplitude (Umax) of which results from the addition of the base-emitter opening voltages of the transistors (T2) and (T3) and their maximum rise time plus switch-back time , the lower cut-off frequency (uG) of the operating spectrum is determined by FIG. 4, I).
In die Bedienbandbreite fallende Tonfrequenzen, erzeugen somit eine Reduzierung der Sägezahnamplituden und Sperrung der Transistoren (T2) und (T3). Sound frequencies falling in the operating bandwidth thus produce a reduction the sawtooth amplitudes and blocking the transistors (T2) and (T3).
Die Sperrung dieser Transistoren zieht die Sperrung der Dioden (D1) und (D2) nach sich und damit die Freigabe der Aufladung der Kondensatoren (C2) und (C3) an (15) und (16), sodass nach Erreichen einer vorgegebenen Spannungsschwelle, die einer durch die Ladezeitkonstanten (R2C2) oder (R3C3) unterschiedlich vorgegebenen Zeit entspricht, ein Spannungseinbruch am jeweiligen Ausgang (3) des Fehlimpulsdetek tors (MD1) oder (MD2) entsteht (Fig. 4, II), mit dem über Differenzierkondensatoren Steuer und Ansteuerimpulse (positive und negative Spannungsimpulse) erzeugt werden.The blocking of these transistors causes the blocking of the diodes (D1) and (D2) and thus the release of the charging of the capacitors (C2) and (C3) at ( 15 ) and ( 16 ), so that after reaching a predetermined voltage threshold, the corresponds to a time given differently by the charging time constants (R2C2) or (R3C3), a voltage drop at the respective output ( 3 ) of the fault pulse detector (MD1) or (MD2) arises ( Fig. 4, II), with which differentiation capacitors control and control pulses (positive and negative voltage pulses) are generated.
Dabei wird die Dauer der Bedienspektren in den Betätigungsanweisungen CRX und X, X mittels (MD1) und die des Bedienspektrums in X..ss mittels (MD2) bewertet. Die verlängert ausgesprochenen ss-Spektren in X..ss erzeugen auch am (MD1) Steuer impulse (Fig. 4, II, Ausgang 17), die aber mit Hilfe der nachstehend beschriebenen Funktion des (M1) neutralisiert werden.The duration of the operating spectra in the actuation instructions CRX and X, X is evaluated using (MD1) and that of the operating spectrum in X..ss using (MD2). The extended ss spectra in X..ss also generate control pulses on (MD1) ( Fig. 4, II, output 17 ), which are neutralized with the help of the (M1) function described below.
Die mit (M2), (M3), (M4) bezeichneten Komponenten sind Monos. Während der (MD1) über einen Differenzierkondensator zwischen (17) und (20) den (M2) auslöst, wird der (M3) von dem des von, der Rückkippflanke des (M2) über einen Differenzierkon densator zwischen (22) und (23) erzeugten Ansteuerimpulses und der (M4) von dem des von (M3) über einen Differenzierkondensator und Schalter (S3) zwischen (26) und (27), erzeugten, ausgelöst. (M2) bis (M4) bilden somit eine Zeittorkette, wo bei (M3) oder (M4) jeweils vor dem Eintreffen des erwarteten Bedienspektrums aus gelöst wird und ihre Kippdauer der Länge des erwarteten Bedienspektrums entspricht. Dabei wird (M2) durch den jeweiligen ss-Spektrumsbeginn in CRX, X, X und X..ss aus gelöst, seine Kippdauer jedoch kürzer bemessen als der zeitliche Abstand, der sich aus den zwischen den 1. und 2. Bedienspektrum gesprochenen Tonsignalen in X, X er gibt.The components labeled (M2), (M3), (M4) are monos. While the (MD1) triggers the (M2) via a differentiating capacitor between ( 17 ) and ( 20 ), the (M3) becomes different from that of the, the flip-back flank of the (M2) via a differentiating capacitor between ( 22 ) and ( 23 ) generated drive pulse and that (M4) of that generated by (M3) via a differentiating capacitor and switch (S3) between ( 26 ) and ( 27 ). (M2) to (M4) thus form a time gate chain, where (M3) or (M4) is triggered before the arrival of the expected operating spectrum and their tilting duration corresponds to the length of the expected operating spectrum. (M2) is triggered by the start of the ss spectrum in CRX, X, X and X..ss, but its duration is shorter than the time interval resulting from the audio signals spoken between the 1st and 2nd operating spectrum X, X he gives.
Weiter wird die Kippdauer des (M3) so bemessen, dass sie kürzer ist, als der zeit liche Abstand, der durch die zwischen dem 1. und 2. Bedienspektrum in CRX gespro chenen Tonsignale entsteht. Furthermore, the tipping time of the (M3) is dimensioned so that it is shorter than the time distance that is spoken by the between the 1st and 2nd operating spectrum in CRX chenen sound signals.
Erzeugt das 2. Bedienspektrum in X,X oder CRX einen Schaltvorgang, so wird gleich zeitig über (R5, T5) oder (R6, T5) der (M5) ausgelöst und verhindert, wie nachstehend beschrieben, dass nachfolgend ein durch ein zu lang gesendetes Bedienspektrum oder Störsignal erzeugter, weiterer Steuerimpuls, wirksam wird.If the 2nd operating spectrum generates a switching process in X, X or CRX, it will be the same timed via (R5, T5) or (R6, T5) the (M5) triggered and prevented, as below described that subsequently an operating spectrum sent by a too long or Interference signal generated, another control pulse, takes effect.
Dabei kann der zurückgekippte (M2), während der Kippzeit von (M1), (M3) oder (M4), durch die an den jeweiligen Ausgang (3) angeschlossenen Sperrdioden (D4), (D6) oder (D7), nicht erneut ausgelöst werden und neutralisiert somit auch, durch die an sei nem Ausgang (3) angeschlossene Ableitdiode (D11), das Wirksamwerden eines mit X..ss an (MD2) erzeugten, zusätzlichen Steuerimpulses.The tipped back (M2) cannot be triggered again during the tipping time of (M1), (M3) or (M4) by the blocking diodes (D4), (D6) or (D7) connected to the respective output ( 3 ) are and thus also neutralized, by the discharge diode (D11) connected to its output ( 3 ), the effect of an additional control pulse generated with X..ss on (MD2).
Das mit vorgegebener Dauer gesendete Bedienspektrum in X..ss wird damit nur wäh rend der Kippzeit von (M2) wirksam, sodass ein mit X..ss zu lang generiertes ss- Spektrum das Flip-Flop (3) bzw. (R3) nicht mehrfach betätigen kann.The operating spectrum in X..ss sent with a given duration is therefore only effective during the tilting time of (M2), so that an SS spectrum generated too long with X..ss does not affect the flip-flop ( 3 ) or (R3) can press several times.
Eine während der Kippzeit von (M3) oder (M4) am Ausgang (3) des (MD1) bzw. an (17) erzeugte positive Spannungsflanke, wird über Differenzierkondensatoren als Steuer impuls auf die Eingänge (25) und (29) gelegt und, aufgrund der während der Kipp zeit von (M3) oder (M4) gesperrten Ableitdioden (D8) oder (D9), über Kopplungsdio den an (30) oder (31) bzw an den Steuereingängen (32) oder (35) der Flip-Flop (1) oder (2), wie eingangs diesen Kapitels beschrieben, wirksam.A positive voltage flank generated at the output ( 3 ) of the (MD1) or at ( 17 ) during the flip-over time of (M3) or (M4) is applied to the inputs ( 25 ) and ( 29 ) as a control pulse via differentiating capacitors and, due to the blocking diodes (D8) or (D9) blocked during the tipping time of (M3) or (M4), via coupling diodes at ( 30 ) or ( 31 ) or at the control inputs ( 32 ) or ( 35 ) of the flip-flop ( 1 ) or ( 2 ), as described at the beginning of this chapter, are effective.
Überschreitet die Umgebungslautstärke die Zimmerlautstärke, so legt die Lautstär kemessanordnung im Audioverstärker mittels des gesperrten Transistor (T7) und ei ner Kopplungsdiode auf (14) der Auswertelogik ein Gleichspannungspotential, das die untere Grenzfrequenz der Bedienbandbreite um einen bestimmten Betrag nach oben verschiebt, dadurch die Bedienbandbreite reduziert und den Energieeinfall ab senkt, sodass die Schaltstellungsstabilitätsbedingungen erhalten bleiben. Unter diesen Lautstärkebedingungen schaltet (T7) zur Erhaltung der Bedienbarkeit auch auf die Eingänge (15) und (16) Gleichspannungspotentiale, die eine Verkür zung der ursprünglich festgelegten Bediendauer bewirken, sodass der Sprachschal ter mit unbetont ausgesprochenen ss-Spektren weiterhin bedienbar bleibt. Wählt man z. B. zur Verbesserung der Einprägsamkeit von Betätigungsanweisungen, an stelle einer produktneutralen Initialform wie CRX, eine bezeichnungsbezogene wie Radio X und stimmt die Filter-, Verstärker- und Lautstärkemessanordnung im Audio verstärker, wie beschrieben auf "o" ab, so kann der an (11) nach dem Ende des gesprochenen "o" entstehende, negative Spannungssprung über einen Differenzierkon densator und durch Betätigen des Schalters (S3) auf (27) gelegt werden (d. h. Auftren nung der dargestellten Kondensatorverbindung nach (26)) und der Sprachschalter mit dem nachfolgend gesprochenen X der Betätigungsanweisung Radio X, anstelle von CRX, betätigt werden.If the ambient volume exceeds the room volume, the volume measuring arrangement in the audio amplifier uses the blocked transistor (T7) and a coupling diode on ( 14 ) of the evaluation logic to set a DC voltage potential that shifts the lower limit frequency of the operating bandwidth upwards by a certain amount, thereby increasing the operating bandwidth reduced and the energy input lowers, so that the switch position stability conditions are maintained. Under these volume conditions (T7) also switches to inputs ( 15 ) and ( 16 ) to maintain operability, which causes a shortening of the originally defined operating time, so that the voice switch can still be operated with ss spectra pronounced without emphasis. If you choose z. B. to improve the memorability of operating instructions, instead of a product-neutral initial form such as CRX, a designation-related such as Radio X and tunes the filter, amplifier and volume measurement arrangement in the audio amplifier, as described, to "o", so the ( 11 ) after the end of the spoken "o", a negative voltage jump across a differentiating capacitor and by pressing the switch (S3) on ( 27 ) (ie Auftren voltage of the capacitor connection shown in ( 26 )) and the voice switch with the spoken below X of the radio X operating instructions, instead of CRX.
Um zu verhindern, dass ein erstes zu lang gesendetes Bedienspektrum oder Stör signale hoher Folgefrequenz die Monos (M3 und M4) auslösen, wird ein Mono (M1) eingeführt, das mit dem ersten von (MD1) an (17) erzeugten, über einen Differen zierkondensator in (18) eingespeisten, positiven Spannungsimpuls und mittels des Schalttransistors (T4) ausgelöst wird, dadurch die Aufladung des an (19) ange schlossenen Ladekondensators (C4) freigibt und seine Ausgangsspannung an (M1, Pin 3) auf Maximalniveau schaltet (Fig. 4, III), während dieser Zeit durch den Wi derstand (R4) und vorgeschalteter Entkopplungsdiode (D3), die Ladezeitkonstante (R3C3) des (MD1) erheblich verkürzt, die Anzanl der an (3) des (MD1) bzw. 17 er zeugten Spannungseinbrüche entsprechend erhöht, dadurch die Aufladung des (C4) immer wieder unterbricht (Fig. 4, III) und, bei Empfang von zu lang gesendeten Be dienspektren oder Störsignalen, der über (23) zur Auslösung des (M3) über einen Differenzierkondensator in (23) eingespeiste Ansteuerimpuls mittels der Sperrdio de (D5) neutralisiert wird, ausserdem während dieser Zeit, über die Sperrdiode (D4) ein weiteres Auslösen des (M2) unterbunden wird und bei Ausbleiben von Be dienspektren, der (M1) nach festgelegter Zeit, d. h. bei Erreichen seiner intern festgelegten Schaltschwelle (F), in seine stabile Lage zurückfällt und seine Ausgangsspannung auf Massepoiential zurückschaltet (Fig. 4, III).In order to prevent a first operating spectrum or interference signals with a high repetition frequency that are sent for too long from triggering the monos (M3 and M4), a mono (M1) is introduced, which generates a difference with the first one from (MD1) to ( 17 ) Decorative capacitor fed into ( 18 ), positive voltage pulse and triggered by the switching transistor (T4), thereby releasing the charging of the charging capacitor (C4) connected to ( 19 ) and switching its output voltage to (M1, pin 3) at maximum level ( Fig. 4, III), during this time by the resistance (R4) and upstream decoupling diode (D3), the charging time constant (R3C3) of the (MD1) was considerably reduced, the number of the ( 3 ) of the (MD1) and 17 he testified Voltage dips increased accordingly, thereby interrupting the charging of the (C4) again and again ( Fig. 4, III) and, when receiving too long transmitted operating spectra or interference signals, via ( 23 ) to trigger the (M3) via a differentiating capacitor Control pulse fed into ( 23 ) is neutralized by means of the blocking diode (D5), furthermore during this time, further triggering of the (M2) is prevented via the blocking diode (D4) and, in the absence of operating spectra, the (M1) according to the specified one Time, ie when it reaches its internally determined switching threshold (F), falls back into its stable position and switches its output voltage back to ground-to-ground ( Fig. 4, III).
Ein erstes zu lang gesendetes Bedienspektrum oder Störsignal hoher Folgefrequenz verlängert damit entsprechend seiner Dauer die Rückkippzeit des (M1) und verhin dert somit, dass das Mono (M3) und abhängig davon (M4) ausgelöst wird. Werden nur die in den Betätigungsanweisungen definierten ss-Spektren empfangen, lösen die daraus resultierenden, in (25) und (29) eingespeisten Steuerimpulse über die Widerstände (R5) oder (R6), einer Kopplungsdiode und den Transistor (T5), den Mono (M5) aus, der mittels des an seinem Ausgang (3) angeschlossenen Wider standes (R7) und nachgeschalteter Entkopplungsdiode, die Bedienbandbreite auf Null reduziert, sodass während seiner Kippzeit, die grösser ist als der zeitli che Abstand zum jeweils nächsten Betätigungsintervall, ein durch ein zu lang gesen detes Bedienspektrum oder Störsignal erzeugter Steuerimpuls, nicht wirksam werden kann.A first operating spectrum or interference signal with a high repetition frequency that is sent for too long thus extends the tilt-back time of the (M1) according to its duration and thus prevents the mono (M3) and, depending on it, (M4) from being triggered. If only the ss spectra defined in the operating instructions are received, the resulting control pulses fed into ( 25 ) and ( 29 ) are triggered via resistors (R5) or (R6), a coupling diode and the transistor (T5), the mono ( M5), which by means of the resistor (R7) connected to its output ( 3 ) and downstream decoupling diode, reduces the operating bandwidth to zero, so that during its tipping time, which is greater than the time interval to the next actuation interval, one by one operating spectrum sent too long or the control signal generated by the interference signal cannot take effect.
Weiter wird der (M5) über das bei erheblicher Überzimmerlautstärke in (39) ein gespeiste Gleichspannungspotential, zeitentsprechend in seine astabile Lage versetzt und fällt erst bei Unterschreitung dieses Lautstärkepegels, nach einer festgelegten Zeit, in seine stabile Position zurück.Furthermore, the (M5) is put into its astable position over time at a considerable over-room volume in ( 39 ), and only falls back to its stable position after falling below this volume level after a specified time.
Damit verhindert der (M5) bei erheblichen Überzimmerlautstärken jegliche Bedien barkeit der erfindungsgemässen Einrichtung und nach einer Betätigung, für eine festgelegte Zeit, ein weiteres Schalten.The (M5) thus prevents any operation when the room volume is high Availability of the device according to the invention and after actuation, for a specified time, another switching.
Claims (9)
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DE19541563A1 DE19541563A1 (en) | 1997-05-15 |
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DE (1) | DE19541563C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011115335A1 (en) * | 2011-10-07 | 2013-04-11 | Gert Kölchens | Multifunctional red-green-blue (RGB) ceiling light installed in e.g. apartment, has LED's that are arranged spaced apart from each other so that reflected angle of beam is set to be in preset range to produce flower-like beam pattern |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4127295C2 (en) * | 1991-08-17 | 1993-05-27 | Koelchens, Gert, Dipl.-Ing., 5400 Koblenz, De |
-
1995
- 1995-11-08 DE DE1995141563 patent/DE19541563C2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4127295C2 (en) * | 1991-08-17 | 1993-05-27 | Koelchens, Gert, Dipl.-Ing., 5400 Koblenz, De |
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DE102011115335A1 (en) * | 2011-10-07 | 2013-04-11 | Gert Kölchens | Multifunctional red-green-blue (RGB) ceiling light installed in e.g. apartment, has LED's that are arranged spaced apart from each other so that reflected angle of beam is set to be in preset range to produce flower-like beam pattern |
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DE19541563A1 (en) | 1997-05-15 |
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