DE2232358C3 - Schaltungsanordnung zur Verhinderung der akustischen Rückkopplung in einem Übertragungssystem mit Impulsdeltamodulation in einer FernsprechinsbesondereFernsprech-Vermittlungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Verhinderung der akustischen Rückkopplung in einem Übertragungssystem mit Impulsdeltamodulation in einer Fernsprech-, insbesondere Fernsprech-Vermittlungsanlage, in der die Gesprächssignale mittels durch Kodemodulation gebildeter digitaler Signale übertragen werden, welche Schaltungsanordnung eine Anzahl mit unterschiedlichen Übertragungskanälen gekoppelter Meßschaltungen umfaßt, um auf Grund der zugeführten digitalen Signale eine abhängig vom Pegel des Gesprächssignals am Eingang des betreffenden Übertragungskanals sich ändernde Ausgangsspannung zu erzeugen sowie eine an die Ausgänge dieser Meßschaltungen angeschlossene Komparatorschaltung, der das Steuersignal zur Steuerung eines oder mehrerer einen Teil der Schaltungsanordnung bildenden Schalter entnommen wird.

Derartige Schaltungsanordnungen, bei Henen die Schaltentscheidungen auf Grund Meßschaltungen züge-

fOhrter digitaler Signale getroffen werden, sind für Fernmeldesysteme, die mit Deltamodulation arbeiten, bekannt und weisen gegenüber den völlig mit analogen Signalen arbeitenden Schaltungsanordnungen den wesentlichen Vorteil auf, daß die eigenen Zeitkonstanten der Schaltungsanordnung besonders klein gehalten werden können, wodurch eine größere Freiheit erhalten wird, um die richtigen für die einwandfreie Wirkung des Obertragungssystems erforderlichen Zeitkonstanten genau einzustellen. Trotz des obengenannten Vorteils stellt es sich heraus, daß die mit derartigen digitalen Schaltungsanordnungen ausgebildeten Systeme jedoch nicht völlig den Erwartungen entsprechen. So haben genaue Messungen dargelegt, daß die bei diesen bekannten Schaltungsanordnungen verwendeten Meß- schaltungen gegen Speisespannungsänderu.igen, Temperatureinflüsse und dergleichen äußerst empfindlich sind, wodurch insbesondere bei Gesprächssignalen mit geringem Pegel Entscheidungsfehler auftreten können. Außerdem stellt es sich heraus, daß diese bekannten to sprachgesteuerten Schaltungsanordnungen in Kodemodulationssystemen mit Kompansion nicht verwendbar sind.

Dem Gegenstand des Anspruchs 1 liegt die Aufgabe zugrunde, eine sprachgesteuerte Schaltungsanordnung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die unter Beibehaltung der genannten Vorteile das Auftreten '.on Entscheidungsfehlern auch bei Gesprächssignalen mit geringem Pegel weitgehend vermeidet und außerdem insbesondere zum Gebrauch in Kodemodulationssystemen mit Kompansion geeignet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe geht aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1 hervor.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen sprachgesteuerten Schaltungsanordnung in einer lautsprechenden Fernsprechverbindung.

F i g 2 eine Anzahl Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung verwendeten Impulsgruppenanalysatoren,

F i g. 3 eine andere mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, ebenfalls in einer lautsprechenden Fernsprechverbindung.

In der in F i g. 1 dargestellten lautsprechenden Fernsprechverbindung stellen 1 und 1' zwei in einem Abstand voneinander liegende Fernsprechstationen dar, die über getrennte Übertragungskanäle 2, 2' miteinander verbunden sind. Die Fernsprechstationen sind dabei zur Übertragung von Gesprächssignalen in Form von durch Pulskodemodulation erhaltenen digitalen Signalen eingerichtet. Insbesondere werden dazu in jeder der Stationen 1, Γ die einem Mikrophon 3,3' entnommenen analogen Gesprächssignale über ein Sprachfilter 4, 4' mit einem Durchblaßband von 0-3,4 kHz und einem Niederfrequenzverstärker 5,5' einem 4-Modulator 6,6' zugeführt, der im Takte eines äquidistante Impulse liefernden Impulsgenerators 7, T gesteuert wird, und der auf bekannte Weise Kodeimpulse liefert, die im wesentlichen einen primär von der Neigung des zu übertragenden Gesprächssignals abhängigen Signalwert kennzeichnen. Das auf diese Weise am Ausgang des d-Modulators 6,6' auftretende digitale Signal wird über den Übertragungskanal 2,2' dem zusammenarbeitenden Demodulator 8', 8 in der Gegenstation 7npeführt. der durch die Ausgangsimpulse eines mit dem Impulsgenerator der Sendestation zu synchronisierenden Ortsimpulsgenerators 9', 9 gesteuert wird. Der Demodulator 8', 8 liefert auf bekannte Weise das ursprüngliche Gesprächssignal, das über einen Niederfrequenzverstärker 10', 10 und ein Tiefpaßfilter 11', ti. das die oberhalb des gewünschten Gesprächsfrequenzbandes liegende Frequenzen unterdrückt, einem Lautsprecher 12', 12 zugeführt wird. Bei der beschriebenen lautsprechenden Fernsprechverbindung gibt es eine verhältnismäßig starke akustische Kopplung zwischen dem in ein und derselben Station vorhandenen Lautsprecher und Mikrophon, und es werden zur Vermeidung davon, daß die Verbindung infolge dieser starken akustischen Kopplung zu heulen anfängt, sprachgesteuerte Schaltungsanordnungen verwendet Diese umfassen zwei jeweils mit einem der Übertragungskanäle 2, 2' gekoppelte Meßschaltungen 14, 15' bzw. 14', 15 und eine mit den Ausgängen dieser Meßschaltungen gekoppelte Komparatorschaltung 16, 16', sowie einen durch das Ausgangssignal der Komparatorschaltung gesteuerten Schalter 17,17'.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Schalter 17,17' in die Übertragungskanäle 2 bzw. 2' aufgenommen und das Heulen wird dadurch vermieden, daß ausschließlich derjenige Kanal zur Übertragung freigegeben wird, an dessen Eingang die Gesprächssignale mit dem höchsten Pegel auftreten. Dazu müssen die Meßschaltungen 14, 15' bzw. 14', 15 derart ausgebildet sein, daß sie auf Grund der zugeführten digitalen Signale der Komparatorschaltung 16 bzw. 16' Eingangssignale liefern, die sich abhängig vom Pegel des Gesprächssignals, wie dies am Eingang des betreffenden Kanals auftritt, ändern.

Bei den bisher bekannten auf digitale Signale reagierenden sprachgesteuerten Schaltungsanordnungen werden Meßschaltungen verwendet, die als Meßkriterium zur Bestimmung des Pegels des Gesprächssignals die in Abhängigkeit vom Pegel sich ändernde Anzahl pro Zeiteinheit auftretender Übergänge zwischen den beiden binären Signalzuständen, wie diese in dem der Meßanordnung zugeführten digitalen Signal auftreten, verwenden. Die Kanalfreigabe erfolgt dabei auf Grund der geringsten mittleren Anzahl pro Zeiteinheit auftretender Übergänge und wird durch die Polarität des Unterschiedes der analogen Ausgangsspannungen der Meßschaltungen, der im Komparator festgestellt wird, entschieden.

Es hat sich herausgestellt, daß bei dieser Art von Steuerung der Kanalfreigabe, insbesondere bei Gesprächssignalen mit geringem Pegel, leicht fehlerhafte Entscheidungen auftreten. Eine genaue Untersuchung hat dargelegt, daß diese willkürlich auftretenden fehlerhaften Entscheidungen die Folge der Tatsache sind, daß die Ausgangsspannungen der Meßschaltungen für Gesprächssignale mit geringem Pegel in der Nähe ihres Maximalwertes liegin. Die Entscheidung wird nämlich in diesem Fall in starkem Maße durch die Toleranzen der in den Meßschaltungen verwendeten Einzelteile beeinflußt, da die entscheidende Polarität des Unterschiedes zwischen zwei fast maximalen Größen sehr empfindlich ist für die Präzision, mit der diese Größen hergeleitet sind.

Außerdem hat diese Art von Steuerung der Kanalfreigabe den Nachteil, daß sie in Delta-Modulationssystemen, die mit einem Kompander versehen sind, nicht anwendbar ist, weil dies die Ausgangssignale der Meßschaltungen unbestimmt macht, da es bei Anwendung von Kompansion keinen unzweideutigen Zusam-

menhang mehr gibt zwischen der Anzahl Übergänge im digitalen Signal und der Neigung des zu übertragenden Gesprächssignals.

Nach der Erfindung können die obengenannten Nachteile ausgeschaltet werden, wenn jede der Meßschaltungen 14, 14' bzw. 15, 15' durch einen lmpulsgruppenanalysator gebildet wird, der mit einer digital definierten, einen bestimmten festen Modulationsindex kennzeichnenden Schwelle versehen ist, und der nacheinander die Zusammenstellung der zugeführten digitalen Signale innerhalb eines festen und beschränkten Zeitintervalls analysiert und beim Auftreten eines Impulsmusters, das für einen Modulationsindex, der den durch die genannte Schwelle gekennzeichneten Modulationsindex überschreitet, repräsentativ ist, ,₅ eine impulsförmige Ausgangsspannung erzeugt, die nach Integration in einem an den Ausgang des Impulsgruppenanalysators angeschlossenen Integrator 18,18' bzw. 19,19' eine bei zunehmendem Modulationsindex zunehmende Ausgangsspannung liefert, die der Komparatorschaltung 16,16' zugeführt wird.

Die auf diese Art und Weise ausgebildete Schaltungsanordnung nach der Erfindung eignet sich nicht nur zum Gebrauch in mit Deltamodulation arbeitenden Übertragungssystemen, die mit Dynamikkompressions- und _aj -expansionsanordnungen versehen sind, sondern die Anwendung von Kompansion ist sogar zum einwandfreien Funktionieren der Schaltungsanordnung von besonderem Vorteil.

So kann die genannte digital definierte Schwelle bei ₃„ ausreichend hohem Kompressionsgrad derart gewählt werden, daß der Schwellenwert auf dem halben Maximalwert des Eingangssignals liegt, wodurch die Pegeldetektion auf einfache Weise mit großer Genauigkeit verwirklichbar ist. ,,

Außerdem ist bei der Übertragung von komprimierten Signalen die Störungsempfindlichkeit und der Einfluß der Dämpfung in der Übertragungsstrecke gering, wodurch die der Meßschaltung zugeführten digitalen Signale sende- und empfangsseilig praktisch dieselben sind, was das einwandfreie Funktionieren der Schalterstcuerung durch die erhaltene größere Stabilität fördert.

Die Dynamikkompression und -expansion läßt sich verschiedenartig realisieren. So kann beispielsweise zu _4J diesem Zweck auf bekannte Weise ein Dynamikregclsignal erzeugt werden oder man kann den Deltamodulator 6,6' und den zugehörenden Demodulator 8,8'. wie in F i g. 1. auf bekannte Weise in Form eines nicht linearen Köders bzw. Dekoders mit einem hohen Kompressions· «₀ bzw. Expansionsgrad ausbilden.

In der genannten Reihenfolge fester Zeitintervalle, die im Vergleich zu nur einer Periode der zu übertragenden Gesprächssignale sehr kurz sein können und beispielsweise bei einer Impulsfrequenz von 40 kHz „ ca. 10% nur einer Periode der wichtigsten Gesprächsfrequenzen betragen, wird jeweils wahrend eines derartigen Zeitintervalls durch den lmpulsgruppenanalysator das etwaige Auftreten einer impulsgruppe, die für einen Mc julationsindex, der den durch die genannte g₀ Schwelle gekennzeichneten Modulationsindex überschreitet, repräsentativ ist, analysiert.

Die durch die Impulsgruppenanalysatoren gebildeten MeOschaltungen 14, 13' bzw. 14', 13 umfassen je eine digitale Schwellenanordnung in Form einer Impulszahlanordnung 20 bzw. 20', 2t', 21 und eine zugehörende Ruckstellanordnung 22 bzw. 22*, 23', 23. Die Impulszählanordnungen 20,20', 2t', 21 sind an die Impulsgenerator ren 7, 7', 9' bzw. 9 angeschlossen und haben je eine maximale Zählstellung, die für die genannte feste, einen bestimmten Modulationsindex kennzeichnende Schwelle bestimmend ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die maximale Zählstellung gleich π = 4. Die Rückstellanordnungen 21,21' bzw. 22', 22 werden durch die Ausgangsimpulse der Deltamodulatoren 6 bzw. 6' gesteuert und bewerkstelligen, daß die zugehörende Impulszählanordnung jeweils in die Ausgangsstellung zurückgestellt wird, wenn in dem aufeinanderfolgenden Auftreten von O-Impulsen oder 1-Impulsen eine Änderung auftritt.

Da die Impulszählanordnungen und Rückstellanordnungen der als lmpulsgruppenanalysator ausgebildeten Meßschaltungen 14, 15' bzw. 15, 14' alle auf gleiche Weise aufgebaut sind, reicht für die Beschreibung dieses Aufbaues eine nähere Beschreibung der Meßschaltung 14 aus, die in der Figur detailliert dargestellt ist.

So wird die darin vorhandene Impulszählanordnung 20 gebildet durch die Kaskadenschaltung aus einem Selektionstor in Form eines UND-Tores 24, dessen Eingängen die Ausgangsimpulse des Impulsgenerators 7 direkt und über eine Umkehrstufe (Inverter) 25 die Ausgangsimpulse der Impulszählanordnung zugeführt werden, aus einer als Halbierer ausgebildeten bistabilen Triggerschaltung 26, einer als Halbierer ausgebildeten bistabilen Triggerschaltung 27 und einem Selektionstor in Form eines UND-Tores 28, dessen Eingängen die Eingangs- bzw. die Ausgangsspannung der bistabilen Triggerschaltung 27 zugeführt werden und dessen Ausgang den Ausgang der Impulszählanordnung bildet, der einerseits über die Umkehrstufe 25 an den Eingang des genannten UND-Tores 24 und andererseits an den genannten Integrator 18 angeschlossen ist, dessen Ausgang mit einem Eingang der Komparatorschaltung 16,16' gekoppelt ist.

Die Rückstellanordnung 22 besteht aus einer durch Impulse vom Impulsgenerator 7 und die 1· und 0- Impulse am Ausgang des Deltamodulators 6 gesteuerten bistabilen Triggerschaltung 29, die beim Auftreten von 1-Impulsen den einen Gleichgewichtszustand und beim Auftreten von 0-lmpulsen den anderen Glcichge wichts/ustand einnimmt, sowie aus einem Differentiator 30 und einem Zweiweggleichrichter 31. Jeweils bei einer Störung im aufeinanderfolgenden Auftreten von !-Impulsen oder 0-lmpulsen am Ausgang des Deltamodulators 6 kippt die bistabile Triggerschaltung 29 in den anderen Gleichgewichtszustand und wird durch Differentiation im Differentiator 30 ein Impuls mit jeweils positiver oder negativer Polarität erhalten, der nach Umwandlung im Zweiweggleichrichter 31 in Impulse ein und derselben Polarität als Rückstellimpulse den beiden bistabilen Triggerschaltungen 26 und 27 der Impulszahlanordnung 20 zugeführt werden. Zur Erläuterung der Wirkungsweise des angegebenen Impulsgruppenanalysators 14 sind in Fig.2 einige Zeitdiagramme dargestellt. Dabei stellt Fig. 2a eine aus 1- und 0-Impulsen zusammengestellte Impulsreihe dar, wie diese am Ausgang des Deltamodulators β und am Eingang der bistabilen Triggerschaltung 29 der genannten Rückstellanordnung 22 auftritt

Weist die Ausgangsspannung der bistabilen Triggerschaltung 29 entsprechend den beiden beim Zuführen eines 1- bzw. 0-Impulses auftretenden Gleichgewichtszuständen den Wert 1 bzw. 0 auf, so wird infolge der in Fig.2a dargestellten Impulsreihe am Ausgang der bistabilen Triggerschaltung 29 eine Spannung der in F i g. 2b dargestellten Form auftreten. Durch Dlfferen-

Io

tiation im Differentiator 30 der in F i g. 2b dargestellten Impulsreihe und nach Umwandlung im Zweiweggleichrichter 31 wird danach die in Fig.2c dargestellte Impulsreihe mit positiven Impulsen erhalten. Jeweils bei einer Störung des in Reihenfolge Auftretens einer Reihe von 1-Impulsen oder O-Impulsen der Impulsreihe in Fig.2a wird auf diese Weise ein Rückstellimpuls erzeugt, der die Impulszählanordnung 20 in die Ausgangsstellung rückstellt.

Um die Wirkungsweise der Impulszählanordnung 20 beim Auftreten der in F i g. 2a dargestellten Impulsreihe zu untersuchen, ist diese Impulsreihe in eine Anzahl Impulsgruppen A. B, Cund D aufgeteilt. Wie aus F i g. 2c hervorgeht, liefert die Rücksteilanordnung 22 beim ersten Impuls der aus sechs aufeinanderfolgenden 1-lmpulsen bestehenden Impulsgruppe A einen RückstelHmpuls, wodurch die Impulszählanordnung 20 in die Ausgangsstellung oder Stellung 1 zurückgestellt wird. In dieser Stellung weisen die bistabilen Triggerschaltungen 26 und 27 sowie das UND-Tor 28 eine Ausgangsspannung 0 auf, während über die Umkehranordnung 25 eine dem Wert logisch 1 entsprechende Spannung an den Eingang des UND-Tores 24 gelegt wird.

Beim zweiten Impuls der Impulsgruppe A wird der entsprechende Impuls des lmpulsgeneraiors 7 durch das UND-Tor 24 durchgelassen und dadurch wird die stabile Triggerschaltung 26 in den anderen Gleichgewichtszustand gebracht. Bei der nun erreichten Stellung 2 der Impulszählanordnung 20 weisen die Ausgangsspannungen der bistabilen Triggerschaltungen 26, 27, des UND-Tores 28 und der Umkehranordnung 25 den Wert 1,0.0 bzw. lauf.

Beim dritten Impuls der Impulsgruppe A wird der entsprechende Impuls des lmpulsgeneraiors 7 durch das UND-Tor 24 durchgelassen und die bistabile Triggerschaltung 26 kehrt dadurch in den ursprünglichen Gleichgewichtszustand zurück, während zugleich die bistabile Triggerschaltung 27 in den anderen Gleichgewichtszustand gebracht wird. Bei der nun erreichten Stellung 3 der Impulszählanordnung 20 weisen die Ausgangsspannungen der bistabilen Triggerschaltungen 26, 27, des UND-Tores 28 und der Umkehranordnung 25 den Wert 0.1,0 bzw. 1 auf.

Beim vierten Impuls der Impulsgruppe -A. wobei die Stellung 4, d. h. die Endstellung der Impulszählanordnung 20 erreicht wird, passiert der betreffende Impuls des Impulsgenerator* 7 das UND-Tor 24 und die bistabile Triggerschaltung 26 wird wieder in den anderen Gleichgewichtszustand gebracht, wodurch das UND-Tor 28 eine dem Wert 1 entsprechende Spannung liefert, da die Eingangs- und Ausgangsspannung der bistabilen Triggerschaltung 27 beide dem Wert t entsprechen. In dieser Endstellung der Impulszahlanordnung 20 weisen die Ausgangsspannungen der bistabilen Triggerschaltung 26. 27. des UND-Tores 28 und der Umkehranordnung 25 den Wert I.I.I bzw. 0 auf. Das UND-Tor 24 ist nun für die Impulse des Impulsgeneratore 7 gesperrt, da am Eingang des UND-Tores 24 über die Umkehrstufe 25 eine Spannung 0 zugeführt wird. Beim fünften l.npuls der Impulsgruppe A wird auf diese Weise kein Impuls durch das UND-Tor 24 durchgelassen und die Impulszahlanordnung 20 bleibt in der Endstellung, wobei da« UND-Tor 28 dem Integrator 18 nach wie vor eine Ausgangsspannung liefert Dasselbe gilt für den sechsten Impuls der Impulsgruppe A, bis durch das Auftreten des ersten Impulses der nachfolgenden Impulsgruppe ß, der durch einen 0-lmpuls gebildet wird, die Impulszahlanordnung 20 über die Rückstellanordnung 22 in die Ausgangsstellung rückgestellt wird.

In der aus 1-lmpulsen bestehenden Impulsgruppe A, die aus drei Impulsgruppen von jeweils vier aufeinanderfolgenden I-Impulsen, gerechnet vom ersten, zweiten und dritten Impuls der Impulsgruppe A, zusammengestellt ist, liefert der lmpulsgruppenanalysator 14 einen Impuls mit einer Dauer, die der dreifachen Periode der Impulse des Impulsgenerators 7 entspricht.

ίο Nur beim Auftreten eines Impulsmusters, in dem nacheinander mindestens vier gleiche Impulselemente auftreten, wird die genannte, einen bestimmten Modulationsindex kennzeichnende Schwelle überschritten und die Impulszahlanordnung 20 kann die Endlage erreichen und einen Ausgangsimpuls abgeben, da für jeden Modulationsindex, der kleiner ist als die genannte einen bestimmten Modulationsindex kennzeichnende Schwelle die Impulszahlanordnung 20 bereits vor dem Erreichen der Endlage durch einen Rückstellimpuls der

m> Rückstellanordnung 22 in die Anfangslage rückgestellt ist. So treten bei der Impulsgruppe ß nirgends vier aufeinanderfolgende 1- oder 0-lmpulse auf, und dementsprechend wird der lmpulsgruppenanalysator 14 keinen Ausgangsimpuls liefern.

In der darauffolgenden Impulsgruppe C treten vier aufeinanderfolgende 0-lmpulse auf, wobei der lmpulsgruppenanalysator 14 auf die Art und Weise, wie bereits bei der Impulsgruppe A erläutert wurde, einen positiven Ausgangsimpuls erzeugt.

Beim ersten 1-Impuls der nachfolgenden Impulsgruppe D wird die Impulszahlanordnung 20 durch einen Rückstellimpuls der Rückstellanordnung 22 wieder in die Anfangslage rückgestellt, und der lmpulsgruppenanalysator liefert einen Ausgangsimpuls mit einer Dauer, die nur einer Periode der Impulse des Impulsgenerators 7 entspricht. Wahrend der Impulsgruppe D liefen der lmpulsgruppenanalysator 14 keinen weiteren Ausgangsimpuls.
Auf diese Weise werden infolge der Impulsreihe nach

♦» Fig. 2a durch den lmpulsgruppenanalysator die in Fig. 2d dargestellten Impulse erzeugt, die, wie aus der Figur hervorgeht, in ihrer Amplitude einen konstanten Wert aufweisen und in ihrer Dauer einer ganzen Anzahl von Malen der Periode der Impulse des an den lmpulsgruppenanalysator angeschlossenen Impulsgenerators entsprechen. Insbesondere ist die Dauer des Ausgangsimpulses des Impulsgruppcnanalysators 14 für die Impulsgruppe A in F1 g. 2a gleich der dreifachen und für die Impulsgruppe C gleich der Impulsperiode der Impulse des Impulsgenerators 7. Aus den in Fig.2d dargestellten Ausgangsimpulsen des Impulsgruppen· analysator» 14 wird durch Integration im integrator 18 eine bei zunehmendem Modulationsindex zunehmende Ausgangsspannung erhalten. Auf völlig entsprechende

SS Art und Weise kann auch jeder der Impulsgruppenana· lysatoren 15'. 14' und 15 Ausgengsimpulse Hefern, au; denen ebenfalls durch Integration in den jeweils an dies« Impulsgruppenanalysatoren angeschlossenen Integra toren 19'. 18' und 19 eine bei zunehmenden

** Modulationsindex zunehmende Ausgangsspannung er halten wird.

Aus den auf diese Weis" erhaltenen Ausgangsspar nungen der Integratoren 18 und 19 bzw. 18' und 19' wir durch Vergleich in der Komparatorschaltung 16 bzv

⁶J 16' ein Differenzsignal erzeugt, das über ein Oltttungi filter 13 bzw. 13' als Steuersignal für die Schalter 17 bz\ 17' benutzt wird. Diese Schalter 17 bzw. 17' sind ί F i g. 1 in Ruhelage dargestellt, wobei das Ausgang

709BW/1

ίο

signal des Integrators 19' bzw. 19 einem sehr kleinen Wert entspricht, da der Eingang des Demodulators 8' bzw. 8 dann über den Schalter 17 bzw. 17' in Ruhelage an eine Ruhesignalquelle 32 bzw. 32' angeschlossen ist und die Verbindung zwischen Sende- und Em'pfangsseite in beiden Richtungen unterbrochen ist.

Die Differenz in der Spannung zwischen den Ausgangsspannungen der Integratoren 18 und 19 bestimmt die Stellung des Schalters 17. Sobald die Ausgangsspannung des Integrators 18 größer wird als die Ausgangsspannung des Integrators 19, ändert das am Ausgang der Komparatorschaltung 16 auftretende Steuersignal seine Polarität und der Schalter 17 wird dadurch in die nicht dargestellte Stellung gebracht. Die Ausgangsspannung des Integrators 19' ist dann ebenfalls größer als die Ausgangsspannung des Integrators 18' und daher ändert das am Ausgang der Komparatorschaltung 16' auftretende Steuersignal nicht seine Polarität und der Schalter 17' bleibt in der dargestellten Ruhestellung. Die Verbindung zwischen dem Mikrophon 3 und dem Lautsprecher 12' wird in diesem Fall freigegeben, während die Verbindung zwischen dem Mikrophon 3' und dem Lautsprecher 12 nach wie vor unterbrochen ist. Dieser Zustand wird unterbrochen, wenn die Ausgangsspannung 18' größer wird als die Ausgangsspannung des Integrators 19', da das am Ausgang der Komparatorschaltung 16' auftretende Steuersignal dann seine Polarität wechselt und der Schalter 17' dadurch in die nicht dargestellte Stellung gebracht wird. Da die Ausgangsspannung des Integrators 19 infolge der auf diese Weise bewerkstelligten Freigabe des Kanals 2' der Ausgangsspannung des Integrators 18' gleich wird, wird die Ausgangsspannung des Integrators 19 auch größer sein als die Ausgangsspannung des Integrators 18 und das am Ausgang der Komparatorschaltung 16 auftretende Steuersignal wird daher seine Polarität ändern, wodurch der Schalter 17 in die dargestellte Stellung gebracht wird, wobei der Kanal 2 unterbrochen ist.

Einerseits wird bei Verwendung der an Hand des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 beschriebenen sprachgesteuerten Schaltungsanordnungcn der Vorteil er/ielt, daß die Kanalfrcigubccntschcidung, die in den Komparatorschaltungen auf Grund der Ausgangsspannungen der als Impulsgruppcnanalysator ausgebildeten Meßschaltungcn getroffen wird, weitgehend unubhängig ist von den Toieran/en, die in den Elementen dieser Mcüschultungen auftreten, wodurch Entscheidungsfehler auch insbesondere bei Gesprächssignalen mit geringem Pegel völlig vermieden werden und andererseits sind diese Schaltungsanordnungen infolge der digitalen Ausbildung der impulsgruppenanalysatoren sowie ihrer weitgehenden Unabhängigkeit von den Toleranzen der verwendeten Elemente zur Integration Im Feststoff durchaus geeignet.

Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform nach F i g. 1 ist die einzige Bedingung, die erfüllt werden muß. damit die Neigung zur akustischen Rückkopplung mit Gewißheit vermieden wird, diese, daß die Oesamtver-Stärkung, die zwischen dem Ausgang des Demodulators und dem Eingang des Deltamodulators ein und derselben Fernsprechstation kleiner ist als I.

Außer den bereits genannten besonderen Vorteilen bietet der Gebrauch der sprachgesteuerten Schaltungsanordnung nach der Erfindung jedoch den zusätzlichen Vorteil, daß die genannte zulässige Gesamtveretfirkung gewünschtenfalls größer gewählt werden kann als I, wenn man, wie in F i g. 1 angegeben, zwischen dem Ausgang des Integrators 18 bzw. 18' und dem Eingani der Komparatorschaltung 16 bzw. 16' ein Dämpfungs netzwerk 33 bzw. 33' anordnet. Die Bedingung, bei de die Neigung zur akustischen Rückkopplung vermiedei

S wird, lautet dann für den Fall, daß β > 1 ist, daß \/ß ma der Ausgangsspannung des Integrators 18 bzw. 18 kleiner als die Ausgangsspannung des Integrators 1! bzw. 19' sein muß, d. h., daß, wenn β beispielsweise gleicl 3 ist, die Gesamtverstärkung zwischen dem Demodula

ίο torausgang und dem Modulatoreingang ein um derselben Station kleiner sein muß als 3.

Bei der obenstehend beschriebenen Ausführungsforn sind die zu den sprachgesteuerten Schaltungsanordnun gen gehörenden Schalter 17 bzw. 17' in die Übertra gungskanäle 2 bzw. 2' aufgenommen und die Neigunj zur akustischen Rückkopplung wird dadurch vermieder daß von den beiden Kanälen nur derjenige Kana dessen Eingangssignal den größten Modulationsinde: aufweist, freigegeben wird.

ίο Die Neigung zur akustischen Rückkopplung kam jedoch auch dadurch vermieden werden, daß dii umlaufende Verstärkung des Fernmeldesystems mi Hilfe von sprachgesteuerten Schaltungsanordnungei unterhalb desjenigen Maximalwertes gehalten wird, be dem die akustische Rückkopplung auftreten kann.

Bei der in Fig. 3 blockschematisch dargestellte! Ausführungsform einer !aufsprechenden Fernsprech verbindung werden die darin vorhandenen sprachge steuerten Schaltungsanordnungen nach dem obenste

henden Prinzip verwendet. In dieser Figur sind die de Fig. 1 entsprechenden Teile mit denselben Bezugszei chen angedeutet. Diese Ausführungsform entsprich weitgehend der nach Fig. 1. So umfaßt diese Ausfüh rungsform ebenfalls zwei Übertragungskanälc 2, 2' zun

Übertragen von Gesprächssignalen mittels Kodemodu lation und auch hierbei ist jede der beiden sprachgesteu erten Schaltungsanordnungcn mit zwei jeweils mi einem der Übertragungskanäle gekoppelten Impuls gruppenanalysatoren 14, 15 bzw. 14', 15' und mit eine an die Ausgänge dieser Impulsgruppenanalysatorci angeschlossenen Komparatorschaltung 16 bzw. 16 versehen, der das Steuersignal zur Steuerung des zu Schaltungsanordnung gehörenden Schalters entnom men wird. Diese Ausführungsform unterscheidet siel

jedoch darin von der nach Fig. I, daß der genannt« Schalter nicht in einen der Übertragungskanüli aufgenommen ist, sondern in einen an den Ausgang de Komparatorschaltung 16 bzw. 16' angeschlossene! Steuerkreis .34 b/w. 34'. mit dessen Hilfe de

3» Empfindlichkeitsgrad des zu ein und derselben Station I bzw. Γ gehörenden Modulators und Demodulators β, Ι bzw. 6', 8' durch Änderung der Größe der in diesen Modulator und Demodulator angewandten Quantisie rungseinheit geändert werden kann. Der genannt!

SS Steuerkreh 34 bzw. 34' umfaßt dazu den genannte! Schalter, der dabei durch zwei UN D-Tore 35, 36 bzw 33·, 3β· gebildet wird, deren Ausgänge über eil ODER-Tor 37 bzw. 37' mit einem Eingang dei Modulator» oder des Demodulators β, 8 bzw. β', 8

ΙΑΐ"^{1 eindt lwei} J^{ewell> an die} genannt« UND-Tore angeschlossene Impulsgeneratoren 38, 3! bzw. 38', 39', von denen der eine Ausgangslmpulse ml einer Amplitude liefert, die für eine Quantislerungseln heit q_m repräsentativ Ist. und wobei der ander« »5 Ausgangsimpulse liefert mit einer Amplitude, die füi eine Quantisierungseinheit qja repräsentativ ist, um ein an den Ausgang der Komparatorschaltung 16 bzw 16' angeschlossenes Speicherelement In Form elnei

bistabilen Triggerschaltung 40 bzw. 40', die abhängig von der durch die Polarität des Steuersignals bestimmten Gleichgewichtslage entweder das UND-Tor 35 bzw. 35' oder das UND-Tor 36 bzw. 36' öffnet, so daß entweder die Quantisierungseinheit q„, oder die Quantisierungseinheit q_nja für das Ausmaß an Empfindlichkeit des Modulators und Demodulators 6, 8 bzw. 6', 8' bestimmend ist. Bei dieser Ausführungsform entstehen bei einer bestimmien Zunahme des Schallvolumens an dem an den Demodulator 8 bzw. 8' angeschlossenen Lautsprecher 12 bzw. 12' eine gleiche Abnahme der Empfindlichkeit des Demodulators. Diese Ausführungsform bietet außerdem den Vorteil, daß, wenn durch Hintergrundgeräusche ein höheres Lautsprechervolumen erwünscht ist, beim Erhöhen dieses Schallpegels der Einfluß dieses Hintergrundgeräusches dadurch proportional zurückgebracht wird, daß der Modulator 6 bzw. 6' weniger empfindlich wird.

Ebenso wie im obenstehenden bietet die sprachgesleuerte Schaltungsanordnung nach der Erfindung bei Verwendung in einem mit Kompansion arbeitenden System außer der Unabhängigkeit von den Toleranzen der in den impulsgruppenanalysaioren verwendeten Elemente noch den Vorteil, daß der digital definierte Schwellenwert hoch sein kann und beispielsweise, wie in den dargestellten Ausführungsbeispiclen, bei ausreichender Kompression dem halben Maximalwert des Eingangssignals entsprechend gewählt werden kann, wodurch eine sehr genaue Pegeldetektion erhalten wird.

Bei Verwendung in einem System, das ohne Dynamikkompression und -expansion arbeitet, muß dieser Schwellenwert dementsprechend niedriger gewählt werden; der Vorteil der Unabhängigkeit von den Toleranzen der in den Impulsgruppenanalysatorcn verwendeten Elemente wird dabei beibehalten.

Die sprachgesteuerte Schaltungsanordnung nach der Erfindung kann auch bei anderen Fernmeldesystcmcn als den obenstchend beschriebenen verwendet werden. So können diese Schaltungsanordnungcn mit Vorteil in sogenannten Konferenzschaltungen verwendet werden, da die bei dieser Art von Systemen zu übertragenden Signalierungs- und Regelsignale im Band übertragen werden können, sofern nur dafür gesorgt wird, daß die Amplituden dieser Signale unterhalb des digital definierten Schwellenwertes der lmpulsgruppenanalysaiorcn bleiben.

Zum Schluß sei bemerkt, daß diese lmpulsgruppenanalysatoren in der Ausbildung nicht auf die bei F i g. 1 und Fig. 3 beschriebene Ausführungsform beschränkt sind. So kann die Impulszählanordnung des dort beschriebenen Impulsgruppenanalysators beispielsweise auch durch einen Ladekreis eines Kondensators aufgenommen und mit einem durch die genannte Rückstellanordnung gesteuerten Entladekreis gebildet werden, wobei diesem Kondensator eine Vergleichsstufe zum Vergleich der Kondensatorspannung mit einer konstanten Bezugsspannung eines derart festen Wertes folgt, daß zunächst in der Zeitdauer von vier aufeinanderfolgenden Impulsen des Impulsgenerator die Bezugsspannung durch die Spannung des Kondensators überschritten wird, und eine Ausgangsspannung auftritt, die einen Impulsgenerator für die Impulse des genannten Impulsgenerators freigibt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Vorhinderung der akustischen Rückkopplung in einem Übertragungssystem mit Impulsdeltamodulation in einer Fernsprech-, insbesondere Fernsprech-Vermittlungsanlage, wobei die sprachgesteuerte Schaltungsanordnung für Fernmeldesysteme, in denen die Gesprächssignale mittels durch Kodemodulation gebildeter digitaler Signale übertragen werden, welche Schaltungsanordnung eine Anzahl mit unterschiedlichen Übertragungskanälen gekoppelter Meßschaltungen umfaßt, um auf Grund der zugeführten digitalen Signale eine abhängig vom Pegel des Gesprächssignals am Eingang des betreffenden Übertragungskanals sich ändernde Ausgangsspannung zu erzeugen, sowie eine an die Ausgänge dieser Meßschaltungen angeschlossene Komparatorschaltung, der das Steuersignal zur Steuerung eines oder xo mehrerer einen Teil der Schaltungsanordnung bildenden Schalter entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Meßschaltungen je durch einen Impulsgruppenanalysator gebildet werden, der mit einer digital definierten, einen bestimmten festen Modulationsindex kennzeichnenden Schwelle versehen ist, und der nacheinander die Zusammenstellung der ihm zugeführten digitalen Signale innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls analysiert und beim Auftreten eines Impulsmusters, bei dem der durch die genannte Schwelle gekennzeichneten Modulationsindex überschritten wird, eine impulsförmige Ausgangsspannung erzeugt, die nach Integration ir einem an den Ausgang des Impulsgruppenanalysators angeschlossenen Integrator eine bei zunehmendem Modulationsindex zunehmende Ausgangsspannung liefert, die der Komparatorschaltung zugeführt wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I,dadurch gekennzeichnet, daß die den Impulsgruppenanalysa- 4« toren zugeführten digitalen Signale einem mit einer Dynamikkompressionsanordnung versehenen Sender entnommen werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgruppenanalysator durch eine Impulszählanordnung gebildet wird, deren maximale Zählstellung für die genannte feste, einen bestimmten Modulationsindex kennzeichnende Schwelle bestimmend ist, sowie durch eine durch die zu übertragenden Impulse gespeiste so Rückstellanordnung, die Rückstellimpulse für die Zählanordnung liefert.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Impulszählanordnung mit einem an einen Impulsgenerator angeschlossenen UND-Tor und mit einem zweiten UND-Tor versehen ist, an dessen Ausgang die Ausgangsimpulse der Impulszählanordnung auftreten und welcher Ausgang über eine Umkehranordnung an den Ausgang des erstgenannten UND-Tores angeschlossen ist, wobei zwischen den beiden UND-Toren als Halbierer wirksame bistabile Triggerschaltungen vorgesehen sind, und zwar derart, daß der Eingang und der Ausgang der letzten bistabilen Triggerschaltung an das zweite UND-Tor angeschlossen sind.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Rückstellanordnung mit einer durch die zu übertragenden Impulse und die Impulse des Impulsgenerators gesteuerten bistabilen Triggerschaltung versehen ist, die bei einer Störung der nacheinander auftretenden gleichen Impulse von der einen Gleichgewichtslage in die andere Gleichgewichtslage gebracht wird, welcher Schaltungsanordnung ein Differentiation und ein Zweiweggleichrichter folgt

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der einen Teil der Schaltungsanordnung bildende Schalter in den Übertragungskanal aufgenommen ist, wobei dieser Schalter den Übertragungskanal normalerweise unterbricht.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einen der Eingangskreise der Komparatorschaltung ein Dämpfungsnetzwerk aufgenommen ist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der einen Teil der Schaltungsanordnung bildende Schalter in einen an die Komparatorschaltung angeschlossenen Steuerkreis aufgenommen ist, mit dessen Hilfe der Empfindlichkeitsgrad des zu ein und derselben Station gehörenden Modulators und Demodulators durch Änderung der Größe der in diesem Modulator und Demodulator angewandten Quantisierungseinheit geändert werden kann.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der in den genannten Steuerkreis aufgenommene Schalter durch zwei UND-Tore und ein an die Ausgänge dieser UND-Tore angeschlossenes ODER-Tor gebildet wird, während der genannte Steuerkreis weiter mit zwei Impulsgenerator·^ versehen ist, von denen der eine Ausgangsimpulse liefert, die für eine Quantisierungseinheit q_m repräsentativ ist, und von denen der andere Ausgangsimpulse liefert, die für eine Quantisierungseinheit <7„/a repräsentativ ist, und ein an den Ausgang der Komparatorschaltung angeschlossenes Speicherelement in Form einer bistabilen Triggerschaltung, die abhängig von der durch die Polarität des Steuersignals bestimmten Gleichgewichtslage entweder das eine oder das andere UND-Tor öffnet.