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Sprachgesteuerte Lautfernsprechanlaze.
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Die Erfindung betrifft eine sprachgesteuerte Lautfernsprechanlage
mit jeweils über eine Zweidrahtverbindung angeschlpssenen Teilnehmerstellen mit
Mikrofon und Telefon und/oder Lautsprecher, wobei jeder Teilnehmerstelle Sende-
und/oder Empfangsverstärker und eine Steuerschaltung zugeordnet sind und wobei die
letztere unter anderem eine Pegelvergleichsstufe enthält, mittels welcher aufgrund
eines Vergleichs der Pegel beider Ubertragungsrichtungen eine Umschaltung der Zweidrahtverbindung
von einer auf die andere Übertragungsrichtung bewirkbar ist.
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Bei zweidrähtig endenden Sprechkreisen, deren Übertragungsdämpfung
sehr stark schwankt, kann die Stabilität dadurch verbessert werden, daß man in die
Zweidrahtabschnitte eingefügte sprachgesteuerte Einrichtungen vorsieht, die die
jeweils nicht benötigte Übertragungsrichtung unterbrechen.
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Solange die Leitungsrestdämpfung klein ist und beide Teilnehmer einer
Sprechverbindung etwa gleich laut sprechen, wird sich die Umsteuerung der Übertragungsrichtung
ohne weiteres durchführen lassen, weil im allgemeinen derjenige eilnehmer, der bisher
als Hörer an der Sprechverbindung beteiligt war und nun selbst sprechen und die
Ubertragungsrichtung umkehren will, zu diesem Zweck anfangs lauter sprechen wird.
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Die Umkehrung der Ubertragungsrichtung mit Hilfe eines Pegel vergleichs
wird aber bei größeren Dämpfungsunterschieden und bei unterschiedlicher Sprechweise
der Teilnehmer immer schwieriger. Es war daher notwendig, eine sprachgesteuerte
Lautfernsprechanlage
zu schaffen, mit der eine betriebssichere
Um-Schaltung sprachgesteuerter Einrichtungen bzw. der obertragungsrichtung auch
am fernen Ende der Verbindung selbst dann sicher möglich ist, wenn die vorgenannten
Erschwerungen bestehen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind Schaltungsanordnungen bekannt, bei
denen für die aufgebaute Verbindung bezüglich der Übertragungsrichtung eine bestimmte
(sende- oder empfangsseitige) Ruhelage festgelegt ist. (z.B. deutsche Auslegeschrift
1 537 6791, Die Ruhelage wird man logischerweise der Übertragungsrichtung zuordnen,
bei der dem Umschaltsignal die größere Dämpfung zugeordnet ist. Dadurch weisen die
Schaltungsanordnungen Jedoch den Nachteil auf, daß z.B. bei einem G,espräch, das
von dem Teilnehmer geführt wird, dessen Teilnehmerstation zum Umschalten des geringeren
Pegels bedarf, bei langsameren Sprechen eine ständige Umschaltung in die Ruhelage
und wieder zurück erfolgt, ohne daß der andere Teilnehmer überhaupt spricht.
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Um dies zu verhindern, müßte eine entsprechend große Umschaltverzögerung
vorgesehen werden, der wiederum sehr enge Grenzen gesetzt sind, wenn der Gegensprechverkehr
nicht unnötig erachwert werden 8011.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu finden, bei
der der vorstehende Nachteil vermieden wird. Dies wird durch die Erfindung dadurch
erreicht, daß zwischen der die Umschaltung der Übertragungsrichtung bewirkenden
Steuereinrichtung und der Zuleitung zum Mikrofon und Telefon (bzw. Lautsprecher)
eine die Zeit von Umschaltung zu Umschaltung der Übertragungarichtung messende und
auswertende Zeitmeßeinrichtung angeordnet ist.
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Daraus ergibt sich gegenüber den vorbekannten Schaltungsanordnungen
der Vorteil, daß abhängig von der Sprechzeit eines Teilnehmers die die Umschaltung
bewirkende Steuereinrichtung von der Zeitmeßeinrichtung so eingestellt und für eine
Umschaltfunktion
vorbereitet wird, daß bei Übernahme des Gespräches
durch den zweiten, z.B. mit einer hohen Teitungsdämpfung seiner Station behafteten
Teilnehmer, die Umschaltung sofort und auch bei geringem Sprachpegel erfolgen kann,
wobei keine bevorzugte Ruhestellung festgelegt werden muß und wobei kein Umschalten
während einer Sprachpause des Teilnehmers in eine Ruhelage erfolgt.
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Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel anhand von drei Figuren
erläutert, wobei nur die für die Erläuterung notwendigen Schaltmittel dargestellt
sind.
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Die Fig.l zeigt zwei über eine Teilnehmerleitung T verbundene Stationen
StI-und StII, wobei je Station eine Gabelumschaltung (67/62, eine Steuereinrichtung
(SE1/SE2), eine Zeitmeßeinrichtung mit einem Schalter (ZIP1 mit S1/ZM2 mit S2),
ein Empfangsverstärker (EV7/EV2), ein Sendeverstärker (SV1/SV2), ein Telefon (TI/T2)
und ein Mikrofon (M1/M2) dargestellt sind.
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Die Fig.2 zeigt eine Kurve, die den Verlauf der die Umschaltung der
Steuereinrichtung (SE1/SE2) vorbereitenden Vorspannung U in Abhängigkeit von der
durch die Zeitmeßeinrichtung (ZM1/ZIt2) gemessenen Gesprächsdauer von Umschaltung
zu Umschaltung, wobei die Vorspannung U zu bestimmten Zeitpunkten auch bei Vorliegen
eines geringen Sprachpegels der eine Umschaltung wunschenden leilnehmerstation eine
sofortige Umschaltung ermöglichen kann. Die Vorspannung U ist dabei die durch die
Zeit meßeinrichtung in Abhängigkeit von der Gesprächsdauer gelieferte Vorspannung
für die Steuereinrichtung (SE1/SE2), zu der sich zum Zeitpunkt txm eine mit Hilfe
einer in der Steuereinrichtung (SE1/SE2) enthaltenen Pegelvergleichseinrichtung
erzeugte Umschaltspannung Um addiert. tl ist die Gesprächszeit der Station StI,
während der sich die Vorspannung U im Bereich St1 bewegt und t2 ist die Gesprächsdauer
der Station StII, während der sich die Vorspannung im Bereich St2 bewegt. UV ist
die
Spannung, bei deren Über- oder Unterschreiten einer Umschaltung
der Übertragungsrichtung erfolgt.
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Die Fig.3 entspricht grundsätzlich der Fig.2. Es wurde dort nur zum
besseren Verständnis zu einem anderen Zeitpunkt txn mit einer anderen durch die
Pegelvergleichseinrichtung gelieferten Spannung Un eine Übertragungsrichtungsumschaltung
vorgenommen.
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Wirkungsweise der Schaltungsanordnung.
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Es sei vorausgesetzt, daß der Teilnehmer der Station StI zu einem
betrachteten Zeitpunkt 0 ein Gespräch mit dem Teilnehmer der Station StII beginnt.
Die Sprechverbindung zwischen dem sprechenden und dem hörenden Teilnehmer verläuft
über das Mikrofon Ml, den Sendeverstärker SV1, die Gabelschaltung G1, die Teilnehmerleitung
TL, die Gabelschaltung G2, den Empfangsverstärker EV2 und das Telefon T2. Dabei
sind in bekannter Weise mit Hilfe der angedeuteten Pegelvergleichseinrichtungen
über die Steuereinrichtungen SE1 und SE2 Sendeverstärker SV1 und Empfangsverstärker
EV2 auf Betrieb sowie Empfangsverstärker EV1 und Sendeverstärker SV2 auf Ruhe geschaltet.
Gleichzeitig mit dem auf Ruhe- bzw. auf Betriebschalten des einen oder anderen Empfangs-
bzw. Sendeverstärkers schaltet die Steuereinrichtung SE1 bzw. SE2 den Schalter S1
bzw. S2 der Zeitmeßeinrichtung ZM1 bzw. ZM2 so, daß die Zeitmeßeinrichtung SEI bzw.
SE2 mit dem Telefon (T1/T2) bzw. Mikrofon (M1/M2) verbunden ist, auf dessen Zuleitung
(bl,a2 bzw. al,b2) ein Sprachpegel vorliegt. Bei dem angenommenen Beispiel wird
auf der Station StI über das Mikrofon Ml.gesprochen und auf dessen Zuleitung bl
liegt ein Sprachpegel vor. Der Schalter S1 der Zeitmeßeinrichtung ZM1 dieser Station
wird also auf Schalterpunkt 2 geschaltet sein. Bei Station StII liegt entsprechend
auf der Telefonzuleitung a2 ein Sprachpegel vor, so daß die ZeitmeB-einrichtung
ZM2 über ihren Schalterpunkt 1 mit dieser Zuleitung
verbunden ist.
Die Zeitmeßeinrichtung ZM1 bzw. ZM2 mißt nun die Zeit, während der auf der Zuleitung
bl bzw. a2 ein Sprachpegel vorliegt und gibt während dieser Zeit an die Steuereinheit
SE1 bzw. SE2 eine die Umschaltung auf eine andere Übertragungsrichtung vorbereitende
und erleichternde, aber nicht bewirkende Vorspannung U ab. Die Höhe dieser Vorspannung
U hängt von der Gesprächsdauer eines Teilnehmers nach einer Übertragungsrichtungsumschaltung
ab und ist so festgelegt, daß dabei statistische Gesetzmäßigkeiten der Sprache berücksichtigt
werden. Zu Beginn des Gespräches bzw. direkt nach einer Übertragungsrichtungsumschaltung
liegt die Vorspannung U sehr nahe an der Umschaltspannung UV, um die Umschaltung
bei kurzen Einwändungen eines Gesprächspartners, wie z.B.: ja, nein, usw., zu erleichtern.
Dann folgt eine Zeitspanne, in der eine vor der Umschaltspannung UV weiter abliegende
Vorspannung U vorliegt, da nach statistischen Gesetzmäßigkeiten dort keine Übertragungsrichtungsumschaltung
erfolgt. Im weiteren Zeitverlauf nähert sich die Vorspannung U dann wieder der Umschaltspannung
UV, ohne diese jedoch zu erreichen, um auch bei starker Dämpfung der Gegenrichtung
mit einer kleinen, von der Pegelvergleichseinrichtung gelieferten Spannung UM die
Umschaltspannung UV erreichen bzw. Über- oder Unterschreiten zu können und eine
Umschaltung der Übertragungsrichtung zu bewirken.
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Dabei ist auch vorgesehen, daß sich die Vorspannung U der Umschaltspannung
UV schneller nähert, wenn der sprechende Tilnehmer Sprechpausen macht, die größer
sind, als die Pausen, die normalerweise zwischen dem Aussprechen von zwei Wörtern
vorkommen.
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Spricht nun der Teilnehmer der Station StI nicht mehr und der Teilnehmer
der Station StII beginnt zu sprechen, dann wird über die Pegelvergleichseinrichtung
in bekannter Weise die zu einer Umschaltung der Übertragungsrichtung ausreichende
Spannung Um nach Fig.2 bzw. Un nach Fig.3 erzeugt, die Umschaltspannung UV
wird
überschritten, Sendeverstärker SV1 und Empfangsverstärker EV2 werden gesperrt, Sendeverstärker
SV2 sowie Empfangsverstärker EV1 sind betriebsbereit und die Steuereinrichtungen
SE1 bzw. SE2 bewirken eine Umschaltung des Schalters S1 auf Schaltpunkt 1 bzw. des
Schalters S2 auf Schaltpunkt 2. Jetzt wird von der Zeitmeßeinrichtung ZMt die Gesprächsdauer
über die Telefonzuleitung a1 des Telefons T1 und von der Zeitmeßeinrichtung ZM2
die Gesprächsdauer über die Mikrofonzuleitung b2 des Mikrofons M2 gemessen und ausgewertet.
Der Verlauf der Kurve der Vorspannung U liegt jetzt innerhalb der Zeit t2 in den
Figuren 2 und 3 und im Bereich St2.
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Diese Vorgänge wiederholen sich in der gleichen Weise bei jedem Wechsel
der Gesprächsrichtung.
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Anhand der Figuren 2 und 3 läßt sich ersehen, daß ohne die Verwendung
der Zeitmeßeinrichtungen (ZMI/ZM2) und der von deren Messungen abgeleiteten Vorspannungen
(U) bei einem Umschalten der Ubertragungerichtungen immer ne maximale Spannung UM
bzw. Spannung UN vorliegen muß, was bei ungleichen bzw. großen Bezugspegeldämpfungen
und bei leiser Sprache Schwierigkeiten aufgrund von Umschaltverzögerungen bringen
kann.
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3 Patentansprüche 3 Figuren