DE2436956B2 - Schaltungsanordnung fuer sprachgesteuerte freisprechgeraete mit von den sprechspannungen abhaengigem unterschiedlichem daempfungshub je sprechkanal - Google Patents

Description

höheren Sprechspannung unwirksam und in dem ist. _{ejne Schaltungsa}nordnung bekannt

Kanal mit der geringeren Sprechspannung wirksam " 'c ,, ₆₈ 494) bei der eine solche vorgenannte

geschaltet sind, wobei die Vergleichereinnchtung in tp^J? ' . Abhängigkeit von dem Pegel der digitaler Bauweise ausgeführ· ist, dadurch ge- '5 ^SSSw«ttfiiL. Auch ta eine Sctaltungskennzeichnet, daß zwischen dem Dainpfungs- i>precnsp*""" ε ίΠΤ PS 12 81499) bei der eine glied (DS) und dem Mikrofon (MI) im Sendekanal «gJjj^SS iuf Sende- bzw EmpLgszustä^ ein erster (M 1) und zwischen dem Empfangsverstar- solche Umscte„„ng Sprechspannungen

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Sprachkanälen entsprechende Signale in anaoger deJ (™*reri P _n'_{iedlicher Große oder}

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gekennzeichnet, daß die Sprechspannungen in den um den LeisiungsDcua , , „ . .

Analog-Digital-Wandlern (MX. M2) durch Abtast- nun zunächst eine Ausführung einer sok. heiι Schalt ungs-

impulse einer Abtasteinrichtung abgetastet werfen. anordnung in rein digitaler Technik an. Auf einen

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch 35 einfach zu realisierenden

gekennzeichnet, daß jeweils nur die positiven oder logarithm.erenden Eigenschaften zur
nur die negativen Halbwellen der Sprechspannungen durch die Abtastimpulse der Abtasteinrichtung
abgetastet werden.

tung würde eine digitale Durchschaltung-von Sendebzw. Empfangsweg erfolgen (DT-OS 22 32 358). Die dann notwendige Demodulation, die phasengerechte

5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 3 4° Zusammensetzung der notwendigerweise getrennt zu und 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Abtaster- verarbeitenden Halbwellen der Sprechspannungen und

die erfo. derliche Entloganthmisierung erfordern jedoch einen verhältnismäßig sehr hohen Aufwand.
Weiterhin ist eine Schaltungjanordnung bekannt

gebnisse logarithmisch in PDM-Signale (Puls-Dauer-Modulation-Signale) umgesetzt werden. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch

umgesetzt

gekennzeichnet, daß die~PDM-Signale in PZM-Si- 45 (DT-OS 19 42 814), bei der zur Steuerung von

Dämpfungsgliedern (Regelorganen) in den Sprechkanälen in Abhängigkeit von den Sprechströmen zwei die Sprechströme abtastende Vergleicherorgane vorgesehen sind, die über ihre Ausgänge eine dritte Vergleicherstufe ansteuern.

Diese Schaltungsanordnung hat jedoch den Nachteil, daß digitale Steuerimpulse erst in der dritten Vergleicherstufe gebildet werden und für die Ansteuerung der ersten beiden Vergleicherstufen und die durch diese

gnale (Puls-Zahl-Modulation-Signale) werden.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die PZM -Signale bildenden Impulse durch einen Untersetzer in den Analog-Digital-Wandlern (M 1, M 2) reduziert werden.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine empfangsseitige Ruhelage (T^ festgelegt ist.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch 55 gebildeten Steuersignale relativ viel Aufwand und gekennzeichnet, daß zur Rückstellung in die Leistung notwendig ist.

empfangsseitige, definierte Ruhelage (R) aus dem Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine

Sendezustand eine entsprechende Rückstellimpulse Schaltungsanordnung für sprachgesteuerte Freisprechabgebende Rückstelleinrichtung (RS)vorgesehen ist. geräte zu schaffen, welche trotz des Leistungsverbrau-

10. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 2 6<j ches der für die Umschaltung des Empfangssendezu- und 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Standes notwendigen Zusatzeinrichtungen auch bei

Speisung über die Leitung für in den öffentlichen Fernsprechnetzen vorkommende, maximale Leitungsdämpfungen verwendbar ist, ohne daß dabei bezüglich der Signalverarbeitung ein zu hoher Aufwand getrieben werden muß.

Die Aufgabe wird nun nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen dem Dämpfungsglied und dem

Empfangszustand wirksame, den Vergleichszähler (VZ) in die empfangsseitige definierte Ruhelage (R) zurückstellende Rückstelleinrichtung (RE) vorgesehen ist.

Mikrofon im Sendekanal ein erster und zwischen dem Empfangsverstärker und dem Lautsprecher im Em pf ogskanai ein zweiter den Sprechspannungen in den Sprachkanälen entsprechende Signale in analoger Form B> Signale in digitaler Form umwandelnder und letztere (η den Vergleicher zur Erzeugung der Steuersignale für £e Steuerung der Dämpfungsgüeder abgebender Analog-Digital-Wandler angeordnet ist.

Daraus ergibt sich der Vorteil, daß durch die Vergleichereinrichtung und die Modulationsstufen, das >° heißt daß durvh die signal verarbeitenden Einrichtungen nur ein sehr geringer Teil (etwa 3 mW) der über die Leitung ankommenden Leistung (etwa 6OmW) verbraucht wird, während der weitaus größere Anteil (etwa 57 mW) dieser Leistung den in analoger Bauweise '5 ausgeführten Empfangs- bzw. Sendeverstärkern zur Verfügung steht

Uin die Erfindung und die nachfolgende Beschreibung verständlich zu machen, sind drei Figuren gezeigt

pjg j zeigt ein Prinzipschaitbild der Schaltungsan-Ordnung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 zeigt das verwendete Prinzip der Signal- bzw. Sprechspannungsabtastung mit dem logarithmierten Abtastergebnis und dessen Untersetzung;

F i g. 3 zeigt das Prinzip eines verwendbaren Vergleichszählers mit Angabe der verschiedenen, vorkommenden Zählimpulse.

Die Fig. 1 ist in zwei Teile aufgeteilt: den analog aufgebauten Teil A und den digital aufgebauten Teil B. Der Teil A enthält die Teilnehmerleitung Ug mit den Anschlußpunkten a und b, den Sendeverstärker VS, den Empfangsverstärker VE, die Dämpfungsglieder DS (sendeseitig) und DE(empfangsseitig),das Mikrofon Ml und den Lautsprecher L Der Teil B enthält die Analog-Digital-Wandler Ml und M2,einenTakterzeuger TE und die Vergleichereinrichtung 5 mit dem Vergleichszähler VZ

Im nachfolgenden soll die Funktionsweise einer solchen Schaltungsanordnung beschrieben werden.

Es sei zunächst angenommen, daß sich auf dem Sendekanal eine Sprechspannung CSPbefindet, die mit Hilfe des Mikrofons Ml erzeugt wurde. Diese Sprechspannung wird in dem Analog-Digital-Wandler Ml mit einem dort von einem mit Hilfe einer nicht dargestellten Abtasteinrichtung erzeugten Abtastimpuls AI abgetastet bzw. verglichen, wobei dieser Abtastimpuls AI exponentiell Flanken (Kondensatorentladung) aufweist und wobei die Impulsfolge mit einer bestimmten Periode T festliegt. Die Sprechspannung und der Abtastimpuls sind im Bild 2a aufgezeigt. Die Abtasteinrichtung ist dabei so ausgeführt, daß sie sowohl Abtastimpulse zum Abtasten der negativen Halbwelle, als auch Abtastimpulse zum Abtasten der positiven Halbwelle der Sprechspannung erzeugt.

Durch die Logarithmierung des Abtastergebnisses ergeben sich PDM-Signale (Puls-Dauer-Modulation-Signale) entsprechend der Fig. 2b, wobei der Beginn eines solchen PDM-Signals der Schnittpunkt t zwischen der Sprechspannungskurve und der Exponentialkurve des Abtastimpulses ist und wobei das Ende eines PDM-Signals immer mit dem Ende des Abtastimpulses zusammenfällt. Die Länge eines solchen PDM-Signals entspricht nun dem Pegel des Sprachsignals im entsprechenden Schnittpunkt t zwischen Sprachsignal und Abtastimpuls und ergibt somit ein logarithmisches Bild der Pegel der Sprechspannungen. Mit Hilfe der PDM-Signale wird jetzt ein ebenfalls digital ausgeführ-• ter Takterzeußer TE gesteuert, der für die Zeit dt des jeweiligen PDM-Signals in einer konstanten, zeitlichen Taktfolge Impulse abgibt. Die Gesamtimpulse pro PDM-Signal ergeben nun ein sogenanntes PZM-bignai (Puls-Zahl-Modulation-Signal), wobei die Anzahl der einzelnen Impulse pro PZM-Signal wiederum den Pegeln der Sprechspannung entsprechen. Diese FZM-Signale sind in F1 g. 2c dargestellt Durch einen m dem Analog-Digital-Wandler enthaltenen PZM-Signal-Untersetzer werden nun die einzelnen Impulse des PZM-Signals nach Fig. id untersetzt Es entsteht ein Mindestabstand zwischen den einzelnen Impulsen der PZM-Signale, der in der F i g. 2d mit Tm bezeichnet ist und als mittlere Periode gelten soll. Da - wie nachher erläutert wird - der in der Vergleicheremnchtung i> vorhandene Vergleichszähier VZdie einzelnen Impulse der PZM-Signale auswertet, wird er auch nur entsprechend den Impulsen nach Fig.2d ansprechen und nur für einen geringeren Zählbereich auszulegen

Außerdem werden dadurch an Zähler keine zu hohen Reaktionsansprüche gestellt.

Der gleiche, vorstehend geschilderte Vorgang ergibt sich auch dann, wenn auf dem Empfangskanal von der Teilnehmerleitung Ltg her zum Lautsprecher L eine Sprechspannung vorliegt. Diese Sprechspannung wird dann durch den Analog-Digital-Wandler M2 in gleicher Weise abgetastet, das Abtastergebnis wird logarithmiert und in untersetzte PZ'./-Signale umgesetzt, so daß wiederum PZM-Signale nach F i g. 2d entstehen, die dem Vergleichszähler VZin der Vergleichereinrichtung S zugeführt werden.

In F i g. 3 ist das Prinzip eines solchen Vergleichszählers dargestellt, wobei ßEden Bereich des Empfangszustandes und BS den Bereich des Senderzustandes bezeichnet Der im Bereich BE mit R bezeichnete Bereich ist die definierte empfangsseitige Ruhelage. Sie legt immer dann vor, wenn weder der Teilnehmer T\ noch der Teilnehmer T2 spricht, wobei der Teilnehmer Tl die Bedienung der Freisprecheinrichtung sein soll und wobei der Teilnehmer 7"2 ein beliebiger, ferner Teilnehmer sein soll. Ferner ist an den Bereich BE eine Rückstelleinrichtung RE und an den Bereich BS eine Rückstelleinrichtung RS angekoppelt. Die Rückstelleinrichtung RE gibt immer dann automatisch Impulse ähnlich wie nach F i g. 2d ab, wenn sich der Zähler links von dem Bereich R, also links außerhalb der definierten Ruhelage R befindet. Diese von der Rückstelleinrichtung RE abgegebenen Impulse IRE haben immer den gleichen Abstand, wobei die Periode kleiner Tm sein wird bzw. je nach gewünschter Rückstellgeschwindi^- keit festgelegt werden kann. Diese Impulse sind so gerichtet daß sie den Vergleichszähler V2 in die Ruhelage R zurückzählen lassen. Der an den Bereich BS angehängte Rückstellzähler RS gibt dann Impulse IRS ab, wenn der Vergleichszähler rechts von dem Bereich R, also rechts von der definierten Ruhelage zählt. Diese Impulse IRS entsprechen in Periode und Art den Impulsen IRE Sie lassen jedoch den Vergleichszähler in die entgegengesetzte Richtung zählen, das heißt, sie steuern automatisch von rechts auf die definierte Ruhelage zu.

Befindet sich der Vergleichszähler in der definierten Ruhelage R bzw. zählt er im Bereich BE, dann wird durch die Vergleichereinrichtung S die Dämpfungseinrichtung DE unwirksam und die Dämpfungseinrichtung DS wirksam geschaltet. Zählt der Vergleichszähler im Bereich BS, dann ist umgekehrt die Dämpfung DS unwirksam und die Dämpfung DEwirksam geschaltet.

!.Teilnehmer Tl spricht,
Teilnehmer Tl spricht nicht

Wenn der Teilnehmer T\ spricht, dann wird sich auf dem Sendekanal eine Sprechspannung befinden, die wie bereits geschildert, über den Analog-Digital-Wandler M1 abgetastet und ausgewertet wird und in Form von untersetzten Impulssender TZM-Signale dem Vergleichszähler VZ zugeführt. Die Zähierstellung wird also aus der definierten Ruhelage R über die Grenze zwischen dem Bereich BE und dem Bereich BS in den Bereich BS hineinlaufen. Bei der Überschreitung der Grenze zwischen den beiden Bereichen wird die Dämpfung DS unwirksam und die Dämpfung DE wirksam geschaltet und der Sendekanal ist maximal funktionsfähig. Die gleichzeitig auftretenden IRS-Impulse sorgen dafür, daß dann, wenn der Teilnehmer TI nicht mehr spricht, die Rückstellung in die definierte Ruhelage R erfolgt. Hierzu sei noch bemerkt, daß der Bereich zwischen definierter Ruhelage R und der Grenze zwischen den Bereichen ßfund ßSdazu dienen soll, daß nicht bereits schon durch z. B. Raumgeräusche erzeugte TZM-Signale eine Umstellung in den Sendezustand bewirken.

2. Teilnehmer 7Ί spricht nicht.
Teilnehmer Tl spricht

Spricht nur der Teilnehmer Tl, dann treten analog 1. /7"2-lmpulse auf, die den Zählbereich des Vergleichszählers innerhalb des Bereiches BE nach links von der definierten Ruhelage R weg verschieben. Gleichzeitig werden von der Rückstelleinrichtung RE Impulse IRE abgegeben, die den Impulsen /T2 entgegenwirken und dann, wenn der Teilnehmer Tl nicht mehr spricht, den Vergleichszähler Vl in die definierte Ruhelage R zurückführen. Während dieses Vorganges hat sich bezüglich der Dämpfungsglieder DS und DE nichts geändert, das heißt, der Empfangszustand der Freisprechstation blieb bestehen, oder anders ausgedrückt. das Dämpfungsglied DS bleibt wirksam und das . Dämpfungsglied DE bleibt unwirksam.

3. Teilnehmer Tl spricht und Teilnehmer Tl
will ebenfalls sprechen

Auf Grund der durch den Teilnehmer Ti erzeugten Sprechspannung und den davon abgeleiteten /Tf-Impulsen zählt der Vergleichszähler VZ im Bereich 55, wobei die Rückstelleinrichtung RS wirksam ist. Will der

ίο Teilnehmer Tl nun ebenfalls sprechen bzw. von Sendezustand auf Empfangszustand der Freisprechstation umschalten, dann müssen die aus der durch ihn erzeugten Sprechspannung abgeleiteten /T2-Impulse zusammen mit den vorhandenen /RS-lmpulsen die durch den Teilnehmer Tl erzeugten /Tt-Impulse überwiegen, so daß der Zähler in den Bereich BE wandert und eine Umschaltung vorgenommen wird. Zu diesem Zweck wird der Teilnehmer T2 entsprechend laut sprechen.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung erlaubt also die Erstellung einer Freisprechstation, die eine sichere Umschaltung von einem Empfangszustand auf einen Sendezustand und umgekehrt gewährleistet, wobei durch eine entsprechend große Periode von Rückstellimpulsen der notwendige Gesprächskontakt erhalten bleibt und wobei durch den geringen Leistungsverbrauch der die Signale verarbeitenden Einrichtungen der Einsatz solcher Freisprecheinrichtungen auch auf stark bedämpften, leitungsges;peisten Verbindungen möglich ist.

Zuzüglich soll darauf hingewiesen werden, daß die Abtasteinrichtung der Analog-Digital-Wandler so ausgelegt werden kann, daß nur entweder die positive oder die negative Halbwelle der Sprechspannungen abgetastet wird. Es ergeben sich dann trotzdem noch für die Steuerung des Vergleichszählers ausreichende Impulse und die Abtasteinrichtung wird wesentlich einfacher und billiger.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für sprachgesteuerte

d E

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für sDrachgesteuerte Freisprechgeräte mit Sendeverstärker und Empfangsverstärker und mit veränderbarem Dämofungshub, in denen in Abhängigkeit von der im

. „ 5 _Sende. und/oder Empfangskanal auftretenden Größe Freisprechgeräte mit Sendeverstärker und Emp- ⁵ i>enae unu/uu _K

fangsverstärker und mit veränderbarem Dämpfungshub, in denen in Abhängigkeit von der im Sende- und/oder Empfangskanal auftretenden Größe der Sprechspannung durch eine Vergleicherein-

der Sprechspannung durch eine Vergleichereinnchtung Dämpfungsglieder in beiden Kanälen so geschaltet sind, daß sie in dem Kanal mit der höheren Sprechspannung unwirksam und in dem Kanal mit der geringeren

_ucuc. oHicwwH-iiiiui^uu.uiic.uc »«β·«=».»«--- _Drechspannung wirksam geschaltet sind, wobei die richtung Dämpfungsglieder in beiden Kanälen so JP^P³J_n ?_{chtung in di}gi_taler Bauweise ausgeführt geschaltet sind, daß sie in dem Kanal mit der vergieß»«=