DE2439740B2 - Schaltungsanordnung fuer sprachgesteuerte freisprechgeraete mit von den sprechspannungen abhaengigem unterschiedlichen daempfungshub je sprachkanal und je sprechrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für sprachgesteuerte Freisprechgeräte mit Sende- und Empfangsverstärkern und einer zur Erkennung der Sprechrichtung vorgesehenen, durch je eine im Sendekanal und im Empfangskanal angeordnete digitale Modulationsstufe gesteuerten ersten digitalen Vergleichereinrichtung, wobei die durch die digitalen Modulationsstufen abgegebenen Steuerkriterien aus Sprechspannungspegeln im Sende- bzw. Empfangskanal gewonnen werden und wobei diese erste Vergleichereinrichtung im Sende- bzw. Empfangskanal vorgesehene Dämpfungsglieder zu- oder abschaltet.

Es ist bereits eine Schaltungsanordnung vorgeschlagen, die mit Hilfe einer in digitaler Bauweise ausgeführten Vergleicherstufe und mit Hilfe von ebenfalls in digitaler Bauweise ausgeführten Modulationsstufen eine solche Abschaltung bzw. Zuschaltung von Dämpfungsgliedern je nach Sprechrichtung bewirkt. Diese Schaltungsanordnung kann zwar aufgrund ihres geringen Leistungsbedarfes für die Signalverarbeitung auf leitungsgespeisten Teilnehmerverbindungen mit relativ hoher Leitungsdämpfung eingesetzt werden, sie hat jedoch den Nachteil, daß sie nach Erkennung der

Sprechrichtung je nach Sprachkanal die vorhandenen Dämpfungsglieder entweder ganz abschaltet oder ganz zuschaltet. Daraus ergibt sich, daß der Sprachpegel am Wiedergabeelement bei kurzen Teilnehmerleitungen mit nur geringer Teilnehmerleistungsdämpfung — das heißt also auch bei hohem ankommendem Sprachpegel (Ortsgespräche) — unnötigerweise verstärkt wird, was einen schlechteren Gesprächskontakt bedingt. Setzt man jedoch z. B. die Empfangsverstärkung grundsätzlich herab, dann wird sich bei Ferngesprächen aufgrund der ungenügenden Verstärkung ebenfalls ein schlechter Gesprächskontakt ergeben.

Der Erfindung soll nun die Aufgabe zugrunde liegen, eine Schaltungsanordnung für sprachgesteuerte Freisprechgeräte zu schaffen, die im Empfangskanal auftretende große Pegelschwankungen durch partielles Zu- oder Abschalten von in diesem Kanal angeordneten Dämpfungsgliedern ausgleicht, wobei sie zu dieser automatischen Steuerung bzw. zur Gewinnung der aus den vorliegenden Sprachpegeln gewonnenen Steuerkriterien so wenig Energie benötigt, daß die Freisprechgeräte auch auf leitungsgespeisten Verbindungen eingesetzt werden können und bei in öffentlichen Fernsprechnetzen vorkommenden maximalen Leitungsdämpfungen verwendbar sind. Diese partielle Zu- oder Abschaltung soll sich jedoch in der Sendelage der Schaltungsanordnung nicht bemerkbar machen.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen der ersten digitalen Vergleichereinrichtung und den Dämpfungsgliedern in den Sprachkanälen eine ebenfalls in digitaler Bauweise ausgeführte, bei ankommender Sprechspannung (Empfangslage) das Dämpfungsglied im Empfangskanal bzw. das Dämpfungsglied im Sendekanal nur teilweise entsprechend der vorhandenen Teilnehmerleitungsdämpfung ab- bzw.

so zuschaltende und bei abgehender Sprechspannung (Sendelage) das Dämpfungsglied in dem Sendekanal voll abschaltende und das Dämpfungsglied in dem Empfangskanal voll zuschaltende zweite Vergleichereinrichtung vorgesehen ist.

Hierdurch ist es in einfacher Weise möglich zi erreichen, daß in der Empfangslage die ankommend« Sprechspannung jeweils nur so stark gedämpft odei verstärkt wird, wie dies der vorhandenen Dämpfung dei anliegenden Teilnehmerleitung bzw. wie dies einem füi einen guten Gesprächskontakt zweckmäßigen von derr Wiedergabeelement abgegebenen Sprachpegel ent spricht.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Schaltungs anordnung besteht darin, daß eine bei Erkennen eine Sendelagc oder einer Sprechpause in Empfangslage de Freisprechgerätes durch die erste Vergleichereinrich tung die zweite Vergleichereinrichtung unwirksan schaltende Sperreinrichtung vorgesehen ist.

Hierdurch wird erreicht, daß bei einer Sprechpause des anrufenden Teilnehmers oder bei einer Umschaltung von Empfangslage auf Sendelage ein in der zweiten Vergleichseinrichtung enthaltener Vergleichszähler aufgrund fehlender eingehender Zählimpulse auf der zuletzt innegehabten Zählstelle stehenbleibt, so daß damit automatisch dieser Vergleichszähler als Speicher wirkt, denn beim Aufheben des durch die Sperreinrichtung bewirkten Sperrzustandes liegt im Empfangskanal (und umgekehrt proportional im Sendekanal) sofort die richtige Dämpfung vor.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Schaltungsanordnung besteht darin, daß eine Zusatzeinrichtung zur Einstellung des mittleren Empfangspegels vorgesehen ist.

Hierdurch wird erreicht, daß für häufig vorkommende Leitungsdämpfungen ein mittlerer Dämpfungspegel eingestellt werden kann, womit die Zeit für die automatische Einstellung des richtigen Sprachpegels verkürzt wird, sofern eine Korrektur der Einstellung notwendig ist.

Die F i g. 1 stellt in Form eines Blockschaltbildes ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit den für das Verständnis notwendigen Einzelheiten dar.

Die F i g. 2 zeigt eine Vergleichereinrichtung, wie sie als zweite Vergleichereinrichtung zur Realisierung der Erfindung verwendet werden kann.

Die F i g. 1 zeigt im wesentlichen die Schaltungsanordnung für eine Freisprecheinrichtung mit einem Mikrofon M, einem Lautsprecher L, zwei Verstärkern (Empfangsverstärker EV und Sendeverstärker SV) in analoger Bauweise, einer digitalen Modulationsstufe ME im Empfangskanal, einer digitalen Modulationsstufe MS im Sendekanal, den digital ausgeführten Vergleichereinheiten VE 1 und VE2 und den beiden Dämpfungsgliedern D£(im Empfangskanal) und DS(im Sendekanal). In der Vergleichereinrichtung VE 1 ist eine Takteinrichtung TE, ein Vergleichszähler VZ1 und eine die Sende- oder Empfangslage und eine definierte Ruhelage erkennende und entsprechende Kriterien abgebende Steuereinrichtung RSEU aufgezeigt. In der Vergleichereinrichtung VE 2 ist eine Sperreinrichtung SP, eine Sollwerte abgebende Takteinrichtung TS, ein Vergleichszähler VZ 2, ein digitales Steuernetzwerk N und eine Zusatzeinrichtung V zur Einstellung eines mittleren Empfangspegels aufgezeigt.

Die eine Vergleichereinrichtung (VE 2) darstellende Fi g. 2 zeigt im einzelnen einen Vergleichszählter VZ 2 mit der Skala (den Ausgängen) 0 bis 8 im Zählbereich PB, den Schaltabschnitten η (ζ. B. 6 db) und e<nem als Beispiel gewählten Zählerstand x. Weiterhin zeigt sie ein digitales Netzwerk Nmit den UND-Gattern G1 bis G 9, den Invertern /1 und /2 und je einer Skala für die Dämpfungspegel (DS und DEJ im Sende- bzw. im Empfangskanal. Weiterhin ist eine Impulse IME ("PZM-Signale) abgebende digitale Modulationsstufe ME (im Empfangskanal), eine Sollwertimpulse /TS abgebende Takteinrichtung TS, eine Sperreinrichtung SP, eine die Empfangs- oder Sendelage oder empfangsseitige definierte Ruhelage erkennende Einrichtung t,o RSEU und eine Zusatzeinrichtung V zur Einstellung eines mittleren Empfangspegels angedeutet. Diese Fig.2 entspricht der Vergleichseinrichtung VE2 in Fig.l.

Im nachfolgenden soil mit Hilfe der beiden Figuren in die Funktion der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 erläutert werden.

nie Funktion der Modulationsstufen ME, MS und der Vergleichereinrichtung VEi im einzelnen wird als bekannt vorausgesetzt und soll nur kurz skizziert werden. Die Modulationsstufen ME und MS tasten die im Empfangs- bzw. im Sendekanal vorhandenen Sprechspannungen hinsichtlich ihrer Pegel ab und setzen die Größe dieser Pegel logarithmisch in PZM-Signale (Pulszahlmodulationssignale) um. Diese PZM-Signale werden als Impulse im Vergleichszähler VZ1 der Vergleichseinrichtung VE 1 zugeführt und dort mit Impulsen einer sowohl in Empfangslage als auch in Sendelage wirksamen Takteinrichtung TE aufaddiert. Es sei außerdem noch vorausgesetzt, daß dem Vergleichszähler VZl und damit der Schaltungsanordnung eine definierte empfangsseitige Ruhelage zugeordnet ist. Aufgrund der sich durch die Aufaddierung der unterschiedlichen Impulse einstellenden Vergleichszählereinstellung kann eine weitere in der Vergleichereinrichtung VE 1 enthaltene Einrichtung RSEU feststellen, ob Empfangslage oder ob Sendelage oder ob definierte Ruhelage vorliegt. Dabei bedeutet »Empfangslage«, daß der ferne Teilnehmer (der im weiteren als B bezeichnet werden soll) spricht, es bedeutet »Sendelage«), daß der Teilnehmer der Freisprechstation (der im weiteren als A bezeichnet werden soll) spricht und es soll »definierte empfangsseitige Ruhelage« bedeuten, daß von Seiten des Teilnehmers S eine Gesprächspause vorliegt, und der Teilnehmer A nicht spricht. Die Kriterien, die sich aus der Steuereinrichtung RSEU ergeben, steuern eine Sperreinrichtung SP in der Vergleichereinrichtung VE 2. Die Sperrwirkung dieser Sperreinrichtung SP bezieht sich auf PZM-Signale, die von der Modulationseinrichtung ME des Empfangskanals dem Vergleichszähler VZ2 in der Vergleichereinrichtung VE2 zugeführt werden. Diese Sperrwirkung bezieht sich außerdem auch auf die Sollwertimpulse, die von der Takteinrichtung TS in der Vergleichereinrichtung VE2 dem Vergleichszähler VZ2 zugeführt werden. Die Sperrwirkung der Sperreinrichtung SP tritt immer dann ein, wenn von der Einrichtung RSEUm der Vergleichereinrichtung VE 1 eine Sendelage oder eine definierte empfangsseitige Ruhelage festgestellt wird. Die Sperrwirkung ist dann aufgehoben, wenn sich auf dem Empfangskarial echte Sprachpegel befinden bzw. wenn der Teilnehmer B spricht.

Befindet sich die Sperreinrichtung Sf in Durchlaßrichtung, dann erhält der Vergleichszähler VZ2 zum Vergleich die Sollwertimpulse aus der Takteinrichtung TS und die PZM-Signale aus der Modulationsstufe ME Die Sollwertimpulse entsprechen einem bestimmten Sprachpegel, der am tonabstrahlenden Element (Lautsprecher L) im Durchschnitt abgegeben werden soll. Im digitalen Steuernetzwerk N, welches von dem Vergleichszähler VZ 2 angesteuert wird, wird nun aufgrund des Vergleichs der Sollwertimpulse und der PZM-Signale im Vergleichszähler VZ2 ein Kriterium gebildet, welches das Dämpfungsglied DE partiell so zuschaltet, daß eine auf die gewünschte Lautstärke und auf die vorhandene Teilnehmerleitungsdämpfung bezogene Empfangskanaldämpfung hergestellt wird. Gleichzeitig wird über dieses digitale Steuernetzwerk N auch die Dämpfung DSim Sendekanal so gesteuert, daß sich aus beiden Dämpfungen (DE und DS) zur Verhinderung von Rückkopplungspfeifen die maximale in F i g. 2 aufgezeigte Dämpfung (48 db) ergibt. Dazu sei noch gesagt, daß die Einstellung des genauen Dämpfungswertes stufenweise erfolgt, wobei ^die Zeit für die Einstellung von einer Stufe in die nächste Stufe um so kürzer ist, je größer die zahlenmäßige Differenz zwischen den

Sollwertimpulsen und den PZM-Signalen ist.

Weiterhin ist in der Vergleichereinrichtung VE 2 die Zusatzeinrichtung V vorgesehen, mit der manuell eine Voreinstellung des Vergleichszählers VZ 2 vorgenommen werden kann. Mit dieser Einrichtung V kann man daher den der in den meisten Fällen vorliegende Leitungsdämpfung entsprechende mittleren Leistungspegel einstellen.

Mit Hilfe der in Fig.2 gezeigten Einzelheiten der Vergleichseinrichtung VE 2 sollen nun im nachfolgenden die einzelnen Dämpfungsglieder-Einstellungen bei der jeweiligen Verkehrslage dargelegt werden.

1. Teilnehmer A spricht nicht und Teilnehmer B spricht ebenfalls nicht

Wenn keiner der beiden Teilnehmer spricht, dann befindet sich die Schaltungsanordnung in der vorab bereits erwähnten definierten empfangsseitigen Ruhelage. Unter dieser definierten empfangsseitigen Ruhelage ist eine empfangsseitige Ruhelage zu verstehen, bei der der Vergleichszähler VZl der Vergleichereinrichtung VEi an einem ganz bestimmten Punkt in dem Bereich seiner Meßskala steht, der der Empfangslage entspricht. (Wenn der Teilnehmer B spricht, dann wandert die Anzeige von dieser Stelle ab in den die Sendelage kennzeichnenden Teil der Skala und wenn der Teilnehmer A spricht wandert die Anzeige ebenfalls von dieser definierten Stelle weg, allerdings in der anderen Richtung und sie verbleibt in dem Teil der Skala, der die Empfangslage der Schaltungsanordnung kennzeichnet.) In diesem Zählzustand des Vergleichszählers VZl erkennt die Steuereinrichtung RSEU die definierte empfangsseitige Ruhelage (das heißt Teilnehmer B spricht nicht, Teilnehmer A spricht ebenfalls nicht) und gibt ein Kriterium an die Sperreinrichtung SP der Vergleichereinrichtung VE 2 weiter, welches diese ihre Sperrfunktion ausüben läßt. Das bedeutet, daß der Vergleichszähler VZ2 weder von der Modulationseinrichtung ME noch von der Tasteinrichtung TS weitere Impulse IME bzw. ITS erhält. Das bedeutet auch, daß sich die Anzeige des Vergleichszählers VZ2 nicht mehr weiter bewegt und damit bis zur weiteren Funktionsausübung eine Speicherwirkung einnimmt. Gleichzeitig gibt die Steuereinrichtung RSEU ein Potential H(Y Volt) an jeweils einen Eingang aller UND-Gatter G1 bis G 9 des digitalen Netzwerkes N. Damit liegt an allen Gattern am Ausgang das Potential L, womit über das Steuernetzwerk N keine Einstellung einer Dämpfungsstufe durch die Gatter G 2 bis G 9 verwirklicht wird. Damit wird sich weder im Empfangs- noch im Sendekanal an der Dämpfungseinstellung etwas ändern und eine vorher für eine Empfangslage eingestellte Dämpfung bleibt bestehen.

2. Teilnehmer A spricht, Teilnehmer B spricht nicht

In diesem Falle befindet sich die Anzeige des Vergleichszählers VZl in dem den Sendebereich kennzeichnenden Teil der Skala und das von der Steuereinrichtung RSEU abgegebene Kriterium hat die gleichen Auswirkungen auf die Sperreinrichtung SPund damit auf den Vergleichszähler VZ 2 wie unter 1. Da jedoch die Steuereinrichtung RSEU jetzt an die gemeinsamen Eingänge der Gatter Gl bis G 9 das Potential L (0, 0 Volt) abgibt, erscheint aufgrund des Inverters /2 auf der obersten Steuerleitung des Sieuernetzwerkes das Potential H, wodurch eine Sendedämpfung von Odb und eine Empfangsdämpfung von 48 db eingeschaltet wird.

3. Teilnehmer A spricht nicht, Teilnehmer Bspricht

In diesem Falle wandert die Anzeige des Vergleichszählers VZ1 der Vergleichereinrichtung VE 1 in den die Empfangslage kennzeichnenden Teil der Skala (also aus dem Punkt heraus, der der definierten empfangsseitigen Ruhelage entspricht). Dies wird nun ebenfalls von der Steuereinrichtung RSEU erkannt und sie veranlaßt die Sperreinrichtung 5Pihre Sperrfunktion nicht auszuüben

ίο bzw. die vorhandene Sperrfunktion aufzuheben. An die Gatter G 1 bis G 9 wird das Potential Habgegeben. Der Vergleichszähler VZ 2 erhält sowohl von der Modulationseinrichtung ME als auch von der Takteinrichtung 75 Impulse IME und ITS (wobei die Impulse /ME die zuvor erwähnten PZM-Signale sind bzw. diesen Signalen entsprechen). Im Vergleichszähler VZ2 der Fig.2 wird die Anzahl der Impulse IME (die dem Sprechspannungspegel im Empfangskanal entsprechen) und die Anzahl der Impulse ITS (die einem Sollwert entsprechen) miteinander verglichen.

Entsprechen die Impulse in ihrer Anzahl einander (z. B. aufgrund eines vorher bereits stattgefundenen und aufgrund des Stehenbleibens der Anzeige gespeicherten Vergleichsergebnisses) dann wird sich die Anzeige nicht bewegen. Ist die Anzahl der /ME-Impulse geringer als die Anzahl der /TS-Impulse, dann wandert die Anzeige nach links und ist die Anzahl der /ME-Impulse größer als die Anzahl der /TS-Impulse, dann wandert die Anzeige des Vergleichszählers VZ 2 nach rechts. Dabei wird jedesmal wenn die Anzeige χ einen der Skalenpunkte (Ausgänge) 0 bis 8 des Vergleichszählers VZ 2 überschreitet an den Eingang des jeweiligen Gatters Gl bis G 9 des digitalen Steuernetzwerkes N das Potential H abgegeben. Da die Steuereinrichtung RSEU gleichzeitig an je einen Eingang aller Gatter G1 bis G 9 in diesem Zustand das Potential H abgibt, ist immer das jeweilige Gatter geöffnet über dessen zugehörigem Ausgang des Vergleichszählers die Anzeige steht. Damit dies auch für den Skalenpunkt 8 und das Gatter G 9 und damit für die erste Steuerleitung im Netzwerk gilt, ist zwischen dem Skalenpunkt 8 und dem Gatter G 9 ebenfalls ein Inverter /I vorgesehen.

Bei der Wanderung der Anzeige im Vergleichszähler VZ 2 wird also jedesmal, wenn die Anzeige einen

ganzen Skalenpunktbereich η überschreitet (das heißt verläßt), eine Teildämpfung je nach Sprachkanal und je nach gegenseitigem Verhältnis der Anzahl der beiden Impulsarten zu- oder abgeschaltet. Dabei ist zu bemerken, daß die Geschwindigkeit, mit der sich die Anzeige bewegt, der Differenz der Anzahl der Impulse der beiden anliegenden Impulsarten direkt proportional ist.

Im vorliegenden Beispiel nach Fig.2 wurde angenommen, daß die Anzeige X im Bereich des Skalenpunktes 2, das heißt im Bereich des Vergleichszählerausganges 2 stehengeblieben ist. Damit wird am Eingang 1 des Gatters G 3 das Potential H angelegt Gleichzeitig liegt über die Steuereinrichtung RSEU eir Potential Wan dem Eingang 2 des Gatters G3 an. Arr

wi Ausgang des Gatters G 3 liegt also ebenfalls da; Potential H an, welches über die entsprechend« Steuerleitung im digitalen Steuernetzwerk N übertra gen wird und eine Dämpfung im Sendekanal von 36 dl und eine Dämpfung im Empfangskanal von 12 db ergibt

f·'¹ Das wären somit die jeweiligen Kanaldämpfungen, di< der vorliegenden Teilnehmerleitungsdämpfung in dei Empfangslage der Schaltungsanordnung entsprechen.
Die ebenfalls in F i g. 2 aufgezeigte Zusatzeinrichtunf

Vdient zur Einstellung eines mittleren Empfangspegels. 1st z. B. eine Teilnehmerstation im wesentlichen nur mit Teilnehmerleitungen mit einer weitgehend bekannten gleichen Leitungsdämpfung verbunden, dann kann man mit dieser Zusatzeinrichtung eine Voreinstellung der Anzeige des Vergleichszählers VZ2 erreichen, womit ein Zeitgewinn bei der Zählereinstellung verbunden ist.

Denkt man sich die Zusatzeinrichtung V daß sie zusätzlich wahlweise der Takte Zusatzimpulse übermittelt, oder diese in i! gäbe beeinflußt, dann kann mit dieser Zus V auch die Einstellung einer individuel¹ erreicht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

J« Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für sprachgesteuerte Freisprechgeräte mit Sende- und Empfangsverstärkern und einer zur Erkennung der Sprechrichtung vorgesehenen, durch je eine im Sendekanal und im Empfangskanal angeordnete digitale Modulationsstufe gesteuerten ersten digitalen Vergleichereinrichtung, wobei die durch die digitaler. Modulationsstufen abgegebenen Steuerkriterien aus Sprechspannungspegeln im Sende- bzw. Empfangskanal gewonnen werden, und wobei diese erste Vergleichereinrichtung im Sende- bzw. Empfangskanal vorgesehene Dämpfungsglieder zu- oder abschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten digitalen Vergleichereinrichtung (VE\) und den Dämpfungsgliedern (DE, DS) in den Sprechkanälen eine ebenfalls in digitaler Bauweise ausgeführte, bei ankommender Sprechspannung (Empfangslage) das Dämpfungsglied im Empfangskanal (DE)bzw. das Dämpfungsglied im Sendekanal (DS) nur teilweise entsprechend der vorhandenen Teilnehmerleitungsdämpfung ab- bzw. zuschaltende und bei abgehender Sprechspannung (Sendelage) das Dämpfungsglied in dem Sendekanal (DS) voll abschaltende und das Dämpfungsglied in dem Empfangskanal (DE) voll zuschaltende zweite Vergleichereinrichtung (VE 2) vorgesehen ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine bei Erkennen einer Sendelage oder einer Sprechpaiise in Empfangslage des Freisprechgerätes durch die erste Vergleichereinrichtung (VEi) die zweite Vergleichereinrichtung (VE 2) unwirksam schaltende Sperreinrichtung (SP) vorgesehen ist.

3. Schaltungsanordnung nach A nspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zusatzeinrichtung (V) zur Einstellung eines mittleren Empfangspegels vorgesehen ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der zweiten Vergleichereinrichtung (VE 2) enthaltenes digitales Steuernetzwerk (N) erst bei einer Mindestdifferenz zwischen dem eingestellten mittleren Empfangspegel und dem tatsächlich an der zweiten Vergleichereinrichtung (VE2) anliegenden Empfangssprechspannungspegel wirksam wird.

5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Steuerung der Leitungsdämpfungen in Richtung mittlerer Empfangspegel direkt proportional ist der Differenz zwischen dem mittleren Empfangspegel und dem an der zweiten Vergleichereinrichtung anliegenden Empfangssprechspannungspegel.