DE2546926C3 - System zur Steuerung der Sprechrichtung in Duplex-Sprechverkehr-Anlagen - Google Patents
System zur Steuerung der Sprechrichtung in Duplex-Sprechverkehr-AnlagenInfo
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- DE2546926C3 DE2546926C3 DE2546926A DE2546926A DE2546926C3 DE 2546926 C3 DE2546926 C3 DE 2546926C3 DE 2546926 A DE2546926 A DE 2546926A DE 2546926 A DE2546926 A DE 2546926A DE 2546926 C3 DE2546926 C3 DE 2546926C3
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Description
Die Erfindung betrifft ein System laut Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Systeme dieser Art weisen zusätzlich zu der Phasenverzerrung, welcher die Nebensprechkomponente ausgesetzt ist auch eine bedeutende Frequenzverzerrung auf, weil der Frequenzgang vom Lautsprecher zum Mikrophon, gegebenenfalls über eine Gabelschaltung, keine geradlinige Charakteristik aufweist. Zur Erzielung einer befriedigenden Gesprächsrichtungssteuerung weisen somit praktisch alle bekannten Systeme frequenzkorrigierende Glieder vor dem Kreis zur Gleichrichtung der Umhüllenden der Sprachsignale auf. Im allgemeinen sind die frequenzkorrigierenden Glieder fest eingestellt, wa, zur Dämpfung der Wirkung von äußeren, mehr variablen Verhältnissen, wie Unterschiede in der Raumakustik usw. eine verhältnismäßig starke akustische Kopplung zwischen Lautsprecher und Mikrophon bedingt. Üblicherweise
Systeme dieser Art weisen zusätzlich zu der Phasenverzerrung, welcher die Nebensprechkomponente ausgesetzt ist auch eine bedeutende Frequenzverzerrung auf, weil der Frequenzgang vom Lautsprecher zum Mikrophon, gegebenenfalls über eine Gabelschaltung, keine geradlinige Charakteristik aufweist. Zur Erzielung einer befriedigenden Gesprächsrichtungssteuerung weisen somit praktisch alle bekannten Systeme frequenzkorrigierende Glieder vor dem Kreis zur Gleichrichtung der Umhüllenden der Sprachsignale auf. Im allgemeinen sind die frequenzkorrigierenden Glieder fest eingestellt, wa, zur Dämpfung der Wirkung von äußeren, mehr variablen Verhältnissen, wie Unterschiede in der Raumakustik usw. eine verhältnismäßig starke akustische Kopplung zwischen Lautsprecher und Mikrophon bedingt. Üblicherweise
4> arbeiten auch die Signalkanäle mit einem fest eingestellten \ -rstärkungsfaktor, welcher direkt vom
Lautsprecher-Mikrophon-Übergang bestimmt ist. Aus diesem und obenerwähnten Gründen muß die Lautsprecher-Mikrophon-Übergangscharakteristik
der unter-
>o schiedlichen Apparate innerhalb äußerst engen Toleranzgrenzen
arbeiten, damit eine gute Gesprächsrichtungssteuerung erzielt werden kann.
Es ist grundsätzlich bekannt, die Verstärkung im Regulierungskanal des Mikrophons zu steuern (DP-AS
23 33 826 und 11 56 442). Hierbei wird entweder
automatischer Lautstärkeregelung mn --vRer λ, Sprechzeit von 8 Sekunden und kleiner Ki^nstellzeit von 0,1 Sekunden im Mikrophonkanal vor der Regulierabnahme gearbeitet (DEAS 23 33 82b). Damit
automatischer Lautstärkeregelung mn --vRer λ, Sprechzeit von 8 Sekunden und kleiner Ki^nstellzeit von 0,1 Sekunden im Mikrophonkanal vor der Regulierabnahme gearbeitet (DEAS 23 33 82b). Damit
bo soll kurz zusammengefaßt erreicht werden, daß die
Verstärkung im Mikrophgn-Signalkanal und dadurch
auch das Reguliersignalniveau herabgesetzt wird, wenn Signale im Mikrophon-Kanal mit konstantem oder
langsam variierendem Niveau auftreten, zum Beispiel die genannte Störung. Dies kann in gewissem Umfang
verhindern, daß Störungen dieser Art den Kanal sperren, aber auch die Durchbrechungsempfindlichkeit
von der Störseite her wird herabgesetzt, da die
Verstärkung des Durchbruchsignals heruntergesetzt ist.
Im Ergebnis bedeutet dies, daß auch die Sprechsignalverstärkung im Mikrophonkanal bei auftretender
Störung herabgesetzt wird. Im Unterschied hierzu erfolgt die Schwächung der Verstärkung im Reguliersignalkanal
nicht direkt durch die Verstärkung im Sprechkanal, sondern durch die Kanalsteuerung selbst
(DE-AS 11 56 442).
Nach diesen beiden bekannten Vorrichtungen wird die Funktion jedoch insoweit verschlechtert, als die
Sprechsignalkomponente in demselben Verhältnis wie die Störsignalkomponente geschwächt wird. Darüber
hinaus kann die Anlage sich selbsttätig bei ständig variierenden akustischen Verhältnissen nicht selbst
einregeln, weil eine verhältnismäßig konstante Kopplung zwischen Lautsprecher und Mikrophon vorhanden
sein muß.
Des weiteren ist es bekannt, das Reguliersignal des Mikrophonkanals in zwei Komponenten aufzuteilen
(DE-OS 22 39 090), nämlich eine gleichgerichtete Komponente mit kurzer Ladezeit von 5 ms und
verhältnismäßig langer Entiadezeit von i20ms sowie
eine andere gleichgerichtete Komponente mit sehr langer Ladezeit von 4 bis 5 Sekunden und kurzer
Entiadezeit von ca. 8 ms. Bei Signalen mit konstanter Amplitude ist das Gleichspannungsniveau der erstgenannten
etwas größer als dasjenige der letztgenannten. Dies entspricht zum Beispiel dem Verhältnis bei
Störsignalen mit langsam variierendem Niveau, so daß die Kanäle grundsätzlich dadurch mit öffnen können,
weil die Bedingung hierfür eingehalten ist, daß nämlich das erstgenannte Gleichspannungsniveau größer als das
letztgenannte sein muß.
Schließlich ist eine herkömmliche Schaltungsanordnung völlig ohne störsignalkompensierende oder eine
andere selbsttätige Funktion bekannt (DE-OS 23 13 247).
Ferner ist es. bekannt, die Kanäle durch Niveauänderungen
zu steuern, weil hierfür vorgesehene monostabile Kreise 22 und 23 positive Niveauänderungen ordern,
um Triggerimpulse für die Steuerung der bistabilen Kanalsteuerkreise abgeben zu können (DE-OS
22 58 415). Diese vom üblichen etv/as abweichende Funktion verbessert aber die Arbeitsweise der bekannten
Vorrichtung nur unerheblich, denn die Umkehrung von Störsignalen von einem Raum mit solcher Störung
findet nie statt, wenn die Störung eine gewisse Größenordnung überschreitet. Darüber hinaus muß die
akustische Kopplung zwischen Lautsprecher und Mikrophon verhältnismäßig konstant sein, weil die
Einstellung des VerstätKers davon vollständig bestimmt
ist. Dies bedeutet wiederum, daß die Anlage sich nicht selbständig bei ständig variierenden akustischen Verhältnissen
einregeln kann. Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht also darin, daß diese nur mit
einem ähnlichen Gerät zusammenarbeiten kann, zum Beispiel also nicht mit einem gewöhnlichen Telefonapparat.
Schließlich ist eine völlig unkonventionell arbeitende Vorrichtung bekannt (DE-OS 15 62 130), die in Lautsprech-Telefon-Sprechanlagen
schwerlich praktische Anwendung finden kann. So werden beispielsweise kontinuierliche Störsignale die Übertragung in einer
Richtung erschließen, weil ein Kanal, so lange er signalführend ist, nicht unterbrochen werden kann.
Schließlich ist ein System laut Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt (DE-OS 22 32 358), welches ein
Duplex-System betrifft, bei dem durch Umformung deltamodulierter Sprechsignale zu relevanten Steuersignalen
für die Steuerung der Sprecheinrichtung eine Verbesserung erreicht werden soli. Bei komprimierter
Deltamodulation ist allerdings die Größe des Signalniveaus nur schwer zu definieren, weshalb sich die
angestrebte Verbesserung kaum erzielen läßt Die Schwierigkeit liegt darin begründet, einen Schwellwert
für den Modulationsindex abzuleiten, definiert durch eine gegebene Anzahl von Informationen »0« oder »1«,
ίο die in ununterbrochener Reihenfolge auftreten. Durch
analoge Integrierung dieses Modulationsindexes für die jeweiligen Kanäle abzüglich des genannten Schwellwertes
wird ein Analogsignal erhalten, dessen Größe ein Kriterium für die Dynamik des Sprechsignals darstellt.
So wird beispielsweise ein großer Modulationsindex für den jeweiligen Augenblick eine entsprechend große
relative Signalniveauveränderung anzeigen. Ein solches System kann jedoch nur unter kontrollierten Verhältnissen
gut arbeiten, das heißt, wenn die akustische Nebensp-echcharakteristik vom Lautsprecher bis zum
Mikrophon relativ frequenzlinear .d so kräftig ist, daß das Echo im Raum im Verhältnis ~u den direkten
Nebensprechkomponenten zwischen Lautsprecher und Mikrophon schwach bleibt Es kann nämlich zum
Beispiel ein Signal leicht durch eine Echowirkung die Sprerhrichtung ändern, wenn der Modulationsindex des
reflektierten Signals im geschlossenen Kanal größer ist als der Modulationsindex des ursprünglichen Signals im
offenen Kanal, und zwar wegen des Raumechos und einer Frequenzverzerrung in direkte,η Weg zwischen
Lautsprecher und Mikrophon. Eine volle Digitalisierung läßt sich bei diesem bekannten System also nicht
erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System laut Oberbegriff des Anspruchs 1 vorzuschlagen,
welches eine volle Digitalisierung des Systems zuläßt.
Diese Aufgabe wird bei einem System laut Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch dessen
kennzeichnende Merkmale gelöst.
Durch die Erfindung wird also außer den Signalwerten noch ein Steuersignal bereitgestellt, welches zu
j „der Zeit einen Ausdruck lur die rückgekoppelten
Signalkomponenten darstellt, selbst wenn das Nebensprechsignal stark veränderlich ist. Durcli Subtraktion
dieses Steuersignals vom Signal im geschlossenen Signal und Vergleich des Subtraktioiis-Resuhates mit
dem Signal im offenen Kanal wird erreicht, daß die akustischen Verhältnisse so gut wie unterdrückt sind.
Mit dem Gegenstand der Erfindung wird also nicht allein ein digitalisiertes System bereitgestellt, das im
Zeitmultiplexverfahren arbeiten kann — was mit dem System nach dem durch die DE-OS 22 32 358 gebildeten
Stand der Technik wegen der analogen Signalintegrierunrund
des Vergleichs nicht unmittelbar möglich ist —, sondern es wird zusätzlich eine selbsttätige Anpassung
an bzw. eine Einstellung auf jedes akustische Verhältnis
angestrebt.
Durch die Erfindung wird also erzielt, daß Apparate mit einer höchst unterschiedlichen Nebensprechch?,-rakteristik
odei mit großem Abstand zwischen Lautsprecher und Mikrophon, wobei die akustischen
Verhältnisse im Raum für die Nebensprechcharakteristik entscheidend sind, direkt abwechselnd in einem
einzigen System verwendet werden können. Beispiels-
weise wird eine so entscheidende Änderung der akustischen Verhältnisse, wie ein Übergang von
lautsprechender zu lesesprechender Wiedergabe augenblicklich eingeregelt.
s ι
■A
■A
Mit den Ausdrücken »offenen« und »geschlossenen«
Kanälen ist hier offen und geschlossen hinsichtlich der Sprechübertragung gemeint, das heißt durchgeschaltet
bzw. gesperrt. Unter »arithmetische Einrichtung« ist ein Kreis zu verstehen, durch den der Signalwert addiert
oder subtrahiert werden kann.
Kurz zusammengefaßt wird durch die Erfindung also erreicht, daß sich die Anlage selbsttätig bei ständig
variierenden akustischen Verhältnisseh einregeln kann,
was insbesondere bei großem Abstand zwischen Lautsprecher und Mikrophon· der Fall ist, wobei die
akustische Kopplung zwischen Lautsprecher und Mikrophon in den akustischen Raumverhältnissen, in
denen sie sich befinden, stark abhängig sind. Unter diesen Verhältnissen ist die akustische Kopplung
während eines Gesprächs ständig veränderlich. Das erfindungsgemäße System kann auch Komponententpleranzen
kompensieren und damit eine optimale Übertragungsqualität sicherstellen. Weiterhin wird
erreicht, daß die Anlage für Konferenzen verwendet werden kann, wobei Lautsprecher und Mikrophon frei
aufgestellt und ohne manuelle Regulierung betrieben werden können. Des weiteren können Störsignale mit
verhältnismäßig langsam variierendem Signalniveau von Signalen mit Sprechcharakteristik getrennt werden,
so daß Störsignale dieser Art einerseits die Gesprächsrichtung bzw. Übertragungsrichtung nicht unerwünscht
umkehren oder offenhalten, andererseits im wesentlichen die Umkehrung von einem Raum mit solcher
Störung nicht stattfinden kann sowie die Störsignale die Umkehrung gegen eine solche Störung nicht verhindert.
Schließlich soll durch die zentrale Steuerung auch ein Digital im Zeitmultiplexverfahren arbeitendes System
so ausgerüstet werden, daß eine einzige Anlage mehrere Duplexkanäle gleichzeitig steuern kann, wobei die
Möglichkeit eines schnellen Durchbrechens gegen einen aktiven Kanal gegeben sein soll.
Erfindungsgemäß wird hierzu eine kontinuierliche Herstellung von Korrektionssignalen vorgesehen, welche
zu jeder Zeit die Nebensprechübergänge zwischen den beiden Kanälen repräsentieren, die von akustischer
und elektrischer Kopplung als a> ch von Komponen
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsformen. Es zeigt
F i g. 1 ßin stark vereinfachtes Übersichtsschaltbild eines zentralisierten Systems laut der Erfindung,
F i g. 2 die unterschiedlichen Zeitphasen des Systems der F i g. 1 und
Fig.3 ein stark vereinfachtes Übersichtsschaltbild eines dezentralisierten Systems laut der Erfindung zeigt
Fig-4A, 4B, 4C unterschiedliche Formen des
Sprechsignals in einem erfindungsgemäßen System und
Fig.5, 6 und 7 Blockschaltbilder von drei Ausführungsfonrien
des erfindungsgemäßen Systems zeigen, während
F i g. 8 die unterschiedlichen Zeitphasen des Systems laut F i g. 7 zeigt und
F i g. 9 schematisch darstellt, wie die Kompression des
Nebensprechsignals mittels Einwirkung auf den Regelsignalwert
aufgehoben werden kann,
Fig. 10 schematisch darstellt, wie die Kompression
des Nebensprechsignals derart ausgeglichen werden kann, daß das Sprcchsignal des offenen Kanals im
gleichen Verhältnis komprimiert wird.
Das System eignet sich für die Verwendung sowohl in zentralisierten, als auch in dezentralisierten Sprechverr!
kehrsanlagen. Insbesondere bei zeitmultiplex eingeteilten Sprechkanälen ist das Steuersystem sehr vorteilhaft,
indem man nur ein gemeinsames Steuersystem zur Bedienung sämtlicher Sprechkanäle benötigt.
Ein möglicher Aufbau der Sprechkanal-Einteilung in
Ein möglicher Aufbau der Sprechkanal-Einteilung in
in einem derartigen System ist in F i g. 1 dargestellt. F i g. 2
zeigt die unterschiedlichen Zeitphasen des Systems.
|ede Sprechverbindung ist mit zwei Zeitphasen «und
yi dargestellt. Der Mikrophon-Verstärker MF jedes Apparates kann in einer dieser Zeitperioden an eine
is gemeinsame Sprachausgangssammelleitung Z-O über
den Analogschalter ANO geschaltet werden, während der Eingang zum Lautsprecher-Verstärker HFüber den
Analogschalter AN I an die gemeinsame Spracheingangssammelleitung L I geschaltet werden kann. Bei
einem Gespräch zwischen den Apparaten A 1 und B 1, ist beispielsweise der Mikrophonkanal vom Apparat
A 1 und der Lautsprecherkanal des Apparats B1 in der
Zeitperiode KI an LO bzw. L I geschaltet, während der
Lautsprecherkanal von A 1 und der Mikrophonkanal von S1 in der Zeitperiode XX an LX bzw. L0
geschaltet ist. Ist nun der Analogschalter ANPzwischen
LO i;nd LX in der Zeitperiode YX geschlossen, dann
besteht eine Sprechverbindung von A 1 zu B1. ist aber
ANPw der Zeitperiode XX geschlossen, besteht eine
Sprechverbindung von BX zu AX. Der Modulator Sund
der Demodulator D sind von der verwendeten Signalmodulationsart abhängig. Bei Pulsamplitudenmodulation
(PAM) können S und D reine Anschaltfilter sein. Der Block DPbezeichnet das Sprechsteuersystem.
das bei Steuerung des Analogschalters ANP die Sprechrichtung sämtlicher Sprechkanäle des Systems
auf Grundlage der zeitlich eingeteilten Sprechpegelinformationen, die in der Sprechausgangssammelleitung
L 0 vorkommen, bestimmen kann.
F i g. 3 zeigt einen möglichen Aufbau einer Sprechverbindung in einer Gegensprechanlage mit denzentralisierter
Sprechrichtungssteuerung. Jeder Apparat kann dabei u ζ ein M:kro~ho- i£ ~it Verstärker MF, °ir;e"
Lautsprecher H mit Verstärker HF, zwei Analogschal-
V-, ter /4MV/und ANHTür das Einschalten des Mikrophonkanals
bzw. des Lautsprecherkanals, und im Falle einer Zwei-Draht-Leitungsverbindung eine Gabelschaltung
G umfassen.
Falls die Analogschalter ANM im Apparat A und
Falls die Analogschalter ANM im Apparat A und
so ANH im Apparat B gleichzeitig betätigt sind, ist von A
zu B eine Sprechverbindung aufgebaut Im entgegengesetzten Fall, d. h. wenn AMH im Apparat A una ANM
im Apparat B gleichzeitig betätigt sind, besteht eine Sprechverbindung von 5 zu A
Jeder Apparat ist mit einem eigenen Sprechsteuersystem DP ausgerüstet, welches die Betätigung der
Analogschalter aufgrund der Signalinformation vor den Analogschaltern durch stetige Abtastung der Signalinformation
in diesen Punkten steuert
ω Da die Sprecheinrichtung hauptsächlich von der
Größe des von den jeweiligen Signalquellen dem entsprechenden Sprechsteuersystem zugeführten Signals
bestimmt sein soll, wird ein Wechsel der Sprechrichtung grundsätzlich durch den ständigen
Vergleich der den Mikrophonverstärkern entnommenen Signalen gesteuert
Damit ein derartiger Vergleich im praktischen Fall möglich sein soll, muß eine möglichst große Signalkom-
pohente im jeweils durchgeschalteten Kanal, die von
der Signalquelle des jeweils offenen Kanals herrührt, wegen Nebensprechen zwischen Lautsprecher und
Mikrophon, Gabelschaltung u.dgl. unterdrückt sein.
Wegen des Abstandes zwischen Lautsprecher und Mikrophon, Raumeeho U. dgl. ist eine Unterdrückung
durch direkten Phasenvergleich schwierig, insbesondere in ei".em digital gesteuerten System, das auf zeitlich
Unterteilten Informationen beruht. Dagegen dürfte ein
Vergleich der HüÜkurven der Signale weitaus einfacher sein, weil man dabei im großen und ganzen vom
Phasenunterschied, welcher auf die Signalverzögerung vom Lautsprecher zum Mikrophon (etwa 0,5 ms)
zurückzuführen ist, zwischen den Umhüllungskurven des Signals im offenen Kanal und der Nebensprechkomponente
des Signals im geschlossenen Kanal absehen kann. Praktisch alle sprachgesteuerten Systeme, die
heute verwendet werden, beruhen auf analoger Technik Und auf dem Vergleich der gleichgerichteten Hüllkurven
der Signale.
Zusätzlich zu der Phasenverzerrung, welcher die Nebensprechkomponente ausgesetzt wird, entsteht
auch eine bedeutende Frequenzverzerrung, weil der Frequenzgang von Lautsprecher zu Mikrophon, gegebenenfalls
über eine Gabelschaltung, alles andere als eine geradlinige Charakteristik aufweist.
Zur Erzielung einer befriedigenden Gesprächsrichtungssteuerung weisen somit praktisch alle bekannten
Systeme, die auf analoger Technik beruhen, frequenzkorrigierende Glieder vor den Detektorkreisen in
beiden oder einem der Kanäle auf. Üblicherweise sind die trequenzkorrigierenden Glieder fest eingestellt, was
eine verhältnismäßig starke akustische Kopplung zwischen Lautsprecher und Mikrophon zur Dämpfung
der Wirkung von äußeren, unterschiedlichen Verhältnissen, wie Unterschiede der Raumakustik, bedingt.
Üblicherweise arbeiten die Kanäle auch mit fest eingestellten Verstärkungsfaktoren, welche direkt von
der Lautsprecher- bzw. Mikrophonübertragungscharakteristik bestimmt sind. Aus vorerwähnten Gründen
müssen die Lautsprecher bzw. Mikrophonübertragungscharakteristiken der unterschiedlichen Apparate inner-
vc C1 wie sie in SR auftritt. Bei einer Schaltfrcqucnz von
10 kHz, d. h. einer Wiederholungszeit von 100 μδ, wird
die Regisler-Schiebefrequenz;
FIiS =
IN
"TÖÖ~
"TÖÖ~
MHz
Die Periodendauer für eine einzige Verbindung wird dabei
T =
100
/'S
Die Hälfte der Zeitperiode üsist für den Mikrophonkanal
des /4-Teilnehmers, d.h. die y-Phase vergeben,
während die andere Hälfte, die x-Phase auf den Mikrophonkanal des ß-Teilnehmers entfällt
Der Inhalt des Schieberegisters SR wird nach 2Λ/ Bit
entnommen, jedoch muß der gespeicherte Inhalt des SR auch nach 2N- 1 und 2N+ 1 zugänglich sein.
Da das System zeitmultiplex arbeitet, genügt es, die Folge eines einzigen Kanals, z.B. die Verbindung 1,
repräsentiert durch die Zeitphasen X\ und Kl, zu betrachten, da alle übrigen Verbindungen in derselben
Weise und mit denselben Schaltkreisen zusammenarbeiten.
In der Zeitphase Xl tritt ein Augenblickswert des
Signals des Mikrophonverstärkers des ß-Teilnehmers in der Sammelleitung LO auf, wobei der binäre an der
jo Stelle des ß-Teilnehmers im Schieberegister SR
gespeicherte Wert am Eingang L eines Addierkreises ADD auftritt
Falls der ß-Kanal offen ist, sorgt ein Datenwähler
DS 2 dafür, daß dem zweiten Eingang M eines
J5 Addierwerkes ADD der Binärwert »0« zugeführt wird.
In diesem Fall hat der Summen-Ausgang L+M denselben Binärwert wie L Der Summen-Ausgang
(L+M) von ADD ist an einen schnellen 5 oder 6 Bit logarithmischen Digital/Analogwandler LDACgeschaltet
Der Analogausgang von LDACist an den negativen Eingang eines schnellen Spannungsvergleichskreises
AK geschaltet. Falls der Augenblickswert des Signals
eine gute Gesprächsrichtungssteuerung erzielt werden kann.
Damit ein digitales Sprach-Steuersystem, bei dem die Signalpegel in zeitlich unterteilter Form auftreten, mit
einer preiswerten Schaltkreistechnik verwirklicht werden kann, müßten die frequenzkorrigierenden Glieder
gänzlich wegfallen.
Ein Ausführungsbeispiel eines digitalen Systems gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer zentralisierten
Anlage mit zeitmultiplex gesteuerten Sprechkanälen nach den F i g. 1 und 2 ist im Blockschaltbild der
Fig.5 dargestellt Das System arbeitet hier mit Pulsamplitudenmodulation (PAM).
Zur Erzielung einer einfachen Schaltkreistechnik für die logarithmische Analog-Digital-Umwandlung, ist ein
Schieberegister Si? in diesen Prozeß einbezogen.
Da die Umwandlung logarithmisch erfolgt, ist die Wortgröße des Schieberegisters SÄ nur 4 oder 5 Bit,
abhängig von der erwünschten Signalpegelauflösung. Bei Pegelstufen von 3 dB sind nur 4 Bit erforderlich. SR
hat eine Länge von 2N+1 Bit, wobei N die Anzahl der
Sprechverbindungen des Systems bedeutet
Fig.4 zeigt ein normales Sprechsignal A, die
gleichgerichtete Hüllkurve B des Sprechsignals und die angenäherte und quantisierte, gleichgerichtete Hüllkurnun
am positiven Eingang von AK erscheint, weil dieser an LO geschaltet ist, größer als die Spannung am
Ausgang von LDAC ist nimmt der Ausgang von AK eine logische »1« an und sorgt über den UND-Gatterki'eis
A 1 dafür, daß eine arithmetische Einheit AU 1,die
in der Rezirkulationsschlaufe von SR liegt 1 zu dem in SR gespeicherten binären Signalwert des ß-Abonnenten
addiert
Die Aufgabe von AUl ist auch, alle 12,5 ms von allen
in SR gespeicherten Größen 1 zu subtrahieren, indem seinem —1 Steuereingang eine logische »1« in 100μsje
12,5 ms zugeführt ist
Wie unten erläutert, erfolgen Vergleiche der Signalwerte in SR nur in denselben 100 us je 12^ ms. Das
bedeutet daß 125 Abtastungen zur Erhöhung des Signalwertes nach jeder Herabsetzung von einer Stufe
erfolgen, ehe die Signalwerte von dem System in Verbindung mit den Sprechwendungen beurteilt werden.
Im praktischen Fall ist die Geschwindigkeit der Signalerhöhung dabei hinreichend, obwohl sie mit je
einer Stufe erfolgt Die Signalwerte des ß-Kanals in SR
beschreiben dann die Hüllkurve des Mikrophonsignals des .B-Abonnenten.
Falls der Mikrophonkanal fß-Kanal) des ß-Abonnenten
nun aber geschlossen wäre, würde der Datenwähler
DS2 dafür sorgen, daß dem Eingang M von ADD nicht der Binärwert »0«, sondern ein Regelsignal von einem
Regelschieberegister RR zugeführt wird. Am Ausgang L+ M von ADD wird nun der Regelsignalwert größer
als der in SR gespeicherte Binärwert. Damit eine Erhöhung des Signalwertes in SR erfolgen soll, muß der
Logarithmus des in LO auftretenden Augenblickwertes des Mikrophnnsignals vom ß-Abonnenten mindestens
Um den Regcii'ignalwert größer als der Signalwert in SR sein. Das bedeutet, daß die Signalwerte in SR ein Signal
mit einer Hüllkurve, welche um die Hüllkurve des Regelsignals gegenüber der Hüllkurve des Mikrophonsignals
des ß-Abonnenten ist, beschreiben.
Da ein eventueller Zuwachs zu dem Sß-Inhalt in der
Periode 100 μβ je 12,5 ms unerwünscht ist, sorgt der
UND-Gatterkreis A 1 dafür, daß eine Addition von 1 zu dem S/?-Inhalt in diesen Zeitperioden blockiert ist.
In der Zeitphase Kl wird der Α-Abonnent genau in der gleichen Weise wie der ß-Abonnent in der
Zeitphase X1 behandelt.
In der Zeitphase XX ist der in SR gespeicherte
Binärwert des ß-Abonnenten dem Eingang R in einem digitalen Vergleichskreis DK mittels eines Datenwählers
DSl, dessen Ausgang an den 2N- 1 Ausgang von SR geschaltet ist, dem Eingang S zugeführt ist. In der
Zeitphase YX ist das Entgegengesetzte der Fall, weil
nun der Binärwert in SR vom A-Abonnent dem Eingang R zugeführt ist und gleichzeitig der Binärwert in SR
vom ß-Abonnent mittels des Datenwählers DSl, dessen Ausgang nun an den 2N+ 1 Ausgang von SR
geschaltet ist, dem Eingang Szugeführt ist.
Die Aufgabe von RR ist, stets ein Regelsignal für jeden Sprechkanal zu speichern, welches annähernd
dem Unterschied der Hüllkurven vom Sprechsignal des geschlossenen Kanals und vom Sprechsignal des
offenen Kanals aufgrund der Frequenzverzerrung und Pegeländerung im Nebensprechsignal gegenüber dem
Sprechsignal des offenen Kanals entspricht. In anderen Worten soll der Unterschied zwischen den den
Vergleichseingängen Sund Rzugeführten Binärwerten
hauptsächlich auf äußere Sprechsignalquellen und nicht »uf das Nebensprechsignal zurückzuführen sein. Außeri
v/erder such Si"""!i: vor
uoücn die nicht direkt
einer Sprechsignalnatur sind, wie beispielsweise stetige Geräuschsignale mit verhältnismäßig gleichbleibendem
Pegel, mittels des Regelsignals unterdrückt
Der dem System zugrunde liegende Gedanke liegt in der Annahme, daß sich die Pegeländerung eines
typischen Sprechsignals, z. B. bei einem Versuch, von einem geschlossenen Kanal zu wenden (Durchbruch),
rascher vollzieht als die bei einem Kreuzsprechsignal vorkommenden Pegeländerungen, die dadurch verursacht
werden, daß sich das Frequenzspektrum des Sprechsignals über ein frequenzverzerrendes Glied
verschiebt, z. B. entsprechend eines Lautsprecher-Mikrophon-Überganges,
einer Gabelüberhörung oder dergleichen. '
Man nimmt ferner an, daß Änderungen im Nebensprechsignalpegel,
die auf Änderungen der akustischen Verhältnisse in den Räumen, in denen sich die Apparate
befinden, zurückzuführen sind, noch langsamer erfolgen. Wie bereits erwähnt, beschreiben die Signalwerte, die
im SR für einen geschlossenen Kanal gespeichert werden, die gleichgerichtete Hüllkurve des Logarithmus
der Sprechsignalamplituden, verringert um die Regelsignalwerte. Durch Änderung des Regelsignalwertes
kann man somit die Differenz zwischen den Signalwerten vom offenen und geschlossenen Kanal in SR
bestimmen. Da man mit Signalwerten arbeitet, welche den Logarithmus der Sprechsignalpegel bilden, kann
man die Signalwerte durch reine Addition oder Subtraktion ändern.
Zur Erzielung eines Regelsignals, welches die erforderlichen bereits erwähnten Eigenschaften hat,
arbeitet eine arithmetische Einheit AU2, die in dem
Rückkopplungskreis von RR liegt, wie folgt, wenn man sich in der Zeitphase eines geschlossenen Kanals
ίο befindet:
1. Sie addiert zu dem Regelsignalwert des Kanals in SR
jede 50 ms über den UND-Gatterkreis A 2 und ODER-Gatterkreis OX, falls Ri5, d.h. falls der
Signalwert des Kanals im SR größer als der Signal wert des offenen Kanals im SR ist oder jenem
Wert entspricht.
2. Sie subtrahiert 1 vom Regelsignalwert des Kanals im
SR jede 400 ms über das UND-Gatter Λ 3, falls R+\
<S, d. h., falls der Signalwert des Kanals im SR kleiner ist als der Signalwert des offenen Kanals im
Si? minus 1.
3. Sie läßt den Signalwert des Kanals unverändert, falls S= R + 1 , d. h., falls der Signalwert des Kanals Im SR
um 1 kleiner ist als der Signalwert des offenen Kanals im SR
Das System sucht somit, binnen gewisser Regelgeschwindigkeitsgrenzen,
den Signalwert des geschlossenen Kanals im SR eine Pegeleinheit bzw. Regelstufengröße
unter den Signalwert des offenen Kanals im SR
jo zu legen.
Das Kanalsteuerungssystem ist bistabil, d. h., es weist nur zwei stabile Zustände auf, entweder ist der /4-Kanal
offen und der ß-Kanal geschlossen, oder umgekehrt. Die
Bedingung für einen Übergang von dem einen stabilen Zustand zu dem anderen, eine Kanalrichtungsänderung,
ist, daß der Signalwert des geschlossenen Kanals im SR eine Zeitlang größer als der Signalwert des offenen
Kanals im SR ist. Eine Kanalrichtungsänderung kann somit nur stattfinden, wenn die Erhöhung des
Signalwertes vom geschlossenen Kanal im SR rascher erfolgt, als der Regelsignalwert des geschlossenen
Kanals im RR raschestenfalls zunehmen kai.n.
Wert erhöhen oder herabsetzen kann, läßt sich anhand der folgenden Betrachtungen ermitteln:
1. Falls der Regelsignalwert nicht rasch genug zunehmen kann, wird durch eine Erhöhung des Neben-.
sprechpegels, die darauf zurückzuführen ist, daß sich das Frequenzspektrum im Sprechsignal derart ändert
und der Nebensprechübergang zunimmt, das Regelsignal nicht rasch genug eingeregelt Das System
wird dies als Versuch eines Durchbruches vom Apparat mit dem geschlossenen Mikrophonkanal
auffassen.
2. Falls das Regelsignal zu rasch zunehmen könnte, würde auch ein wirklicher Durchbruchversuch von
Seiten des Apparates mit dem geschlossenen Mikrophonkanal in das Regelsignal eingeregelt
werden, so daß eine Kanalrichtungsänderung schwierig oder unmöglich wäre.
3. Falls das Regelsignal die Möglichkeit hätte, zu schnell abzunehmen, würde eine Herabsetzung des Nebensprechpegels,
die darauf zurückzuführen ist daß das Frequenzspektrum des Sprechsignals sich derart
ändert daß der Nebensprechübergang abniiamt, zu rasch in das Regelsignal eingeregelt werden, so daß
eine Änderung des Frequenzspektrums in entgegengesetzter Richtung unmittelbar danach in zu hohem
Ausmaß als ein Durchbruchversueh seitens des Apparates mit dem geschlossenen Mikrophonkanal
aufgefaßt werden könnte.
4. Falls der Regelsignalwert nicht schnell genug abnehmen könnte, würde es zu lange Zeit dpuern, bis
das System nach einer Kanalrichtungsänderung oder nach einer plötzlichen Herabsetzung des Nebensprechüberganges,
z. B. bei Übergang von einem lautsprechenden zu einem leisesprechenden Gespräch,
wieder auf optimale Kanalrichtungsqualität geregelt wird.
Praktische Proben haben nun folgende Änderungsge-
Praktische Proben haben nun folgende Änderungsge-
schwindigkeits-Begrenzungen für den Regelsignalpegel ergeben, die als optimal für das hier beschriebene
System betrachtet werden.
Regelsignalpegel-Erhöhung: 3 dB je 50 ms
Regelsignalpegel-Herabsetzung: 3 dB je 400 ms
bei einer Signalpegelherabsetzung
bei einer Signalpegelherabsetzung
im SR von: 3 dB je 12,5 ms
Damit ein Kanal möglichst rasch einen optimalen Regelsignalwert erzielen soll, nachdem er zu geschlossenem
Zustand geändert wurde, ist der Anfangswert des Regelsignals in blockiertem Zustand derjenige, den es
zuletzt hatte, als der Kanal blockiert war, weil die Wahrscheinlichkeit größerer Änderungen in den Nebensprechverhältnissen
im Laufe der Zeit, als der Kanal in offener Stellung war, gering ist Dies wird derart
erzielt, daß die UND-Gatterkveise A 2 und A3 über
einen Inverter /blockiert sind, wenn der Kanal offen ist, und vorbeugen, daß dieser seinen Regelsignalwert
ändert, während der Kanal in offenem Zustand ist.
Wie bereits erwähnt, erfolgt eine Beurteilung der Sprechrichtungen nur jede 12,5ms, so daß u.a. die
analoge Digitalumwandlung Zeit genug hat. Weil aber die Kanalsteuerungsinformationen in allen zeitlich
eingeteilten (»sample«) Perioden vorkommen müssen, werden diese im Kanalsteuerungsregister KSR zwischengespeichert,
welches ein 1 Bit Schieberegister mit einer Länge von 2 N Bit ist und mit den übrigen
Registern synchron arbeitet In den Zeitphasen X1 bzw.
»„,«„^:„t„-m„t:„„„- a
und /V-Abonnenten der Verbindung 1 am 2-Af-Ausgang
des Registers auf. Dieser Kanal, der offen ist, tritt mit logischer »!«-Information auf, während der geschlossene
Kanal mit einer logischen »0« auftritt. Der 2/V-Ausgang des Registers steuert die UND-Gatterkreise
A 2 und A 3 durch den Inverter /, den Datenwähler DS2 und den Analogschalter ANP zwischen den
Sprechleitungen LO und Ll. Falls beispielsweise der 2yV-Ausgang von KSR eine logische »1« in der
Zeitphase XX hat, sind in derselben Zeitphase
Änderungen im Wert des Regelsignals blockiert, weil A2 und A3 blockiert sind, der Datenwähler DS2
schaltet den Binärwert »0« an den Eingang M von ADD,
und AMP ist geschlossen, so daß der Mikrophonkanal des ß-Abonnenten offen ist. In diesem Fall tritt in der
Zeitphase Yl eine logische »0« am 27V-Ausgang vom
KSR auf. Somit sind in derselben Zeitphase die UND-Gatterkreise A 2 und A 3 offen und ermöglichen
eine Einstellung des Regelsignalwertes, DS 2 schaltet den 2/\T-Ausgang des RR an M in ADD und ANP ist
offen, so daß der Mikrophonkanal vom /i-Abonnenten blockiert ist Falls der 2/V-Ausgang vom KSR in der
Zeitphase X1 eine logische »0« hat und dadurch in der
Zeitphase X1 logisch »1« ist, dann tritt der umgekehrte
Fall auf.
Das Kanalsteuerungsregister KSR kann nicht direkt von Vergleichen gesteuert werden, welche der Vergleichskreis
Dazwischen den Signalwerten der A- und 5-Abonnenten im SR durchführt, weil das Regeisignal
im RR nicht völlig jede Unstabilität in der Form von Zurückschlagen in einem offenen Kanai verhindern
kann, die vom eigenen Sprechsignal verursacht ist, indem eine Kanalrichtungsänderung wegen Komponenten
im Nebensprechsignal in dem geschlossenen Kanal
ίο entsteht, der nicht wirksam unterdrückt ist. Die
wichtigste Ursache dazu ist, daß die quantisierten Signalwerte ein zu grobes Bild der Analogpegel gibt.
Beispielsweise erhält sowohl ein Analogwert von 2,01 V als auch von 2,99 V denselben Binärwert, wenn eines der
Intervalle in der Analog/Digitalwandlung von 2,00 V bis 3,00 V war.
Zur Erhöhung der Stabilität sind drei 1-Bit-Hilfsregister
vorgesehen. KFR, welches eine Länge von 2/VBit
hat, und SDR sowie KR, welche eine Länge von 2Λ/+ 1
Bit haben, mit Rückkopplungsschleife oder 2Λ/ Bit. Alle arbeiten synchron mit den übrigen Registern.
Mittels dieser drei Register ist im praktischen Fall völlige Stabilität mit Signalwertstufen von 3 dB erzielt.
Bei besserer Signalwertauflösung, d. h. niedrigeren Stufenwerten, kann eines oder mehrere dieser Register
entfallen. Weil dies aber im praktischen Fall mehrere Stufen bedeutet, wird dies den Kreiskomplex erhöhen,
weil die Wortgröße in den Kreisen SR, DK, ADD, AVi, A V2, DS1, DS2, RRund LDACerhöhi werden muß.
Die hinsichtlich der Kreise wirtschaftlichste Lösung wird somit als diejenge mit Wertstufen von 3 dB und
Verwendung der drei Hilfsregister betrachtet.
Das Signalableitungsregister SDR enthält Information über die Ableitung der gleichgerichteten Hüllkurve
j5 für das Sprechsignal der jeweiligen Kanäle, d. h. ob eine
Erhöhung der Signalwerte in der Periode zwischen 100 μ5 je 12,5 ms Impulsen stattgefunden hat. Dies
erfolgt derart, daß SDR zurückgestellt wird auf eine logische (»0«) — jede ΙΟΟμβ je 12,5 ms über den
NOR-Gatterkreis 03 - und auf eine logische »1« gesetzt wird in der Zeitphase eines Kanals, falls der
Sprechsignalwert des Kanals im SR einen Zuwachs
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kreises O 2 an den Ausgang des Spannungsve· >Yleichskreises
AK geschaltet ist Der zweite Eingang vom O 2 ist an den 2/V-Ausgang des SDR geschaltet, so daß eine
Rückkopplungsschleife gebildet wird.
Der Datenwähler DS 3 sorgt dafür, daß die im SDR gespeicherte Information des Α-Kanals in den Zeitperioden
des ß-Kanals zugänglich ist, und umgekehrt. Damit eine logische »1« in der Zeitphase eines Kanals
im Kanalsteuerungsregister KSR eingestellt werden soll, d. h. eine Richtungsänderung von geschlossenem
zum offenen Kanal, müssen folgende Forderungen erfüllt sein:
a) Der Signalwert des geschlossenen Kanals im SR
muß größer sein als der Signalwert des offenen Kanals im SR während mindestens zwei nacheinanderfolgenden
100 μβ von je 12,5 ms andauernden
Perioden.
Derart vermeidet man eine fehlerhafte Kanalwendung wegen zu grober Quantisierung der Steuersignale,
da die Wahrscheinlichkeit, daß ein Fehler in dieser Verbindung zweimal direkt nacheinander entsteht,
gering ist
b) Der Signalwert des geschlossenen Kanals im SR muß in denselben nacheinanderfolgenden 100 \is
von ie 12.5 ms andauernden Perioden mit
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Signalwerterhöhung registriert sein.
Derart vermeidet man, daß der Kanai seine Richtung dann ändert, wenn keine Signalpegelerhöhung im
Steuersignal des geschlossenen Kanals vorkommt Ein Durchbruchversuch ist stets durch eine Sprechsignalerhöhung
gekennzeichnet Eine Möglichkeit eines Fehlers bei der Kanalrichtungsänderung, die damit eliminiert ist,
besteht z. B. dann, wenn der Sprechsignalwert im
offenen Kanal rascher abnimmt als der Sprechsignalwert des geschlossenen Kanals nach einem Sprechsignal,
weil die Echowirkung in dem Raum, in dem sich der Apparat mit dem geschlossenen Kanal befindet, das
Sprechsignal aufrechterhält
Damit eine logische »0« in der Zeitphase eines Kanals in das Kanalsteuerungsregister KSR gespeist werden
soll, d. h. bei einer Änderung von offenem zu gescnlossenem Kanal, muß, damit das Kanalrichtungsänderungssystem
bistabil sein soll, gleichzeitig eine logische »1« in das KSR während der Zeitphase des
anderen Kanals gespeist werden. Folgende Forderungen müssen somit erfüllt sein, damit eine logische »0« in
das KrR gespeist wird.
c) Der Sigr.alwert des offenen Kanals im <7? muß
geringer sein als der Signalwert des geschlossenen Kanals im SR während mindestens /wei nacheinanderfolgenden
100 ns y: 123 ms andauernden
Perioden.
d) Der Signalwert des geschlossenen Kanals im SR muß während derselben beiden nacheinanderfolgenden
lOOns von je 123 ms andauernden
Perioden mit einer Signalwerterhöhung registriert sein.
Das Kanalsteuerungsregister KSR kann seinen Dateninhalt erst 12.5 ms. nachdem das Verzögerungsregister
KFR seinen entsprechenden Dateninhalt geändert hat ändern.
KFR und KSR können ihren Dateninhalt nur in jeder Periode von 100u5 von je 12,5 ms ändern, weil dieser
Impuls einem der Eingänge zu einem NAND-Gatterkreis A 5 und einem UND-Gatterkreis A 7 zugeführt ist.
Wie bereits erwähnt, hat somit das Ergebnis der Wertvergleichungen, weiche dir Vergleichskreis I
zwischen den Sprechsignalen au: führt, nur Bedeutung in dieser Zeitpenode. Durch den Vergleich verursachte Änderungen des Dateninhaltes im KFR und KSR haben keinerlei Rückwirkung, weil sie erst an den 2/v"-Registerausgängen 2Λ/ Schiebeimpulse, d.h. lOOjis nach der Einführung und somit außerhalb der 100 μβ von jeder 123 ms andauernden Periode auftreten.
zwischen den Sprechsignalen au: führt, nur Bedeutung in dieser Zeitpenode. Durch den Vergleich verursachte Änderungen des Dateninhaltes im KFR und KSR haben keinerlei Rückwirkung, weil sie erst an den 2/v"-Registerausgängen 2Λ/ Schiebeimpulse, d.h. lOOjis nach der Einführung und somit außerhalb der 100 μβ von jeder 123 ms andauernden Periode auftreten.
Den beiden anderen Eingängen des UND-Gatterkreises A 7 werden über den Datenwähler DS5 der
2N-Ausgang des SDR bzw. der Ausgang R<
S von DK zugeführt. Falls nun der Signal wert im SR für den Kanal,
in dessen Zeitnerinde man sich befindet, größer ist als
der Signalwert, in dem diesem Kanal zugeordneten entgegengesetzten Kanal, und der Signalwert im
ersteren Kanal im Laufe der letzten 123 ms zugenommen hat, d. h. eine logische »1« im SDR vorkommt, und
die 100 \is einer 12,5 ms andauernden Periode vorliegt,
wird eine logische »1« in das KFR eingeführt und 100 \is
später an dessen 2N- Ausgang auftreten.
Der Ausgang des UND-Gatterkreises A 7 ist auch an den einen Eingang des UND*Gatterkreises Λ 9
geschaltet, so daß eine logische »1« auch über den ODER-Gatterkreis O 6 in das Kanalsteuerungsregister
KSR gespeist wird, wenn KFR während 100 \is der
12,5-ms'Periode vorher eine logische »1« erhalten hat,
weil der andere Eingang des A 9 mit dem 2A/-Ausgang
des KFR verbunden ist an welchem somit mit einer logischen »1« auftreten muß, damit A 9 die Information
von A 9 nicht blockieren soll
KFR und KSR sind über den UND-Gatterkreis A 6
und ODER-Gatterkreis O 4 bzw. den UND-Gatterkreis A 8 und ODER-Gatterkreis O 6 rückgekoppelt
Den beiden anderen Eingängen des NAND-Gatterkreises A 5 wird die Information des entgegengesetzten
Kanals im SDR über den Datenwähle"· DS3, welcher in
ίο den -Y-Phasen seinen Ausgang an den 2N— 1 -Ausgang
des SDR und in der V-Phase seinen Ausgang an den 2N+\ -Ausgang des SDR geschaltet hat oder der
Ausgang R<S des Digitalvergleichskreises DK über den Datenwähler DS4 zugeführt
Falls nun der Signalwert im SR für den Kanal in dessen Zeitphase man sich befindet geringer als der
Signalwert des zugeordneten entgegengesetzten Kanals ist und der Signalwert des entgegengesetzten
Kanals im Laufe der letzten 12,5 ms zugenommen hat sowie die 100 us einer 123-ms- Periode vorliegt so wird
eine logische »0« in das KFR eingeführt die 100 μ«; später an seinem Ausgang auftritt indem die Rückkopplung in dieser Zeitperiode dadurch unterbrochen wird,
daß der UND-Gatterkreis A 6 von einer logischen »0«
vom Ausgang des A 5 blockiert wird.
Der Ausgang des NAND-Gatterkreises ist auch an den einen Eingang des ODER-Gatterkreises geschaltet,
so daß eine logische »0« auch in das Register KSR gespeist wird, ... .'.m 4 8 blockiert wird, weil sein
ίο anderer Eingang an den Ausgang von O 5 geschaltet ist.
wenn KFR eine logische »0« in der vorhergehenden Periode 100 μ5 zu je 123 ms erhalten hat. da der andere
Eingang von O 5 an den 2N-Ausgang des KFR
geschaltet ist.
κ Eine Möglichkeit einer fehlerhaften Kanalrichtungsänderung
besteht auch, wenn das Regelsignal im Regelregister RR einen zu niedrigen Wert hat weil die·
Quantisierung des Regelsignals ein zu grobes Bild des, Nebensprechverhältnisses gibt. Man nimmt daher stets
zuerst an, daß ein Durchbruchsversuch auf einen Einzelfall eines derartigen Regelsignalfehlers zurückzuführen
ist. indem eine Stufengröße zu dem Regelsignalwert addiert wird, wenn eine logische »1« in das
Kanalverzögerungsregister KFR gespeist wird. Nach 12,5 ms, wenn ein neuer Vergleich der Signalwerte im
SR zur Feststellung vorgenommen wird, ob eine logische »1« auch in das Kanalsteuerungsregister KSR
gespeist werden soll, ist der Signalwert des geschlossenen Kanals im SR nach Zuwachs von 1 im
Regelsignalwert modifiziert
Dies erfolgt derart, daß der eine I'mgang des
UND-Gatterkreises /4 4 die Ausgangsgröße vom A 7 erhalten hat, während dem anderen Eingang die
2N-Ausgangsgröße des KFR invertiert zugeführt
wurde, so daß A 4 in den Zeitperioden, in denen der 2N- Ausgang des KFR eine logische »1« hat, blockiert ist
und bewirkt, daß die Addition einer Regelstufengröße zu dem Regelsignalwert nicht erfolgt, nachdem eine
logische »1« in das KFR gespeist ist.
e,o F.me andere Möglichkeit bei zu niedrigem Regelsignalwert
besteht in den ersten 50 ms, nachdem der Wert mit 1 herabgesetzt wurde, weil der Regelsignalwert nur
jede 50 ms wieder mit einer Regelstufengröße zunehmen kann. Eine eventuelle zu drastische Reduktion des
ö5 Regelsignalwertes, weil die quantisierten Signalwerte
eine zu grobe Einteilung aufweisen, kann dabei erst nach 50 ms korrigiert werden. Zur Vermeidung dieses
Nachteils wird die Empfindlichkeit des Vergleichskrei-
ses mit einer Regelstufengröße je 50 ms herabgesetzt,
falls eine Reduktion des Regelsignalwertes stattgefunden hat Dies erfolgt Ober das Kontrollregister KR.
Falls der Regelsignalwert im RR eines geschlossenen Kanals mit einer Regelstufengröße herabgesetzt wird,
dann wird gleichzeitig eine logische »1« in das KR über die NOR-Gatterkreise O 7 und O8 gespeist, weil der
eine Eingang von O7 an den Ausgang von A3 geschaltet ist und der andere Eingang von Ol zur
Erzielung von Rezirkulation an den 2N-Ausgang des KR geschaltet ist 50 ms später wird eine logische »0« in
das KR gespeist, da der Ausgang des NOR-Gatterkreises
010 in allen 100 με von je 50-ms-Perioden eine
logische »1« mit Ausnahme der Perioden ist, die mit 100 |is je 400 ms zusammenfällt Hier kann eine
Einführung einer logischen »1« vorkommen.
Der Datenwähler DS 6, welcher den Ausgang in der X-Phase an den Ausgang 2N—\ des KR und in der
Y-Phase an den 2/v"+1 -Ausgang des KR schaltet, sorgt
dafür, daß der Ausgang vom ODER-Gatterkreis O 9 in der gesamten Zeitphase (X+ Y) der Verbindung eine
logische »1« führt, wenn eine logische »1« in der Zeitphase eines der Kanäle (X oder Y) in dem KR
vorkommt. Der Ausgang von O 9, der mit den Steuereingängen der Datenwähler DS4 und DS5
verbunden ist, wird in diesem Fall den Ausgang von DS4 von dem Ausgang R<
S des Vergleichskreises DK zu R+ 1 <S und den Ausgang von DS5 von R>S zu
R>S+ 1 umschalten.
Die Fähigkeit, während eines Gesprächs Variationen in cias Nebensprechsignal einzuregeln, bringt mit sich,
daß die Qualität der Kanalrichtungsänderung mit der Schwächung des Nebensprechsignals zunimmt. Die
beste Qualität wird bei großem Abstand zwischen Lautsprecher und Mikrophon erzielt, wobei die
Signalkomponente der Sprechquelle im Verhältnis zum Lautsprechersignal größer wird. Weil man im praktischen
Fail einen jeden Abstand zwischen Lautsprecher und Mikrophon haben kann, ohne daß die Kanalstabilitat
gefährdet wird, kann das Steuerungssystem mit großem Vorteil für sogenannte Konferenzsysteme
verwendet werden, bei denen mehrere Lautsprecher und Mikrophone im selben Raum verwendet werden.
Das System kann auch mit großem Vorteil für lautsprechenden Fernverkehr verwendet werden, bei
dem variierende Gabelnebensprechkomponenten, Sausen.
Echo und dergleichen die Verwendung der bisher bekannten Duplex-Systeme unmöglich gemacht haben.
Das Ausführungsbeispiel der F i g. 6 ist eine Modifikation der Ausführung in F i g. 5. Hier werden die analogen
Signale direkt in einem logarithmisch analogen Digitalumwandler LADC in logarithmische digitale
Signalformationen umgewandelt. Bei Behandlung von pulskodcmodulierten Sprechsignalen ist der LADC ein
erforderlicher Teil der Sender/Empfänger-Ausrüstung und liegt daher außerhalb des Sprechsteuerungssystems.
Die logarithmischen digitalen Signalinformationen werden dann zu dem Subtrahier-Eingang L in einem
subtrahierenden Kreis SUB gespeist. Der Datenwähler DS2 sorgt dafür, daß dem Subtrahier-Eingang M des
SUB ein Binärwert »0« in den Zeitphasen der offenen Kanäle zugeführt Wird und der Eingang M in den
Zeitphasen der geschlossenen Kanäle an den Ausgang 2/Vdes Regelsignälregisters RRgeschaltet Ist.
Der Differenzausgang (L-M) des SUB ist an den
Eingang R in einem digitalen Vergleichskreis DK2 geschaltet, dessen anderer Eingang 5 an dem Ausgang
2Ä/des Signalregisters SR anliegt.
Falls der Signalwert von LADCm der Zeitphase eines offenen Kanals größer ist als der gespeicherte
Signalwert des Kanals im SR, nimmt der Ausgang R> S von DK 2 eine logische »1« an, so daß der Datenwähler
DSdafür sorgt, daß der Signalwert von L/4DCdirekt in
das SR geführt wird. Im Fall eines geschlossenen Kanals muß der Signalwert vom LADC größer als der
gespeicherte Signalwert des Kanals im SR zuzüglich des Regelsignals des Kanals im PR sein, damit der
Signalwert vom LADC minus des Regelsignalwertes in das SR geführt werden soll. Falls aber der Signalwert
vom LADC im Fall eines offenen Kanals geringer als der Signalwert im SR oder diesem gleich und, im Fall
eines geschlossenen Kanals, kleiner oder gleich dem Signalwert im SR zuzüglich dem Signalwert im RR ist,
wird der Ä>5-Ausgang von DK eine logische »0«
annehmen, so daß DS 7 dafür sorgt, daß der Sigralwert
SR mittels Rückkopplung aufrechterhalten wiifl und
allmählich mit einer Stufe je 12,5 ms abnimmt, was mittels der arithmetischen in dem Rückkopplungszweig
liegenden Einheit A U1 erfolgt.
Weil die Signalwerte im 57? derart momentan gegenüber den Signalwerten vom LADC zunehmen
können, aber nur mit einer Stufe je 12,5 ms abnehmen können, repräsentieren die Signalwerte im SR jederzeit
die gleichgerichteten Hüllkurven der logarithmischen Signalinformationen der offenen Kanäle, und die
gleichgerichteten Hüllkurven der logarithmischen Signalwerte der geschlossenen Kanäle minus der
jo Regelsignalwerte.
Der Inhalt im Signalregister SR ist somit derselbe wie in F i g. 5, so daß die übrigen Kreise der beiden Beispiele
gleich sind.
Was das Beispiel der F i g. 6 von demjenigen der F i g. 5 unterscheidet, ist. daß das SR nicht an der Analog/Digital-Umwandlung teilnimmt, die in einem besonderen Keis L/lDCerfolgt.
Was das Beispiel der F i g. 6 von demjenigen der F i g. 5 unterscheidet, ist. daß das SR nicht an der Analog/Digital-Umwandlung teilnimmt, die in einem besonderen Keis L/lDCerfolgt.
Infolgedessen kann der Analogvergleichskreis AK von dem Digitalvergleichskreis DK 2 ersetzt werden,
weil auch die Vergleichsfunktion für die A/D-Umwandlung nicht erforderlich ist.
In Fig.5 bildet die Kombination des Addierkreises
ADD und des Vergleichskreises AK eine Subtrahierfunktion, die im Beispiel der Fig.6 durch den
Subtrahierkreis SUBerselzt werden muß.
Bei pulsamplitudenmodulierten (PAM) Sprechsignalen stellt das Beispiel der Fig.5 meist die geeignete
Lösung dar. während diejenige der Fig.6 bei pulskodemodulierten Signalen die beste Lösung ist.
so Andere Modulationsformen können ebei.,a!!s wie in
F i g. 6 dargestellt, eingesetzt werden, falls L4DCdurch
entsprechende Umwandler ersetzt wird, d. h. für Umwandlung von der in Frage kommenden Modulationsform
zu logarithmischen binären Signalwerten.
Ein Ausführungsbeispiel des digitalen Sprechsteuerungssystems. wie es in einem Verkehrssystem mit
dezentralisierter Sprechsteuerung vorkommen kann, entsprechend dem in F i g. 3 gezeigten, ist durch ein
Blockschaltbild in F i g. 7 veranschaulicht.
Was dieses Ausführungsbeispiel vor allem von dem ersten und zweiten Beispiel unterscheidet, ist die
Analog/Digitai-Umwandiungsmethode Und die Registereinteilung. Da das System nur zwei Sprechkanäle
(im Sprechverkehr) bedienen soll, ist eine so rasch
arbeitende Analog/Digltal-Umwandlung wie in den
erwähnten Beispielen nicht erforderliche Weil man sich gedacht hat, daß das System durch einen einzigen,
integrierten Schaltkreis verwirklicht werden kann, hat
man eine Lösung gewählt, die ein Minimum an diskreten Bauelementen außerhalb des integrierten Kreises
benötigt. Man hat auch eine »aufeinanderfolgende« Logik verwendet, weil dies mehrere gemeinsame Kreise
für beide Kanäle bedeutet, so daß der Aufwand <j
möglichst gering wird. Man könnte das System natürlich auch mit anderen Logikformen ausführen, beispielsweise
statisch arbeitend mit bistabilen Kreisen anstelle von Schieberegistern oder dergleichen.
Die gewählte Art der logarithmischen Analog/Digital-Umwandlung
fordert nur zwei diskrete Kreiselemente, den Widerstand fiund den Kondensator C
Fig.8 zeigt die Zeitphasen des Systems. Der
Mikrophonkanal und der Lautsprecherkanal haben je eine Zeitphase, die AVPhase bzw. die K-Phase. Die i*
beiden 4-Bit-Register SR und RR der beschriebenen Beispiele sind hier als ein einziges 7-Bit-Register RSR
gestaltet, so daß die gleiche arithmetische Einheit AU zur Signalwerteinstellung sowohl des Sprechsignalwertes,
als auch des Regelsignalwertes verwendet wird. Das RSR hat eine t-änge von 7 Bit und 5 der Registerstellen
sind in einer jeden Zeitphase zugänglich, indem die 5 Registerzellen je einen Ausgang 2 bzw. b bzw. c bzw. d
bzw. e aufweisen. Das RSR wird von den Schiebeimpulsen RS angetrieben, so daß mit dem Ausgang a als
Bezugsgröße die Steuersignalwerte in den Zeitphasen RU und Regelsignalwerte in den Zeitphasen RU
vorkommen.
Falls z. B. der Lautsprecherkanal offen und der
Mikrophonkanal somit geschlossen, ist, ist die Wirkungsweise wie folgt:
In den Zeitphasen RU in K treten der Steuersignalwert MS des Mikrophonkanals vd der Regelsignalwert
MR des Mikrophonkanals am K- bzw. L-Eingang des Addierkreises A DD auf, da der Au^angö des RSR an K
und der Ausgang C des RSR über den Datenwähler
DSi an L geschaltet sind. In der im Anfang der y?L/-Perioden vorkommenden Zeitphase A wird ein
Binärwert, welcher die Summe des Regelsignalwertes und des Sprechsignalwertes ist, in den im voraus
einstellbaren 5-Bit-Binärzähler PT gespeist, indem dessen Dateneingang D dem Ζ, + Λί-Ausgang von ADD
zugeschaltet ist und der Datensteuereingang DEdes PT in der Zeitphase A eine logische »1« erhält. In der
Zeitphase A wird auch der Kondensator C auf die 4r>
Spannung + U mit geringer Zeitkonstante geladen, indem der Analogschalter ANi in der Zeitphase A
geschlossen ist. Nach beendigter Zeitphase A lädt sich C über den Widerstand R auf, indem der Analogschalter
AN2, solange der Summenausgang CO von PT eine r>o
logische »0« aufweist, geschlossen ist, weil eine logische »0« in invertiertem Zustand dem Steuereingang von
AN2 zugeführt wird. Gleichzeitig beginnen auch die Zählimpulse TS. die dem Zeitimpulseingang CL von PT
über den UND-Gatterkreis AT zugeführt sind, das w
Vorwärtszählen. Wenn der Zähler seinen höchsten Zälilwert erreicht hat. tritt eine logische »I« am
Ausgang CO auf und blockiert AT, weil CO invertiert dem anderen Eingang von /4Tzugeführt ist. Der Zähler
wird somit in diesem Zustand gesperrt. Gleichzeitig wird auch der Analogschalter AN2 geöffnet, so daß die
Aufladung Von C aufhört Die Zeit, in der C über R
aufgeladen worden ist, ist umgekehrt proportional zu dem Binärwert, welcher in der Zeitphase A in PT
eingeführt wurde, Weil /Tim Laufe derselben Zeit von
diesem Wert zu seinem größten Zählwert vorwärtszählt Da die Spannung Vc über C während der
Aufladung exponential zur Zeit abnimmt, wird der in PT eingeführte Binärwert den Logarithmus der Spannung
Vc über C repräsentieren, nachdem die Aufladung aufgehört hat Der Kondensator C ist an den negativen
Eingang des Spannungsvergleichskreises AK geschaltet, welcher einen Eingangswiderstand hat, der gegenüber
R praktisch unendlich groß ist, so daß die Spannung bis zum Ende der Zeitphase RU in C
annähernd konstant bleibt
In der X-Phase wird der Analogwender //V3 den
positiven Eingang von AK an den Steuersignalausgang (vor ANM in Fig.3) des Mikrophonkanals schalten.
Falls die Steuersignalspannung des Mikrophonkanals am Ende der RUm Xgrößer als die Spannung über C
ist, wird die arithmetische Einheit AU, die in der Rezirkulationsschlaufe des RSR liegt, 1 zu dem
Steuersignal wert MS addieren, indem der +1-Eingang von AU eine logische »1« vom Ausgang von AK über
den UND-Gatterkreis A 1 und den Datenwähler DS2 erhält, der in der Äi/-Phase den Ausgang von A 1 an den
+ 1-Eingang von ADDschaltet
In den Zeitphasen RUm X wird der Steuersignalwert
Hi> des Lautsprecherkanais am Eingang K von ADD
vorkommen. Weil aber der Lautsprecherkanal offen ist,
schaltet der Datenwähler DS den Eingang L von ADD an den Binärwert 0. In derselben Weise wie für den
Mikrophonkanal beschrieben, wird der Steuersignalwert HS des Lautsorecherkanals bein« Obergang von
RU zu RU in K nach der im selben Augenblick am Steuersignalausgang des Lautsprecherkanals (vor
ANH) anliegenden Spannung eingestellt, indem der Analogwender AN 3 diesen zum positiven Eingang von
AKm der K-Phase schaltet
Damit man in dieser Weise ein richtiges Bild der Hüllkurven erhält, müssen die Amplitudenwerte der
Signalspannungen im Schnitt gesehen im Einstellungsaugenblick
existieren. Das heißt, daß die Anzahl der Abtastungen je Zeiteinheit von den Sprechsignalen das
»sample Theorem«, d. h. Abtastintervalle von etwa 100 μβ, befriedigen muß. Eine vöüige Richtkopplung von
RSR muß dabei im Laufe eint Abtastintervalls erfolgen.
Der Datenwähler DS3 wird in den RU-Phasen 100μ5
alle 12,5ms Impulse an den —!-Eingang von AU schalten, so daß der Wert 1 einmal jede 12,5 ms von den
Sprechsignalwerten der beiden Kanäle subtrahiert wird. MS und HS, die π den /?i/-Phasen am a-Ausgang des
RSR vorkommen, werden dabei in völliger Obereinstimmung mit dem über die ersten Beispiele Gesagten,
den Logarithmus der gleichgerichteten Hüllkurven für das Sprechsignal des offenen Kanals und das Sprechsignal
des geschlossenen Kanals minus dem Regelsignal repräsentieren.
In der Zeitphase RUm A"ist der Sprechsignalwert MS
des Mikrophonkanals an den Eingang /?des Digitalvergleichskreises
DK geschaltet, während der Spreche gnalwert MS des Lautsprecherkanals an den Fingang S
angelegt ist. indem die Ausgänge e und d dc RSR an den Eingang Sbzw. R in dem DKgeschaltet sind
Falls nun der abgeschlossene Mikrophonkanal einen Sprechsignalwert hat. der kleiner als der .Sprechsignal
wert des Lautsprechers minus I ist, kann der Wert 1 vom Regelsignalwert MR des Mikrophonkanals subtrahiert
werden, indem DS3 den Ausgang des UND-Galterkreises
A3 an den —1-Eingang von AU in den /?£APhasen schaltet.
Falls aber der Sprechsignalwert des Mikrophonkanals größer als der Sprechsignalwert des Lautsprecherkanais
oder jenem gleich ist, würde 1 zu dem
Regelsignal MR addiert, indem DS2 den Ausgang des UND-Gatterkreises A 2 über den QDER-Gatterkreis
Oi an den +1-Eingang von AU in den RU-Phasen
schaltet Da Λ 2 bzw. A 3 nur möglicherweise 100 με alle
50 ms und 100 μ5 alle 400 ms offen sind, und beide in den
Zeitphasen des offenen Kanals blockiert sind, werden die Signalwerte MR und HR, die in den RU-Phasen am
a-Ausgang des RSR vorkommen, entsprechend den in den ersten Beispielen Erläuterungen den Unterschied in
den gleichgerichteten Hüllkurven für das Sprechsignal des offenen Kanals und das Steuersigna] des geschlossenen
Kanals repräsentieren, welcher auf Frequenzverzerrung und Pegeländerung des Nebensprechsignals
gegenüber dem Steuersignal des offenen Kanals zurückzuführen ist
Das Kanalsteuerregister KSR und die Hilfsregister SDR, KFR und KR sind 1-Bit-Schieberegister mit einer
Länge von 3 Bit Wie in F i g. 8 dargestellt, haben diese eine Schiebefrequenz, welche die Hälfte der Schiebefrequenz
des RSR ausmacht indem ihren Schiebeeingängen das RU-Signsl zugeführt wird. Entsprechend RSR
kommen ihre Mikrophonkanalinformationen an den aö-Ausgängen in den A"-Phasen vor, während die
Lautsprecherkanalinformationen in den Y-Piiasen vorkommen.
Die Wirkungsweise ist genau wie bei den ersten Beispielen, wo auch dieselben Gatterkreisbezeichnungen
vorkommen. Die Datenwähler DS3 und DSS in den ersten Beispielen sind in diesem Beispiel nicht
erforderlich, weil die «/-Ausgänge der SDR und KR die
gleichen Informationen liefern.
Die Register werden beim Übergang von RU- zu RU-Phase verschoben, d. h. in demselben Augenblick, da
DK den Vergleich der Sprechsignale MS und HS durchführt die in dem RSR gespeichert sind.
Wie bei den ersten Beispielen können daher die Ausgänge des Vergleichskreises DK die Hilfsregister
und das Kanalsteuerregister direkt steuern.
Da das Sprechkanal-System in diesem Fall nicht zeitmultiplex eingeteilt sein muß, kann der Analogschalter
des offenen Kanals sowohl in der .Y-Phase, als auch in der V-Phase geschlossen sein, so daß Filter unnötig
sind. Dies wird derart erzielt, daß der Datenwähler DS8
den Steuereingang des Analogschalters ANM vom Mikrophonkanal an den aö-Ausgang des KSR in den
^-Phasen und an den «/-Ausgan.p des KSR in den
Y- Phasen schaltet, so daß die im KSR gespeicherte Kanalsteuerinformation des Mikrophonkanals in sämtlichen
Zeitphasen am Steuereingang des ANMvorliegt.
In der gleichen Weise sorgt der Datenwähler DS 7 dafür, daß die im KSR gespeicherte Kanalsteuerinformation
des Lautsprecherkanals am Steuereingang dieses Analogschalters ANH in sämtlichen Zeitphasen
vorliegt, da der Steuereingang in den Y-Phasen an den ab-Ausgang des KSR und in den X-Phasen an den
«/-Ausgang des KSR geschaltet ist.
Damit der im voraus einstellbare Zähler FTmaximale
Zeit zur Vorwärtszählung haben soll, werden die Sprechsignalwerte zu einem Kanal in den Zeitphasen
des entgegengesetzten Kanals in den PT gespeist. Im Fall eines offenen Kanals muß der Datenwähler DS1
somit den Binärwert »0« an den Eingang L von ADD in der Zeitphase des entgegengesetzten Kanals schalten,
indem das Steuereingangs-Signal von DSi vom «/-Ausgang des KSR abgeschaltet wird.
Falls man automatische Lautstärkeregelung (ALR)In
den Sprechkanälen eines automatischen Sprachrichtungssteuersystems eintthrt, wird dies im allgemeinen
die Qualität der Richtungssteuerung beeinträchtigen, da eine Komprimierung des Nebensprechsignals entsteht
Die Fig.9 und 10 zeigen Beispiele, bei denen Nachteile in einer einfachen Weise in dem digitalen
r> Sprechsteuerungssystem gemäß dem System laut F ι g. 5
behoben sind.
Das Beispiel der Fig.9 zeigt, wie die Kompression
des Nebensprechsignals durch Beeinflussung des Regelsignalwertes aufgehoben wird.
in Die Sprechsignalwerte im SR werden mit einem
Bezugswert REF'im Digitalvergleichskreis DKVverglichen.
Der Datenwähler DSV, welcher vom 2N- Ausgang des Kanalsteuerregisters KSR gesteuert wird, sorgt
dafür, daß der Λ-Eingang des DKVd'ie Signalwerte der
π offenen Kanäle im SR sowohl in der X- als auch in der
Y-Phase erhält.
Das A VC-Register arbeitet synchron mit dem SR und enthält die Werte der jeweiligen Kanäle zur Steuerung
des analogen Dämpfungsnetzwerkes A TT, das zwischen LO und L I in Serie mit ANP geschaltet ist Die Werte
im A VR entsprechen dem Logarithmus zur Dämpfung der Sprechsignale durch das ATT. Lie Größe der
Dämpfungsstufen entspricht der Größe der Stufen bei der Analog/Digital-Umwandlung der Sprechsign?le.
2~ Falls der Signalwert des offenen Kanals im SR größer
als RE "ist, kann die Dämpfung über das ATTm'it einer
Stufe je Mms zunehmen, weil die arithmetische in der
Rückkopplungsschleife des A VR liegende Einheit AUV eine logische »1« an ihrem + 1-Eingang vom /?>S-Aus-
jo gang vom DKVüber die UND-Gatterkreise AVl und
AVS während der Zeitphase des offenen Kanals aufweist. Gleichzeitig wird auch der Regelsignalwert im
RR für den geschlossenen Kanal mit einer Stufe je M ms zunehmen, weil der Ausgang vom UND-Gatterkreis
jr. A VZ der nur in der Zeitphase des geschlossenen Kanals
offen ist, an den +1-Eingang in der in Serie mit AV2 geschalteten arithmetischen Einheit A VR angeschaltet
ist.
Falls der Signalwert des offenen Kanals «n SR
geringer als REFist, kann die Dämpfung über das ATT mit einer Stufe je N Sekunden abnehmen, weil AUV
eine logische »1« am -1-Eingang vom /?<^>-Ausgang
vom DKVüber die UND-Gatterkreise A V2 und A V6
in der Zeitphase des offenen Kanals führt. Gleichzeitig
4-) wird auch der Regelsignalwert im RR für den
geschlossenen Kanal mit einer Stufe je ^Sekunden abnehmen, weil der Ausgang vom UND-Gatterkreis
A V4, der nur in der Zeitphase des geschlossenen Kanals
offen ist, an den - 1-Eingang des AUR geschaltet ist.
->o Derart werden Änderungen im Nebensprechsignal,
die auf automatische Lautstärkeregelung zurückzuführen sind, augenblicklich m den Regelsignalwert des
geschlossenen Kanals eingeregelt, so daß die Empfindlichk~.it
zum Gesprächsrichtungssteuern nicht beein-
T> flußt wird.
Damit ein Kanal möglichst rasch nach Änderung der Richtung zu offenem Zustand seinen richtigen Kanalpegelwert
im A VR erzielen soll, ist der Wert bei der Richtungsänderung des Kanals derselbe wie derjenige
als der Kanal zuletzt offen war, weil die UND-Gatterkreise AY5 und AK6 in der Zeitphase eines
geschlossenen Kanals blockiert sind, da nämlich der eine Eingang von A V5 und A V6 an den 2/V-Ausgang vom
KRSgeschaltet ist.
b- Die Fig, 10 zeigt, wie die Kompression im Nebensprechsignal
ausgeglichen wird, indem das Sprachsignal des offenen Kanals auch in demselben Verhältnis
komprimiert ist.
In diesem Fall ist der Eingang R vom DKIndirekt an
den 2/V-Ausgang des SR geschaltet. Falls der !5ignalwert eines offenen Kanals im SR größer als REFIsU nimmt
der Pegelwert des offenen Kanals im A VR mit einer Stufe je Mms zu, weil der + !-Eingang vom AUVüber '■>
den in der Zeitphase des offenen Kanals offenen UND-Gatterkreis AV\ an den /?>
S-Ausgang des DKV geschaltet ist. Falls der Signal wert des offenen
Kanals im SR geringer als REF'xsi, nimmt der Pegelwert
des offenen Kanals im /4 VT? mit einer Stufe je N Sek. ab. i<
> indem der +1-Eingang vom AUVüber den auch in der
Zeitphase des offenen Kanals offenen UND-Gatter^ kreis A V2 an den /?<S-Ausgang vom DK^geschaltet
ist.
Da sowohl A Vi, als auch A V2 in den Zeitphasen des
geschlossenen Kanals blockiert sind, ändern sich die Werte im A VR nicht in der Zeit, Während einer der
Kanäle blockiert ist.
Weil das Dämpfungsnetzwerk ATT in diesem Fall zwischen der Sprechäusgangslinie L 0 und den positiven zn
Eingang des Spannungsvergleichskreises AK einge-
schaltet ist, wird das Sprachsignal in dem offenen Kanal in der gleichen Weise wie das Nebensprechsignal
komprimiert. Weil das Sprechsignal des geschlossenen
Kanals nicht komprimiert wird, da der Pegelwert in A VR in einem geschlossenen Kanal konstant ist, wird
das Nebensprechsignal nicht weiter komprimiert, so daß die Kompressionswirkung während des Vergleichs der
Signalwerte im SR subtrahiert wird.
Das zuletzt beschriebene Beispiel eignet sich am besten, wenn der Nebensprechübergang groß ist. Bei
geringem Nebensprechübergang (großer Abstand zwischen Lautsprecher und Mikrophon) kann es in
gewissen Fällen schwierig seih einen offenen Kanal zu halten, weil das Sprechsignal des offenen Kanals
gegenüber dem Sprechsignal des geschlossenen Kanals komprimiert ist.
Das Beispiel nach Fig.9 ist dagegen unter allen
Verhältnissen gleich günstig, weil keine Kompression der Sprechsighale vorkömmt und die Kompression im
Nebensprechsignal in das Regelsignal eingeregelt ist.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. System zur Steuerung der Sprecheinrichtung in Duplex-Sprechverkehr-Anlagen, weiche eine
Steuereinrichtung im Sendekanal sowie im Empfangskanal mit einem Steuereingang umfaßt, die an
den Ausgang einer Vergleichseinrichtung angeschlossen ist, die mit Signaleingängen an die Kanäle
vor der Steuereinrichtung geschaltet ist, die zur Steuerung der Sprecheinrichtung mit Sprachsignalen
gespeist wird, wobei die Sprechsignale zeitlich unterteilt der Reihe nach in einem eine Speichereinrichtung
aufweisenden Signalbearbeitungskreis gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalbearbeitungskreis einer Signalspeichereinrichtung
(SR) mit einem eine arithmetische Einrichtung (AUi) enthaltenden Schieberegister
umfaßt, wobei die gespeicherten, logarithmisch digitalisierten Signalwerte in der Vergleichseinrichtung
fDiC>verglichen werden, deren Ausgangssignal
in einen Regelsignalspeicher (RR) mit einem eine arithmetische Einrichtung (AU2) aufweisenden
Schieberegister gespeist wird, welches Ausgangssignal die arithmetische Einrichtung in dem Regelsignalspeicher
(RR) derart steuert, daß, wenn der gespeicherte Signalwert des offenen Kanals dem
gespeicherten Signalwert des geschlossenen Kanals gleich oder geringer als jener ist, der rezirkulierte
Regelwert des geschlossenen Kanals mit einer Regelstufengröße in jeder ersten festgelegten
Zeiteinheit erhöht wird, und wenn der gespeicherte Signalwert des ofienen ".anals größer als der
gespeicherte Signalw^rt des geschlossenen Kanals plus einer Regelstufengröß( ist, der rezirkulierte
Regelwert des geschlossenen Kanals mit einer Regelstufengröße in jeder zweiten festgelegten
Zeiteinheit herabgesetzt wird, daß der gespeicherte Signalwert in der Zeitphase jedes Kanals nach
Einwirkung des Regelwerts des geschlossenen Kanals mit dem augenblicklichen, zeitlich eingeteilten
Signalwert verglichen wird, und daß, falls der Signalwert geringer als der gespeicherte Signalwsrt
ist, die arithmetische Einrichtung in dem Schieberegister des Speichers den Rezirkulationswert mit
einer Regelstufengröße in jeder dritten festgelegten Zeiteinheit herabsetzt, und, falls der Signalwert
größer als der gespeicherte Signalwert ist. jener als Ersatz des gespeicherten Signalwerts eingespeist
wird.
2. System nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Speicher (SR, RR) mit ihrem rückgekoppelten Schieberastern zu einer Speichereinrichtung
kombiniert sind.
3. System nach den Ansprüchen I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelstufengröße einen
Wert von 1.5 bis 3 dB aufweist.
4. System nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste festgelegte Zeiteinheit
50mSist.
5. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite festgelegte Zeiteinheit
400 mS ist.
6. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte festgelegte Zeiteinheit
12,5 mS ist.
7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer kurzen Periode jeder dritten
festgelegten Zeiteinheit auftretende Sprechrichtungsinformation
in einen dritten Speicher (KSR) zur Zwischenspeicherung der Sprechrichtungsinformation
bis zur nächsten dritten festgelegten Zeiteinheit eingespeist wird, so daß sie in jedem
Abtastzeitpunkt zugänglich ist
8. System nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Verzögerungseinrichtung (KFR) zur Verzögerung
der Sprechrichtungsinformation um ?ine dritte festgelegte Zeiteinheit
9. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (SDR) zur Überwachung, ob der
gespeicherte Signalwert des geschlossenen Kanals während zwei nacheinanderfolgenden kurzen Perioden,
die jede dritte festgelegte Zeiteinheit auftreten, zunimmt
10. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (KR) zur Reduktion der
Empfindlichkeit der Vergleichseinrichtung mit einer Regelstufengröße bei jeder ersten festgelegten
Zeiteinheit, falls eine Reduktion des Regelsignalwertes stattgefunden hat
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