DE2646924C3

DE2646924C3 - Fernsprech-Konferenzanlage

Info

Publication number: DE2646924C3
Application number: DE2646924A
Authority: DE
Inventors: Donald John Scotch Plains N.J. MacLean
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1975-10-17
Filing date: 1976-10-18
Publication date: 1981-08-13
Also published as: IT1070467B; DE2646924B2; SE7611217L; FR2328333B1; FR2328333A1; US4008376A; BE847235A; GB1506333A; ES452425A1; CA1065072A; SE422516B; JPS5250105A; DE2646924A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Fernsprechanlage mit mehreren Mikrofonen und Lautsprechern, die an einen abgehenden bzw. ankommenden Anschluß angeschaltet und in einem solchen Abstand angeordnet sind, daß

Η mehrere Personen in einem Raum, einer Halle od. ä. gemeinsam (nach Art einer Konferenz) mit einer entfernten Stelle über ein mit dem abgehenden und ankommenden Anschluß verbundenen Fernsprechnetz in Verbindung treten können.

Es sind Konferenzschaltungen bekannt (DE-AS Il 41 681), bei denen die Teilnehmer weit voneinander entfernt sind, jedenfalls akustisch nicht direkt miteinander in Verbindung stehen. Ebenso lassen sich Hauptstellen und Nebenstellen einer Fernsprechanlage, bei der die Teilnehmer ebenfalls räumlich voneinander getrennt sind, zu einer Konferenzschaltung zusammenschalten. Es lassen sich aber auch Lautsprecheranordnungen in einer Femsprech-Konferenzanlage einsetzen, bei der eine Anzahl von Konferenzteilnehmern an einem Ort

i(J mit einer Anzahl von Konferenzteilnehmern an einem entfernten Ort über eine Fernsprechanlage in Verbindung stehen. Die Übertragungsgüte zwischen den beiden getrennten Gruppen von Konferenzteilnehmern hängt im allgemeinen von der Position ab, die jeder Konferenzteilnehmer mit Bezug auf das Mikrofon und den Lautsprecher am jeweiligen Ort hat. Wenn nur ein einziges Mikrofon und ein einziger Lautsprecher vorhanden sind, so ergibt sich eine Verschlechterung der Übertragung, da einige Konferenzteilnehmer im

•«ι allgemeinen weiter als im optimalen Abstand vom Mikrofon und Lautsprecher entfernt sind.

Es ist bereits bekannt, mehrere Mikrofone in einem zweckmäßig gewählten Abstand an jedem Konferenzort zu verwenden, um die Güte der Konferenzanlage zu verbessern. Die Ausgangsspannungen der Mikrofone werden summiert und dann an die Übertragungsleitungen zwischen den Konferenzorten angelegt. Bei einer solchen Anordnung kann jeder Konferenzteilnehmer sich in einem annehmbaren Abstand von einem der Mikrofone befinden, wodurch die Sprachaufnahme Verhältnismäßig gut ist. Wenn alle Mikrofone jedoch gleichzeitig eingeschaltet sind, ergeben sich mehrere unerwünschte Effekte. Die insgesamt aufgenommenen Störgeräusche sind wesentlich stärker als bei einem einzelnen Mikrofon. Der künstliche Nachhall durch die verzögerte Signalaufnahme der entfernteren Mikrofone beeinträchtigt die Qualität der Konferenzübertiagung wesentlich. Außerdem kann sich leicht eine elektroakustische Instabilität durch die Vielzahl von immer eingeschalteten Mikrofonen ergeben. Es ist daher wünschenswert, eine Schaltanordnung vorzusehen, mit deren Hilfe nur diejenigen Mikrofone aufnahmebereit geschaltet werden, die sich am nächsten bei dem sprechenden Kcnferenzteilnehmer befinden, so daß der

f>5 Nachhall und die Aufnahme von Störgeräuschen auf ein Minimum gebracht werden, sowie eine zusätzliche Verstärkung vorgesehen werden kann.
Es sind Verfahren bekannt, um ein einzelnes

Mikrofon aus einer Vielzahl von Konferenz-Mikrofonen auszuwählen und nur das Signal von dem gewählten Mikrofon zu übertragen. Eine solche Anordnung ist auch als »Votierschaliung« bekannt. Dabei kann der lauteste Sprecher die Steuerung ergreifen und die anderen Konferenzteilnehmer an seinem Konferenzort aussperren. Eine automatische Umschsjtung zwischen den Mikrofonen unter Ansprechen auf den höchsten Sprachpegel der Mikrofone kann jedoch ebenfalls zur Unterbrechungen der Übertragung führen, die die Verständlichkeit nachteilig beeinflussen. Außerdem kann sich eine unerwünschte Störung durch plötzliche Raumgeräusche einstellen. Beispielsweise kann ein lautes Geräusch an einem der Konferenzorte das steuernde Mikrofon vollständig ausschalten. Da außerdem nur jeweils ein Mikrofon in Betrieb ist, kann die Übergabe der Steuerung von einem Mikrofon auf ein arideres, beispielsweise wenn sich der sprechende Konferenzteilnehmer von einer Position zu einer anderen bewegt, zu einer Sprachübertragung unterschiedlicher Qualtität, Unterbrechungen bei der Übertragung und zu Nachhalleffekten führen, die sich mit der Position des sprechenden Konferenzteilnehmers ändern. Außerdem sollte im Interesse einer guten akustischen Stabilität jedes eingeschaltete Mikrofon in der Lage sein, den ihm am nächsten befindlichen lautsprecher zu beeinflussen, ohne notwendigerweise die Lautstärke anderer Lautsprecher zu verringern, die weiter entfernt sind.

So ist z. B. aus der US-PS 33 95 255 eine Konferenzanlage bekannt, bei der mehrere Mikrofone i^rnd Lautsprecher an jedem Konferenzort eingesetzt sind. Jedes Mikrofon ist an ein individuelles, sprachgeschaltetes Netzwerk angeschlossen, und die Ausgangssignale der einzelnen sprachumgeschalteten Netzwerke werden kombiniert. Das kombinierte Ausgangssignal wird über ein gemeinsames, sprachumgeschaltetes Metzwerk an eine Fernsprechleitung gegeben, und mehrere Lautsprecher sind gemeinsam an das gemeinsame, sprachumgeschaltete Netzwerk angekoppelt. Die einzelnen sprachgeschalte'en Netzwerke sprechen auf das kombinierte Ausgangssignal an, um einen konstanten Ausgangspegel aufrechtzuerhalten. Wenn zwar ein Mikrofon im allgemeinen die Steuerung übernimmt, können mehrere Mikrofone gleichzeitig aktiv :sein. Das gemeinsame, sprachgeschaltete Netzwerk steuert dagegen die Übertragungsrichtung der Fernsprechleitung. Bei einer Konferenzschaltung zwischen einem ersten und einem zweiten Konferenzort hören die Konferenzteilnehmer am ersten Ort den an ihrem Ort sprechenden Konferenzteilnehmer. Ein Teilnehmer am zweiten Ort hört jedoch den sprechenden Teilnehmer am ersten Ort nicht, wenn die durch die gemeinsamen, sprachgeschalteten Netzwerke gesteuerte Übertragungseinrichtung vom zweiten zum ersten Konferenzort führt. Bei einer solchen Anordnung ermöglicht die Konferenzschaltung nur jeweils immer eine Übertragungsrichtung zwischen den Konferenzorten. Das eingangs definierte, gsmeinsame sprachgeschaltete Netzwerk läßt eine Übertragung jeweils nur von einem Konferenzort aus zu, wobei allerdings eine sich aufschaukelnde Rückkopplung oder ein Schwingen verhindert wird. Die Einschränkung auf eine solche einseitig gerichtete Übertragung zwischen den beiden Konferenzorten führt jedoch zu einer beträchtlichen Behinderung bei der Konferenzzusammenschaltung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Liiutsprech-Fernsprechkonferenzanlage für eine Vielzahl von auseinanderliegenden Orten zu schaffen, bei der die Aufnahme, Ünertragung und Verteilung der Sprache nicht nachteilig durch die Verwendung einer Vielzahl von Mikrofonen und Lautsprechern an jedem ^r, von einer Vielzahl von Konferenzorten beeinflußt wird. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Bei der Erfindung wird eine Vielzahl von unabhängig gesteuerten Freisprechapparaten in einem gemeinsamen Raum vorgesehen und jeder Apparat zur Vermeidung von Störungen unter Anwendung eines Schwellenwertes gesteuert. Dabei wird die Möglichkeit geschaffen, daß die einzelnen Teilnehmer jeder Gruppe nicht immer alle gemeinsam auf Sendung bzw. Empfang

i^r> geschaltet sind, sondern getrennt voneinander sprechen bzw. hören können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. I das Blockschaltbild für ein Ausführungsbeispiel einer Laulsprech-Fernsprechkonferenzschaltung zwischen zwei entfernten Orten;

Fig. 2 ein Auslührungsbeispiel für einen Lautsprech-

2^r> Fernsprechapparat;

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Lautsprech- Fernsprechapparat;

Fig. 4 einen Teil der Konferenzschaltung nach Fig.l;

Fig. 5 ein Beispiel für eine Fernsprech-Konferenzschaltung;

F i g. 6 ein weiteres Beispiel für eine Fernsprech-Konferenzanlage.

Entsprechend Fig. 1 wird der Konferenzort 150 mit

v> dem Konferenzort 160 über das Nachrichtennetzwerk 110 verbunden. Lautsprech-Fernsprechapparate .S 1-1 bis 51-/7 am Konferenzort 150 bedienen eine Vielzahl von Konferenzteilnehmern. Entsprechend bedienen Lautsprech-Fernsprechapparate 52-1 bis 52-/7 am

•ίο Konferenzort 160 eine Vielzahl von Konferenzteilnehmern. Jeder Apparat enthält einen Sendekanal, einen Empfangskanal und eine Steuerschaltung zur Umschaltung zwischen dem Sende- und Empfangskanal in komplementärer Weise. Beispielsweise ist im FernsprechapparV. 51-1 der Sendekanal Γ1-1 mit seinem Eingang an ein Mikrofon M1-1 und mit seinem Ausgang an eine Koppelschaltung Λ/1-1 angeschlossen. Der Empfangskanal R 1-1 liegt mit seinem Eingang an einer Koppelschaltung /V1-2 und mit seinem Ausgang an einer Lautsprecheranordnung L 1-1.

Die Steuerschaltung Cl-I leitet ein erstes Signal aus der Sprechenergie auf dem Sendekanal Γ1-1 und ein zweites Signal aus der Sprechenergie auf dem Empfangskanal R 1-1 ab. Wenn das erste Signal größer ist als das zweite Signal, schaltet die Steuerschaltung Cl-I den Sendekanal Tl-I ein und den Empfangskanal R 1-1 aus, nicht aber die Empfangskanäle der Apparate 51-1 bis 51-n. Bei dieser Sendebetriebsweiss verstärkt der Sendekanal Tl-I das Sprachsignal vom Mikrofon M1-1 und gibt das verstärkte Sprachsignal an die Koppelschaltung Nl-I, die wiederum mit dem Ausgangsanschluß 101 verbunden ist. Der Empfangskanal R 1-1 ist bei der Sendebetriebsweise außer Tätigkeit, so daß praktisch kein Sprachsignal zur Lautsprecheran-Ordnung Ll-I übertragen wird.

Wenn das erste Signal kleiner als das oder gleich dem zweiten Signal ist, hält die Steuerschaltung Cl-I den Empfangskanal Λ1-1 in Tätigkeit und schaltet den

Sendekanal Tl-I ab. Bei dieser Empfangsbetriebsweise wird vom Konferenzort 160 ausgehende und über die Koppelschaltung N1-2 ankommende Sprechenergie im Empfangskanal R 1-1 verstärkt und an die lautsprechcranordnung L 1-1 angelegt. Die vom Konferenzort 160 kommenden Sprachsignale werden außerdem in den Empfangskanälen der anderen Fernsprechapparaie 51-1 bis S\-n verstärkt, die in der Empfangsbetriebsweise sind. Der Sendekanal 7Ί-1 ist außer Tätigkeit, so daß praktisch keine Sprachsignale vom Mikrofon M 1-1 zum Ausgangsanschluß 101 übertragen werden. Die Fernsprechapparaie 51-2 bis Si-η arbeiten auf entsprechende Weise.

Die Steuerschaltung jedes Fernsprechapparates ar beitet unabhängig von den Steuerschaltungen der anderen Apparate, wodurch gleichzeitig zwei oder mehrere Mikrofone in Betrieb sein können. Jeder Sendekanal wird abhängig von der jeweils in seinem Fernsprechapparat eintreffenden Sprechenergie unabhängig von den anderen Apparaten am gleichen Konferenzort eingeschaltet. Wenn ein gegebenes Mikrofon aktiv und sein zugeordneter Sendekanal eingeschaltet ist, so ist der Empfangskanal dieses Apparates außer Tätigkeit, aber die Empfangskanälc anderer Apparate können aktiv sein. Die Lautsprech-Fernsprechapparate am Konferenzort 160 arbeiten auf entsprechende Weise, so daß einer oder mehrere Sendekanäle an diesem Konferenzort gleichzeitig Sprachsignale über die Koppelschaltung Λ/2-1 zum Ausgangsanschluß 103 liefern können.

Die Ausgangssignale der aktiven Sendekanäle am Konferenzort 150 werden in der Koppelschaltung N 1-1 zusammengefaßt und dann zum Ausgangsanschluß 101 gegeben. Die abgehende Leitung !20 führt dieses kombinierte Ausgangssignal zur ankommenden Leitung 135 des Konferenzortes 160 über das Nachrichtennetzwerk 110, so daß das kombinierte Ausgangssignal vom Konferenzort 150 über den Eingangsanschluß 107 des Konferenzortes 160 zur Koppelschaltung /V 2-2 übertragen wird. Die Koppelschaltung /V 2-2 verteilt das Konferenzsignal vom Konferenzort 150 auf Empfangskanäle η 2-1 bis R2-n. Wenn die Steuerschaltung C2-1 des Fernsprechapparates 51-1 den Empfangskanal R7.-\ betriebsbereit hält, wird das Konferenzsignal des Konferenzortes 150 im Empfangskanal Λ 2-1 verstärkt und zur Lautsprecheranordnung L 2-1 gegeben. Auf entsprechende Weise verstärken die anderen betriebsbereiten Empfangskanäle am Konferenzort 160 das vom Konferenzort 150 kommende Konferenzsignal und legen es an ihre jeweiligen Lautsprecheranordnungen, Auf diese Weise werden alle entsprechenden Konferenzteilnehmer am Konferenzori 150 von den Konferenzteilnehmern am Ort 160 gehört. Falls einer oder mehrere Sendekanäle am Ort 160 gleichzeitig mit dem Empfang eines Ausgangssignals vom Ort 150 eingeschaltet werden, so bewirken trotzdem die Lautsprecheranordnungen der übrigen Konferenzteilnehmer am Ort 160 eine gleichzeitige doppelt gerichtete Konferenzverbindung zwischen den Orten 150 und 160.

Die von einem Mikrofon am Konferenzort 160, beispielsweise dem Mikrofon M 2-1 aufgenommene Sprachenergie kann so groß sein, daß sie den Sendekanal Γ2-1 einschaltet und den Empfangskanal R2-\ ausschaltet. Der Sendekanal T2-1 verstärkt das Sprachsignal und gibt es an die Koppelschaltung N 2-1. Auf entsprechende Weise können weitere Mikrofone am Konferenzort 160 über ihre jeweiligen aktiven Sendekanäle mit der Koppelschaltung N 2-1 verbunden werden. Diese Koppelschaltung kombiniert die Ausgangssignale der aktiven Sendekanäle am Konferenzort 160 und gibt das kombinierte Ausgangssignal zum Ausgangsanschluß 103. Dieses kombinierte Ausgangs-■; signal gelangt dann über die abgehende Leitung 130, das Nachrichtennetzwerk 110 und die ankommende Leitung 125 zum Eingangsanschluß 105 des Konferenzortes 150. Die Koppelschaltung N 1-2 verteilt das vom Konferenzort 160 ankommende kombinierte Sprachsignal auf die

κι Empfangskanäle R 1-1 bis R \-n. Die aktiven Empfangskanäle, beispielsweise R 1-2, verstärken das ankommende Sprachsignal und geben es an die Lautsprechcranordnungen, die am Konferenzort 150 an aktive Empfangskanäle angeschaltet sind, beispielsweise an die

η Lautsprecheranordnung L 1-2. Auf diese Weise hören die Konferenzteilnehmer am Konferenzort 150 die Konferenzteilnehmer am Ort 160 sprechen.

Jeder Konferenzteilnehmer oder eine verhältnismäßig kleine Gruppe von Konferenzteilnehmern kann seinen bzw. ihren eigenen Lautsprech-Fernsprechapparat haben, so daß sie sich innerhalb einer optimalen Entfernung vom Mikrofon und Lautsprecher eines gegebenen Apparates befinden. Auf diese Weise wird eine gute Signalqualität für die Konferenzverbindung

2^r, aufrechterhalten. Jeder Sendekanal wird dann eingeschaltet, wenn das ihm zugeführte Sprachsignal größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Demgemäß erscheint ein verhältnismäßig schwacher Störpegel bei einem Mikrofon nicht am Ausgangsanschluß des

κι Konferenzortes, aber es können zwei oder mehrere Sendekanäle an einem Konferenzort gleichzeitig aktiv sein.

Das Mikrofon und der Lautsprecher jedes Fernsprechapparates an einem Konferenzort sind verhält-

i'i nismäßig dicht beieinander angeordnet, und das Mikrofon kann ein einseitig gerichtetes oder ungerichtetes Mikrofon sein. Da nur jeweils der Sende- oder der Empfangskanal eines Apparates in Tätigkeit ist, kann keine akustische Rückkopplung zwischen dem Mikrofön und Lautsprecher eines Apparates, beispielsweise zwischen Ml-I und L 1-1 auftreten. Bei Verwendung ungcrichtctcr Mikrofone wird das Mikrofon jedes Fernsprechapparates in einem verhältnismäßig großen Abstand von den anderen Lautsprechern im Vergleich

ΑΊ zu dem Abstand zwischen dem Mikrofon und dem Lautsprecher eines bestimmten Apparates angeordnet. Dies geschieht, um eine gewisse akustische Trennung zwischen den Apparaten eines Konferenzortes zu erzielen und eine Kopplung zwischen dem aktiven

so Lautsprecher eines Apparates und dem aktiven Mikrofon eines anderen Apparates zu verhindern, beispielsweise zwischen L 1-2 und Ml-I. Außerdem wird der Schwellenwert des aktiven Sendekanals durch das Sprachsignal im Empfangskanal eines Apparates

5ϊ beeinflußt, wodurch höhere Signalpegel am Ausgang aktiver Empfangskanäle anderer Apparate von dem aktiven Sendekanal getrennt werden.

Wenn beispielsweise an einem Konferenzort ein Konferenztisch mit einer Länge von etwa 9 m

fau vorhanden ist und ungerichtete Mikrofone benutzt werden, so reichen drei Lautsprech-Fernsprechapparate aus, und das Mikrofon und der Lautsprecher jedes Apparates kann in einem Abstand von etwa 3,6 m vom Mikrofon und Lautsprecher der anderen Apparate

tft angeordnet werden. Eine solche Anordnung besitzt eine ausreichende akustische Trennung zwischen den Apparaten, um eine akustische Rückkopplung zu verhindern. Bei einem solchen vorbestimmten Abstand hat sich

gezeigt, daß ein sprechender Konferenzteilnehmer an einem Mikrofon den Sendekanal des zugeordneten Apparates bei wesentlich leiserer Sprache aktiviert als für die Aktivierung des Sendekanals eines weiter entfernten Apparates erforderlich ist. Dies beruht zum Teil auf der Umschaltschwelle in der Steuerschaltung des Apparates, die eine Funktion des Sprachsignalpegels auf dem Empfangskanal des Apparates ist. Demgemäß kann der Sendekanal eines Apparates an einem Konferenzort gleichzeitig mit den Empfangskanälen der anderen Apparate am gleichen Konferenzort aktiv sein, und der sprechende Konferenzteilnehmer an einem Ort wird am anderen Ort gehört, während vom anderen Ort über das Nachrichtennetzwerk übertragene Sprachsignale an dem einen Ort über die dort aktiven Empfangskanäle gehört werden, ohne daß ein Rückkopplungsproblem bei normaler Konversationslautstärke auftritt.

Fig. 2 zeigt einen Lautsprech-Fernsprechapparat, beispielsweise den Apparat Sl-I, der bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung benutzt werden kann. Gemäß F i g. 2 enthält der Sendekanal T1 -1 einen Vorverstärker 201, ein einstellbares Dämpfungsglied 203 und einen Verstärker 205. Der Eingang des Vorverstärkers 201 ist mit einem Mikrofon Ml-I verbunden, so daß beim Mikrofon eintreffende Sprachenergie im Vorverstärker 201 unabhängig vom Dämpfungsglied 203 verstärkt wird. Das Ausgangssignal des Vorverstärkers 201 liegt am Dämpfungsglied 203, dessen Dämpfungsfaktor durch ein externes Signal eingestellt werden kann. Das Ausgangssignal des Dämpfungsgliedes 203 geht über den Verstärker 205 zur Koppelschaltung N1-1 in F i g. 1.

Der Empfar.gskanal /?1-1 gemäß F i g. 2 weist einen Verstärker 207 auf, in dessen Gegenkopplungsweg ein einstellbares Dämpfungsglied 209 geschaltet ist, sowie einen Verstärker 211, der das Ausgangssignal des Verstärkers 207 zum Lautsprecher L1-1 gibt. Das Eingangssignal des Verstärkers 207 kommt von der Koppelschaltung N1-2, die das vom Nachrichtennetzwerk 110 in Fig. 1 ankommende Signal aufnimmt. Die durch das Dämpfungsglied 209 bewirkte Abschwächung hängt von der Steuerschaltung Cl-I ab, derart, daß das Ausgangssignal des Verstärkers 207 selektiv gesteuert wird.

Der Steuerverstärker 213 in der Steuerschaltung Cl-I gemäß Fig.2 nimmt das Sprachausgangssignal des Vorverstärkers 201 über die Leitung 260 auf. Das Ausgangssignal des Verstärkers 213 wird einem Netzwerk mit einem Gleichrichter 220 und einer Zeitkonstanten-Schaltung 224 sowie einem Netzwerk mit einem Gleichrichter 221 und einer Zeitkonstanten-Schaitung 225 zugeführt. Der Gleichrichter 220 nimmt das verstärkte Sprachsignal vom Verstärker 213 auf und liefert ein Gleichstromsignal proportional der Amplitude des Sprachsignals mit einer Zeitkonstante, die durch die Schaltung 224 bestimmt wird. Die Zeitkonstante kann so gewählt werden, daß das Ausgangssignal des gleichrichters 220 auf den vollen Wert in etwa 5 Millisekunden ansteigt und in etwa 120 Millisekunden abfällt, um eine Ansprechzeit zu liefern, die eine anfängliche Sprachbeschneidung verhindert, und eine Abfallzeit, die ausreichend lang ist, um eine Beschneidung am Ende zu vermeiden und die Anlage während normaler Sprechpausen im Sendebetrieb zu halten. Der Rauschgleichrichter 221 liefert in Verbindung mit der Zeitkonstanten-Schaltung 225 eine Ausgangsgleichspannung, die etwa 4 oder 5 Sekunden benötigt, um den vollen Wert zu erreichen, die aber innerhalb von etwa 8 Millisekunden abfällt. Auf diese Weise hängt ein vom Gleichrichter 221 und der Schaltung 225 kommendes Eingangssignal für den Komparator 230 nur von einem andauernden Geräusch ab, das vom Mikrofon Ml-I aufgenommen wird.

Das von der Koppelschaltung N1-2 kommende Eingangssignal für den Empfangskanal R 1-1 wird über die Leitung 270 zum Verstärker 214 und von dort zum

ίο Gleichrichter 222 gegeben. Dieser Gleichrichter liefert ein Gleichstromsignal proportional der Sprachenergie im Empfangskanal Λ 1-1 mit einer Zeitkonstanten, die durch die Schaltung 227 bestimmt wird.

Der Komparator 230 kann eine integrierte Differenz-

Ii schaltung mit drei Eingängen sein, die die relative Größe von drei angelegten Eingangssignalen feststellt. Das Ausgangssignal des Komparators 230 wird über einen Sendeschalter 232 und eine Lautstärkeeinstellung 238 den einstellbaren Dämpfungsgliedern 203 und 209

2(i zugeführt. Der Sendeschalter 232 kann einen in die Sättigung gehenden Verstärker enthalten, der jeweils einen von zwei Ausgangsspannungspegeln besitzt. In einem Zustand liefert der Sendeschalter 232 volle Verstärkung über den Sendekanal Fl-I und gleichzeitig

:-) eine wesentlich herabgesetzte Verstärkung über den Empfangskanal Λ 1-1. Im anderen Zustand liefert der Sendeschalter 232 mittels des einstellbaren Dämpfungsgliedes 209 volle Verstärkung über den Empfangskanal R 1-1 und mittels des einstellbaren Dämpfungsgliedes

3d 203 wesentlich verringerte Verstärkung über den Sendekanal 7Ί-1. Die Dämpfungsglieder 203 und 209 arbeiten abhängig vom Ausgangssignal des Sendeschalters 232 auf komplementäre Weise, so daß eine zum Schwingen führende Rückkopplung vermieden wird.

Wenn ein Signal am Ausgang des Vorverstärkers 201 im Sendekanal erscheint, wird die über den Sendegleichrichter 220 abgeleitete Gleichspannung an den Komparator 230 angelegt und dort mit den Gleichspannungen von den Gleichrichtern 221 und 222 verglichen. Wenn

AO die vom Sendegleichrichter 220 kommende Gleichspannung größer als die Gleichspannung vom Rauschgleichrichter 221 oder vom Empfangsgleichrichter 222 ist, hält der Komparator 230 den Sendeschalter 232 in dem Sprechzustand, so daß das einstellbare Dämpfungsglied 203 des Sendekanals eine niedrige Dämpfung und das einstellbare Dämpfungsglied 209 des Empfangskanals eine hohe Dämpfung Hefen. Demgemäß ist der Sendekanal Γ1-1 eingeschaltet und beim Mikrofon Ml-I eintreffende Sprachenergie bewirkt, daß ein Sprachsignal vom Ausgang des Verstärkers 205 an die Koppelschaltung Nl-I angelegt wird. Das Dämpfungsglied 209 liefert eine hohe Dämpfung im Empfangskanal, so daß der Lautsprecher L! 1 nicht beaufschlagt wird.

Wenn die Gleichspannung vom Rauschgleichrichter 221 größer ist als die Ausgangsspannung des Sendegleichrichters 220 oder des Empfangsgleichrichters 22, so hält der Komparator 230 den Sendeschalter 232 in seinem Ruhezustand. Das Dämpfungsglied 229 besitzt dann niedrige Dämpfung, so daß der Empfangskanal eingeschaltet und der Sendekanal 7~1-1 durch das Dämpfungsglied 203 inaktiv gehalten wird. Wenn das Ausgangssignal des Empfangsgleichrichters 222 größer ist als die Ausgangssignale des Sendegleichrichters 220

t>5 oder des Rauschgleichrichters 221, so schaltet der Komparator 230 den Empfangskanal R 1-1 ein und den Sendekanal Tl-I aus.
Anhand der Schaltung nach Fig.2 läßt sich leicht

feststellen, daß der aktive Sendekanal Γ1-1 über die Steuerschaltung Cl-I ein Einschalten des Empfangskanals R 1-1 so lange verhindert, bis das Sprachsignal vom Sendekanal Tl-I abgeschaltet wird. Das Signal des Konferenzortes 160 (Fig. 1) steht den Konferenzteil- ί nehmern von den Empfangskanälen anderer Apparate zur Verfügung. Die in die Rückkopplungsschleife des Steuerverstärkers 213 eingeschaltete Bereichserweiterungseinrichtung 217 weist ein bekanntes nicht lineares Netzwerk auf, mit dessen Hilfe der Ausgangspegel des Verstärkers 213 über einen verhältnsimäßig großen Bereich von Sprachenergie beibehalten wird, die beim Mikrofon Λί 1-1 eintrifft. Die Bereichserweiterungseinrichtung 219 in der Rückkopplungsschleife des Verstärkers 214 ermöglicht auf entsprechende Weise den r> Betrieb der Steuerschaltung Cl-I bei verhältnismäßig großen Änderungen des dem Verstärker 214 zugeführten Signals. Auf diese Weise steuert die Steuerschaltung Cl-I die Arbeitsweise des Lautsprech-Fernsprechapparates derart, daß nur entweder der Sendekanal oder 2u der Empfangskanal des Apparates über den Bereich der erwarteten Sprachenergiepegel aktiv ist.

Der Lautsprech-Fernsprechapparat gemäß Fig. 3 entspricht im wesentlichen dem Apparat gemäß Fig. 2 mit der Ausnahme, daß ein getrennter Einbrechschalter 2·ί 334 zwischen den Ausgang des Komparators und die Dämpfungsglieder 203 und 209 geschaltet ist. Der Einbrechschalter 334 schaltet wie der Sendeschalter 232 die Betriebsweise des Apparates zwischen Senden und Empfang um. Der Einbrechschalter 334 spricht jedoch m auf den Beginn der Empfangsbetriebsweise an, um eine schnelle Abfallzeit für den Sendekanal zu liefern, so daß eine Anfangsbeschneidung des Empfangssprachsignals vermieden wird. Der Sendeschalter 232 enthält andererseits eine Zeitkonstantenschaltung, die für eine i^r> lange Abfallzeit sorgt, während der die Anlage im Sendebetrieb gehalten wird, um Unterbrechungen des ausgesendeten Sprachsignals und eine Beschneidung am Ende zu vermeiden. Durch die Verwendung des Einbrechschalters parallel zum Sendeschalter wird der in Empfangskanal in die Lage versetzt, vorrangig die Steuerung des Apparates in verhältnismäßig kurzer Zeit zu übernehmen, verglichen mit dem normalen Übergang vom Sende- zum Empfangsbetrieb.

Ein linearer Addierer 350 entsprechend der Beschrei- 4^r> bung in der US-Patentschrift 37 51 602 ermöglicht eine sich anpassende Wahl des Schwellenwertes, bei dem die Steuerschaltung zwischen dem Sende- und Empfangsbetrieb umschaltet. In der Konferenzschaltung gemäß F i g. 1 ist der Pegel, bei dem die Betriebsweise in den ^r>'> Steuerschaltungen umgeschaltet wird, so ausgelegt, daß der .Sendekanal eines sprechenden Konferenzteilnehmers an einem J'onferenzort, beispielsweise dem Ort 150, nur dann durch das Sprachsignal eines anschließend am Ort 160 sprechenden Konferenzteilnehmers ausge- ^r>^r> schaltet wird, wenn das vom Konferenzort 160 ausgesendete Sprachsignal sehr stark ist. Auf diese Weise hören die Konferenzteilnehmer an den Orten 150 und 160 beide mit normaler Lautstärke sprechenden Konferenzteilnehmer. Demgemäß werden bei dem <>" vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung Unterbrechungen der Übertragung vermieden, die bisher zur Verhinderung einer zum Schwingen führenden Rückkopplung erforderlich waren. Die Verwendung mehrerer unabhängig gesteuerter Lautsprech-Fernsprechap- *>"> parate an jedem Konferenzort mit einem zweckmäßig gewählten akustischen Abstand zwischen den Apparaten löst das Problem der akustischen Rückkopplung, ohne daß eine Beschränkung auf jeweils nur eine Übertragungsrichtung zwischen den Konferenzorten erforderlich ist.

F i g. 4 zeigt eine genauere Ansicht des Konferenzortes 150. Es sei angenommen, daß ein Konferenzteilnehmer das Mikrofon Ml-I bespricht, so daß der Sendekanal Γ1-1 aktiv und der Empfangskanal Ri-i inaktiv ist. Das Sprachsignal vom Mikrofon Ml-I wird im Vorverstärker 201 verstärkt, über das Dämpfungsglied 203 unter Steuerung der Steuerschaltung Cl-I übertragen und über den Verstärker 205 an die Leitung P 4-1 angelegt. Die abgehende Koppelschaltung /Vl-I enthält einen Operationsverstärker 413, an dessen Eingang die Leitung P4-1 über eine Impedanz /4-1 angelegt ist. Der Ausgang des Verstärkers 413 ist mit dem Nachrichtenübertragungsnetzwerk 110 über einen Anpaßwiderstand 410, den Ausgangsanschluß 101 und die abgehende Leitung 120 verbunden.

Gleichzeitig mit der Übertragung von Signalen, die vom Mikrofon Ml-I abgeleitet sind, wird ein von einem anderen Konferenzort, beispielsweise dem Ort 160 in F i g. 1 ankommendes Signal über das Netzwerk 110, die ankommende Leitung 125 und den Eingangsanschluß 105 an einen Operationsverstärker 415 in der Koppelschaltung N1-2 angelegt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 415 wird über die aktiven Empfangskanäle der Kanäle Ri-i bis R\-n auf die zugeordneten Lautsprecher L 1-2 bis L i-n verteilt. Da der Empfangskanal R 1-1 außer Tätigkeit ist, wird das vom Verstärker 415 ankommende Signal nicht zum Lautsprecher L 1-1 gegeben.

Bei normaler Gesprächslautstärke reicht das Signal des Mikrofons Ml-I nicht aus, um die Apparate 51-2 bis 51 -n in den Sendebetrieb umzuschalten, so daß der Empfangskanal dieser Apparate in Betrieb ist. Demgemäß verstärkt der Empfangskanal Ri-2 das vom Verstärker 415 kommende Signal, so daß der Lautsprecher L 1-2 ein akustisches Signal aufgrund des vom anderen Konferenzort über das Nachrichtenübertragungsnetzwerk 110 gelieferte Signal abgibt. Entsprechend liefert der Empfangskanal R i-n ein Ausgangssignal zum Lautsprecher L i-n, und der akustische Abstand zwischen dem Lautsprecher L 1-2 und dem Mikrofon Ml-I begrenzi die akustische Kopplung, so daß keine zum Schwingen führende Rückkopplung auftritt. Die akustische Stabilität wird außerdem durch die vorerwähnte Differenzial-Betriebsweise der Steuerschaltungen unterstützt. Bei einer solchen Anordnung wird der am Mikrofon M 1-1 sprechende Konferenzteilnehmer am Konferenzort 150 gehört und es wird außerdem ein Sprachsignal über das Nachrichtenübertragungsnetzwerk 110 zu den anderen Konferenzorten gegeben. Gleichzeitig werden Konferenzteilnehmer an anderen Orten am Konferenzort 150 über die Lautsprecher L 1-2 bis L 1-n gehört.

Wenn ein zweiter Konferenzteilnehmer am Mikrofon M1-2 so laut spricht, daß der Apparat 51-2 in den Sendebetrieb umschallet, so wird dessen Sendekanal T1-2 in Tätigkeit gesetzt und sein Ausgangssignal über die Leitung P 4-2 und die Impedanz /4-2 an den Eingang des Verstärkers 413 angelegt. Der Empfangskanal R 1-2 ist dann inaktiv, aber ein vom Netzwerk 110 ankommendes Signal wird am Konferenzort 150 über die aktiv bleibenden Lautsprecher gehört, d. h., die Lautsprecher L 1-3 bis L i-n. Es können also bis zu n-1 Apparate am Konferenzort im Sendebetrieb arbeiten, und trotzdem ermöglicht das Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Übertragung zu den anderen Konferenz-

orten über das Netzwerk 110, wobei gleichzeitig Signale von anderen Konferenzorten am Ort 150 gehört werden können. Es sei außerdem darauf hingewiesen, daß einer der Apparate am Konferenzort 150 so beeinflußt werden kann, daß er nur im Empfangsbetrieb arbeitet. Auf diese Weise können alle aktiven Sendekanäle an einem Konferenzort gleichzeitig in Betrieb sein und trotzdem hören die Konferenzteilnehmer an diesem Ort weiterhin die Konferenzteilnehmer an anderen Orten.

Bei der Anordnung nach Fig.4 arbeitet jeder Lautsprech-Fernsprechapparat in Abhängigkeit von seinem eigenen Umschalt-Schwellenwert, und die Ausgangssignale der aktiven Sendekanäle werden im Verstärker 413 summiert. Der Sendekanal eines Apparates spricht sofort an, wenn ein Konferenzteilnehmer in der Nähe des zugeordneten Mikrofons spricht, ist aber verhältnismäßig unempfindlich für Konferenzteilnehmer an weiter entfernten Plätzen dieses Konferenzortes. Demgemäß kann jeder Konferenzort Signale zu einem anderen Ort übertragen und gleichzeitig von dort Signale empfangen. Darüber hinaus wird der Nachhall und die Aufnahme von Störgeräuschen durch den unabhängigen Betrieb der Steuerschaltung in jedem Apparat verringert, und trotzdem kann mehr als ein Sendekanal gleichzeitig in Betrieb sein.

Bei der Anordnung nach Fig. 5 ist jeder der voneinander entfernten Konferenzorte 508 und 509 über eine doppelt gerichtete Zweidrahtleitung mit dem Nachrichtenübertragungsnetzwerk 510 verbunden. Der Konferenzort 508 enthält eine Vielzahl von Lautsprech-Fernsprechapparaten entsprechend der Darstellung in Fig. 1 und 2, eine abgehende Koppelschaltung Λ/8-1 und eine ankommende Koppelschaltung Λ/8-2. Der Ausgangsanschluß 501 erhält die kombinierten Ausgangssignale von den aktiven Sendekanälen der Apparate S8-1 bis Sb-n und gibt sie an eine Gabelschaltung HS. Diese Gabelschaltung koppelt in bekannter Art eine abgehende Leitung an eine doppelt gerichtete Leitung und diese wiederum an eine ankommende Leitung, während gleichzeitig die ankommende Leitung von der abgehenden Leitung getrennt ist. Bei der Schaltung nach F i g. 5 werden die Signale am Ausgangsanschluß 501 jber die Gabelschaltung H 8 an die Zweidrahtleitung 522 gegeben und die über diese Leitung ankommenden Signale an den Eingangsanschluß 505 angekoppelt. Entsprechend verbindet eine ^r) Gabelschaltung H9-n am Konferenzort 509 das kombinierte Ausgangssignal der aktiven Sendekanäle der Apparate S9-1 bis S9-n am Ausgangsanschluß 503 mit der doppelt gerichteten Leitung 532. Die über diese Leitung ankommenden Signale für den Konferenzort

κι 509 laufen über die Gabelschaltung H9 zum Eingangsanschluß 507. Auf diese Weise trennt die Gabelschaltung f/9 die abgehenden Signale am Anschluß 503 vom Anschluß 507.
F i g. 6 zeigt eine Lautsprech-Konferenzschaltung, die

r. die Konferenzorle 604, 605, 606 und 607 über die Konferenzbrücke 610 verbindet. Der Konferenzort 604 enthält die Lautsprech-Fernsprechapparate S4-1 bis S4-/7, die abgehende Koppelschaltung N4- T und die ankommende Koppelschaltung N4-R. Die Anordnun-

id gen am Konferenzort 604 sind im wesentlichen die gleichen wie die in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Anordnungen. Die Koppler /V4-Tund N4-R sind über eine Vierdrahtleitung 614 mit der Konferenzbmkke 610 verbunden. Auf entsprechende Weise enthält

>■> jeder der Konferenzorte 605 bis 607 mehrere Lautsprech-Apparate und Koppelschaltungen, die über Vierdrahtleitungen 615, 616, 617 mit der Konferenzbrücke 610 verbunden sind. Die Konferenzbrücke 610 optimiert auf bekannte Weise die Kopplung der

in abgehenden und ankommenden Signale zwischen den miteinander verbundenen Konferenzorten. Die Konfeirenzbrücke liefert eine optimale Kopplung zwischen den entfernten Orten und kann in der Konferenzanordnung gemäß Fig.6 die Qualität der Signalübertragung

Γι zwischen den weit voneinander entfernten Orten verbessern. Es sei jedoch bemerkt, daß alle bekannten Nachrichtenübertragungsnetzwerke, die für eine Verbindung von mehr als zwei Endstellen geeignet ist, ebenfalls benutzt werden kann, und daß für die

■in Verbindungen zwischen den Konferenzorien Zweidrahtleitungen verwendet werden können, wenn geeignete Gabelschaltungen entsprechend der Darstellung in F i g. 5 eingefügt werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fernsprechanlage mit mehreren Mikrofonen und Lautsprechern, die an einen abgehenden bzw. ankommenden Anschluß angeschaltet und in einem solchen Abstand angeordnet sind, daß mehrere Personen in einem Raum, einer Halle od. ä. gemeinsam (nach Art einer Konferenz) mit einer entfernten Stelle über ein mit dem abgehenden und ankommenden Anschluß verbundenen Fernsprechnetz in Verbindung treten können, dadurch gekennzeichnet,

daß zur Bereitstellung einer gleichzeitigen und störungsfreien Zweiwegverbindung mit der entfernten Stelle (160) die Mikrofone (M 1-1 bis M \-n) und Lautsprecher (Ll-I bis L\-n) in unabhängig gesteuerten Freisprech-Fernsprechapparaten (Si-1 bis Si-η) angeordnet sind, in denen jeweils nur das Mikrofon oder der Lautsprecher aktiv ist,
daß die unabhängige Steuerung in jedem Apparat durch eine Steuerschaltung (Cl-I bis C\-n)bewirkt wird, die gemeinsam auf Sprechenergie auf einem zugeordneten, mit dem Mikrofon verbundenen Sendekanal (Tl-I bis Tl-n^und Sprechenergie auf einem zugeordneten, mit dem ankommenden Anschluß 105 verbundenen Empfangskanal (R 1-1 bis R \-n) anspricht und selektiv den einen Kanal aktiviert und den anderen Kanal deaktiviert, derart, daß die Sende- und Empfangskanäle verschiedener Appaiate gleichzeitig aktiviert sein können.

2. Femsprech-Konferenzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung jedes Apparates Schaltmiltel (213, 220 usw.) aufweist, die auf Sprachenergie im Sendekanal des Apparates ansprechen und ein erstes Signal erzeugen, ferner Schaltmittel (222 usw.), die auf Sprachenergie im Empfangskanal des Apparates ansprechen und ein zweites Signal erzeugen, sowie Schaltmittel (203, 209 usw., Zustand »a«), die dann ansprechen, wenn das erste Signal größer als das zweite Signal ist und den Sendekanal des Apparates einschalten oder eingeschaltet halten und den Empfangskanal des Apparates ausschalten oder ausgeschaltet halten, und weiterhin Schaltmittel (203, 209, Zustand »b«), die ansprechen, wenn das erste Signal kleiner als das oder gleich dem zweiten Signal ist und den Empfangskanal des Apparates einschalten oder eingeschaltet halten und den Sendekanal des Apparates ausschalten oder ausgeschaltet halten.

3. Fernsprech-Konferenzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel zur Kombination der Ausgangssignale der aktiven Sendekanäle Mittel (14-1 bis 14-n^zur Summierung der Ausgangssignale der aktiven Sendekanäle enthalten.

4. Fernsprech-Konferenzanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrofon jedes Lautsprech-Fernsprechapparates akustisch von den Lautsprecheranordnung der anderen Lautsprech-Fernsprechapparate am gleichen Konferenzort getrennt ist.

5. Fernsprech-Konferenzanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrofon jedes Lautsprech-Fernsprechapparates ein Richtmikrofon ist.

6. Fernsprech-Konferenzanlage nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrofon jedes Lautsprech-Fernsprechapparates ein umgerichtetes Mikrofon ist und daß jedes Mikrofon eines Konferenzortes wenigstens einen vorbestimmten Abstand von den Lautsprecheranordnungen der anderen Apparate des Konferenzortes hat.