DE2728497C2 - Konferenzschaltung für Sprachsignale - Google Patents

Description

Stand der Technik

ίο Die Erfindung betrifft eine Konferenzschaltung für Sprachsignale, an die insgesamt m gleiche Teilnehmerstationen anschließbar sind und die η Sende-Sammelschienen zur Aufnahme und Weitergabe der von den Teilnehmerstationen ausgesendeten Sprachsignale und η Empfangs-Sammelschienen aufweist, von denen die Teilnehmerstationen Sprachsignale empfangen, wobei η kleiner als m ist.

Eine derartige Konferenzschaltung ist z. B. bekannt aus der US-PS 3274342. Diese Konferenzschaltung arbeitet im Zeitmultiplex und ist daher schaltungstechnisch relativ aufwendig. Die Sprachsignale werden in analoger Form verarbeitet. Würde man eine digitale Signalverarbeitung verlangen, so würde der Schaltungsaufwand erheblich steigen, weil dann digitale Multiplexer und Demultiplexer notwendig wären.

Aus der US-PS 3 971895 ist andererseits eine Kon-

ferenzschaltuig für Sprachsignale bekannt, die nicht im Zeitmultiplex arbeitet. Die analogen Sprachsignale der einzelnen Konferenzteilnehmer werden dort einfach summiert, und das Summensignal wird allen Konferenzteilnehmern zugeführt. Diese Konferenzschaltung ist ebenfalls nicht geeignet für Digitalsignale.

jr, Aufgabe

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Konferenzschaltung der eingangs genannten Art anzugeben, die auch für digualisicrle Sprachsignale geeignet ist.

4„ Lösung

Die Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Mitteln gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

₄r, Vorteile

Wenn die Sprachsignale in verschlüsselter Form von und zu den Teilnehmern übertragen werden sollen, so sind in der Konferenzschaltung nur so viele Codecgeräte erforderlich, wie Sprecher in der Konferenz vorgesehen sind. Im nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel mit 15 Teilnehmern und maximal drei beliebigen Sprechern sind in der Konferenzschaltung lediglich drei Einzelkanal-Entschlüsselgeräte, die die auf den drei Sende-Sammelschienen Sl, S2, S3 ankommenden, von drei Teilnehmern gesendeten Signale entschlüsseln, und lediglich drei Einzelkanal-Verschlüsselgeräte vorzusehen, die die Ausgangssignale der Summierschaltungen SmI/2, Sm2/3 und Swl/3 wieder verschlüsseln, bevor sie auf die

bo Empfangs-Sammelschienen Sl/2, S2/3, Sl/3 gegeben werden, von denen die Teilnehmer ihre Signale empfangen.

Beschreibung

_b5 Die Erfindung wird nun anhand der einzigen Figur beispielsweise näher erläutert.

Die Figur zeigt, gestrichelt umrandet, eine Konferenzschaltung KS, die sich an einem zentral gelegenen

Punkt des Netzes befindet und an die IS Teilnehmer-Stationen über Zwei- oder Vierdrahtleitungen anschlieSbar sind.

■ Die Teilnehmerstationen 71 bis 715 hüben einen einheitlichen Aufbau. Dieser wird anhand der Teilnehmerstation 72 in seinen wesentlichen Elementen nachstehend erläutert. Dabei wird angenommen, daß ein rein digitales Netz vorliegt. Die Teilnehmerstation 72 ist daher mit einem Analog/Digital-Wandler 1 und mit einem Digital/Analog-Wandler 2 ausgerüstet, die ι ο Deltamodulatoren bzw. Deltademodulatoren sein können. Der Eingang des Analog/Digital-Wandlers 1 ist mit einem Mikrophon 3 und der Ausgang des Digital/ Analog-Wandlers mit einem Fernhörer 4 verbunden, die sich als Sprech- bzw. Hörkapsel in einem Handapparat des Teilnehmers !befinden können.

Falls die Teilnehmerstation wie gezeigt über Zweidralitleitungen Z an die Konferenzschaltungen angeschlossen werden sollen, so enthalten sie eiiie Gabelschaltung 5 zur Entkopplung der Sende- und Emp- -'" fangsrichtung. Diese Gabelschaltung kann nach einer der beiden älteren deutschen Patentanmeldungen P 2628852 und P 2714803 aufgebaut sein. Auf dem Vierdraht-Eingang dieser Gabelschaltung 5 gelangt das vom Analog-Digital-Wandleir 1 gelieferte digitale Signal über den Kontakt s einer vom Teilnehmer zu betätigenden Sprechtaste. Der Vierdraht-Ausgang der Gabelschaltung 5 ist unmittelbar mit dem Eingang des Digital-Analog-Wandlers 2 verbunden. Auf der Zweidrahtseite der Gabelschaltung liegt in der Zwe·- drahtleitung der Kontakt g eines Gabelumschalters dieser Teilnehmerstation, der tiei Betätigung, beispielsweise durch Abheben des Handapparats, die Teilnehmerschleife schließt. Im gezeigten Fall befindet sich die Teilnehmerstation Tl in ihrem Ruhezu- r> stand, bei dem die Sprechtaste nicht gedrückt und der Handapparat nicht abgenommen, d. h. die Teilnehmerschleife offen ist. Das Schließen der Teilnehmerschleife durch Betätigen des Gabelumschalters wird auch als »Belegen der Teilnehmerleitung« bezeichnet. 4<>

Es ist zu bemerken, daß die Zweidrahtleitungen zu Vereinfachungszwecken lediglich als einfache Verbindungen gezeichnet sind und dab die Gabelschaltungen äußerst vereinfacht dargestellt sind.

In der Teilnehmerstation ist an die Zweidrahtlei- j~ tung ein Wecker 6 zur Signalisierung eines ankommenden Rufes angeschaltet.

Im folgenden Wird auf die Konferenzschaltung KS eingegangen. Die Konferenzschaltung enthält Einrichtungen, die jeweils den anschließbaren Teilneh- ^r>o merstationen zugeordnet und daher untereinander gleich sind. So enden die von den Teilnehmerstationen kommenden Zweidrahtleitungen wiederum auf ähnlichen Gabelschaltungen wie auf der Teilnehmerseite zur Entkopplung der beiden Übertragungsrichtungen in jeweils eine Sende- und eine Empfangsleitung SL bzw. EL. Die Sendeleitung SL ist dabei die Leitung, auf der die von der Teilnehmerstation gesendeten Signale ankommen, und die Empfangsleitung EL die Leitung, deren Signale die Teilnehmerstation emp- t>o fängt.

Die Sendeleitungen SL sind jeweils mit dem Eingang einer Belegterkennungseinrichtung (BErk) und mit dem Eingang einer Sprecherkennungseinrichtung (SErk) verbunden. Falls die Teilnehmerschleife durch b5 Betätigen des Gabelumschalters in der Teilnehmerstation geschlossen wird, so gibt die Belegterkennungseinrichtung BErk auf einer eigenen oder, wie gezeigt, auf einer beiden Einrichtungen gemeinsamen Ausgangsleitung ein Belegterkennungssignal an einen Eingang einer als »zentrale Steuerung« bezeichneten Einheit 13. Falls in einer Teilnehmerstation nach Schließen des Gabelumschaltkontaktes g (durch Abheben des Handapparates) die Sprechtaste gedruckt wird, so gelangt vom Ausgang des Analog/Digital-Wandlers 1 ein digitales Signal - entweder der Ruhekode oder kodierte Sprechsignale - über die Zweidrahtverbindung Z auf den Eingang der entsprechenden Sprecherkennungseinrichtung SErk in der Konferenzschaltung. Diese Sprecherkennungseinrichtung SErk gibt darauf ein Sprecherkennungssignal auf einen Eingang der zentralen Steuerung 10. Die zentrale Steuerung 10 erhält also Eingangssignale von sämtlichen Belegterkennungs- und Sprecherkennungseinrichtungen. An ihren Ausgängen liefert sie einerseits Steuersignale, die Schalter RS steuern, mittels derer ein zentraler Ruf generator RG an die einzelnen Empf angsleitungen EL anschaltbar ist. Andererseits liefert die zentrale Steuerung Steuersignale an Schalter SS, SE, die paarweise je einer Teilnehmerstation zugeordnet sind und mittels derer die Sendeleitungen SL an eine von drei Sammelschienen Sl, 56, 53 und die Empfangsleitungen EL an eine von drei Sammelschienen Sl/2, S2/3, 51/3 anschaltbar sind. Da die Sammelschienen 51, 52, 53 die von den Teilnehmern gesendeten Signale weitergeben, werden sie im folgenden als Sende-Sammelschienen bezeichnet, und da die Teilnehmer von den Sammelschienen 51/2, 52/3, 51/3 über ihre Empfangsleitungen EL ihr Signal empfangen, werden diese Sammelschienen als Empfangs-Sammelschienen bezeichnet.

Jede der Empfangs-Sammelschienen 51/2, 52/3 und 51/3 ist mit dem Ausgang einer Summierschaltung, die jeweils ähnlich bezeichnet ist, verbunden. Die Eingänge dieser Summierschaltungen sind jeweils mit zwei der drei Sendesammelschienen 51, 52 und 53 verbunden. Es erscheint also auf der Empfangssammelschiene 51/2 das Summensignal 51 + Λ2, auf der Empfangssammelschiene 52/3 das Summensignal 52+53, und auf der Empfangssammelschiene 51/3 das Summensignal 51 + 53, wobei 51, 52, 53 hier die Signale der auf den entsprechend bezeichneten Sende-Sammelschienen bedeuten.

Im einfachsten Falle wandeln die Summierschaltungen 5wl/2, SuII¹S, 5m 1/3 ihre beiden digitalen Eingangssignale jeweils in Analogsignale um, addieren diese und wandeln das analoge Summensignal wieder in ein digitales Summensignal um.

Der Verbindungsaufbau geschieht nun auf die folgende Weise:

Will irgendein Teilnehmer, zum Beispiel der Teilnehmer an der Station 71 (im folgenden Teilnehmer 71 genannt), ein Konferenzgespräch einberufen, so aktiviert er durch seinen Gabelumschalter seine Belegterkennung BErk in der Konferenzschaltung. Darauf gibt die zentrale Steuerung 10 an alle Schalter RS, deren zugeordnete Teilnehmer ihre Leitung noch nicht belegt, d. h. die »noch nichi abgenommen« haben, ein Steuersignal, das diese Schalter schließt und das Rufsignal zu den zugehörigen Teilnehmerstationen gelangen läßt. Wenn ein Teilnehmer darauf seinen Handapparat abnimmt und so seine Leitung bele_gt, wird sein Schalter RS in der Konferenzschaltung wieder geöffnet. Dieser Zustand ist für die Teilnehmer-Stationen 73 und 715 gezeigt.

Machtsich nun z. B. der Teilnehmer 71 zum ersten

Sprecher der Konferenzrunde, indem er seine Sprechtaste s drückt, so wird ein digitales Signal mit der dem Analog/Digital-Wandler eigenen Bitgeschwindigkeit (z. B. 32 kbit/s) über die Zweidrahtleitung Z zur entsprechenden Sprecherkennungseinrichtung SErk > übertragen und dort erkannt. Am Ausgang der Sprecberkennungseinrichtung SErk erscheint das Sprecherkennungssignal, solange die Sprechtaste dieses Teilnehmers gedrückt ist.

Dadurch schaltet die zentrale Steuerung 10 über ι ο den Sendeschalter SS das Sendesignal des Teilnehmers 71 auf die Sende-Sammelschiene 51 und verbindet gleichzeitig seine Empfangsleitung EL mit der Einpfangs-Sammelschiene 52/3, da auf dieser Empfangs-Sammelschiene 52/3 nicht sein eigenes Sendesignal, sondern Sendesigna'e erscheinen, die von den anderen Sende-Sammelschienen 52 und 53 stammen. Die Figur zeigt einen Zustand, in dem der Teilnehmer 71 spricht oder sprechen will (Sprechtaste gedrückt), der Teilnehmer 72 »noch nicht abgenommen hat«, d. h. rioch gerufen wird, und die restlichen Teilnehmer 73 bis 715 die vom Teilnehmer 71 gesendeten Signale über 51-5k1/2-51/2 empfangen, wenn die Teilnehmer ihre Leitung belegen, ohne ihre Sprechtaste zu drücken, so werden ihre Empfangsleitungen EL nämlich zunächst über die Empfangsschalter SE mit derjenigen Empfangs-Sammelschiene 51/2 verbunden, auf der die Signale der beiden ersten Sprecher erwartet werden.

Will nun ein weiterer Teilnehmer, z. B. 73, neben dem bereits sprechenden Teilnehmer 71 sprechen, so drückt er seine Sprechtaste, so daß seine Sprecherkennungseinrichtung SErk anspricht. Daraufhin schaltet die zentrale Steuerung 10 die Sendeleitung SL des Teilnehmers 73 in der Konferenzschaltung auf die Sende-Sammelschiene 52 und seine Empfangsleitung EL auf die Empfangs-Sammelschiene 51/3. Von der Empfangs-Sammelschiene 51/2 würde er nämlich neben dem Signal des an die Sende-Sammelschiene 51 angeschalteten Teilnehmers 71 auch noch sein eigenes Signal empfangen. Dieses wäre unerwünscht.

In diesem Zustand, der nicht gezeigt ist, ist noch die Sende-Sammelschiene 53 frei. Will noch irgendeiner der noch nicht sprechenden Teilnehmer, z. B. Tl, als dritter Sprecher neben den bereits sprechenden Teilnehmern 71 und 73 in deren Gespräch eintreten, so nimmt er seinen Handapparat ab und belegt seine Leitung, falls er dies noch nicht getan hat, und drückt seine Sprechtaste. Darauf wird seine Sendeleitung, in der bereits beschriebenen Weise von der zentralen Steuerung gesteuert, an die noch freie Sende-Sammelschiene 53 angeschaltet. Seine Empfangsleitung EL wird wie die Empfangsleitungen der nicht sprechenden Teilnehmer an die Empfangs-Sammelschiene 51/2 angeschaltet.

In diesem Schaltzustand der Konferenzschaltung, der ebenfalls nicht gezeigt ist, hört

- der erste Sprecher (71) den zweiten (73) und dritten Sprecher ( 72) über die Empfangs-Sam- _ω melschiene 52/3

- der zweite Sprecher (73) den ersten (71) und dritten Sprecher (72) über die Empfangs-Sammelschiene Sl/3

- der dritte Sprecher (72) den ersten (71) und zweiten Sprecher (73) über die Empfangs-Sammelschiene 51/2

- die restlichen Teilnehmer (Γ4 bis 715) den ersten ( 71) und den zweiten Sprecher ( T ) über die Empfangs-Sammelschiene 51/2.

Es ist zu bemerken, daß bei einem Zweiergespräcl sich die beiden Sprecher jeweils ohne jede Qualitätsverminderung gegenseitig hören, da sie innerhalb dei Konferenzschaltung vierdrahtmäßig über jeweils eine Sende-Sammelschiene (51, 52) und eine Empfangs-Sammelschiene (52/3, 51/3) zueinander durchgeschaltet sind. Die nicht sprechenden Teilnehmer empfangen die Summensignale 51+52 der beider Sprecher mit einer geringen Qualitätsverminderung In den meisten Fällen ist es nicht erforderlich odei nicht erwünscht, daß die nicht sprechenden Teilnehmer auch den dritten Sprecher hören. Der häufigste Fall wird derjenige sein, bei dem ein Sprecher zu aller Teilnehmern sprichi, oder mit einem zweiten Teilnehmer ein Zweiergespräch führt. Dieses kann dann jedoch durch einen beliebigen dritten Teilnehmer zu einem Dreiergespräch erweitert werden, oder der dritte Teilnehmer kann die Sprecherrolle eines der beider ersten Sprecher übernehmen, der darauf als Sprechei ausscheidet. Falls auch der dritte Sprecher von der restlichen Teilnehmern gehört werden soll, so ist eine Summierschaltung erforderlich, die die auf den drei Sende-Sammelschienen 51, 52,53 erscheinenden Signale zueinander addiert und das Summensignal 51+52+53 über eine weitere Empfangs-Sammelschiene den restlichen Teilnehmern zugänglich macht Die Qualität eines aus drei Einzelsignalen zusammengesetzten Summensignals wäre jedoch weiter herabgemindert.

Betont werden sollte noch die Tatsache, daß niehl mehr als drei Teilnehmer gleichzeitig sprechen können. Drückt ein vierter Teilnehmer seine Sprechtaste so bleibt dies ohne Wirkung, da die zentrale Steuerung keine freie Sende-Sammelschiene mehr findet und daher die Sendeleitung SL dieses vierten Teilnehmen nirgends anschaltet. Die Sprechdisziplin der Konferenzteilnehmer wird also durch die Konferenzschaltung erzwungen.

Wie bereits angedeutet, kann jedoch einer der dre Sprecher wieder aus dem Gespräch austreten. Dies erfolgt durch Loslassen der zuvor gedrückten Sprech taste, worauf die zugehörige Sprecherkennung (SErk ] kein Sprecherkennungssignal mehr an die zentrale Steuerung 10 abgibt.

Falls dieser Sprecher der mit seiner Sendeleitung SL an die Sende-Sammelschiene 53 angeschaltete dritte Sprecher ist, so trennt die zentrale Steuerung dessen Verbindung mit der Sende-Sammelschiene 53 durch Umschalten des diesem Teilnehmer zugeordneten Sendeschalters 55 in die Ruhestellung einfach wieder auf. Weitere Schaltmaßnahmen sind in dieserr Falle nicht notwendig.

Falls jedoch der mit seiner Sendeleitung SL an die Sende-Sammelschiene 51 angeschaltete erste Sprecher oder der mit seiner Sendeleitung SL an die Sende-Sammelschiene 52 angeschaltete zweite Spreche] seine Sprechtaste (5) wieder losläßt, so gibt es für die zentrale Steuerung zwei voneinander verschiedene alternative Schaltmöglichkeiten:

Die eine Möglichkeit besteht darin, die Anschaltung der Sendeleitungen SL der beiden verbleibender Sprecher zu belassen und die Empfangsleitungen dei nicht sprechenden Teilnehmer auf diejenige Empfangs-Sammelschiene umzuschalten, auf der die Signale der nunmehr noch sprechenden Teilnehmer erscheinen. Läßt beispielsweise der mit seiner Sendelei-

tung SL an die Sende-Sammelschienc 52 angeschaltete zweite Sprecher (73) seine Sprechtaste los, so wird seine Sendeleitung SL durch Umlegen des zugehörigen Sendeschalters SS in die Ruhestellung von der Sende-Sammelschiene Sl getrennt, und die Empfangsleitungen EL sämtlicher anderen nicht sprechenden Teilnehmer werden auf die Empfangs-Sammelschiene 51/3 umgeschaltet.

Die andere Möglichkeit besteht darin, die Anschaltung der nicht sprechenden Teilnehmer an die Empfangs-Sammelschiene 51/2 zu belassen und den verbleibenden dritten Sprecher so an die Sammelschienen anzuschalten, wie der ausgetretene erste oder zweite Sprecher an diese angeschaltet war. Der dritte Sprecher »ersetzt« praktisch den austretenden Sprecher. Die Sendeleitung des austretenden Sprechers wird dabei abgeschaltet, und seine Empfangsleitung EL wird auf die Empfangs-Sammelschiene 51/2 umgeschaltet. Läßt beispielsweise der mit seiner Sendeleitung SL an die Sende-Sammelschiene 52 angeschaltete zweite Sprecher (73) seine Sprechtaste los, so wird seine Sendeleitung SL durch Umlegen des zugehörigen Sendeschalters 55 in die Ruhestellung von der Sende-Sammelschiene 52 getrennt und seine

Empfangsleitung EL auf die Empfangs-Sammelschiene 51/2 umgeschaltet. Die Sendeleitung SL des dritten Sprechers wird von 53 auf 52 und seine Empfangsleitung von 51/2 auf 51/3 umgeschaltet. In diesem Falle werden bei Zweiergesprächen immer zwei vorbestimmte Sende-Sammelschienen, nämlich 51 und 52 verwendet.

Zu erwähnen bleibt noch, daß die Maximalzahl von Sprechern der Konferenzschaltung, die im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gleich drei ist, auch auf mehr als drei erhöht werden kann.

Sollen beispielsweise vier Sprecher zugelassen sein, so sind in der Konferenzschaltung 4 Sende-Sammelschienen, 4 Empfangs-Sammelschienen und 4 Summierschaltungen vorzusehen, die jeweils drei Sendesignale zusammenfassen. Die nicht Sprechenden würden wiederum drei der vier Sprecher hören können. Allgemein gilt: bei m insgesamt vorhandenen Teilnehmern und η maximal möglichen Sprechern sind η Sende- und Empfangssammelschienen und η Summierschaltungen vorzusehen.

Bei vier Sprechern würden jedoch bereits wieder Probleme hinsichtlich der Sprechdisziplin und eine Verminderung der Sprachqualität auftreten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Konferenzschaltung für Sprachsignale, an die insgesamt m gleiche Teilnehmerstationen anschließbar sind und die η Sende-Sammelschienen zur Aufnahme und Weitergabe der von den Teilnehmerstationen ausgesendeten Sprachsignale und η Empfangs-Sammelschinen aufweist, von denen die Teilnehmerstationen Sprachsignale empfangen, wobei η kleiner als m ist, dadurch gekennzeichnet,daß jeweils n — l Sende-Sammelschienen (51, S2, S3) mit den Eingängen von η Summierschaltungen (Sul/2, S«2/3, Sul/3) verbunden sind, daß die η Empfangssamelschienen (Sl/2, S2/3, Sl/3) jeweils mit dem Ausgang einer der π Summierschaltungen (Sul/2, SuWi, SuI/3) verbunden sind, daß eine zentrale Steuerung (10) vorgesehen ist, die einerseits die Sendeleitungen (SL) von maximal η beliebigen sprechwilligen Teilnehmern jeweils an eine der η Sende-Sammelschienen (Sl, S2, S3) anschaltet, andererseits deren Empfangsleitungen (EL) mit derjenigen Empfangs-Sammelschiene (Sl/2, S2/3, Sl/3) verbindet, die jeweils die Signale der n—l anderen Teilnehmer führt, und die Empfangsleitungen (EL) von nicht mit ihren Sendeleitungen (SL) an eine Sende-Sammelschiene (Sl, S2, S3) angeschalteten Teilnehmern mit einer einzigen Empfangs-Sammelschiene verbindet.

2. Konferenzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuerung (10) im Falle von weniger als η Sprechenden deren Sendeleitungen (SL) mit vorbestimmten Sende-Sammelschienen (Sl, S2) und die Empfangsleitungen (EL) der nicht Sprechenden mit derjenigen Empfangs-Sammelschiene (Sl/2) verbindet, die das von den Signalen der vorbestimmten Sende-Sammelschienen (Sl, S2) gebildete Summensignal führt.

3. Konferenzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangs-Sammelschiene, mit der die Empfangsleitungen (EL) von sämtlichen nicht mit ihren Sendeleitungen (SL) an eine Sende-Sammelschiene angeschalteten Teilnehmern verbunden sind, im Falle von η sprechenden Teilnehmern diejenige Empfangs-Sammelschiene (Sl/2) ist, die das Summensignal der zuerst in das Gespräch eingetretenen Teilnehmer führt und im Falle von weniger als η sprechenden Teilnehmern diejenige Empfangs-Sammelschiene ist, die das Summensignal dieser sprechenden Teilnehmer führt.

4. Konferenzschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuerung (10) nach Belegen einer der Teilnehmerleitungen durch einen eine Konferenz beginnenden Teilnehmer einen zentralen Rufgenerator (RG) an die Empfangsleitungen (EL) der restlichen Teilnehmer so lange anschaltet, bis diese jeweils ihre Teilnehmerschaltung belegen.

5. Konferenzschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der angeschlossenen Teilnehmerstationen (Tl bis TlS) eine Belegterkennungseinrichtung (BErk) und eine Sprecherkennungseinrichtung (SErk) zugeordnet ist. deren Ausgangssignale die Eingangssignale der zentralen Steuerung (10) sind.