DE2835845A1

DE2835845A1 - Verfahren und vorrichtung zum durchschalten einer fernsprechuebertragungsleitung

Info

Publication number: DE2835845A1
Application number: DE19782835845
Authority: DE
Inventors: Philippe Pierre Bertholon
Original assignee: Dassault Electronique SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1977-08-18
Filing date: 1978-08-16
Publication date: 1979-03-01
Also published as: FR2410923A1; GB2003002B; US4243837A; FR2410923B1; GB2003002A

Description

283FS45

Verfahren und Vorrichtung zum Durchschalten einer Fernsprechübertragungsleitung

Die Erfindung betrifft eine Fernsprechübertragungseinrichtung zur Übertragung der gesprochenen Worte von Fernsprechteilnehmern, die sich in einer sehr lauten Umgebung befinden.

Es ist ein schwieriges Problem, die Fernsprechübertragung zwischen Fernsprechteilnehmern sicherzustellen,die sich in einer lärmenden Umgebung aufhalten. Das Mikrofon, das sich in der Nähe des Mundes des einen Fernsprechteilnehmers befindet, erfaßt nämlich ständig den Lärm der Umgebung. Die Hörmuschel des anderen Fernsprechteilnehmers übermittelt diesem daher auch den vom genannten Mikrofon erfaßten Lärm, der demjenigen Lärm hinzugefügt wird, dem er selbst ausgesetzt ist.

Aus diesem Grund ist bereits eine Einrichtung vorgeschlagen worden, bei welcher jedem Fernsprechteilnehmer ein Schalter zur Verfügung steht, der es ihm erlaubt, seine Hörmuschel nach Belieben von dem (den) Mikrofon(en) abzutrennen, mit der (denen) diese verbunden ist. Die Betätigung dieses Schalters muß jedoch mittels eines Knopfes oder dergleichen manuell erfolgen. In bestimmten Fällen stellt dies einen derartigen Zwang dar, daß der Benutzer seinen Schalter lieber in der Übertragungsstellung verriegelt, als hierfür eine seiner Hände zu gebrauchen, besonders wenn die von ihm zu erfüllenden Aufgaben schwierig sind und praktisch sofort ausgeführt werden müssen. In diesem Fall kann dann allerdings der Empfang des von einem Mikrofon erfaßten Lärms durch die Hörmuschel zu einer auf die Dauer unerträglichen Störung werden.

Die Erfindung bezweckt, die Fernspruchübartragung zwischen einem Fernsprechteilnehmer, dessen Mikrofon in einer lär-

909809/093 9

!MSPECTED

283 "=W,5

mender, Umgebung angeordnet ist, und einem Fernsprechteilnehmer mit einem Telefonhörer allein dadurch durchzuschalten bzw., in Gang zu setzen, daß vor dem Mikrofon Worte
ausgesprochen werden, und die Übertragung außer Betrieb zu halten, solange kein Wort in das Mikrofon gesprochen wird.

Die Erfindung zieht dabei Vorteile aus der Tatsache, daß
das Wort Faktoren enthält, die es vom umgebenden Lärm bzw. Krach unterscheiden.

Die Erfindung zieht außerdem Nutzen aus der Beobachtung,
die gemacht wurde, daß ein in einer lauten Umgebung befindlicher Fernsprechteilnehmer in dem Maße lauter spricht, in dem der Lärm zunimmt, und zwar aus dem natürlichen Wunsch
heraus, sich seinem Fernsprechpartner verständlich zu machen. Dies geschieht derart, daß die Aussprache eines Wortes vor dem Mikrofon unabhängig von der Stärke des umgebenden Lärms eine sprunghafte Vergrößerung der vom Mikrofon aufgenommenen Schallenergie verursacht, die ausreicht, um von jedweder Zunahme des umgebenden Lärms unterschieden zu werden.

Im Hinblick darauf ist die Erfindung gekennzeichnet durch
die Anwendung einer plötzlichen Vergrößerung der von einem Mikrofon aufgenommenen Schallintensität, um dadurch eine
Fernsprechübertragung zwischen dem Mikrofon und einem oder mehreren Korrespondenten in Gang zu setzen.

Erfindungsgemäß wird das menschliche Wort für diese Steuerung außerdem dadurch gegenüber dem umgebenden Lärm bevorzugt, daß eine Steuervorrichtung, die zwischen dem Mikrofon und einem in die Übertragungsleitung geschalteten
Schalter vorgesehen ist, mit einem Bandfilter versehen wird, das den größten Teil der Frequenzen außerhalb eines zwischen 300 und 1000 Hertz liegenden Bandes eliminiert. Ein derartiges Filter läßt in der Tat den ersten Formanten der verschiedenen Vokale passieren, wodurch das gesprochene Wort

909809/0939

bevorzugt wird, welche einzelnen Worte auch vor dem Mikrofon ausgesprochen werden mögen, während ein großer Teil der Wirkung des umgebenden Lärms völlig eliminiert wird.

Gemäß einer Ausführungsform enthält die Steuervorrichtung außerdem eine Einrichtung, die sie nur für solche Änderungen der vom Mikrofon aufgenommenen Schalleistung empfindlich macht, die in einem Zeitintervall unterhalb eines vorgewählten Wertes in der Größenordnung von 100 Millisekunden auftreten, so daß die Vorrichtung auf diese Weise ihre Empfindlichkeit bezüglich des Erscheinens von gesprochenen Worten beibehält, während solche Übertragungen ganz vermieden werden, die durch eine Vergrößerung des umgebenden Lärms verursacht sein könnten.

Die Erfindung zieht so Vorteil aus der Tatsache, daß in der Praxis die Vergrößerung des umgebenden Lärms in einem so kleinen Zeitintervall relativ gering ist.

Die Zeitkonstante, die die genannte Einrichtung einführt, hat im übrigen die unerwartete Folge, daß der Träger der Hörmuschel gegen sehr intensive Geräusche von sehr kurzer Dauer geschützt wird, wie sie z.B. durch den Abschuß von Schußwaffen erzeugt werden, weil die Fernsprechübertragung im Moment der maximalen Intensität derartiger Geräusche nicht in Betrieb ist.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, die ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels zeigt.

Ein Mikrofon 11 ist vor dem Mund eines Benutzers angeordnet, der sich in einer lauten Umgebung befindet und beispielsweise zum Bedienungspersonal eines Panzers gehört. Eine Leitung 12 verbindet das Mikrofon 11 mit einem Fernsprechnetz 13 und dadurch mit anderen Personen des Bedienungspersonals oder auch mit einem Sender. In die Leitung

909809/0939

ORIGINAL INSPECTED

2 8 Π Π

ist ein Analogschalter 14 geschaltet, der durch einen beweglichen Kontakt 15 schematisch dargestellt ist.

Das Schließen und Öffnen des Schalters 14 wird mit Hilfe einer Vorrichtung 16 (bzw. eines Detektors für die menschliche Stimme) gesteuert, die parallel zur Leitung 12 angeordnet ist. Von dieser zweigt zu diesem Zweck ein Nebenan- Schluß 17 ab, der mit dem Eingang 18 eines Bandfilters 19 verbunden ist, der ziemlich genau eine untere Grenze von 300 Hertz und eine obere Grenze von 1000 Hertz aufweist. Das Filter ist mittels einer Leitung 21 mit einem Hüllkurven- Gleichrichter 22 (detecteur d'enveloppe) verbunden, der vorzugsweise einen Gleichrichter und ein Tiefpaßfilter mit einer Zeitkonstante von etwa 5 Millisekunden enthält.

Der Hüllkurven-Gleichrichter 22 ist über eine Leitung 23 an einen logarithmischen Verstärker 24 angeschlossen, der über eine Leitung 25 an eine Einrichtung 26 angeschlossen ist, die es ermöglicht, allein die Änderungen der Spannung in Rechnung zu ziehen, die während einer Dauer von ziemlich genau 100 Millisekunden auftreten. Diese Einrichtung enthält ein Bandfilter, dessen Integrationszeitkonstante beispielsweise in der Größenordnung von 50 Millisekunden liegt. Dieses Filter realisiert gleichzeitig mit der Integration eine Differentiation des Signals mit einer Zeitkonstante in der Größenordnung von 200 Millisekunden.

Die Einrichtung 26 ist durch eine Leitung 27 mit einem Spannungskomparator 28 mit fester Schwelle verbunden. Der Spannungskomparator 28 kippt, wenn die seinem Eingang 27 zugeführte Spannung einer Änderung oberhalb eines vorgewählten Wertes entspricht, und ist über eine Leitung 29 an eine monostabile Einrichtung 31 angeschlossen, die, wenn sie in ihren Ubertragungszustand überführt worden ist, diesen während einer vorgewählten Zeitspanne in der Größenordnung von 1,5 Sekunden beibehält und dabei über ihren Ausgang 32 den Analogschalter 14 mindestens während einer derartigen Dauer geschlossen hält.

909809/0939

ORIGINAL INSPECTED

28 3^345

— 7 —
Die Wirkungsweise ist wie folgt:

Solange die Bedienungsperson , vor deren Mund das Mikrofon 11 angeordnet ist, nicht spricht, empfängt das Mikrofon nur den Lärm aus der Umgebung. Die Erfahrung hat gezeigt, daß sich in einem so kurzen Zeitintervall wie 100 Millisekunden der umgebende Lärm niemals in einem Maß ändert, das gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert in der Größenordnung von 6 db ist. Die Referenzspannung des Spannungsvergleichers ist derart eingestellt, daß die Spannung am Eingang des Spannungskomparators 28 bei einer derartigen Änderung und bei allen darunter liegenden Werten nicht in der Lage ist, am Ausgang 29 des Spannungskomparators 20 ein Rechtecksignal zu liefern.

Sobald die mit dem Mikrofon 11 ausgerüstete Bedienungsperson ein Wort ausspricht, das - wie die Erfahrung gezeigt hat - um so lauter ausgesprochen wird, je größer der umgebende Lärm ist, durchdringt die Energie, die dem ersten Formanten des ersten Vokals entspricht, das Filter 19 und gelangt nach Gleichrichtung und Glättung durch den Hüllkurven-Gleichrichter 22 in den logarithmischen Verstärker 24,

In der an den Ausgang 25 des logarithmischen Verstärkers angeschlossenen Leitung 25 wird eine Spannung erhalten, die sich für gleiche Änderungen des Signals an seinem Eingang in db um gleiche Werte ändert.

Die Erfahrung hat weiterhin gezeigt, daß eine vom Mikrofon 11 gelieferte Änderung um 6 db charakteristisch für ein ausgesprochenes Wort ist, sofern die Änderung innerhalb eines Zeitintervalls von 100 Millisekunden stattfindet.

Unabhängig davon, ob der umgebende Lärm groß oder klein ist, übersetzt sich eine Vergrößerung um 6 db in Höhe des Mikrofons in eine konstante Spannungsänderung in der mit dem Ausgang des logarithmischen Verstärkers 24 verbundenen Leitung 25.

909809/0939

ORIQINAL INSPECTED '

2 8 3 5 η Α

Die Dauer eines Vokals in einem gewöhnlich gesprochenen Wort beträgt etwa 100 Millisekunden, während die Integrationskonstante der Einrichtung 26 in der Größenordnung von 50 Millisekunden liegt. Das Erscheinen eines gesprochenen Wortes stellt daher die Übertragung eines Teils des ersten ausgesprochenen Vokals sicher. Die von der Einrichtung 26 bewirkte Differentiation spürt auf bzw. demoduliert die Änderung des Pegels der am Ausgang des logarithmischen Verstärkers 24 befindlichen Spannung. Die Differentiation wird mit einer Zeitkonstante in der Größenordnung von 200 Millisekunden realisiert.

Die Wahl der Referenzspannung des Spannungsvergleichers 28 stellt das Kippen bei einer zweckmäßigen Änderung des Eingangspegels sicher, wobei vorteilhaft ein Wert in der Größenordnung von 6 db gewählt wird. Die Schwelle ist fest, wie groß der Lärm auch sei, in dem das Mikrofon 11 angeordnet ist, und zwar wegen des zwischengeschalteten logarithmischen Verstärkers 24.

Der Spannungskomparator 28 liefert auf diese Weise an seinem Ausgang ein Rechtecksignal für jeden vor dem Mikrofon ausgesprochenen Vokal.

Die Einschaltung der monostabilen Einrichtung 31 ermöglicht dem Schalter 14 die kontinuierliche Übertragung zu den Verbraucherkreisen während einer Zeitspanne, die wenigstens gleich der Zeitkonstante der Einrichtung 31 ist, d.h. etwa 1,5 Sekunden beträgt«, Ein vor dem Mikrofon 11 ausgesprochenes Wort wird auf diese Weise integral und nicht zerschnitten übertragen, selbst wenn es nur wenige Vokale besitzt und langsam ausgesprochen wird.

Für diesen Zweck verbleibt der Schalter wenigstens bei einer normalen Unterhaltung auch zwischen zwei aufeinanderfolgenden Worten im geschlossenen Zustand.

909809/0939

Die gesamte Steuervorrichtung ist zweckmäßig in einem Gehäuse untergebracht, das vom Benutzer mitgeführt wird, und zwar anstelle und am Ort der Einrichtung, über die er in denjenigen Anlagen verfügt, bei denen eine manuelle Betätigung zur Steuerung der Fernsprechübertragung vorgesehen ist. Der übrige Teil dieser Anlagen bleibt unverändert.

Die Bedienungsperson ist dann besser in der Lage, ihren Auftrag auszuführen und mit anderen Bedienungspersonen oder mit der Außenwelt in Verbindung zu bleiben.

909809/0939

Leerseite

Claims

Patentanwalt Diplom-Physiker

Reinfried Frhr. v. Schorlemer

D-35OO Kassel Brüder-Grimm-Platz 4 Telefon (Ο561) 1 53 35

D 4887

Electronique Marcel Dassault, Paris, Frankreich Patentansprüche

{ 1) Verfahren zum Durchschalten einer Fernsprechübertragungsleitung, die von einem in lauter Umgebung angeordneten Mikrofon ausgeht, ausschließlich zur Übertragung von gesprochenen Worten, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuergröße die Änderung der vom Mikrofon während einer Dauer von weniger als einer Sekunde erfaßten Schallenergie verwendet wird.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer, während der die Änderung der Schallintensität bewertet wird, in der Größenordnung von 0,1 Sekunde liegt.
3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Steuergröße bildende Änderung der Schallenergie in der Größenordnung von 6 db liegt.
4) Vorrichtung zum automatischen Durchschalten einer Fernsprechübertragungsleitung, die von einem in lauter Umgebung angeordneten Mikrofon ausgeht, durch Zuschalten des Mikrofons beim Aussprechen eines Wortes und Unterbrechung der Verbindung zum Mikrofon beim NichtVorhandensein eines Wortes, und zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Mittel zum Erkennen von Änderungen der Schallenergie des gesprochenen Wortes

una

oberhalb eines vorgewählten Wertes/innerhalb eines vorgewählten Zeitintervalls.

909809/0939

ORIGINAL INSPECTED

28?:
5) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Bandfilter (19) mit einer unteren Grenze in der Größenordnung von 300 Hertz und mit einer oberen Grenze in der Größenordnung von 1000 Hertz enthält.
6) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (26) aufweist, die nur auf solche Änderungen der Spannung anspricht, die einer während einer Dauer in der Größenordnung von 100 Millisekunden stattfindenden Änderung der Schallenergie entsprechen.
7) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einrichtung (26) ein logarithmischer Verstärker (24) vorgeschaltet ist.
8) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Ausgang, an dem die Differenz der Spannungen in den um 100 Millisekunden getrennten Augenblikken anliegt, an einen Eingang eines Spannungskomparators (28) mit fester Schwelle angeschlossen ist.
9) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die vom Mikrofon (11) ausgehende Leitung (12) ein Schalter (14) geschaltet ist, der aufgrund des Ergebnisses des SpannungsVergleichs über eine zwischengeschaltete monostabile Schaltung (31) gesteuert wird.
10) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die monostabile Schaltung (31) zur Schließung des Schalters (14) während einer Dauer bestimmt ist, die wenigstens einem vorgewählten Wert in der Größenordnung von 1,5 Sekunden entspricht.

909809/0939

ORIGINAL INSPECTED