DE2938562A1

DE2938562A1 - Sprachschalter

Info

Publication number: DE2938562A1
Application number: DE19792938562
Authority: DE
Inventors: Hansruedi Daneffel
Original assignee: Feller AG
Current assignee: Feller AG
Priority date: 1978-09-26
Filing date: 1979-09-24
Publication date: 1980-04-03
Also published as: GB2031696B; US4296277A; FR2437665A1; GB2031696A; IT7926008A0; FR2437665B1; IT1123346B; CH633903A5

Description

Sprachschalter

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sprachschalter für ein an eine Telefonleitung anzuschliessendes Gerät, mit Schaltungsmitteln zum Feststellen eines über die Telefonleitung ankommenden Sprachsignals und zur Erzeugung eines entsprechenden Steuersignals.

Ein solcher Sprachschalter hat bekanntlich die Aufgabe, das über die Telefonleitung ankommende Sprachsignal in Unterscheidung von einem Amtston oder einem anderen Signal festzustellen, um eine bestimmte Schaltfunktion auszuüben. Bei Geräten zur automatischen Telefonanrufbeantwortung hat der Sprachschalter insbesondere die Aufgabe, die Aufzeichnung einer ankommenden Nachricht auszulösen bzw. zu unterbrechen, wenn der Anrufende nicht mehr spricht oder aufhängt. Im letzteren Fall wird normalerweise eine Verzögerung von etwa 8 s für eine mögliche Sprachpause zugelassen.

Bei für eine Telefonleitung bestimmten Sprachschaltern besteht das Problem, dass Sprachsignale im Frequenzbereich von etwa

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600 bis 3600 Hz sicher erkannt werden müssen, jedoch mit hoher Amplitude auftretende Amtstöne im Frequenzbereich von etwa 400 bis 500 Hz sicher unterdrückt werden müssen. Die Verwendung steilflankiger Filter ist deshalb praktisch zwecklos, weil die Amtstöne einen Klirrfaktor von bis zu 30 % aufweisen können, was vor allem bei älteren Telefonzentralen mit mechanischen Tonerzeugern der Fall ist. Dadurch kommen amplitudenstarke Oberwellen der Amtstöne in den genannten Sprachfrequenzbereich zu liegen. Andere, beispielsweise auf Frequenzanalyse und ähnlichen Massnahmen beruhende Verfahren haben aufwendige Schaltungsanordnungen zur Folge, die zudem störanfällig sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Sprachschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem die eindeutige Feststellung von Sprachsignalen unter Zuhilfenahme einfacher und stabiler Schaltungsmittel ermöglicht wird. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass es wesentlich einfacher und mindestens ebenso sicher ist, das Vorliegen von Amtstönen festzustellen und aus dieser Feststellung das gewünschte Steuersignal abzuleiten.

Der erfindungsgemässe Sprachschalter ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale definiert.

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Durch die Verknüpfungsschaltung im erfindungsgemässen Sprachschalter wird demnach ein Steuersignal nur dann abgegeben, wenn ein Eingangssignal mit einem minimalen Pegel und einer minimalen Dauer anliegt, jedoch nicht ein periodischer Amtston in dem für diesen bestimmten Frequenzbereich. Dadurch ist mit unkritischen und keinen Abgleich benötigenden Schaltungsmitteln Gewähr geleistet, dass das Steuersignal tatsächlich einem Sprachsignal entspricht.

Die Verknüpfungsschaltung kann in einfacher Weise ein UND-Gatter für die beiden Kanäle enthalten, wobei der Ausgang des zweiten Kanals über einen Inverter mit dem einen Eingang des UND-Gatters verbunden ist, um die gewünschte Oeffnungsfunktion des UND-Gatters beim Fehlen eines Amtstones zu erzielen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, in welcher in der einzigen Figur ein Blockschaltbild des Sprachschalters dargestellt ist. Der dargestellte Sprachschalter ist hierbei für den Einbau in ein Gerät zur automatischen Telefonanrufbeantwortung mit Gesprächsaufzeichnung bestimmt.

Der dargestellte Sprachschalter weist eine Eingangsklemme 1 auf, welcher über nicht dargestellte weitere Schaltungsmittel des Geräts zur automatischen Telefonanrufbeantwortung mit

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Gesprächsaufzeichnung, wie z.B. Uebertrager, Relais und Verstärker, Amtstöne und/oder Sprachsignale sowie gegebenenfalls vorhandene Störsignale als Eingangssignale Sl zugeführt sind. An die Eingangsklemme 1 ist ein Bandpassfilter 2 angeschlossen, dessen Durchlassbereich sich über den Nutzfrequenzbereich der ankommenden Signale, also über einen Frequenzbereich von etwa 300 bis 3600 Hz erstreckt. Das Bandpassfilter 2 kann von geringer Güte sein, da es nur dazu dient, ausserhalb dieses Frequenzbereichs liegende Störsignale zu sperren.

Das Ausgangssignal S2 des Bandpassfilters 2 ist gleichzeitig einem ersten Signalkanal 3 und einem zweiten Signalkanal 4 zugeführt. Der erste Kanal 3 umfasst, hintereinandergeschaltet, einen Schwellwertschalter 5 für das Signal S2, eine Gleichrichteranordnung 6 und einen Verzögerungsschalter 7. Der Schwellwertschalter 5 schaltet dann um und gibt ein Ausgangssignal S3 ab, wenn sein Eingangssignal S2 einen bestimmten Wert erreicht bzw. überschreitet. Der Verzögerungsschalter 7 unterdrückt diejenigen durch die Gleichrichteranordnung 6 gleichgerichteten Signale S4, deren Dauer kleiner als eine bestimmte Zeit, z.B. 3 ms ist, um kurzzeitige Störspitzen zu unterdrücken. Mit Vorteil ist der Verzögerungsschalter 7 so ausgebildet, dass er Signale mit längerer Dauer auf eine minimale zeitliche Länge von beispielsweise 0,5 s streckt. Das digitale Ausgangssignal S5 der Verzögerungsschaltung 7 tritt

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demnach dann auf, wenn das von der Telefonleitung an der Klemme 1 ankommende Signal Sl innerhalb des Bandpasses des Filters 2 liegt, einen minimalen Pegel und eine minimale Dauer hat.

Der zweite Signalkanal 4 dient der Feststellung, ob Amtstöne, die im Frequenzbereich von etwa 400 bis 500 Hz liegen, im Signal S2 vorhanden sind. Hierzu weist der Signalkanal 4 zuerst einen symmetrischen Begrenzer 8 auf, der das Signal S2 digitalisiert. Das digitale Ausgangssignal S6 des Begrenzers 8 ist einer Messschaltung 9 zugeführt, welche die Periodendauer des Signals S6, nämlich den zeitlichen Abstand zwischen zwei positiven Flanken, misst und dann für jede Periode des Signals S6 ein digitales Ausgangssignal S7 abgibt, wenn die gemessene Periodendauer im Bereich zwischen 2 und 2,5 ms entsprechend dem genannten Frequenzbereich von 400 bis 500 Hz liegt. Mit dem Ausgang der Messschaltung 9 ist ein Zähler 10 verbunden, der somit durch jede Periode des Signals S6, deren Dauer im genannten Bereich liegt, um eine Stelle vorgerückt wird. Der Zähler 10 weist zudem einen Rückstelleingang R auf, an welchem ein Signal S7¹ der Messschaltung 9 anliegt. Das Signal S7' wird von der Messschaltung 9 dann abgegeben, wenn die Dauer einer Periode des Signals S6 ausserhalb des Bereichs von 2 bis 2,5 ms liegt, wodurch der Zähler 10 auf Null zurückgestellt wird.

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An den Zähler 10 ist ein Komparator 11 angeschlossen, der den jeweiligen Stand Z des Zählers 10, also sein Ausgangssignal S8, mit einem vorgegebenen Wert vergleicht und ein digitales Ausgangssignal S9 abgibt, wenn der Zählerstand Z diesen Wert N erreicht. Der Komparator 11 kann in bekannter Weise natürlich auch Teil des Zählers 10 bilden, indem dieser bei Erreichen eines bestimmten, dem Wert N entsprechenden Zählerstandes das Ausgangssignal S9 abgibt. Somit tritt das Signal S9 dann auf, wenn nacheinander und ununterbrochen N Perioden eines zwischen 400 und 500 Hz liegenden Tonsignals an der Eingangsklemme 1 eingetroffen sind. Der Wert N kann zum Beispiel 50 sein. War das in diesem Frequenzbereich liegende Signal jedoch unterbrochen, bevor es eine zeitliche Dauer von N Perioden erreicht hat, so tritt das Signal S9 nicht auf, weil durch die Unterbrechung der Zähler 10 auf Null zurückgestellt wurde. Somit ist gewährleistet, dass ein im Frequenzbereich von 400 bis 500 Hz liegender Teil eines Sprachsignals kein Ausgangssignal S9 erzeugen kann, da es höchst unwahrscheinlich ist, dass das Sprachsignal eine relativ lange andauernde Komponente in diesem engen Frequenzbereich hat.

Das Ausgangssignal S5 des ersten Kanals 3 und das durch einen Inverter 12 invertierte Ausgangssignal S9 des zweiten Kanals 4 sind je einem Eingang eines UND-Gatters 13 zugeführt. An dessen Ausgangsklemme 14 erscheint somit ein digitales Steuer-

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signal SlO des einen binären Pegels, z.B. ein positives Signal SlO, wenn ein entsprechendes Signal S5 vorliegt und ein entsprechendes Signal S9 nicht vorliegt, d.h. den anderen binären Pegel hat. Mit anderen Worten tritt das Steuersignal SlO dann auf, wenn das Eingangssignal Sl im Frequenzbereich von 300 bis 3600 Hz mit einem minimalen Pegel und einer minimalen Dauer anliegt, jedoch nicht ein periodischer Amtston im Frequenzbereich von 400 bis 500 Hz ist. Somit zeigt das Steuersignal SlO ein Sprachsignal an.

Wie ersichtlich, sind die beschriebenen Schaltungsmassnahmen trotz des erzielten hohen Sicherheitsgrades sehr einfach und können beispielsweise durch integrierte Schaltungen ohne weiteres realisiert werden. Soweit die Signalverarbeitung digital ist, d.h. ab den Signalen S5 und S6, kann diese Signalverarbeitung auch softwaremässig in einem im Gerät zur automatischen Telefonanrufbeantwortung enthaltenen Mikrocomputer erfolgen, so dass der Schaltungsaufwand noch geringer wird.

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Claims

nrrr. i>G. klatts b^hn /938562 l)Tl'I..-rnYS MOBKHO MfNZO1IBE' t·Al I.S-. *N^Sf. K a. · 24. SEP. tlTI Feller AG, Horgen (Schweiz) Patentansprüche

1. Sprachschalter für ein an eine Telefonleitung anzuschliessendes Gerät, mit Schaltungsmitteln zum Feststellen eines über die Telefonleitung ankommenden Sprachsignals und zur Erzeugung eines entsprechenden Steuersignals, dadurch gekennzeichnet, dass zwei an die Telefonleitung gemeinsam anschliessbare Signalkanäle (3,4) vorhanden sind, von welchen der erste Kanal (3) einen Schwellwertschalter (5) für das ankommende Signal und einen an diese angeschlossenen Verzögerungsschalter (7) enthält, und der zweite Kanal (4) eine Messschaltung (9) zur Bestimmung der Periodendauer des ankommenden Signals und eine an diese angeschlossene, beim Erreichen eines bestimmten Zählwertes ein Ausgangssignal abgebende Zähleinrichtung (10,11) enthält, wobei die Messschaltung (9) derart ausgebildet ist, dass sie einen Zählimpuls an die Zähleinrichtung (10,11) abgibt, wenn die Periodendauer des ankommenden Signals innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt bzw. die Zähleinrichtung (10,11) auf Null zurückstellt, wenn die Periodendauer ausserhalb dieses Bereichs liegt, und dass an die Ausgänge der beiden Kanäle (3,4) eine Verknüpfungsschaltung (12,13) angeschlossen ist, um das Steuersignal beim Vorliegen eines Ausgangssignals des Schwellwertschalters (6) und des

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Verzögerungsschalters (7) des ersten Kanals (3) und gleichzeitigem Fehlen eines Ausgangssignals der Zähleinrichtung (10,11) des zweiten Kanals (4) zu erzeugen.

2. Sprachschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Signalkanäle (3,4) über ein gemeinsames Bandpassfilter (2) an die Telefonleitung anschliessbar sind.

3. Sprachschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Durchlassbereich des Bandpassfilters (2) von angenähert 300 bis 3600 Hz erstreckt.

4. Sprachschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schwellwertschalter (5) und den Verzögerungsschalter (7) eine Gleichrichteranordnung (6) geschaltet ist.

5. Sprachschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungsschalter (7) auf Eingangssignale mit einer minimalen Dauer von etwa 3 ms anspricht und ein digitales Ausgangssignal mit einer Mindestdauer von etwa 0,5 s erzeugt.

6. Sprachschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messschaltung (9) zur Bestimmung der Periodendauer ein symmetrischer Begrenzer (8) vorgeschaltet ist.

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7. Sprachschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähleinrichtung (10,11) einen Zähler (10) und einen diesem nachgeschalteten Komparator (11) zum Vergleich des Zählerstandes (Z) mit einem bestimmten Wert (N) enthält.

8. Sprachschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verknüpfungsschaltung (12,13) ein UND-Gatter (13) und einen Inverter (12) enthält, über
welchen der Ausgang des zweiten Kanals (4) mit dem einen Eingang des UND-Gatters (13) verbunden ist.

9. Verwendung des Sprachschalters nach Anspruch 1 in einem Gerät zur automatischen Telefonanrufbeantwortung zwecks Auslösung der Aufzeichnung einer über die Telefonanleitung ankommenden Nachricht bzw. Unterbrechung der Aufzeichnung bei Ausbleiben der Nachricht.

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