DE2952122A1

DE2952122A1 - Speech controlled telephonic communication channel - employing digital filters and comparators to set reception and transmission channel damping

Info

Publication number: DE2952122A1
Application number: DE19792952122
Authority: DE
Inventors: Alexander Dr.-Ing. 7801 Stegen Balanescu
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1979-12-22
Filing date: 1979-12-22
Publication date: 1981-06-25
Also published as: AU6544080A

Abstract

The circuit overcomes the problem of correct input and output damping when both parties to a connection speak simultaneously. The microphone (M) output is amplified (MV) and, via the adjustable damping circuit (SD), fed to the transmitter amplifier (SV) and switching circuit (GS). A tapping from the microphone amplifier output goes to a null detector (SN). A comparable signal from the loudspeaker amplifier (LV) in the receive channel (EK) also goes to a null detector (EN). The null detections are all counted (SZ,EZ) and applied to a coincidence gate (KG). These items together form a correlation filter (KF). The filter output is integrated (IG) and ultimately placed in a memory (ROM) from where the null coincidence data is used to affect the setting of the damping circuits (SD,ED). Because the integration is not instantaneous, level detector circuits (SS,ES) setting of maximum or minimum damping. The feed from the receiving channel is time delayed (VG) by up to 250 microseconds.

Description

Schaltungsanordnung für sprachgesteuerte FreisprechgeräteCircuit arrangement for voice-controlled hands-free devices

Die Erfindung betrifft Schaltungsanordnung für sprachgesteuerte Freisprechgeräte entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Derartige Schaltungsanordnungen sind beispielsweise in der DE-OS 26 59 028 beschrieben. Zum weiteren Stand der Technik auf dem Gebiet sprachgesteuerter Freisprechgeräte gehören auch die DE-OSen 24 36 956, 24 39 740, 24 40 604 und 24 45 420 sowie ein Aufsatz aus der Zeitschrift "Elektrisches Nachrichtenwesen", 1978, Seiten 288 bis 293. Während das Freisprechgerät: nach dem genannten Aufsatz die Steuersignale für das im Sendekanal bzw. das im Empfangskanal angeordnete Dämpfungsglied durch analoge Verarbeitung der Signale im Sende- bzw. Empfangsen kanal gewinnt, werden bei den Anordnung nach den genannten Offenlegungsschriften die Steuersignale für die beiden Dämpfungsglieder aus den Signalen im Sende- bzw. Empfangskanal dadurch gewonnen, daß sie einer Smpulsdauer- oder Iinpulszahl-Modulation unterworfen werden. Diese Signale werden dann mittels Zählern zu entsprechenden Steuersignalen für die Dämpfung umgeformt.The invention relates to a circuit arrangement for voice-controlled hands-free devices according to the preamble of the claim. Such circuit arrangements are described in DE-OS 26 59 028, for example. To the further state of the art In the field of voice-controlled hands-free devices, DE-OSs 24 36 also belong 956, 24 39 740, 24 40 604 and 24 45 420 as well as an article from the magazine "Elektrisches Communications ", 1978, pages 288 to 293. While the hands-free device: after the The above mentioned attachment contains the control signals for the one in the transmission channel and the one in the reception channel arranged attenuator through analog processing of the signals in the transmission or Receiving channel wins, are in the arrangement according to the aforementioned Offenlegungsschriften the control signals for the two attenuators from the signals in the transmitter or Receiving channel obtained by using a pulse duration or pulse number modulation be subjected. These signals are then converted into corresponding ones by means of counters Formed control signals for damping.

Bei den im Stand der Technik beschriebenen sprachgesteuerten Freisprechgeräten besteht eine besondere Schwierigkeit darin, beide Dämpfungsglieder auf mittlere Dämpfung zu steuern, wenn sowohl im Sendekanal als auch im Empfangskanal Sprachsignale gleichzeitig auftreten, d.h. also, wenn beide an der Sprechverbindung Beteiligten zugleich sprechen. Die beschriebenen Anordnungen lösen dieses Problem nur unzureichend Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, zur Lösung des genannten Problems eine geeignetere Steuersignalgewinnung für die beiden Dämpfungsglieder vorzuschlagen.In the case of the voice-controlled hands-free devices described in the prior art There is a particular difficulty in setting both attenuators to medium Control attenuation when voice signals in both the transmit channel and the receive channel occur at the same time, i.e. when both parties are involved in the speech connection speak at the same time. The described arrangements only inadequately solve this problem the The object of the invention is therefore to solve the problem mentioned a to propose more suitable control signal generation for the two attenuators.

Diese Aufgabe wird bei der Schaltungsanordnung für sprachgesteuerte Freisprechgeräte entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs mit den in dessen Kennzeichen angegebenen Mitteln gelöst. Bei der Erfindung werden die Steuersignale für die Dämpfungsglieder also ebenfalls durch digitale Signalverarbeitung gewonnen, es wird jedoch im Gegensatz zu den im Stand der Technik beschriebenen Freisprechgeräten mittels des digitalen Korrelationsfilters eine Ähnlichkeitsanalyse der im Sende- und im Empfangskanal auftretenden Signale vorgenommen und daraus die Steuersignale für die Dämpfungslieder abgeleitet. Dadurch wird erreicht, daß beim gleichzeitigen Sprechen der beiden Teilnehmer, also wenn in beiden Kanälen dieselben gemischten Sprachsignale auftreten, die Dämpfung der beiden Dämpfungsglieder auf mittlere Dämpfung eingeregelt wird. Digitale Korrelationsfilter der bei der Erfindung verwendeten Art aus Zählern und einem Koinzidenzgatter sind in der Zeitschrift "Elektronik", 1973, Seiten 79 bis 84 beschrieben.This task is performed with the circuit arrangement for voice-controlled Hands-free devices according to the preamble of the claim with the in its Identified means resolved. In the invention, the control signals for the attenuators also obtained by digital signal processing, However, it is in contrast to the hands-free devices described in the prior art using the digital correlation filter, a similarity analysis of the and signals occurring in the receiving channel are made and the control signals therefrom derived for the attenuators. This ensures that at the same time Speaking of the two participants, that is, when the same two channels are mixed Speech signals occur, the attenuation of the two attenuators to medium attenuation is regulated. Digital correlation filters of those used in the invention Kind of counters and a coincidence gate are in the magazine "Electronics", 1973, pages 79 to 84.

Die Erfindung wird nun anhand des in der einzigen Figur der Zeichnung gezeigten Blockschaltbildes eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Gabelschaltung GS verbindet in bei Telefonapparaten bekannter Weise die Amtsleitung AL mit dem Sendekanal SK und dem Empfangskanal EK. Vom Mikrofon M aus enthält der Sendekanal SK den Mikrofonverstärker MV, das Sendekanal-Dämpfungsglied SD und den Sendeverstärker SV, dessen Ausgang mit der Gabelschaltung GS verbunden ist.The invention will now be based on the in the single figure of the drawing illustrated block diagram of an embodiment explained in more detail. The hybrid circuit GS connects the trunk line AL with the in a manner known from telephone sets Transmission channel SK and the reception channel EK. From the microphone M contains the transmission channel SK the microphone amplifier MV, the transmission channel attenuator SD and the transmission amplifier SV, the output of which is connected to the hybrid circuit GS.

Von dieser aus gesehen enthält der Empfangskanal EK den Empfangsverstärker EV, das Empfangskanal-Dämpfungsglied ED, den Lautsprecherverstärker LV und den Lautsprecher L.From this point of view, the receiving channel EK contains the receiving amplifier EV, the reception channel attenuator ED, the loudspeaker amplifier LV and the loudspeaker L.

Zwischen dem Mikrofonverstärker MV und dem Sendekanal-Dämpfungsglied SD ist der Eingang des Sendekanal-Nulldurchgangsdetektor SN und zwischen dem Empfangsverstärker EV und dem Empfangskanal-Dämpfungsglied ED der Eingang des Empfangskanal-Nulldurchgangdetektors EN angeschlossen.Between the microphone amplifier MV and the transmission channel attenuator SD is the input of the transmit channel zero crossing detector SN and between the receive amplifier EV and the reception channel attenuator ED the input of the reception channel zero crossing detector EN connected.

Die beiden Nulldurchgangsdetektoren SN, EN erzeugen bei jedem Nulldurchgang des im Sende- bzw. Empfangskanal auftretenden Sprachsignals einen Impuls. Diese Impulse werden im Sendekanal- bzw. Empfangskanal-Zähler SZ, EZ gezählt.The two zero crossing detectors SN, EN generate at each zero crossing of the speech signal occurring in the transmit or receive channel a pulse. These Pulses are counted in the transmit channel or receive channel counter SZ, EZ.

Die Ausgänge der beiden Zähler SZ, EZ führen parallel zu den Eingängen des Koinzidenzgatters KG, was durch die bandartigen Pfeile in der Figur angedeutet ist. Das Koinzidenzyatter KG überwacht also die Zählerstände der beiden Zähler SU, EZ und gibt bei Gleichheit der beiden Zähler stände einen Ausgangsimpuls ab. Die beiden Zähler SZ, EZ bilden zusammen mit dem Koinzidenzgatter das Korrelationsfilter KF.The outputs of the two counters SZ, EZ lead parallel to the inputs of the coincidence gate KG, which is indicated by the ribbon-like arrows in the figure is. The coincidence yatter KG monitors the counter readings of the two counters SU, EZ and emits an output pulse if the two counters are equal. the Both counters SZ, EZ together with the coincidence gate form the correlation filter Theatrical Version

Die Ausgangsimpulse des Korrelationsgatters KG sind dem digitalen Integrierglied IG zugeführt, das z.B. aus einem Zähler bestehen kann, der periodisch; gesteuert von einem Taktsignal, zurückgestellt wird. Im Zurückstellzeitpunkt wird der Informationsinhalt des digitalen Integrierglieds itn das Speicherregister SR zur temporären Speicherung eingelesen. Der Speicherinhalt wird den Adreß-Eingängen des Festwertspeichers ROM zugeführt, dessen Ausgänge das Sendekanal-Dämpfungsglied SE bzw. das Empfangskanal-Dämpfungsglied ED entsprechend gegensinnig steuern.The output pulses of the correlation gate KG are digital Integrator IG supplied, which can for example consist of a counter that periodically; controlled by a clock signal, is reset. In the reset time, the information content of the digital integrator itn the storage register SR read in for temporary storage. The memory content is the address inputs of the read-only memory ROM, the outputs of which the transmission channel attenuator SE or control the receiving channel attenuator ED accordingly in opposite directions.

Aufgrund der Integrationskonstanten des Integrationsgliedes IG erfolgt die Korrelationsanalyse langsamer als die Änderung der in Empfangs- bzw.Sendekanal auftretenden Sprachsignale. Es ist daher erforderlich, daß auch die zu Beginn dieser Signale auftretenden Anteile zu einer Dämpfungssteuerung führen. Hierzu dienen der Sendekanal-Schwellwertschalter SS und der Empfangskanal-Schwellwertschalter ES, deren jeweiliger Eingang am entsprechenden Eingang des Sendekanal- bzw. Empfangskanal-Nulldurchgangsdetektors SN, EN liegt. Der Ausgang des Sendekanal-Schwellwertschalters SS ist direkt und der Ausgang des Empfangskanal-Schwellwertschalters ES ist über das Verzögerungsglied VG, dessen Verzögerungszeit maximal 250 pxs beträgt, mit denjenigen Adreß-Eingängen des Festwertspeichers ROM verbunden, die das Empfangskanal-bzw. Scndekanal-Dampfullgsglied ED, SD auf minimale bzw.Due to the integration constants of the integration element IG takes place the correlation analysis is slower than the change in the receive or transmit channel occurring speech signals. It is therefore necessary that the beginning of this Signals occurring components lead to a damping control. The Transmission channel threshold switch SS and the receiving channel threshold switch ES, their respective input at the corresponding Input of the transmission channel or reception channel zero crossing detector SN, EN is located. The output of the transmission channel threshold switch SS is direct and the output of the Receiving channel threshold switch ES is via the delay element VG, whose Delay time is a maximum of 250 pxs with those address inputs of the read-only memory ROM connected, which the receiving channel or. Scndecanal steam element ED, SD on minimal resp.

maximale Dämpfung und umgekehrt steuern. Zu Beginn der in einem der beiden Kanäle auftretenden Signale wird also die Dämpfung auf den erisprechenden Maximal- bzw. Minimalwert geschaltet und anschließend erst durch das Korrelationsfilter KF die Dämpfung den tatsächlichen Signalverhältnissen entsprechend angepaßt.control maximum damping and vice versa. At the beginning of in one of the Signals occurring in both channels will reduce the attenuation to the one in question Maximum or minimum value switched and then only through the correlation filter KF adapted the attenuation to the actual signal conditions accordingly.

Aufgrund der Tatsache, daß alle für die Dämpfungssteuerung vorgesehenen Teilschaltungen Digitalschaltungsn sind, läßt sich die Schaltungsanordnung für sprachgesteuerte Freisprechgeräte leicht in integrierter Form herstellen, wobei sich insbesondere eine Integration in der bekannten integrierten Technik mittels Isolierschichtfeldeffekttransistoren, (sogenannte MOS-Technik) oder eine Integration mittels der bekannten I'L-Technik anbietet.Due to the fact that all are intended for damping control Subcircuits are digital circuits, the circuit arrangement can be used for voice-controlled Easily produce hands-free devices in integrated form, in particular an integration in the known integrated technology by means of insulating film field effect transistors, (so-called MOS technology) or integration using the known I'L technology offers.

Claims

Circuit arrangement for voice-controlled hands-free devices with transmit and receive amplifier and with one each provided in the transmit and receive channel Attenuator whose control signal "I" us the speech voltages in the transmission or. Receiving channel are won and they are opposing each other, furthermore with one each Send resp.

Pulse shaper assigned to the receiving channel with downstream counter, wherein the input of the transmit channel pulse generator between the microphone amplifier and the transmit channel attenuator and the input of the receive channel pulse shaper between the receiving amplifier and the receiving channel attenuator is characterized with the following features: - the pulse formers are zero crossing detectors (SN, EN), - the outputs of the counters (SZ, EZ) are at the inputs of a coincidence gate (KG) and form with this a digital correlation filter (KF), - the output of the correlation filter (KF) is a digital integrator in this order (IG), a storage register (SR) and a read-only memory (ROM) connected downstream, the the attenuation of the two attenuators (SD, ED) controls in opposite directions, - with the The inputs of the two zero crossing detectors (SN, EN) are each the input of two Threshold switch (S, ES) connected and - the output of the transmission channel threshold switch (SS) is direct and the input of the receiving channel threshold switch (ES) is via a delay element (VG), the delay time of which is a maximum of 250 ps, with those Address inputs of the read-only memory (ROM) connected, their assigned memory content the respective attenuator (SD, ED) to maximum respectively.

minimal damping controls.