DE3046488A1 - Anordnung zum ausgleichen des unterschiedlichen daempfungsverhaltens von fernmeldeleitungen - Google Patents

Anordnung zum ausgleichen des unterschiedlichen daempfungsverhaltens von fernmeldeleitungen

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DE3046488A1
DE3046488A1 DE19803046488 DE3046488A DE3046488A1 DE 3046488 A1 DE3046488 A1 DE 3046488A1 DE 19803046488 DE19803046488 DE 19803046488 DE 3046488 A DE3046488 A DE 3046488A DE 3046488 A1 DE3046488 A1 DE 3046488A1
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B3/02Details
    • H04B3/04Control of transmission; Equalising
    • H04B3/06Control of transmission; Equalising by the transmitted signal
    • H04B3/08Control of transmission; Equalising by the transmitted signal in negative-feedback path of line amplifier
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04M3/00Automatic or semi-automatic exchanges
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    • H04M3/54Arrangements for diverting calls for one subscriber to another predetermined subscriber

Description

  • Anordnung zum Ausgleichen des unterschiedlichen Dämpfungsver-
  • haltens von Fernmeldeleitunaen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ausgleichen des unterschiedlichen Dämpfungsverhaltens von Fernmeldeleitungen, insbesondere von Zweidraht-Fernverbindungsleitungen, durch je einen mit nichtlinearen Gliedern versehenen Verstärker (Kompressor) für beide Verkehrsrichtungen.
  • Fernsprechleitungen weisen gegenüber den Sprachfrequenzen ein unterschiedliches Dämpfungsverhalten auf, das durch onlsprechende Verstärkung ausgeglichen werden muß. Verstärker, die einer bestimmten Leitung zugeordnet sind, lassen sich in ihrem Übertragungsmaß an die Dämpfung der betreffenden Leitung anpassen. Anders liegt der Fall, wenn verschiedene Leitungenmit einem Verstärker verbindbar sind, der Verstärker also gewissermaßen auswählbar ist. So etwas kommt bei der Umleitung von Anrufen, die für einen Teilnehmer bestimmt sind, zu einem anderen Teilnehmer vor, beispielsweise zur Umleitung der Anrufe für einen Arzt zu seinem Wochenenddomizil, das im Bereich einer anderen Ortsvermittlungsstelle liegen kann. Je nach Qualität der Verbindung-zwischen dem Anrufer und der Umleitungsatelle, i.a. der Ortsvermittlungsstelle des Angerufenen, treffen an der Umleitungsstelle sehr unterschiedlich gedämpfte Sprechpegel ein, die in angemessener Weise verstärkt werden müssen, aber nicht zu hoch verstärkt werden dürfen.
  • Zur Umgehung dieser Schwierigkeiten ist es bereits bekannt, an solchen Orten, wo Sprechpegel großer Schwankungsbreite zu verarbeiten sind, einen mit nichtlinearen Gliedern versehenen Verstärker (Kompressor) vorzusehen, der ein Übertragungs--UA (-1- - 1) verhalten v = UA/UE = c # UE annähert, wobei v die Verstärkung, UA die Ausgangsspannung, UE die Eingangsspannung, log UE max - log UE min log UE max - log UE min der Ausgleichsfaktor und c eine log UA max - log UA min aus den absoluten Größen von UE max und UA max bzw UE min und UA min ermittelbare Konstante ist (DE-PS 20 24 129). Ein solcher Verstärker bewirkt bei stark gedämpften Spech@@@@@@ eine hohe Verstärkung bei schwach gedämpften Sprechpegeln eine niedrige Verstärkung und gleicht somit die unterschiedliche Dämpfung von Fcrnsprechleitungen aus. Da hier hohe Verstärkungen vorkommen können (und müssen), darf ein soleher Verstärker aber bei den hier in Betracht kommenden Zweidrahtleitungen stets nur in einer Richtung betrieben werden. Andernfalls besteht wegen der endlichen Übergangsdämpfung der Gabel, in der je ein Verstärker für jede der beiden Verkehrsrichtungen anzuordnen ist, die Gefahr selbsterregter Schwingungen. Der Ein-Richtungs-Betrieb (Wechselsprechen) ist ungewohnt und umständlich; er erfordert manuelles'Umschalten der Sprechrichtung durch einen Teilnehmer und erschwert die Verständigung zwischen Anrufer und Angerufenem erheblich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung der eingangs genannten Art einen Zwei-Richtungs-Verkehr zu ermöglichen, so daß das gewohnte Gegensprechen statt finden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Übertragungsverhalten der beiden in einer Gabelverstärkerschaltung angeordneten Verstärker durch eine Steuereinrichtung zueinander gegensinnig derart gesteuert wird, daß die Summe beider Verstärkungen (vI, vII) im logarithmischen Maß den zweifachen Minimalwert der Gabelübertragungsdämpfung (aü) nicht übersteigt: VI + VII 5 2 aü (Fig. 2).
  • Hier sind. immer beide Verstärker in Betrieb; trotzdem wird mit llilfe der Steuereinrichtung dafür gesorgt, daß es nie zu Schwingungen aufgrund der Rückkopplung über die Gabelschaltung kommt. Die Steuereinrichtung kann dazu so ausgelegt sein, daß sie zunächst die erforderliche Verstärkung in der einen Richtung ermittelt, danach die für die andere Richtung notwendige Verstärkung -feststellt und beiden Verstärkern einen entsprechenden Anteil bis zur Höhe der maximal zulässigen Verstärkung zuweist. Eine den praktischen Erfordernissen besser angepaßte Ausgestaltung der Erfindung sieht hingegen vor, daß vor jedem Verstärkereingang eine Spracherkennungsschaltung angeordnet ist, deren Signale die Steuereinrichtung veranlassen, das Übertragungsverhalten des Verstärkers der jeweils aktiven Richtung (Sprache vorhanden) der jeweiligen Höhe seines Eingangspegels anzupassen und das Übertragungsverhalten des jeweils anderen Verstärkers gemäß der Beziehung vIIS 2 aU.- VI einzustellen.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei einer Anrufumleitung die unbekannte Dämpfung der jeweils zweiten Leitung trotz ihrer großen Schwankungsbreite weitgehend ausgeglichen wird, ohne daß auf das gewohnte Gegensprechen tTelefonieren im eigentlichen Sinn) verzichtet werden muß.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen Fig. 1 a) und b) eine Übersicht über die Dämpfungsverhältnisse bei normal geschalteten und umgeleiteten Verbindungen, Fig. 2 ein Übersichtsschaltbild der Anordnung der Erfindung, Fig. 3 die anzunähernden Übertragungsfunktionen zwischen Empfangs- und Sendeseite (Punkt 1 und 4) der Anordnung von Fig. 2 in Abhängigkeit vom Eingangspegel, Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Anordnung mit digitaler Verstärkersteucrung, Fig. 5 die mit der Anordnung von Fig. 4 erzielten Konnlinietl der Kompressur-Verstärker von Fig. 2, dort gemessen zwischen Punkt 2 und 3 bzw. Punkt 5 und 6, Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel für die in der Anordnung von Fig. 4 eingesetzten Verstärker, Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel für die in der Anordnung von Fig. 2 bzw. Fig. 4 eingesetzten Spracherkennungsschaltungen und ihre logische Verknüpfung, Fig. 8 den Signalverlauf an verschiedenen Punkten von Fig. 7.
  • In Fig. 1 a) sind die Dämpfungsverhältnisse für eine normale Fernsprechverbindung angegeben. Sie führt vom rufenden Teilnehmer A über die Teilnehmeranschlußleitung TLA zu seiner Ortsvermittlungsstelle OVStA, je eine Endleitung gehend und kommend ELg/k zur Ortsvermittlungsstelle des gerufenen Teilnehmers OVStB und von dort über eine weitere Teilnehmeranschlußleitung TLB zum gerufenen Teilnehmer Tln B. Zwischen den Endleitungen gehend und kommend können beliebig viele Vierdrahtstrecken geschaltet sein, die aber hier nicht betrachtet- zu werden brauchen, da sie dämpfungsmäßig ausgeglicilen sind.
  • Anders ist es bei den dargestellten Leitungen, die sämtlich Zweidrahtleitungen sind. Für die Teilnehmerleitungen TLA und TLB sind Dämpfungswerte zwischen jeweils 2,5 und 12 dB zulässig. Die Endleitungen ELg/k können durch Verstärker ausgeglichen sein (Dämpfung O dB), sie dürfen aber auch in der Summe bis zu maximal 19 dB Dämpfung haben. Die Dämpfungsspanne auf dem Gesamtweg beträgt somit 5 ... 43 dB. Bei einem normalen Sprechpegel von -17 dBm tritt im ungünstigsten Fall ein Empfangspegel von -60 dBm auf, ein Wert, der gerade an der Rauschgrenze liegE, was dann auch durchaus als schlechte Verbindung in Erscheinung tritt.
  • In Fig. 1 b) sind die Verhältnisse für eine Verbindung angegeben, in der der Teilnehmer B eine Umleitung seiner Anrufe zu einem anderen Teilnehmer Tln C wünscht, der einem anderen Ortsnetz angehört. Vierdrahtleitungen sind auch hier nicht dargestellt, da sie dio Dälnpfungsbilanz nicht beeinflussen. Der Anrufumleiter ist in der Ortsvermittlungsstelle OVStB untergebracht und vermittelt Anrufe für den Teilne-hmer B zur anderen Ortsvermittlungsstelle OVStC und von dort zum Teilnehmer Tln C weiter. Zusätzlich zu den in Fig. 1 a) vorhandenen Leitungen ist in diesem Fall noch je eine Endleitung gehend und kommend zwischen der OVStB und der OVStC vonnöten. Mit einer Dämpfung von 0 ... 19 dB erhöht dieses Leitungspaar die Dämpfungsspanne des Gesamtweges auf 5 ... 62 dB. Selbst hohe Sprechpegel von -10 dBm würden hier Empfangspegel, die mit -72 dBm unter der Rauschgrenze liegen, erzeugen.
  • Um die Dämpfung des jeweils zweiten Endleitungspaares (in Sprechrichtung gesehen) auszugleichen, wird am Ort der Anrufumleitung, DVStB, eine Anordnung gemäß Fig. 2 untergebracht. Sie besteht aus zwei in einer Gabelverstärkerschaltung G, die in bekannter Weise aus zwei Gabeln aufgebaut ist, angeordneten Kompressor-Verstärkern KVI und KVII, die den beiden Verkehrsrichtungen zugeordnet sind. Jeder der beiden Kompressor-Verstärker kann durch umschaltbare Dämpfungsglieder zwischen einem Übertragungsmaß vI und einem Übertragungsmaß vII umgeschaltet werden.
  • Für vi wird hier folgende Beziehung angenähert: P1 S = 48 dBm, vI = 26 dB, - 48 dBm < p1 # 19,5 dBm, vI = - 2/3 P1 - 6 dB, 3 P1 > 19,5 dBm, v1 7 dB.
  • vII nähert die Funktion an: Pl # - 48 dBm, vII = - 4 dB, - 48 dBm < Pl # 25,5 dBm, vII = 2/3 Pl + 28 dB, 3 P1 > 25,5 dBm, vII = vi.
  • Dabei ist unter dem Pegel Pl der Empfangspegel am Punkt 1 der Gabelverstärkerschaltung zu verstehen, wenn die Sprechrichtung von links nach rechts über den Kompressor-Verstärker KVI verläuft; für die entgegengesetzte Sprech richtung ist es der Empfangspegel am Punkt 4 der Gabelverstärkerschaltung. Wegen der Symmetrie der Anordnung genügt aber zunächst der Bezug auf eine Sprechrichtung.
  • Die Umschaltung der Dämpfungsglieder zwischen den Funktionen vi und vII bewerkstelligt eine Steuereinrichtung ST, die aus einem Analog-Digital-Wandler, logischen Verknüpfungsschaltungen und elektronischen Schaltern aufgebaut ist.
  • Sie verknüpft die Signale von zwei je am Eingang jedes Kompressor-Verstärkers KVI und KVII angeordneten Spracherkennungsschaltungen SPI und SPII miteinander und bestimmt nach dem Verknüpfungsergebnis die Sprechrichtung, also den Punkt, dessen Pegel für die LinsLoilung des Übortragungs maßes vi in der einen Richtung und des Übertragungsmaßes vII in der anderen Richtung maßgeblich ist. Aus diesem Pegel leitet sie dann digitale Signale ab, die den in Sprechrichtung liegenden Verstärker auf den dem anstehenden Pegel Pl entsprechenden Punkt der Funktion vI = f (Pl) und den anderen Verstärker auf den entsprechenden Punkt der Funktion vII = f (Pl) einstellen. Ein praktisches Ausführungsbeispiel dazu wird später anhand von Fig. 4 erläutert.
  • In den oben angegebenen anzunähern den Beziehungen für vI und vii ist die Gabeldämpfung, ernpfangs- und sendeseitig, age und ags, berücksichtigt, und zwar mit dem für Gabelschaltungen üblichen Summenwert von 7 dB.
  • Der eigentliche Gewinn an Verstärkung zwischen Punkt 1 und 4 liegt dann um 7 dB unter den angegebenen Werten. Er ist als vI' und vII' in Abhängigkeit von Pl in Fig. 3 aufgetragen.
  • Mit der angegebenen Dimensionierung wird folgendes erreicht.
  • Empfangspegel Pl in Sprechrichtung werden, sofern sie unter -48 dBm liegen, um 19 dB angehoben, was der maximal auszugleichenden Dämpfung entspricht. Empfangspegel zwischen -48 dBm und -19,5 dBm werden zwischen 19 dB und 0 dB linear abfallend verstärkt.
  • Der Bereich der Pegelschwankungen von 28,5 dB wird damit auf 9,5 dB (-29 dBm bis 19,5 dBm)-komprimiert, was einen Kompre-ssionsfaktor von 3 bedeutet.
  • Eingangspegel über -19,5 dBm bleiben unverstärkt, da sie hoch genug sind, über eine weitero Leitung über Lrngon z werden.
  • Am Punkt 4 anstehende Empfangspegel in Gegenrichtung werden zwischen Punkt 4 und Punkt 1 nach der Funktion vII' verstärkt bzw. gedämpft. Der Verstärker KVII ist also niemals abgeschaltet, sondern verstärkt die ihm zugeführten Spannungen, sofern die Empfangspegel am Punkt 1 nicht so klein sind (< -31,5 dB), daß die Verstärkung vI' mehr ab 8 dB beträgt. Im letzteren Fall werden Empfangspegel am Punkt 4 jeweils so weit gedämpft, daß die Summe aus vI' und vII' stets gleich oder kleiner 8 dB ist.
  • Mit diesem gegensinnigen Verhalten von vI' und vII' wird trotz möglicher Verstärkung in beiden Richtungen die Stabilität der Anordnung gewährleistet, so daß es nie zu Schwingungen aufgrund einer Rückkopplung über die Verstärker kommen kann. Ein Gewinn vI' von 8 dB entspricht einer Verstärkung VI von 15 dB. Ebenso entspricht ein Gewinn vII' von O dB einer Verstärkung vII von 7 dB. Die Stabilitätsbedingung für die Schaltung von Fig. 2 lautet: aum =-2aü - VI - VII > 0, wobei aum die Gabelumlaufdämpfung und aü die Gabelübergangsdämpfung an den Punkten 1 und 4 ist. Der Minimalwert der Gabelübergangsdämpfung liegt bei 11 dB. Folglich darf die Summe von vI und vII nicht mehr als 22 dB, die von vI' und vII' nicht mehr als 8 dB betragen. Dies ist durch die gegenläufige Steuerung der Übertragungsmaße beider Vcrsärcr KVI und KVII nach Fig. 3 sichergestellt.
  • Eine punktweise Umschaltung der Verstärkung, wie es die Kennlinie von Fig. 3 verlangt, läßt sich zwar realisieren, ist aber sehr aufwendig und nicht nötig, wenn man berücksichtigt, daß Pegelschwankungen unter 3 dB bei Sprache nicht hörbar sind. In Fig. 4 ist das Blockschaltbild einer praktisch ausgeführten Anordnung zu sehen, die mit stufenweiser Umschaltung arbeitet. Ihre Kennlinien sind in Fig. 5 dargestellt, und zwar die tatsächlichen Verstärkerfunktionen vI und vII, die die Gabeldämpfung von 7 dB berücksichtigen.
  • Die Anordnung-von Fig. 4 enthält die Kompressor-Verstärker VVl utid KVI1, dic 'jpractlcrkcrlnutlgoechÜll;ungen SP1 und til'll und die Steuereinrichtung ST von Fig. 2. Die Punkte 2, 3, 5 und 6 entsprechen denen von Fig. 2.
  • Vor jeden der beiden Verstärker ist hier ein Impedanzwandler 4/1 und 4/11 geschaltet. Ihre Ausgangspegel werden einerseits dm jeweils zugehörigen Verstärker KVI, KVII zugeleitet, andererseits gelangen sie zur Spracherkennungsschal tung SPI bzw. SPII. Die Spracherkennungsschaltung, die später noch im einzelnen erläutert wird, besteht je aus einem Verstärker- und Filterteil 4/2, 4/12, der zur Amplitudenanhebung und Storbefreiung dient, und einem Beutertungsteil 4/3, 4/13, der u.a. Komparatorstufen enthält. Die Ausgänge beider Bewertungsteile 4/3, 4/13 werden in der Steuereinrichtung ST durch eine logische Verknüpfungsschaltung 4/4 miteinander verknüpft und daraus die Information für die Sprechrichtung gewonnen. Wird Sprechrichtung I erkannt (über KVI von Punkt 2 nach 3), erscheint am Ausgang 4/15 der Verknüpfungsschaltung 4/4 ein Signal, das die erste Verstärkerstufe des Verstärkers KVII von 7 dB Verstärkung auf 4 dB Dämpfung umschaltet, ferner ein Relais U zum Anzug bringt und außerdem einen Signaleingang einer weiteren logischen Verknüpfungsschaltung 4/9 mit l-Signal belegt. Das Relais U schaltet daraufhin seinen Kontakt u vom Ausgang der Stufe 4/12 weg auf den Ausgang der Stufe 4/2. Wird dagegen Sprechrichtung II erkannt (über KVII von Punkt 5 nach 6), liefert der Ausgang 4/5 der Verknüpfungsschaltung 4/4 ein Signal, das lediglich die erste Stufe des Verstärkers KVI von 7 dB Verstärkung auf 4 dB Dämpfung umschaltet. Der Kontakt u bleibt in der gezeichneten Lage. Auf diese Weise wird der das Übertragungsmaß steuernde Eingangspegel immer am richtigen Punkt der Gabelverstärkerschaltung abgenommen. Der Mittelpunkt des Kontakts u führt zu einem Spannungskonverter 4/7, der Wechselspannungen in dem Logarithmus ihres jeweiligen Effektivwerts entsprechende Gleichspannungen umwandelt, also Pegelwerte bildet. Solche Spannungskonverter sind als integrierte Schaltungen erhältlich.
  • Sein Ausgang führt zu einem ebenfalls handelsüblichen Analog-Digital-Wandler 4/8, der auf vier Ausgangsleitungen Digitalsignalc für 16 unterschiedliche Pegelstufen liefert.
  • In der nachfolgenden logischen Verknüpfungsschaltung 4/9 werden diese Digitalsignale mit dem Signal am Ausgang 4/15 folgendermaßen verknüpft. Bei Anliegen von l-Signal am Ausgang 4/15 (Verkehrsrichtung I) erscheinen an den Ausgängen 4/6 die Signale des Digital-Analog-Wandlers invertiert, an den Ausgängen 4/16 -dagegen unverändert. Bei O-Signal am Ausgang 4/15 (Verkehrssichtung II) werden die Signale auf den Ausgangsleitungen 4/16 invertiert, während sie an den Ausgängen 4/6 unverändert bleiben.
  • Folglich wird dem jeweils in Sprechrichtung liegenden Vcrstärker eine Verstärkung zugewiesen, die der Höhe des dem Analog-Digital-Wandler zugeführten Pegels umgekehrt proper tional ist; der jeweils andere Verstärker erhält eine Verstärkung, die dem betref.fenden Pegel proportional ist.
  • Im vorliegenden Fall gibt der Analog-Digital-Wandler 4/8 bei Eingangspegeln pl S -48 dBm das Ausgangssignal 0000 ab, bei Eingangapegeln pl 2 -19,5 dBm das Ausgangssignal 1111.
  • Der Bereich dazwischen ist in 15 Stufen von je 1,9 dB Breite unterteilt. So liegt der Mittenwert der zweitkleinsten Stufe, die ein Digitalsignal von 0001 erzeugt, bei -46,1 dBm, der der nächsten, für die ein Digitalsignal von 0010 gilt, bei -44,2 dBm usw. bis zum Mittenwert der zweitgrößten Stufe (Digitalsignal 1110) von -21,4 dBm. Das Übertragungsmaß der beiden letzten Stufen der Kompressor-Verstärker KVI und KVII ist in -15 Stufen von je 1,27 dB zwischen 0 dB und 19 dB steuerbar. Durch die eben beschriebene gegenläufige Zuordnung der Übertragungsmaße beider Verstärker zu den dem jeweiligen Eingangspegel pl entsprechenden Digitalsignalen wird für den jeweils in Sprechrichtung liegenden Verstärke-r die Kennlinie vy von Fig. 5 gewonnen, während für den jeweils anderen Verstärker die Kennlinie vII in Fig. 5 gilt. Die Darstellung in Fig. 5 enthält als Bezugslinie die Linie für 7 dB Verstärkung, da wegen der erwähnten Gabeldämpfung von 7 dB erst eine Verstärkung über 7 dB als Pegelgewinn zwischen den Punkten 1 und 4 der Gabelschaltung von Fig. 2 in Erscheinung tritt.
  • Entsprechend der Kennlinie vI werden Eingangspegel p1 in Sprechrichtung, die kleiner als -47,05 dßm sind, um 26 dB angehoben, nämlich um 7 dB in der ersten Stufe urid ui 19 dB in den nachfolgenden Stufen des in Sprechrichtung liegenden Kompressor-Verstärkers. Eingangspegel pL über -20,45 dB werden nur noch um 7 dB in der ersten Stufe verstärkt, während die nachfolgenden Stufen hier auf 0 dB Verstärkung eingestellt sind. Zwischen diesen beiden Extr-emwerten findet je Erhöhung des Eingangspegels um 1,9 dB eine Absenkung der Verstärkung um 1,27 dB statt. Der nicht in Sprechrichtung liegende Verstärker ist bei Eingangspegeln unter -47,05 dBm nach der Kennlinie vII auf eirie Verstärkung von -4 dß, gegeben durch die erste Stufe eingestellt, da die weiteren Stufen die Minimalverstärkung von 0 dB liefern. Bei Eingangspegeln über -20,45 dBm beträgt seine Verstärkung 15 dB, nämlich -4 dB von der ersten Stufe und 19 dB von den nachfolgenden Stufen. Dazwischen findet je Erhöhung des Eingangspegels um 1,9 dB eine Erhöhung der Verstärkung um 1,27 dB statt. Für die Funktion der Anordnung ist eine Verstärkung über 7 dB für die Gegenrichtung an si-ch nicht nötig. Man kann die logische Verknüpfungsschaltung 4/9 mit einfachen Mitteln so ausbilden, daß sie ab einem Eingangspegel p1 von -33,75 dBm (Digitalsignal an 4/8: 1000) die Verstärkung konstant bei +6,2 dB bleiben läßt (-4 dB +10,2 dB), in Fig. 5 gestrichelt eingezeichnet, oder ab einem p1 von -26,15 dBm den Stufenwerten der Kennlinie für vI folgt.
  • Fig. 6 zeigt den Aufbau der Kompressor-Verstärker KVI und KVII. Ein nach diesem Prinzip umschaltbarer Verstärker gehört an sich zum Stand der Technik (Electronics v. 18.9.1975, S. 94, 95). Die hier eingesetzte Ausführung besteht aus drei Stufen 6/1, 6/2 und 6/3. Die Verstärkung der Stufe 6/1 ist durch das Verhältnis der Widerstände (R3 + R4)/R2 gegeben.
  • Der Widerstand R3 ist durch einen Feldeffekt-Transistor T1 überbrückt, der ihn im leitenden Zustand kurzschließt. An diesen Feldeffekt-Transistor T1 führt die Steuerleitung 4/5 bzw. 4/15 von Fig. 4. Das Verhältnis der Widerstände (R3 + R4)/ R2 ist zu 2,24 (+7 dB), das von R4/R2 zu 0,629 (-4 dB) gewählt.
  • Durch Anlegen eines Signals, das den Feldeffekt-Transi stor T1 leitend macht, kann folglich das Übertragungsmaß der Stufe 6/1 von +7 dB auf -4 dB umgeschaltet werden. Die Verstärkung der zweiten Stufe 6/2 ist durch das Verhältnis der Widerstände (R7 + R8)/(R5 + R6) bestimmt. Hier sind die Widerstände R6 und R7 durch Feldeffekt-Transistoren T2 und T3 überbrückt, die über die Steuerleitungen 4/6 bzw. 4/16 von Fig. 4 leitend geschaltet werden können.
  • Für die Widerstandsverhältnisse gilt hier: R8/(R5 + R6)- = 1 (O dB), R8/R5 = 1,16 (1,27 dB), (R8 + R7)/ (R5 + R6) = 1,34 (2,54 dB) und (R8 + R7)/R5 = 1,55 (3,81 dB).
  • Die Verstärkung der Stufe 6/2 kann somit durch passende Ansteuerung der Feldeffekt-Transistoren T2 und T3 in Stufen von 127 dB zwischen 0 und 3,81 dB gesteuert werden.
  • Für die dritte Stufe 6/3 gilt entsprechendes. lier sind Widerstände R9 ... R12 vorhanden, von denen R10 und Rll durch Feldeffekttransistoren T4 und T5 kurzgeschlossen werden können. Die Widerstandsverhältnisse sind: R12/(R9 + R10) = 1 (0 dB), R12/R9 = 1,8 (5,08 dB), (Rll + R12)/(R9 + R10) = 3,22 (10,16 dB) und (Rll + R12)/R9 = 5,78 (15,24 dB).
  • Die Verstärkung dieser Stufe läßt sich folglich über die Feldeffekt-Transistoren T 4 und T5 in Sprüngen von je 5,08 dB zwischen 0 und 15,24 dB steuern. In Kombination mit der vorhergehenden Stufe 6/2 sind 16 Verstärkungewerte zwischen 0 und 19,05 dB erzielbar.
  • Die Spracherkennungsschaltung SPI und SPII von Fig. 2 sind in Fig. 7 dargestellt. Jede Schaltung besteht aus einem Verstärker 7/1, 7/11, einem Filter für Sprachsignale 7/2, 7/12 einem ersten Komparator 7/3, 7/13, einem RC-Siebglied 7/4, 7/14 und einem zweiten Komparator 7/5, 7/15. Sie entspricht damit dem- Sensor für Analogsignale, der in der Patentanmeldung P 30 17 623.9-32 beschrieben ist. Am Ausgang des zweiten Komparators 7/5 bzw. 7/15 werden in dieser Anordnung bei Anliegen von Sprache am Eingang 7/0 bzw.
  • 7/10 rechteckförmige Signale erhalten, die von Störungen urid Lücken im Millisekundenbereich befreit sindt Die Stufen 7/1 und 7/2 bilden den Block 4/2 in Figc 4, ebenso die Stufen 7/11 und 7/12 den Block 4/12.
  • Die Stufen 7/3, 7/4 und 7/5 entsprechen dem Block 4/3 von Fig. 4, die Stufen 7/13, 7/14 und 7/15 dem Block 4/13.
  • Im Unterschied zum Sensor der älteren Anmeldung sind die Ansprechschwellen der zweiten Komparatoren 7/5 und 7/15 steuerbar, und zwar werden sie durch die Ausgangssignale der nachfolgenden Verknüpfungsschaltung, gebildet aus Inverterstufen 7/6, 7/16 und NAND-Gattern 7/7 und 7/8 sowie 7/17 und 7/18, herauf- oder heruntergesetzt. Diese Verknüpfungsschaltung entspricht der Schaltung 4/4 in Fig. 4.
  • Das NAND-Gatter 7/7 (7/17) verknüpft die Ausgangssignale des einen Komparators 7/5 (7/15) mit den invertierten Ausgangssignalen des anderen Komparators 7/15 (7/5). Das Ausgangssignal des NAND-Gatters 7/7 (7/17) wird durch ein weiteres NAND-Gatter 7/8 (7/18) mit dem Ausgangssignal des jeweils dem anderen NAND-Gatter 7/17 (7/7) nachgeschalteten NAND-Gatters 7/18 (7/8) verknüpft. Das am Ausgang 7/9 (7/19) erhaltene Signal steuert die Schwelle des zweiten Komparators 7/15 (7/5) der jeweils anderen Spracherkennungseinrichtung SPI)(SPI). Die Ausgangssignale a den Punkten 7/9 und 7/19 sind daher immer zueinander invers, d.h. wenn am 7/9 l-Signal liegt, führt Punkt 7/19 O-Signal und ulilgekehrt.
  • In Fig. 8 sind die Signale an verschiedenen Punkten von Fig. 7 dargestellt. Dabei ist angenommen, daß vom vorhergehenden S-prechen her die Sprechrichtung II aktiv geschaltet ist, also am Ausgang 7/9 O-Signal und am Ausgang 7/19 l-Signal, wodurch der Komparator 7/5 mit heraufgesetzter Schwelle und der Komparator 7/15 mit normaler Schwelle arbeitet.
  • Nun trifft am Eingang 7/0, das bedeutet in Sprechrichtung I, ein Sprachsignal ein, dessen typischen Verlauf Zeile 1 von Fig. 8 zeigt. Nach dem Verstärken, Filtern und der ersten Schwellenbewertung wird daraus am Ausgang des Komparator" 7/3 das in Zeile 2 abgebildete, aus Impulsen gleicher Höhe zusammengesetzte Signal gewonnen. Das RC-Glied 7/4 integriert es zu einem durchgehenden Signal auf, dessen Verlauf in Zeile 3 dargestellt ist. Mit eingetragen sind hier die Komparatorschwellen von 7/5 (durchgehend gezeichnet) und 7/15 (gestrichelt gezeichnet). Sobald das Signal am Ausgang 7/4 die anfangs höhere Schwelle des Komparators 7/5 überschreitet, gibt dieser Komparator ein 1-Signal ab, das den Ausgang des NAND-Gatters 7A7 (Zeile 6) unverzüglich auf 0 schaltet, wodurch über das NAND-Gatter 7/8 der Ausgang 7/9 (Zoilc 8) auf l-Signal umgeschaltet wirdt Dieses setzt die Schwelle des Komparators 7/15 herauf und bewirkt über d-NAND-Gatter 7/18 ein O-Signal am Ausgang. 7/19 (Zeile 9), das die Schwelle des Komparators 7/5 herabsetzt.
  • Kurz nachdem die SpracherkennungsschaItung SPI die Sprache gnale empfängt, erscheinen sie, vom daraufhin eingeschalteten Verstärker KVI in Fig. 2 verstärkt und nur durch die Gabelübergangadämpfung zwischen Punkt 3 und 5 der Gabelschaltung von Fig. 2 gedämpft, auch am Eingang der Spracherkennungsschaltung SPII. Deren Komparator 7/15 gibt dementsprechend ein Ausgangssignal nach Zeile 5 von Fig. 8 abt Da aber, solange der Ausgang 7/5 Signal führt, der obere Eingang des NAND-L£'att:ers 7/17 mit: Signal belegt: ist, liefert dieses NAND-Gatter weiterhin 1-Signal (Zeile 7), und am Ausgang 7/19 bleibt das O-Signal erhalten.
  • Bei einer Sprechpause geht wegen der jetzt erhöhten Schwelle des Komparators 7/15 dessen Ausgangssignal vor dem des Komparators 7/5 auf 0, wodurch- das Signal am Ausgang des NAND-Gatters 7/17 aufrechterhalten wird, obwohl anschliessend der Komparator 7/5 ein O-Signal abgibt. Damit bleibt es beim Signal am Ausgang 7/19 und beim 1-Signal am gang 7/9. Die nach der Pause auftretenden @@@@@@@@gn@@@ @@@@ fen auf die normale Schwelle des Komparators 7/5, während ihre über die Gabel in Sprechrichtung II geleiteten Anteile erst dio erhöhte Schw@ll@ des Komparators 7/15 passioren müssen und somit später zu einem Signal am Ausgang des KomparaLors 7/15 führen. Folglich bleibt die Sprechrich-@@ng @ weiterhin aktiv geschaltet. @ine Umschaltung der Sprechrichtung findet nur statt, wenn in einer Sprechpause Sprachsignale aus der anderen Richtungen eintreffen, wie es hier zu Anfang für die Umschaltung von Sprechrichtung II in Sprechrichtung I beschrieben wurde.
  • Die Signale an den Ausgängen der Komparatoren 7/5 und 7/15 können. dazu benutzt werden, die Einstellung des Übertragungsmaßes der beiden Kompressor-Verstärker KVI und KVII zu kontrollieren. Das Übertragungsmaß wird nur dann dem jeweiligen Eingangspegel angepaßt, wenn am Ausgang eines der Komparatoren 7/5 oder 7/15 l-Signal auftritt. Bei O-Signal wird es auf dem jeweils vorhergehenden Wert festgehalten oder auf einen Mittelwert eingestellt. Dadurch wird vermieden, daß in Sprechpausen der jeweils in Sprechrichtung liegende Verstärker auf die höchste Verstärkung eingestellt wird, was zu hörbaren EinschwingVorgängen bei jedem Spracheinsatz führen kann, wenn die Leitungen keine hohe Dämpfung -aufweisen.
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Claims (6)

  1. Patentansprüche 1. Anordnung zum Ausgleichen des unterschiedlichen Dämpfungsverhaltens von Fernmeldeleitungen, insbesondere Zweidraht-Fernverbindungsleitungen, durch je einen mit nichtlinearen Gliedern versehenen Verstärker (Kompressor) für beide Verkehrsrichtungen, dadurch qekennzeichnet, daß das Übertragungsverhalten der beiden in einer Gabelverstärkerschaltung (G) angeordneten Verstärker (KVI, KVII) durch eine Steuereinrichtung (ST) zueinander gegensinnig derart gesteuert wird, daß die Summe beider Verstärkungen (vI, vII) im logarithmischen Maß den zweifachen Minimalwert Jtr llrsbelübergangsdämpfung (aü) nicht übersteigt: VI + VII w 2 aü (Fig. 2).
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor jedem Verstärkereingang eine Spracherkennungsschaltung (SPI, SPII) angeordnet ist, deren Signale die Steuereinrichtung (ST) veranlassen, das Übertragungsverhalten des Verstärkers (z.B. KVI) der jeweils aktiven Richtung (Sprache) vorhanden) der jeweiligen Höhe seines Eingangspegels anzupassen (vI = f (PE) und das Übertragungsverhalten des jejeweils anderen Verstärkers (z.B. KVII) gemaß der Beziehung vII w 2 aü - VI einzustellen.
  3. 3. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Verstärker (KVI, KVII) mittels nichtlinearer Glieder im interessierenden Pegelbereich zwischen einem Minimal- und einem Maximalpegel die Übertragungsfunktionen vI = PA - PE = l - k/k PE + c und VII = k - 1/k PE + 2 aü - c anzunähern imstande sind, wobei PA der Pegel am Ausgang, PE der Pegel am Eingang der Gabelschaltung, k der Kompressionsfaktor, und c eine aus den absoluten Größen vor PA max und PE max bzw. PA min und PE min sowie der sendc-und empfangsseitigen Werte ags und age der Gabeldämpfung nach der Beziehung c = PA max (min) ~ ~ PE max (min) + ags + a9e k ermittelbare Konstante ist, und die Steuereinrichtung (ST) bestimmt, welcher Verstärker jeweils nach der ersten (vI) und welcher nach der zweiten Übertragungsfunktion (vII) arbeitet (Fig. 3).
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Verstärker (KVI, KVII) aus mehreren Operationsverstärkerstufen (6/1 bis 6/3) aufgebaut ist und als nichtlineare Glieder in an sich bekannter Weise elektronisehe Schalter (T1 bis T5) enthält, die den das Übertragungsmaß jeder Verstärkerstufe bestimmenden Eingangs- und Gegen kopplungswiderständen in berechenbaren Anteilen parallelgeschaltet sind und sie je nach Ansteuerung wirksam lassen oder kurzschließen (Fig. 6).
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 4 und einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung der elektronischen Schalter der beiden Verstärker (KVI, KVII) durch aus dem Eingangspegel über einen in der Steuereinrichtung (ST) enthaltenen Analog-Digital-Wandler (4/8) abgeleitete, miL dem Ausgangssignal einer die Signale beider Spracherkennungsschaltungen (SPI, SPII) verknüpfenden. logischen Verknüpfungsschaltung (4/4) in einer weiteren logischen Verknüpfungsschaltung (4/9) verknüpfte Digitalsignale zueinander komplementär erfolgt (Fig. 4).
  6. 6. Anordnung nach Anspruch 5 und einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Steuereinrichtung (ST) enthaltene, die Signale beider Spracherkennungsschaltungen (SPI, SPII) verknüpfende logische Verknüpfungsschaltung (4/4) über Schaltmittol (U, u) bestimmt, von welcher der beiden Verkehrsrichtungen (Punkt 2 oder 5) der zur Ableitung von Digitalsignalen zum Stcuern des Übertragungsmaßes beider Verstärker (KVI,- KVII) maßgebliche Eingangspegel abzunehmen ist (Fig. 4).
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