DE3414356A1

DE3414356A1 - Method for attenuating interference frequencies in piezoelectric transducers

Info

Publication number: DE3414356A1
Application number: DE19843414356
Authority: DE
Inventors: Heinrich 8034 Germering Bayer; Heribert Dipl.-Phys. 8000 München Kulzer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-04-16
Filing date: 1984-04-16
Publication date: 1985-10-17

Abstract

Method for attenuating interference frequencies in piezoelectric transducers (PW) above the frequencies for the useful range, in particular in integrated telephone circuits. The object of the present invention is to reduce the sensitivity of piezoelectric transducers (PA) above the range used for speech to such an extent that no further impairment occurs when calls are made. This is achieved in that a filter which attenuates the interference frequencies is formed by connecting active or passive components (RV; L, RL; C, RC; ATP) upstream in conjunction with the transducer (PW). This method is preferably used in telephones with an integrated speech circuit. <IMAGE>

Description

Verfahren zur Dämpfung von Störfrequenzen bei piezoelek-Method for damping interference frequencies in piezoelectric

trischen Wandlern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dämpfung von Störfrequenzen bei piezoelektrischen Wandlern oberhalb der für den Nutzbereich liegenden Frequenzen, insbesondere bei integrierten Fernsprecherschaltungen.tric transducers The invention relates to a method for damping of interference frequencies with piezoelectric transducers above that for the useful range lying frequencies, especially in integrated telephone circuits.

Aufgrund der Breitbandigkeit von modernen integrierten Fernsprecherschaltungen und Piezowandlern machen sich Störfrequenzen im oberhalb der für die Sprache genutzten Bereich nachteilig bemerkbar. Diese Störfrequenzen können anlagebedingt sein, z. B. von den Quantisierungsgeräuschen digitaler Vermittlungseinrichtungen oder den 10 kHz-Prüffrequenzen von ESK-Anlagen herrühren. Diese Frequenzen machen sich dann störend auf der Hörerseite bemerkbar.Due to the broadband nature of modern integrated telephone circuits and piezo transducers generate interference frequencies above those used for speech Area noticeably disadvantageous. These interference frequencies can be due to the system, e.g. B. of the quantization noise of digital switching equipment or the 10 kHz test frequencies originate from ESK systems. These frequencies then make up annoying noticeable on the listener side.

Diesem Problem wurde bisher wenig Beachtung geschenkt, da die Postvorschriften keinen entsprechend starken Abfall des Pegels oberhalb der für die Sprache genutzten Frequenzen vorsahen. Weiterhin weisen die bisher überwiegend eingesetzten dynamischen Hörkapseln im fraglichen Frequenzbereich sowieso eine stärkere Bedämpfung auf als die modernen Piezowandler.Little attention has been paid to this problem so far, since the postal regulations no correspondingly strong drop in the level above that used for speech Foreseen frequencies. Furthermore, the dynamic Earphones in the frequency range in question anyway have a stronger attenuation than the modern piezo transducers.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Empfindlicheit der Piezowandler oberhalb des für die Sprache genutzten Bereiches so stark abzusenken, daß keine Beeinträchtigung beim Telefonieren mehr auftritt.The object of the invention is to improve the sensitivity of the piezo transducer above the area used for speech so much that no Impairment occurs when making calls.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren, das darin besteht, daß durch Vorschalten aktiver oder passiver Bauelemente gemeinsam mit dem Wandler ein die Störfrequenzen dämpfendes Filter gebildet wird.The object is achieved according to the invention by a method that therein consists that by connecting active or passive components together with the Converter a filter that attenuates the interference frequencies is formed.

Dieses Verfahren nutzt in vorteilhafter Weise die Tatsache aus, daß piezoelektrische Wandler eine merkliche Kapazität in der Größenordnung von etwa 70 nF aufweisen.This method takes advantage of the fact that piezoelectric transducers have an appreciable capacitance on the order of about 70 nF.

Gemeinsam mit dieser Kapazität und den vorgeschalteten Bauelementen kann somit ein Filter gebildet werden. Bei höherer werdender Frequenz fällt somit ein immer kleinerer Anteil der Spannung am Piezowandler selbst ab, wodurch der Pegel dementsprechend stark abgesenkt wird.Together with this capacity and the upstream components a filter can thus be formed. As the frequency increases, it falls an ever smaller proportion of the voltage on the piezo transducer itself, which increases the level is accordingly greatly reduced.

Es ist vorteilhaft, wenn zwischen Fernsprecherschaltung und Wandler ein ohmscher Widerstand in Serie geschaltet wird.It is advantageous if between the telephone circuit and the converter an ohmic resistor is connected in series.

Diese Ausführung ist äußerst kostengünstig. Es ergibt sich damit ein frequenzabhängiger Spannungsteiler.This design is extremely inexpensive. It thus results in a frequency-dependent voltage divider.

Es ist jedoch auch denkbar, daß zwischen Fernsprecherschaltung und Wandler eine Induktivität in Serie geschaltet wird.However, it is also conceivable that between the telephone circuit and Converter an inductance is connected in series.

Weiterhin kann die Induktivität einen merklichen ohmschen Widerstand aufweisen.Furthermore, the inductance can have a noticeable ohmic resistance exhibit.

Ein weiteres Filter kann dadurch gebildet werden, wenn zwischen Fernsprecherschaltung und Wandler ein RC-Glied eingefügt wird.Another filter can be formed if between telephone circuitry and an RC element is inserted into the converter.

Die höchste Dämpfung ist dadurch erzielbar, wenn zwischen Fernsprecherschaltung und Wandler ein aktives Tiefpaßfilter geschaltet wird.The highest attenuation can be achieved if between the telephone circuit and converter is connected to an active low-pass filter.

Im folgenden sei die Erfindung anhand von vier Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to four figures.

Es zeigen Fig. 1 eine Schaltung zur Durchführung des Verfahrens mit einem vorgeschalteten Widerstand vor dem Piezowandler, Fig. 2 die Vorschaltung einer Induktivität und Widerstand, Fig. 3 die Vorschaltung eines RC-Gliedes und Fig. 4 die Einfügung eines aktiven Tiefpasses.1 shows a circuit for carrying out the method with an upstream resistor in front of the piezo transducer, FIG. 2 the upstream connection of a Inductance and resistance, FIG. 3 the upstream connection of an RC element and FIG. 4 the insertion of an active low-pass filter.

Die Piezohörkapsel PW liegt normalerweise direkt am niederohmigen Ausgang des Hörverstärkers der integrierten Fernsprecherschaltung IF. Zwischen integrierter Fernsprecherschaltung IF und Wandler PW ist in Serie ein Widerstand RV gemäß Fig. 1 geschaltet, so daß sich wegen der Kapazität des Wandlers (C=75 nF) ein frequenzabhängiger Spannungsteiler ergibt. Mit steigender Frequenz fällt ein immer kleiner werdender Anteil der Gesamtspannung an der Piezohörkapsel PW (Spannung Upw) ab. Dadurch wird eine Bedämpfung der höheren Frequenzen erzielt. So erreicht man durch Vorschalten eines Widerstandes von 600 R eine zusätzliche Absenkung des Pegels bei 10 kHz von ca.The piezo hearing capsule PW is normally located directly on the low-resistance Output of the audio amplifier of the integrated telephone circuit IF. Between integrated Telephone circuit IF and converter PW is a resistor RV in series as shown in FIG. 1 switched, so that due to the capacitance of the converter (C = 75 nF) a frequency-dependent Voltage divider results. As the frequency rises, a smaller and smaller one falls Share of the total voltage at the piezo earpiece PW (voltage Upw). This will attenuation of the higher frequencies is achieved. This is how you achieve by connecting up a resistance of 600 R an additional lowering of the level at 10 kHz of approx.

8 dB. Die Gesamtdämpfung eines Störsignals > 5 kHz ist dann größer als 28 dB. Der dabei auftretende Empfindlichkeitsverlust im Übertragungsbereich (300 Hz ... 3400 Hz) von kleiner 0,5 dB ist vernachlässigbar klein.8 dB. The total attenuation of an interfering signal> 5 kHz is then greater than 28 dB. The resulting loss of sensitivity in the transmission range (300 Hz ... 3400 Hz) of less than 0.5 dB is negligibly small.

Gemäß Fig. 2 ist anstelle des Widerstands RV nach Fig. 1 eine Induktivität L und ein Widerstand RL zwischen integrierter Fernsprecherschaltung IF und Piezowandler PW eingefügt. Der Wert für die Induktivität L beträgt z. B.According to FIG. 2, instead of the resistor RV according to FIG. 1, there is an inductance L and a resistor RL between the integrated telephone circuit IF and the piezo transducer PW inserted. The value for the inductance L is z. B.

50 mH. Der Widerstand hat z. B. 800R. Damit ist eine zu- sätzliche Störunterdrückung von 23 dB erzielbar. Der Abstand zwischen Nutzsignal und Störsignal beträgt dann ca.50 mH. The resistance has z. B. 800R. This is a additional Interference suppression of 23 dB achievable. The distance between the useful signal and the interfering signal is then approx.

50 dB. Die Empfindlichkeit des Piezowandlers und der Frequenzgang bleiben praktisch gleich.50 dB. The sensitivity of the piezo transducer and the frequency response remain practically the same.

Durch Vorschalten eines RC-Gliedes gemäß Fig. 3 ist eine Störunterdrückung von 34 dB ab etwa 6 kHz erzielbar, wenn als C=470 nF und Ru=1500 Q gewählt werden.Interference suppression is achieved by connecting an RC element in accordance with FIG. 3 of 34 dB can be achieved from around 6 kHz if C = 470 nF and Ru = 1500 Q are selected.

Durch Vorschalten eines aktiven Tiefpasses ATP vor den Wandler PW läßt sich eine Störunterdrückung von 48 dB bei 8 kHz erzielen. Der Tiefpaß kann durch einen Butterworth-Tiefpaß gebildet sein.By connecting an active low-pass ATP in front of the converter PW a noise suppression of 48 dB at 8 kHz can be achieved. The low pass can be formed by a Butterworth low pass.

6 Patentansprüche 4 Figuren Bezuqszeichenliste IF Fernsprecherschaltung RV Widerstand PW Piezowandler Upw Spannung am Piezowandler L Induktivität RL Widerstand der Induktivität C Kapazität RC Widerstand ATP Aktiver Tiefpaß6 claims 4 figures Reference list IF Telephone circuit RV resistance PW piezo transducer Upw voltage at the piezo transducer L inductance RL resistance of inductance C capacitance RC resistance ATP more active Low pass

Claims

Claims method for damping interference frequencies in piezoelectric Converters (PW) above the frequencies for the useful range, in particular in the case of integrated telephone circuits (IF), d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that by connecting active or passive components (Rv; L, RL; C, Rc; ATP) together with the converter (PW) a filter that attenuates the interference frequencies is formed.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that between the telephone circuit (IF) and converter (PW) an ohmic resistance (RV), (e.g. Rv = 600), is connected in series.

3. The method of claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that between the telephone circuit (IF) and converter (PW) an inductance (L, RL,) is connected in series.

4. The method of claim 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the inductance (L) has a noticeable ohmic resistance (RL) (e.g.

L = 50 mH, Ru = 8002).

5. The method of claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that an RC element is inserted between the telephone circuit (IF) and converter (PW) will.

6. The method of claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that between the telephone circuit (IF) and converter (PW) an active low-pass filter (ATP) is switched.