DE3522915A1 - Freisprechapparat - Google Patents

Freisprechapparat

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DE3522915A1
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DE
Germany
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analog
speech path
digital
decision logic
circuit arrangement
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19853522915
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English (en)
Inventor
Kenneth Alexander Manson Harlow Essex Arton
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International Standard Electric Corp
Original Assignee
International Standard Electric Corp
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M9/00—Arrangements for interconnection not involving centralised switching
    • H04M9/08—Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic
    • H04M9/085—Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic using digital techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/02—Details
    • H04B3/20—Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other

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  • Interface Circuits In Exchanges (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

K.A.M.Arton -8
Freisprechapparat
Die Erfindung betrifft eine SchaLtungsanordnung zum Steuern der Dämpfung eines Sende- und eines Empfangssprechweges eines Freisprechapparates.
Ein übLicher Tei Inehmerapparat weist einen Sendesprechweg, einen Empfangssprechweg, eine SchaLtungsanordnung zum Verbinden der 2-Draht-TeiLnehmerLeitung mit dem 4-Draht-TeiLnehmerapparat - ein sogenannter 2-Draht/ 4-Draht-Umsetzer - und eine Tei InehmerschaLtung auf. Im aLLgemeinen besteht der Sendesprechweg aus einem Mikrofon und einem Sendeverstärker und der Empfangssprechweg aus einem Empfangsverstärker, der einen Lautsprecher oder einen Hörer eines Handapparates ansteuert. Dabei kann das Mikrofon und der Lautsprecher in einem Frei-Sprechapparat im gLeichen Gehäuse untergebracht sein.
Zum Freisprechbetrieb sind bestimmte Verstärkungen für den Sende- und den Empfangsweg sowie eine bstimmte maximale Rückhördämpfung - der BruchteiL des Eingangssignals, der als Sendesignal wieder zur TeiLnehmer-
ZT/P1-Kn/bl
25.06.1985 -/-
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Leitung gelangt - erforderlich. Aufgrund der akustischen Kopplung des Lautsprechers und des Mikrofons gelangt das Empfangssignal in gedämpfter Form wieder auf dem Sendeweg. Die akustische Kopplung tritt aufgrund von Schallreflexionen im Raum und wenn der Lautsprecher und das Mikrofon im gleichen Gehäuse untergebracht sind auf. Aufgrund dieser erforderlichen Verstärkungspegel und der Rückhördämpfung muß eine Dämpfungsregelung in die Schleife eingebaut werden. Die Dämpfung wird in Abhängigkeit der Sprachpegel im Sende- und Empfangsweg entsprechend ei ngestelit.
Aufgrund der nicht verlustlosen Teilnehmerschaltung tritt außerdem ein übersprechen auf, wodurch das Sendesignal im Empfangsweg hörbar wird. Somit ist eine schaltbare Dämpfung erforderlich, um eine Gesamtverstärkung in der Schleife kleiner Eins zu erhalten, so daß keine Stabilitätsprobleme auftreten können. In der Praxis bestimmt die Rückhördämpfung, wie hoch die einzustellende Dämpfung des Empfangs- und Sendeweges sein muß.
Bisherige Freisprechapparate ent ha Iten diskret aufgebaute Analogschaltungen, die einfache Schalter als Dämpfungsglieder benutzen. Ein solcher Freisprechapparat erfordert eine Vielzahl von Bauteilen und ist somit teuer.
Die technische Aufgabe gemäß der Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu minimieren oder zu eliminieren.
Eine Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den in Anspruch 1 angegebenen Mitteln.
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Eine weitere Lösung dieser Aufgabe erfoLgt mit den in Anspruch 2 angegebenen Mitteln.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Gegenstandes der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nun anahnd eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der Zeichnungen naher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild eines Freisprechapparates mit einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung;
Figur 2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;
Figur 3 eine Ausführung der Analog-Digital-Wandler gemäß Figur 2;
Figur 4a eine mit den Analog-Digital-Wandlern gemäß und 4b Figur 3 verbundenen Schaltungsanordnung;
Figur 5a einen der Lautstärkeregelung dienender Analog- und 5b Digita l-Wandler gemäß Figur 3;
Figur 6 ein Zustandsdiagramm einer Entscheidungslogik der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;
Figur 7a eine Darstellung der Arbeitsweise der Dämp-
bis 7j fungsglieder der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und
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Figur 8 eine SchaLtungsanordnung einer Dekodiereinheit.
Ein Freisprechapparat gemäß Figur 1 weist drei integrierte Schaltkreise auf: eine übliche Betriebseinheit 11 mit Vorverstärkern 20, an die ein Freisprechmikrofon 30 und ein Mikrofon 40 des Handapparates 50 angeschlossen sind. Weiterhin wird ein Empfangssignal über einen weiteren Verstärker 60 entweder zu einem Hörer 70 des Handapparates 50 oder auf den zweiten integrierten Schaltkreis, eine übliche Sprachsignal-Ausgangseinheit 12, geleitet. Dieser Schaltkreis ist für die Tonruferzeugung 80 und für die Ansteuerung
90 eines angeschlossenen Lautsprechers 100 vorgesehen. In die Sprechwege ist eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung 13 einschleift, wobei die Sprechwege über übliche, nicht weiter beschriebene Einheiten wie einen Sendeverstärker 110, einen Etnfpangsverstarker 120 einen Gabe I scha lter 140, eine Brückenschaltung 150 und eine Schutzschaltung 160 an eine Teilnehmerleitung 170 geführt werden.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung 13, im folgenden Steuereinheit 13 genannt, enthält ein Dämpfungsglied
131 im Sendeweg und ein Dämpfungsglied 132 im Empfangsweg, wobei die Dämpfungsglieder 131, 132 entsprechend den empfangenen und gesendeten Sprachsigna lpegeln Rdet, Tdet digital gesteuert werden. Die Dämpfungsglieder 131,
132 können aus einfachen Widerstandsnetzwerken in logarithmischen Schritten von 3dB mit einer maximalen Dämpfung von 69dB aufgebaut werden.
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Die DämpfungsgLieder weisen drei verschiedene stabile Zustände auf:
Zustand R: Empfangsweg "Ein" und Sendeweg "Aus" Zustand T: Empfangsweg "Aus" und Sendeweg "Ein" Zustand S: Beide DämpfungsgLieder sind in der Mitte
zwischen der "Einu- und der "Aus"-SteL Lung
Ein Benutzer kann dabei auf vier mögliche Betriebszustände zurückgreifen:
- Freisprechbetrieb - HF
- Lautsprechbetrieb unter Einsatz des Mikrofons des Handapparates - LS
- Normalbetrieb oder Handapparatbetrieb ohne Freisprechen - PA
- Handapparatbetrieb mit einer geringen sprachgesteuerten Dämpfung - PB.
Die Höhe der SignaLwegdämpfung zwischen dem Zustand R und dem Zustand T wird als Sprachst eue rungsliub bezeichnet und kann bei der Herstellung der Masken für den integrierten Schaltkreis 13 entsprechend voreingesteLLt werden.
Im Betriebszustand PA wird der Sprachsteuerungshub normalerweise gleich NuLl sein.
Der Betriebszustand PB wird eingeführt für solche Teilnehme rapparate, bei denen selbst im Handapparatbetrieb die Rückhördämpfung einen Grenzwert erreicht.
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Ein vom Benutzer regelbare Empfangs Laut Stärkesteuerung kann durch EinsteLLen der Dämpfung im Empfangsweg auf "Ein" erreicht werden. Sie steLLt ebenfaLLs den Sprachst euerungshub ein, so daß eine geringere UmschaLtung bei geringerer Lautstärke erfoLgt. Für aLLe möglichen Zustände und LautstärkeeinsteL Lungen wird der Sprachsteuerungshub konstant gehalten, und zwar auf einen Wert, der zufriedenstellende Rückhördämpfung gewährleistet.
Die digitalen, den Pegeln der Sprachsignale auf dem Sende- und dem Empfangssprechweg entsprechenden Wörter werden durch ein Ana Log-Digital-WandIer im Sendesprechweg 133 und einen Ana Log-Digital-Wandler im Empfangssprechweg 134 gebildet und zu einer angeschlossenen Entscheidungslogik 135 gesendet. Ferner ist die Entscheidungslogik 135 mit den Dämpfungsgliedern 131, 132 verbunden.
Die DämpfungsgLieder 131, 132 und die Ansteuerung für die Ana Log-Digital-Wandler 133, 134 werden dabei in integrierter Form ausgebildet.
Die Analog-Digita l-Wandler 133, 134 führen eine HalbweggLeichrichtung und eine Glättung durch und erzeugen eine digitaLe Darstellung des Eingangssignales mit logarithmischer Kennlinie mit einer Schrittweite (ein Bit), von 3dB und einem Dynamikumfang von 69dB.
Eine Taktung der Analog-Digital-Wandler 133, 134 entsprechend den Taktsignalen eines Taktgenerators 210 kann bei der Maskenherstellung für den integrierten Schaltkreis 13 voreingestellt werden.
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Der Taktgenerator 210 wird in dem Schaltkreis 13 realisiert, wobei ein externes R,C-Glied für die Frequenzeinstellung benötigt wird.
Die bereits geschilderten stabilen Zustände R, T und S ergeben sich aus der Größe der den Sende- und Empfangssignalpegeln Tdet, Rdet entsprechenden digitalen Wörter, in Bezug auf vorgebbare Schwellenwerte.
Es gibt sechs Schwellenwerte:
- ein oberer und ein unterer absoluter Schwellenwert für den SendesignaIpegeI Tdet
- ein oberer und ein unterer absoluter Schwellenwert für den Emfpangssigna IpegeI Rdet und
- zwei Differenz-Schwellenwerte, die mit dem Wert Rdet-Tdet verglichen werden.
Alle sechs Schwellenwerte können bei der Maskenbildung ebenfalls vorgegeben werden.
Für jeden Fall sind zwei Schwellenwerte vorgesehen, so daß die Entscheidungs logik 135 ein Hysterese-Verhalten aufweist. Falls der Empfangssignalpegel Rdet und der Sendesignalpegel Tdet unterhalb ihres absoluten Schwellenwertes sind, ergibt sich der Zustand S und falls beide oberhalb ihres absoluten Schwellenwertes sind ergeben sich die Zustände R oder T und zwar in Abhängigkeit von der Größe von Rdet - Tdet in Bezug zu den Differenz-Schwellenwerten.
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Die DämpfungsgLieder 131, 132 bilden bei einem Zustandswechsel von S zu R oder von S zu T oder von R zu/von T, eine "steile" Rampenfunktion in Bezug auf ihre schrittweise Ansteuerbarkeit. Entsprechend ergibt sich bei einem Zustandswechsel von R zu S oder T zu S eine "Haltezeit" gefolgt von einer "langsam" abklingenden Rampenfunktion. In alle Fällen werden die Dämpfungsglieder 131, 132 gleichzeitig angesteuert, so daß die Gesamt sch Leifenverstärkung konstant ist.
Eine schnelle und langsame Rampenanstiegs- bzw. Abklingzeit sowie die "Haltezeit" kann durch entsprechende Maskenbildung in Abhängigkeit der oben genannten Taktung vorgegeben werden.
Die "Haltezeit" und die folgende langsame Rampenfunktion bewirken, daß die Dämpfungsglieder 131, 132 nicht auf kurze Sprechpausen während eines Gesprächs ansprechen. Dadurch wird ein abruptes Abbrechen eines Gespräches vermieden. Auf der anderen Seite bewirkt die steile Rampenfunktion, daß Anfangssilben bei einem Beginn eines Gespräches nicht verloren gehen.
Für den Freisprechbetrieb HF gibt es eine einen Störgeräuschschutz dienende Funktion, die stetig anstehende Hintergrundgeräusche im Sende(raum)signa I ausgleichen. Dazu wird ein dem Störgeräuschschutz dienender Analog-Digital-Wandler 200, vgl. Figur 2, eingesetzt. Dieser weist eine langsame Anstiegszeit und eine schnelle Abfal-lzeit Charakter i st i k auf. tin ansteigendes Störgeräusch, z.B. im Senderaum, erzeugt ein Ansteigen des Dämpfungszustandes "ein" im Sendesprechweg und eine Verringerung des Dämpfungszustandes "Ein" im Empfangssprech-
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weg, so daß die absoluten SchweLLenwerte entsprechend abgeändert werden, und höher als der StörgeräuschpegeL im Senderaum Liegen.
In Figur 2 wird ein Blockschaltbild des integrierten Schaltkreises 13 gemäß der Erfindung gezeigt, der im wesent· liehen aus den folgenden Einheiten aufgebaut wird:
- Analog-Digital-Wandler im Sendesprechweg 133
- Analog-Digital-Wandler im Empfangssprechweg 134
- dem Störgeräuschschutz dienender Analog-Digital-Wandler 200
- der Laut störkeregeLung dienender Analog-Digital-Wandler 220
- Entscheidungs logik 135
- Taktgenerator 210
- Zustandsauswahlschaltung 240
Außerdem gibt es ein Dämpfungsglied im Sendesprechweg und ein Dämpfungsglied 132 im Empfangssprechweg/die je über eine Dekodiereinheit 260, 280 angesteuert werden.
Die strukturellen und funktione Ilen Zusammenhänge der einzelnen Einheiten werden im folgenden erläutert.
üblicherweise wird der integrierte Schaltkreis 13 in ISOCMOS-Technik ausgeführt.
Ein Aufbau eines Ana Log-Digital-Wandlers wird in Figur gezeigt.
Dabei werden die Analog-Digital-Wandler im Sende- und im Empfangssprechweg 133, 134 samt ihrer Steuerung im
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integrierten Schaltkreis realisiert, während Komparatoren und eine Referenzspannung außerhalb der Schaltkreise gebi Idet werden.
In Figur 4a wird die außerhalb der integrierten Schaltkreise befindliche Schaltung für ein im Empfangssprechweg angeordneter Analog-Digital-Wandler 134 gezeigt.
Die Steuerung wiest ein 5-Bit Vorwärts-Rückwärtszäh ler auf, dessen Ausgang Rdet ein 5-Bit-Wort darstellt, das dem analog-digital gewandelten Wert des Eingangssignalpegels entspricht. Der Empfangssignalpegel Rdet wird in einer weiteren Dekodiereinheit 320 zum Steuern eines Dämpfungsgliedes 300 so dekodiert, daß für Rdet = 0 keine Dämpfung und für Rdet = 23 eine maximale Dämpfung eingestellt wird. Ein Sprachsignal wird an einem Eingang Ri η angelegt und eine entsprechend gedämpfte Ausführung ist an einem Ausgangsabgriff "ZuR-comp" abgreifbar. Dieses Signal wird nun verstärkt, gefiltert und mit einer Referenzspannung Vref verglichen (Figur 4a). Falls die negativen Spitzenpegel des Signales geringer als div. Referenzspannung Vref sind, legt ein Komparator 410 einer, foqi sehen "1"-Pegel an den Abgriff "Von R-comp" an. sodann wird der Zählerstand des Zählers 310 um Eins verringert, so daß nun der Signalpegel am Ausgangsabgriff "Zu R-comp" größer wird. Dieser Vorgang wird solange fortgesetzt, bis ein negativer Spitzenpegel des Signales den Wert der Referenzspannung Vref erreicht. Jetzt geht der Ausgang des Komparators auf einen logischen "0"-Pegel für jeden Signalspitzenwert über, wodurch der Zählerstand jeweils um Eins erhöht wird. Für einen stetigen Ton am Eingang Rin ergibt sich ein zwischen zwei benachbarten Zählerständen pendelnder
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EmpfangssignaLpegeL Rdet. Dies wird jedoch durch das Hysterese-VerhaLten in anderen Teilen der Steuerung ausgeglichen. Die Steuerung enthält außerdem eine Verzögerungseinheit 330 und weitere Taktauswah leinheiten 350, 360. Die entsprechende Takte 01, 02 werden dabei von dem Taktgenerator 210 geliefert.
Weitere aus den Takten 01, 02 des Taktgenerators 210 ableitbare Takte CKA und CKB können an den Vorwärts-Rückwärts-Zäh Ier 310 über die Taktauswahleinheiten 350, 360 angelegt werden. Dabei wird zum Vorwärtszählen ein schneller Takt CKA und zum Rückwärtszählen ein langsamer Takt CKB benötigt. Außerdem wird vor jedem Rückwärtszählen eine "Haltezeit" mittels der Verzögerungseinheit 330 eingefügt. Daraus ergeben sich die bereits geschilderten Vorteile.
Außerdem ist eine G lättungseinheit 370 den TaktauswahLeinheiten 350, 360 vorgeschaltet, um Zählfunktionen aufgrund von Gerauschspitzen zu vermeiden.
Die externe Verstärkung durch den Verstärker 420, sowie die Referenzspannung Vref wird so gewählt, daß der Aussteuerbereich des Ana Log-Digital-Wandlers für Signale zwischen 1,7mVss bis 3 Vss ausgelegt ist. In der Praxis ergeben sich Werte von ungefähr 1Vss, so daß der gesamte Aussteuerbereich nicht benötigt wird.
Der dem Störgeräuschschutz dienende Analog-Digital-Wandler 200:
Er ist prinzipiell wie die zuvor beschriebenen Analog-Digital-Wandler des Sende- und des Empfangssprechweges 133, 134 aufgebaut, weist jedoch einen achtstufiges
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Dämpfungsglied auf. Ein StörgeräuschpegeL Ndet weist dabei Werte zwischen 0 und 7 auf.
Die außerhalb des integrierten Schaltkreises befindlichen Schaltung, vgl. Fig. 4b, ist entsprechend der Schaltung nach Figur 4a aufgebaut. Es wird allerdings jetzt für die Vorwärtszähl richtung ein sehr langsamer Takt und für die Rückwärtszäh Irichtung ein etwas schneller Takt ausgewählt. Dabei werden in beiden Fällen eine "Haltezeit" eingefügt. Somit weist dieser Analog-Digital-Wandler 200 eine sehr langsame Anstiegszeit und eine relativ schnelle Abfallzeit auf, so daß er unfähig ist irgendwelchen Sprachsignalen zu folgen. Der Störsignalpegel Ndet stellt somit jedes kontinuierliche niederfrequente Hintergrundgeräusch im Senderaum dar. Dabei schwankt, wie zuvor beschrieben, der Wert zwischen zwei benachbarten Werten. Für diesen Fall muß eine digitalen Hysterese eingeführt werden, so daß das 3-Bit-Wort Ndet mit stetigem Raumgeräusch konstant bleibt. Ndet weist Werte zwischen 1 und 7 auf, wodurch ein guter Störgeräuschschutz über einen Bereich von 18dB erreicht wird. Der Wert der den Dämpfungsgliedern 131, 132 im Sende- und Empfangssprechweg hinzugeführt oder abgezogen werden muß, beläuft sich dabei auf Ndet IZ oder 9dB maximal.
Der Empfangssignalpegel wird durch eine Gleichspannung, abgeleitet von einem Potentiometer, gesteuert, trotzdem wird für die Lautstärkeregelung ein Analog-Digital-Wandler 220 benötigt. Wie Figur 5a und 5b zu entnehmen ist, entspricht dieser Wandler 220 einer vereinfachten Version der anderen Wandler 133, 134, 200. Ein Dämpfungsglied 500 weist Widerstandswerte entsprechend einer hyperbolisehen Kennlinie auf, so daß bei Verwendung eines linearen
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Potentiometers eine geradzahliger Schrittabstand erreicht wird. Es wird nur der Takt CKA und keine Verzögerungseinheit 330 benötigt. Benutzt wird eine digitale Hysterese einheit 510. Wenn der Gleichspannungspegel an einem Eingang Vin einem Wert des Analog-Digital-Wandlers 220 erreicht der zwischen zwei benachbarten Schaltschritten liegt, erfolgt ein Wechseln zwischen diesen beiden S cha It sehritten . Eine Hysterese von zwei Scha It schritten wird daher zum Eliminieren dieses Effekts benutzt.
Das 3-Bit-Wort Vdet umfaßt dabei einen Bereich von acht Werten und zwar von 0 bis 7. Dabei entspricht der Wert 7 einer maximalen Lautstärke, und die Gesamtsteuerung umfaßt einen Bereich von 21dB.
Der die Schwellenwerte enthaltende Teil der Ent seheidungslogik 135a: -
Sie vergleicht die 5-Bit Worte Rdet und Tdet mit vorgegebenen Schwellenwerte und entscheidet welcher Zustand eingenommen werden soll.
Rth, Tth und Hyst seinen vorgegebene Wörter, für die ZO absoluten Schwellenwerte wie folgt:
- unterer absoluter Schwellenwert für den Empfangssignalpegel: Rth1 = Rtht Ndet/2
- oberer absoluter Schwellenwert für den Empfangs signa lpegel: Rth2 - Rth1 + Hyst
- unterer absoluter Schwellenwert für den Sendesignalpegel: Tth1 = Tth + Ndet
- oberer absoluter Schwellenwert für den Sendesignalpegel: Tth2 = Tth1 + Hyst.
- 17 K.A.M.Arton -8
FaLLs Rdet - Rth1 dann ist R1 = 1, sonst ist R1 = 0. Entsprechendes gilt für R2, T1 und T2. Dabei sind Rt1 und T1' verzögerte Versionen von R1 und T1, um eine abruptes Abbrechen der Sprache zu vermeiden. Dth1 und Dth2 sind vorgegebene Wörter für die Differenz-Schwellenwerte. Sie werden über Signale J und K, die von einem die DämpfungsgLieder 131, 132 ansteuernden Teil 135b der Entscheidungs-Logik kommen, entsprechend dem Sprachsteuerungshub geregelt.
Der die Schwellenwerte enthaltende Teil der EntscheidungsLogik 135a weist Eingänge R1, R2, T1, T2, D1, D2 und Hrem auf, über die der jeweilige Zustand R, S oder T einstellbar ist. Ein detailliertes Zustandsdiagramm zeigt Figur o. Der Eingang Hrem entspricht einem logischen Signal zum schnellen Verändern des Hysterese-Verhaltens.
Zustandsauswah Ischa Itung 240:
über zwei logische Eingänge Ma und Mb, vgl. Figur 2, werden die Zustände eines der 5-Bit-Wörter für Hf, LS, PA oder PB, die im integrierten Schaltkreis vorgegeben sind, ausgewählt (vgl. Tabelle 1).
Tabelle 1:
Ma Mb Wert des Zustand M Betriebszustand
HF LS PA PB
0 1 9 -7)
1 1 5 -4)
0 0 25 ( =
1 0 28 C =
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Der so ausgewählte Wert des Zustandes M ergibt den Sprachsteuerungshub. Im HF-Betriebszustand, d.h. Freisprechbetrieb, ist der Sendesprechweg mit dem Vorverstärker 20 für das Freisprechmikrofon 3Q verbunden. In allen anderen Fällen wird das Mikrofon 40 des Handapparates angesteuert.
Steuerung der Dämpfungsglieder im Sende- und Empfangssprechweg (135b) :
Die Dämpfungsg I ieder 131, 132 werden über 5-Bit-Wörter Xt bzw. Xr angesteuert (vgl. Figur 1). Diese Wörter können einen Wert von 0 bis 23 aufweisen, wobei 0 einer "NuIL"-Dämpfung und 23 z.B.einer Dämpfung von 69dB entspricht. Die Signale Ndet, Vdet und M sowie die drei Zustände R, S und T werden zur Steuerung der Dämpfungsglieder 131, benutzt. Bei einer gegebenen Empfangs lautstärke und einem Betriebszustand M ist der Sprachsteuerungshub konstant.
Die Dämpfungsglieder 131, 132 werden wie folgt gesteuert: Xt wird jederzeit mit einem 5-Bit Wort Ix, dessen Wert durch den Zustand gegeben wird, verglichen. Falls Xt = Ix sind die Dämpfungsglieder 131, 132 richtig eingestellt und der Wert von Xt wird nicht verändert.
Falls Ix einen neuen Wert annimmt, folgt Xt gesteuert durch den entsprechenden Takt, solange bis Xt = Ix wieder erreicht wird.
Für den Betriebszustand HF oder LS: Im Sendebetrieb, T: Xton = Ix = 11 = Ndet/2 Im Empfangsbetrieb, R: Xtoff = Ix = 13 = Ndet/2 + M + V Im Haltezustand S: Xtsty = Ix = 12 = (11 + l3)/2.
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Für den Betriebszustand PA oder PB: Xton = 11 = 0
Xtoff = 13 = M + V
Xtsty = 12 = (11 + I3)/2
FaLLs der Zustand PA oder PB und V=O foLgt: 11 = 12 = 13 = 0 und Xt = 0
Xr wird von Xt abgeLeitet. FaLLs Xt = Xtoff dann ist Xr = Xroff und umgekehrt. Xr berechnet sich, in dem das Xt-Wort invertiert und entweder zu M oder zum Inversen von V addiert WiTd7PLuS einer Konstanten Q. Q kann einen von vier Werten, entsprechend dem Zustand und in Abhängigkeit davon, ob M + V gLeich NuLL sind oder nicht, annehmen. Die Werte von Q wurden gewähLt um Xr in die benötigte Position zu bringen, weLches von der Tatsache abhängt, daß das 5-Bit-Wort Xr wieder bei 0 startet, wenn es seinen maximaLen Wert erreicht hat.
Der Betriebszustand dieser Steuerung der DämpfungsgLieder 135b wird in den Figuren 7a bis 7 j gezeigt und zwar die "Ein", "Aus" und "HaLte" Funktionen der Si gna Ldätnpf ung in Abhängigkeit der Empfangs Laut stärke für die vier Zustände. EbenfaLLs ist die Wirkung des Sötrgeräuschschutzes gezeigt.
Das 5-Bit-Wort Xt wird entsprechend wie in dem AnaLog-DigitaL-WandLer durch einen Vorwärts-Rückwärts-ZähLer erzeugt. FaLLs der neue Zustand R oder T ist, wird ein reLativ schneLLer Takt an den ZähLer Q geführt, so daß die DämpfungsgLi eder einen schneLLen ZustandswechseL durchführen. FaLLs der neue Zustand S ist, wird ein Langsamer Takt ausgewählt, der eine Langsame Rampenfunktion bewirkt. Bevor diese Langsame Rampenfunktion inita-
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Lisiert wird, wird eine Haltezeit eingefügt, die entweder durch eine Verzögerung oder durch etwa sieben Taktperioden erzeugt wird.
Taktgenerator:
Der Taktgenerator steuert die gesamten Zeitvorgänge auf dem integrierten Schaltkreis. Eer kann aus einem einfachen Oszillator, mit externem R-C-Glied für die Frequenzeinstellung, aufgebaut werden, dem ein Zweiphasen-Generator zur Erzeugung der Takte 01, 02 nachgeschaltet wird. Diese Takte bestehen aus sich nicht überdeckenden Impulszügen. Zur Erzeugung der weiteren Takte unterschiedlicher Frequenz werden eine Reihe von Frequenzteilern nachgeschaltet. Insgesamt werden sieben Takte verschiedener Frequenz erzeugt .
Dämpfungsglieder, Dekodiereinheiten:
Der intgerierte Schaltkreis 13 enthält sechs Dämpfungsglieder mit zugehörigen Dekodiereinheiten und zwar zwei Dämpfungsglieder 131, 132 für die Sprechwege und vier Dämpfungsglieder für die Analog-Digital-Wandler. Außer dem Dämpfungsglied 500 des der Lautstärkeregelung dienenden Ana Log-Digital-Wand lers 220, haben alle eine schaltbare Schrittbrei te von 3dB.
Der dem Störgeräuschschutz dienende Analog-Digital-Wandler 200 enthält ein 8-schrittiges , der der Lautstärkeregelung dienende Analog-Digital-Wandler 220 ein 10-schrittiges und alle anderen Analog-Digital-Wandler ein 23-schrittiges Dämpfungsglied.
Figur 8 zeigt eine Dekodiereinheit 260, 280 mit einer 5-Bit-Dekodierstufe. Bevorzugt werden dabei sogenannte
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"pseudo NM0S"-SchaLter N. In einer Dekodiereinheit sind üblicherweise die Treibertransistoren parallel geschaltet, so daß bei Anwahl einer Dekodier stufe alle sperrend sind. Um große Ströme zu vermeiden werden bei der Stufe nach Figur 8 in Reihe geschaltete Treibertransistoren verwendet .

Claims (6)

  1. Internationa L Standard Electric
    Corporation, New York
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    Patentansprüche
    Schaltungsanordnung zum Steuern der Dämpfung eines Sendesprechweges und eines Empfangsprechweges eines Freisprechapparates, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung für jeden Sprechweg einen Ana Log-Digital-WandLer (133, 134) und ein schaltbares Dämpfungsglied (131, 132) aufweisen, daß zum Steuern der schaltbaren Dämpfungsglieder (131, 132) diese mit einer EntscheidungsLogik (135) verbunden sind, daß die Entscheidungs logik (135) an die Analog-DigitaL-Wandler (133, 134) angeschlossen ist, durch die ein einem anliegenden analogen Signalpegel des zugeordneten Sprechweges entsprechendes digitales Wort erzeugt und zur EntscheidungsLogik (135) gesendet wird, daß durch die EntscheidungsLogik (135) jeweils ein digitaLes Wort des Sende- und des Empfangssprechweges miteinander verglichen werden und daß entsprechend dem Vergleichsergebnis die Dämpfung im Sende- und Empfangssprechweg über die Dämpfungsglieder (131, 132) so eingestellt wird, daß die Gesamt sch Leifenverstärkung annäherend konstant ist.
    ZT/P1-Kn/bl
    25.06.1935 -/-
    K.A.M.Arton -8
  2. 2. Schaltungsanordnung zum Steuern der Dämpfung eines Sendesprechweges und eines Empfangssprechweges eines Freisprechapparates, dadurch gekennzeichnet, daß die SchaLtungsanordnung für jeden Sprechweg einen Analog-DigitaL-Wandler (133, 134) und ein schaltbares Dämpfungsglied (131, 132) enthält, daß zum Steuern der schaltbaren Dämpfungsglieder (131, 132) diese mit einer Entscheidungslogik (135) verbunden sind, daß ein dem Störgeräuschschutz dienender Analog-Digital-Wandler (200) an die Entscheidungs logik (135) angeschlossen ist, daß ein Taktgenerator (210) an die Analog-Digital-Wandler (133, 134, 200) und an die Entscheidungs logik (135) angeschlossen sind, daß der Analog-Digital-Wandler des Sendesprechweges J 133) und des Empfangssprechweges (134) den anliegenden
    analogen Signalpegeln entsprechende digitale Wörter erzeugen und zur Entscheidungslogik (135) senden, daß durch die Entscheidungs logik (135) diese digitalen Wörter verg Ii chen und entsprechend dem Vergleichsergebnis die Dämpfung in den Sprechwegen über die Dämpfungsglieder (131, 132) eingestellt wird, daß durch den dem Störgeräuschschutz dienenden Analog-Digital-Wandler (200) ein dem Hintergrundgeräuschpegel des Sendesprechweges entsprechendes digitales Wort erzeugt und zur Entscheidungslogik (135) gesendet wird, so daß durch die Entscheidungs- logik (135) die Dämpfung des Sendesprechweges entsprechend angehoben und die Dämpfung des Empfangssprechweges entsprechend abgesenkt wird, wobei die GesamtschLeifenverstärkung des Sende- und Empfangssprechweges annähernd konstant gehalten wird.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen der Lautstärkeregelung dienender Analog-Digital-Wandler (220) aufweist, wodurch
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    eine Dämpfung von dem Empfangssprechweg zu dem Sendesprechweg übertragen wird.
  4. 4. SchaLtungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ana Log-DigitaL-WandLer (133, 134, 200, 220) eine Logarithmische KennLinie aufweist, daß jedes EingangssignaL mit einer Referenzspannung vergLichen wird und daß das EingangssignaL so gedämpft wird, daß sein SpitzenpegeL der Referenzspannung ent spri cht.
  5. 5. SchaLtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes digitale Wort durch einen Vorwärt s-Rückwärt s~zäh Le r (310) aufgrund eines VergLeichers von einem TaktsignaL mit einem dem gedämpften SprachsignaL entsprechendem digitaLen SignaL erzeugt wird.
  6. 6. SchaLtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die SchaLtungsanordnung in integrierter Form aufbaubar ist.
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