Anordnung zur Sprachübertragung mittels modulierter Impulse Wenn man
mittels modulierter Impulse eine gesprochene Nachricht übertragen will, so gilt
die sogenannte RaabescheBedingung, daB die Sprachfrequenzen alle kleiner oder höchstens
gleich der Hälfte der Grundfrequenz der als Träger dienenden Impulse sein müssen.
Diese Bedingung erklärt sich aus der in Abb. i dargestellten Lage eines zu übertragenden
niederfrequenten Nachrichtenspektrums N und des linken und rechten Seitenbandbereiches
S1 und S, bei einer Frequenz f7 der urmodulierten Impulse. Bei der Modulation der
Höhe von Impulsen der Frequenz fl mit dem Niederfrequenzband N tritt hinter der
Modulationsstufe zunächst dieses Band N selbst wieder auf, sodann ein sinusförmiger
Träger von der Frequenz fy, der ein linkes und ein rechtes Seitenband S, und S,
besitzt von derselben Ausdehnung wie bei der Modulation eines sinusförmigen Trägers
von der Frequenz fl mit dem Band N, und ferner noch ein sinusförmiger Träger von
der zweifachen, der dreifachen usw. Frequenz f7, die ebenfalls linke und rechte
Seitenbänder von derselben Breite wie f7 besitzen. Damit nun bei der Modulation
die höchsten im Niederfrequenzband enthaltenen Frequenzen nicht mit den niedrigsten
Frequenzen im linken Seitenband des Trägers f7 zusammenfallen, muB die obergenannte
Bedingung eingehalten werden. Das Frequenzspektrum nach Abb, i gilt übrigens bei
geringen Modulationsgraden für dauermodulierte, für phasenmodulierte und für häufigkeitsmodulierte
Impulse im wesentlichen in gleicher Weise.
In der Praxis wird nun
gelegentlich die Aufgabe gestellt, eine Sprachübertragung mit Hilfe von Impulsen
zu bewerkstelligen, deren Frequenz unter Berücksichtigung der obengenannten Bedingungen
als viel zu niedrig erscheinen muß. Wenn Beispielsweise diese Impulsfrequenz r5oo
Hz beträgt, so würde die genannte Bedingung ergeben, daß nur Frequenzen von o bis
75o Hz übertragen werden können. Bei einer derartigen Beschränkung des Frequenzbandes
bleibt aber eine gesprochene Nachricht fast vollkommen unverständlich.Arrangement for speech transmission by means of modulated impulses If one
wants to transmit a spoken message by means of modulated pulses, the following applies
the so-called Raabe's condition that the speech frequencies are all smaller or at most
must be equal to half of the fundamental frequency of the pulses serving as a carrier.
This condition is explained by the position of a to be transmitted shown in Fig. I
low-frequency message spectrum N and the left and right sideband range
S1 and S, at a frequency f7 of the primordial modulated pulses. When modulating the
The amount of pulses of the frequency fl with the low frequency band N occurs behind the
Modulation stage first of all this band N itself again, then a sinusoidal
Carrier of the frequency fy, which has a left and a right sideband S, and S,
is of the same size as when modulating a sinusoidal carrier
of the frequency fl with the band N, and also a sinusoidal carrier of
the double, triple etc. frequency f7, also the left and right
Have sidebands the same width as f7. So now with the modulation
the highest frequencies contained in the low frequency band not with the lowest
Frequencies in the left sideband of the carrier f7 must coincide, the above-mentioned must
Condition are met. Incidentally, the frequency spectrum according to Fig. I applies to
Low degrees of modulation for duration-modulated, phase-modulated and frequency-modulated
Pulses essentially in the same way.
In practice it will now
occasionally given the task of transmitting speech with the help of impulses
to accomplish their frequency taking into account the above conditions
must seem far too low. For example, if this pulse frequency r5oo
Hz, the condition mentioned would result in only frequencies from o to
75o Hz can be transmitted. With such a restriction of the frequency band
but a spoken message remains almost completely incomprehensible.
Um einen Ausweg aus dieser Schwierigkeit zu finden, sollen gemäß der
Erfindung vom gesamten Sprachband mindestens zwei Teilbänder übertragen werden,
die im Frequenzspektrum eine derartige Lage besitzen, und soll die unmodulierte
Impulsfrequenz so niedrig gewählt werden, daß die Spiegelfrequenzen, d. h. die bei
der Modulation entstehenden Seitenbänder der Träger f7, 2 fi, 3 fy usw.,
in die Lücken des niederfrequenten Sprachbandes hineinfallen.In order to find a way out of this difficulty, according to the invention, at least two subbands are to be transmitted from the entire voice band, which have such a position in the frequency spectrum, and the unmodulated pulse frequency is to be chosen so low that the image frequencies, ie those arising during the modulation Sidebands of the carriers f7, 2 fi, 3 fy, etc., fall into the gaps of the low-frequency voice band.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in Abb. 2, welche wieder ein
Frequenzspektrum enthält, dargestellt. Von dem gesamten niederfrequenten Sprachband
N sind bei einer Frequenz f7 von r 50o Hz nur zwei Teilbänder verwendet,
von denen das eine von 30o bis 75o Hz reicht und das zweite von r Zoo bis
1500 Hz. Diese beiden Teilbänder sind in Abb. 2 mit o"bezeichnet. Es hat
sich gezeigt, daß bei einer Beschränkung einer Sprachübertragung auf diese beiden
Frequenzbandbereiche, deren Breite zusammen auch nicht mehr als 75o Hz beträgt,
bei nicht .allzu hohen Ansprüchen eine ausreichende Verständigung vorhanden ist.
Nach der Modulation mit diesen beiden Teilbändern treten nun zwischen o und i 50o
Hz zunächst im Frequenzspektrum die beiden ursprüngliehen Teilbänder auf; und außerdem
werden die Lücken dieses Frequenzbereiches von dem linken Seitenband des Trägers
f7 ausgefüllt. Von 75o bis i Zoo Hz sind nämlich die Seitenfrequenzen vorhanden,
welche dem unteren Teilband, d. h. den Frequenzen von 30o bis 750, in der gesprochenen
Nachricht entsprechen, und zwischen o und 30o Hz liegen die Seitenfrequenzen des
Sprachbandes zwischen i Zoo und 1500 Hz. Diese Seitenbänder. sind mit l bezeichnet.
Auch zwischen i 50o und 3 ooo Hz fügen sich das rechte Seitenband von fl und das
linke Seitenband von 2 fy ohne gegenseitige Überlappung ineinander, wie aus Abb.
2 zu erkennen, in der die Seitenfrequenz-Bereiche für das linke Band von 2 f7 mit
2 bezeichnet sind- und die rechten Seitenfrequenzen von fy wieder mit i.: Man kann
nun durch ein Filter die ursprünglichen Niederfrequenzen, d. h. die mit o bezeichneten
Bereiche, aus dem Frequenzspektrum hinter der Modulationsstufe aussieben und die
Übertragung vornehmen. Auf der Empfangsseite entstehen durch die Demodulation wieder
die in Abb. 2 mit o bezeichneten Frequenzbereiche und außerdem zwischen o und 1500,
da
die üblichen Demodulatoren ja auch ein linear übertragendes Glied darstellen, noch
die mit i bezeichneten Frequenzen. Wenn man durch ein weiteres Filter, welches in
diesen Bereichen i eine starke Dämpfung besitzt, diese Spiegelfrequenzen unterdrückt,
gewinnt man wieder die ursprünglich auf der Niederfrequenzseite des Senders vorhandenen
beiden Sprachbänder, welche die gesprochene Nachricht abzuhören gestatten.An embodiment of the invention is shown in Fig. 2, which again contains a frequency spectrum. Of the entire low-frequency voice band N , only two sub-bands are used at a frequency f7 of r 50o Hz, one of which extends from 30o to 75o Hz and the second from r Zoo to 1500 Hz. These two sub-bands are shown in Fig. 2 with o It has been shown that if a speech transmission is restricted to these two frequency band ranges, the width of which is not more than 75o Hz, if the demands are not too high, there is sufficient communication. After the modulation with these two sub-bands the two original sub-bands are now between 0 and 50o Hz in the frequency spectrum; and the gaps in this frequency range are also filled by the left sideband of the carrier f 7. ie correspond to the frequencies from 30o to 750 in the spoken message, and between 0 and 30o Hz are the side frequencies of the voice band between i Zoo and 1500 Hz. These side bands. are denoted by l. The right sideband of fl and the left sideband of 2 fy also fit together between 50o and 3,000 Hz without overlapping, as can be seen from Fig. 2, in which the side frequency ranges for the left band of 2 f7 with 2 and the right side frequencies of fy are again marked with i .: You can now filter the original low frequencies, ie the areas marked with o, from the frequency spectrum behind the modulation stage and carry out the transmission. On the receiving side, the demodulation again results in the frequency ranges marked o in Fig. 2 and also between o and 1,500, since the usual demodulators also represent a linearly transmitting element, nor the frequencies marked i. If these image frequencies are suppressed by a further filter, which has strong attenuation in these areas i, the two voice bands originally present on the low frequency side of the transmitter are recovered, which allow the spoken message to be intercepted.
Der Wert f7 - 1500 Hz ist bei dieser Ausführungsform nur als
Beispiel gewählt worden. Legt man auf bessere Verständlichkeit Wert, so kann man
eine höhere Impulsfrequenz wählen, beispielsweise 2 50o Hz, und die beiden Teilbänder
entsprechend breiter wählen.The value f7 - 1500 Hz has only been chosen as an example in this embodiment. If you value better intelligibility, you can choose a higher pulse frequency, for example 2 50o Hz, and choose the two sub-bands correspondingly wider.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann man den Sprachbereich
von o bis r5oo Hz auch in eine vielgrößere Anzahl als zwei Teilbänder, nämlich wie
in 'Äbb. 3 dargestellt, in acht Teilbänder zerlegen, die zusammenwieder eine Breite
von 75o Hz bei f7 = 1500 Hz besitzen. Diese Teilbänder sind in Abb.3 schräg schraffiert
worden. Man überzeugt sich leicht davon, daß das linke Seitenband von f7 vollständig
in die Lücken des so aufgeteilten Niederfrequenzbandes hineinfällt, und daß daher,
sofern die entsprechenden Filter hinter der Modulationsstufe des Senders und an
der Niederfrequenzseite des Empfängers vorausgesetzt werden, eine Sprachübertragung
auch bei dieser Aufteilung des Sprachbandes möglich ist. Außerdem kann man sich
leicht davon überzeugen, daß auch zwischen 1500 und 3000 Hz das rechte
Seitenband von fy und das linke von 2 fl sich ohne gegenseitige Überlappung ineinanderfügen.According to a further embodiment of the invention, the speech range from 0 to 500 Hz can also be divided into a number much greater than two subbands, namely as in 'Fig. 3, divided into eight subbands, which together again have a width of 75o Hz at f7 = 1500 Hz. These sub-bands have been hatched diagonally in Figure 3. It is easy to convince oneself that the left sideband of f7 falls completely into the gaps of the low-frequency band divided in this way, and that therefore, provided that the appropriate filters are provided after the modulation stage of the transmitter and on the low-frequency side of the receiver, speech transmission will also take place with this division of the voice band is possible. In addition, one can easily convince oneself that between 1500 and 3000 Hz the right sideband of fy and the left sideband of 2 fl fit into one another without mutual overlap.
Bei der in Abb. q. dargestellten Ausführungsform wird der unterste
Träger fl an das linke Ende des oberen von zwei Frequenzbereichen der Sprache gelegt.
Die Verteilung der Seitenbänder ist in Abb. 5 dargestellt, wobei die Bezeichnungen
für die einzelnen Seitenbänder entsprechend Abb. 2 gewählt sind. Das hinter der
Modulationsstufe unmittelbar an Null anschließende, sich nach rechtserstreckende
Seitenband i entspricht dem in Abb. q. unmittelbar rechts vom Träger fl liegendenSprachband.
Überschneidung. sei noch erwähnt, daß eine gewisse Überschneidung. der - Filterkurven7an
den Flanken zugelassen werden kann, ohne daß die Verständlichkeit leidet, wie durch
Versuche nachgewiesen wurde.In the case of the in Fig. Q. illustrated embodiment is the lowest
Carrier fl is placed at the left end of the upper of two frequency ranges of speech.
The distribution of the sidebands is shown in Fig. 5, with the designations
are selected for the individual side ligaments according to Fig. 2. The one behind the
Modulation stage immediately following zero, extending to the right
Sideband i corresponds to that in Fig. Q. Voice tape lying immediately to the right of the carrier fl.
Overlap. it should also be mentioned that a certain overlap. der - filter curves7an
the flanks can be allowed without the intelligibility suffering, as through
Experiments has been proven.