DE869646C - Elektrisches Zeichenuebermittlungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Zeichenübermittlungssysteme.

Falls ein Signal, beispielsweise ein Sprechsignal, als Modulation eines Radiokanals übertragen werden soll, um den Pegelbereich der Modulationsamplitude gegenüber dem Pegelbereich der Eingangssignalamplitude zu vermindern, wird vorgeschlagen, die Amplitudenpressung, manchmal auch als Dynamikpressung bezeichnet, des Eingangssignals zu bewirken, bevor dieses dem Modulator zugeführt wird. Diese Pressung wird gewöhnlich abhängig vom Pegelmittelwert deS'Eingangssignals über eine kurze Periode veranlaßt. Die erforderliche Beschränkung des übertragenen Amplitudenbereiches kann durch Pressung erreicht werden. Dadurch wird gewährleistet, daß· einerseits hohe Intensitätsspitzen des Eingangssignals vermindert und andererseits schwache Signale über dem Geräuschpegel gehalten werden. Die Amplitudenpressung kann dadurch ausgeführt werden, daß; das Eingangssignal durch einen Verstärker läuft, der mit einer automatischen' Verstärkungsregelung versehen ist. Diese arbeitet so, daß die Verstärkung des Verstärkers in Abhängigkeit vom Pegelmittelwert des Eingangssignals gesteuert wird. Am Empfänger wird die Amplitudendehnung in ähnlicher Weise abhängig vom Pegelmittelwert der empfangenen Modulation bewirkt, so daß ein Signal erzeugt wird, das einen ähnlichen Amplitudenpegelbereich wie das ursprüngliche Signal hat.

Die Amplitudenpressung und -dehnung ist besonders vorteilhaft bei einem Zeichenübermittlungs-

system,.'-das,-nur eine begrenzte Anzahl getrennter Amplitudenpegel "zu übertragen gestattet, beispielsweise ein Impulsübertragungssystem, das Impulsverschlüsselungsmodulation verwendet. Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Zeichenübermittlungssystem zu schaffen, das von der Amplitudenpressung und -dehnung Gebrauch macht.

Gemäß der Erfindung besteht ein elektrisches ίο Zeichenübermittlungssystem aus einer Sendestation, die eine für das Durchlaufendes Eingangs signals geeignete Amplitudenpressungsvorrichtung aufweist, und aus einer mit einer Amplitudendehnungsvorrichtung ausgerüsteten Empfangsstation. Das System arbeitet so, daß' das Signal oder die Signale, das bzw. die von der Sendestation auf dieEmpf angsstation übertragen wird bzw. werden, die Nachricht des gepreßten Eingangssignals und die Kennzeichnung hinsichtlich des Pressungsausmaßes enthält bzw. enthalten. Diese Kennzeichnung wird bei der Empfangsetation verwendet, um die genannte Dehnungsvorrichtung so zu steuern, daß· das gepreßte Signal zu jedem Zeitpunkt im wesentlichen um den gleichen Betrag gedehnt wird, um den es> in der Sendestation gepreßt wurde.

Bevorzugt wird nur ein Einzelsignal übertragen, wobei die Komponenten die Nachricht des gepreßten Signals und die Pressungskennzeichnung in einem Zeit- oder Frequenzvielfachen kombiniert tragen. Das Sendesignal kann über einen regulären Stromkreis, beispielsweise ein Paar Telefondrähte, übertragen oder drahtlos gesendet werden. Das Sendesignal kann ein Impulssignal sein.

Falls das Signalsystem mit Impulsverschlüsselungsmodulation arbeitet, wird das gepreßte Eingangssignal periodisch ausgemustert und der Amplitudenpegel einer jeden Probe größenmäßig bestimmt und in einem geeigneten, gewöhnlich zwei- oder dreizähligen System in eine ganze Zahl umgesetzt, die den Faktor der in der Probe enthaltenen Amplitudenvergrößerungseinheit kennzeichnen kann. Die ganze Zahl wird dann als verschlüsseltes Impulssignal übertragen, das sich aus Impulselementen mit einer Vielzahl von Impulszeit-Stellungen zusammensetzt, wobei jede Kennziffer der Verschlüsselungszahl eine individuelle Zeitstellung in dem übertragenen Signal hat. In dem zweizähligen System beispielsweise kann jede Kennziffer durch die .Gegenwart oder Abwesenheit eines Impulses \ ausgedrückt werden. Das verschlüsselte Signal des gepreßten Eingangssignals ist aus Gruppen von Impulszeitstellungen so aufgebaut, daß jede Gruppe einer Probe des gepreßten Eingangssignals entspricht. Das übertragene Signal kann einZeitvielfaches solcher verschlüsselter Signale entsprechend einer Vielzahl von. Eingangs Signalen sein, wobei die Impulszeitstellungen, die eine Einzelprobe bilden, in dem sich ergebenden Signal aneinandergrenzen. In einem solchen Impulsübermittlurigssystem muß auch die Pressungskennzeichnung verschlüsselt werden. Jeder Anteil· der Pressungskennzeichnung kann in dem übertragenen Signal durch eine, größere Anzahl Zeitstellungen dargestellt sein, wobei eine dieser Zeitstellungen zu jeder der aufeinanderfolgenden Gruppen von Zeitstellungen des verschlüsselten, gepreßten Eingangssignals hinzugefügt wird, so daß. in dem Mehrfachsignal jede Gruppe wirksam durch eine Zeitstellung vergrößert wird.

Gemäß einem Erfindungsmerkmal besteht der Apparat zur Amplitudenpressung eines elektrischen Signals aus einem Regelverstärker, der dieses Signal sowie Schwingungen vorbestimmter Amplitude hindurchläßt, aus einer Vorrichtung zur Gleichrichtung dieser durch den Verstärker laufenden Schwingungen, aus einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Signals, das zur Verstärkungsregelung des Verstärkers von der Differenz zwischen der gleichgerichteten Spannung und einer Verzögerungsspannung ab verwendet wird, aus> einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Richtspannung, die den Pegelmittelwert über eine verhältnismäßig kurze Zeit des genannten elektrischen Signals darstellt, nachdem dieses den Verstärker durchlaufen hat, d. h. nach der Pressung, und aus einer Sperrvorrichtung, die periodisch und von einer Vergleichsvorrichtung gesteuert einen elektrischen Impuls oder elektrische Impulse vorbestimmter Größe einer Glättungsvorrichtung -zuführt, deren Ausgang die genannte Verzögerungsspannung liefert oder von deren Ausgang diese Verzögerungsspannung abgeleitet werden kann. Die erwähnte Vergleichsvorrichtung ist so eingerichtet, daß sie die Sperrvorrichtung derart steuert, daß; sie der Glättungsvorrichtung einen Impuls oder Impulse zuführt, wenn die Spannungsdifferenz zwisehen der genannten Richtspannung, die den Pegelmittelwert des gepreßten Signals darstellt, und der Ausgangsspannung der Glättungsvorrichtung einen vorbestimmten Wert oder einen von einer Anzahl vorbestimmter Werte überschreitet. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß; eine betriebsmäßige Pegelvergrößerung des Eingangssignals eine Ver^: Stärkungsverminderung des> Verstärkers ergibt und daß: ein Signal zugeführt wird, das den Impuls oder die Impulse definiert, die periodisch über die Sperrvorrichtung der Glättungsvorrichtung zugeführt werden können.

Es ist wesentlich, daß die über die Sperrvorrichtung zugeleiteten Impulse genau gesteuerte Amplitude und Breite haben. Die Anordnung kann so getroffen sein, daß. periodisch ein Impuls vorbestimmter Breite und einer von vier im Verhältnis von + N: + ι: — ι: —JV zueinander stehender Amplituden (N kann eine ganze Zahl sein, muß es aber nicht) über die Sperrvorrichtung, von der Vergleichsvorrichtung gesteuert, zugeführt wird. Das Signal, das die durch die Sperrvorrichtung zugeleiteten Impulse definiert, d. h.' der Pressungsbetrag, kann in diesem Fall ein Impulsverschlüsselungssignal sein, wobei jeder .Kennzeichnungsanteil aus einer Gruppe von vier Impulszeitstellungen aufgebaut ist, die den vier Impulszeitstellungen bzw. den vier Amplituden entsprechen.

Nach einem anderen Erfindungsmerkmal besteht der Apparat zur Amplitudendehnung eines ersten elektrischen Signals um einen Betrag, der von einem

zweiten elektrischen Signal bestimmt wird, aus einem Regelverstärker, der so eingerichtet ist, daß das erste Signal und die Schwingungen hindurchlaufen, die eine durch eine Richtspannüng bestimmte Amplitude haben, aus einer Vorrichtung zur Gleichrichtung der durch den Verstärker hindurchgelaufenen Schwingungen, aus einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Signals, das zur Verstärkungsregelung des Verstärkers von der Differenz zwischen der

ίο gleichgerichteten Spannung und einer festen Verzögerungsspannung ab verwendet wird, und aus einer Sperrvorrichtung, die periodisch und von dem zweiten Signal gesteuert einen elektrischen· Impuls oder elektrische Impulse vorbestimmter Größe einer Glättungsvorrichtung zuführt, deren Ausgang die genannte Richtspannung liefert oder von deren Ausgang diese Richtspannung abgeleitet werden kann. Hierbei ist es wiederum wesentlich, daß' die über die Sperrvorrichtung zugeführten Impulse genau gesteuerte Amplitude und Breite haben. Die Anordnung kann_ so getroffen sein, daß periodisch ein Impuls vorbestimmter Breite und einer von vier im Verhältnis von + iV : + ι : — ι : —N zueinander stehender Amplituden (N kann eine ganze Zahl sein, muß es aber nicht), von dem zweiten Signal gesteuert, zugeführt wird. Das zweite Signal kann in diesem Fall ein verschlüsseltes Impulssignal sein, wobei jeder Kennzeichnungsanteil aus einer Gruppe von vier Impulszeitstellungen aufgebaut ist, die sinngemäß den vier Amplituden entsprechen. In einem Impulsverschlüsselungsmodulationssystem, bei dem das verschlüsselte Signal eines gepreßten Eingangssignals aus einer Gruppe von Impulszeitstellungen besteht, die aufeinanderfolgende Proben des gepreßten Signals darstellen, kann aber auch periodisch eine Gruppe von Impulszeitstellungen in gleicher Weise eine durch den Pressungsbetrag bestimmte Spannungsprobe bilden, anstatt eine Probe des gepreßten Signals.

Es wird nun eine Anzahl Ausführungsbeispiele von Apparaten zur Amplitudenpressung und -dehnung gemäß/ der Erfindung im Zusammenhang mit den neun Figuren der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen

Fig. ι und 2 schematisch den Amplitudenpressungs- bzw. -dehnungsapparat eines ersten Zeichenübermittlungssystems, das Impulsverschlüsselungsmodulation verwendet,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Amplitudemdehnungsapparates zum Gebrauch in dem ersten System,

Fig. 4 und 5 schematisch, den Amplitudenpressungs-bzw. -dehnungsapparat eines zweiten Zeichenübermittlungssystems, das ebenfalls Impulsverschlüsselungsmodulation anwendet,

Fig. 6 und 7 andere Ausführungsformen der in den Fig. 4 bzw. 5 dargestellten Apparate,

Fig. 8 und.9 Einzelheiten der elektrischen Stromkreise der in den Fig. 6 bzw. 7 veranschaulichten Amplitudenpressungs- und -dehnungsapparate.

Das erste Signalsystem ist so eingerichtet, daß von einer Sendestation auf eine Empfangsstation beispielsweise drahtlos ein Zeitmehrfachimpulsverschlüsselungssignal, das die Nachricht auf einer Anzahl von beispielsweise zwölf Sprechkanälen trägt, gesendet wird, wobei jede Zeitstellung in dem Impulsverschlüsselungssignal ein Impulselement in Form eines Impulses oder einer Unterbrechung hat. Die Komponente des Mehrfachsignals, die einem bestimmten Kanal zugeordnet ist, besteht aus einer Gruppe von Impulszeitstellungen, wobei jede Gruppe die Amplitude einer Probe des Signals auf dem geeigneten Sprechkanal bestimmt und aufeinanderfolgende Gruppen in bezug auf diesen Kanal Abstände voii 150 μ-s zueinander haben. Die Gruppen der Impulszeitstellungen der einzelnen Sprechkanäle sind miteinander in dem Mehrfachsignal verknüpft.

Betrachtet man nun den in Fig. 1 dargestellten Amplitudenpressungsapparat, der einem der Sprechkanäle an der Sendestation zugeordnet ist, dann läuft das Sprechsignal, d. h. ein Tonfrequenzsignal, durch einen Regelverstärker 1, bevor es dosiert und verschlüsselt wird. Die Verstärkung dieses Verstärkers ι ist so eingerichtet, daß sie in genau gesteuerter Weise verändert werden kann, um das gepreßte Signal· zuzuführen. Zu diesem Zweck ist der Verstärker 1 so angeordnet, daß das Sprechsignal und die Bezugsschwingungen, die eine Frequenz von 80 kHz haben, hindurchlaufen. Diese Bezugsschwingungen werden von einem Oszillator 2 zugeführt und haben konstante Amplitude. Nach der Verstärkung werden die Schwingungen von dem gepreßten Sprechsignal getrennt und einem Gleichrichter 3 zugeführt. Eine gerichtete Verzögerungsspannung ist vorgesehen, wie nachher beschrieben, und die Spannung der gleichgerichteten Schwingung oberhalb der Verzögerungsspannung wird benutzt, um die Verstärkung des Verstärkers 1 zu regeln.

Die Anordnung ist so getroffen, daß die Ver-Stärkung des Verstärkers 1 schnell den Änderungen der Verzögerungsspannung folgt, wobei eine Verminderung der Verzögerungsspannung eine Verringerung der Verstärkung ergibt. Ein Teil der gepreßten Ausgangsleistung des Verstärkers 1 wird einem schnell wirkenden Gleichrichterkreis 4 zugeführt, der so entwickelt ist, daß er der Umhüllungskurve des Signals folgt, das seinem Eingang zugeführt wurde. Die Geschwindigkeit, mit der der Stromkreis den Umhüllungsänderungen folgen kann, kann so no eingestellt werden, daß er jeder erforderlichen Bedingung genügt, beispielsweise einem schnellen Ansteigen und einem langsamen Abfall der Ausgangsspannung bei einem schnellen Ansteigen und Fallen des Eingangssignals.

Ein Trennkreis 5 wird auch vom Ausgang des Verstärkers 1 gespeist, wobei der Ausgang des Gleichrichterkreises 4 und des Trennkreises 5 in einer Vorrichtung 6 kombiniert ist, deren Ausgangsspannung von der Summe der Ausgangsspannungen des Gleichrichterkreises 4 bzw. des· Trennkreises 5 abhängig ist. Dies ist so eingerichtet, daß die Ausgangsspannung der Vorrichtung 6 einem plötzlichen Anwachsen des allgemeinen Pegels der gepreßten Sprache schnell folgt, nicht aber der schnellen Schwankung zwischen den Silben.

Die Aüsgangsspannung der Vorrichtung 6 wird mit der Spannungeines Signals verglichen, das über einen Glättungskreis 7 zugeführt wird, und der Unterschied dieser beiden Spannungen wird zur Steuerung einer Sperreinheit 8 benutzt. Die Sperreinheit 8 kann alle 600 ^s einen elektrischen Impuls vorbestimmter Breite und mit einer der vier Amplituden zuführen, die sich in dem Verhältnis von + ro : + ι: — ι : — 10 befinden. Die Amplitude des Impulses!, der durch die Sperreinheit 8 zu dem Glättungskreis 7 verläuft, ist von dem erwähnten Vergleich der beiden Spannungen abhängig. Der Glättungskreis 7 hat eine verhältnismäßig große Zeitkonstante, so daß ein diesem zugeführter Einzelimpuls nur eine verhältnismäßig kleine Veränderung der Ausgangsspannung ergibt. Diese Ausgangsspannung wird über eine Kathodenverstärkerstufe 9 zugeführt, um die erwähnte Verzögerungsspannung zu schaffen.

Die Verstärkungssteuereinrichtung des· Verstärkers ι arbeitet so, daß eine Folge von —10 Einheitsimpulsen im Abständen von 600 μ& dem Glättungskreis! zugeführt wird, wenn beispielsweise· ein plötzliches Anwachsen des Pegels des Eingangs-Sprechsignals vorhanden ist. Andererseits würde eine geringe Verminderung des Eingangspegels eine Folge von + 1 Einheitsimpulsen ergeben, die die Abstände von 120OjMS zueinander haben können, d. h. ein Impuls wird-nur in solchen wechselnden Zeitpunkten zugeführt, die eine Möglichkeit dazu bieten.

Die Kennzeichnung der Größe der Impulse, die über die Sperreinheit dem Glättungskreis zugeführt worden sind, wird von der Sendestation als ein weiteres Impulssignal übertragen, das mit dem das gepreßte Sprechsignal tragenden, verschlüsselten Impulssignal zeitvervielfacht wird. Man wird bemerken, daß nur ein Teil dieser Kennzeichnung, die ein Maß des Beitrages der bewirkten Amplitudenpresisung ist, alle 600 με übertragen werden soll, d. h. nur einmal während der Periode, in der Impulsgruppen in bezug auf vier Proben übertragen werden. Je eine dieser vier Impulszeitstellungen, die einen Teil der AmplitudenpresHungskennzeichnung definieren, werden einer der vier Impulszeitstellungsgruppen hinzugefügt, die in bezug auf diesen Sprechkanal während jeder Periode von 600 ,us übertragen werden. Man· wird bemerken, daß die Kennzeichnung, die in den Impulsgruppen übermittelt wird, die einem der Sprechkanäle unter Berücksichtigung des Pressiungsbetrages zugeordnet sind, sich nur auf die Amplitudenpressung auf diesem besonderen Kanal bezieht. Es ist deshalb erforderlich, einen Regel verstärker und einen zugeordneten Verstärkungssteuerkreis für jeden Sprechkanal zu schaffen, wie oben beschrieben. ■ Das endgültige von der Sendesrtation übertragene Mehrfachsignal enthält auf diese Weise Gruppen von fünf benachbarten Impulszeitstellungen in bezug auf jeden Sprechkanal, die alle 150> ßs wiederholt werden.

In der Empfangsstation wird das empfangene Mehrfachsignal beispielsweise dadurch, daß es eine Sperrvorrichtung durchläuft, in ein Impulssignal geteilt, das die Nachricht aller Kanäle als* Zeitvielf aches trägt, und in ein Impulssignal, das die Pressungskennzeichnung der einzelnen Kanäle auch als Zeitvielfaches trägt. Das erste dieser Signale wird dann einer Entschlüsselungsvorrichtung zugeführt, welche die einzelnen gepreßten Sprechsignale auflöst und trennt. Das Ampiitudenpressungssignal wird in getrennte Impulssignäle für jeden Kanal aufgegliedert, und man wird bemerken!, -daß jedes dieser KanaMgnale aus einer Impulszeitstellung besteht, bei der ein Einzelimpuls alle 150με vorhanden ist oder fehlt, wobei vier dieser Impulszeitstellungen einen Anteil dear Pressungskennzeichnung bestimmen. Dieser Kennzeichnungsanteil bestimmt natürlich nicht die Pressung absolut, die auf der Sendeseite bewirkt wird.

Verfolgt man im Zusammenhang mit Fig. 2 ein bestimmtes, gepreßtes Sprechsignal, das; durch die Entschlüsselungsvorrichtung 10 zugeführt wird, dann läuft dieses durch einen Regel verstärker 11, dessen Verstärkung durch die übertragene Pressungskeimzeichnung bestimmt wird, so daß das ursprüngliche Sprechsignal innerhalb der Genauigkeitsgrenzen der Dosierung auf der Sendeseite wiedergegeben wird. Dieser Verstärker 11 ist mit dem entsprechenden Verstärker ϊ in der Sendestation identisch und ist so eingerichtet, daß das Sprechsignal und über einen Oszillator 12 zugeführte 80-kHz-Schwingungen hindurchlaufen. Die gleichgerichteten, vom Verstärker abgegebenen Schwingungen werden wieder benutzt, um dessen Verstärkung zu regeln. In diesem Fall ist aber eine feste Verzögerungsspannung vorhanden, deren Quelle nicht dargestellt ist.

Eine Sperreinheit 13 ist wiederum angeordnet, um die Impulse einem Glättungskreis zuzuführen, deren Ausgangsspannung benutzt wird, um über eine Kathodenverstärkerstufe 14 mittels des Modulators 15 den Pegel der vom Oszillator 12 zugeführten 80-kHz-Schwingungen amplitudenzumodulieren. Diese Sperreinheit 13 ist so eingerichtet, daß unter der Steuerung der Empfangspressungskennzeichnung dieses Kanals ein Einzelimpuls zugeführt wird, der eine vorbestimmte Breite und irgendeine von vier Amplituden hat, die im Verhältnis von ■+ 10 : + ι: — ι : — 10 stehen. Auf diese Weise wird die entsprechende Abhängigkeit dieser Werte gegebenenfalls in jedem Anteil der AmpUtudenpressiungskennzeichnung übermittelt, und der entsprechende Impuls kann dem Glättungskreis jeweils alle 600 ,«s zugeführt werden.

Es ist für eine einwandfreie Arbeitsweise wichtig, daß auf der Sende-' und Empfangsstation die Breiten und Amplituden der Impulse, die durch die Sperreinheiten 8 und 13 zugeführt werden, gleich sind, daß die Glättungskreise 7 und 14 die gleiche 12a Zeitkonstante haben und daß die Spannungen der Ausgangssiginale von den Glättungskreisen 7 und 14 die gleiche Wirkung im,entgegengesetzten Sinne auf die Verstärkung der beiden Verstärker 1 bzw. haben. Man wird bemerken, daß bei Erfüllung dieser Bedingungen die Gesamtverstärkung des

Systems konstant ist, d. h. daß der Betrag der Amplitudenpressung und -'dehnung auf der Sendeumd Empfangsseite zu allen Zeitpunkten gleich groß ist.

Bei einer in Fig. 3 dargestellten abgeänderten ■Ausführungsform der im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen Empfangsstation wird das gepreßte Sprechsignal durch einen Verstärker 20 geschickt, der eine hohe Verstärkung hat, und der Regel verstärker 11 in einen Gegenkopplungsweg des Verstärkers 20 eingeschaltet. Der Verstärker 11 ist so eingerichtet, daß er das Gegenkopplungssignal und die von dem Oszillator 12 zugeführten 80-kHz-Schwingungen hindurchläßt. Die dem Verstärkern zugeführten80-kHz-Schwingungen haben konstante Amplituden und werden nach der Verstärkung gleichgerichtet. Die gleichgerichtete Spannung oberhalb einer veränderlichen Verzögerungsspannung wird zur Änderung der Vorspannung benutzt, so daß die Verstärkung des Verstärkers 11 geregelt wird. Die Verzögerungsspannung wird durch ein gerichtetes Signal von der Kathoden verstärkerstufe 14 gebildet, die in der in Fig. 2 dargestellten Anordnung benutzt wurde, um die vom Oszillator 12 zugeführten Schwingungen amplitudenzumodulieren.

In diesem Fall sind die Verstärkungssteuerkreise des Verstärkers 1 auf der Sendeseite und des Verstärkers 11 auf der Empf angsseite die gleichen, und auf diese Weise wird durch Gleichmachung der verschiedenen Komponenten die Verstärkung dieser beiden Verstärker übereinstimmend geändert. Da jedoch die wirksame Verstärkung des. Verstärkers 20 an der Empfangsstation der Verstärkung des Verstärkers 11 im Gegenkopplungskreis umgekehrt proportional ist, ist keine Gesamtverstärkung oder Verlust durch die Pressung und Dehnung in der Sende- bzw. Empfangsstation vorhanden.

Die beiden Verstärker 11 und 20 in der Empfangsstation und der Einzelverstärker 1 in der Sendestation können vertauscht werden, aber um das Sprechsignal auf der Sendestation zu pressen und an der Empfangsstation wieder zu dehnen, is^!t es dann notwendig, die Richtung der Impulse umzukehren, die von den Sperreinheiten 8 und 13 den Glättungskreisen 7 bzw. 14 zugeführt werden.

Das zweite Signalsystem ist so eingerichtet, daß es die gleiche Sprechkanalnachricht trägt wie das erste System, aber anstatt jeder Probengruppe eine in Beziehung zur Pressungskennzeichnung stehende, getrennte Impulszeitstellung hinzuzufügen, wird eine auf je neunzig der Verschlüsselungsvorrichtung in bezug auf jeden Kanal zugeführten Proben als Spannungsprobe verwendet, welche die Dynamikpressung auf der Sendestation darstellt.

Bei der Schaltung nach Fig. 4 werden das Sprechsignal und die von einem Oszillator 32 zugeführten 80-kHz-Schwingungen über einen Regelverstärker 31 der Sendestation zugeführt, und die verstärkten Schwingungen werden verwendet, um die Verstärkungssteuervorspannung wie im ersten System zu erzeugen. In diesem Fall jedoch entsteht die Verzögerungsspannung dadurch, daß ein Teil des gepreßten Signals durch einen Gleichrichter 33 hindurchgeht. Die Verzögerungsspanuung folgt auf diese Weise den Änderungen des Pegelmittelwertes des gepreßten Sprechsignals, und die Ausmusterungsanordnung ist so getroffen, daß* jede neunzigste Probe, die in bezug auf diesen Sprechkanal mengenmäßig bestimmt und verschlüsselt ist, eine Probe dieser Verzögerungsspannung und nicht des gepreßten Sprechsignals ist.

An der Empfangsstation werden das gepreßte Sprechsignal und die Verzögerungsspannung· jedes Kanals zergliedert. Mit Bezug auf Fig. 5 wird das gepreßte Sprechsignal durch einen Regelverstärker 40 geschickt, und die Verzögerungsspannung' wird einem Modulator 41 zugeführt, urn die Amplitude der 80-kHz-Schwingungen zu steuern, die durch den Verstärker zu einem Gleichrichter 42 laufen. Die gleichgerichteten Schwingungen werden zu Verstärkungsregelung des Verstärkers 40 benutzt, wobei eine feste Verzögerungsspannung vorhanden ist. wie bei der Empfangsstation, die im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben wurde.

Die Sende- oder Empfangsstation des zweiten Systems kann dadurch abgeändert werden, daß die Verstärkung eines Verstärkers in einem Gegenkopplungskreis des Venstärkersi gesteuert wird, der eine Sprachpressung oder -dehnung bewirkt, wie in einer abgeänderten, oben beschriebenen Ausführungsform des ersten Systems.

Bei einer weiteren, geänderten Ausführungsform des zweiten Systems sind die 80-kHz-Oszillatoren in der Sende- und Empfangsstation nicht erforderlieh. Auf diese Weise wird mit Bezug auf die Fig. 6 und 7 das Sprechsignal auf der Sendeseite durch einen hochverstärkenden Verstärker 50 hindurchgeschickt, in dessen Gegenkopplungsweg ein Regelverstärker 51 geschaltet ist. Ein Teil des gepreßten Sprechsignals wird durch einen Gleichrichter 52 geschickt, damit eine Verstärkungsspannung entsteht, welche die Verstärkung des Gegenkopplungsverstärker« 51 im richtigen Sinn steuert, um die Pressung des* durch den Verstärker 50 verlaufenden Sprechsignals zu bewirken. Die Verstärkungsspannung wird periodisch an Stelle des gepreßten Sprechsignals ausgemustert und nach der Dosierung und Verschlüsselung im Mehrfachsignal zur Empfangsstation übertragen, wo die Verstärkungsspannung zur Verstärkungsregelung eines Verstärkers 53 verwendet wird, durch den das reproduzierte, gepreßte Sprechsignal hindurchgeschickt wird. Dieser Verstärker 53 und der Gegenkopplungsverstärker 51 sind so eingerichtet, daß sie von der erwähnten n₅ Verstärkungsspannung so gesteuert werden, daß' sie praktisch die gleiche Verstärkung haben. Damit praktisch keine Gesamtdehnung oder -pressung auftritt, ist es wichtig, daß diese beiden Verstärker Verstärkungsspannungs - Verstärkungs - Charakteristiken haben, die einander so ähnlich wie möglich sind.

Diese letzte abgeänderte Ausführungsart wird jetzt im einzelnen im Zusammenhang mit den Fig. 8 und 9 der Zeichnungen betrachtet. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, wird das· zu pressende Sprechsignal über

eine. Übertragungsleitung 5 5 der Primärwicklung 56 eines Transformators 57 zugeführt. Das von der Sekundärwicklung 58 zugeführte Sprechsignal wird einer Verstärkerstufe 59 zugeführt, die eine Elektronentriode 60 aufweist.

Die Ausgangsspannung der Verstärkerstufe 59 wird über einen Kondensator 63 und ein Potentiometer 64 an eine weitere Verstärkerstufe 65 gelegt, die so eingerichtet ist, daß sie das Sprechsignal einer Übertragungsleitung 66 über einen Transformator 67 zuführt.

Ein Gegenkopplungsweg durch die ■Verstärkerstufe 59 wird von den Verstärkerstufen 68 und 69 gebildet. Auf diese Weise wird ein Teil, des Sprechsignals von der Veretärkerstuf e 59 über einen Kondensator 70 an das Steuergitter 71 einer Pentode 72 gelegt, welche die Verstärkerstufe 6.8 bildet. Außerdem ist ein Paar Gleichrichter 61 und 62 vorgesehen, die so eingerichtet sind, daß- sie die Amplitude begrenzen, um eine Gitterstromentwicklung an der Röhre 72 zu vermeiden. Das durch die Röhre ¹JZ hindurchgeschickte Signal wird über einen Kondensator 73 dem Steuergitter 74 einer Triode 75 zugeleitet, welche die Verstärkerstufe 69 bildet. Die Röhren 60 und 75 haben einen gemeinsamen Kathodehbelastungswiderstand 76, an dem die Gegenkopplungsspannung entsteht.

Die Verstärkung der Verstärkerstufe 68 im Gegenkopplungsweg, die veränderlich eingerichtet ist, ist von dem Pegel des durch die Verstärkerstuf e 65 hindurchgeschickten Sprechsignals abhängig. Auf diese Weise wird, ein Teil dieses Sprechsignals von der Vorrichtung yy gleichgerichtet, und das sich ergebende Gleichsitromsignal wird mittels des Siebgliedes 78 geglättet und einer Verstärkerröhre 79 zugeleitet. Die durch die Röhre 79 hindurchgeschickte Spannung wird als Vorspannung für das Gitter 71 der Röhre 72 benutzt, die veränderliche Steilheit hat, so daßi Änderungen der Gittervorspannung die Verstärkung der Stufe. 68 beeinflussen. Man wird bemerken, daß. eine Vergrößerung des durch die Stufe 65 hindurchgeschickten Sprechpegels während des Betriebest das Gitter 80 der Röhre 79 negativer werden läßt, so daß. die dem Gitter 71 zugeführte -Spannung ansteigt und somit eine Erhöhung der Verstärkung der Stufe 68 ergibt.. Dies vermindert wirkungsvoll die Verstärkung der Stufe 59, so daß- das durch die. Stufe 65 hindurchgeschickte Sprechsignal hinsichtlich -seiner Amplitude gepreßt wird.

Das über die Leitung 66 zugeführte, gepreßte Sprechsignal ist so eingerichtet, daß>- es periodisch ausgemustert wird. Jede Probe wird dann verschlüsselt, wodurch seine Amplitude angenähert durch die Gegenwart oder Abwesenheit eines Im? pulses in dem übertragenen Impulsverschlüsselungssignal am Ende- einer Gruppe von fünf dieser Probe zugeordnetenlmpulszeitstellungen dargestellt ist. An Stelle des gepreßten Sprechsignals wird einmal auf je neunzig Proben die Vorspannung an der . Klemme 81* ausgemustert, die den Pressungsbetrag bestimmt. -Falls, wie vorher -betrachtet/zwölfSprechkanäle. alsZeitvieifaches indem übertragenen Signal kombiniert sind und aufeinanderfolgende Proben eines bestimmten Kanals 150 ,«s auseinanderliegen, werden die Anteile der Pressungskennzeichnung in bezug auf einen Kanal bei einer Frequenz von angenähert 74 Hz übertragen.

In der Empfangsstation· wird das empfangene Impulsverschlüsselungssignal entschlüsselt, und die zergliederten Amplitudenproben werden verteilt, um die einzelnen gepreßten Sprechsignale und die zugeordneten Vorspannungen wiederherzustellen. Betrachtet man nun lediglich einen Kanal in Fig. 9, dann wird das gepreßte Sprechsignal über eine Übertragungsleitung 82 einer Regelverstärkerstufe 83 zugeführt, die von einer Pentode 84 gebildet wird. Die wiederaufgebaute Vorspannung wird an eine Klemme 89 und somit an das Steuergitter 85 der Röhre 84 gelegt, während das amplitudengedehnte Signal von der Stufe 83 einer Übertragungsleitung 86 über eine Kathodenverstärkerstufe 87 und einen Transformator 88 zugeleitet wird.

Die Verstärkerstufe 83 an der Empfangsstation ist so eingerichtet, daß sie mit der Verstärkerstufe 68 im Gegenkopplungsweg der Sendestation idenr tisch ist. Da die der Röhre 85 zugeführte Vorspannung nahezu die gleiche ist wie die der Röhre 72 zugeleitete, sind die Verstärkungen der beiden Stufen 68 und 83 angenähert gleich, und auf diese Weise sind auch die Beträge der Pressung und Dehnung zu jedem Zeitpunkt im wesentlichen gleich groß*

Um zu gewährleisten, daß sich die Verstärkungen der beiden Stufen 68 und 83 übereinstimmend verändern, kann eine Entschlüsselungsvorrichtung, die einer solchen bei der Empfangsstation entspricht, auf der Sendeseite vorgesehen und dazu benutzt werden, die Vorspannung wiederherzustellen, die von der entsprechenden Komponente des übertragenen Impulsverschlüsselungssignals verkörpert wird. Anstatt die Spannung der Klemme 81 der Röhre 72 zuzuführen, wird diese wiederhergestellte Spannung als Vorspannung verwendet, so daß unter der Voraussetzung, daß die Entschlüsselungsvorrichtungen identisch sind, den Röhren 72 und 85 zu allem Zeitpunkten die gleiche Vorspannung zugeführt wird.

-Man wird bemerken, daßi die oben mit Bezug auf die Fig. 8 und 9 beschriebene Anordnung eine geringe Verminderung des Sprechsignals ergibt, weil je eine in jeweils neunzig Proben weggelassen ist. Dies wird jedoch vollauf durch die vergrößerte Anzahl der Amplitudenpegel ausgeglichen, die wirksam mit der veränderlichen Pressung und Dehnung übermittelt werden können.

Anstatt die Amplitudenpressungskennzeichnung an Stelle der Sprechsignalnachricht in dem übertragenen Impulsverschlüsselungssignal zu übermitteln, kann einer der zwölf Kanäle benutzt werden, um eine Anzahl von Unterkanälen zu schaffen, über die unter anderem die Pressungskennzeichnung aller J₂₀ übrigen Kanäle signalisiert wird. Auf diese Weise kann, falls jede Probe eines gepreßten Sprechsignals durch dieGegenwart oder Abwesenheit vonlmpulsen bei jeder Gruppe von vier Zeitstellungen in dem übertragenen Impulsverschlüsselungssignal darge^ stellt ist; der diesem Sprechsiignal zugeordnete

Unterkanal eine einzelne Impulszeitstellung sein, bei der ein Einzelimpuls vorhanden sein oder fehlen kann und die einmal alle vier Gruppen von Impulszeitstellungen entsprechend diesem Kanal wiederkehrt. Jeder Anteil der Pressungskennzeichnung wird dann lediglich durch die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Impulses bei der geeigneten Zeitstellung im Senderimpulsverschlüsselungssignal gegeben. Dieser Anteil kann offenbar nicht jeweils den Pressungsbetrag vollständig bestimmen, kann aber die Spannungsimpulse der bekannten Amplitude darstellen, die einem Verknüpfungkreis zugeführt werden, der die Vorspannung der Verstärkerstufe 68 (Fig. 8) schafft, wobei dieser Vorspannungskreis eine verhältnismäßig große Verzögerangs periode, beispielsweise eine zehntel Sekunde, hat und so eingerichtet ist, daß jeder zugeführte Impuls nur eine verhältnismäßig geringe Wirkung auf die Verstärkung der Stufe 68 hat. In diesem Fall ist ein ähnlicher Vorspannungskreis der Verstärker stufe 83 in der Empfangsstation zugeordnet.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf Systeme beschränkt ist, die von der Impulsverschlüsselungsmodulation Gebrauch machen, sondern daß sie beispielsweise auch verwendet werden kann, um die Amplitudenpressung und -dehnung an den Klemmen eines Zweidrahttelefonkreises zu steuern, um ein Pfeifen zu verhindern.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Elektrisches Zeichenübermittlungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Sendestation, die eine für das Durchlaufen des Eingangssignals geeignete Amplitudenpressungsvorrichtung hat, und eine mit einer Amplitudendehnungsvorrichtung ausgerüstete Empfangsstation aufweist und daß es so eingerichtet ist, daß das Signal oder die Signale, das bzw. die von der Sendestation auf die Empfangsstation übertragen wird bzw. werden, die Nachricht des gepreßten Eingangssignals und die Kennzeichnung hinsichtlich des Pressungsausmaßes enthält bzw. enthalten, wobei diese Kennzeichnung bei der Empfangsstation benutzt wird, um die genannte Dehnungsvorrichtung so zu steuern, daß das gepreßte Signal zu jedem Zeitpunkt praktisch um denselben Betrag gedehnt wird, um den es in der Sendestation gepreßt wurde.

2. Elektrisches Zeichenübermittlungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es so eingerichtet ist, daß ein Einzelsignal von der Sendestation auf die Empfangsstation übertragen wird, wobei die Komponenten die Nachricht des gepreßten Signals und die Pressungskennzeichnung tragen, die in einem Zeitvielfachen kombiniert ist.

3. Elektrisches Zeichenübermittlungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Einzelsignal ei rl Impulssignal ist.

4. Elektrisches Zeichenübermittlungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es so eingerichtet ist, daß' ein Einzelsignal des ImpulsverschlüsselungsmodulationS'typs von der Sendestation auf die Empfangsstation übertragen wird und daß dieses Signal die Nachricht des gepreßten Signals und die Pressungskennzeichnung trägt.

5. Elektrisches Zeichenübermittlungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendestation Vorrichtungen, die das gepreßte Eingangssignal periodisch ausmustern, sowie eine Verschlüsselungsvorrichtung zur Erzeugung eines Impulsverschlüsselungssignals aufweist, in dem j ede Probenamplitude durch Impulselemente bei einer Gruppe von Impulszeitstellungen in dem übertragenen Signal vertreten ist, und daß jeder Anteil der Pressungskennzeichnung so eingerichtet ist, daß-, er durch Impulselemente bei einer größeren Anzahl von Impulszeitstellungen in dem übertragenen Signal dargestellt wird, wobei diese letztgenannten Zeitstellungen regelmäßig während der Zeit auftreten, zu der Impulselemente in bezug auf eine größere Anzahl Proben des gepreßten Signals übertragen werden.

6. Elektrisches Zeichenübermittlungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendestation Vorrichtungen zur Erzeugung eines Gleichstromsignals in Abhängigkeit von dem Pressungsbetrag des Eingangssignals, Vorrichtungen, um entweder das gepreßte Eingangssignal oder das genannte Gleichstromsignal periodisch auszumustern, und eine Verschlüsselungsvorrichtung aufweist, um ein Impuls- \^rerschlüsselungssignal zu erzeugen, bei dem gs jede Probenamplitude durch Impulselemente in einer Gruppe von Impulszeitstellungen in dem übertragenen Signal vertreten ist, und daß dabei die Anordnung so getroffen ist, daß die Mehrheit der der Verschlüsselungsvorrichtung zugeführten Proben in bezug zu dem gepreßten Eingangssignal steht, daß aber zu vorbestimmten Zeitpunkten Proben des Gleichstromsignals der Verschlüsselungsvorrichtung zugeführt werden.

7. Elektrisches Zeichenübermittlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitudenpressung an der Sendestation so eingerichtet ist, daß sie in Abhängigkeit von dem Pegelmittelwert des gepreßten Eingangssignals bewirkt wird.

8. Apparat zur Amplitudenpressung eines elektrischen Signals, dadurch gekennzeichnet, daß er aufweist einen Regelverstärker, der dieses Signal sowie Schwingungen vorbestimmter Amplitude hindurchläßt, eine Vorrichtung zur n₅ Gleichrichtung dieser durch den Verstärker hindurchgeschickten Schwingungen, eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Signals, das zur Verstärkungsregelung des* Verstärkers von der Differenzspannung zwischen der gleichgerichteten Spannung und einer Verzögerungsspannung ab verwendet wird, eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Richtspannung, die den Pegelmittelwert über eine verhältnismäßig kurze Zeit des genannten elektrischen Signals nach dem Durchlaufen durch den genannten Verstärker,

d.'h. nach der Pressung, darstellt, und eine Sperrvorrichtung, die periodisch und von einer Vergleichsvorrichtung gesteuert einen elektrischen Impuls oder elektrische Impulse vorbestimmter Größe einer Glättungsvorrichtung zuführt, deren Ausgang die genannte Verzögerungsspannung liefert oder von deren Ausgang diese Verzögerungsspannung abgeleitet werden kann, wobei die genannte Vergleichsvorrichtung so eingerich-

' ' tet ist, daßi sie die Sperrvorrichtung derart steuert, daß· sie der Glättungsvorrichtung einen Impuls oder Impulse zufuhrt, wenn die Spannungsdifferenz zwischen der genannten Richtspannung, die den Pegelmittelwert des gepreßten

Signals· darstellt, und der Ausgangsspannung der Glättungsvorrichtung einen vorbestimmten Wert oder einen aus einer Anzahl vorbestimmter Werte überschreitet, und daß dabei die Anordnung so getroffen ist, daß eine betriebsmäßige

Pegelvergrößerung des Eingangssignals eine Verstärkungsverminderung des Verstärkers ergibt und daß. ein Signal zugeführt wird, das den Impuls oder die Impulse bestimmt, die periodisch über die Sperrvorrichtung der Glättungsvorrichtung zugeleitet werden können.

9. Apparat zur Amplitudendehnung eines ersten elektrischen Signals um einen Betrag, der von einem zweiten elektrischen Signal bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß er aufweist

einen Regelverstärker, der so eingerichtet ist, daß er das erste Signal und Schwingungen hindurchläßt, deren Amplitude durch eine Richtspantiung bestimmt ist, eine Vorrichtung zur Gleichrichtung der durch den Verstärker hindurchgelaufe-

nen Schwingungen, eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Signals-, das zur Verstärkungsregelung des Verstärkers von der Differenzspannung zwischen, der gleichgerichteten Spannung und einer festen Verzögerungsspannung ab verwendet wird, und eine Sperrvorrichtung, die periodisch und von dem zweiten Signal gesteuert einen elektrischen Impuls oder elektrische Impulse vorbestimmter Größe einer Glättungsvorrichtung zuführt, deren Ausgang die genannte

Richtspannung liefert oder von deren Ausgang diese Richtspannimg: abgeleitet werden kann.

10. Elektrisches Zeichenübermittlungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß, es aus einer Sendestation, die einen ein Eingangssignal hindurchlassenden' ersten Verstärker, einen in einem Gegenkopplungsweg des ersten Verstärkers angeordneten zweiten Verstärker, dessen Verstärkung in erster Linie die wirksame Verstärkung des ersten Verstärkers bestimmt, und eine Vorrichtung zur Änderung der Verstärkung des zweiten Verstärkers zwecks Erzielung einer Dynamikpressung des Eingangssignals aufweist, und aus einer Empfangsstation besteht, die einen Verstärker, der ein Empfangs signal hindurch-

lassen kann, und eine Vorrichtung zur Änderung der Verstärkung dieses Verstärkers aufweist, und daß das System so eingerichtet ist, daß das Signal oder die Signale, das. bzw. die von der Sendestation auf die Empfangsstation übertragen wird bzw. werden, die Nachricht des gepreßten Eingangssignal und die Kennzeichnung der Verstärkung des zweiten Verstärkers enthält bzw. enthalten, wobei diese Kennzeichnung bei der Empfangsstation benutzt wird, um die Verstärkung des genannten Verstärkers zu ändern und dadurch das gepreßte Signal zu jedem Zeitpunkt praktisch um den gleichen Betrag zu dehnen, um den. es in der Sendestation gepreßt wurde.

11. Elektrisches Zeichenübermittlungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Sendestation, die einen ein Eingangssignal hindurchlassenden Verstärker und eine Vorrichtung aufweist, um die Verstärkung dieses Verstärkers so zu ändern, daß. eine Amplitudenpressung des Eingangssignals bewirkt wird, und aus einer Empfangsstation besteht, die einen ein Empfangssignal hindurchlassenden· ersten Verstärker, einen in einem Gegenkopplungsweg des ersten Verstärkers angeordneten» zweiten Verstärker, dessen Verstärkung in erster Linie die wirksame Verstärkung des ersten Verstärkers bestimmt, und eine Vorrichtung zur Änderung der Verstärkung des zweiten Verstärkers aufweist, und daß das System so eingerichtet ist, daß das Signal oder die Signale, das bzw. die von der Sendestation auf die Empfangsstation übertragen wird bzw. werden, die Nachricht des gepreßten Eingangssigoials und die Kennzeichnung der Verstärkung des genannten Verstärkers der Senidestation enthält bzw. enthalten, wobei diese Kennzeichnung in der Empfangsstation benutzt wird, um die Verstärkung des zweiten Verstärkers zu ändern und dadurch das> gepreßte Signal zu jedem Zeitpunkt praktisch um den gleichen i°o Betrag zu dehnen, um den es in der Sendestation gepreßt wurde.

12. Elektrisches Zeichenübermittlungssystem nach Anspruch io oder ii, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung des zweiten Verstärkers und der diesem Verstärker an der Sende- oder Empfangsstation zugeordneten· Vorrichtungen identisch mit der Schaltung des Verstärkers und der diesem Verstärker an der anderen Station zugeordneten Vorrichtungen ist.

13. Elektrisches Zeichenübermittlungssystem nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß· es so eingerichtet ist, daß es ein Einzelsignal des Impulsverschlüsselungsmodulationstyps von der Sendestation auf die Empfangsstatiom überträgt und daß dieses Signal die Nachricht des gepreßten Signals und die Pres-S'Ungskennzeichnung trägt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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