DE970915C

DE970915C - Arrangement for the transmission of messages while reducing the frequency bandwidth

Info

Publication number: DE970915C
Application number: DET8658A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Anton M Springer
Original assignee: Telefonbau und Normalzeit GmbH
Current assignee: Tenovis GmbH and Co KG
Priority date: 1953-11-15
Filing date: 1953-11-15
Publication date: 1958-11-13

Description

AUSGEGEBENAM 13. NOVEMBER 1958ISSUED NOVEMBER 13, 1958

T 8658 VIII al 2i a² T 8658 VIII al 2i a ²

Zur Verringerung der Frequenzbandbreite bei der Übertragung von Nachrichten ist es bekannt, aus den die Nachricht darstellenden Wellenzügen in periodischen Abständen Modulationsstücke herauszugreifen und diese einer Zeitdehnung zu unterwerfen. Die gedehnten Modulationsstücke werden über den zur Verfügung stehenden Kanal übertragen und auf der Empfangsseite in die ursprüngliche Frequenzlage unter Zeitraffung gebracht. Die hierbei entstehenden Lücken werden sodann durch Wiederholung ausgefüllt. Zut Wiederholung eines Modulationsstückes sind mit mehreren Anzapfungen ausgerüstete Verzögerungsnetzwerke bekannt. Derartige Verzögerungsnetzwerke erfordern jedoch einen erheblichen Aufwand, sofern sie mehr als äußerst kleine Laufzeiten erfüllen solLen. Sie sind infolge ihrer Frequenzabhängigkeit nur für ein schmales Frequenzband geeignet, und sie ergeben einen hohen Klirrfaktor wegen der notwendig hau figen Wiederholung des Modulationsstückes.To reduce the frequency bandwidth when transmitting messages, it is known to pick out modulation pieces at periodic intervals from the wave trains representing the message and to subject them to a time expansion. The stretched modulation pieces are transmitted via the available channel and on the receiving side in the original Frequency situation brought under time lapse. The resulting gaps are then through Repeat filled out. Allotment repetition of a modulation piece are with several taps equipped delay networks known. However, such delay networks require a considerable effort, provided that they have to meet more than extremely short terms. they are due to their frequency dependence only suitable for a narrow frequency band, and they result a high distortion factor because of the necessary frequent repetition of the modulation piece.

Die Erfindung bezweckt, die Wiederholung der empfangenen Modulationsstücke in einfacherer Weise zu verwirklichen. Hierbei geht die Erfindung von bekannten Einrichtungen zur Veränderung der Frequenzbandbreite von Nachrichten aus, welche einen über einen mitlaufenden Sprech- bzw. Hörkopf und mindestens einen feststehenden Sprechbzw. Hörkopf geführten endlosen magnetisierbaren Aufzeichnungsträger verwenden. Infolge der Relativbewegung des Sprech- bzw. Hörkopfes gegenüber dem magnetisierbaren Aufzeichnungsträger findet hierbei eine Veränderung der Nachrichtenfrequenzen bei der Aufzeichnung oder dem Abgriff statt.The invention aims to repeat the To realize received modulation pieces in a simpler way. This is where the invention goes of known devices for changing the frequency bandwidth of messages, which one over a running speaking or listening head and at least one fixed speaking or. Use hearing head guided endless magnetizable recording medium. As a result of the relative movement of the speaking or hearing head compared to the magnetizable recording medium, there is a change in the message frequencies at the time of recording or tapping.

Gemäß der Erfindung sind auf der Empfangsseite hinter dem umlaufenden Sprechkopf mehrere fest-According to the invention, several fixed-

809 654/17809 654/17

stehende Hörköpfe im Bereich des magnetisierbaren Aufzeichnungsträgers angeordnet, so daß -die von dem umlaufenden Sprechkopf unter Frequenzvervielfachung in ihrer ursprünglichen sendeseitigen Länge und Frequenzbandbreite aufgezeichneten Teilabschnitte der Nachricht mehrfach von den feststehenden Hörköpfen zur Ergänzung jedes aufgezeichneten Teilabschnitts auf die Länge der Teilabschnitte periodisch abgetastet werden, ίο Einrichtungen mit einem Magnetband und mehreren Abgriffstelleti sind an sich bekannt; sie ermöglichen eine zeitliche "Verschiebung der Wiedergabe einer Nachricht gegenüber ihrer Aufzeichnung und die Erzeugung eines künstlichen Echos. Die iS Erfindung verwendet diese Einrichtungen zur Auffüllung der Lücken, die bei der absatzweisen Übertragung mehrerer Nachrichten über den gleichen Kanal entstehen. Gegenüber der Wiedenholung mittels eines Verzögerungsnetzwefkes kann bei der ao Anordnung nach der Erfindung die Teilabschnittsperiode ohne wesentlichen Aufwand groß gehalten werden. Die Sprech- und Hörköpfe übertragen das ganze Frequenzband. Die einzelnen Teilabschnitte können bereits verhältnismäßig lang bemessen werden. Bei der Aufstellung der Teilabschnitte durch wiederholten Abgriff der Zwischenspeicher können durch die mechanische Anordnung der Hörköpfe Phasensprünge und etwa neu auftretende Frequenzspektren weitgehend herabgesetzt werden. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigtstanding ear heads arranged in the area of the magnetizable recording medium, so that -the from the rotating headset with frequency multiplication recorded in their original length and frequency bandwidth on the transmission side Sections of the message multiple times from the fixed earphones to complement each recorded Section are periodically scanned for the length of the subsections, ίο devices with a magnetic tape and several Abgriffstelleti are known per se; they allow a "time shift" between the playback of a message and its recording and the generation of an artificial echo. The iS invention uses these facilities for replenishment of the gaps in the intermittent transmission of several messages over the same Channel emerge. Compared to the repetition by means of a delay network, the ao arrangement according to the invention, the subsection period kept large without significant effort will. The speaking and listening heads transmit this whole frequency band. The individual sections can already be dimensioned to be relatively long. When setting up the subsections by repeatedly tapping the buffer can Due to the mechanical arrangement of the hearing heads, phase jumps and any newly occurring frequency spectra largely reduced. An embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows

Fig. ι schematisch eine Anordnung zum Abgriff einzelner Nachrichtenabschnitte, - Fig. 2 schematisch das Zeitdiagramm der einzelnen Abschnitte,Fig. Ι schematically an arrangement for tapping individual message sections, - Fig. 2 schematically shows the timing diagram of the individual sections,

Fig. 3 schematisch das Zeitdiagramm der einzelnen Abschnitte nach ihrer Dehnung unter Frequenzteilung,Fig. 3 schematically shows the time diagram of the individual sections after their expansion below Frequency division,

Fig. 4 das Zeitdiagramm der einzelnen Abschnitte nach Wiederherstellung ihrer Frequenzbandbreite auf der Empfangsstelle,4 shows the timing diagram of the individual sections after restoration of their frequency bandwidth at the receiving station,

Fig. s das Zeitdiagramm der an der Empfangsstelle wieder gegebenen Nachrichtenabschnitte, Fig. S the timing diagram of the message sections reproduced at the receiving point,

Fig. 6 eine Vorrichtung zur Umwandlung der Nachrichtenabschnitte unter Verwendung einer magnetischen Zwischenspeicherung.6 shows an apparatus for converting the message sections using a magnetic caching.

Auf einer Leitung α (Fig. i) kann ein kontinuierlicher Frequenzzug, der zur Übermittlung einer bestimmten Nachricht mittels Sprechströmen dient, verlaufen. Diese Leitung α endet an einem Kontaktstück ka eines Kollektors, dessen einzelne Kentaktstücke ka bis kd im Kreise angeordnet und von einem Arm AK bestrichen werden. Sind vier solcher Kollektorabschnitte vorbanden, dann wird der Kollektor ka während eines 4. Teiles des Umlaufes des Armes AK bestrichen. Periodisch wird immer ein Viertel jedes Nachrichtenabschnittes NA (Fig. 2), nämlich der Teilabschnitt MA, durch den Arm AK abgegriffen und auf die Leitung LA übertragen. Auf der Leitung LA erscheinen somit mit zeitlichen Abständen einzelne kurze Modulationsabschnitte MA der Frequenzbandbreite des Sprachfrequenzbandes. A continuous frequency train, which is used to transmit a specific message by means of voice streams, can run on a line α (FIG. I). This line α ends at a contact piece ka of a collector whose individual Kentakt pieces ka to kd are arranged in a circle and swept by an arm AK . If there are four such collector sections, the collector ka is coated during a 4th part of the revolution of the arm AK. Periodically, a quarter of each message section NA (FIG. 2), namely the subsection MA, is tapped by the arm AK and transmitted to the line LA. Individual short modulation sections MA of the frequency bandwidth of the voice frequency band thus appear on the line LA at time intervals.

Bevor diese Abschnitte auf den Übertragungsweg gesendet werden, werdem sie in bekannter, nicht näher dargestellter Weise einer Umwandlung unterworfen, durch welche sie unter Teilung der Frequenzen zeitlich, gedehnt werden. Diese in Fig. 3 dargestellten Modulationsabschnitte Ma 2 schließen nunmehr unmittelbar aneinander an, so daß auf dem Übertragungsweg wieder eine kontinuierliche Sendung übertragen wird. Im dargestellten Beispiel erfolgt die Dehnung der Abschnitte MA auf den 4fachen Betrag. Dementsprechend beträgt das Frequenzband der Abschnitte MA 2 nur einen; 4. Teil des Frequenzbandes der Abschnitte MA. Before these sections are sent on the transmission path, they are subjected to a conversion in a known manner, not shown in detail, by means of which they are stretched in time while dividing the frequencies. These modulation sections Ma 2 shown in FIG. 3 now directly adjoin one another, so that a continuous transmission is again transmitted on the transmission path. In the example shown, the sections MA are stretched to four times the amount. Accordingly, the frequency band of the sections MA 2 is only one; 4. Part of the frequency band of sections MA.

An der Empfangsseite werden die Modulationsabschnitte MA 2 unter Vervielfachung ihrer Frequenzen wieder zeitlich zu Abschnitten MA 3 gerafft, welche den ursprünglichen Modulationsabschnitten MA (Fig. 2) entsprechen. Diese Modulationsabschnitte MA 3 (Fig. 4) folgen einander in Abständen. Um diese Abstände auszufüllen und dem Nachrichtenempfänger wieder einen kontinuierlichen Frequenzzug zuzuleiten, wird jeder Abschnitt MA 3 3fach wiederholt, also durch die Abschnitte MA31, MA32, MAZZ ergänzt. Die Abschnitte MA3 und MAZ^, MA$2, MA33 sind unter sich gleich; die Summe der Abschnitte MA3, MAZi, MA32, MAZZ besitzt zwar dieselbe zeitliche Ausdehnung wie der ursprüngliche Nachrichtenabschnitt NA, der Nachrichteninhalt ist aber nur gleich dem Teilabschnitt MA. The modulation sections MA be gathered 2 by multiplication of their frequencies again time to portions MA 3 at the reception side corresponding to the original modulation sections MA (Fig. 2). These modulation sections MA 3 (FIG. 4) follow one another at intervals. In order to fill these distances and to send a continuous frequency train to the message receiver again, each section MA 3 is repeated 3 times, that is to say supplemented by the sections MA 31, MA32, MAZZ . The sections MA 3 and MAZ ^, MA $ 2, MA 33 are the same among themselves; the sum of the sections MA 3, MAZi, MA 32, MAZZ has the same temporal extent as the original message section NA, but the message content is only equal to the subsection MA.

Eine Beeinträchtigung der Verständlichkeit findet nicht statt, wenn die Abschnitte NA genügend klein gewählt sind. In den verschiedenen Sprachen ist die Mindestdauer der Vokalfrequenzen in einem einen bestimmten! Nachrichteininhalt wiedergebenden Laut bekannt. Die Länge des Abschnittes NA, von dem ein Teilabschnitt MA jeweils übertragen wird, wird zweckmäßig kleiner gewählt als die Mindestdauer der Vokalfrequenz eines Verständigungslautes.The intelligibility is not impaired if the sections NA are chosen to be sufficiently small. In the different languages the minimum duration of the vowel frequencies in a certain one! Message content reproducing sound known. The length of the section NA from which a partial section MA is transmitted is expediently chosen to be smaller than the minimum duration of the vowel frequency of a communication sound.

Vorrichtungen zur Umsetzung der zeitlichen Dauer eines Modulationsabschnittes unter entsprechender Vermehrung seiner Frequenz sind unter Verwendung magnetischer' Zeitspeicher grundsätzlich bekannt. Die in Fig. 6 dargestellte Anordnung nach der Erfindung verwendet ebenfalls eine magnetische Zwischenspeicherung auf einem Tonträger T, welcher um Führungsrollen R1, R 2 umläuft. Der Tonträger T liegt ferner an einer Rolle R 3 an, welche einen magnetischen Wandler 6" trägt, und zwar umschlingt der Tonträger T einen 4. Teil des Umfanges der Rolle R 3. Bei einem Umlauf der Rolle R 3 kann somit der magnetische Wandler 5" stets nur während eines 4. Teiles jedes Umlaufs auf den Tonträger T einwirken. Der magnetische Wandler 5" ist unter Zwischenschaltung geeigneter Vermittlungseinrichtungen mit einem Mikrofon M verbunden, welches die zu übertragende Nachricht in Sprechstrom umwandelt. Durch den Umlauf des magnetischen Wandlers 5¹ wird bei der dargestellten Anordnung zwangläufig periodisch stets nur einDevices for converting the time duration of a modulation section with a corresponding increase in its frequency are known in principle using magnetic time memories. The arrangement according to the invention shown in FIG. 6 also uses magnetic intermediate storage on a sound carrier T which revolves around guide rollers R 1, R 2 . The sound carrier T is located on a further roll R 3 of which carries a magnetic transducer 6 ", and that the sound carrier T is wrapped around a portion of the circumference of the roller 4. R 3. When one revolution of the roll R 3 can thus the magnetic transducer 5 "only act on the sound carrier T during a 4th part of each cycle. The magnetic transducer 5 "is connected with the interposition of appropriate switching devices with a microphone M, which transforms in speech stream to be transmitted message. Through the circulation of the magnetic transducer 5 is positively ¹ periodically in the illustrated arrangement always only one

Viertel jedes Nachrichiteoabschnittes auf den Tonträger T übertragen.A quarter of each message section is transferred to the sound carrier T.

Die Bewegungsrichtung des Tonträgers T ist durch die Pfeile angedeutet. Die Rolle R 3 läuft in Richtung des Pfeiles U mit solcher Geschwindigkeit um, daß der letzte Abschnitt des Tonträgers, den der Wandler in der Stellung X verläßt, gerade in die Stellung Y gelangt, wenn der Wandler wieder auf den Tonträger trifft. Die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle R 3 ist somit 3fach so groß als die Laufgeschwindigkeit des Tonträgers T. Dadurch wird zwangläufig der Teilabschnitt MA nach der Sendung des Mikrofons M zeitlich auf die Länge MA2 (Fig. 3) gedehnt. Der derart besprochene Tonträger läuft dann an dem magnetischen Wandler H1 vorbei, welcher mit dem Übertragungsweg verbunden ist, so daß die von dem Tonträger festgehaltenen Schwingungen auf den Übertragungsweg übertragen werden.The direction of movement of the sound carrier T is indicated by the arrows. The roller R 3 rotates in the direction of the arrow U at such a speed that the last section of the sound carrier which the transducer leaves in position X is just in position Y when the transducer hits the sound carrier again. The peripheral speed of the roller R 3 is thus 3 times as great as the running speed of the sound carrier T. As a result, the subsection MA is inevitably stretched to the length MA2 (FIG. 3) after the transmission of the microphone M. The sound carrier discussed in this way then runs past the magnetic transducer H1 , which is connected to the transmission path, so that the vibrations recorded by the sound carrier are transmitted to the transmission path.

Wird die in Fig. 6 dargestellte Anordnung an der Empfangsstelle eingesetzt, dann wird der Wandler 5¹ der umlaufenden Rolle R 3 in der geeigneten Weise mit dem Übertragungsweg verbunden. Die Rolle R 3 wird dann in Richtung des Pfeiles U in Umdrehung gesetzt und läuft mit größerer Geschwindigkeit um, als der Tonträger an ihr entlang bewegt wird. Dadurch findet eine Vervielfachung der empfangenen Frequenzen statt. Auf dem Tonträger werden die empfangenen Modulationsabschnitte MA 2 in einzelnen Modulationsabschnitten MA3 (Fig. 4) aufgezeichnet, welche in Abständen voneinander liegen. Diese Modulationsabschnitte MA- 3 werden nunmehr durch vier räumlich hintereinander angeordneten Hörköpfen H1, H 2, //3 und H4 abgegriffen, d.h., jeder Modulationsabschnitt MA 3 beeinflußt zunächst den Hörkopf Hi, unmittelbar anschließend danach den Hörkopf if 2 usf. Die Hörköpfe H 2, H 3 und Ii 4 wiederholen somit die Wiedergabe desselben Modulationsabschnittes, so daß die in Fig. 5 dargestellte Aneinanderreihung der Modulationsabschnitte MA3, MA31, MA32, MA33 erfolgt. Hierbei sind die Hörköpfe Hi, H2, H 3, H4 in die gleiche Leitung eingeschaltet, welche zu dem Nachrichtenempfänger führt.If the arrangement shown in FIG. 6 is used at the receiving point, then the transducer 5 ^{1 of} the revolving roller R 3 is connected to the transmission path in a suitable manner. The roller R 3 is then set in rotation in the direction of the arrow U and rotates at greater speed than the sound carrier is moved along it. This results in a multiplication of the frequencies received. The received modulation sections MA 2 are recorded on the sound carrier in individual modulation sections MA3 (FIG. 4) which are spaced apart from one another. These modulation sections MA- 3 are now tapped by four hearing heads H 1, H 2, // 3 and H 4 arranged spatially one behind the other, that is, each modulation section MA 3 first affects the hearing head Hi, immediately afterwards the hearing head if 2 and so on H 2, H 3 and Ii 4 thus repeat the reproduction of the same modulation section, so that the sequencing of the modulation sections MA 3, MA31, MA32, MA 33 shown in FIG. 5 takes place. Here, the hearing heads Hi, H2, H 3, H 4 are switched on in the same line that leads to the message receiver.

Ein Löschkopf LÖ, welcher vor der den Sprechkopf S tragenden umlaufenden Rolle R 3 angeordnet ist, löscht die auf dem Tonträger T gespeicherten Nachrichteninhalte, so daß eine neue Besprechung erfolgen kann.An erasing head LÖ, which is arranged in front of the rotating roller R 3 carrying the speaking head S , erases the message contents stored on the sound carrier T so that a new meeting can take place.

Bei der wechselseitigen Übermittlung von Nachrichten, beispielsweise bei dem Gespräch zweier Partner einer Fernsprechverbindung, muß an beiden Enden des Übertragungsweges jedes Gerät sowohl zum Senden wie zum Empfangen geeignet sein. Bei Anwendung eines Tonträgers T solcher Breite, daß er die Aufzeichnung zweier Tonspuren gestattet, kann der mit dem Mikrofon verbundene Sprechkopf S und ein gleicher mit dem Übertragungs weg verbundener Aufzeichnungskopf in verschiedenen Ebenen auf-zwei umlaufenden Rollen angeordnet sein, welche sich in gleicher Richtung drehen. Im Bereich der Tonspur, welche von dem Mikrofon über den Sprechkopf 5" erzeugt wird, liegt lediglich ein Hörkopf Hi, während in dem Bereich, der anderen Tonspur, über die die im Übertragungsweg empfangenen Sprachschwingungen aufgezeichnet werden, die Reihenanordnung von vier Hörköpfen H1 bis H4 angeordnet ist.In the mutual transmission of messages, for example when two partners in a telephone connection are talking, each device at both ends of the transmission path must be suitable for both sending and receiving. When using a sound carrier T of such width that it allows the recording of two sound tracks, the speaking head S connected to the microphone and an identical recording head connected to the transmission path can be arranged in different planes on two rotating rollers which rotate in the same direction . In the area of the sound track, which is generated by the microphone via the headset 5 ″, there is only one ear head Hi, while in the area of the other sound track, over which the speech vibrations received in the transmission path are recorded, the row arrangement of four ear heads H 1 to H 4 is arranged.

An Stelle eines. Umlaufs de,r Rolle R 3, welche den Wandler S trägt, kann auch eine andere Bewegung vorgenommen werden, welche den Wandler S periodisch längs des Tonträgers T wirksam macht, z. B. eine schwingende Bewegung des Wandlers 5" längs einem Abschnitt des Tonträgers, wobei in den beiden Bewegungsrichtungen der hin- und herschwingenden Bewegung unterschiedliche Geschwindigkeiten Anwendung finden.Instead of one. Umlaufs de, r role R 3, which carries the transducer S , another movement can be made, which makes the transducer S periodically effective along the sound carrier T , z. B. an oscillating movement of the transducer 5 ″ along a section of the sound carrier, with different speeds being used in the two directions of movement of the reciprocating movement.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for the transmission of messages with a reduction in the transmission side Frequency bandwidth of periodically extracted message sections and repetition of the received message sections, restored in their duration, for the Playback in which to change the duration a magnetizable, preferably endless recording medium is used, which has a rotating Spredh or listening head and at least one fixed speech or Hearing head is guided, characterized in that that on the receiving side behind the rotating headset several fixed earphones are arranged in the region of the endless magnetizable recording medium, so that that of the rotating headset under frequency band multiplication in their original the length and frequency bandwidth recorded on the transmission side of the subsections of the rises several times from the fixed hearing heads to complement each recorded one Partial section are scanned for the length of the partial section period.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the rotating roller (R 3) two speech heads (S) at intervals, carries from each other, which on the magnetizable storage medium (T) generate two parallel sound tracks, and that in that. In the area of one audio track there is a fixed headset (Hi), while in the area of the other audio track several fixed headset (H 1 to H4) are arranged one behind the other.

Considered publications:

German Patent No. 728 838;

Swiss Patent No. 288029;

British patents N "r. 190 442, 202 622, 327709;

Begun, S. J. "Magnetic Recording" London, 1949, pp. 183, 184.

1 sheet of drawings