DK142390B - Taleskifteanordning. - Google Patents

Description

1 142390 w

Den foreliggende opfindelse angår en til telefonanlæg med højttalerforsynede telefonapparater bestemt anordning til styring af lydfrembringelsen i med hinanden i forbindelse stående apparaters højttalere i afhængighed af talesignaler fra disse apparaters mikrofoner. Sådanne anordninger benævnes sædvanligvis taleskifteanordninger.

i .

Ved tidligere kendte anordninger af den ovenfor angivne art har man gennemgående anvendt forskellige slags af analoge kredse til styring af lydfrembringelsen i højttalerne i med hinanden i forbindelse stående telefonapparater. De kendte anordninger har derfor haft de ulemper, som anvendelsen af sådanne kredse altid medfører, og som bl.a. består i høje fremstillingsomkostninger, følsomhed for variationer i forsyningsspændingen og i omgivelsernes temperatur samt manglende funktionssikkerhed og krav til nøjagtig indjustering af hver enkelt fremstillet anordning som følge af, at de analoge kredses egenskaber er afhængige af fremstillingstolerancerne af de i dem indgående komponenter.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe en forbedret anordning af den indledningsvis angivne art, ved hvilken de ovennævnte ved de kendte anordninger forekommende ulemper kan elimineres ved, at anordningen opbygges af digitale kredse i stedet for af analoge kredse.. En sådan opbygning af anordningen medfører en betydelig reduktion af fremstillingsomkostningerne, eftersom man kan fremstille anordningen i form af en integreret kreds af monolittype, som har høj reproducerbarhed og fjerner behovet for indjustering af anordningen, samtidig med at den er ufølsom for normale variationer i forsyningsspændingen og i omgivelsernes temperatur.

En ifølge opfindelsen til ovennævnte formål udført taleskifteanord-ning er ejendcnirelig ved, at den omfatter en digital komparator, som har et antal indgange, der er indrettet til at modtage talesignalet fra hvert sit telefonapparat i impulskodemoduleret form over hver sin styrbart dividerende kreds og hver sin maksimalværdiaffølende kreds med en vis lagringsfunktion, samt et antal tilsvarende udgange, på hvilke kompara-toren er indrettet til at afgive binære styresignaler til de dividerende kredse til styring af disse samt til styreenheder for apparaternes højttalere, hvorhos komparatoren er indrettet til at sammenligne de modtagne talesignaler med hinanden og afgive sådanne styresignaler, at den dividerende kreds, som er sluttet til den indgang, hvor talesignalet med den højeste maksimalværdi optræder, bringes til at dividere det gennem denne passerende signal med en lavere faktor end øvrige dividerende kredse, og styreenheden for højttaleren i det telefonapparat, fra hvilket det nævnte talesignal hidrører, bringes til at spærre for lydfrembringelsen i det nævnte apparats højttaler.

2 142390

Det skal bemærkes, at det forhold, at komparatorens indgange skal tilføres talesignalerne i impulskodemoduleret form, ikke indebærer, at talesignalerne nødvendigvis behøver at overføres i impulskode-moduleret form mellem de forskellige med hinanden i forbindelse stående apparater, idet denne overføring også, om det ønskes, kan ske ved hjælp af andre digitale signaler eller ved hjælp af analoge signaler.

I et sådant tilfælde kræves det kun, at anordningen kompletteres med nødvendige organer til impulskodemodulering af de til komparatoren tilførte talesignaler.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et blokdiagram over en som eksempel valgt udførelsesform for en taleskifteanordning ifølge opfindelsen, fig. 2 et koblingsdiagram over en i anordningen i fig. 1 indgående maksimalværdiaffølende kreds og fig. 3 et koblingsdiagram over en i anordningen i fig. 1 indgående fors inkels eskreds.

Den i fig. 1 viste anordning omfatter en digital komparator lo med to indgange 11A og 11B, der er sluttet til hver sin af anordningens to hovedindgange henholdsvis 12A og 12B over en tegneliminerende kreds henholdsvis 13A og 13B, en styrbar dividerende kreds henholdsvis 14A og 14B og en maksimalværdiaffølende kreds 15A og 15B. Komparatoren lo har to udgange 16A og 16B, der er sluttet til hver sin indgang henholdsvis 17A og 17B på en forsinkelseskreds 18, der har to udgange 19A og 19B, som er sluttet dels til en styreindgang henholdsvis 2oA og 2oB på hver sin af de to dividerende kredse 14A og 14B,dels til en styreindgang henholdsvis 21A og 21B på hver sin højttalerstyreenhed henholdsvis 22A og 22B.Styreenhederne 22A og 22B er indkoblet i hver sin forbindelsesledning mellem en af hovedindgangene henholdsvis 12A og 12B på w^ 3 U2390 anordningen og en tilhørende hovedudgang henholdsvis 23A og 23B.

Den i fig. 1 viste anordning danner en taleskifteanordning, som er bestemt til at styre lydfrembringelsen i to med hinanden i forbindelse stående telefonapparaters højttalere på en sådan måde, at den akustiske tilbagekobling, som forekommer mellem højttaler og mikrofon i hvert apparat, ikke skal give anledning til forstyrrelser i den ønskede forbindelse mellem apparaterne. Hvis de to apparater betegnes A og B, kan A-apparatets mikrofon tænkes sluttet til den viste anordnings ene hovedindgang 12A, medens B-apparatets mikrofon er sluttet til den anden hovedindgang 12B. Endvidere kan A-apparatets højttaler tænkes sluttet til hovedudgangen 23A, medens B-apparatets højttaler er sluttet til hovedudgangen 23B. Mellem hver mikrofon henholdsvis højttaler og tilhørende hovedindgang henholdsvis hovedudgang på den viste anordning findes der naturligvis nødvendige kredse til forstærkning og analog/di- ' gital henholdsvis digital/analog omformning af de optrædende talesignaler.

Virkemåden for anordningen i fig. 1 skal forklares nærmere nedenfor. Det antages, at talesignaler fra A-apparatets mikrofon i im-pulskodemoduleret form tilføres hovedindgangen 12A, medens tilsvarende signaler fra B-apparatets mikrofon tilføres hovedindgangen 12B.-Dis.se signaler antages som eksempel at bestå af en tegnbit og otte binære cifferbit. I de tegneliminerende kredse 13A og 13B, som hver kan bestå eksempelvis af en multiplexer, elimineres tegnbiten. Udgangssignalerne fra kredsene 13A og 13B kommer herved til kun at indeholde de otte ci-f-ferbit i det respektive indgangssignal. De dividerende kredse 14A og . 14B, som hver kan bestå eksempelvis af en multiplexer, et skifteregister eller en subtraherende kreds, er indrettet til at udføre en division af de indkommende signaler med en faktor, som bestemmes af det styresignal, der optræder på den tilhørende styreindgang henholdsvis 2oA og 2oB. Denne faktor kan hensigtsmæssigt være bestemt til at skiftes mellem værdierne 1 og 8 i afhængighed af det aktuelle styresignal. Dette indebærer i det første tilfælde, at udgangssignalet fra den pågældende kreds henholdsvis 14A og 14B vil være det samme som det af kredsen modtagne indgangssignal. I det andet tilfælde vil udgangssignalet være skiftet tre trin mod højre.

De maksimalværdiaffølende kredse 15A og 15B har til formål at afføle topværdierne af de fra de dividerende kredse henholdsvis 14A og 14B afgivne udgangssignaler og tilvejebringe en vis lagring af de nævnte værdier. En mere detaljeret beskrivelse af kredsene 15A og 15B's opbygning og funktion følger senere under henvisning til fig. 2.

Komparatoren lo tilføres på sine indgange 11A og 11B udgangssignalerne fra de maksimalværdiaffølende kredse 15A og 15B. Komparato- 4 142390 ren udfører en sammenligning mellem de to indgangssignaler og frembringer på sine udgange 16A og 16B binære logiske signaler, som indikerer, hvilket af de to indgangssignaler, som er størst. Eksempelvis kan kompa-ratoren lo være indrettet til at frembringe et signal svarende til et logisk "1" på udgangen 16A og et signal svarende til et logisk "O" på udgangen 16B, hvis det digitale indgangssignal på indgangen 11A repræsenterer et tal, som er større end det tal, som indgangssignalet på indgangen 11B repræsenterer. Omvendt kan udgangssignalet på udgangen 16A antages at svare til et logisk "O" og udgangssignalet på udgangen 16B til et logisk "1", når indgangssignalet på indgangen 11B er større end indgangssignalet på indgangen 11A. Udgangssignalerne fra komparato-ren lo føres til hver sin indgang henholdsvis 17A og 17B på forsinkelseskredsen 18, der har til formål at eliminere fremkomsten af omkoblinger i taleskifteanordningen, når der optræder korvarige amplitudetoppe i talesignalerne fra det ene eller andet af de tilsluttede telefonapparater. Forsinkelseskredsen 18*s opbygning og funktion beskrives nærmere senere under henvisning til fig. 3.

Udgangssignalerne på forsinkelseskredsen 18's udgange 19A og 19B vil således bestå af forsinkede signaler svarende til de logiske signaler på indgangene henholdsvis 17A og 17B. Eventuelt kan signalerne på udgangene dog være inverterede i forhold til signalerne på indgangene. Hvis man imidlertid antager, at dette ikke er tilfældet, vil et logisk "1" på indgangen 17A efter den pågældende tidsforsinkelse give anledning til et logisk "1" på udgangen 19A, medens et logisk "O" på indgangen 17B giver anledning til et logisk "O" på udgangen 19B. Hvis et logisk "1" på udgangen 16A fra komparatoren lo og et logisk "O" på kom-paratorens udgang 16B som i det forannævnte eksempel indikerer, at det digitale signal fra A-apparatets mikrofon er større end det signal, som samtidigt fås fra B-apparatets mikrofon, skal de dividerende kredse 14A og 14B være således udført, at hver af dem skifter fra division med faktoren 1 til division med faktoren 8, når det fra forsinkelseskredsen 18 tilførte styresignal skifter fra et logisk "1" til et logisk "O". Omvendt skal hver af dem skifte fra division med faktoren 8 til division med faktoren 1, når styresignalet skifter fra et logisk "O" til et logisk "1". Endvidere skal hver af de to højttalerstyreenheder 22A og 22B være således udført, at den spærrer for lydfrembringelsen i det tilhørende apparats højttaler, når det fra forsinkelseskredsen 18 tilførte styresignal udgør et logisk "1", medens den ophæver den nævnte spærring, når styresignalet skifter fra et logisk "1" til et logisk "O".

Højttalerstyreenhederne 22A og 22B kan i det viste eksempel arbejde som rene afbrydere. De kan imidlertid naturligvis også være udført på passende vilkårlig anden måde.

5 142390 I fig. 2 er vist et eksempel på en tænkelig opbygning af hver af de maksimalværdiaffølende kredse 15A og 15B. Den viste kreds omfatter en størrelsekomparator 24 og en op/ned-tæller 25. Komparatoren 24 har to indgange 26 og 27, af hvilke indgangen 26 er bestemt til at få tilført udgangssignalet fra den tilhørende dividerende kreds henholdsvis 14A og 14B i fig. 1, medens den anden indgang 27 er forbundet med tælleren 25's udgang 28, der også danner den viste kreds' hovedudgang. Komparatoren 24 har to udgange 29 og 3o, på hvilke den er indrettet til at afgive binære logiske udgangssignaler, som indikerer, hvilket af dens indgangssignaler, som er størst. Eksempelvis kan komparato-ren 24 frembringe et udgangssignal svarende til et logisk "1" på udgangen 29 og et udgangssignal svarende til et logisk "O" på udgangen 3o, -når indgangssignalet på indgangen 26 er større end indgangssignalet på indgangen 27. Omvendt fås et logisk "O" på udgangen 29 og et logisk "1" på udgangen 3o, når signalet på indgangen 27 er større end signalet på indgangen 26.

Komparatoren 24's udgang 29 er sluttet dels til en op-indgang 31 på tælleren 25, dels til den ene indgang på en første OG-port 32, hvis anden indgang er bestemt til at tilføres taktimpulser med en frekvens af f.eks. 25o kHz, og hvis udgang er sluttet til en taktimpuls-indgang 33 på tælleren 25. Komparatoren 24's udgang 3o er sluttet dels til en ned-indgang 34 på tælleren 25, dels til den ene indgang på en -anden OG-port 35, hvis anden indgang er bestemt til at få tilført taktimpulser med en betydeligt lavere frekvens end den forannævnte taktim-pulsfrekvens, eksempelvis 2,5 kHz. Porten 35's udgang er i lighed med udgangen fra porten 32 sluttet til taktimpulsindgangen 33 på tælleren 25.

Virkemåden af den i fig. 2 viste maksimalværdiaffølende kreds er følgende. Når signalet på komparatoren 24's udgang 29 udgøres af et logisk "1", vil porten 32 blive holdt åben og slippe taktimpulser med den højere frekvens 25o kHz igennem, hvorved tælleren 25,som følge af at signalet fra komparatorudgangen 29 også tilføres tællerens op-indgang, vil tælles opad, indtil tælleren når en indstilling svarende til det tal, som repræsenteres af det til komparatorindgangen 26 førte signal.

Når signalet på indgangen 26 senere aftager, vil komparatorens udgangssignaler skiftes, så at et logisk "1" i stedet frembringes på udgangen 3o. Herved åbnes porten 35, og tællerens taktimpulsindgang tilføres taktimpulser med den lavere frekvens 2,5 kHz, hvorved tælleren tælles nedad som følge af, at ned-indgangen er aktiveret af signalet fra komparatorudgangen 3o.

Tælleren vil på grund af de forskellige taktimpulsfrekvenser tælles opad meget hurtigere end den tælles nedad. Dette resulterer i, 6 U2390 at den maksimalværdiaffølende kreds for en vis lagringsfunktion, som eliminerer risikoen for såkaldt hakning, dvs. hurtige kortvarige omslag i taleskifteanordningen.

I fig. 3 er vist et eksempel på opbygningen af den i anordningen i fig. 1 indgående forsinkelseskreds 18. Den i fig. 3 viste kreds omfatter en 4-bit op/ned-tæller 36 og en bistabil multivibrator 37. Kredsens to indgange 17A og 17B er de samme som vist i fig. 1. Det samme gælder kredsens to udgange 19Ά og 19B. De to indgange 17A og 17B er sluttet til den ene indgang på hver sin OG-port 38A og 38B. Udgangen på OG-porten 38A er sluttet til en op-indgang 39 på tælleren 36, medens OG-porten 38B's udgang er forbundet med en ned-indgang 4o på tælleren 36. Tælleren 36 har to udgange 41 og 42, af hvilke udgangen 41 er sluttet til den anden indgang på OG-porten 38A, medens udgangen 42 er forbundet med den anden indgang på OG-porten 38B. Tælleren 36's udgange er endvidere sluttet til hver sin indgang henholdsvis 43 og 44 på mul-tivibratoren 37. Tælleren 36 har også en taktimpulsindgang 45, der er bestemt til at få tilført taktimpulser med en frekvens af f.eks. 6 kHz.

Virkemåden af den i fig. 3 viste forsinkelseskreds er følgende. Tælleren 36 antages at være således beskaffen, at den afgiver et signal svarende til et logisk "0" på udgangen 41, når tælleren når sin højeste værdi, dvs. tallet 15. For alle andre indstillingsværdier afgiver tælleren på udgangen 41 et signal svarende til et logisk "1". På tilsvarende måde antages tælleren 36 på udgangen 42 at afgive et signal svarende til et logisk "0", når tælleren når sin laveste indstillingsværdi 0, medens den antages at afgive et signal svarende til et logisk "1" på den nævnte udgang for alle øvrige indstillingsværdier af tælleren. Hvis man antager, at tælleren er indstillet på værdien 0,og et logisk "1" indkommer på indgangen 17A, vil et tilsvarende signal, dvs. et logisk "1" tilføres tælleren 36's op-indgang 39. Tælleren vil herved af de seksten nærmest følgende taktimpulser tælles opad seksten trin, indtil den når indstillingsværdien 15, hvorved udgangssignalet på tællerens udgang 41 skifter fra et logisk "1" til et logisk "0". Dette medfører, at indgangssignalet på op-indgangen 39 skifter fra et logisk "1" til et logisk "O”, hvorved tælleren standses på den indstillede værdi. Tællerens indstilling kan derefter ikke ændres, før et signal svarende til et logisk "1" modtages på indgangen 17B. Herved får tællerens ned-indgang 4o også et indgangssignal svarende til et logisk "1", hvilket medfører, at tælleren af de seksten nærmest følgende taktimpulser tælles seksten trin nedad til indstillingsværdien 0, hvorved udgangssignalet på tællerens udgang 42 skifter fra et logisk "1" til et logisk "O". Dette medfører, at indgangssignalet på tællerens ned-ind-gang 4o skifter fra et logisk "1" til et logisk "0", hvilket igen forår- 7 142390 sager, at tælleren standses på den indstillede værdi.

Multivibratoren 37 kan antages at være således indrettet, at den skifter fra at afgive et signal svarende til et logisk "0" på udgangen 19A og et signal svarende til et logisk "1" på udgangen 19B til·· at afgive et logisk "1" på udgangen 19A og et logisk "0" på udgangen 19B, når indgangssignalet på indgangen 43 skifter fra et logisk "1H til et logisk "0". På tilsvarende måde kan den antages at skifte fra ' at afgive et logisk "1" på udgangen 19A og et logisk "O" på udgangen 19B til at afgive et logisk "0" på udgangen 19A og et logisk "1" på udgangen 19B, når indgangssignalet på indgangen 44 skifter fra et logisk "1" til et logisk "0".

Den beskrevne forsinkelseskreds vil på sine udgange 19A og^ 19B afgive udgangssignaler, som svarer til indgangssignalerne 17A og 17B, men er forsinket i forhold til disse med en tid svarende til seksten taktimpulser. Hvis taktimpulsfrekvensen er 6 kHz, vil tidsforsinkelsen udgøre ca. 2,5 ms.

Den ovenfor beskrevne anordning kan naturligvis modificeres på flere forskellige måder indenfor opfindelsestankens rammer. Eksempelvis kan de dividerende kredse være indrettet til at tilvejebringe en division med andre faktorer end de nævnte faktorer 1 og 8. Endvidere kan eksempelvis de maksimalværdiaffølende kredse ISA og 15B og forsinkelseskredsen 18 være opbygget på en helt anden måde end den, der er · vist i fig. 2 henholdsvis fig. 3.

Endelig skal det særskilt fremhasves, at opfindelsen med hensyn til sin anvendelse ikke er begrænset til taleskiftning mellem kun to med hinanden momentant i forbindelse stående apparater, idet opfindelsen også kan anvendes på taleskifteanordninger til telefonanlæg, som tillader samtidig forbindelse mellem tre eller flere forskellige til systemet sluttede apparater.