EP0589845A2 - Device for interconnecting a plurality of electrical circuits to an audio bus system carrying a plurality of audio-signals - Google Patents

Device for interconnecting a plurality of electrical circuits to an audio bus system carrying a plurality of audio-signals Download PDF

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EP0589845A2
EP0589845A2 EP93810670A EP93810670A EP0589845A2 EP 0589845 A2 EP0589845 A2 EP 0589845A2 EP 93810670 A EP93810670 A EP 93810670A EP 93810670 A EP93810670 A EP 93810670A EP 0589845 A2 EP0589845 A2 EP 0589845A2
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EP
European Patent Office
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elements
networking
functional
circuit
output
Prior art date
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Ceased
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EP93810670A
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German (de)
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EP0589845A3 (en
Inventor
Johan E. Becker
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InfoSystems GmbH
Original Assignee
PEICOM sound systems GmbH
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Filing date
Publication date
Priority claimed from CH296192A external-priority patent/CH685032A5/en
Priority claimed from CH11993A external-priority patent/CH687658A5/en
Application filed by PEICOM sound systems GmbH filed Critical PEICOM sound systems GmbH
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Publication of EP0589845A3 publication Critical patent/EP0589845A3/en
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04HBROADCAST COMMUNICATION
    • H04H60/00Arrangements for broadcast applications with a direct linking to broadcast information or broadcast space-time; Broadcast-related systems
    • H04H60/02Arrangements for generating broadcast information; Arrangements for generating broadcast-related information with a direct linking to broadcast information or to broadcast space-time; Arrangements for simultaneous generation of broadcast information and broadcast-related information
    • H04H60/04Studio equipment; Interconnection of studios

Definitions

  • the invention relates to an electrical circuit arrangement according to the preamble of patent claim 1, a method for producing the circuit layout according to the preamble of patent claim 9 and a method for functional testing according to the preamble of patent claim 11.
  • Analog electrical signals can be generated, amplified, attenuated, filtered, mixed, etc. by means of functional circuits, implemented by electrical circuit arrangements, using active and passive functional elements.
  • the circuit layout of a circuit arrangement is, for. B. constructed as printed circuits, multilayer, multiwire circuits, etc. The layout is often optimized using a computer. Subsequently discovered errors or circuit changes require a patchwork on the circuit layout already created or its new production. Circuit layout, manufactured according to special customer requests, is preferably produced in so-called 19 '' technology by hand-wired functional elements due to the small quantities. This type of production is complex and prone to errors.
  • a circuit arrangement is understood to mean the functional electrical networking of functional elements, such as are described, for. B. is shown in an electrical circuit diagram.
  • Functional elements can be signal sources, attenuators, filters (high, low and bandpass), amplifiers, detectors, etc.
  • the hardware arrangement of the individual functional elements takes place in a so-called circuit layout z. B. on circuit boards.
  • circuit layout z. B. on circuit boards.
  • a hardware layout was created for each circuit arrangement. This layout had to be changed again and again in the event of deliberate errors or changes to the functional elements to be used.
  • Networking elements are elements with which a line can be releasably connected to another line, selected from a bundle of lines or a line bus. The selection is made by a control with an electrical z. B. coded signal. Voters (especially in telecommunications technology), demultiplexers and multiplexers are used as networking elements.
  • a typical area of application for networking elements is communications technology, in which telephone subscribers have to be connected to one another. The connection to be established is always made from a point A to a point B. It is also known from telecommunications technology to switch on filters in a wiring harness. Only a yes-no function is possible. Either the filter is in the wiring harness or not.
  • DE-A 36 15 981 describes an electrical circuit arrangement in which electrical functional elements (fully parametric audio filters, delay units) each have a multiplexer (n in 1) and a demultiplexer (1 in n) connected upstream or downstream.
  • the number of signal lines depends on the number of input signals to be processed.
  • a first demultiplexer each selects one of the signal lines and switches a first functional element into this signal line.
  • the following functional elements are synchronized by means of a microcomputer which controls the switching positions of the demultiplexers and multiplexers.
  • the connection and the hardware structure of the circuit arrangement are designed such that the connection takes place in each case in the only selected signal path.
  • the object of the invention is to enable different circuit arrangements without hardware changes to the circuit layout.
  • a networking possibility of functional element outputs with the input of each functional element using networking elements means that the networking structure of the functional elements can be changed quickly and easily, i. H. the function of the circuit or only the creation of a desired function or functions, as well as a rapid change in the circuit function achievable with the functional circuit.
  • the selected inputs and outputs of the functional elements are preferably networked by means of multiplexers and demultiplexers as network elements.
  • Another advantage of the invention results from the simple design of the printed circuit boards to be populated. Therefore, only a standardized circuit arrangement in a standardized circuit layout is required for the most diverse functional circuits, then the special linking of the inputs and / or outputs of the circuit modules containing the functional elements takes place in order to achieve the desired function with the demultiplexers and multiplexers. There is no need for hand-wired circuits because standardized circuit boards can also be used for circuits with customer-specific requirements.
  • the electrical functional circuit for analog electrical, acoustic LF signals shown as an example in FIG. 1 has a plurality of circuit modules, namely two input modules 1 and 3 , a signal source 5 , a filter module 7 , which filters the signals of the input module 1 and the signal source 5 , and another Filter module 9 , which filters the output signal of the input module 3 and as output module, a buffer 11 , which brings the output signals of filter modules 7 and 9 to the +6 dBm value usually used in "ELA" (electro-acoustic) technology.
  • the analog LF signals to be processed with the circuit are between 20 Hz and 25 kHz.
  • the circuit arrangement with the circuit modules 1 , 3 , 5 , 7 , 9 and 11 is shown in FIG.
  • circuit module 2 There are four different circuit module types in FIG. 2 , namely input modules 1 and 3 , a signal source 5 , two function modules 7 and 9 , an output module 11 and a current bus 13 for the electrical connection of the circuit modules to one another. These four types of circuit modules can be understood as basic modules for other circuit arrangements to be implemented in a circuit layout.
  • An input module is understood to mean a circuit module whose input is connected to an external element, such as, for. B. with a microphone, a sound pickup on an instrument, a sound player, etc. and its output is connected to the power bus 13 and thus to another input of a function module of the circuit arrangement.
  • Function modules are understood to mean circuit modules with an input and output which are connected to other function modules, input or output modules via the current bus 13 .
  • Signal sources are circuit modules with no input because they generate their own signal, such as B. clock, noise, pilot tone sources, generators for accompanying music, etc., the output of which is also connected via the power bus 13 to one of the other function modules.
  • the input of output modules is via the current bus 13 to the output of one of the other function modules and their output to an external element, such as. B. customer-specific commercial goods - amplifier, tape recorder, external filter, mixer, external signal delay, etc., connected.
  • the current bus 13 is an arrangement of a plurality of electrical conductors which are insulated from one another, suitable for signal transmission.
  • All circuit modules have a similar structure, consisting of a multiplexer m or a demultiplexer d and a current-voltage or a voltage-current converter x or y . Outputs or inputs which are connected to external components can be blocked with a galvanic isolating element g .
  • Each multiplexer m and each demultiplexer d has a plurality of coding connections 15 and an “enable” connection 17 which connects the relevant multiplexer m or demultiplexer d activated for a switchover of its "switch position".
  • the coding connections 15 and the “enable” connection 17 are connected to a control unit 19 .
  • the number of coding connections 15 depends on the number of available connection options with the conductors of the power bus 13 .
  • the electrical function such as the generation of an electrical signal in the signal source 5 , filtering of the signals in the switching modules 7 and 9 , etc., is carried out in each case by a functional element f in the relevant circuit module.
  • the index i of the functional elements f i indicates the affiliation to the relevant circuit module with the reference number i .
  • the number of conductors of the current bus 13 depends on the circuit structure. If there are n modules, all of which are to be connected in series, n-1 conductors are required. If two of n modules are connected to each other, n / 2 power bus conductors are required. If the outputs of two modules of n modules are connected to a third module, n / 3 power bus conductors are required. To achieve the greatest possible variety of circuits for a standardized construction of a circuit board, it should therefore be sufficient to use n / 2 current conductors, as shown in FIGS. 1 and 2 for only 6 circuit modules. The design of a standardized circuit board should preferably have 32 circuit modules with 16 bus lines, these Numbers are adaptable to certain requirements.
  • a circuit board with n connection sockets for a total of n signal sources, input modules, output modules and function modules is produced, wherein preferably a raster is selected so that both signal sources, input and output modules and function modules can be connected in any order.
  • Each terminal base is connected to all power bus conductors.
  • the circuit board produced in this way is now equipped with the required signal sources, input, output and function modules and with the control unit.
  • the inputs of the input modules and the outputs of the output modules are connected to the external elements - microphone, power amplifier, etc. - by means of a connector with a signal line.
  • the desired “switch positions” for the desired circuit function are then generated by selecting the individual multiplexers m and demultiplexers d via the Enabletechnisch 17 and sending out a corresponding coding via the coding lines 15 .
  • connection links by coding via the control unit 19 , a solder connection of the H (high) - L (low) values corresponding to the coding can also be carried out.
  • Transformers are used as galvanic isolating elements g .
  • FIG. 3 shows a voltage-current conversion, for example.
  • two Operational Trans-Conductance Amplifiers (OTA) 23 and 25 are used, which are located on one chip and therefore have very good synchronization.
  • the OTA 23 has a fixed bias current 26 ( I bias ) and that applied to the resistor 27 Output signal is used exclusively for linearization of the overall characteristic, which reduces the harmonic distortion.
  • the bias current 29 from OTA 25 can be variably set by the control unit 19 , as a result of which the output level is set over a wide range, which is particularly advantageous in the case of volume control.
  • the use of impressed current signals results in a high suppression of interference signals which could be on the electrical "0 reference point". It is therefore possible to carry out an asymmetrical transmission instead of the usual symmetrical transmission of the signals, in which case only half the number of switching points otherwise required is required.
  • the signal quality is independent of any non-linear behavior of the signal switches.
  • inexpensive semiconductor switches can be used without having an adverse effect on the distortion factor.
  • the signals with the voltage value "virtually zero" can be carried on the signal path, as a result of which extremely high crosstalk attenuation between the signal paths is realized.
  • external signals can only be interspersed by capacitive influence; an inductive influence has no effect. Differences in potential due to long cable runs are less critical in the case of an impressed current signal than asymmetrical voltage signals.
  • circuit arrangements described above can not only be used in the LF range, but can also be used in other frequency ranges.
  • the current signal in question is converted on a line 33 , as shown in FIG. 4, into a voltage signal by a current-voltage converter 35 .
  • the output line of the current-voltage converter 35 with the voltage signal is then divided into k line branches in a line branch 37 .
  • a voltage signal of the same magnitude corresponding to the voltage signal is now present on each of these k line branches.
  • These voltage signals are then k ... transformed again by k-voltage current transformer 391, 392, 39 k in the same current signals.
  • These current signals can now be impressed on selected conductors of the current bus 13 ; however, as shown in FIG. 5 , they can also be transferred from a first power bus 41 to a second power bus 42 .
  • the second power bus 42 can then e.g. B. be looped with other boards in a rack to transmit signals from one board to another.
  • the line branch 37 can also be designed as a voltage bus 43 , as used in FIG. 6 be.
  • FIG. 6 shows a functional circuit example of an acoustic sound system with a number of b microphones 45 1 to 45 b with b-connected preamplifiers 46 1 to 46 b , each of which emit a current corresponding to the signal level to the power bus 47 .
  • the conductors of the current bus 47 can be selected via a number c of multiplexers m , the outputs of which each go to the input of a current- voltage converter 49 1 to 49 c .
  • the output of each current- voltage converter 49 1 to 49 c leads to only one conductor of the voltage bus 43 .
  • All conductors of the voltage bus 43 are, provided there are no predetermined preferences, now connected to the inputs of a number of multiplexers 51 1 to 51 h , the outputs of which are connected to one of the loudspeaker power amplifiers 53 1 to 53 h of the loudspeakers 54 1 to 54 h .
  • any signal sources 57 such as alarm devices (fire, ventilation, air conditioning, ...), speech generators, etc. can be connected to the power bus 47 .
  • the signals from the signal sources 57 and the microphone signals are processed with a number q of functional elements 59 1 to 59 q , which are connected via demultiplexer d and multiplexer m , analogously to the functional circuit from FIG. 2 .
  • this is the functional elements 59 1 to 59 q drawn in a U-shaped manner .
  • z. B sonication of all or selected rooms in department stores, schools, hotels, looping in and controlling external devices such as filters, equalizers, speakers, etc. via input modules and buffers (output modules) f1, f3 and f11, an alarm is sent out in all or selected rooms using a signal source analog f5, ....
  • sonicating rooms z. B. is established between a call station and corresponding speakers on site, both groups and collective calls can be carried out. It can now be spoken from a central station or from several stations.
  • connection paths and the signal processing carried out or to be carried out in the path by means of a plurality of functional elements can take place in a controlled manner via the control unit 19 .
  • Software-controlled priorities for individual priority connections can also be introduced.
  • a pilot tone from a pilot tone source such as. B. the signal source 5
  • a demultiplexer connected to a signal-free line of the power bus removed from this line via the multiplexer of the functional element to be tested and processed by the functional element to be tested.
  • the demultiplexer connected downstream of the output of this functional element now switches to a free conductor of the current bus, which is then connected via a correspondingly connected multiplexer to a test detector which checks the signal transmitted by the functional elements to be tested.
  • a pilot tone source can also be integrated in the input modules - usually with an acoustic circuit microphones with input amplifier. This pilot tone source always gives a pilot tone as soon as there is no signal and causes the sequential switching or switching on of the corresponding functional elements via a control line (not shown) to a test control device (not shown).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

An electrical circuit arrangement for processing analog electrical signals, particularly in the acoustic low-frequency range, is generated by the fact that the output signals of first function elements (f1, f3, f5, f7, f9) are selectively connected to electric conductors of a bus (13) without hardware change in accordance with their circuits by means of networking elements (d). The conductors of this bus (13) are then selectively connected to the inputs of second function elements (f7, f9, f11), selected by networking elements (m). The connecting is effected by means of a number of analog multiplexers (m) and a number of analog demultiplexers (d), using a current bus, the input of each demultiplexer (d) and the output of each multiplexer (m) following or, respectively, preceding the output (a) or, respectively, the input (e) of the relevant function element (f1, f3, f5, f7, f9, f11) of the relevant circuit module (1, 3, 5, 7, 9, 11). Different circuit arrangements can thus be implemented on standardised boards. Due to the freely selectable networking, it is possible to check individual and interconnected function elements for their operability by connecting a test source and a test detector. An advantage of the circuit arrangement according to the invention lies in the fast and unproblematic change in the networking of the function elements (f1, f3, f5, f7, f9, f11) and in the rapid modification of the function circuits which can be achieved by means of the circuit arrangement. There are no hand-wired customer-specific circuit arrangements, since standardised boards can also be used in these cases. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Verfahren zur Herstellung des Schaltungslayouts gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9 und ein Verfahren zur Funktionsprüfung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11.The invention relates to an electrical circuit arrangement according to the preamble of patent claim 1, a method for producing the circuit layout according to the preamble of patent claim 9 and a method for functional testing according to the preamble of patent claim 11.

Analoge elektrische Signale können mittels Funktionsschaltungen, realisiert durch elektrische Schaltungsanordnungen, unter Verwendung aktiver und passiver Funktionselemente erzeugt, verstärkt, abgeschwächt, gefiltert, gemischt, etc. werden. Das Schaltungslayout einer Schaltungsanordnung wird z. B. als gedruckte Schaltungen, Multilayer-, Multiwire-Schaltungen, etc. aufgebaut. Das Layout wird oftmals unter Verwendung eines Computers optimiert. Nachträglich entdeckte Fehler oder Schaltungsänderungen bedingen eine Flickarbeit an dem bereits erstellten Schaltungslayout oder dessen Neuanfertigung. Schaltungslayout, hergestellt nach speziellen Kundenwünschen, wird aufgrund der geringen Stückzahlen bevorzugt in sog. 19''-Technik durch handverdrahtete Funktionselemente hergestellt. Diese Herstellungsart ist aufwendig und fehleranfällig.Analog electrical signals can be generated, amplified, attenuated, filtered, mixed, etc. by means of functional circuits, implemented by electrical circuit arrangements, using active and passive functional elements. The circuit layout of a circuit arrangement is, for. B. constructed as printed circuits, multilayer, multiwire circuits, etc. The layout is often optimized using a computer. Subsequently discovered errors or circuit changes require a patchwork on the circuit layout already created or its new production. Circuit layout, manufactured according to special customer requests, is preferably produced in so-called 19 '' technology by hand-wired functional elements due to the small quantities. This type of production is complex and prone to errors.

Unter einer Schaltungsanordnung wird die funktionale elektrische Vernetzung von Funktionselementen verstanden, wie sie z. B. in einem elektrischen Schaltbild dargestellt wird. Funktionselemente können Signalquellen, Abschwächer, Filter (Hoch-, Tief- und Bandpaß), Verstärker, Detektoren, etc. sein. Die hardwaremäßige Anordnung der einzelnen Funktionselemente erfolgt in einem sog. Schaltungslayout z. B. auf Leiterplatten. Pro Schaltungsanordnung wurde bei den bekannten elektrischen Schaltungen je ein hardwaremäßiges Layout erstellt. Bei Überlegungsfehlern oder Änderung der zu verwendenden Funktionselemente mußte dieses Layout immer wieder geändert werden.A circuit arrangement is understood to mean the functional electrical networking of functional elements, such as are described, for. B. is shown in an electrical circuit diagram. Functional elements can be signal sources, attenuators, filters (high, low and bandpass), amplifiers, detectors, etc. The hardware arrangement of the individual functional elements takes place in a so-called circuit layout z. B. on circuit boards. In the known electrical circuits, a hardware layout was created for each circuit arrangement. This layout had to be changed again and again in the event of deliberate errors or changes to the functional elements to be used.

Vernetzungselemente sind Elemente, mit denen eine Leitung mit einer anderen Leitung, ausgewählt aus einem Bündel von Leitungen oder einem Leitungsbus, wieder lösbar verbunden werden kann. Die Auswahl erfolgt durch eine Ansteuerung mit einem elektrischen z. B. codierten Signal. Als Vernetzungselemente werden Wähler (insbesondere in der Fernmeldetechnik), Demultiplexer und Multiplexer verwendet. Ein typisches Anwendungsgebiet für Vernetzungselemente ist die Nachrichtentechnik, bei der Fernsprechteilnehmer untereinander verbunden werden müssen. Die zu erstellende Verbindung erfolgt hier immer von einem Punkt A zu einem Punkt B. Aus der Fernmeldetechnik ist ferner bekannt, in einen Leitungsstrang Filter einzuschalten. Es ist nur eine ja-nein-Funktion möglich. Entweder befindet sich das Filter im Leitungsstrang oder nicht.Networking elements are elements with which a line can be releasably connected to another line, selected from a bundle of lines or a line bus. The selection is made by a control with an electrical z. B. coded signal. Voters (especially in telecommunications technology), demultiplexers and multiplexers are used as networking elements. A typical area of application for networking elements is communications technology, in which telephone subscribers have to be connected to one another. The connection to be established is always made from a point A to a point B. It is also known from telecommunications technology to switch on filters in a wiring harness. Only a yes-no function is possible. Either the filter is in the wiring harness or not.

In der DE-A 36 15 981 wird eine elektrische Schaltungsanordnung beschrieben, in der elektrische Funktionselemente (vollparametrische Audiofilter, Verzögerungseinheiten) jeweils ein Multiplexer (n in 1) und ein Demultiplexer (1 in n) vor- bzw. nachgeschaltet ist. Die Anzahl Signalleitungen richtet sich nach der Anzahl zu verarbeitender Eingangssignale. Jeweils ein erster Demultiplexer wählt eine der Signalleitungen aus und schaltet in diese Signalleitung ein erstes Funktionselement ein. Synchronisiert werden nachfolgende Funktionselemente mittels einem die Schaltstellungen der Demultiplexer und Multiplexer ansteuernden Micro-Computer. Die Zuschaltung und der Hardwareaufbau der Schaltungsanordnung sind derart ausgelegt, daß die Zuschaltung jeweils in dem einzigen ausgewählten Signalpfad erfolgt.DE-A 36 15 981 describes an electrical circuit arrangement in which electrical functional elements (fully parametric audio filters, delay units) each have a multiplexer (n in 1) and a demultiplexer (1 in n) connected upstream or downstream. The number of signal lines depends on the number of input signals to be processed. A first demultiplexer each selects one of the signal lines and switches a first functional element into this signal line. The following functional elements are synchronized by means of a microcomputer which controls the switching positions of the demultiplexers and multiplexers. The connection and the hardware structure of the circuit arrangement are designed such that the connection takes place in each case in the only selected signal path.

Die Aufgabe der Erfindung ist es jedoch, unterschiedliche Schaltungsanordnungen ohne Hardwareänderungen des Schaltungslayouts zu ermöglichen.However, the object of the invention is to enable different circuit arrangements without hardware changes to the circuit layout.

Die Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst.The object is solved by the claims.

Durch eine Vernetzungsmöglichkeit von Funktionselementausgängen mit dem Eingang jedes Funktionselements unter Verwendung von Vernetzungselementen ist eine schnelle und problemlose Änderung des Vernetzungsaufbaus der Funktionselemente, d. h. der Funktion der Schaltung bzw. erst die Erstellung einer gewünschten Funktion bzw. Funktionen, sowie eine schnelle Veränderung der mit der Funktionsschaltung erzielbaren Schaltungsfunktion möglich. Die Vernetzung der jeweils ausgewählten Ein- und Ausgänge der Funktionselemente erfolgt bevorzugt mittels Multiplexern und Demultiplexern als Vernetzungselemente.A networking possibility of functional element outputs with the input of each functional element using networking elements means that the networking structure of the functional elements can be changed quickly and easily, i. H. the function of the circuit or only the creation of a desired function or functions, as well as a rapid change in the circuit function achievable with the functional circuit. The selected inputs and outputs of the functional elements are preferably networked by means of multiplexers and demultiplexers as network elements.

Liegen ferner sämtliche Signale als Stromsignale vor, ist deren problemlose Überlagerung auf einer Signalleitung möglich, was insbesondere bei akustischen Signalen von z. B. mehreren Mikrofonen für einen Lautsprecher oder einer Aufnahmeeinheit von Vorteil ist.Furthermore, if all signals are present as current signals, their problem-free superimposition on a signal line is possible, which is particularly the case with acoustic signals from e.g. B. several microphones for a speaker or a recording unit is advantageous.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus der einfachen Gestaltung der zu bestückenden Leiterplatinen. Es wird somit für die unterschiedlichsten Funktionsschaltungen immer nur eine standardisierte Schaltungsanordnung in einem standardisierten Schaltungslayout benötigt, wobei dann die spezielle Verknüpfung der Ein- und/oder Ausgänge der die Funktionselemente enthaltenden Schaltungsmodule zum Erreichen der gewünschten Funktion mit den Demultiplexern und Multiplexern erfolgt. Handverdrahtete Schaltungen entfallen, da auch für Schaltungen mit kundenspezifischen Wünschen standardisierte Platinen verwendet werden können.Another advantage of the invention results from the simple design of the printed circuit boards to be populated. Therefore, only a standardized circuit arrangement in a standardized circuit layout is required for the most diverse functional circuits, then the special linking of the inputs and / or outputs of the circuit modules containing the functional elements takes place in order to achieve the desired function with the demultiplexers and multiplexers. There is no need for hand-wired circuits because standardized circuit boards can also be used for circuits with customer-specific requirements.

Im folgenden werden Beispiele von Schaltungsanordnungen sowie des Verfahrens anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
ein beispielsweises elektrisches Blockschaltbild einer Funktionsschaltung, welche mit der in
Fig. 2
dargestellten Schaltungsanordnung verwirklicht ist,
Fig. 3
ein Beispiel eines Spannungsstrom-Wandlers,
Fig. 4
eine Vervielfältigung eines Stromsignals in k gleiche Stromsignale,
Fig. 5
ein Beispiel einer Übertragung von Stromsignalen eines Strombusses auf einen weiteren zweiten Strombus der Schaltungsanordnung und
Fig. 6
eine Schaltungsanordnung mit einem Strom- und einem Spannungsbus für eine akustische Beschallung.
Examples of circuit arrangements and of the method are explained in more detail below with reference to drawings. Show it:
Fig. 1
an example of an electrical block diagram of a functional circuit, which with the in
Fig. 2
circuit arrangement shown is realized,
Fig. 3
an example of a voltage current converter,
Fig. 4
a duplication of a current signal into k identical current signals,
Fig. 5
an example of a transmission of current signals of a current bus to a further second current bus of the circuit arrangement and
Fig. 6
a circuit arrangement with a current and a voltage bus for acoustic sound.

Die als Beispiel in Figur 1 dargestellte elektrische Funktionsschaltung für analoge elektrische, akustische NF-Signale hat mehrere Schaltungsmodule, nämlich zwei Eingangsmodule 1 und 3, eine Signalquelle 5, ein Filtermodul 7, welches die Signale des Eingangsmoduls 1 und der Signalquelle 5 filtert, ein weiteres Filtermodul 9, welches das Ausgangssignal des Eingangsmoduls 3 filtert sowie als Ausgangsmodul einen Puffer 11, der die Ausgangssignale der Filtermodule 7 und 9 auf den in der "ELA"- (Elektro-Akustik)-Technik üblicherweise verwendeten +6 dBm-Wert bringt. Die mit der Schaltung zu verarbeitenden analogen NF-Signale liegen zwischen 20 Hz und 25 kHz. Die Schaltungsanordnung mit den Schaltungsmodulen 1, 3, 5, 7, 9 und 11 ist in Figur 2 dargestellt, wobei die "signalführenden" Verbindungsleitungsteile zum besseren Verständnis dick ausgezogen gezeichnet sind. Es sind in Figur 2 vier unterschiedliche Schaltungsmodularten, nämlich Eingangsmodule 1 und 3, eine Signalquelle 5, zwei Funktionsmodule 7 und 9, ein Ausgangsmodul 11 sowie ein Strombus 13 zur elektrischen Verbindung der Schaltungsmodule untereinander vorhanden. Diese vier Schaltungsmodularten können als Grundmodule für andere zu verwirklichende Schaltungsanordnungen in einem Schaltungslayout aufgefaßt werden.The electrical functional circuit for analog electrical, acoustic LF signals shown as an example in FIG. 1 has a plurality of circuit modules, namely two input modules 1 and 3 , a signal source 5 , a filter module 7 , which filters the signals of the input module 1 and the signal source 5 , and another Filter module 9 , which filters the output signal of the input module 3 and as output module, a buffer 11 , which brings the output signals of filter modules 7 and 9 to the +6 dBm value usually used in "ELA" (electro-acoustic) technology. The analog LF signals to be processed with the circuit are between 20 Hz and 25 kHz. The circuit arrangement with the circuit modules 1 , 3 , 5 , 7 , 9 and 11 is shown in FIG. 2 , the "signal-carrying" connecting line parts being drawn in thick lines for better understanding. There are four different circuit module types in FIG. 2 , namely input modules 1 and 3 , a signal source 5 , two function modules 7 and 9 , an output module 11 and a current bus 13 for the electrical connection of the circuit modules to one another. These four types of circuit modules can be understood as basic modules for other circuit arrangements to be implemented in a circuit layout.

Unter einem Eingangsmodul wird ein Schaltungsmodul verstanden, dessen Eingang mit einem externen Element, wie z. B. mit einem Mikrofon, einem Schallaufnehmer an einem Instrument, einem Tonwiedergabegerät, etc. und dessen Ausgang mit dem Strombus 13 und somit mit einem anderen Eingang eines Funktionsmoduls der Schaltungsanordnung verbunden ist. Unter Funktionsmodulen werden Schaltungsmodule mit einem Ein- und Ausgang verstanden, welche über den Strombus 13 mit anderen Funktionsmodulen, Ein- oder Ausgangsmodulen verbunden sind. Signalquellen sind Schaltungsmodule ohne Eingang, da sie ihr Signal selber erzeugen, wie z. B. Takt-, Geräusch-, Pilottonquellen, Generatoren für eine Begleitmusik, etc., deren Ausgang ebenfalls über den Strombus 13 mit einem der anderen Funktionsmodule verbunden ist. Der Eingang von Ausgangsmodulen ist über den Strombus 13 mit dem Ausgang eines der anderen Funktionsmodule und deren Ausgang mit einem externen Element, wie z. B. kundenspezifischer Handelsware - Verstärker, Tonbandgerät, externe Filter, Mischpult, externe Signalverzögerung, etc, verbunden. Der Strombus 13 ist eine Anordnung mehrerer elektrischer, voneinander isolierter Leiter, geeignet zur Signalübertragung.An input module is understood to mean a circuit module whose input is connected to an external element, such as, for. B. with a microphone, a sound pickup on an instrument, a sound player, etc. and its output is connected to the power bus 13 and thus to another input of a function module of the circuit arrangement. Function modules are understood to mean circuit modules with an input and output which are connected to other function modules, input or output modules via the current bus 13 . Signal sources are circuit modules with no input because they generate their own signal, such as B. clock, noise, pilot tone sources, generators for accompanying music, etc., the output of which is also connected via the power bus 13 to one of the other function modules. The input of output modules is via the current bus 13 to the output of one of the other function modules and their output to an external element, such as. B. customer-specific commercial goods - amplifier, tape recorder, external filter, mixer, external signal delay, etc., connected. The current bus 13 is an arrangement of a plurality of electrical conductors which are insulated from one another, suitable for signal transmission.

Alle Schaltungsmodule haben einen ähnlichen Aufbau, bestehend aus einem Multiplexer m bzw. einem Demultiplexer d sowie einem Strom-Spannungs- bzw. einem Spannungs-Strom-Wandler x bzw. y. Aus- bzw. Eingänge, welche an externen Komponenten angeschlossen sind, können mit einem galvanischen Trennelement g abgeblockt sein Jeder Multiplexer m und jeder Demultiplexer d hat mehrere Codieranschlüsse 15 sowie einen "Enable"-Anschluß 17, der den betreffenden Multiplexer m bzw. Demultiplexer d für einen Umschaltvorgang seiner "Schalterstellung" aktiviert. Die Codieranschlüsse 15 sowie der "Enable"-Anschluß 17 sind mit einer Steuereinheit 19 verbunden. Die Anzahl der Codieranschlüsse 15 richtet sich nach der Anzahl vorhandener Verbindungsmöglichkeiten mit den Leitern des Strombusses 13. Die elektrische Funktion, wie die Erzeugung eines elektrischen Signals in der Signalquelle 5, Filterung der Signale in den Schaltmodulen 7 und 9, usw. wird jeweils von einem Funktionselement f im betreffenden Schaltungsmodul durchgeführt. Der Index i der Funktionselemente f i gibt die Zugehörigkeit zum betreffenden Schaltungsmodul mit der Bezugszahl i an.All circuit modules have a similar structure, consisting of a multiplexer m or a demultiplexer d and a current-voltage or a voltage-current converter x or y . Outputs or inputs which are connected to external components can be blocked with a galvanic isolating element g . Each multiplexer m and each demultiplexer d has a plurality of coding connections 15 and an “enable” connection 17 which connects the relevant multiplexer m or demultiplexer d activated for a switchover of its "switch position". The coding connections 15 and the “enable” connection 17 are connected to a control unit 19 . The number of coding connections 15 depends on the number of available connection options with the conductors of the power bus 13 . The electrical function, such as the generation of an electrical signal in the signal source 5 , filtering of the signals in the switching modules 7 and 9 , etc., is carried out in each case by a functional element f in the relevant circuit module. The index i of the functional elements f i indicates the affiliation to the relevant circuit module with the reference number i .

Die Anzahl Leiter des Strombusses 13 richtet sich nach dem Schaltungsaufbau. Sind n Module vorhanden, welche alle in Reihe zu schalten sind, so werden n-1 Leiter benötigt. Werden von n Modulen jeweils zwei miteinander verbunden, werden n/2 Strombusleiter benötigt. Werden von n Modulen jeweils die Ausgänge von zwei Modulen mit einem dritten Modul verbunden, werden n/3 Strombusleiter benötigt. Zur Erreichung einer möglichst großen Schaltungsvielfalt für einen standardisierten Aufbau einer Schaltungsplatine dürfte es somit ausreichend sein, n/2 Stromleiter zu verwenden, wie in den Figuren 1 und 2 für jedoch nur 6 Schaltungsmodule dargestellt ist. Die Auslegung einer standardisierten Schaltungsplatine dürfte bevorzugt 32 Schaltungsmodule mit 16 Busleitungen aufweisen, wobei diese Zahlen an bestimmte Anforderungen anpaßbar sind.The number of conductors of the current bus 13 depends on the circuit structure. If there are n modules, all of which are to be connected in series, n-1 conductors are required. If two of n modules are connected to each other, n / 2 power bus conductors are required. If the outputs of two modules of n modules are connected to a third module, n / 3 power bus conductors are required. To achieve the greatest possible variety of circuits for a standardized construction of a circuit board, it should therefore be sufficient to use n / 2 current conductors, as shown in FIGS. 1 and 2 for only 6 circuit modules. The design of a standardized circuit board should preferably have 32 circuit modules with 16 bus lines, these Numbers are adaptable to certain requirements.

Zur Herstellung des Layouts einer Schaltungsanordnung wird eine Schaltungsplatine mit n Anschlußsockeln für insgesamt n Signalquellen, Eingangsmodule, Ausgangsmodule und Funktionsmodule hergestellt, wobei bevorzugt eine Rasterung gewählt wird, daß sowohl Signalquellen, Ein- und Ausgangsmodule als auch Funktionsmodule in beliebiger Folge anschließbar sind. Jeder Anschlußsockelfußpunkt ist mit allen Strombusleitern verbunden.To produce the layout of a circuit arrangement, a circuit board with n connection sockets for a total of n signal sources, input modules, output modules and function modules is produced, wherein preferably a raster is selected so that both signal sources, input and output modules and function modules can be connected in any order. Each terminal base is connected to all power bus conductors.

Die derart hergestellte Schaltungsplatine wird nun mit den benötigten Signalquellen, Eingangs-, Ausgangs- und Funktionsmodulen sowie mit der Steuereinheit bestückt. Nach dem Bestücken werden die Eingänge der Eingangsmodule sowie die Ausgänge der Ausgangsmodule durch Stecker mit Signalleitung zu den externen Elementen - Mikrofon, Leistungsverstärker, etc. - verbunden. Anschließend werden durch Anwählen der einzelnen Multiplexer m und Demultiplexer d über die Enableleitung 17 und Aussenden einer entsprechenden Codierung über die Codierleitungen 15 die gewünschten "Schalterstellungen" für die gewünschte Schaltungsfunktion erzeugt.The circuit board produced in this way is now equipped with the required signal sources, input, output and function modules and with the control unit. After equipping, the inputs of the input modules and the outputs of the output modules are connected to the external elements - microphone, power amplifier, etc. - by means of a connector with a signal line. The desired “switch positions” for the desired circuit function are then generated by selecting the individual multiplexers m and demultiplexers d via the Enableleitung 17 and sending out a corresponding coding via the coding lines 15 .

Anstelle die Verbindungsverknüpfungen durch eine Codierung über die Steuereinheit 19 vorzunehmen, kann auch eine der Codierung entsprechende Lötverbindung der H (high)- L (low) - Werte vorgenommen werden.Instead of making the connection links by coding via the control unit 19 , a solder connection of the H (high) - L (low) values corresponding to the coding can also be carried out.

Als galvanische Trennelemente g werden Übertrager verwendet.Transformers are used as galvanic isolating elements g .

Figur 3 zeigt eine beispielsweise Spannungsstromwandlung. In dieser Ausführung werden zwei Operational Trans-Conductance Amplifier (OTA) 23 und 25 verwendet, welche sich auf einem Chip befinden und deshalb einen sehr guten Gleichlauf haben. Der OTA 23 hat einen fest eingestellten Bias-Strom 26 (I Bias ) und dessen am Widerstand 27 anliegendes Ausgangssignal wird ausschließlich zur Linearisierung der Gesamtcharakteristik verwendet, wodurch eine Reduzierung des Klirrfaktors erreicht wird. Der Bias-Strom 29 von OTA 25 ist durch die Steuereinheit 19 variabel einstellbar, wodurch eine Einstellung des Ausgangspegels über weite Bereich erreicht wird, was insbesondere bei der Lautstärkeregelung von Vorteil ist. FIG. 3 shows a voltage-current conversion, for example. In this version, two Operational Trans-Conductance Amplifiers (OTA) 23 and 25 are used, which are located on one chip and therefore have very good synchronization. The OTA 23 has a fixed bias current 26 ( I bias ) and that applied to the resistor 27 Output signal is used exclusively for linearization of the overall characteristic, which reduces the harmonic distortion. The bias current 29 from OTA 25 can be variably set by the control unit 19 , as a result of which the output level is set over a wide range, which is particularly advantageous in the case of volume control.

Anstelle eine Schaltungsanordnung für analoge Stromsignale aufzubauen, kann auch eine für analoge Spannungssignale aufgebaut werden, wobei dann jedoch die Spannungsstromwandler entfallen und die einfache Signalüberlagerung durch eine galvanische Verbindung nicht mehr gegeben ist.Instead of building up a circuit arrangement for analog current signals, one can also be built up for analog voltage signals, in which case, however, the voltage current transformers are omitted and the simple signal superimposition by a galvanic connection is no longer provided.

Durch die Verwendung von eingeprägten Stromsignalen ergibt sich zusätzlich zum vorab beschriebenen Vorteil der unbegrenzten Signalmischung eine hohe Unterdrückung von Störsignalen, welche sich auf dem elektrischen "0-Bezugspunkt" befinden könnten. Es ist somit möglich, statt der üblichen, symmetrischen Übertragung der Signale, eine asymmetrische Übertragung vorzunehmen, wobei dann nur die halbe Anzahl der sonst notwendigen Schaltpunkte erforderlich ist. Als weitere Folge der Stromeinprägung ist die Signalgüte unabhängig von einem eventuell nicht-linearen Verhalten der Signalschalter. Infolgedessen können preiswerte Halbleiterschalter verwendet werden, ohne daß eine nachteilige Auswirkung auf den Klirrfaktor entsteht. Es ist ferner vorteilhaft, daß die Signale mit dem Spannungswert "virtuell Null" auf dem Signalpfad geführt werden können, wodurch eine extrem hohe Übersprechdämpfung zwischen den Signalpfaden realisiert wird. In einer Schaltungsanordnung mit Stromeinprägung können Fremdsignale nur durch kapazitive Beeinflussung eingestreut werden; eine induktive Beeinflussung bleibt ohne Auswirkungen. Potentialunterschiede durch lange Leitungsführungen sind bei einem eingeprägten Stromsignal gegenüber asymmetrischen Spannungssignalen weniger kritisch.In addition to the previously described advantage of unlimited signal mixing, the use of impressed current signals results in a high suppression of interference signals which could be on the electrical "0 reference point". It is therefore possible to carry out an asymmetrical transmission instead of the usual symmetrical transmission of the signals, in which case only half the number of switching points otherwise required is required. As a further consequence of the current injection, the signal quality is independent of any non-linear behavior of the signal switches. As a result, inexpensive semiconductor switches can be used without having an adverse effect on the distortion factor. It is also advantageous that the signals with the voltage value "virtually zero" can be carried on the signal path, as a result of which extremely high crosstalk attenuation between the signal paths is realized. In a circuit arrangement with current injection, external signals can only be interspersed by capacitive influence; an inductive influence has no effect. Differences in potential due to long cable runs are less critical in the case of an impressed current signal than asymmetrical voltage signals.

Die oben beschriebenen Schaltungsanordnungen lassen sich nicht nur im NF-Bereich anwenden, sondern können auch in anderen Frequenzbereichen verwendet werden.The circuit arrangements described above can not only be used in the LF range, but can also be used in other frequency ranges.

Die Verwendung von Signalströmen in einer Schaltung hat den Vorteil, daß beliebige Stromsignale durch eine Verknüpfung in einem Knoten bzw. durch Aufschaltung auf einen Leiter des Strombusses 13 überlagert werden können. Eine Verzweigung eines Stromsignals auf mehrere Eingänge von Funktionselementen ist jedoch nicht ohne weiteres möglich, da bei einer Verzweigung, unter Voraussetzung jeweils gleicher Eingangswiderstände, die Höhe des Stromsignals entsprechend der Anzahl Eingänge reduziert werden würde.The use of signal currents in a circuit has the advantage that any current signals can be superimposed by a link in a node or by connection to a conductor of the current bus 13. However, a branching of a current signal to several inputs of functional elements is not readily possible, since if the branches were to be branched, assuming the same input resistances, the level of the current signal would be reduced according to the number of inputs.

Um eine signalverfälschende Signalhöhenreduzierung bei einer Stromsignalaufteilung zu vermeiden, wird das betreffende Stromsignal auf einer Leitung 33, wie in Figur 4 dargestellt, durch einen Stromspannungswandler 35 in ein Spannungssignal umgewandelt. Die Ausgangsleitung des Stromspannungswandlers 35 mit dem Spannungssignal wird dann in einer Leitungsverzweigung 37 in k Leitungszweige aufgeteilt. Auf jedem dieser k Leitungszweige ist nun ein dem Spannungssignal entsprechendes Spannungssignal gleicher Höhe vorhanden. Diese k Spannungssignale werden anschließend wieder durch k Spannungsstromwandler 39₁, 39₂, ..., 39 k in gleiche Stromsignale verwandelt. Diese Stromsignale können nun wieder auf ausgewählte Leiter des Strombusses 13 eingeprägt werden; sie können aber auch, wie in Figur 5 dargestellt, von einem ersten Strombus 41 ausgehend auf einen zweiten Strombus 42 übertragen werden. Der zweite Strombus 42 kann dann z. B. mit weiteren Platinen in einem Rack verschlauft werden, um Signale von einer Platine auf andere zu übertragen.In order to avoid a signal distortion in signal height reduction when dividing the current signal, the current signal in question is converted on a line 33 , as shown in FIG. 4, into a voltage signal by a current-voltage converter 35 . The output line of the current-voltage converter 35 with the voltage signal is then divided into k line branches in a line branch 37 . A voltage signal of the same magnitude corresponding to the voltage signal is now present on each of these k line branches. These voltage signals are then k ... transformed again by k-voltage current transformer 39₁, 39₂, 39 k in the same current signals. These current signals can now be impressed on selected conductors of the current bus 13 ; however, as shown in FIG. 5 , they can also be transferred from a first power bus 41 to a second power bus 42 . The second power bus 42 can then e.g. B. be looped with other boards in a rack to transmit signals from one board to another.

Die Leitungsverzweigung 37 kann anstelle einer knotenförmigen Verzweigung, wie in Figur 4 dargestellt, auch als Spannungsbus 43, wie in Figur 6 verwendet, ausgebildet sein.Instead of a knot-shaped branch, as shown in FIG. 4 , the line branch 37 can also be designed as a voltage bus 43 , as used in FIG. 6 be.

In Figur 6 ist ein Funktionsschaltungsbeispiel einer akustischen Beschallung mit einer Anzahl von b Mikrofonen 45₁ bis 45 b mit b nachgeschalteten Vorverstärkern 46₁ bis 46 b , welche jeweils einen der Signalhöhe entsprechenden Strom an den Strombus 47 abgeben, abgebildet. Die Leiter des Strombusses 47 sind über eine Anzahl c Multiplexer m anwählbar, deren Ausgänge jeweils auf den Eingang eines Stromspannungswandlers 49₁ bis 49 c gehen. Der Ausgang jedes Stromspannungswandlers 49₁ bis 49 c führt nur auf je einen Leiter des Spannungsbusses 43. Alle Leiter des Spannungsbusses 43 sind, sofern keine festvorgegebenen Preferenzen vorhanden sind, nun mit den Eingängen einer Anzahl h Multiplexer 51₁ bis 51 h verbunden, deren Ausgänge mit jeweils einem der Lautsprecherendverstärker 53₁ bis 53 h der Lautsprecher 54₁ bis 54 h verbunden sind. Ist z. B. ein Lautsprecher 55 schaltungsmäßig fest zugeordnet, so kann er direkt unter Umgehung des Spannungsbusses 43 mit einem Stromspannungswandler 49 x verbunden werden. FIG. 6 shows a functional circuit example of an acoustic sound system with a number of b microphones 45 1 to 45 b with b-connected preamplifiers 46 1 to 46 b , each of which emit a current corresponding to the signal level to the power bus 47 . The conductors of the current bus 47 can be selected via a number c of multiplexers m , the outputs of which each go to the input of a current- voltage converter 49 1 to 49 c . The output of each current- voltage converter 49 1 to 49 c leads to only one conductor of the voltage bus 43 . All conductors of the voltage bus 43 are, provided there are no predetermined preferences, now connected to the inputs of a number of multiplexers 51 1 to 51 h , the outputs of which are connected to one of the loudspeaker power amplifiers 53 1 to 53 h of the loudspeakers 54 1 to 54 h . Is z. B. a loudspeaker 55 assigned in terms of circuitry, it can be connected directly bypassing the voltage bus 43 with a current-voltage converter 49 x .

Neben den Mikrofonen 45₁ bis 45 b können noch beliebige Signalquellen 57, wie Alarmgeber (Feuer, Lüftung, Klima, ...), Sprachgeneratoren, etc. an den Strombus 47 angeschlossen werden. Die Verarbeitung der Signale der Signalquellen 57 und der Mikrofonsignale erfolgt mit einer Anzahl q Funktionselemente 59₁ bis 59 q , welche über Demultiplexer d und Multiplexer m, analog der Funktionsschaltung aus Figur 2, verbunden sind. Um auch bildlich darzustellen, daß sowohl die Eingänge wie auch die Ausgänge der Funktionselemente 59₁ bis 59 q auf den Strombus 47 führen, ist dieser die Funktionselemente 59₁ bis 59 q U-förmig umschließend gezeichnet.In addition to the microphones 45 1 to 45 b , any signal sources 57 , such as alarm devices (fire, ventilation, air conditioning, ...), speech generators, etc. can be connected to the power bus 47 . The signals from the signal sources 57 and the microphone signals are processed with a number q of functional elements 59 1 to 59 q , which are connected via demultiplexer d and multiplexer m , analogously to the functional circuit from FIG. 2 . In order to depict that both the inputs and the outputs of the functional elements 59 1 to 59 q lead to the current bus 47 , this is the functional elements 59 1 to 59 q drawn in a U-shaped manner .

Ohne Änderung des Schaltungslayouts kann somit z. B. ein Beschallen von allen oder ausgewählten Räumen in Kaufhäusern, Schulen, Hotels, ein Einschleifen und Ansteuern externer Geräte, wie Filter, Equalizer, Lautsprecher, etc. über Eingangsmodule und Puffer (Ausgangsmodule) f₁, f₃ und f₁₁, ein Aussenden eines Alarms in sämtlichen oder ausgewählten Räumen unter Verwendung einer Signalquelle analog f₅, ... vorgenommen werden. Bei der Beschallung von Räumen kann z. B. zwischen einer Sprechstelle und entsprechenden Lautsprechern vor Ort eine Verbindung hergestellt wird, wobei sowohl Gruppen wie auch Sammelrufe ausgeführt werden können. Es kann hierbei nun von einer zentralen Sprechstelle oder von mehreren Sprechstellen aus gesprochen werden.Without changing the circuit layout, z. B. sonication of all or selected rooms in department stores, schools, hotels, looping in and controlling external devices such as filters, equalizers, speakers, etc. via input modules and buffers (output modules) f₁, f₃ and f₁₁, an alarm is sent out in all or selected rooms using a signal source analog f₅, .... When sonicating rooms z. B. is established between a call station and corresponding speakers on site, both groups and collective calls can be carried out. It can now be spoken from a central station or from several stations.

Der Aufbau der einzelnen Verbindungspfade sowie die im Pfad durchgeführte bzw. durchzuführende Signalverarbeitung mittels mehrerer Funktionselemente kann gesteuert über die Steuereinheit 19 erfolgen. Auch lassen sich softwaregesteuert Prioritäten einzelner vorrangiger Verbindungen einführen.The construction of the individual connection paths and the signal processing carried out or to be carried out in the path by means of a plurality of functional elements can take place in a controlled manner via the control unit 19 . Software-controlled priorities for individual priority connections can also be introduced.

Aufgrund der einfachen, durch die Steuereinheit 19 änderbaren Schaltungskonfiguration ist es möglich, die einzelnen Funktionselemente, insbesondere bei momentaner Nichtbenutzung auf ihre Funktionstüchtigkeit zu überprüfen. Zur Überprüfung der Funktionselemente wird ein Pilotton von einer Pilottonquelle, wie z. B. der Signalquelle 5, über dessen Demultiplexer auf eine signalfreie Leitung des Strombusses aufgeschaltet, von dieser Leitung über den Multiplexer des zu prüfenden Funktionselements abgenommen und vom zu prüfenden Funktionselement verarbeitet. Der dem Ausgang dieses Funktionselements nachgeschaltete Demultiplexer schaltet nun auf einen freien Leiter des Strombusses, welcher dann über einen entsprechend geschalteten Multiplexer mit einem Prüfdetektor verbunden ist, welcher das durch das zu prüfende Funktionselemente transmittierte Signal überprüft.Because of the simple circuit configuration that can be changed by the control unit 19 , it is possible to check the functionality of the individual functional elements, particularly when they are not being used at the moment. To check the functional elements, a pilot tone from a pilot tone source, such as. B. the signal source 5, via its demultiplexer connected to a signal-free line of the power bus, removed from this line via the multiplexer of the functional element to be tested and processed by the functional element to be tested. The demultiplexer connected downstream of the output of this functional element now switches to a free conductor of the current bus, which is then connected via a correspondingly connected multiplexer to a test detector which checks the signal transmitted by the functional elements to be tested.

Auf diese Art kann nun ein Funktionselement nach dem anderen geprüft werden. Es kann ebenfalls auch eine Hintereinanderschaltung mehrerer Funktionselemente Schritt für Schritt sowie die Funktion der gesamten vernetzten Schaltungsanordnung geprüft werden.In this way, one functional element after the other can now be checked. It is also possible to connect several functional elements in series be checked for step as well as the function of the entire networked circuit arrangement.

Eine Pilottonquelle kann auch in die Eingangsmodule - bei einer akustischen Schaltung in der Regel Mikrofone mit Eingangsverstärker - integriert werden. Diese Pilottonquelle gibt immer dann einen Pilotton, sobald Signalfreiheit eintritt und verursacht über eine (nicht dargestellte) Steuerleitung zu einer (nicht dargestellte) Prüfsteuereinrichtung das sequentielle Um- bzw. Einschalten der entsprechenden Funktionselemente.A pilot tone source can also be integrated in the input modules - usually with an acoustic circuit microphones with input amplifier. This pilot tone source always gives a pilot tone as soon as there is no signal and causes the sequential switching or switching on of the corresponding functional elements via a control line (not shown) to a test control device (not shown).

Ist durch die Funktionselementüberprüfung ein defektes Element festgestellt, so wird mit der Steuereinheit 19 ein anderer Signalpfad unter Austausch des defekten Funktionselements geschaltet.If a defective element is determined by the functional element check, another signal path is switched with the control unit 19 while the defective functional element is exchanged.

Mit obiger Funktionsschaltung, verwirklicht mit der oben beschriebenen Schaltungsanordnung, können nun verschiedene Sprechstellen mit ausgewählten Lautsprechern zur Beschallung unterschiedlicher Räume verbunden werden. Es können aber nebenbei auch weitere Daten und Informationen mit dieser Schaltungsanordnung verarbeitet, gezielt abgefragt sowie verteilt werden. So kann z. B. eine Brandüberwachung in einzelnen Räumen mit entsprechender automatischer Feuermeldung durch gezieltes Anwählen entsprechender Funktionselemente erreicht werden. Auch lassen sich sich hiermit zusätzlich Klimasteuerungen der Räume durchführen, etc.With the above functional circuit, realized with the circuit arrangement described above, different microphone units can now be connected to selected loudspeakers for sound reinforcement in different rooms. However, additional data and information can also be processed, specifically queried and distributed with this circuit arrangement. So z. B. fire monitoring in individual rooms with appropriate automatic fire detection can be achieved by targeted selection of appropriate functional elements. It can also be used to carry out additional climate controls for the rooms, etc.

Claims (11)

Elektrische Schaltungsanordnung für mehrere sich in ihren elektrischen Funktionen unterscheidende Schaltungen für analoge elektrische Signale, insbesondere im akustischen NF-Bereich mit mehreren einen Ein- und einen Ausgang (e, a) oder nur einen Ausgang (a) aufweisenden Funktionselementen (f₁, f₃, f₅, f₇, f₉, f₁₁), dadurch gekennzeichnet, daß jeder Eingang (e) der Funktionselemente (f₇, f₉, f₁₁) mit wenigstens einem deren (f₁, f₃, f₅, f₇, f₉, f₁₁) Ausgänge (a) mit Vernetzungselementen (d, m) ausgewählt verbindbar ist, damit geforderte Schaltungsfunktionen durch eine Auswahl aus beliebigen Vernetzungsmöglichkeiten der Ein- und Ausgänge (e, a) der Funktionslemente (f₁, f₃, f₅, f₇, f₉, f₁₁) mittels den Vernetzungselementen (d, m) ohne Hardwareänderungen des Schaltungslayouts herstellbar sind.Electrical circuit arrangement for several circuits differing in their electrical functions for analog electrical signals, in particular in the acoustic NF range with several one input and one output (e, a) or only one output (a) having functional elements (f 1, f 3, f 4 , F₇, f₉, f₁₁), characterized in that each input (e) F₇ of the functional elements (, f₉,) f₁₁ with at least one of which (f₁, f₃, f₅, F₇, f₉, f₁₁) outputs (a) cross-linking elements ( d, m) can be selectively connected so that the required circuit functions can be selected by means of the networking elements (d, m) by selecting from any networking options for the inputs and outputs (e, a) of the functional elements (f₁, f₃, f₅, f₇, f₉, f₁₁ ). can be produced without hardware changes to the circuit layout. Elektrische Schaltungsanordnung für mehrere sich in ihren elektrischen Funktionen unterscheidende Schaltungen für analoge elektrische Signale, insbesondere im akustischen NF-Bereich mit mehreren einen Ein- und einen Ausgang oder nur einen Ausgang aufweisenden Funktionselementen (f₁, f₃, f₅, f₇, f₉, f₁₁), dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ausgang der Funktionselemente mit wenigstens einem deren Eingänge mit Vernetzungselementen (d, m) ausgewählt verbindbar ist, damit geforderte Schaltungsfunktionen durch eine Auswahl aus beliebigen Vernetzungsmöglichkeiten der Ein- und Ausgänge (e, a) der Funktionslemente mittels den Vernetzungselementen (d, m) ohne Hardwareänderungen des Schaltungslayouts herstellbar sind.Electrical circuit arrangement for a plurality of circuits for analog electrical signals which differ in their electrical functions, in particular in the acoustic LF range with a plurality of functional elements (f 1, f 3, f 4, f 4, f 4, f 1 2) having one input and one output or only one output, characterized in that each output of the functional elements can be selectively connected to at least one of their inputs with networking elements (d, m) , so that the required circuit functions by selecting from any networking possibilities of the inputs and outputs (e, a) of the functional elements by means of the networking elements (d , m) can be produced without hardware changes to the circuit layout. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vernetzungselemente erste Vernetzungselemente, insbesondere Demultiplexer (d), mit einem Eingang und mindestens x Ausgängen, und zweite Vernetzungselemente, insbesondere Multiplexer (m), mit einem Ausgang und mindestens x Eingängen aufweisen, wobei bei elektrischen Stromsignalen die Zahl x der Anzahl der einen Eingang (e) und bei Spannungssignalen die Anzahl x der einen Ausgang (a) aufweisenden Funktionselemente entspricht, jeder Ausgang (a) der Funktionselemente (f₁, f₃, f₅, f₇, f₉) mit dem Eingang eines der ersten Vernetzungselemente (d), jeder Eingang (e) der Funktionselemente (f₇, f₉, f₁₁) mit dem Ausgang eines der zweiten Vernetzungselemente (m), jeder der Ausgänge der ersten Vernetzungslemente (d) mit jedem der Eingänge der zweiten Verbindungselemente (m) verbindbar ist.Circuit arrangement according to Claim 1 or 2, characterized in that the networking elements first networking elements, in particular demultiplexers (d) , with one input and at least x outputs, and second Networking elements, in particular multiplexers (m) , have one output and at least x inputs, the number x corresponding to the number x of the number of an input (e) for electrical current signals and the number x of the functional elements having an output (a) for voltage signals, each output (a) the functional elements (f₁, f₃, f₅, f₇, f₉) with the input of one of the first networking elements (d) , each input (e) of the functional elements (f₇, f₉, f₁₁) with the output of one of the second networking elements (m ) , each of the outputs of the first networking elements (d) can be connected to each of the inputs of the second connecting elements (m) . Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Bus (13) mit höchstens x Leitern, wobei jeder der Ausgänge der ersten Vernetzungselemente (d) sowie jeder der Eingänge der zweiten Vernetzungselemente (m) mit nur einem der Leiter des Busses verbunden ist.Circuit arrangement according to Claim 3, characterized by a bus (13) with at most x conductors, each of the outputs of the first networking elements (d) and each of the inputs of the second networking elements (m) being connected to only one of the conductors of the bus. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch jeweils einen dem Ausgang (a) und/oder dem Eingang (e) jdes Funktionselements (f₁, f₃, f₅, f₇, f₉, f₁₁) nachgeschalteten Spannungsstrom- (y) bzw. Stromspannungswandler (x).Circuit arrangement according to Claim 4, characterized in each case by a voltage current (y) or current voltage converter (x) connected downstream of the output (a) and / or the input (e) j of the functional element (f₁, f₃, f₅, f₇, f₉, f₁₁ ) . Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch wenigstens eine mit den Vernetzungselementen (d, m) verbundene Steuereinrichtung (19) zur Ansteuerung deren Schaltstellungen.Circuit arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized by at least one control device (19) connected to the networking elements (d, m ) for controlling their switching positions. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch zweite Funktionselemente (35) zur Umwandlung eines ersten Stromeingangssignals in ein erstes Spannungsausgangssignal und ein Vervielfältigungselement (37) zur Vervielfältigung des einen ersten Spannungsausgangssignals in mehrere analoge zweite Spannungsausgangssignale.Circuit arrangement according to one of Claims 3 to 6, characterized by second functional elements (35) for converting a first current input signal into a first voltage output signal and a multiplication element (37) for multiplying the first voltage output signal into a plurality of analog second signals Voltage output signals. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch je einen Spannungsstromwandler (39₁, ..., 39 k ) pro zweitem Spannungsausgangssignal und einen jedem Spannungsstromwandler (39₁, ..., 39 k ) nachgeschalteten Demultiplexer (d), um das mit dem Spannungsstromwandler (39₁, ..., 39 k ) erzeugte zweite Stromsignal auf einen Leiter des ersten Busses (13) oder auf einen ausgewählten Leiter eines zweiten Busses (42) aufzuschalten.Circuit arrangement according to claim 7, characterized by a respective voltage current converter (39₁, ..., 39 k) per second voltage output signal, and a each voltage current converter (39₁, ..., 39 k) downstream demultiplexer (d) to the to the voltage current converter (39₁ , ..., 39 k ) generated second current signal to a conductor of the first bus (13) or to a selected conductor of a second bus (42) . Verfahren zur Herstellung einer Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ausgang (a) je eines oder mehrerer Funktionselemente (f₁, f₃, f₅, f₇, f₉, f₁₁) zusammen aus einer für eine erste Funktionsschaltung notwendigen ersten Auswahl aus der Gesamtmenge der vorhandenen Funktionselemente (f₁, f₃, f₅, f₇, f₉, f₁₁) mit je einem Eingang (e) eines anderen Funktionselements (f₇, f₉, f₁₁) der ersten Auswahl mittels Vernetzungselementen (d, m) in einer ersten Vernetzungszuordnung verbunden werden und bei geforderter Änderung der Funktionsschaltung die Vernetzung der Ein- und Ausgänge (a, e) mit den Vernetzungselementen (d, m) in einer zweiten Vernetzungszuordnung eine zweite Auswahl von Funktionselementen aus der Gesamtzahl der Funktionselemente und deren Vernetzung entsprechend der geforderten neuen Funktionsschaltung ohne Hardwareänderungen des Schaltungslayouts nur über eine Ansteuerung der Vernetzungselemente erfolgt.A method of manufacturing a circuit arrangement according to claim 1, characterized in that each output (a) each one or more functional elements (f₁, f₃, f₅, f₇, f₉, f₁₁) together from a first selection necessary for a first functional circuit from the total amount of existing functional elements (f₁, f₃, f₅, f₇, f₉, f₁₁) each with an input (e) of another functional element (f₇, f₉, f₁₁) of the first selection by means of networking elements (d, m) in a first networking assignment and required change of the functional circuit, the networking of the inputs and outputs (a, e) with the networking elements (d, m) in a second networking assignment, a second selection of functional elements from the total number of functional elements and their networking in accordance with the required new functional circuit without hardware changes to the circuit layout only by controlling the networking elements. Verfahren zur Herstellung einer Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Eingang je eines oder mehrerer Funktionselemente zusammen aus einer für eine erste Funktionsschaltung notwendigen ersten Auswahl aus der Gesamtmenge vorhandener Funktionselemente mit je einem Ausgang eines anderen Funktionselements der ersten Auswahl mittels Vernetzungselementen in einer ersten Vernetzungszuordnung verbunden werden und bei geforderter Änderung der Funktionsschaltung durch die Vernetzung der Ein- und Ausgänge mit den Vernetzungselementen in einer zweiten Vernetzungszuordnung eine zweite Auswahl von Funktionselementen aus der Gesamtzahl der Funktionselemente und deren Vernetzung entsprechend der geforderten neuen Funktionsschaltung ohne Hardwareänderungen des Schaltungslayouts nur über eine Ansteuerung der Vernetzungselemente erfolgt.A method for producing a circuit arrangement according to claim 2, characterized in that each input each one or more functional elements together from a first selection necessary for a first functional circuit from the total amount of existing functional elements, each with an output of another Function elements of the first selection are connected by means of networking elements in a first networking assignment and, if the function circuit is changed by networking the inputs and outputs with the networking elements in a second networking assignment, a second selection of functional elements from the total number of functional elements and their networking in accordance with the required new one Functional switching without hardware changes to the circuit layout is carried out only by controlling the networking elements. Verfahren zur Funktionsprüfung der in einer elektrischen Funktionsschaltung der Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 verwendeten Funktionselemente (f), dadurch gekennzeichnet, daß durch das zu prüfende Funktionselement ein von einem Prüfdetektor zu überprüfendes Prüfsignal einer Prüfsignalquelle gesandt wird, in dem das Prüfsignal auf einen ersten Leiter des Busses (13), der dem Eingang des zu prüfenden Funktionselements vorgeschaltete Multiplexer (m) auf den ersten Leiter, der dem Ausgang des zu prüfenden Funktionselements nachgeschaltete Demultiplexer (d) auf einen zweiten Leiter des Busses (13) und der Prüfdetektor über einen seinem Eingang vorgeschalteten Multiplexer (m) auf den zweiten Leiter aufgeschaltet wird.Method for functional testing of the functional elements (f) used in an electrical functional circuit of the circuit arrangement according to claim 4, characterized in that a test signal to be checked by a test detector is sent from a test signal source by the functional element to be tested, in which the test signal is sent to a first conductor of the bus (13) , the multiplexer (m) upstream of the input of the functional element to be tested on the first conductor, the demultiplexer (d) downstream of the output of the functional element to be tested onto a second conductor of the bus (13) and the test detector via a series input upstream of its input Multiplexer (m) is connected to the second conductor.
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