DE1093829B - Nachrichtenuebertragungsanlage mit zeitlich selbsttaetig wechselnder Zuordnung mehrerer UEbertragungskanaele an eine groessere Anzahl von Signalquellen und -empfaengern - Google Patents
Nachrichtenuebertragungsanlage mit zeitlich selbsttaetig wechselnder Zuordnung mehrerer UEbertragungskanaele an eine groessere Anzahl von Signalquellen und -empfaengernInfo
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- DE1093829B DE1093829B DEW26859A DEW0026859A DE1093829B DE 1093829 B DE1093829 B DE 1093829B DE W26859 A DEW26859 A DE W26859A DE W0026859 A DEW0026859 A DE W0026859A DE 1093829 B DE1093829 B DE 1093829B
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- H04J3/17—Time-division multiplex systems in which the transmission channel allotted to a first user may be taken away and re-allotted to a second user if the first user becomes inactive, e.g. TASI
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft eine Nachrichtenübertragungsanlage mit einer Anzahl nur zeitweise aktiver Signalquellen,
einer gleichen Anzahl Signalempfängern und einer kleineren Anzahl Übertragungskanälen, bei der
die wesentlichen Teile der Sprachsignale einer Anzahl von Sprechern zeitlich ineinandergeschachtelt auf der
kleineren Anzahl von Übertragungskanälen übertragen werden.
Die beste wirtschaftliche Ausnutzung einer Übertragungseinrichtung
wird erhalten, wenn die verfügbare Kanalübertragungszeit voll ausgenutzt wird. Eine Möglichkeit
hierzu liegt darin, Zeitzuordnungs-Sprachinterpolationsanlagen zu benutzen, die in der englischsprachigen
Literatur als TASI-Anlagen bezeichnet werden.
Beim Fernsprechen wird die Übertragungseinrichtung in einer Richtung im Mittel für weniger als ein Drittel
der Zeit benutzt. Bei TASI-Anlagen wird diese statistische Tatsache ausgenutzt, indem ein Sprecher nur dann mit
einem Kanal verbunden wird, wenn der Sprecher tatsächlich spricht, und zwar mit einem Pegel oberhalb
eines bestimmten Schwellwertes.
Im Sinne einer TASI-Anlage kann Sprache als eine
Reihe von Sprachimpulsen betrachtet werden, wobei unter einem Sprachimpuls eine Elementareinheit der
Sprache verstanden sein soll, während der kontinuierlich Sprachenergie abgegeben wird. In einer TASI-Anlage
wird jede Signalquelle oder Sprechstelle durch einen Sprachdetektor überwacht, der entsprechend den Sprachimpulsen
des ihm zugeordneten Sprechers jeweils dann ein Ausgangssignal abgibt, wenn die abgegebene Sprachenergie
einen bestimmten Schwellwert überschreitet. Das Eingangssignal für jeden Detektor ist eine Sprachschwingung,
die entsprechend verstärkt ist, und das Ausgangssignal ist eine Folge von Gleichstromimpulsen,
die die Sprachimpulse repräsentieren. Jeder Ausgangsimpuls entspricht einer Zeitspanne, in der die Größe des
Sprachimpulses oder die Lautstärke ausreicht, die Empfindlichkeitsschwelle des Detektors zu überwinden. Die
Ausgangssignale von jedem der Detektoren in einer Anlage werden an eine Steuerschaltung angelegt, die
wiederum Betriebssignale an einen TASI-Schalter gibt.
Der Schalter tritt entsprechend diesen Signalen in Aktion und verbindet die aktiven Sprecher mit freien Kanälen.
Während die ersten TASI-Anlagen relativ grob arbeiteten, wurde der Wirkungsgrad durch Verbesserungen in
der Schalttechnik und in der Logikschaltung der Steuerung erhöht. Noch größere Möglichkeiten für Verbesserungen
in der Wirtschaftlichkeit liegen jedoch in der Lösung einiger Probleme im Betrieb der TASI-Sprachdetektoren.
Das bedeutsamste dieser Probleme ist, daß ein Sprachdetektor in bestimmten Perioden aktiv wird,
d. h. Ausgangssignale abgibt, in denen die Übertragungsleitung in Wirklichkeit nicht benötigt wird. Zum Beispiel
kann ein Detektor auf Grund von Rauschen und Echos Nachriciitenübertragungsanlage
mit zeitlich selbsttätig wechselnder
mit zeitlich selbsttätig wechselnder
Zuordnung mehrerer Übertragungskanäle an eine größere Anzahl von Signalquellen
und -empfängern
Anmelder:
Western Electric Company, Incorporated, New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt,
Wiesbaden, Hoheniohestr. 21
Wiesbaden, Hoheniohestr. 21
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. Dezember 1958
V. St. v. Amerika vom 23. Dezember 1958
Alton Conant Dickieson, Mountain Lakes, N. J.
(V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
falsch anzeigen. Darüber hinaus betätigen relativ laute Sprecher einen Sprachdetektor häufiger, als zur Übertragung
von Sprache mit annehmbarer Qualität notwendig ist. Die durch verhältnismäßig laut sprechende
Sprecher hervorgerufene überflüssige Aktivität kann durch Herabsetzung der Empfindlichkeit des Detektors
herabgesetzt werden. Dadurch wird zwar dieses eine Problem gelöst, jedoch ein weiteres gleicher Größe neu
hervorgerufen, da ein Sprachdetektor mit herabgesetzter Empfindlichkeit inaktiv werden kann, obwohl ein bedeutsamer
Sprachimpuls von einem relativ leisen Sprecher abgegeben wird. Während auf der anderen Seite die
Anforderungen eines relativ leisen Sprechers durch empfindliche Sprachdetektoren erfüllt werden können,
führt ein konstanter hoher Empfindlichkeitswert nicht nur zu einer überflüssigen Aktivität des Detektors bei
lauten Sprechern, wie oben erwähnt, sondern fordert geradezu fehlerhafte Wirkungsweise des Detektors durch
Rauschen und Echos heraus. Wenn ein Kompromiß zwischen den Anforderungen hergestellt wird, ergibt sich
ein entsprechender Kompromiß zwischen der Qualität der übertragenen Sprache und der Wirtschaftlichkeit der
Anlage. Damit ergibt sich, daß bei den bekannten TASI-
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Anlagen es nicht möglich ist, die zugeteilten Übertragungs- Wenn an Stelle leiser Sprachsignale laute Sprachsignale
kanäle voll und wirtschaftlich auszunutzen. einer bestimmten Leistung ankommen, werden die Aus-
Die Erfindung bezweckt, die Wirtschaftlichkeit einer gangssignale der beiden Begrenzergleichrichterkombina-
Sprachübertragungsanlage zu verbessern, und schafft eine tionen gleich, so daß die Mischbrücke kein Signal an das
Einrichtung zur Belegung von Übertragungskanälen, die 5 Steuerglied gibt und dieses damit in einen normalen
sowohl den Anforderungen von relativ leisen als auch oder Ruhezustand zurückkehrt, in dem der Nebenschluß-
von relativ lauten Sprechern Rechnung trägt. Ferner weg zur Dämpfung geöffnet ist. Die Empfindlichkeit des
soll die Gefahr eines fehlerhaften Betriebs von Sprach- Sprachdetektors wird also automatisch herabgesetzt, so
detektoren durch Rauschen und Echos herabgesetzt daß relativ lauten Sprachsignalen Rechnung getragen
werden. io wird, wenn solche auftreten.
Bei einer derartigen Nachrichtenübertragungsanlage Ferner soll, wie oben erwähnt, die Empfindlichkeit eines
mit Einrichtungen, die jeweils einer Quelle und einem Sprachdetektors herabgesetzt werden, wenn Sprachdazugehörigen
Empfänger zugeordnet sind und bei Ab- echos auftreten. Das wird durch teilweise Ausnutzung
gäbe von Signalen die betreffende Quelle und den Emp- der Schaltungen zur Umschaltung der Empfindlichkeit
fänger selbsttätig an einen der Übertragungskanäle 15 entsprechend der Lautstärke des Sprechers erreicht. Hieranschließen,
sind erfindungsgemäß auf die Signale der zu wird ein weiterer Sprachdetektor zwischen die Emp-Quelle
innerhalb eines vorgegebenen Amplitudenbereiches fangsleitung und das Steuerglied geschaltet. Auf der
ansprechende Einrichtungen vorgesehen, welche die Empfangsleitung stehende Echos von abgegebenen
Empfindlichkeit der Anschlußeinrichtungen erhöhen, Sprachsignalen oder empfangene Sprachsignale, die über
ferner weitere Einrichtungen, die auf Signale auf der ao einem bestimmten Schwellwert liegen, betätigen diesen
Empfangsleitung über einem bestimmten Amplituden- Sprachdetektor in üblicher Weise, und sein Ausgangswert
ansprechen und die Einrichtungen zur Erhöhung signal wird dann zur Betätigung des Steuergliedes benutzt,
der Empfindlichkeit der Anschlußeinrichtungen sperren. welches den Nebenschluß zur Dämpfung des ersten
Erfindungsgemäß werden die gestellten Aufgaben also Detektors öffnet und damit die niedrige Empfindlichkeits-
mit einem Sprachdetektor gelöst, der bei Sprachsignalen 25 stufe dieses Hauptsprachdetektors bei Vorhandensein
von einem relativ lauten Sprecher mit geringer Empfind- von Echos einschaltet.
lichkeit arbeitet und der zu einer hohen Empfindlichkeit Gemäß der Erfindung ist also ein Sprachdetektor mit
überwechselt, wenn Sprachsignale von einem relativ leisen herabgesetzter Empfindlichkeit beim Fehlen von Sprache,
Sprecher kommen. Das Umschalten der Sprachdetektor- höchster Empfindlichkeit für schwache Sprachsignale
empfindlichkeit wird durch eine Schaltung bewirkt, die 30 und herabgesetzter Empfindlichkeit für starke Sprachauf
jedes Sprachsignal innerhalb eines vorgegebenen signale vorgesehen. Außerdem ist eine besondere Kombi-Bereiches
verhältnismäßig kleiner Lautstärke anspricht. nation von Schaltungen vorhanden, die Schutz gegen
Darüber hinaus wird ein Sprachdetektor erfindungsgemäß fehlerhaftes Ansprechen eines Sprachdetektors durch
automatisch auf geringe Empfindlichkeit geschaltet, wenn Echos bewirkt, indem sie ebenfalls die Empfindlichkeit
keine Sprachsignale auf der zugeordneten Sprecherleitung 35 dieses Sprachdetektors entsprechend der Amplitude
stehen. Da ferner übliche Echosperren den Sprachdetektor ankommender Sprachsignale steuert,
nicht wirksam gegen fehlerhaften Betrieb durch Echos Weitere Ziele und Merkmale der Erfindung ergeben schützen, ist auch eine Vorrichtung vorgesehen, die den sich aus der folgenden, ins einzelne gehenden Beschreibung Sprachdetektor beim Auftreten von Sprachechos auf ge- an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
ringe Empfindlichkeit schaltet. 40 Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Teiles einer TASI-
nicht wirksam gegen fehlerhaften Betrieb durch Echos Weitere Ziele und Merkmale der Erfindung ergeben schützen, ist auch eine Vorrichtung vorgesehen, die den sich aus der folgenden, ins einzelne gehenden Beschreibung Sprachdetektor beim Auftreten von Sprachechos auf ge- an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
ringe Empfindlichkeit schaltet. 40 Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Teiles einer TASI-
Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung Anlage,
wird jeder Sprachdetektor in einer TASI-Anlage mit einer Fig. 2 ein schematisches Schaltbild eines Teiles der
Dämpfung zwischen seinem Eingang und der zugeord- Fig. 1,
neten Sprecherleitung ausgestattet. Ein dazu paralleler Fig. 3 zwei ungleiche Amplitudenkurven eines Sprach-
Zweig mit schwacher Dämpfung enthält ein Steuerglied, 45 impulses mit Angabe der entsprechenden Sprachdetektor-
das diesen Parallelzweig öffnet oder schließt, je nach aktivität,
den angelegten Betriebssignalen. Fig. 4A eine Kurve eines Sprachimpulses mit Angabe
Bei einer üblichen TASI-Anordnung sind für die ab- über die Änderungen der Sprachdetektoraktivität, die sich
gehenden Sprachsignale eines jeden Sprechers zwei bei Änderung der Empfindlichkeit des Sprachdetektors
Strompfade vorgesehen; ein Pfad legt das Signal an den 50 einstellen,
Sprachdetektor und der andere über den TASI-Schalter Fig. 4 B die Abhängigkeit der Sprachdetektoraktivität
an den abgehenden Kanal. Erfindungsgemäß wird ein von der Sprachdetektorempfindlichkeit,
dritter Sprachpfad vorgesehen, der in einer speziellen Fig. 5 eine typische Kennlinie einer Diode und
Ausführungsform zwei Begrenzerdetektorschaltungen par- Fig. 6 verschiedene Sprachsignalkurven am Ausgang
allel zueinander enthält. Die Begrenzerdetektorschal- 55 der Begrenzerdetektorschaltungen,
tungen sind so ausgelegt, daß jedes Eingangssprachsignal Ehe die dargestellte Ausführungsform behandelt wird,
innerhalb eines bestimmten Amplitudenbereiches als sollen die in Fig. 3 und 4 gezeigten Kurven besprochen
Spannungsdifferenz zwischen den beiden Begrenzer- werden, wodurch die Grundzüge der Betriebsweise von
detektor ausgängen erscheint. Eine Mischbrücke setzt jede Sprachdetektoren und der der Erfindung zugrunde
Spannungsdifferenz in ein Ausgangssignal um, das an 60 liegenden Prinzipien klar werden sollen. Die Kurve
das Steuerglied gelegt wird. Das Steuerglied erhöht dann a-d-e-h in Fig. 3 gibt in vereinfachter Form die Um-
die Empfindlichkeit des Sprachdetektors, indem der hüllende eines Sprachimpulses wieder. Die Kurve b-c-f-g
Nebenschlußweg für die Dämpfung am Sprachdetektor- ist die Sprachumhüllende für den gleichen Sprachimpuls,
eingang geschlossen wird. Der Empfindlichkeitsbereich jedoch bei kleinerer Amplitude. Die Linie χ ist die Schwelle
der Begrenzergleichrichter ist so ausgelegt, daß er mit 65 oder die Empfindlichkeit eines bestimmten Sprach-
dem Amplitudenbereich von relativ leisen Sprechern detektors, an den die beiden gezeigten Sprachsignale
zusammenfällt, und damit wird die Empfindlichkeit des angelegt werden, und die Punkte α bis h geben die
Sprachdetektors automatisch so erhöht, daß relativ Punkte wieder, an denen der Sprachdetektor betätigt
leisen Sprechern Rechnung getragen wird, wenn solche und abgeschaltet wird. Die Strecke a'd' gibt die aktive
schwachen Signale auftreten; 70 Periode des Sprachdetektors wieder, die sich aus der
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positiven Spitze der Welle a-d oberhalb des Schwell- hängigkeit der Sprachdetektoraktivität von der Sprachwertes
χ ergibt. Die Teilstrecke Vc' gibt die aktive detektorempfindlichkeit bei drei verschiedenen Sprechern,
Periode des Sprachdetektors wieder, die der positiven die jeder auf einem anderen Pegel liegen, ergibt sich, daß
Spitze b-c des Signals mit kleinerer Amplitude entspricht. für einen bestimmten Sprecher der Prozentsatz der
Auf die gleiche Weise sind e'h' und f'g' proportional den 5 Sprachdetektoraktivität mit der Sprachdetektorempfindaktiven
Perioden des Sprachdetektors für die zweiten lichkeit wächst. Gleicherweise ergibt sich, daß bei einer
positiven Umhüllungsspitzen des Signals mit größerer bestimmten Sprachdetektorempfindlichkeit der Prozent-
und mit kleinerer Amplitude. Da das Ausgangssignal satz der Sprachdetektoraktivität mit der Lautstärke des
eines Sprachdetektors eine Reihe von Gleichstrom- Sprechers wächst.
impulsen ist, die den Spitzen der Umhüllenden von io In Fig. 1 sind die wesentlichen Merkmale der Erfindung
angelegten Sprachsignalen entsprechen, kann Fig. 3 als Teile einer TASI-Nachrichtenübertragungsanlage in
auch das Ausgangssignal des Sprachdetektors veranschau- Blockdarstellung veranschaulicht. Die Wirkungsweise
liehen. Der der Spitze a-d entsprechende Ausgangsimpuls der Schaltung kann durch Verfolgung eines eingegebenen
ist aa'd'd und der der Spitze b-c entsprechende Impuls Sprachsignals gezeigt werden. Am Sprechereingang wird
ist bb'c'c. Die aktive Periode eines Sprachdetektors bei 15 das Signal an eine Gabelschaltung Hl, die die übliche
fester Empfindlichkeitsschwelle ist also für Sprachsignale Form aufweisen kann, gelegt. Das Signal wird dann über
einer bestimmten Amplitude größer als für das gleiche eine Echosperre der Übertragungsleitung zugeführt.
Sprachsignal bei geringer Amplitude. Echosperren sind allgemein bekannt und bewirken, daß
Wird angenommen, daß die Aktivitätsperiode in Fig. 3 eine relativ hohe Impedanz zwischen den Sprecher und
für das Signal mit größerer und das mit kleinerer Amplitude 20 seine Empfangsleitung eine vorgegebene Zeit nach Beginn
ausreicht, die Sprache mit genügender Qualität zu über- des Sprechens geschaltet wird, so daß Sprachenergie, die
tragen, so ergibt sich, daß der Sprachdetektor durch das in Form von Echos vom fernen Ende der Übertragungs-Signal
mit größerer Amplitude für längere Perioden leitung reflektiert wird, vor Erreichung der Gabelbetätigt
war als erforderlich. In einer TASI-Anlage folgt schaltung stark gedämpft wird. Gleicherweise bewirken
aus nicht erforderlicher Aktivität eines Sprachdetektors 25 Sprachsignale auf der Empfangsleitung, die einen
notwendigerweise die Zuordnung eines Übertragungs- bestimmten Pegel überschreiten, daß die Echosperre
kanals zu einem Sprecher, wenn in Wirklichkeit ein Kanal betätigt wird und damit nach entsprechender Zeit eine
nicht benötigt wird. Die Abschnitte a'b', c'd',e'f und g'h' hohe Impedanz zwischen den diesseitigen Sprecher und
in Fig. 3 bedeuten also vergeudete Kanalzeit. seine Sendeleitung geschaltet wird.
In Fig. 4A ist eine einzelne Kurve für den positiven 30 Für die Zwecke der Beschreibung kann angenommen
Teil der Umhüllenden eines Sprachimpulses bestimmter werden, daß zwischen der Gabelschaltung und der Sende-
Amplitude durch die Punkte α bis h gegeben. Die leitung eine nur kleine Impedanz liegt. Am Punkt P
Linien X1 und x2 stellen Schwellwerte eines Sprachdetek- sind zwei Strompfade für das Signal vorgesehen; der eine
tors dar, an den das veranschaulichte Sprachsignal führt zum TASI-Schalter und der andere legt das Signal
angelegt wird, wobei X1 eine höhere Empfindlichkeit als X2 35 an einen Verstärker A. Von diesem Verstärker A wird das
darstellt. Wie in Fig. 3 werden die Aktivitätsperioden Signal an eine zweite übliche Gabelschaltung H2 gegeben,
des Sprachdetektors bei angelegtem Sprachsignal durch die wiederum zwei Ausgänge hat. Am oberen Ausgang
die Abstände zwischen Punkten veranschaulicht, an der Gabel H2 wird das Sprachsignal an zwei parallele
denen die Sprachsignalkurve den betreffenden Empfind- Strompfade gelegt, die je einen Begrenzer A bzw. B ent-
lichkeitspegel schneidet. Da zwei Empfindlichkeitspegel 40 halten. Der Begrenzer A beschneidet die positiven und
gezeigt sind, veranschaulicht Fig. 4 auch die Beziehung negativen Spitzen von Eingangssignalen, die einen vor-
zwischen Sprachdetektoraktivität und -empfindlichkeit; gegebenen Spannungspegel überschreiten, z. B. 0,5 Volt,
z. B. ist das Verhältnis der Sprachdetektoraktivität bei Der Abscheidepegel kann auch als Signalstärke oberhalb
der Empfindlichkeit xz zur Aktivität bei der Empfindlich- eines bestimmten Bezugspegels bezeichnet werden. Der
keit X1 für die gezeigten Sprachimpulse das Verhältnis 45 0,5-Volt-Pegel kann einer Signalstärke von —30 db ent-
der Strecken Vc' + f'g' zu den Strecken a'd' + e'h'. sprechen. Der Begrenzer B arbeitet in ähnlicher Weise,
Wenn die Empfindlichkeit X2 ausreicht, den Sprachdetek- ist jedoch auf einen anderen Abschneidepegel als der
tor für Perioden zu betätigen, die zur Zuteilung eines Begrenzer yl ausgelegt. Der Abschneidepegel des Be-
Übertragungskanals genügen, sobald bedeutsame Teile grenzers B kann z. B. — 20 db sein. Erfindungsgemäß
eines Sprachimpulses auftreten, so ergibt sich, daß bei 50 sind die Abschneidepegel der beiden Begrenzer so fest-
der Empfindlichkeit X1 der Sprachdetektor Aktivität und gelegt, daß die von relativ leisen Sprechern gelieferten
damit Kanalzeit vergeudet, was durch die Abschnitte Signale nur den einen Pfad durchlaufen können. Als leise
a'V + c'd' + e' f + g'h' dargestellt wird. Sprecher können solche Sprecher bezeichnet werden, die
Fig. 4A veranschaulicht einen weiteren Effekt durch einen bestimmten festen Prozentsatz aller Sprecher dar-
ÄnderungderSprachdetektorempfindlichkeit.DieKurve^'Ä 55 stellen, z. B. die leisesten 15 Prozent. Als leiser Sprecher
gibt ein Störsignal wieder, das z. B. durch Rauschen oder kann auch der bezeichnet werden, der Sprachsignale
Übersprechen auftritt. Wenn die Empfindlichkeit des liefert, die im Mittel innerhalb eines bestimmten Ampli-
Sprachdetektors bei X1 liegt, spiegelt sich das Rauschen tudenbereiches liegen. Zum Zwecke der folgenden Be-
durch vergeudete Sprachdetektoraktivität während der Schreibung soll der Bereich zwischen —20 bis — 30 db
durch die Strecke j'k' dargestellten Zeit wieder. Wenn 60 Abschneidepegel der Begrenzer als dieser Amplituden-
j edoch die Sprachdetektorempfindlichkeit auf dem Pegel X2 bereich definiert werden. Das beschnittene oder unbe-
liegt, was erfindungsgemäß während Perioden mit relativ schnittene Signal vom Begrenzer A wird an einen
lauten Sprachimpulsen geschehen kann, kann ein Stör- Spitzenwertdetektor C gelegt, der einen Gleichstrom einer
geräusch, wie das durch die Kurve jk veranschaulichte, ganz bestimmten vorgegebenen Größe entsprechend
wegen der zu kleinen Amplitude den Sprachdetektor 6g irgendeinem beschnittenen Eingangssignal abgibt. Der
nicht betätigen, und damit wird eine Verbesserung der Spitzenwertdetektor D am Ausgang des Begrenzers B
Gesamtwirtschaftlichkeit erhalten. erfüllt eine ähnliche Aufgabe.
Die eben in Verbindung mit Fig. 3 und 4A behandelten Wenn ein Eingangssignal auftritt, das den Abschneide-
Prinzipien werden durch die Kurven in Fig. 4 B weiter pegel auch des weniger empfindlichen Begrenzers B
verdeutlicht. Aus den typischen Kurven für die Ab- 70 überschreitet, werden die Ausgangssignale der Spitzen-
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wertdetektoren C und D gleich. Die Ausgangssignale Eingangs wurden bereits die Echoerscheinungen er-
werden an eine Mischbrücke angelegt, die die beiden wähnt, die in Nachrichtenübertragungsanlagen auftreten,
Signale voneinander subtrahiert; damit ergibt ein und die Aufgabe, die einer Echosperre zufällt, die durch
kräftiges Eingangssignal an den Begrenzern kein Aus- solche Echos hervorgerufenen Schwierigkeiten zu Übergangssignal
an der Mischbrücke. Der Ausgang der Misch- 5 winden. Eine Echosperre wird auf eine bestimmte
brücke führt zu einem Steuerglied. Das Steuerglied, das Empfindlichkeit ausgelegt, so daß Signale auf der
z. B. ein Relais sein kann, spricht auf alle Signale der Empfangsleitung, sei es Sprache vom fernen Ende oder
Mischbrücke an, und das angezogene Relais schließt einen Echos, einen bestimmten Pegel überschreiten müssen,
Nebenschlußweg zu einer Dämpfung am Eingang des ehe die Sperre betätigt wird. Es soll einmal eine Empfind-Sprachdetektors
E. Damit ergibt sich, daß bei Sprach- io lichkeit von — 31 db für die Echosperre in Fig. 1 angesignalen
von relativ lauten Sprechern die Ausgangssignale nommen werden. Weiter kann angenommen werden, daß
der Spitzenwertdetektoren C und D gleich sind, das Aus- bei Übertragung eines Echos von der Empfangsleitung
gangssignal der Mischbrücke Null ist, das Steuerglied zur Sendeleitung diese eine Dämpfung von 7 db erfährt,
unbetätigt bleibt und der Nebenschluß zur Dämpfung Wenn leise Sprache übertragen wird und die Dämpfung
offen bleibt. 15 vor dem Sprachdetektor £ durch den geschlossenen
Von der Gabelschaltung H 2 führt der untere Ausgang Nebenschluß überbrückt wird, ist die von der Empfangszum
Sprachdetektor E, und zwar über die Dämpfung leitung her gesehene Empfindlichkeit des Sprachdetek-
oder über den Nebenschluß, wenn das Steuerglied den tors£ — 34 db an Stelle der wirklichen —41 db. Für
Nebenschluß geschlossen hat. In dem betrachteten Fall bestimmte schwache Echos auf der Empfangsleitung,
eines lauten Sprachsignals bleibt jedoch das Steuerglied ao d. h. Echos mit einem Pegel zwischen —31 und —34 db,
unbetätigt, und das Signal erreicht den Sprachdetektor E ist es also möglich, die Gabel zu umgehen und den
nur über die Dämpfung. Es kann z. B. eine Empfindlich- Sprachdetektor zu betätigen, ohne daß die Echosperre
keit des Sprachdetektors von —41 db und ein Dämpfungs- betätigt wird, und zwar lediglich auf Grund des Empfindwert
von 10 db angenommen werden. Wenn das Aus- lichkeitsunterschiedes zwischen der Echosperre und dem
gangssignal der Gabel H2 von einem verhältnismäßig *5 Sprachdetektor. Da darüber hinaus der Sprachdetektor E
starken Sprachsignal herrührt, z. B. einem Signal von normalerweise schneller anspricht als die Echosperre,
— 15 db, wird das Signal durch die Dämpfung auf einen kann die vordereFlanke auch eines kräftigen empfangenen
Pegel von —25 db herabgesetzt, was immer noch sicher Signals durch die Echosperre kufen und den Sprachüber
der Ansprechgrenze des Sprachdetektors liegt. Das detektor betätigen, ehe die Echosperre Zeit zum Anist
vielleicht leichter verständlich, wenn es als Wechsel 30 sprechen gefunden hatte. Erfindungsgemäß wird deshalb
in der effektiven Empfindlichkeit des Sprachdetektors der Sprachdetektor F dazu benutzt, den Sprachdetektor E
ausgedrückt wird, die durch die Dämpfung eingeführt gegen fehlerhaftes Ansprechen durch Echos zu schützen,
wird. Wenn die Dämpfung eingeschaltet ist, findet z. B. indem die Ansprechschwelle des Sprachdetektors F wenig
eine Rauschspitze, die beispielsweise einen Pegel von höher gelegt wird als die der Echosperre. Wenn z. B. eine
—35 db haben kann, einen Sprachdetektor mit einer 35 Echosperre auf — 31 db eingestellt wurde, würde ein
effektiven Empfindlichkeit von nur—31 db vor, und damit geeigneter Wert für den Sprachdetektor F etwa — 35 db
ist eine fehlerhafte Arbeitsweise des Detektors verhindert. sein. Wenn also Echos auf der Empfangsleitung — 35 db
Es soll jetzt der Fall betrachtet werden, daß ein überschreiten, wird ein Ausgangssignal vom Sprach-Sprachsignal
mit einem solchen Pegel auftritt, daß das detektor F an das Steuerglied angelegt, das dann den
Signal zwar von dem empfindlicheren Begrenzer ^. 40 Nebenschluß zur Dämpfung öffnet und dabei die
beschnitten, von dem weniger empfindlichen Begrenzer^ Empfindlichkeit des Sprachdetektors £ wirksam herabjedoch
unbeschnitten durchgelassen wird. Es wird wieder setzt. Erfindungsgemäß wird also die Empfindlichkeit des
angenommen, daß der Begrenzer ^l Signale auf einem Haupt-Sprachdetektors automatisch nicht nur zur Anhöheren
Pegel als — 30 db beschneidet und daß der passung an die Anforderungen von sowohl leisen als auch
Begrenzer^ Signale oberhalb — 20 db beschneidet; ein 45 lauten Sprechern eingestellt, sondern auch zur Herab-Eingangssignal
auf einem dazwischenliegenden Pegel, Setzung der Empfindlichkeit bei Auftreten von Echos.
z.B. — 25 db, wird dann nur durch den Begrenzer^ Wie oben beschrieben, besteht das Ausgangssignal des
beschnitten, und die Ausgangsspannung des Spitzenwert- Sprachdetektors E aus Gleichstromimpulsen, die den
detektorsC, die dann maximal ist, überschreitet not- Grad der Aktivität in den Eingangssprachimpulsen
wendigerweise das Ausgangssignal des Spitzenwert- 50 wiederspiegeln, die oberhalb eines bestimmten bzw.
detektorsZ). Die Mischbrücke spiegelt den Unterschied abgeänderten Schwellwertes des Detektors auftreten,
zwischen diesen beiden Ausgangssignalen in einem Aus- Diese Ausgangssignale werden über die Leitung Sl an
gangssignal wieder, das an das Steuerglied, z. B. Relais, die TASI-Steuerung gelegt. Die Ausgangsleitungen von
angelegt wird. Das Steuerglied wird hierdurch betätigt weiteren Sprachdetektoren sind ebenfalls aJs Anschluß
und schließt den niederohmigen Nebenschluß zur 55 an die Steuerung dargestellt. Im allgemeinen arbeitet eine
Dämpfung, wodurch der Sprachdetektor E auf seinem TASI-Steuerung so, daß jede Detektorleitung periodisch
wirklichen Empfindlichkeitspegel bei —41 db arbeitet. abgetastet wird, um den Aktivitätsgrad im Ausgang
Aus dem Obigen geht hervor, daß im Ruhezustand, d.h., jedes Detektors zu bestimmen. Zusätzlich enthält die
wenn kein Signal auf der Leitung steht, das Steuerglied Steuerung einen Speicher, in dem laufend die Leitungsim
gleichen Zustand ist wie während Sprachimpulsen 60 Übertragungskanalverbindungen gespeichert sind. Am
von relativ lauten Sprechern. Erfindungsgemäß ist also Ausgang der Steuerung steht ein Signal, das einen
die Empfindlichkeit des Sprachdetektors E auf einem bestimmten Sprecher, und ein zweites Signal, das einen
herabgesetzten Pegel, wenn Signale von relativ lauten bestimmten Kanal identifiziert.
Sprechern angelegt werden, auf einem erhöhten Pegel, Am TASI-Schalter sind auch Eingänge für jede
wenn ein leiser Sprecher an der Leitung liegt, und ist 65 Sprechstelle in der Anlage vorgesehen. Die Ausgangswieder
auf einem herabgesetzten Pegel, wenn Sprach- leitungen des Schalters sind die Übertragungskanäle,
signale fehlen. Dementsprechend wird die Sprach- Üblicherweise beträgt das Verhältnis der Sprechstellen
detektoraktivität erfindungsgemäß auf einem Minimal- zu den Übertragungskanälen etwa 2:1; die absolute
wert gehalten, der zur Übertragung von Sprache mit Zahl ist normalerweise jedoch wesentlich größer, als
annehmbarer Qualität erforderlich ist. 7° in Fig. 1 veranschaulicht. Auf Grund der Signale von
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der Steuerung verbindet der TASI-Schalter die ent- signals gegeben ist. Wenn also ein Eingangssignal den
sprechende Sprecherleitung mit einem freien Über- Abschneidepegel des Begrenzers überschritten hat, ergibt
tragungskanal. eine noch größere Signalamplitude kein Anwachsen des Zur Darstellung der Begrenzer, der Spitzenwert- Ausgangsgleichstroms des Spitzenwertdetektors. Der
detektoren und der Mischbrücke ist in Fig. 2 ein ins 5 Ausgang des Spitzenwertdetektors C liegt über den
einzelne gehendes Schaltbild der Einrichtungen wieder- Zweigen TS und VS der Mischbrücke, einer üblichen
gegeben, die in Fig. 1 innerhalb der unterbrochenen Widerstandsbrücke aus den Widerständen 221, R2, R3
Linie BX liegen. Einzelheiten der Sprachdetektoren und R4. Der Ausgang des Spitzenwertdetektors D liegt
werden nicht dargestellt, da solche Einrichtungen in gleicher Weise an den Punkten S und U. Die beiden
allgemein bekannt sind. Wie bereits beschrieben, werden io Ströme fließen in einander entgegengesetzter Richtung
Sprachsignale von der Gabel H 2 an parallele Zweige durch den Widerstand i?4, und zwischen V und Erde
gelegt, die Begrenzer A bzw. Begrenzer B enthalten. Der steht dann ein Ausgangssignal, das den Unterschied
Begrenzer A enthält zwei asymmetrisch leitende Wider- zwischen diesen beiden Signalen repräsentiert. Wie
Standselemente D1 und D 2, die übliche Dioden sein bereits oben näher erläutert wurde, wird die Auskönnen
und die antiparallel zueinander zwischen Leitung 15 gangsspannung der Mischbrücke an das Steuerglied
und Erde liegen. Die Dioden können vorteilhafterweise gegeben.
Siliziumdioden sein. Die Kennlinie einer solchen Diode Eingangssignal auf bestimmten Pegeln sollen nun
ist in Fig. 5 veranschaulicht. Solche Dioden zeigen nicht durch beide Begrenzer, beide Gleichrichter und die
nur in Sperrichtung einen relativ hohen Widerstand, Mischbrücke hindurch verfolgt werden. Ein relativ
sondern auch bis zu einer Spannung V1 in der Fluß- 20 kräftiges Signal, z.B. —15 db, wird im Begrenzer A
richtung. Bei einem bestimmten Element kann die beschnitten, so daß sich ein Ausgangssignal nach Kurve A
Spannung V1 0,5 Volt sein. Wenn Dioden mit ähnlichen in Fig. 6 ergibt. Durch die Dämpfung am Begrenzer B
Kennlinien im Begrenzer A eingesetzt werden, ergibt sich wird der Eingangssignalpegel um 10 db herabgesetzt,
über die Diode Dl eine niederohmige Erdverbindung für überschreitet jedoch immer noch den Grenzwert des
positive Spannungen oberhalb des Wertes ^1 und eine 25 Begrenzers B, so daß sich ein Ausgangssignal nach
ähnliche Erd verbindung über die Diode D 2 für negative Kurve B in Fig. 6 ergibt. Da in beiden Zweigen die
Spannungen oberhalb V1. Bei einem Eingangssignal, Grenzwerte der Begrenzer erreicht werden, liegen die
dessen Spannungsspitzen die Begrenzungspegel der Ausgangswerte der Spitzenwertdetektoren C und D
Dioden Dl und 1)2 überschreiten, ergibt sich also als auf dem Maximum und sind demgemäß einander gleich.
Ausgangsspannung des Begrenzers A die Kurve A in 30 Gleiche Eingangssignale an der Mischbrücke löschen
Fig. 6. Ein bestimmtes vorgegebenes Verhältnis zwischen einander aus, und dem Steuerglied wird kein Signal
dem Begrenzungspegel der Dioden und dem Pegel der zugeführt.
Sprachsignale am Eingang kann durch Auswahl der Im Falle eines leisen Sprechers, z.B. auf einem Pegel
Diodenkennlinien und durch die Auswahl eines Ein- von —25 db, liefert der Begrenzer A ein beschnittenes
gangsverstärkers und einer Gabelschaltung mit ent- 35 Ausgangssignal, wie in Kurve B in Fig. 6 dargestellt,
sprechender Impedanz eingestellt werden. Die Anlage Durch die Dämpfung vom Begrenzer B wird das Einkann
z. B. so ausgelegt werden, daß eine Begrenzungs- gangssignal auf —35 db herabgesetzt, und da der
spannung von 0,5 Volt einem Eingangssignalpegel von Begrenzer B zum Beschneiden von Signalen über
— 30 db entspricht. —30 db ausgelegt ist, ergibt sich als Ausgangsspannung
Die Dioden D 3 und D 4 im Begrenzer B können auf 40 des Begrenzers B die Kurve C in Fig. 6. Im Ergebnis
einen Begrenzungspegel gelegt werden, der sich um einen überschreitet die Ausgangsspannung des Detektors C
bestimmten Betrag von dem der Dioden Dl und D 2 die Ausgangsspannung des Detektors D, und der Unterunterscheidet.
In der speziellen Ausführungsform nach schied wird als Ausgangssignal der Mischbrücke ge-Fig.
2 haben die Dioden D3 und P4 jedoch die gleichen wonnen, das an das Steuerglied gegeben wird. Wie im
Kennlinien wie die Dioden Dl und D 2, und der ge- 45 Zusammenhang mit Fig. 1 bereits erwähnt, bewirkt die
wünschte Unterschied zwischen dem Begrenzungspegel Betätigung des Steuergliedes, daß die Dämpfung überim
Begrenzer A und im Begrenzer B wird zweckmäßiger- brückt wird, womit die Empfindlichkeit des Sprachweise
dadurch erzielt, daß eine Dämpfung zwischen detektors E voll wiederhergestellt und auch für leise
Gabel H2 und dem Eingang der Begrenzerschaltung ein- Sprecher ausreichend wird.
gefügt wird. Die gezeigte Dämpfung besteht aus den 50 Wie in allen Anlagen mit Echosperren und Sprach-
Widerständen RS, R6 und R7. Wenn die Dämpfung auf detektoren, müssen geeignete Vorkehrungen getroffen
10 db eingestellt ist, müssen Signale von der Gabel Ή.2 werden, die erforderlichen Verzögerungen hereinzu-
— 20 db überschreiten, ehe der Begrenzer B beschneidet. bringen. Die einzelnen Werte der Verzögerungen und die
Signale oberhalb eines Pegels von —20 db werden also besonderen Maßnahmen hängen naturgemäß von den
im Begrenzer B beschnitten, während alle Signale ober- 55 Eigenschaften der Anlage ab. So kann z. B. eine übliche
halb — 30 db im Begrenzer A beschnitten werden. Integrierschaltung benutzt werden, um ein verzögertes
Der Spitzenwertdetektor C enthält die Kondensa- Ansprechen des Steuergliedes nach Fig. 1 auf Signale von
toren Cl und C3 und die Dioden D5 und Dl. Der der Mischbrücke zu bewirken. Bei bestimmten Anlagen
Spitzenwertdetektor D ist gleich aufgebaut und enthält kann ein solches verzögertes Ansprechen die Möglichkeit
die Kondensatoren C 2 und C 4 und die Dioden D 6 und 60 noch weiter herabsetzen, daß das Steuerglied, und
DS. Diese Detektoren liefern in bekannter Weise ein damit der Sprachdetektor, durch Rauschspitzen betätigt
Gleichstromausgangssignal, das einem beschnittenen wird.
oder unbeschnittenen Eingangssprachsignal der Be- Um leise Sprecher so gut wie möglich zu bedienen,
grenzer entspricht. Eine im wesentlichen gleiche Schal- sollte das Steuerglied für eine nennenswerte Zeitspanne
tung ist von Terman in »Electronic and Radio En- 65 nach Beendigung eines Signals von der Mischbrücke
gineering«, McGraw-Hill, 4. Auflage, S. 708, beschrieben. betätigt bleiben, d. h., die Abschaltung soll verhältnis-
Das bedeutsame Merkmal solcher Detektoren, die vorteil- mäßig lange verzögert werden, z.B. 10 Sekunden. Diese
hafterweise bei der erfindungsgemäßen Schaltung ein- Anforderung kann vorteilhafterweise einfach dadurch
gesetzt werden, liegt darin, daß die maximale Ausgangs- erfüllt werden, daß ein Steuerglied mit einem verzögert
spannung durch den Abschneidepegel des Eingangs- 70 abfallenden Relais benutzt wird.
Claims (5)
1. Nachrichtenübertragungsanlage mit einer Anzahl nur zeitweise aktiver Signalquellen, einer gleichen
Anzahl Signalempfängern und einer kleineren Anzahl Übertragungskanälen und mit Einrichtungen, die
jeweils einer Quelle und einem dazugehörigen Empfänger zugeordnet sind und bei Abgabe von Signalen
die betreffende Quelle und den Empfänger selbsttätig an einen der Übertragungskanäle anschließen, da
durch gekennzeichnet, daß auf die Signale der Quelle innerhalb eines vorgegebenen Amplitudenbereiches
ansprechende Einrichtungen die Empfindlichkeit der Anschlußeinrichtungen erhöhen und
weitere Einrichtungen, die auf Signale auf der Empfangsleitung über einen bestimmten Amplitudenwert
ansprechen, die Einrichtungen zur Erhöhung der Empfindlichkeit der Anschlußeinrichtungen sperren.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußeinrichtungen einen von
den Signalen der Quelle gesteuerten Sprachdetektor enthalten, dessen Ausgangssignale in einer Steuerschaltung
Zuordnungssignale für die betreffende Quelle und einen Ubertragungskanal erzeugen, die
über entsprechende Schaltvorrichtungen das Signal der betreffenden Quelle an den zugeordneten Übertragungskanal
legen.
3. Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Erhöhung der
Empfindlichkeit der Anschlußeinrichtungen zwei an den Signalen der Quelle liegende parallele Strompfade
enthalten, von denen der eine Einrichtungen zum Abschneiden der angelegten Signale beim untersten
Amplitudenwert und der andere Einrichtungen zum Abschneiden der angelegten Signale beim höchsten
Amplitudenwert eines vorgegebenen Bereiches enthält, ferner Einrichtungen, die gemeinsam auf ein
beschnittenes Signal im ersten Pfad und ein unbeschnittenes Signal im zweiten Pfad dadurch ansprechen,
daß sie ein Betriebssignal abgeben, welches die Empfindlichkeit des Sprachdetektors der Anschlußeinrichtungen
erhöht.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sprachdetektor der Anschlußeinrichtungen
eine Dämpfung vorgeschaltet ist, die mittels eines auf das Betriebssignal ansprechenden
Steuergliedes durch einen niederohmigen Parallelzweig überbrückt wird.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Signale über einem bestimmten
Amplitudenwert auf die Empfangsleitung ansprechenden Sperreinrichtungen einen weiteren Sprachdetektor
enthalten, dessen Ausgangssignale den niederohmigen Überbrückungszweig öffnen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 009 650/314 11.60
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Family Applications (1)
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Country Status (4)
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- 1959-12-22 FR FR813877A patent/FR1244664A/fr not_active Expired
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