DE19526749A1 - Schaltkreis und Verfahren zur Verringerung von Eigenecho in einem Empfangssignalpfad - Google Patents
Schaltkreis und Verfahren zur Verringerung von Eigenecho in einem EmpfangssignalpfadInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Tele
kommunikationssysteme und besonders auf die Verringerung von
Eigenecho im Empfangssignalpfad eines Telekommunikationssystems.
Telekommunikationssysteme mit Sende- und Empfangssignalpfaden
werden allgemein in Anwendungen benutzt, wie etwa in kabellosen
Telefonen, zellularen Telefonen, verkabelten Telefonen und vie
len anderen Zweiwegekommunikationsvorrichtungen. Kabellose Tele
fone werden z. B. häufig in Wohn- und Geschäftsumgebungen wegen
der Flexibilität benutzt, mit der sie ihren Benutzern erlauben,
sich während der Kommunikation einige Entfernung von der Basis
station fortzubewegen. Die nahe Partei spricht in das Mikrofon
des Handapparats, und die Sprachdaten werden über eine Funkfre
quenzstrecke zur Basiseinheit übertragen. Die Basiseinheit sen
det die Sprachdaten über Telefonleitungen zur fernen Partei am
anderen Ende. Sprachdaten von der fernen Partei werden durch die
Basiseinheit über Telefonleitungen empfangen, und über die Funk
frequenzstrecke zum Handapparat übertragen, um den Zweiwege
dialog zu vervollständigen.
Wenn die nahe Partei in das Mikrofon spricht, wird zwischen
Mikrofon und Hörkapsel üblicherweise ein Eigenecho erzeugt, so
daß die nahe Partei seine/ihre eigene Stimme hören kann. Ein
gewisses Eigenecho in der Hörkapsel ist erwünscht, so daß der
nahe Sprecher nicht den Eindruck einer toten Telefonleitung
bekommt, während die ferne Partei zuhört. Andererseits sollte
das Eigenecho nicht die Stimme der fernen Partei übertönen oder
stören, wenn beide Parteien zugleich sprechen.
Die konventionelle Schnittstelle für kabellose Telefone ist
ein Vierdraht-zu-Zweidrahtwandlungsschaltkreis, der es erlaubt,
die Sende- und Empfangssignale der Basiseinheit mit Zweidraht
telefonleitungen zusammenzuschalten. Der Vierdraht-zu-Zweidraht
wandlungsschaltkreis hat üblicherweise Impedanzfehlanpassungen,
die Reflektionen der Sprachsignale in den Sendepfad der Basis
einheit zurück verursachen. Die Reflektionen vergrößern das
Eigenecho in der Hörkapsel der nahen Partei. Falls der Pegel des
Eigenechos ausreichend hoch wird, kann eine Störung der Sprache
der fernen Partei auftreten. Ferner kann ein lautes Eigenecho
den nahen Sprecher verleiten, seine/ihre Lautstärke bis zu einem
Punkt zurückzunehmen, bei dem die ferne Partei die Unterhaltung
nicht mehr hören kann.
Daher besteht ein Bedarf, das Eigenecho im Empfangssignalpfad
von Telekommunikationssystemen zu verringern.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein kabelloses Telefonkom
munikationssystem veranschaulicht;
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm, das den Signalstärken
vergleicherschaltkreis von Fig. 1 veranschaulicht;
Fig. 3 ist eine Wellenformdarstellung, die für die Erläute
rung von Fig. 1 nützlich ist; und
Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm, das den Vorverstärker
von Fig. 1 veranschaulicht.
Mit Bezug auf Fig. 1 wird ein Telekommunikationsschaltkreis
10 mit einen Sendesignalpfad 12 und einem Empfangssignalpfad 14
zum Beispiel in einem kabellosem Telefon gezeigt. Ein analoges,
Sprache repräsentierendes Eingabesignal TX IN kommt von einem
Mikrofon 16 in dem kabellosen Telefonhandapparat. Das Sprach
signal TX IN wird über den Sendesignalpfad 12 verarbeitet, der
den Mikrofonverstärker 18 und den Kompressor 20 als Teil eines
Kompanderschaltkreises einschließt. Der Kompressor 20 schließt
einen Verstärker 22 mit einem invertierenden Eingang ein, der
über den Widerstand 24 mit dem Ausgang des Verstärkers 18 ver
bunden ist. Der nicht-invertierende Eingang des Verstärkers 22
empfängt ein Bezugspotential VREF1, das bei 1,5 Volt betrieben
wird. Die Deltaverstärkungsstufe 25 empfängt ein Ausgangssignal
vom Verstärker 22 am Knoten 26 über den Widerstand 28. Der Aus
gang der Deltaverstärkungsstufe 25 ist mit dem invertierenden
Eingang des Verstärkers 22 verbunden. Der Gleichrichterschalt
kreis 30 hat einen mit dem Knoten 26 über den Widerstand 32 ver
bundenen Eingang. Der Gleichrichterschaltkreis 30 sieht einen
Steuerungsstrom IGAIN an die Deltaverstärkungsstufe 25 und ein
Sendeabtastsignal an einen Eingang des Signalstärkenvergleichers
34 vor. Der Betrieb des Kompressors 20 wird in U.S. Patent 5 245
299 beschrieben, und wird hierdurch durch Bezug eingebracht.
Kurz gesagt, komprimiert der Kompressor 20 den dynamischen
Amplitudenbereich eines analogen Signals als Vorbereitung für
eine Übertragung über eine schmalbandige Übertragungsstrecke.
Das Sendesignal am Knoten 26 wird durch einen Frequenzinver
sionsscrambler 36 verarbeitet, der das Frequenzspektrum inver
tiert. Der Frequenzinversionsscrambler 36 ist optional, aber
nützlich in kabellosen Telefonen, um die Vertraulichkeit des
übertragenen Signals zu schützen. Weitere Einzelheiten des Fre
quenzinversionsscramblers 36 werden in U.S. Patentanmeldung
08/237 528 vorgesehen. Das invertierte Frequenzspektrum wird
durch den Verstärker 38 gepuffert, um das TX OUT-Ausgangssignal
vorzusehen. Das TX OUT-Signal wird mit üblicherweise 46,0 bis
49,0 MHz FM-moduliert, und über Funkstrecke zum Empfangssignal
pfad in der (nicht gezeigten) Basiseinheit des kabellosen Tele
fons übertragen. Der Empfangssignalpfad der Basiseinheit demodu
liert das Signal und verarbeitet es durch einen anderen Fre
quenzinversionsscrambler, um es in sein ursprünglichen Frequenz
spektrum zurückzuinvertieren. Das Signal wird in einer Schalt
kreisanordnung ähnlich der im Empfangssignalpfad dekomprimiert
und über (nicht gezeigte) konventionelle Telefonleitungen zum
Sprecher am fernen Ende übertragen.
Wenn der Sprecher am anderen Ende ein Sprachsignal sendet,
empfängt ein Sendepfad in der Basiseinheit das Sprachsignal von
der konventionellen Telefonleitung über eine Zweidraht-zu-Vier
drahtschnittstelle, und verarbeitet das Sprachsignal durch einen
Kompressor und Frequenzinversionsscrambler, wie im Sendepfad 12
des Handapparats beschrieben. Das komprimierte und invertierte
Signal wird FM-moduliert und zum Handapparat übertragen, wo es
demoduliert und als RX IN-Signal dem Verstärker 40 im Empfangs
signalpfad 14 zugeführt wird. Der Ausgang des Verstärkers 40 ist
mit dem Vorverstärkerschaltkreis 42 verbunden, der auf das Ver
stärkungssteuerungssignal zur Veränderung der Verstärkung im
Empfangssignalpfad 14 zwischen kleinstem und größtem Wert rea
giert. Das Sperrsteuerungssignal setzt den Vorverstärker 42 auf
maximale Verstärkung, wenn aktiviert, und sperrt das Verstär
kungssteuerungssignal. Das Ausgangssignal des Vorverstärkers 42
wird durch den Frequenzinversionsscrambler 44 verarbeitet, um
das empfangene Signal in sein ursprüngliches Frequenzspektrum
zurückzuinvertieren. Der Frequenzinversionsscrambler 44 ist
optional, aber nützlich in kabellosen Telefonen, in denen es
zusammen mit dem Frequenzinversionsscrambler 36 die Vertraulich
keit des Dialogs zwischen den Parteien schützt. Weitere Einzel
heiten des Frequenzinversionsscramblers 44 werden in U.S.
Patentanmeldung 08/237 528 vorgesehen. Das Ausgabesignal des
Frequenzinversionsscramblers 44 am Knoten 46 wird dem Expander
48 zugeführt, der Teil des Kompanders ist.
Der Expander 48 schließt eine Deltaverstärkungsstufe 50 ein,
die das Signal am Knoten 46 vom Frequenzinversionsscrambler 44
über den Widerstand 52 empfängt. Der Ausgang der Deltaverstär
kungsstufe 50 ist mit dem invertierenden Eingang von Verstärker
54 verbunden. Der nicht-invertierende Eingang des Verstärkers 54
empfängt das Bezugspotential VREF1. Der Ausgang des Verstärkers
54 ist über den Widerstand 56 zurück mit seinem invertierenden
Eingang verbunden. Das Empfangssignal am Knoten 46 geht auch
über einen Widerstand 58 an den Gleichrichterschaltkreis 60, um
das Steuerungssignal IGAIN der Deltaverstärkungsstufe 50 zuzu
führen. Der Gleichrichterschaltkreis 60 gibt ferner ein
Empfangsabtastsignal an einen zweiten Eingang des Signalstärker
vergleichers 34 ab. Der Betrieb des Expanders 48 wird in U.S.
Patent 5 245 299 beschrieben, und wird hierdurch durch Bezug
eingebracht. Kurz gesagt, entkomprimiert der Expander 48 das
schmalbandige, komprimierte Analogsignal, um es zu seinem
vollen, dynamischen Bereich zurückzubringen, damit die nahe
Partei das empfangene Sprachsignal hört. Das Ausgangssignal des
Expanders 48 wird durch den Lautsprecherverstärker 62 verstärkt
und treibt den Lautsprecher 66 in der Hörkapsel des Handappa
rats.
Als Teil der vorliegenden Erfindung sehen der Gleichrichter
schaltkreis 30 und der Gleichrichterschaltkreis 60 die Rückwir
kungssignale Sendeabtastung bzw. Empfangsabtastung für den Sig
nalstärkenvergleicher 34 vor, der wiederum den Verstärkungsgrad
des Vorverstärkers 42 steuert. Wenn das Sendesignal am Knoten 26
kleiner als der vorbestimmte Schwellwert ist, dann veranlaßt das
Sendeabtastsignal den Signalstärkenvergleicher 34, ein hohes
Verstärkungssteuerungssignal zu aktivieren, um den Verstärkungs
grad des Vorverstärkers 42 zu erhöhen. Wenn das Sendesignal am
Knoten 26 den vorbestimmten Schwellwert übersteigt, dann veran
laßt das Sendeabtastsignal den Signalstärkenvergleicher 34, ein
niedriges Verstärkungssteuerungssignal zu aktivieren, um den
Verstärkungsgrad des Vorverstärkers 42 zu vermindern und damit
das Eigenecho im Empfangssignalpfad 14 zu verringern. Das
Empfangsabtastsignal setzt den vorbestimmten Schwellwert auf 1,5
dB unterhalb des Empfangssignalpegels am Knoten 46. Wie gezeigt
werden wird, ist eine gewisse Hysterese in den Signalstärken
vergleicher 34 eingebaut, um ein Oszillieren um den Empfangs
signalpegel zu verhindern.
Der Anzapfpunkt von Gleichrichterschaltkreis 30 und Gleich
richterschaltkreis 60 ist in U.S. Patent 5 012 139 vorgesehen.
In Fig. 4 des Patents 5 012 139 ist der Widerstand RIN äquivalent
dem Widerstand 32 in der vorliegenden Anmeldung, und der Strom
IOUT sieht das Steuerungssignal IGAIN an die Deltaverstärkungs
stufe 25 vor, infolge einer (nicht gezeigten) Umkehrung durch
Stromspiegel. Das Sendeabtastsignal wird an der Anode der Diode
34 in Fig. 4 des Patents 5 012 139 abgenommen. In gleicher Weise
ist der in Fig. 4 des Patents 5 012 139 gezeigte Gleichrichter-
/Mittelwertbilderschaltkreis anwendbar auf den Gleichrichter
schaltkreis 60, wobei der Widerstand RIN äquivalent dem Wider
stand 58 ist, und der Strom IOUT sieht das Steuerungssignal IGAIN
vor, infolge einer (nicht gezeigten) Umkehrung durch Stromspie
gel. Wieder ist der Anzapfpunkt für das Empfangsabtastsignal die
Anode der Diode 34 in Fig. 4 des Patents 5 012 139. Das Sende
abtastsignal ist proportional der Amplitude des Sendesignals am
Knoten 26. D.h., in dem Maße, in dem das Sprachsignal der nahen
Partei anwächst, wächst auch das Sendeabtastsignal an. In ähn
licher Weise ist das Empfangsabtastsignal repräsentativ für das
Sprachsignal der fernen Partei plus dem von der nahen Partei
erzeugten Eigenecho, das schließlich die Hörkapsel erreicht. Das
Empfangsabtastsignal ist proportional zur Amplitude des
Empfangssignals am Knoten 46.
Unter Hinwendung zu Fig. 2 werden weitere Einzelheiten des
Signalstärkenvergleichers 34 gezeigt, wobei Transistor 70 das
Empfangsabtastsignal an seinem Basis-Anschluß empfängt. Der
Emitter-Anschluß von Transistor 70 ist mit dem auf Massepoten
tial betriebenen Versorgungsspannungsleiter 72 verbunden. Der
Kollektor-Anschluß des Transistors 70 ist mit dem Eingang eines
die Transistoren 74 und 76 enthaltenden Stromspiegelschalt
kreises verbunden. Der Drain- und der Gate-Anschluß des Tran
sistors 74 ist mit dem Kollektor des Transistors 70 verbunden,
während der Source-Anschluß des Transistors 74 mit dem auf einem
positiven Potential Vcc wie etwa 3.0 Volt betriebenen Versor
gungsspannungsleiter 78 verbunden ist. Der Gate-Anschluß von
Transistor 76 ist mit dem Gate- und dem Drain-Anschluß von Tran
sistor 74 verbunden. Der Source-Anschluß des Transistors 74 ist
mit dem Versorgungsspannungsleiter 78 verbunden, während der
Drain-Anschluß des Transistors 78 den Strom I₇₆ in den Knoten 79
am Ausgang des Signalstärkenvergleichers 34 hineinleitet. Die
Stromspiegeltransistoren 74 und 76 sind so dimensioniert, daß
der Ausgangsstrom I₇₆ ein Drittel des Eingangsstroms von Tran
sistor 70 ist.
Das Sendeabtastsignal wird an den Basis-Anschluß des Transis
tors 80 geführt, der einen mit dem Versorgungsspannungsleiter 72
verbundenen Emitter-Anschluß und einen mit dem Eingang eines die
Transistoren 82 und 84 enthaltenden Stromspiegelschaltkreises
verbundenen Kollektor-Anschluß einschließt. Die Stromspiegel
transistoren 82 und 84 sind so dimensioniert, daß der Ausgangs
strom an den Transistor 86 1,162 mal größer ist als der Ein
gangsstrom von Transistor 80. Der Gate- und der Drain-Anschluß
von Transistor 82 ist mit dem Kollektor des Transistors 80 ver
bunden, während der Source-Anschluß des Transistors 82 mit dem
Versorgungsspannungsleiter 78 verbunden ist. Der Gate-Anschluß
von Transistor 84 ist mit dem Gate- und dem Drain-Anschluß von
Transistor 82 verbunden. Der Source-Anschluß des Transistors 84
ist mit dem Versorgungsspannungsleiter 78 verbunden, während der
Drain-Anschluß mit dem Eingang eines aus den Transistoren 86 und
88 bestehenden Stromspiegelschaltkreises verbunden ist. Die
Stromspiegeltransistoren 86 und 88 sind so dimensioniert, daß
sie gleichgroße Ströme führen. Die Stromspiegeldimensionierungen
sind so ausgewählt, daß sie den vorbestimmten Schwellwert vorse
hen, der 1,5 dB unterhalb des Empfangssignalpegels an Knoten 46
liegt. Der Basis- und Kollektor-Anschluß von Transistor 86 ist
mit dem Drain-Anschluß von Transistor 84 verbunden. Der Emitter-
Anschluß von Transistor 86 ist mit dem Versorgungsspannungslei
ter 72 verbunden. Der Basis-Anschluß von Transistor 88 ist mit
dem Basis- und dem Kollektor-Anschluß von Transistor 86 verbun
den, während sein Emitter-Anschluß mit dem Versorgungsspannungs
leiter 72 verbunden ist. Der Kollektor-Anschluß von Transistor
88 ist mit dem Drain-Anschluß von Transistor 76 verbunden und
leitet den Strom I₈₈ in den Knoten 79 hinein, um das Verstär
kungsteuerungssignal am Ausgang des Signalstärkenvergleichers 34
vorzusehen.
Der Betrieb des Signalstärkenvergleichers 34 ist wie folgt.
Während das Sendesignal am Knoten 26 unter dem vorbestimmten
Schwellwert liegt, haben das Empfangsabtastsignal und das Sende
abtastsignal relative Stärken, so daß der Strom I₇₆ durch den
Transistor 76 größer all der Strom I₈₈ durch den Transistor 88
ist, und das Verstärkungssteuerungssignal ist hoch. In Fig. 3
ist das Sendesignal am Knoten 26 (Wellenform 90) vor der Zeit t₁
kleiner als der durch die gestrichelte Linie 94 gezeigte
Schwellwert, d. h., 1,5 dB unter dem Empfangssignal am Knoten 46
(Wellenform 92). Das Verstärkungssteuerungssignal ist auf einem
hohen Pegel und der Vorverstärker 42 wird mit höherem Verstär
kungsgrad wegen der um 1,5 dB geringeren Signalstärke in Sende
signalpfad 12, verglichen mit dem Empfangssignalpfad 14, betrie
ben. Das Sendesignal ist ausreichend niedrig, daß irgendwelche
reflektierten Eigenechos im Empfangssignalpfad nicht das haupt
sächliche Sprachsignal vom fernen Sprecher stören würden.
Betrachtet wird das Beispiel, in dem der nahe Sprecher laut
in das Mikrofon 16 hineinspricht. Da das Sprachsignal vom Mikro
fon 16 anwächst und das Sendesignal am Knoten 26 anwächst, ver
größert sich das Sendeabtastsignal relativ zum Empfangsabtast
signal, und spricht Transistor 80 stärker an, der mehr Strom
durch die Stromspiegeltransistoren 82 und 84 und mehr Strom
durch die Stromspiegeltransistoren 86 und 84 leitet. Zur Zeit t₁
übersteigt das Sendesignal am Knoten 26 den Schwellwert, und
zeigt eine um 1,5 dB höhere Signalstärke im Sendesignalpfad 12,
verglichen mit dem Empfangssignalpfad 14, an. Das Sendesignal
ist ausreichend stark, daß irgendwelche reflektierten Eigenechos
im Empfangssignalpfad das hauptsächlich empfangene Sprachsignal
vom fernen Sprecher stören könnten, oder andererseits uner
wünscht laut in der Hörkapsel werden. Das Verstärkungssteue
rungssignal geht auf einen niedrigen Wert und setzt den Vorver
stärker 42 auf einen geringeren Verstärkungsgrad im Empfangs
signalpfad 14, und verringert dadurch die Eigenechos.
Zwischen den Zeiten t₁ und t₄ weist der Signalstärkenverglei
cher Hysterese auf, wie in Fig. 3 gezeigt. Zum Beispiel fällt
das Sendesignal am Knoten 26 unter das Empfangssignal am Knoten
46 zur Zeit t₂ und Zeit t₃, gleichwohl bleibt der Verstärkungs
steuerungsausgangspegel niedrig, um den Vorverstärker 41 auf
einem niedrigen Verstärkungsgrad zu halten. Zur Zeit t₄ fällt das
Sendesignal am Knoten 26 unter den Schwellwert, und zeigt eine
um 1,5 dB geringere Signalstärke im Sendesignalpfad 12, vergli
chen mit dem Empfangssignalpfad 14, an. Das Verstärkungssteu
erungssignal kehrt auf einen hohen Wert zurück und setzt den
Vorverstärker 42 auf einen höheren Verstärkungsgrad, da die
Eigenechos nicht mehr das hauptsächlich empfangene Sprachsignal
vom fernen Sprecher stören sollten, oder andererseits merklich
laut in der Hörkapsel 66 sind.
Weitere Einzelheiten des Vorverstärkers 42 wird in Fig. 4
gezeigt, wo das Ausgangssignal vom Verstärker 40 durch den
Schalterschaltkreis 96 und den vorwärts leitenden Kondensator 98
und den Schalterschaltkreis 100 zum invertierenden Eingang des
Verstärkers 102 geführt wird. Der nicht-invertierende Eingang
des Verstärkers 102 empfängt das Bezugspotential VREF2, das bei
1,5 Volt betrieben wird. Die Schalterschaltkreise 103 und 104
sind mit dem ersten bzw. zweiten Anschluß des Kondensators 98
und dem Bezugspotential VREF2 verbunden. Der Rückwirkungskon
densator 105 ist zwischen dem Ausgang des Verstärkers 102 und
seinem invertierenden Eingang geschaltet. Das Ausgangssignal von
Verstärker 102 wird durch den Schalterschaltkreis 106 und den
Kondensator 108 und den Schalterschaltkreis 110 zum invertie
renden Eingang des Verstärkers 112 geführt. Der nicht-inver
tierende Eingang des Verstärkers 112 empfängt das Bezugspoten
tial VREF2. Der Kondensator 114 ist zwischen dem Ausgang des
Verstärkers 112 und seinem invertierenden Eingang geschaltet.
Der Ausgang des Verstärkers 112 gibt das Empfangssignal an den
Frequenzinversionsscrambler 44 in Fig. 1 ab.
Der Ausgang des Verstärkers 122 ist ferner durch den Schal
terschaltkreis 118 mit einem Anschluß des Kondensators 120 am
Knoten 122 verbunden. Der andere Anschluß von Kondensator 120
ist mit der Verknüpfung von Kondensator 108 und Schalterschalt
kreis 110 verbunden. Die Schalterschaltkreise 126 und 128 sind
mit dem ersten bzw. zweiten Anschluß des Kondensators 108 und
dem Bezugspotential VREF2 verbunden. Der Schalterschaltkreis 129
ist zwischen Knoten 122 und Bezugspotential VREF2 geschaltet. Der
Kondensator 130 ist zwischen Knoten 122 und Knoten 132 am Ver
knüpfungspunkt von Kondensator 98 und dem Schalterschaltkreis
100 geschaltet.
Das NOR-Logikgatter 136 empfängt das Sperrsignal und das Ver
stärkungssteuerungssignal an seinen Eingängen. Der Ausgang des
NOR-Gatters 136 ist über den Inverter 138 mit dem Gate-Anschluß
des Transistors 140 verbunden. Der Drain-Anschluß von Transistor
140 ist mit dem Knoten 132 verbunden, während sein Source-An
schluß über den Kondensator 142 mit dem Verknüpfungspunkt von
Schalterschaltkreis 96 und Kondensator 98 verbunden ist. Wenn
Transistor 140 leitet, dann ist der Kondensator 142 parallel zu
Kondensator 98 geschaltet, um einen modifizierten, vorwärtslei
tenden Schaltkreis für den Verstärker 102 vorzusehen. Der Kon
densator 98 ist mit 1,0244 Picofarads (pf) ausgewählt, während
Kondensator 142 mit 0,1931 pf ausgewählt ist. Allgemeiner ist
das Verhältnis der Kondensatoren 98 und 142 so ausgewählt, daß
der Wert des Kondensators 98 zur Summe der Werte der Kondensa
toren 98 und 142 -1,5 dB ist. Der Ausgang des NOR-Gatters 136
ist auch mit dem Gate-Anschluß des Transistors 144 verbunden,
der einen mit dem Source-Anschluß des Transistors 140 verbun
denen Drain-Anschluß und einen mit dem Bezugspotential VREF2
verbundenen Source-Anschluß einschließt.
Der Vorverstärker 42 wird als ein Tiefpaßfilter mit geschal
teten Kondensatoren gezeigt. In einem Zustand schließen die
Schalterschaltkreise 96, 100, 106, 126 und 118, um Ladungen zu
speichern über den Kondensatoren 98, 105, 108, 114, 120 und 130,
und möglicherweise Kondensator 140, falls Transistor 140 leitet.
In einem zweiten Zustand schließen die Schalterschaltkreise 103,
104, 128, 110 und 129, um die Ladung zum Ausgang des Verstärkers
zu übertragen. Eine alternative, (nicht gezeigte) Ausführungs
form von Vorverstärker 42 kann einen Verstärker mit Widerständen
in den vorwärts führenden und den rückwirkenden Pfaden einschlie
ßen, um den Verstärkungsgrad zu verändern. Das Verstärkungssteu
erungssignal kann die Komponenten in verschiedenen Anordnungen
der rückwirkenden und/oder der vorwärts führenden Pfade schalten,
um den Verstärkungsgrad des Verstärkers zu verändern.
Der Betrieb des Vorverstärkers 42 läuft wie folgt. Unter der
Annahme, daß das Sperrsignal nicht als logisch Null gesetzt ist,
setzt ein hohes Verstärkungssteuerungssignal, das einem hohen
Verstärkungsgrad des Vorverstärkers 42 entspricht, den Ausgang
des NOR-Gatters 136 auf logisch Null, und den Ausgang des Inver
ters 138 auf logisch Eine. Der Transistor 144 ist ausgeschaltet,
während der Transistor 140 leitet und den Kondensator 142 mit
Kondensator 98 parallelschaltet, um ihre gesamten Kapazitäten zu
addieren. Der Verstärkungsgrad des Verstärkers 102 vergrößert
sich entsprechend dem Verhältnis des vorwärts führenden Konden
sators 98 plus Kondensator 142 zum Rückwirkungskondensator 105.
Wenn das Sendesignal kleiner ist als der vorbestimmte Wert unter
dem Empfangssignal, wird das Verstärkungssteuerungssignal nicht
aktiviert und erlaubt maximale Verstärkung im Empfangssignal
pfad.
Wenn das Verstärkungssteuerungssignal auf logisch Null liegt,
ist der Ausgang des NOR-Gatters 136 logisch Eins, und der Aus
gang des Inverters 138 ist logisch Null. Der Kondensator 142 ist
nicht mehr parallel zu Kondensator 98 geschaltet, da der Tran
sistor 140 nicht leitet. Transistor 144 leitet, um einen
Anschluß des Kondensators 142 auf das Bezugspotential VREF2 zu
ziehen, um die Gleichvorspannung und Ladungsneutralität am Kon
densator 142 zu erhalten. Der Verstärkungsgrad von Verstärker
102 verringert sich auf das Verhältnis von Kondensator 98 zu
Kondensator 105. So verringert das Verstärkungssteuerungssignal
den Verstärkungsgrad in Empfangssignalpfad, um Eigenechos in der
Hörkapsel zu verringern, wenn die Signalstärke im Sendesignal
pfad 12 oberhalb des Ansprechschwellwerts liegt.
Wenn das Sperrsignal als logisch Eins gesetzt ist, ist der
Ausgang des NOR-Gatters 136 logisch Null, und der Ausgang des
Inverters 138 ist logisch Eins. Der Kondensator 142 ist parallel
zum Kondensator 98 geschaltet, um den maximalen Verstärkungsgrad
des Vorverstärkers 42 vorzusehen, ohne Berücksichtigung des
Zustands des Verstärkungsteuerungssignals.
Es sollte nun erkannt worden sein, daß die vorliegende Erfin
dung einen Signalstärkenvergleicher vorsieht, der den Sendesig
nalpfad und den Empfangssignalpfad überwacht, und ein Verstär
kungssteuerungssignal aktiviert, wenn die Sendepfadsignalstärke
einen Schwellwert übersteigt, der auf einen vorbestimmten Wert
unterhalb der Empfangspfadsignalstärke gesetzt ist. Das Verstär
kungssteuerungssignal verringert den Verstärkungsgrad im
Empfangssignalpfad, um unerwünschte Eigenechos in der Hörkapsel
zu verringern. Wenn die Sendepfadsignalstärke niedriger als ein
vorbestimmter Schwellwert ist, wird das Verstärkungssteue
rungssignal nicht aktiviert, und maximale Verstärkung wird im
Empfangssignalpfad zugelassen, weil das Eigenecho ausreichen
klein ist, um die hauptsächlich empfangene Sprache nicht zu
stören, oder andererseits in der Hörkapsel merkbar laut zu
werden.
Während spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfin
dung gezeigt und beschrieben wurden, werden weitere Modifika
tionen und Verbesserungen den in der Technik Geübten einfallen.
Es ist zu verstehen, daß die Erfindung nicht auf die besonderen,
gezeigten Ausbildungen begrenzt ist, und es ist für die beige
fügten Ansprüche beabsichtigt, alle Modifikationen abzudecken,
die nicht vom Geist und Umfang dieser Erfindung abweichen.
Claims (4)
1. Telekommunikationsschaltkreis mit Sende- und Empfangssig
nalpfaden, enthaltend:
eine Schaltkreiseinrichtung (48, 20), die auf ein Sendesignal im Sendesignalpfad und auf ein Empfangssignal im Empfangssignal pfad reagiert, um ein Sendeabtastsignal proportional zu dem Sen designal und ein Empfangsabtastsignal proportional zu dem Empfangssignal vorzusehen;
einen Komparator (34) mit einem ersten und einem zweiten Ein gang und einem Ausgang, wobei der erste Eingang zum Empfang des Sendeabtastsignals geschaltet ist, und der zweite Eingang zum Empfang des Empfangsabtastsignals geschaltet ist, und der Aus gang ein Verstärkungssteuerungssignal mit einem ersten Zustand, wenn das Sendeabtastsignal schwächer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, und einem zweiten Zustand vorsieht, wenn das Sendeabtastsignal stärker als der vorbestimmte Schwellwert ist; und
eine Verstärkereinrichtung (42), die in den Empfangssignal pfad geschaltet ist, und betrieben wird in Reaktion auf den zweiten Zustand des Verstärkungssteuerungssignals zum Verringern von Eigenechosignalen in dem Empfangssignalpfad.
eine Schaltkreiseinrichtung (48, 20), die auf ein Sendesignal im Sendesignalpfad und auf ein Empfangssignal im Empfangssignal pfad reagiert, um ein Sendeabtastsignal proportional zu dem Sen designal und ein Empfangsabtastsignal proportional zu dem Empfangssignal vorzusehen;
einen Komparator (34) mit einem ersten und einem zweiten Ein gang und einem Ausgang, wobei der erste Eingang zum Empfang des Sendeabtastsignals geschaltet ist, und der zweite Eingang zum Empfang des Empfangsabtastsignals geschaltet ist, und der Aus gang ein Verstärkungssteuerungssignal mit einem ersten Zustand, wenn das Sendeabtastsignal schwächer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, und einem zweiten Zustand vorsieht, wenn das Sendeabtastsignal stärker als der vorbestimmte Schwellwert ist; und
eine Verstärkereinrichtung (42), die in den Empfangssignal pfad geschaltet ist, und betrieben wird in Reaktion auf den zweiten Zustand des Verstärkungssteuerungssignals zum Verringern von Eigenechosignalen in dem Empfangssignalpfad.
2. Telekommunikationsschaltkreis mit Sende- und Empfangs
signalpfaden, enthaltend:
eine Schaltkreiseinrichtung (48, 20), die auf ein Sendesignal im Sendesignalpfad und auf ein Empfangssignal im Empfangssignal pfad reagiert, um ein Sendeabtastsignal proportional zu dem Sen designal und ein Empfangsabtastsignal proportional zu dem Empfangssignal vorzusehen;
einen ersten Transistor (70) mit einem Basis-, einem Emitter- und einem Kollektor-Anschluß, wobei der Basis-Anschluß das Empfangsabtastsignal empfängt und der Emitter-Anschluß mit einem ersten Spannungsversorgungsleiter verbunden ist;
einem ersten Stromspiegel (74, 76) mit einem Eingang, der mit dem Kollektor-Anschluß des ersten Transistors verbunden ist, und einem Ausgang, der mit einem ersten Knoten verbunden ist;
einen zweiten Transistor (80) mit einem Basis-, einem Emitter- und einem Kollektor-Anschluß, wobei der Basis-Anschluß das Sendeabtastsignal empfängt und der Emitter-Anschluß mit dem ersten Spannungsversorgungsleiter verbunden ist;
einem zweiten Stromspiegel (82, 84) mit einem Eingang, der mit dem Kollektor-Anschluß des ersten Transistors verbunden ist;
einem dritten Stromspiegel (86, 88) mit einem Eingang, der mit dem Ausgang des zweiten Stromspiegels verbunden ist, und einem Ausgang, der mit dem ersten Knoten verbunden ist, um ein Ver stärkungssteuerungssignal vorzusehen; und
eine Verstärkereinrichtung (42), die in den Empfangssignal pfad geschaltet ist, und betrieben wird in Reaktion auf das Ver stärkungssteuerungssignal zum Verändern des Verstärkungsgrads in dem Empfangssignalpfad.
eine Schaltkreiseinrichtung (48, 20), die auf ein Sendesignal im Sendesignalpfad und auf ein Empfangssignal im Empfangssignal pfad reagiert, um ein Sendeabtastsignal proportional zu dem Sen designal und ein Empfangsabtastsignal proportional zu dem Empfangssignal vorzusehen;
einen ersten Transistor (70) mit einem Basis-, einem Emitter- und einem Kollektor-Anschluß, wobei der Basis-Anschluß das Empfangsabtastsignal empfängt und der Emitter-Anschluß mit einem ersten Spannungsversorgungsleiter verbunden ist;
einem ersten Stromspiegel (74, 76) mit einem Eingang, der mit dem Kollektor-Anschluß des ersten Transistors verbunden ist, und einem Ausgang, der mit einem ersten Knoten verbunden ist;
einen zweiten Transistor (80) mit einem Basis-, einem Emitter- und einem Kollektor-Anschluß, wobei der Basis-Anschluß das Sendeabtastsignal empfängt und der Emitter-Anschluß mit dem ersten Spannungsversorgungsleiter verbunden ist;
einem zweiten Stromspiegel (82, 84) mit einem Eingang, der mit dem Kollektor-Anschluß des ersten Transistors verbunden ist;
einem dritten Stromspiegel (86, 88) mit einem Eingang, der mit dem Ausgang des zweiten Stromspiegels verbunden ist, und einem Ausgang, der mit dem ersten Knoten verbunden ist, um ein Ver stärkungssteuerungssignal vorzusehen; und
eine Verstärkereinrichtung (42), die in den Empfangssignal pfad geschaltet ist, und betrieben wird in Reaktion auf das Ver stärkungssteuerungssignal zum Verändern des Verstärkungsgrads in dem Empfangssignalpfad.
3. Verfahren zum Verändern des Verstärkungsgrad in dem
Empfangssignalpfad eines Telekommunikationssystems, die Schritte
enthaltend:
Überwachen eines Sendesignals in einem Sendesignalpfad des Telekommunikationssystems;
Überwachen eines Empfangssignals in dem Empfangssignalpfad;
Vorsehen eines Verstärkungssteuerungssignals mit einem ersten Zustand, wenn das Sendesignal schwächer ist als ein vorbestimm ter, durch das Empfangssignal eingerichteter Schwellwert, und einem zweiten Zustand, wenn das Sendesignal stärker ist als der vorbestimmte Schwellwert; und
Verringern von Eigenechosignalen in dem Empfangssignalpfad in Reaktion auf den zweiten Zustand des Verstärkungssteuerungs signals.
Überwachen eines Sendesignals in einem Sendesignalpfad des Telekommunikationssystems;
Überwachen eines Empfangssignals in dem Empfangssignalpfad;
Vorsehen eines Verstärkungssteuerungssignals mit einem ersten Zustand, wenn das Sendesignal schwächer ist als ein vorbestimm ter, durch das Empfangssignal eingerichteter Schwellwert, und einem zweiten Zustand, wenn das Sendesignal stärker ist als der vorbestimmte Schwellwert; und
Verringern von Eigenechosignalen in dem Empfangssignalpfad in Reaktion auf den zweiten Zustand des Verstärkungssteuerungs signals.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt zum Verändern
des Verstärkungsgrads die Schritte enthält:
Erhöhen des Verstärkungsgrads im Empfangssignalpfad als Reak tion auf den ersten Zustand des Verstärkungssteuerungssignals; und
Verringern des Verstärkungsgrads im Empfangssignalpfad als Reaktion auf den zweiten Zustand des Verstärkungssteuerungssignals.
Erhöhen des Verstärkungsgrads im Empfangssignalpfad als Reak tion auf den ersten Zustand des Verstärkungssteuerungssignals; und
Verringern des Verstärkungsgrads im Empfangssignalpfad als Reaktion auf den zweiten Zustand des Verstärkungssteuerungssignals.
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