DE2054073A1 - Echosperre fur einen Sprechkreis auf einem Vierdraht Übertragungssystem - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München 2, "3.NOV1970 Berlin und München Wittelsbacherplatz

Echosperre für einen Sprechkreis auf einem Vierdraht-Übertragungssystem

Die Erfindung bezieht sich auf eine Echosperre für einen Sprechkreis auf einem Vierdraht-Übertragungssystem, welche in die beiden hinsichtlich eines Überganges auf einen Zweidraht-Übertragungsweg als Sendeweg bzw. Empfangsweg anzusehenden Übertragungsrichtungen eingeschaltet ist und ein in den Sendeweg eingeschaltetes Sperrglied aufweist. Dieses Sperrglied ist mittels eines sendeseitigen und eines empfangsseitigen Sprachdetektors derart gesteuert, daß beim Auftreten von empfangswegseitigen Sprachsignalen die Sperrung des Sendewegs veranlaßt wird, falls eine Bewertung der Differenz der Sprechpegel im Empfangs- und Sendeweg kein Doppelsprechen anzeigt.

Eine Echosperre der vorgenannten Art ist z.B. aus der deutschen Auslegeschrift 1 297 153 bekannt. Die Aufgabe dieser Echosperre besteht darin, in laufzeitbehafteten Vierdrahtstrecken, die Sprechsignale, die von einem Teilnehmer ausgehen, und am fernen Ende der Strecke reflektiert werden, daran zu hindern, als Echo zum sprechenden Teilnehmer zurückzukehren. Zur näheren Erläuterung der grundsätzlichen Arbeitsweise ist in Fig. ein Fernsprechübertragungssystem zwischen zwei Teilnehmern A und B dargestellt, welches zwischen der Gabel 1 und der Gabel 4 vierdrähtig verläuft. An jedem der beiden Enden der Vierdrahtstrecke ist in beide Übertragungsrichtungen eine Echosperre 2 bzw. 3 eingeschaltet, bei welcher jeweils in diejenige Übertragungerichtung, die von der

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zugehörigen Gabel 1 bzw. 4 als Sendeweg S bzw. S' anzusehen ist, ein Sperrglied 12 bzw. 12' eingeschaltet ist. Zur Unterdrückung des Echos wird sodann beim Auftreten von empfangswegseitigen Sprachpegeln das Sperrglied 12 bzw. 12' zur Auftrennung des Sendeweges aktiviert.

Eine bekannte Ausgestaltung der Echosperre 2 zeigt die Anordnung nach Fig. 2, welche neben dem Sperrglied 12 einen sendeseitigen und empfangsseitigen Sprachdetektor aufweist, sowie eine Abwägeeinrichtung 10 und ein Tor Treten im Empfangsweg EL-E Sprechströme auf, die den Ansprechpegel mit einem Wert von zum Beispiel -31 dBm überschreiten, so veranlaßt der empfangeseitige Sprachdetektor 7 über den Gleichrichter 9 und das Tor 11 das Sperrglied 12 zur Unterbrechung des Sendeweges S-SL. Der Zustand des gleichzeitigen Sprechens beider Teilnehmer wird von der Abwägeeinrichtung 10 angezeigt, die sowohl aus dem Empfangsweg EL-E über den Sprachdetektor 7 und den Gleichrichter 8 als auch aus dem Sendeweg S über den Sprachdetektor 5 und dem Gleichrichter 6 angesteuert ist. Zeigt die Bewertung des Verhältnisses der sendewegseitigen und der empfangswegseitigen Sprechpegel den Zustand des Doppelsprechens an, unterbricht die Abwägeeinrichtung 10 über das Tor 11 die Ansteuerung des Sperrgliedes 12, worauf letzteres den Sendeweg S-SL wieder durchlässig schaltet. Schließlich kann in den Empfangsweg SL-E ein nicht eigene dargestelltes Dämpfungsglied eingeschaltet sein, welches normalerweise unwirksam ist und erst während des Doppelsprechens durch die Abwägeeinrichtung 10 aktiviert wird. Dieses Dämpfungsglied kann außerdem derart ausgestaltet sein, daß es die Dynamik im Empfangeweg EL-E verkleinert.

Spricht nun der ferne Teilnehmer B,und der nahe Teilnehmer A macht kurze, nicht allzu laute Zwischenbemerkungen, so ist es für die Echosperre 2 grundsätzlich sehr

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schwer, rechtzeitig den Doppelsprechzustand zu erkennen, da bei einer nicht allzu guten ÜTDergangsdämpfung der Gabel 1, die sendewegseitigen Sprechpegel sowohl von dem dazwischenaprechenden Teilnehmer A als auch von dem fernen Teilnehmer B stammen können, dessen Sprechsignale z.B. lediglich um 6 dB gedämpft über die Gabel 1 an den sendewegseitigen Eingang S der Echosperre gelangt sein können. Da Jedoch in der Praxis mit einem so geringen Wert der Übergangsdämpfung vom gäbe!seitigen Echosperrenausgang E zum gabelseitigen Echosperreneingang S gerechnet werden muß, ist es im allgemeinen der Echosperre bestenfalls bei Pegelgleichheit im Empfangsweg E und im Sendeweg S möglich, Doppelsprechzustand mit Sicherheit zu erkennen und den Sendeweg S-SL durchlässig zu schalten. Auf Grund dieser Schwierigkeit können Wortverstümmelungen beim Beginn des Doppelsprechens auftreten, und unter ungünstigen Bedingungen, z.B. bei leisen Sprechern und/oder bei großer Sendebezugsdämpfung, können Zwischenbemerkungen und kurze Antworten auch völlig unterdrückt werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Echosperre der eingangs genannten Art anzugeben, bei der einem hörenden Teilnehmer bessere als die bekannten Möglichkeiten geboten werden, bereits mit nicht allzu lauter Stimme in den Redefluß des Gesprächspartners einzubrechen (sogenanntes "breakin" ). ;

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die beiden Sprachdetektoren jeweils ein oder mehrere Filter enthalten, daß die Bewertung des Verhältnisses zwischen den Ausgangssignalen der beiden Sprachdetektoren in mindestens zwei Sprachfrequenzbereichen, die sich unter Umständen auch gegenseitig überlappen können, erfolgt' und daß bereits bei Peststellung des Zustandes des Doppelsprechens in einem der Sprachfrequenzbereiche die Sperrung

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des Sendeweges unterbleibt bzw. wieder aufgehoben wird.

Durch diese Maßnahmen kann die Einbrechempfindlichkeit für kurze Zwischenbemerkungen des gerade hörenden Teilnehmers in den Redefluß seines Partners wesentlich erhöht werden, d.h. der Zustand des Doppelsprechens kann leichter, rascher und sicherer festgestellt werden, wodurch auch kurze Zwischenbemerkungen so rasch durchgeschaltet werden können, daß sie den gerade sprechenden Gesprächspartner mit guter Qualität erreichen. Mithin wird der gegenseitige Informationskontakt der beiden Gesprächsteilnehmer bedeutend verbessert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können in den Meßweg bzw. die Meßwege für die Bewertung der Differenz der Sprechpegel ein oder mehrere Stellglieder eingeschaltet sein, welche vom Beginn der Fernsprechverbindung an, insbesondere während der Zeit der Sperrung des oendewegs durch das Sperrglied, eine einmalige Erhöhung der Bewertung oder eine fortlaufend stetig oder in Stufen ansteigende Höherbewertung der sendewegseitigen gegenüber der empfangswegseitigen Sprechpegel bewirken. Hierdurch wird eine selbsttätige Anpassung der Echosperren an die jeweilige Umlaufdämpfung und Echoendlaufzeit erzielt, wodurch die Einbrechempfindlichkeit bis an die durch die Gabel gegebenen Grenzen erhöht werden kann.

An Hand eines in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindimg nachstehend näher erläutert.

Fig. 3 zeigt eine Echosperre, bei welcher, ausgehend von der bekannten Anordnung nach Fig. 2, dem sendeseitigen und dem empfangsseitigen Sprachdetektor jeweils zwei Filter zugeordnet sind und die Auswerteeinrichtung aus zwei Teilauswerteeinrichtungen 10a und 10b mit nachgeschaltetem Oder-Gatter 15 besteht. Hierbei sind auf der Sendeaeite dem

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Verstärker 5 die beiden Filter 13a und 13b parallel nachgeschaltet, denen jeweils ein Gleichrichter 6a bzw. 6b folgt. Auf der Seite des Empfangsweges sind dem Verstärker 7 über ein Stellglied 16 die beiden Filter 14a und 14b nachgeschaltet, auf welche jeweils ein Gleichrichter 8a bzw. 8b folgt.

Die beiden Filter 13a und 14a sind Durchlaßfilter für einen ersten Teilfrequenzbereich und steuern die erste Teilauswerteeinrichtung 10a. Entsprechend sind die beiden Filter 13b und 14b Durchlaßfilter für einen zweiten Teilfrequenzbereich des Sprachspektrums und steuern die zweite Teilauswerteeinrichtung 10b. Die Ausgänge der beiden Teilauswerteeinrichtungen 10a und 10b sind über das Oder-Gatter zusammengefaßt und steuern das Tor 11 in der Weise, daß bereits bei Feststellung des Zustandes des Doppelsprechens in einem der beiden Teilfrequenzbereiche die Aktivierung des Sperrgliedes 12 unterbleibt bzw. wieder aufgehoben wird.

Die beiden Filtersätze können derart bemessen sein, daß zwei sich aneinander anschließende Teilfrequenzbereiche entstehen, die z.B. die Frequenzen 300 bis 2000 Hz einerseits und 2000 bis 3400 Hz andererseits" umfassen. Dabei sind die Sprechsignale an den äußeren Bandgrenzen 300 Hz und 3400 Hz zweckmäßigerweise zur Steuerung nur geschwächt auszunutzen, um die Echosperre vor Fehlsteuerungen durch Storspannungen tieferer oder höherer Frequenzen zu schützen. Es ist jedoch auch eine Frequenzaufteilung denkbar, bei der zwei überlappende Teilfrequenzbereiche entstehen. Dabei ist es z.B. möglich, den ersten Teilfrequenzbereich auf 300 bis 3400 Hz und den zweiten Teilfrequenzbereich auf 2000 bis 3400 Hz auszulegen.

Bei der bekannten Anordnung nach Fig. 2 kann es notwendig sein, relativ lange Doppelsprech-Nachwirkzeiten von 200 bis

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300 ms vorzusehen, um sicherzustellen, daß beim gleichzeitigen längeren Sprechen beider Teilnehmer (Doppelsprechen) nicht in jeder Pause zwischen den Silben und Worten der die Wortanfänge nicht Unterbrechenden der Doppelsprechzustand verlorengeht. Hingegen kann bei der Anordnung nach Fig. 3 die Nachwirkzeit für den Doppelsprechzustand vergleichsweise kurz, vorzugsweise gleich oder kleiner als 50 ms bemessen werden, da hier der dazwischensprechende Teilnehmer jederzeit die Möglichkeit hat, ohne Verstümmelung der Silben- und Wortanfänge in den Redefluß seines Partners erneut einzubrechen. Bei einer solch kurzen Bemessung der Doppelsprechnachwirkzeit kann unter Umständen auch auf ein während des Doppelsprechens in den Empfangsweg BL-E einschaltbares Dämpfungsglied, welches beim Doppelsprechen den Echoabstand erhöht, verzichtet werden, weil in diesem Fall Echos nur noch während des Doppelsprechens vorkommen können, d.h. nur so lange, wie sie sowieso durch die Sprechströme des unterbrechenden Teilnehmers überdeckt werden.

Eine weitere Erhöhung der Einbrechempfindlichkeit unter Vermeidung von durch die Echoströme selbst ausgelösten Einbrüchen (sogenanntes falsches break-in), kann man durch eine Anordnung erzielen, bei der in dem Meßweg bzw. die Meßwege für die Bewertung des Verhältnisses zwischen dem empfangswegseitigen und sendewegseitigen Sprechpegeln ein Stellglied 16 eingeschaltet ist, welches durch eine speichernde Steuereinrichtung 17 gesteuert ist. Diese Steuereinrichtung 17 wird ihrerseits aus dem Ausgang des Oder-Gatters und dem Ausgang des Gleichrichters 9 derart gesteuert, daß vom Beginn der Fernsprechverbindung an, insbesondere während der Zeit der Sperrung des Sendeweges durch das Sperrglied 12, eine einmalige Erhöhung der Dämpfung oder eine fortlaufend stetig oder stufenweise ansteigende Dämpfung des Stellgliedes 16 entsteht. Dadurch wird erreicht, daß während geeigneter Zeitintervalle die ansteigende Höherbewertung der

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sendewegseitigen gegenüber den empfangswegseitigen Sprechpegeln durch die Abwägeeinrichtung 10 "bis zu einer optimalen Empfindlichkeitseinstellung bewirkt wird und somit dem gerade hörenden Teilnehmer die Möglichkeit geboten wird, mit vergleichsweise leisen Zwischenbemerkungen rasch in den Redefluß seines Partners einzubrechen. Auch könnte das Stellglied 16 einmalig auf eine höhere Dämpfungsstufe stellbar sein. An Stelle des Stellgliedes 16, oder zusätzlich dazu, kann auch ein Stellglied im sendewegseitigen Meßweg eingeschaltet und derart ausgestaltet sein, daß es eine einmalige Erhöhung oder einen fortlaufenden Anstieg der Verstärkung, vorzugsweise während der Zeit der Sperrung des Sendewegs durch das Sperrglied 12 bewirkt. Ein entsprechend gesteuerter Verstärker im sendewegseitigen Meßweg verstärkt für die Bewertung außerdem auch das Echo, welches die Wirkung der Sprechsignale des unterbrechenden Teilnehmers unterstützt.

Durch die Schaltungsart des Stellgliedes 16 im empfangswegseitigen Meßweg für die Bewertung kann erreicht werden, daß Sprechpegel im Sendeweg S den Doppelsprechzustand auslösen können, die niedriger als die gleichzeitig auftretenden Sprechpegel im Empfangsweg gelegt sind. Günstigerweise wird durch diese Schaltungsart der Ansprechpegel von z.B. -31 dBm für die Aktivierung des Sperrgliedes 12 nicht beeinflußt, da der Eingang des Gleichrichters 9 unmittelbar am Ausgang des Verstärkers 7 noch vor dem Stellglied 16 angeschlossen ist.

6 Patentansprüche
3 Figuren

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   Echosperre für einen Sprechkreis auf einem Vierdraht-Übertragungssystem, welche in die beiden hinsichtlich eines Überganges auf einen Zweidraht-Übertragungsweg als Sendeweg bzw. Empfangsweg anzusehenden Übertragungsrichtungen eingeschaltet ist und ein in den Sendeweg eingeschaltetes Sperrglied aufweist, welches mittels eines sendeseitigen und eines empfangsseitigen Sprachdetektors derart gesteuert ist, daß beim Auftreten von empfangswegseitigen Sprachpegeln die Sperrung des Sendeweges veranlaßt wird, falls eine Bewertung der Differenz der Sprechpegel im Empfangs- und Sendeweg kein Doppelsprechen anzeigt, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Sprachdetektoren jeweils ein oder mehrere Filter enthalten, daß die Bewertung des Verhältnisses zwischen den Ausgangssignalen der beiden Sprachdetektoren in mindestens zwei Sprachfrequenzbereichen erfolgt und daß bereits bei Peststellung des Zustandes des Doppelsprechens in einem der Bereiche des Sprachfrequenzbandes die Sperrung des Sendeweges unterbleibt bzw. wieder aufgehoben wird.
2. 2. Echosperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Sprachfrequenzbereiche vorgesehen sind.
3. 3. Echosperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwei sich vorzugsweise bei etwa der Frequenz 2000 Hz aneinander anschließende Teilfrequenzbereiche vorgesehen sind.

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4. 4. Echosperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwei sich etwa im oberen Drittel des gesamten Sprachfrequenzbandes gegenseitig überlappende Teilfrequenzbereiche vorgesehen sind.
5. 5. Echosperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Bewertung der Sprechpegel verwendete Nachwirkzeit für den Doppelsprechzustand vergleichsweise kurz, vorzugsweise gleich oder kleiner als 50 ms bemessen ist.
6. 6. Echosperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Meßweg bzw. die Meßwege für die Bewertung der Differenz der Sprechpegel ein oder mehrere Stellglieder eingeschaltet sind, welche vom Beginn der Fernsprechverbindung an, insbesondere während der Zeit der Sperrung des Sendewegs durch das Sperrglied, eine einmalige Erhöhung der Bewertung oder eine fortlaufend stetig oder in Stufen ansteigende Höharbewertung äev sendewegseitigen gegenüber der empfangswegseitigen Sprechpegel bewirken.

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