DE2138817B1 - Echosperre fuer einen sprechkreis auf einem vierdraht-uebertragungssystem - Google Patents

Description

• Eine bekannte Ausgestaltung der Echosperre 2 zeigt die Anordnung nach F i g. 2, welche neben dem Sperrgliedl2 einen sendewegseitigen und empfangswegseitigen Sprachdetektor aufweist, sowie eine Abwägeeinrichtung 10 und ein Tor 11. Treten im Empfangsweg EL-E Sprechströme auf, die den Ansprechpegel mit einem Wert von z. B. -31 dBm überschreiten, so veranlaßt der Verstärker 7 des empfangswegseitigen Sprachdetektors 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 Verstärker 7 und den Gleichrichter 8 des empfangswegseitigen Sprachdetektors als auch aus dem Sendeweg S über
• den Verstärker 5 und den Gleichrichter 6 des sendewegseitigen Sprachdetektors 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 EL-E ein nicht eigens dargestelltes Dämpfungsglied eingeschaltet sein, welches normalerweise unwirksam ist und erst während des Doppelsprechens (Einbruch, break-in) durch die Abwägeeinrichtung 10 aktiviert wird. Dieses Dämpfungsglied kann außerdem derart ausgestaltet sein, daß es die Dynamik im Empfangsweg EL-E verkleinert.
• Spricht nun der ferne Teilnehmer B, und der nahe TeilnehmerA macht kurze, nicht allzu laute Zwischenbemerkungen, so ist es für die Echosperre 2 grundsätzlich sehr schwer, rechtzeitig den Doppelsprechzustand zu erkennen, da bei einer nicht allzu guten Übergangsdämpfung der Gabel 1 die sendewegseitigen Sprechpegel sowohl von dem dazwischensprechenden TeilnehmerA als auch von dem fernen Teilnehmer B stammen können, dessen Sprechsignale z. B. lediglich um 6 dB gedämpft über die Gabel 1 in den Sendeweg gelangt sein können. Da jedoch mit dem geringeren Wert der Gabelübergangsdämpfung und mit ins Gewicht fallenden Endecholaufzeiten gerechnet werden muß, ist es im allgemeinen der Echosperre günstigstenfalls bei Pegelgleichheit im Empfangsweg E und im Sendeweg S möglich, den Doppelsprechzustand mit Sicherheit zu erkennen und den SendewegS-SL durchlässig zu schalten. Auf Grund dieser Schwierigkeit können Wortverstümmelungen beim Beginn des Doppelsprechens auftreten, und unter ungünstigen Bedingungen, wie z. B. bei leisen Sprechern und/oder bei großer Sendebezugsdämpfung, können Zwischenbemerkungen und kurze Antworten auch völlig unterdrückt werden.
• Ein grundsätzlicher Weg, dem hörenden Teilnehmer eine bessere als die bekannten Möglichkeiten zu bieten, bereits mit nicht allzu lauter Stimme in den Redefluß des Gesprächspartners einzubrechen, ist aus der USA. -Patentschrift 3 275759 bekannt. Dieser Weg besteht darin, in den Meßweg für die Bewertung des Verhältnisses zwischen den empfangswegseitigen und den sendewegseitigen Sprechpegeln ein Stellglied einzuschalten, welches bei steigender Üb ergangsdämpfung vom Empfangsweg zum Sendeweg eine Höherbewertung der Sprechpegel des Sendeweges gegenüber denen des Empfangsweges bewirkt.
• Hierdurch ist die Einbrechempfindlichkeit für kurze Zwischenbemerkungen des gerade hörenden Teilnehmers in den Redefluß seines Partners wesentlich erhöht, 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 ohne Verstümmelung erreichen. Bei der Bemessung dieser bekannten Echosperre ist jedoch darauf zu achten, daß bei einer längeren End-Echolaufzeit von z.B. 25 ms vom Empfangsweg der Echo sperre über den Gabelübergang zum Sendeweg der Echosperre am Ende der Silben des Sprechsignals des fernen Teilnehmers kein fälschliches Umschalten in den Doppelsprechzustand auf Grund der Tatsache herbeigeführt wird, daß die über die Gabel in den Sendeweg gehenden Silben- enden des fernen Teilnehmers noch andauern, während die Ursprungssignale im Empfangsweg bereits verklungen sind.
• Eine Möglichkeit zur Vermeidung des fälschlichen Umschaltens in den Doppelsprechzustand besteht z. B. in einer Vergrößerung der bei der Bewertung des empfangswegseitigen Sprechpegels wirksamen Abklingzeitkonstante, was jedoch wiederum zu gewissen Zeiten mit einer Erschwerung der Herstellung des Doppelsprechzustandes für den nahen Teilnehmer verbunden ist.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Echosperre mit einer über Sprachdetektoren gesteuerten Abwägeeinrichtung zu schaffen, welche zusammen mit den Sprachdetektoren zum Zwecke der Erhöhung der Einbrechempfindlichkeit die sendewegseitigen Sprechpegel höher als die empfangswegseitigen Sprechpegel zu bewerten vermag und gleichzeitig einen sicheren Schutz gegen fälschliches Umschalten in den Doppelsprechzustand gewährt.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abwägeeinrichtung und die Sprachdetektoren derart ausgestaltet bzw. ergänzt sind, daß bei Abfall des empfangswegseitigen Sprechpegels vorübergehend eine Höherbewertung der empfangswegseitigen gegenüber den sendewegseitigen Sprechpegeln erfolgt.
• Durch diese die Einbrechempfindlichkeit vorübergehend herabsetzende Maßnahme ist der für die Abwägeeinrichtung den wahren momentanen Zustand des Gesprächs der beiden Teilnehmer verschleiernde Einfluß der End-Echolaufzeit beseitigt. Hierdurch entsteht der Vorteil, daß einerseits die Einbrechempfindlichkeit für den gerade hörenden Teilnehmer so weit gesteigert werden kann, daß er in jeder Phase des Gespräches auch kurze Zwischenbemerkungen mit nicht allzu lauter Stimme ohne Verstümmelung dem gerade sprechenden Gesprächspartner zu übermitteln vermag und gleichzeitig ein sicherer Schutz gegen fälschliches Umschalten in den Doppelsprechzustand gewährt ist. Hierdurch kann der gegenseitige Informationskontakt der beiden Gesprächsteilnehmer bedeutend verbessert werden.
• Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend an Hand dreier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Zeichnung zeigt dabei in F i g. 1 die bekannte Anordnung eines Fernsprech-Übertragungssystems mit zwei Echosperren, F i g. 2 eine bekannte Echosperre, F i g. 3, 4 und 5 je ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Echosperre.
• Fig. 3 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel eine Echosperre, bei welcher, ausgehend von der bekannten Anordnung nach F i g. 2, dem Verstärker 5 des sendewegseitigen Sprachdetektors ein das Prinzip verdeutlichender Zusatzverstärker 22 und ein normalerweise unwirksam geschaltetes Dämpfungsglied 27 nachgeschaltet sind. Bei der Bemessung der Verstärkung der Verstärker 5 und 22 wird davon ausgegangen, daß die Gabelübergangsdämpfung rnindestens 6 dB aufweist, so daß die sendewegseitigen Sprechpegel um vorzugsweise 5 dB höher als die empfangswegseitigen Sprechpegel normalerweise bewertet werden können. Die Höherbewertung des sendewegseitigen Sprechpegels um 5 dB kann beispielsweise durch eine Zusatzverstärkung von 5 dB des Zusatzverstärkers 22 erreicht werden; die Gesamtverstärkung der Verstärker 5 und 22 kann natürlich auch ein einziger Verstärker aufbringen. Weiterhin ist es auch möglich, an Stelle einer Zusatzverstärkung im sendewegseitigen Steuerweg eine entsprechende Dämpfung im empfangswegseitigen Steuerweg einzufügen.
• Dem Eingang des Gleichrichters 8 des empfangswegseitigen Sprachdetektors ist der Eingang des Gleichrichters 23 parallel geschaltet, welcher das Differenzierglied 24 steuert. Dieses Differenzierglied 24 wiederum steuert das Dämpfungsglied 27 derart, daß bei Abfall des empfangswegseitigen Sprechpegels vorübergehend eine Absenkung des sendewegseitigen Steuersignals und damit eine Höherbewertung der empfangswegseitigen gegenüber den s endewegseitigen Sprechpegeln und damit eine vorübergehende Herabsetzung der Einbrechempfindlichkeit für den nahen TeilnehmerA erfolgt. Somit wird erreicht, daß einerseits die Einbrechempfindlichkeit für den gerade hörenden Teilnehmer so weit gesteigert werden kann, daß er in jeder Phase des Gespräches auch kurze Zwischenbemerkungen mit nicht allzu lauter Stimme ohne Verstümmelung dem gerade sprechenden Gesprächspartner zu übermitteln vermag und gleichzeitig ein sicherer Schutz gegen fälschliches Umschalten in den Doppelsprechzustand gewährt ist.
• Die Bemessung der Dämpfung des Dämpfungsgliedes 27 erfolgt zweckmäßigerweise auf einen Wert gleich der Zusatzverstärkung des Zus atzverstärkers 22, so daß während der Zeit der Wirksamkeit der Zusatzdämpfung die Abwägeeinrichtung 10 die empfangswegseitigen und sendewegseitigen Sprechpegel in gleicher Weise zu bewerten vermag. Das Differenzierglied 24 wiederum ist derart ausgestaltet, daß die Zeitdauer der Absenkung des sendewegseitigen Steuersignals und damit Höherbewertung der empfangswegseitigen Sprechpegel gleich oder etwas größer als die End-Echolaufzeit vom Empfangsweg E der Echosperre 2 über den Gabelübergang 1 zum Sendeweg S der Echosperre ist.
• Um zu erreichen, daß die Zeitdauer der Absenkung der sendewegseitigen Steuerspannung die vorstehend genannte Bedingung einhält, kann diese Zeitdauer gleich oder etwas größer als die am Einsatzort maximal vorkommende End-Echolaufzeit festgelegt werden, welche in den meisten Anwendungsfällen auf 25 ms begrenzt ist. Eine optimale Anpassung an die jeweils tatsächliche End-Echolaufzeit bei einer konkreten Gesprächsverbindung kann in Weiterbildung der Erfindung mit Mitteln zur Messung der End-Echolaufzeit herbeigeführt werden, welche in dem nachstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel angewendet sind.
• Als zweites Ausführungsbeispiel zeigt F i g. 4 eine Echosperre, welche eine Differenzierglieder und Speicherglieder enthaltende Steuereinrichtung30 aufweist, die in der Lage ist, die jeweils auftretende End-Echolaufzeit zu messen und zu speichern und die Zeitdauer der Höherbewertung des empfangswegseitigen Sprechpegels zu bestimmen. Diese Steuereinrichtung 30 ist über den Gleichrichter 28 aus dem Ausgangssignal des Verstärkers 5 des sendewegseitigen Sprachdetektors und über den Gleichrichter 29 aus dem Ausgangssignal des Verstärkers 7 des empfangswegseitigen Sprachdetektors gesteuert und außerdem durch die Abwägeeinrichtung 10 derart gesteuert, daß vorzugsweise während derjenigen Zeit, während der ferne Teilnehmer B allein spricht, aus der zeitlichen Verschiebung des Rhythmus des sendewegseitigen Sprechsignals gegenüber dem des empfangsseitigen Sprechsignals die End-Echolaufzeit ermittelt wird. Die Steuereinrichtung 30 speichert sodann den ermittelten Wert der End-Echolaufzeit und steuert das an sich bekannte empfangswegseitige Stellglied 16 und das sendewegseitige Stellglied 18 derart, daß bei Abfall des empfangswegseitigen Sprechpegels die Verstärkung des sendewegseitigen Stellgliedes 18 und die Dämpfung des empfangswegseitigen Stellgliedes 16 für eine Zeitdauer, die gleich oder etwas größer als die ermittelte End-Echolaufzeit ist, abgesenkt wird. Es genügt jedoch auch die Steuerung eines der beiden Stellglieder 16 oder 18 allein. Wesentlich ist hierbei, daß für die vorgenannte Zeitdauer die Einbrechempfindlichkeit für den nahen Teilnehmer A herabgesetzt wird.
• Bei der Echosperre nach Fig. 4 ist, ausgehend von der bekannten Anordnung nach Fig. 2, das empfangswegseitige Stellglied 16 zwischen den Verstärker 7 und den Gleichrichter 8 des empfangswegseitigen Sprachdetektors und das sendewegseitige Stellglied 18 zwischen den Verstärker 5 und den Gleichrichter 6 des sendewegseitigen Sprachdetektors eingeschaltet. Dabei ist das sendewegseitige Stellglied 18 als ein regelbarer Verstärker und das empfangswegseitige Stellglied 16 als ein regelbares Dämpfungsglied ausgestaltet, und beide Stellglieder 16 und 18 sind derart bemessen und derart durch die Steuereinrichtung 30 gesteuert, daß normalerweise bei der Bewertung der empfangswegseitigen und der sendewegseitigen Sprechsignale durch die Abwägeeinrichtung 10 eine Höherbewertung des sendewegseitigen Sprechpegels um 5 dB gegenüber dem empfangswegseitigen Sprechpegel stattfindet. Diese Höherbewertung der sendewegseitigen Sprechsignale wird sodann bei Abfall des empfangswegseitigen Sprechpegels vorübergehend ganz oder teilweise aufgehoben oder in eine absolute Höherbewertung der empfangswegseitigen Sprechpegel umgewandelt.
• Weiterhin kann die Anordnung nach Fig. 4 auch derart ausgestaltet sein, daß die Differenzierglieder und Speicherglieder enthaltende Steuereinrichtung 30 das empfangswegseitige und/oder das sendewegseitige Stellglied derart steuert, daß diese Stellglieder 16 bzw. 18 von Beginn des Gesprächs an, insbesondere während der Zeit der Spermng des Sendeweges durch das Sperrglied 12, eine monoton, vorzugsweise stetig ansteigende Höherbewertung der sendewegseitigen gegenüber den empfangswegseitigen Sprechpegeln bewirken. In Abwandlung der Anordnung nach Fig. 4 kann die Funktion der Verstellung der Bewertung der Abwägung mittels der beiden Stellglieder 16 und 18 auch durch eines der beiden Stellglieder 16 oder 18 allein bewirkt werden oder durch einen direkten Eingriff in die Abwägeeinrichtung 10 selbst bewirkt werden.
• Fig.5 zeigt als drittes Ausführungsbeispiel eine Echosperre, bei welcher, ausgehend von der bekannten Anordnung nach Fig. 2, in den Meßweg der empfangswegseitigen Sprechpegel ein Zeitglied 25 eingeschaltet ist, welches den Abfall der empfangswegseitigen Steuerspannung mindestens um die End-Echolaufzeit verzögert, ohne jedoch die Geschwindigkeit des Abfalls an sich wesentlich zu verlangsamen.
• Hierdurch wird wiederum die Einbrechempfindlichkeit für den nahen TeilnehmerA vorübergehend herabgesetzt. Das Zeitglied 25 besteht vereinfacht dargestellt aus einem Kondensator, welcher dem Ausgang des Gleichrichters 8 des empfangswegseitigen Sprachdetektors nachgeschaltet ist und mit den übrigen Schaltmitteln zusammen normalerweise eine überhöhte Entladezeitkonstante von z. B. 100ms aufweist. Diesem Kondensator ist über eine Umschalteinrichtung für eine einstellbare Zeit vorübergehend ein Parallelwiderstand zuschaltbar, wodurch während dieser Zeit eine kleinere Zeitkonstante von z. B. < 50ms wirksam wird. Die Einstellung der vorstehend genannten Zeitdauer erfolgt durch die Differenzierglieder und Speicherglieder enthaltende Steuereinrichtung 30, welche in der Lage ist, die jeweils auftretende End-Echolaufzeit zu messen und zu speichern. Zu diesem Zweck ist die Steuereinrichtung 30 in analoger Weise zu der Anordnung nach F i g. 4 durch die Gleichrichter 28 und 29 und die Abwägeeinrichtung 10 gesteuert.

Claims (10)

1. Patentansprüche: 1. Echosperre für einen Sprechkreis auf einem Vierdraht-Obertragungssystem, welche in die beiden hinsichtlich eines Gabelüberganges auf einen Zweidraht-Übertragungsweg als Sendeweg bzw.

   Empfangsweg anzusehenden tJbertragungsrichtungen eingeschaltet ist und ein in den Sendeweg eingeschaltetes Sperrglied aufweist, welches bei Auftreten von empfangswegseitigen Sprechsignalen den Sendeweg sperrt, falls eine Abwägeeinrichtung, welche die empfangswegseitigen und die sendewegseitigen Sprechp egel über Sprachdetektoren in verschiedenem Maße gegeneinander abzuwägen vermag, kein Doppelsprechen anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwägeeinrichtung (10) und die Sprachdetektoren derart ausgestaltet bzw. ergänzt sind, daß bei Abfall des empfangsseitigen Sprechpegels vorübergehend eine Höherbewertung der empfangswegseitigen gegenüber den sendewegseitigen Sprechpegeln erfolgt.
2. 2. Echosperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwägeeinrichtung (10) und die Sprachdetektoren derart ausgestaltet bzw.

   ergänzt sind, daß die Zeitdauer der Höherbewertung der empfangsseitigen Sprechpegel gleich der End-Echolaufzeit vom Empfangsweg der Echosperre über den Gabelübergang zum Sendeweg der Echosperre ist.
3. 3. Echosperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer der Höherbewertung gleich oder etwas größer als die am Einsatzort maximal vorkommende End-Echolaufzeit bemessen ist.
4. 4. Echosperre nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (30) zur Messung der End-Echolaufzeit und Speicherung der gemessenen End-Echolaufzeit vorgesehen sind (Fig.4 und 5).
5. 5. Echosperre nach Anspruch4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (30) zur Messung und Speicherung der End-Echolaufzeit mit Mitteln zur Anderung der Zeitdauer der Höherbewertung der empfangswegseitigen Sprechpegel steuernd verbunden bzw. kombiniert sind (Fig. 5).
6. 6. Echosperre nach Anspruch4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (30) zur Messung und Speicherung der End-Echolaufzeit steuernd mit einer Umschalteeinrichtung (25) verbunden sind, welche in der Lage ist, die bei der Bewertung der empfangsseitigen Sprechpegel wirksame Endladezeitkonstante umzuschalten (Fig. 5).
7. 7. Echosperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Meßweg des empfangswegseitigen Sprechpegels zur Abwägeeinrichtung (10) ein (empfangswegseitiges) Stellglied (16) eingeschaltet ist (Fig. 4).
8. 8. Echosperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Meßweg des sendewegseitigen Sprechpegels zur Abwägeeinrichtung (10) ein (sendewegseitiges) Stellglied (18) eingeschaltet ist (Fig. 4).
9. 9. Echosperre nach Anspruch7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine das empfangswegseitige bzw. sendewegseitige Stellglied bzw.

   beide Stellglieder (16, 18) vorübergehend verstellende Differenziereinrichtung (24) vorgesehen ist (Fig. 3 und 4).
10. 10. Echosperre nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine speichernde Steuereinrichtung (30) das empfangswegseitige bzw. sendewegseitige bzw. beide Stellglieder (16, 18) derart steuert, daß die Stellglieder vom Gesprächsbeginn an, insbesondere während der Zeit der Sperrung des Sendeweges durch das Sperrglied (12), eine monoton ansteigende Höherbewertung der sendewegseitigen gegenüber den empfangswegseitigen Sprechpegeln bewirken (Fig. 4).

    Die Erfindung bezieht sich auf eine Echosperre für einen Sprechkreis auf einem Vierdraht-Übertragungssystem, welche in die beiden hinsichtlich eines Gabelüberganges auf einen Zweidraht-Übertragungsweg als Sendeweg bzw. Empfangsweg anzusehenden Übertragungsrichtungen eingeschaltet ist und ein in den Sendeweg eingeschaltetes Sperrglied aufweist. Dieses Sperrglied sperrt bei Auftreten von empfangswegseitigen Sprechsignalen den Sendeweg, falls eine die empfangswegseitigen und die sendewegseitigen Sprechpegel über Sprachdetektoren bewertende Abwägeeinrichtung 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. 1 ein Fernsprech-Übertragungssystem 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 tXbertragungsrichtung, die von der zugehörigen Gabel 1 bzw. 4 als SendewegS bzw. S' anzusehen ist, ein Sperrglied 12 bzw. 12' eingeschaltet ist. Zur Unterdrückung des Echos wird sodann beim Auftreten von empfangswegseitigen Sprechpegeln das Sperrglied 12 bzw. 12' zur Auftrennung des Sendeweges aktiviert.