DE2252816A1 - Sprachdetektor fuer einen fernsprechkanal-konzentrator - Google Patents

Description

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COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS

CIT-ALCATEL
12, rue-de-la Baume, 75-PARIS 8e (Frankreich)

SPRACHDETEKTOR FUR EINEN FERNSPRECHKANAL-KONZENTRATOR

Die Erfindung betrifft eine Technik zur Erhöhung des Belegungsfaktors von kostspieligen Fernsprechkanälen, beispielsweise Unterwasserkabel, mit vier Leitungsdrähten, wobei eine Änderung der Zuteilung eines Sprechkanals erfolgt, sobald der diesem Kanal zugeteilte Teilnehmer zu sprechen aufhört, um dem Gesprächspartner während eines Gesprächs das Wort zu überlassen. Um eine derartige.Änderung der Zuteilung eines Sprechkanals vornehmen zu können, muss eine geeignete Vorrichtung bzw. ein Sprachdetektor feststellen, ob der betreffende Teilnehmer spricht oder nicht spricht. Da auf den Fernsprech- · leitungen stets Geräusche, Störsignale usw. auftreten, muss der Betrieb des Sprachdetektors ganz bestimmten Voraussetzun-

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gen genügen, um eine einwandfreie Unterscheidung zwischen Wort und Geräusch zu gewährleisten.

Gegenstand der Erfindung ist ein Sprachdetektor, der für die Verwendung in Fernsprechämtern geeignet ist, die mit Fernsprechkanalkonzentratoren genannter Art betrieben werden.

Das Problem des Sprachdetektors für Fernsprechkanal-Konzentratoren ist nicht neu; der in der Zeitschrift Bell System Technical Journal von Juli 1962 erschienene Artikel "Tasi Quality" bietet eine Lösung unter anderen an.

Der erfindungsgemässe Sprachdetektor erfordert eine bedeutend geringere Anzahl an Bauteilen als bekannte Detektoren und ermöglicht es aufgrund seiner Bauweise, eine grosse Anzahl von Sprechkanälen zu bedienen.

Das Prinzip der Erfindung beruht darauf, jeder, alle 125 Mikrosekunden entnommenen Signalprobe eine Kenngrösse Ng bestehend aus zwei der Einzelwerten, zuzuteilen: einem Wert Np des zweifachen Wechsels der Polarität und eine Amplitudengrösse mit dem absoluten Wert Na und einem negativen Vorzeichen für kleine Amplituden. Die Kenngrössen von aufeinanderfolgenden PrüfSignalen werden dann addiert, um auf diese Weise einen Summenwert Ne zu erhalten. Sobald ein vorbestimmter maximaler Summenwert erreicht ist, beginnt die Betätigungszeit dör Sprechverbindung, bis der Summenwert wieder auf Null abgefallen ist, wobei die Betätigungszeit systematisch um eine Haltezeit verlängert wird, die entsprechend der Dauer der Betätigungszeit verschiedene Werte annimmt.

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Mit Hilfe der Grosse der zweimaligen Änderung der Polarität ist eine höhere Bewertung eines bestimmten Frequenzbandes innerhalb des Sprechbereichs möglich, das weniger durch Geräusche gestört ist. Ein derartiges System eignet, sich daher sehr gut zur Unterscheidung zwischen Sprachsignalen und Geräuschen.

Andererseits wird durch die Zuteilung einer Haltezeit verhindert, dass ein Sprechkanal vorzeitig einem Teilnehmer entzogen wird, der noch spricht, jedoch zwischen zwei Wörtern oder zwei Silben eines Worts eine kleine Pause eingelegt hat.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung wird art Hand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1, 2 und 3 zeigen in einem bestimmten Fall in Abhängigkeit von der Zeit die Änderung des an einem bestimmten Schaltungste.il anliegenden Tonfrequenzstroms bzw. verschiedener Signale und Grossen, mit denen eine Betätigungsdauer ermittelt wird, während der Sprachdetektor festlegt, ob gesprochen wird, und die durch eine .Haltezeit verlängert ist. Dabei zeigt Fig. 1 während eines bestimmten ZeitIntervalls die Gesamtentwicklung der Ströme, Signale und Grossen. Fig. 2 und 3 zeigen im vergrösserten Masstab die Entwicklung bestimmter Grossen während zweier besonders kennzeichnender Teilintervalle . In sämtlichen drei Figuren sind die graphischen Darstellungen und Kurven von a bis s mit den gleichen Kennziffern versehen.

Fig. 4 ist ein Ubersichtsschaltbild einer Anlage, bei dor als Kriterium zur Ermittlung eines Sprachsignals die Bewertung des genannten Summenwerts dient.

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Fig. 5 veranschaulicht graphisch die Steuersignale eines Systems nach Fig. 4.

Fig. 6 zeigt schematisch im einzelnen ein Teil des Ubersichtsschaltbilds nach Fig. λ.

In Fig. 1, 2 und 3 zeigt die Kurve a die Änderung des durch eine Fernsprechleitung fliessenden Tonfrequenzstroms zwischen einem Ausgangspunkt und einem Zeitpunkt T. Dieses Intervall ist in zwei Einzelintervalle geteilt, wobei das erste vom Ausgangspunkt beginnt und an einer gestrichelten Geraden W endet, und das zweite durch zwei gestrichelte Geraden X und Y begrenzt ist.

In Fig. 2 und 3 ist in einer linken Spalte und durch Markierung in der Horizontalen eine Indexation der Pegelwerte vorgenommen. Diese Wertskala ist lediglich beispielsweise gewählt; die endgültig anzuwendende Wertskala hängt von den praktischen Ergebnissen ab und kann von einem zum anderen Fall abweichen.

Diese Skaleneinteilung ist in bezug auf die Nullachse symmetrisch. In der Nähe der Nullachse ist ein niedriger Pegelbereich mit -1 bezeichnet. Für die nacheinander ansteigenden Pegel sind die Bereiche mit 0, +1, +2 und beispielsweise +3 bezeichnet. Im Rahmen der Erfindung kann die Indexierung der aufeinanderfolgenden Pegelbereiche beispielsweise durch Ziffern 2, 5, 10 usw. erfolgen.

Aus der Symmetrie der Wertskala in bezug auf die Nullachse ist ersichtlich, dass die Amplituden, ganz gleich welches ihre Polarität ist, auf die gleiche Weise indiziert sind.

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Im Pereich der niedrigen Pegel) (die mit -1 bezeichnet sind), ist in unmittelbarer Nähe der Nullachse ein mit u bezeichneter Unterbereich vorgesehen, der zur Erfassung der niedrigsten Pegel bestimmt ist. Der Unterbereich u dient nicht zur Markierung der einzelnen Pegel, sondern zur Erfassung der Polaritätsänderungen. Nähsre Erläuterungen · folgen weiter unten.

Das Diagramm b stellt eine unendliche Folge von Signalprobeentnahme-Zeitpunkten des unter a gezeigten Stroms dar. Die Intervalle zwischen den Entnahmezeitpunkten betragen vorzugsweise 125 Mikrosekunden (Frequenz von 8 kHz), was einen genormten Wert für einen Informationsblock der Impulskodemodulation darstellt.

Auf der Linie c ist jeweils das Zeichen aufeinanderfolgender Signalpröben angegeben, die die Polarität + bzw. aufweisen. Bei der logischen Datenverarbeitung gilt 1 für die Pluspolarität und 0 für die Minuspolarität. Es gilt ebenfalls, dass das Vorzeichen des vorhergehenden Prüfsignals beibehalten wird, wenn die Amplitude eines Prüfsignals im Bereich 11 liegt, selbst wenn in Wirklichkeit die Polarität'umgekehrt ist. Auf diese Weise wird das effektive Zeichen erhalten. Unter d ist der Wert der zweimaligen Änderung der Polarität Np eingetragen. Für diesen Wert Np gilt, das bei dem beliebigen Signalprobe-EntnahmeZeitpunkt die drei Signalproben zu drei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten to, t-, t_₂ berücksichtigt werden. Ein Polaritätswechsel (1) liegt zur. Zeitpunkt to vor bei nachstehender Wertfolge:

309818/0872 "^f

	t.	6	χ	to	2252816
	O			1,
t_2	1		0.	oder:
1
O

In allen anderen Fällen (000, 001, Oil, 111, 110, 100) liegt keine zweifache Änderung der Polarität vor (0).

Die Markierung der zweifachen Änderung der Polarität kann auch durch eine andere Note als beispielsweise im vorliegenden Fall geschehen.

Die Begründung für die obige Vereinbarung ist folgende:

Es ist leicht festzustellen, dass bei einem Signal einer Frequenz zwischen 2 kHz und 4 kHz unter den acht möglichen Signalfolgen ein bestimmter Prozentsatz von 101 bzw. 010 erhalten wird. Dieses Verhältnis wächst linear von 2 kHz zu 4 kHz. Unter 2 kHz treten diese beiden Folgen niemals auf. Erfindungsgemäss werden die Komponenten des Tonfrequenzspektrums im Bereich von 2 bis 4 kHz stärker bewertet, die im Rauschen weniger oft als im Tonfrequenzspektrum auftreten.

Unter e sind die Amplitudenwerte Na aufgezeichnet, die sich unmittelbar aus den waagerechten Linien der Kurve a ergeben. Die Markierung der niedrigen Pegel ist mit -1 gegeben, um bei einer Folge von niedrigen Pegeln, wie weiter unten ersichtlich, die Rückkehr der Gesatntgrösse auf Null zu gewährleisten.

Unter f ist die Kenngrösse Ng = Np + Na aufgezeichnet. Das Diagramm g veranschaulicht die Entwicklung der

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integrierten Gesamtgrösse Nc = Ng. Die Gesamtgrösse wird zu jedem Zeitpunkt durch algebraische Summierung der vorhergehenden Gesamtgrösse (Nc) und der neuen Kenngrösse (Ng) erzielt. Die Gesamtgrösse Nc hat einen Grenzwert 16, der beispielsweise angegeben ist. Wenn also die Gesamtgrösse wie im vorliegenden Fall den Pegel l6 erreicht hat, wird ein weiterer positiver Wert der Kenngrösse Ng nicht mehr berücksichtigt. Im Gegensatz hierzu wird ein Wert Ng, wenn er gleich -1 ist, sofort abgezogen. Sechzehn aufeinanderfolgende Signalproben geringer Amplitude, die mit -1 bezeichnet sind und deren Dauer 2 Millisekunden beträgt, bringen die Gesamtgrösse Nc. wieder auf den Nullwert.

Folgende Grenzwerte und Kennlinien sind nur in Fig. 1 gezeigt:

Die Kennlinie j gibt die Sprechverbindungszeit A an, die in dem Augenblick beginnt ,.in dem die Gesamtgrösse Nc (Kennlinie g) zum ersten Mal nach einer Ruhezeit den Wert l6 erreicht, und sie endet zu dem Zeitpunkt,in dem die Gesamtgrösse wieder auf Null zurückgelangt. Wenn, wie die Kennlinie g zweimal angibt, ein kurzfristiges Absinken auf einen Wert von weniger als l6 eintritt, wird der Betätigungszustand aufrechterhalten, der nur durch die Rückkehr auf Null beendet.wird.

Die Kennlinie k zeigt eine unendliche Folge von Uhrimpulsen an, die jeweils eine Millisekunde auseinanderliegen, d.h. die Dauer von 8 Einzelintervallen der Pulscodemodulation.

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Die folgenden Diagramme m, η, ρ, q, r, s betreffen die Bestimmung der Haltezeit, die auf die Betätigungszeit folgt. Die drei ersten Diagramme m, η und ρ betreffen eine kurze Haltezeit von etwa 50 ms, und die drei letzten betreffen eine lange Haltezeit von ungefähr 200 ms.

Die Kennlinie m zeigt die Betriebszustände eines Zählers von jeweils um eine Millisekunde auseinanderliegenden Intervallen, der während seiner Ruhezeit gesperrt ist und einen Nullwert aufweist und vom ersten Kennzeitpunkt, der dem Auftreten der Gesamtgrösse Nc bei l6 folgt, zu zählen beginnt. Wenn die Betätigungszeit wieder auf Null zurückkehrt bevor der Zähler den Wert 50 erreicht hat, dann wird der Zähler auf Null zurückgeführt, und der Zähler beginnt wieder von Null an zu zählen; dies entspricht dem Beginn der Haltezeit M. Der Zähler zählt dann bis 50, und zu dem auf den Zustand 50 folgenden Kennzeitpunkt gelangt er wieder in den Zustand Null, was das Ende der Haltezeit M bedeutet.

Das Diagramm η umfasst waagerechte Schnitte, die am linken Rand gekennzeichnet sind und fünf möglichen Zuständen der betreffenden Fernsprechleitung entsprechen:

Ruhezustand seit einer Zeitdauer, die mehr als die Haltezeit beträgt;

ρ kurze Haltezeit;
Y lange Haltezeit;

σ Sprechzustand seit weniger als 50 ms; Sprechzustand seit mehr als 50 ms.

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Im vorliegenden Beispiel, d.h. bei kurzer Haltezeit, gibt es einen ersten Pegelabschnitt cL (Ruhezustand seit einer · Zeit, die mehr als die Haltezeit beträgt), einen zweiten Pegelanschnitt O (Betätigungszustand seit weniger als 50 ms), einen dritten Pegelabschnitt β (Haltezeit von 50 ms) und einen vierten Pegelabschnitt OL .

Die' Linie ρ gibt die Gesamtdauer der ermittelten Sprechzeit der betreffenden Schaltung an, d.h, A + M.

Die Zeile q betrifft den Fall, in dem die Betätigungszeit A mehr als 50 ms beträgt. In diesem Fall dauert also die Sprechzeit noch an wenn der Zähler auf 50 gelangt ist. Auf der Zeile q zeigt der Zähler, wenn er bei 50 angelangt, ist, während der restlichen Dauer der Betätigungszeit den Wert Null an. Dann beginnt er bis 200 zu zählen, wenn die Betätigungszeit A wieder auf Null zurückgelangt ist, dies ist der Beginn der langen Haltezeit, die einer Betätigungsdauer von mehr als 50 ms entspricht. Wenn der Zähler bei 200 angelangt ist, kehrt er auf Null zurück, und in diesem Augenblick ist die lange Haltezeit beendet.

Diese Vorgänge sind im Diagramm r aufgezeichnet, das die fünf oben erwähnten Stufen ⁰^, P , ^, T? , C aufweist, die fünf möglichen Zuständen der Fernsprechleitung entsprechen. Auch hier beginnt man mit der ersten· Stufe otr, dann folgt eine zweite Stufe d (Betätigungszustand seit weniger als 50 ms). auf die unmittelbar eine dritte Stufe £ folgt (Betätigungszu-

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stand von mehr als 50 ras) sowie ein vierter Pegel )r (lange Haltezeit) und schliesslich ein fünfter Pegel ck .

Das Diagramm s schliesslich gibt die Summe der beiden Zeiten, d.h. A + M - W_#für eine lange Haltezeit an.

Sämtliche oben angegebenen Zahlenwerte sowie die Anzahl und die Breite der in den Fig. enthaltenen Wertzahlen gelten lediglich beispielsweise.

Die Erfindung erstreckt sich beispielsweise aueh auf eine Variante, bei der die Haltezeit mit Hilfe von im 20 ms-Rythmus ankommenden Impulsen (II) und mit Hilfe von im 12,5 ms-Rythmus ankommenden Impulsen (12) bestimmt wird, wobei die Gesamtgrösse wieder auf l6 ansteigt, wenn der dritte Impuls Il eintritt, bevor die Gesamtgrösse wieder den Wert Null erreicht hat, und wobei jeder Impuls 12 die Gesamtgrösse um eine Einheit absinkt, so dass sechzehn um 12,5 ms versetzte Impulse vorliegen ,durch die sich die Haltezeit zu 12,5 x l6 *? 200 ms ergibt.

Die für die Haltezeit gefundene Lösung ist nur eine unter mehreren möglichen Lösungen und stellt zwischen der Haltedauer und der Betätigungsdauer eine Wechselbeziehung auf.

Alle diese Varianten, die sich durch die Grossen ihrer Parameter unterscheiden, jedoch auf den gleichen Prinzipien beruhen, werden im wesentlichen von der Erfindung erfasst,

Fig. 4 ist ein Übersichtsschaltbild der Anordnung der Schaltungen zur Errechnung der Gesamtgrösse und zur Bestimmung

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des Intervalls Sprechzeit A + Haltezeit M. Dieses Intervall wird nachfolgend mit A + M - W bezeichnet.

Hierbei handelt es sich um einen kleinen Rechner mit fest verkabelter Logik, der mit logischen Signalen arbeitet und die Sprachinformationen in Form von quantisierte Pegel bezeichnenden Impulskodes (Sprachsignal-Oktett) empfängt und der in einem PCM-MuItiplexsystera 256 Schaltungen verarbeiten kann und effektiv 240 Schaltungen verarbeitet; dieser Rechner arbeitet mit einem weiteren Rechner zusammen, der den einzelnen Teilnehmern die Multiplex-Fernsprechkanäle zuteilt.

Dieses Gerät besteht im wesentlichen aus folgenden Teilen: einer Eingangs-Baugruppe mit den Ausgängen 11 und 12, einer Baugruppe 20 zur Bestimmung des Effektivzeichens und zur Berechnung der Kenngrösse Ng, einer Baugruppe 30 zur Addition der vorliegenden Kenngrösse mit dem vorherigen Gesamtwert, wodurch der zu diesem Zeitpunkt geltende neue Gesamtwert erhalten wird, einer Baugruppe 40 zur Berechnung der Haltezeit und einer Baugruppe 50 zur Verbindung mit der Synchronisiereinrichtung des weiteren Rechners.

Das Gerät umfasst ferner eine bestimmte Anzahl von Elementen, welche zur Einspeicherung von vorübergehend bei den Berechnungen verwendeten Grossen dienen, die einen Speicher 6l für 256 Wörter aus zwei Bits für ursprüngliche Effektivvorzeichen S_-1, S_-2, einen Speicher 62 für 256 Wörter aus vier Bits für den Gesamtwert, einen Speicher 63 für 256 Wörter aus elf Bits für das Intervall W und den Schaltungszustand, sowie

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einen Speicher 64 mit 256 Wörtern aus einem Bit zur Einspeicherung des letzten auf die Synchronisiereinrichtung gegebenen Zustandssignals Z.

Es weist ferner Pufferspeicher 71 für fünf Bits am Ausgang der Baugruppe 20 auf, sowie 72 mit drei Bits zwischen dem Pufferspeicher 71 und der Baugruppe 30, 73 mit zwei Bits zwischen der Baugruppe 30 und der Baugruppe 40, 74 mit einem Bit zwischen der Baugruppe 40 und der Baugruppe 50, 75 mit vier Bits zwischen der Schaltung 62 und der Baugruppe 30, 76 mit elf

Bits zwischen der Schaltung 63 und der Baugruppe 40 ,und den Pufferspeicher 74 für ein Bit zwischen der Schaltung 64 und der Baugruppe 5C

Es ist ferner ausgerüstet mit drei Adressen-Pufferspeichern 78, 79, 80, die jeweils zwölf Bits, die zwischen den Ausgang 12 der Baugruppe 10 und einem Eingang 51 der Baugruppe 50 in Reihe geschaltet sind, wobei der Pufferspeicher 71 mit 6l, der Pufferspeicher 78 mit 62, der Pufferspeicher 79 mit und der Pufferspeicher 80 mit 64 und 50 zusammenwirkt.

Fig. 6 zeigt ein ins Einzelne gehende Schaltbild der Baugruppe 10. Die Baugruppen 20, 30 und 40 sind vorzugsweise als Totspeicher ausgebildet. In diesem Zusammenhang sei daran erinnert, dass ein Totspeicher bei seiner Herstellung eine unzerstörbare Information erhält, die lediglich zum Auslesen dient (Read-only memory). Das Auslesen erfolgt in Abhängigkeit von den Eingangsparametern. Eine derartige Baugruppe wird von verschiedenen Herstellern von integrierten Schaltungen geliefert,

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und eine Erläuterung der Betriebsweise der einzelnen Schaltungen folgt in bezug auf Fig. 4.

Die Baugruppe 10 - LRi ist für eine Amtsleitung i bestimmt, auf der die. Sprachsignal-Oktetts nacheinander ankommen. Mit LAi ist die. Leitung bezeichnet, auf der die Adressenbits bzw. die Nummer der Niederfrequenzschaltung, auf der das verarbeitete Sprachsignal-Oktett entnommen wird, hintereinander ankommen.

Da eine Adresse fünf Bits und ein Sprachsignal-Oktett acht Bits enthält (ein Zeichenbit, sieben Amplitudenbits), stehen die Binärimpulse der von den Taktgebern H2 bzw. Hl gesteuerten Schaltungen LAi und LRi in einem Verhältnis von 5/8.

Am Ausgang 11 der Baugruppe 10 wird ein Zeichenbit Mo und vier Zeichenbits mit hohem Stellenwert der Gruppe mit sieben Bits abgegeben, die die Amplitude des entnommenen Sprach ο i£jnr,l- ^robo definieren, und am Ausgang 12 werden zwölf Bits abgegeben, die durch teilweise Decodierung der Adresse der verarbeiteten Signalprobe erzielt werden.

Die Baugruppe 20 führt eine Kodeumsetzung mit sieben bzw. acht Eingangsvariablen und fünf Ausgangsvariablen durch. Diese Baugruppe hat sieben, bzw. acht parallelgeschaltete Eingangsvariable MO, Ml, M2, M3 und M4, die sie von der Baugruppe 10 empfängt, sowie S_-1 und S_-2, die sie von 6l (Effektivzeichen) empfängt, die während der beiden vorhergehenden Verarbeitungsvorgänge bestimmt werden. Ggf. weist sie eine zu-

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den letzten Zustand der betreffenden Tonfrequensschaltung (Variable Z), die auf das Synchronisiergerät gegeben werden. Bei 51 enthält sie eine von der Schaltung 64 kommende Adresse.

Diese Baugruppe überträgt nur Zustandsanderungen, jedoch nicht die Zustände selbst, wodurch ihr Betrieb beträchtlich verlangsamt wird.

Sie führt folgende Funktionen aus: Wenn W=Z: keine Betätigung.

Bei W j* Z erfolgt die übertragung des neuen Zustande von W «um Rechner über das Synchronisiergerit* Wenn das Synchronisiergerät gerade eine andere, einem anderen Schaltkreis oder einem anderen PrüfVorgang entsprechende InformationJlberträgt und nicht verfügbar ist, somit keinen neuen Wert von W Übertragen kann, werden an diesem Punkt der neue Wert W und der Verarbeitungsvorgang unterbrochen.

Wenn das Synchronisiergerät einsatzbereit ist, übernimmt es den neuen Wert W und gibt über einen besonderen Schaltungsdraht (Klemme 52) kein Empfangsbestätigungssignal ab. Nach Empfang dieses Bestätigungssignals wird der Wert der einzuspeichernden Veränderlichen Z von der Baugruppe entsprechend angepasst.

Mit den beiden Pfeilen auf der Leitung 52 ist die Abgabe eines neuen Werts W an das in der Zeichnung nicht gezeigte Synchronisiergerät und der Empfang des Empfangsbestätigungssignals bezeichnet.

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Ausser der Einspeicherung führen die Schaltungen 6l, 62, 63, 64 die Dekodierung der Adresse durch, die teilweise dekodiert von der Klemme 12 der Schaltung 10 abgegeben wird.

Fig. 5 bezieht sich auf die Folgesignale V-...Vg, E-...E^. Die Diagramme der Fig. 5 geben die Wechselbeziehungen zwischen den Signalen an,der en Abgabefolge, den Betrieb der einzelnen Schaltungen der Fig. 4 steuert.

Die Zeitkennlinie t gibt an, dass sämtliche Steuersignale von einem in der Zeichnung nicht gezeigten Taktgeber H mit einer Dauer T — 488 ns abgegeben werden.

Diese Zeit t ist der Quotient der PCM-Prüfsignalentnahtne (125/us) durch 256. In einem der Grundzeit entsprechenden Intervall werden 256 Schaltungen bedient.

Die Signale Vl, V2, V3, VZ₁, V5, V6 steuern die Schaltungen (71 + 78), (72 +75), 79, (73 + 76), 80 bzw. (74 + 77).

Die Signale El, E2, E3, E'+ steuern die Schaltungen 6l, 62, 63 bzw. 64.

Diese Signale werden auf bekannte Weise mit Hilfe der Signale H erzielt.

Fig. 6 ist ein Übersichtsschaltbild der Eingangsbaugruppe 10 nach Fig. 4.

Dieses Gerät ist für acht Amtsleitungen LRO bis LR7 mit acht Schieberegistern 100 bis IO7 ausgerüstet, die von

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sätzliche Variable (G) auf, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist und eingeschaltet wird, wenn der Pegel der der aktivierten Sprechstroraschleife zugaordneten Schaltung in Gegenrichtung Berücksichtigung findet.

Die Baugruppe 30 hat fünf parallel liegende Ausgangsvariablen, wohei drei Bits den Globalwert Ng bestimmen (drei Bits reichen zur Bestimmung von acht getrennten Werten aus) sowie zwei Bits So und S^, die für den weiteren Verarbeitungsvorgang in den Speicher 6l eingegeben werden.

Die in Fig. 2 und 3 beispielsweise angegebene Zahlentabelle enthält fünf getrennte Werte, wie dies die folgende Tabelle zeigt, die den Wert Ng in Abhängigkeit von Na und Np angibt.

	-1	0	Na	+1	+2
	-1	0		+1	+2
0	0	+1		+2	+3
1
		Ng

Hierbei ist für Np = 0 Ng = Na und für Np - 1 Ng » Na +1.

Die fünf Ausgangsbits werden von dem Pufferspeicher empfangen, der die beiden Zeichenbits zur Schaltung 6l weiter gibt und die übrigen drei durch den Pufferspeicher 22 leitet.

Die Baugruppe 30 führt eine Umkodierung von sieben Eingangsvariablen und sechs Ausgangsvariablen durch. Am Eingang

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liegen drei Bits für die Kenngrösse Ng vor, der von der Schaltung 72 empfangen wird, und vier Bits für die von 75 empfangene Gesamtwert (Nc).,

--Am Ausgang liegen sechs Variablen vor, d.h. Kl (oberer Grenzwert des Gesamtwerts Nc), Ko (unterer Grenzwert des Gesamtwerts) sowie vier Bits für den neuen Gesamtwert (Nc)o. Die letzten vier Bits werden von der Schaltung 62 empfangen, und die beiden übrigen Werte werden über die Schaltung 73 zugeführt.

Die Baugruppe 40 führt ebenfalls eine Umkodierung von vierzehn Eingangsbits und zwölf Ausgangsbits durch.

Die vierzehn Eingangsbits sind: ST (PCM-Uberrahmen von 1 ms), Ko und Kl (siehe weiter oben), die von der Schaltung 73 empfangen werden, drei Bits zur Bestimmung des Schaltungszustands (fünf getrennte Zustände) und acht Bits zur Zählung von O ms bis 200 ms, d.h. elf von der Schaltung 76 empfangene Bits.

Bei den zwölf Ausgangsbits handelt es sich um drei · Zustandsbits, acht Zeitbits und ein Betätigungsbit W.

Die Verbindungsbaiigruppe 50 zum Synchronisiergerät des Rechners (Eingangs-Ausgangsschaltungen) gehört an sich nicht zu dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Sprachdetektor. Sie wird daher nicht im einzelnen beschrieben; ihre Funktion ist folgende:

Die Baugruppe 50 empfängt vom Sprachdetektor das Bit VJ, die Adresse des diesem Bit entsprechenden Schaltkreises und

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einem Zeitgeber Hl getastet werden, welcher zu HB in einem bestimmten Verhältnis steht(HB = Zeitgeberbit einer PCM-Ubertragung, Standardwert 2,048 Megabits/s).

Durch die Verzögerungsleitungen 111 bis Il6 und 117 wird die Eingabe der Informationen in das Register 101 um T , in das Register 106 um 6 Γ, in das Register 107 um T? verzögert.

An den fünf Ausgängen des Registers 100 werden ein Bitsignal Mo, das der Amtsleitung LRo entspricht, d.h. (K»)o, und vier Amplitudenbits (Ml)o...(M4)o»abgegriffen. Eine PCM-Amplitudenprobe erstreckt sich auf acht Bits, von denen lediglich die vier Bits mit dem grössten Informationsgehalt ge- ■ speichert werden.

Desgleichen treten an den fünf Ausgängen des Registers 101 ein Bit (Mo)I und vier Amplitudenbits (Ml)I... (M4)l, auf, die der Amtsleitung LRl entsprechen, sowie ein weiteres Bit bis zum Register 107, das der Amtsleitung LR7 zugeordnet ist.

Die Schaltung weist acht Schieberegister 130 bis 137 auf, die mit Verzögerungsleitungen IZi-I bis 14-7 ausgerüstet sind, welche von einem Zeitgeber H2 getastet werden; diese Register sind genau die gleichen wie die Register 100 bis 107 und empfangen die über acht Leitungen LAo bis LA7 ankommenden entsprechenden Adressen. Es gibt fünf Adressenbits für die Leitung LAo (Register 130): (Do)o bis (D4)o usw., und zwar bis zum Register 137 für die Leitung LA7.

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Die Wähler 120 bis 124 haben acht Eingänge und einen Ausgang. Der Wähler 120 empfängt beispielsweise an seinen acht Eingängen acht Bits (Mo)ο bis (MO)? und gibt am Ausgang ein Bit Mo ab, das auf die Ausgangsklemme 11 (Fig. 4) zur Verarbeitung in den übrigen Baugruppen gegeben wird.

Die Wähler 120 bis 124 werden entsprechend den Zuständen eines Modulo-.lcht~Zählers l60 getastet, der eine Standard-PCM-Frequenz HB, d.h. 2,048 Megabits/s, empfängt und der durch die Sprach-Oktett-Frequenzimpulse, Ho - HB/8, auf Null zurückgestellt wird. Der Zähler l60 gibt drei mit D bezeichnete Bits ab. In diesem Zusammenhang sei erwähnt_ä dass ein PCM-Multiplex bzw, eine PCM-Folge dreissig Fernsprechkanäle und ein PCM-System acht PCM-Folgen umfasst. Die von dem Zähler l60 angezeigte Zahl bezeichnet die Nummer einer bestimmten Folge.

Die Anordnung ist genau die gleiche für die Wähler 150 bis 154, die den Ausgängen der Register 130 bis 137 die Adressenbits Do bis D4 entnehmen. ·

Eine vollständige Adresse umfasst die fünf weiter oben genannten Bits Do bis D4 sowie die drei von dem Zähler gelieferten Bits D, d.h. acht Bits, die jeweilsrin Vierergruppen auf zwei Umkodiervorrichtungen gegeben werden: l6l (Do bis D3), 162 (D4 und die drei Bits D). An der Klemme 13 (Fig. 4) werden zwölf Adressenbits im teilweise dekodierten Zustand abgegriffen. Die Verwendung von zwölf Bits hat keine besondere logische Bedeutung· sie ist auf die angewendete Technik auf der Grundlage von integrierten Schaltungen zurückzuführen, die in

dor Industrie üblich ist. _T, . , · .. ,

309818/0872 " Patentansprüche -

Claims (1)

1. IO

   1. Sprachdetektor für einen Pernsprüchkanalkonzentrator innerhalb eines PCM-Systems oder dergl.,, bei dem die Fernsprechkanäle in einem regelmnssigen Takt abgetastet werdeni dadurch gekennzeichnet, dass ein Verfahren zur Aufzeichnimg jeder Si.-jialprobe zwischen einem unteren Grenzwert Null und einem oberen Grenzwert B angewendet wird, das darin besteht, den gesaraten Amplitudenbereich mit absolutem Wert in η Unterbereiche zu teilen, dem jeweils Amplitudenzeichen -1, 0,1, 2 zugeordnet werden, und jedesmal ein neues Zeichen einer Signalprobe algebraisch zu dem Gesamtwert addieren, das der unmittelbar vorausgehenden Signalprobe desgleichen Fernsprechkanals zugeordnet ist.

   2. Sprachdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Araplitudenzeichen ein Zeichen in bezug auf den zweifachen Nulldurchgang hinzugefügt wird, wodurch ein bestimmter Frequenzbereich Vorrang erhält.

   3. Sprachdetektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarität einer Signalprobe durch 1 gekennzeichiiüt wird, wenn sie positiv ist und nit 0 bezeichnet wird, wenn sie negativ ist, und dass einer Signalprobo ein Zeichen der zweimaligen Polaritatsanderung nur dann zugeordnet wird, wenn zusammen mit den beiden vorangehenden Si/:irO.-proben eine Zeichenfolge 0-1-0 bzw. 1-0-1

   BAD ORIGINAL

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   entsteht, so dass eine Keniigrosse (Ng) entsteht, welche gleich der algebraischen Summe des Amplitudenzeichens (Na) und des Polaritätszeichens (Np) ist und einem vorangehenden Gesamtwert hinzugefügt wird, woraus der neue Gesamtwert (Nc) entsteht.

   4. Sprachdetektor nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass eine Polaritätsänderung "bei einer Signalp-robe nicht berücksichtigt wird, wenn deron Amplitude weniger als der Grenzwert des Bereichs -1.beträgt.

   5 ο Sprachdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zählung einer Betätigungszeit einer Schaltung zu dem Zeitpunkt beginnt, in dem der Gesamtwert den oberen Grenzwert B erreicht, und bis zum Zeitpunkt dauert, an dem der nachfolgende Gesamtwert wieder auf Null zurückfällt..

   6. Sprachdetektor nach Anspruch 4, dadurch ge" kennzeich not, dass zur Betätigungszeit eine Haltezeit addiert wird, die von der Betätigungszeit abhängt.

   7. Sprachdetektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zu einer Betätigungszeit, deren Dauer weniger als ein bestimmter Grenzwert beträgt, eine Haltezeit einer bestimmten ersten Dauer und dass zu einer Betätigungszeit, deren Dauer mehr als der Grenzwert beträgt, eine Haltezeit einer feststehenden Dauer hinzugefügt wird, die mehr als die erste Dauer beträgt.

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   BAD

   P. ßprachdetektor nach Anspruch 7, d a du roh gekennzeichnet, dass er vier Hauptbaugruppen aufweist, d.h. eine Fingangsbaugruppe, die die Sortierung und Auswahl der Adressenbits und der Zeichen- und Amplitudenbits daraus •der der e* verarbeitenden Schaltung entnommenen Signalproben vornimmt und nur die Amplitudenbits mit hohem Stellenwert speichert, eine zweite Baugruppe, die das Effektivzeichen der Signalprobe bestimmt und die Kenngr'össe errechnet, eine dritte Baugruppe, die den Gesamtwert liefert und einen oberen und einen unteren Grenzwert bestimmt, eine vierte Baugruppe, die die Haltezeit verarbeitet, sowie eine fünfte Zusatzbaugruppe, die den Informationsaustausch mit einen Fingangssynchronisier^orHt eines aussenliegenden Rechners gewährleistet, ferner Pufferspeicher zwischen der zweiten und der dritten, zwischen der dritten und vierten und zwischen der vierten Baugruppe sowie vier Speichereinheiten aufweist, die mit Adressendekodier-VorrichtTingen versehen sind, von denen die erste und der zweiten "!Baugruppe zusammenwirken und zwei Signalprobeseichen einspeichern, die der zur Verarbeitung anstehenden Signalprobe vorausgehen, wobei die zweite Vorrichtung, die mit der dritten Baugruppe zusammenwirkt, den Summenwert einspeichert,die dritte mit der vierten Baugruppe zusammenwirkende Vorrichtung den Zeitwert und den Zustandswert der Schaltung einspeichert, die vierte Vorrichtung, die mit der fünften Baugruppe zusammenwirkt, den zuletzt an die Synchronisiervorrichtung Übertragener.. Zustand einspeichert,

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   wobei diese Vorrichtungen jeweils die Atisgangsiiiforirtätionen der zugeordneten Baugruppe und andererseits teilweise dekodierte Adressenbits empfangen, die über in Reihe geschaltete Pufferspeicher von der ersten Baugruppe zugeführt werden, und über einen Pufferspeicher, mit Ausnahme des ersten, ihre Informationen jeweils der zugeordneten Baugruppe übertragen.

   9, Sprachdetektor nach Anspruch 8, da-durch, ge kennzeichnet, dass die erste Baugruppe folgende Teile aufweist: einen Zähler zur Ermittlung einer Schaltung in einem PCM-System, eine erste Reihe von Schieberegistern^ die Zeichen und Amplitudenbits einer bestimmten Anzahl von Amtslinien empfangen,, eine zweite Reihe von Schieberegistern* die teilweise dekodierte Adressenbits der Amtsleitungen empfangen, einer ersten Reihe von Fählern, welche die Zeichen und Amplitudenbits entsprechend den Zuständen des Zählers ' sortieren und sie auf den Bingang der zweiten Baugruppe geben, eine zweite Reihe von ITählem welche die Adressenbits entsprechend den Zuständen des Zählers sortieren, eine zweite Reihe von Wählern, welche die Adressenbits sortieren und sie auf eine TJmcodiereinrichtung geben, die ebenfalls die Zustandssignale des Zählers empfängt, wobei der Ausgang der Umcodiervorrichtung mit einem Hingang der Speicher, ggf. über Pufferspeicher, verbunden ist.

   10. Sprachdetektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die die Nachrichten ver-

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   arbeitenden Baugruppen, mit Ausnahme der ersten Baugruppe, aus Pestspeicliern bekannter Bauweise bestehen, die zur Durchführung der Umcodienmg entsprechend den beschriebenen Funktionen ausgelegt sind.

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