DE2432455C2 - Auswerter für sprachgeschützte frequenzselektive Zeichenempfänger - Google Patents

Description

Im Gegensatz zu einem bekannten Sprachschutzsystem (DE-PS 18 04 267), bei dem Störfrequenzen in den breiten Durchlaßbändern über und unter der Bandsperre für die 4 Frequenzen des anderen Signalbandes Zeichensperrungen verursachen, löst ciie vorliegende Erfindung die Aufgabe dadurch, daß nur die wirklich störenden Anteile, z. B. Sprachfrequenzen in den relativ schmalen Gruppenbandpässen, für die Zeichensperrung herangezogen werden; außerhalb der Gruppenbandpässe liegende Störfrequenzen werden also nicht erfaßt.

Diese ,orfindungsgemäße Lösung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet

Der Vorteil des Schmalbandsprachschutzes liegt darin, daß die Zeichenerkennung nicht nutzlos abgeschaltet wird, wenn weitab von den jeweils 4 Nutzfrequenzen liegende Störfrequenzen, im Extremfall Netzbrumm, Hörtöne oder breitbandiges Rauschen auftreten.

Anhand der Zeichnung soll im folgenden ein Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Fig. I zeigt den erfindungsgemäßen Tastwahlempfänger mit dem Empfangsteil des unteren der beiden Frequenzbänder und dem zugehörigen Auswerter;

Fig. 2 zeigt die Lage der 4 Frequenzerkennungsbereiche innerhalb des Bandpasses BPu der F i g. 1.

In Fig. 1 ist links der Bandpaß BPu dargestellt, der bei dem 2(i)-Mehrfrequenzverfahren die 4 Tastwahlfrequenzen 697, 770, 852 und 941 Hz durchläßt und an dessen Ausgang die frequenzselektiven Empfänger EfX. ..£7*4 angeschlossen sind. Üblicherweise zwischengeschaltete Verstärker und Begrenzer wurden, da zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich, fortgelassen. Aus diesem Grund fehlt auch der in gleicher Weise aufgebaute Empfänger und Auswerter für die 4 Frequenzen im oberen Bandpaß.

Die Empfänger Ef haben je einen Ausgang B, der von Spannung »L« (»L« von Low) auf Spannung »H« (»H« von High) geht, wenn innerhalb des Toleranzbereiches (in F i g. 2 dargestellt / ± 2,5%) eine Tastwahlfrequcnz / am Eingang anliegt. Sie haben außerdem je einen Ausgang T, der anzeigt, ob eine tiefere Frequenz als die Durchlaßbereichs-Frequenz anliegt und je einen Ausgang H, der in analoger Weise über dem Durchlaßbereich liegende Frequenzen signalisiert. Als solche Empfänger können z. B. Frequenzkomparatoren (z. B. nach DE-OS 19 46 708) Verwendung finden. Auch die als »Phase-Locked-Loop (PLL)« bekannten Frequenzerkenner in Form integrierter Schaltungen mit einem in der Fig. 2 dargestellten rechteckigen Ansprechbereich sind brauchbar. In einer abgewandelten Ausführung besitzen diese Empfänger binäre Ausgänge, die anzeigen, ob die zugeführte Frequenz größer oder kleiner als die im Empfänger eingestellte Nennfrequenz ist. Frequenzerkenner sind nicht Gegenstand der Erfindung.

In Fig. 1 schließt sich an den Empfangsteil der aus digitalen Verknüpfungsgliedern bestehende Auswerter an. Er hat die Aufgabe, an den Ausgängen F1... F 4 nur dann die Spannung »H« entstehen zu lassen, wenn gleichzeitig mit einer Tastwahlfrequenz /Ί, /"2, /"3 oder (4 keine weiteren (Stör-)Frequenzen von der Leitung kommend durch den Bandpaß den Empfänger erreichen. Die Wirkungsweise des Auswerters soll zuerst anhand des störungsfreien Empfanges der Tastwahlfrequenz f\ erläutert werden. Bei dem Empfänger Ef \ geht der binäre Ausgang Sl auf »H«, wenn Al im Empfangsbereich liegt. Dieser Bereich ist in Fig. 2 mit 697 Hz ±2,5% dargestellt. Diese Η-Spannung wird dem mittleren Eingang des Nand-Gatters Pi zugeführt. Bei den übrigen Empfängern Ef 2... Ef 4 sprechen die Ausgänge T2, 7"3 und TA an, weil die an den Eingängen liegende Frequenz f\ tiefer als der jeweilige Empfangsbereich der Empfänger liegt. Damit gehen auch die 4 weiteren Eingänge des Nand-Gatters PX auf »H«; die Ansprechbedingung dieses Gatters ist erfüllt, weil auch dv 5„ untere Eingang auf »H« liegt, denn durch Γ2 = »Η« und HX =»L« sind die Ausgänge C1 = »H«, V1=»L« und damit das Nor-Gatter /Vl am Ausgang auf »H«; über QX wird damit F1=»H«. Die übrigen Ausgänge F2 bis F4 signalisieren »L«, weil die Ansprechbedingung ihrer P-Nand-Gatter nicht cfüllt sind.

Tritt zu diesem störungsfreien Empfang der 1. Tastwahlfrequenz fX noch eine, z.B. im Bereich L2 (Fig. 2) zwischen den Bändern fX und f2 liegende Störfrequenz hinzu, dann sprechen neben den bisherigen Empfängerausgängen BX, T2, 7"3, T 4 auch noch der Ausgang H X an, weil die Störfrequenz über dem f\-Frequenzbereich des Empfängers EfX liegt. Dadurch sperrt G X und über V i das Nor-Gatter N 1, und wegen des »L« am untersten Eingang von PX ist dieses Nand-Gatter nicht mehr erfüllt; die Erkennung der Signalfrequenz fX am Ausgang Fl ist durch die hinzugekommene Störfrequenz verhindert. Diese Veränderung war berechtigt, denn die Anwesenheit einer Störfrequenz innerhalb des Bereiches des Bandpasses BPu läßt die Geiahr einer Zeichen-Imitation aufkommen. Zwecks Vermeidung von Fehlverbindungen und unverschuldeter Gebührenbelastung ist es in diesem Fall zweckmäßiger, das Zustandekommen einer Verbindung zu verhindern.

Auch das fälschliche Auftreten einer 2. Signalfrequenz, z. B. /3, zu der bisher angenommenen f 1 erkennt die Auswerterlogik. Zu den aufgrund von fX auf »H« gehenden bisherigen Empfängerausgängen B 1. T2. T3, T4 kommen die Ausgänge BXHX und H2. denn die Frequenz fi liegt im Band f3 des Empfängers Ef3 und damit höher als f\ und f2(H X und H2 gehen daher auf »H«). Bei keinem der Nand-Gatter (P X bis P 4) sind alle Eingänge »H«. alle Ausgänge Fl bis F4 bleiben »L< < und weder /Ί noch /"3 werden vom Auswerter erkannt.

Die Auswerter-Ausgangssignale Fl bis F4 weiden zusammen mit den 4 weiteren Ausgangssignalen des nicht dargestellten Auswerters für das obere Frequenzband bekannterweise zu den Wählziffern decodiert. So entsteht beispielsweise die Wählziffer »3«, wenn im unteren Bandpaß die Frequenz 697 Hz und im oberen Bandpaß gleichzeitig die Frequenz 1477 Hz empfangen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Auswerter für sprachgeschützte frequenzselektive Zeichenempfänger nach dem Mehrfrequenzverfahren (MFV), insbesondere Tastenwahlempfänger für OT-ma! η aus 1-codierte Wählziffern in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, bei dem digitale Verknüpfungsglieder die von den Zeichenempfängern gelieferten Signalspannungen zu, die Wählziffern kennzeichnende Ausgangssignalspannungen auswertet und beim Vorliegen von Störfrequenzen (z. B. Sprachstörungen) nicht auswertet, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang eines Bandpasses (BPu) die Eingänge der n-Zeichenempfänger (EfX bis El4) einer Gruppe liegen, daß an den3 Ausgängen (TX, Bi, Hl bis T4, B4, «4)jedes Zeichenerr.pfängers (ΕΠ bis £/4) Signalspannungen (T, B. H) auftreten, wenn am Empfängereingang Signalfrequenzen anliegen, die gleich (Ausgänge BX bis 54), größer (Ausgänge H X bis HA) oder kleiner (Ausgänge TX bis T4) als die Nennfrequenz (f\ bis /"4) des Signalempfängers (EfX bis Ef4) sind, daß diese 3 Ausgangs-Signalspannungen (T, B, H) mit den je 3 Ausgangssignalspannungen der übrigen Zeichenempfänger der Gruppe in dem Auswerter derart logisch verknüpft sind, daß er eine Nennfrequenz (f\ bis f4) an der Signalausgabe (Fl bis F4) als richtig erkennt, wenn der ihr zugeordnete Zeichenempfänger gleich (BX bis B 4) und die übrigen Zeichenempfänger größer (H X bis A/4) bzw. kleiner (TX bis 7"4) anzeigen und daß der Auswerter die Signalausgabe (FX bis F4) sperrt, wenn innerhalb des Bandpasses (BPu) für die η Zeichenempfänger keine, oder gleichzeitig mehrere richtige Signalfrequenzen, oder zu einer richtigen Signalfrequenz gleichzeitig noch eine oder mehrere Störfrequenzen auftreten.

   Die Erfindung betrifft einen Auswerter für sprachgeschützte frequenzselektive Zeichenenipfänger nach dem Mehrfrequenzverfahren (MFV), insbesondere Tastenwahlempfänger m mal I aus n-codierter Wählziffern in Fernsprechanlagen.

   Die Technik der MFV-Tastenwahl ist z. B. durch die CCITT-Empfehlungen bekannt und soll nur soweit Erwähnung finden, als es zum Verständnis des Auswerters notwendig ist. MFV-Tastenwahlsender erzeugen beim Druck auf eine Taste gleichzeitig 2 Frequenzen, je eine aus 2 Frequenzgruppen von je vier Frequenzen. Im MFV-Empfänger werden die obere und die untere Frequenzgruppe durch Bandpässe getrennt und auf je 4 selektive Tonempfänger geleitet. Ein Codeprüfer stellt fest, daß in jeder Frequenzgruppe bei Übertragung einer Wählziffer eine, und nur eine Frequenz gleichzeitig ansteht. Beide Frequenzen müssen eine bestimmte Zeichenschutzzeit lang ununterbrochen empfangen werden; ist diese Bedingung vor Ablauf der Schutzzelt nicht mehr erfüllt, so wird der Zeitkreis sofort zurückgestellt, und die Signalausgabe unterbleibt. Hierdurch wird vermieden, daß kurzzeitige Zeichensimulationen, z. B. durch Gespräche, Ansagen, Hörzeichen oder Schaltknacke an die Fernsprechvermittlungsanlage weitergegeben werden. Der Zeitkreis wird bei einigen Empfangsverfahren auch zurückgestellt, wenn Störfrequenzen in den Frequenzbereichen unter und über den jeweils vier Nutzfrequenzen auftreten.

   Besonders an die Auswerteschaltung, die die in

   Gleichstromsignale umgewandelten Frequenzen prüft, ggf. umcodiert und an die Rufnummern speichernden Register der Fernsprechanlage weitergibt, werden die unterschiedlichsten Forderungen gestellt

   Um einen möglichst guten Sprachschutz zu erhalten, muß die Auswerteschaltung prüfen, ob für eine

   ίο bestimmte Zeit 2, und nur 2 Frequenzen ununterbrochen anliegen. Zum anderen muß sichergestellt sein, daß lange Zeichen nicht zweimal ausgewertet werden, auch dann nicht, wenn sie z. B. durch Störungen auf der Leitung für kurze Zeit unterbrochen waren. Weiterhin muß für die Auswertung und weitere Verarbeitung das Tastendruckende sicher erkannt werden, und zwar auch unabhängig von kurzzeitgen Pegelabsenkungen durch Störungen auf der Leitung. Die Dauer der ankommenden Signale ist von der Dauer des Tastendrucks abhängig und damit großen Schwankungen unterworfen. Die kürzesten von den Teilnehmern ausgesendeten Zeichen müssen vom Tastenwahlempfänger noch sicher erkannt werden, andererseits ist mit Rücksicht auf den Sprachschutz eine möglichst lange Auswertezeit zu fordern. Die Signaldauer am Ausgang des Empfängers kann also je nach Tastendrucklänge von einigen ms bis zu einigen 100 ms schwanken.

   Von dem Auswerter ist auch zu fordern, daß er beim Auftreten von Störfrequenzen im Übertragungsband, wie Sprache, Musik, Brumm oder Rauschen weder imitierte Tastwahlfrequenzen als richtige erkennt, noch daß er die Auswertung grundlos dann sperrt, wenn die Störfrequenzen die richtige Erkennung der Tastwahlfrequenzen noch nicht behindert hätten. Nimmt man an, daß 1% der gewählten Rufnummern mit je 10 Ziffern durch menschliches Versagen, d.h. durch Falschwahl, nicht richtig erkannt werden, dann sollten '/io hiervon, d.h. von 10 000 nur eine durch technisches Versagen (Imitation oder fälschliche Sperrung) nicht richtig erkannt werden.

   Ein Tonfrequenzsignalempfänger, der beim Auftreten von Störfrequenzen im Übertragungsband keine Tastwahlfrequenzen erkennt, ist beschrieben in der DE-OS 22 21 368. Hierzu wird außer den Bandpaßfiliern zur Erkennung der oberen und unteren Frequenzgruppe ein drittes Filter (FN) benötigt, das ein Ausgangssignal liefert, wenn außerdem von den richtigen Tastwahlfrequenzen abweichende andere Frequenzen empfangen werden. Das Ausgangssignal FN wird dann mit Hilfe von Summierschaltungen dazu benutzt, das Erkennen einer echten Tastwahlfrequenz zu verhindern. Diese Anordnung zur Verhinderung der Erkennung eines verfälschten Signals als richtiges Signal ist relativ aufwendig und besteht vorwiegend aus analogen Elementen, die zusätzlich auf die jeweiligen Frequenzen sorgfältig abgestimmt werden müssen.

   Davon ausgehend, daß Zeichenimitationen hauptsächlich durch in den Durchlaßbereich der Gruppen-Bandpässe fallende Störfrequenzen verursacht werden, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Zeichensperrung nur von in diesen Durchlaßbereich fallende Störfrequenzen abzuleiten. Ein derartiger Schmalbandsprachschutz läßt erwarten, daß fälschliche Zeichensperrung nicht öfter als Zeichenimitation auftritt, weil weitab von den Tastwahlfrequenzen liegende, die richtige Zeichenerkennung nicht behindernde Störfrequenzen nicht zur Zeichensperrung führen.