DE709624C - Four-wire telephone transmission system with amplitude filters, which are used at the same time for echo suppression - Google Patents

Description

Fernsprechvierdrahtübertragungssystem mit Amplitudensieben, die gleichzeitig zur Echosperrung verwendet werden Die Erfindung bezieht sich auf Fernsprechvierdrahtübertragung sanlagen,insb es ondere f ür 11iIehrfachträgerfrequenzübertragung, die mit Amplitudensieben ausgerüstet sind, bei denen also im Niederfrequenzteil eines jeden übertrabgungskanals auf der Sendeseite Amplitudenbegrenzer und auf der Empfangsseite Amplitüdenunterdrücker eingebaut sind. Dir Amplitudenhegrenzer haben bekanntlich vor allem d en Zweck, eine Überlastung der in der Übertragungsleitung liegenden, für alle Kanäle gemeinsamen Zwischenverstärker zu verhindern und damit gleichzeitig eine wirtschaftliche Leistungsdimensionierung dieser Verstärker zu ermöglichen, während die Amplitudenunterdrücker der Schwächung des Nebensprechens von Kanal zu Kanal und der Verringerung der Störgeräusche aller Art dienen.Four-wire telephone transmission system with amplitude sieves operating simultaneously can be used for echo cancellation. The invention relates to four-wire telephony transmission systems, especially others for multiple carrier frequency transmission with amplitude filters are equipped, so in which in the low frequency part of each transmission channel amplitude limiter on the transmitting side and amplitude suppressor on the receiving side are built in. As is well known, the main purpose of the amplitude limiters is an overload of the lines in the transmission line that are common to all channels To prevent intermediate amplifiers and thus at the same time an economical power dimensioning allow this amplifier while the amplitude suppressor of the attenuation channel-to-channel crosstalk and reducing noise for everyone Kind of serve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe. zugrunde, die in vorstehend beschilderten Fernsprechanlagen vorhandenen Amplitudensiebe g:eichzeitig zur Echosperrung zu verwenden.The invention has the task. are based on those described in above Amplitude filters that are present in telephone systems: to be used at the same time for echo blocking.

Es ist bereits eine :diese Aufgabe lösende Schaltung bekannt, bei der die Sperrung der abgehenden Gesprächsrichtung durch die Sprechströme der ankommenden Gesprächsrichtung in der Weise erfolgt, daß ein Teil der ankommenden Sprechströme hinter dem Amplitudenunterdrücker für die ankommenden Sprechströme abgeleitet und zur Verlagerung ,der Vorspannung !des Amplitudenbegrenzers für die .abgehenden Sprechströme verwendet wird.A circuit that solves this task is already known at the blocking of the outgoing call direction by the speech streams of the incoming Direction of conversation takes place in such a way that part of the incoming speech streams derived behind the amplitude suppressor for the incoming speech streams and to shift the bias voltage of the amplitude limiter for the outgoing speech currents is used.

Die bekannte Schaltung hat jedoch folgende Nachteile: Erstens müssen die Amplitudenbegrenzer unbedingt mit einer gewissen Vor-Spannung betrieben werden; .es muß daher stets eine entsprechende Spannungsquelle vorhanden sein. Zweitens soll durch die Wirkung der abgeleiteten Sprechströme die Vorspannungdes Amplitudenbegrenzers möglichst derart verlagert werden, daß eine vollkommene Sperrung der abgehenden Gesprächsrichtung eintritt. Eine solche Sperrung bedeutet aber eine große Erschwerung des Sprechverkehrs; denn ein Einbrechen des zuhörenden Teilnehmers über seinen ,auf starke Begrenzung eingestellten Begrenzer und den Unterdrücker des sprechenden Teilnehmers ist selbst bei lauter Sprache des ersteren nur sehr schwer und unter Inkaufnahme sehr starker Amplitudenverzerrungen möglich, da infolge der Hintereinanderschaltung von Begrenzet und Unterdrücker die großen Amplitu stark bezrenzt und die kleinen unterdr werden. Die diese Nachteile vermeidende Erfinduriff4 bezieht sich auf ein Fernsprechvierdrahtübertragungssystem, bei dem jedem Teilnehmer ein im Empfangszweig liegendes Amplitudensieb zur Unterdrückung kleiner Amplituden (Unterdrücker) und ein im Sendezweig liegendes Amplitudensieb zur Begrenzung großer Amplituden (Begrenzer) zugeordnet ist, das zusätzlich durch vom Empfangsziveig abgez%veigte und gleichgerichtete Nutzströme gesteuert ist.However, the known circuit has the following disadvantages: Firstly, the amplitude limiters must be operated with a certain bias voltage; An appropriate voltage source must therefore always be available. Second, the effect of the diverted speech currents should shift the bias voltage of the amplitude limiter as far as possible in such a way that the outgoing call direction is completely blocked. Such a block, however, makes speech traffic much more difficult; because a break in of the listening participant through his limiter set to strong limitation and the suppressor of the speaking participant is very difficult, even with loud speech of the former, and with the acceptance of very strong amplitude distortions, since limited as a result of the series connection and suppressors the large amplitudes strongly limited and the small suppressed will. The invention4, which avoids these disadvantages, relates to a four-wire telephone transmission system in which each subscriber is assigned an amplitude filter located in the receiving branch for suppressing small amplitudes (suppressor) and an amplitude filter located in the transmitting branch for limiting large amplitudes (limiter), which is additionally allocated by means of being deducted from the receiving branch. inclined and rectified useful currents is controlled.

Erfindungsgemäß sind die steuernden Nutzströme vor dem Unterdrücker U abgezweigt und schalten den Begrenzer B in einet derart bemessenen Unterdrücker um, daß vom Teilnehmer T1 kommende kleine und mittlere Amplituden unterdrückt, stärkere Amplituden jedoch durchgelassen werden.According to the invention, the useful controlling flows are upstream of the suppressor U branched off and switch the limiter B into a suppressor of such a size around that small and medium amplitudes coming from the subscriber T1 are suppressed, stronger ones However, amplitudes are allowed through.

Es ist zwar bei Übertragungssystemen mit ,sprachbetätigter Rückkopplungs- oder Echosperrung bereits eine Schaltung vorgeschlagen. bei der die in den Übertragungswegen liegenden Sperrschaltelemente, z. B. Sprachverstärker, ähnlich wie der durch die vorstehend erwähnte Umschaltung des Begrenzers erhaltene Unterdrücker, nur begrenzt gesperrt werden, so daß sie für kleine Amplituden undurchlässig, für große dagegen durchlässig sind. Es ist aber noch nicht vorgeschlagen, als Sperrschaltelemente die in übertragungssystemen, insbesondere Mehrfachträgerstromsystemen, vielfach vorhandenen, an sich für gänzlich andere Zwecke vorgesehenen Amplitudensiebe zu verwenden.It is true that in transmission systems with voice-actuated feedback or echo blocking already proposed a circuit. in the case of the in the transmission paths lying blocking switching elements, z. B. voice amplifier, similar to that by the above-mentioned switching of the limiter obtained suppressor, only limited are blocked so that they are impermeable to small amplitudes, but to large ones are permeable. However, it has not yet been proposed as blocking switching elements that in transmission systems, especially multiple carrier power systems, many times over existing amplitude sieves intended for completely different purposes use.

Die Erfindung sei an Hand des in der Abb. t dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, das den niederfrequenten Teil eines Übertragungskanals auf der einen Teilnehmerseite zeigt, wobei dieser Kanal beispielsweise ein Kanal eines Mehrfachübertragungssystems sein kann.The invention is based on the embodiment shown in Fig. T explained in more detail that the low-frequency part of a transmission channel on the shows a subscriber side, this channel being, for example, a channel of a multiple transmission system can be.

Der Teilnehmer T, ist in bekannter «reise über einen mit der LeitungsnachbildungNausgerüsteten Gabelübertrager GI mit den L bertragungswegen für die beiden Sprechrichtungen verbunden. In der Leitung für die ankommenden Sprechströme liegen der Amplitudenunterdrücker U und der Empfangsverstärker Ve, in der Leitung für die abgehenden Sprechströme der Sendeverstärker Vs und der Amplitudenbegrenzer B jeweils in Reihe. Der Amplitudenbegrenzer besteht aus zwei mittels eines Ditferentialübertragers T in Brücke geschalteten Widerständen R und X, von denen R ein amplitudenunabhängiger, X dagegenein amplitudenabhängiger Widerstand ist, der z. B. aus der Parallelschaltung zweier ein- oder Wehrzelliger Gleichrichter mit entgegenge- er Durchlaßrichtung besteht. 1n Reihe -R liegt ein weiterer amplitudenuna.bhängi- Widerstand R', der über den Trennkon- Iäkt a eines schnell arbeitenden TelegraphenrelaisA zuschaltbar ist. Die Betätigungdieses Relais erfolgt durch einen Teil der ankommenden Sprechströmie, der vor dem Amplitudenunterdrücker U abgeleitet und in einem Richtverstärker RV verstärkt und gleichgerichtet wird.The subscriber T1 is connected to the transmission paths for the two speech directions via a fork transmitter GI equipped with the line simulation N in a known journey. In the line for the incoming speech streams, the amplitude suppressor U and the receiving amplifier Ve, in the line for the outgoing speech streams, the transmitting amplifier Vs and the amplitude limiter B are each in series. The amplitude limiter consists of two resistors R and X connected in bridge by means of a differential transformer T. B. from the parallel connection of two single-cell or weir-cell rectifiers with opposing he forward direction exists. 1n row -R lies another amplitudenuna.-dependent- Resistance R ', the If a fast-working telegraph relay A can be switched on. This relay is actuated by part of the incoming speech stream, which is diverted before the amplitude suppressor U and amplified and rectified in a directional amplifier RV.

Die Widerstandsverhältnisse in der Brückenschaltung B sind so gewählt, daß für kleine Eingangsamplituden am Übertrager T der Widerstand X sehr groß ist gegenüber R, so daß die Brücke verstimmt ist und der. Eingangsspannung eine bestimmte Ausgangsspannung entspricht, ohne daß eine Beeinflussung der Amplitudenverhältnisse eintritt. Mit größer werdenden Amplituden sinkt der Widerstand von X immer mehr herab und nähert sich entsprechend immer mehr dem Wert von R; die Brücke wird entsprechend immer mehr abgeglichen und auf diese Weise in einem bestimmten Aussteuerbereich eine Amplitudenbegrenzung bewirkt. Wie ersichtlich, enthält die Brückenschaltung keine Vorspannungsquelle für die Gleichrichter; die erforderliche Einstellung des Aussteuerbereiches erfolgt durch entsprechende Wahl der Verstärkungspegel.The resistance ratios in the bridge circuit B are chosen so that for small input amplitudes at the transformer T, the resistance X is very large compared to R, so that the bridge is detuned and the. Input voltage corresponds to a certain output voltage without influencing the amplitude relationships. As the amplitudes increase, the resistance of X decreases more and more and accordingly approaches the value of R more and more; the bridge is correspondingly more and more balanced and in this way an amplitude limitation is effected in a certain modulation range. As can be seen, the bridge circuit does not contain a bias voltage source for the rectifiers; the required setting of the dynamic range is made by selecting the appropriate gain level.

Das Relais A ist, wie bereits erwähnt, ein schnell arbeitendes Telegraphenrelais, das beispielswehe mit einer Verzögerung von weniger als 5 m's behaftet ist.The relay A is, as already mentioned, a fast working telegraph relay, which, for example, is afflicted with a delay of less than 5 m's.

Es ist für die Erfindung wesentlich, daß dieses jeweils einem Teilnehmer zugeordnete Relais anspricht, wenn die Amplituden der ankommenden Sprechströme so groß sind, daß die Dämpfung, die die infolge von Abgleichsfehlern an der Gabel dieses Teilnehmers auftretenden Echoströme in dem Amplitudenunterdrücker des anderen Teilnehmers erfahren, allein nicht mehr ausreicht, um das Auftreten von Echostörungen wirksam zu verhindern.It is essential for the invention that this one participant assigned relay responds if the amplitudes of the incoming speech streams so are large that the attenuation caused by adjustment errors at the fork of this Participant echo currents occurring in the amplitude canceller of the other participant experienced alone is no longer sufficient to make the occurrence of echo interference effective to prevent.

Zur näheren Erläu'.erungdieser Dämpf ungsverhältnisse und der dadurch bestimmten Ansprechempfindlichkeit des Relais dient die Abb. 2. In dieser Abbildung bedeutet die Kurve t die Ausgangsspannungs (Ea) - Eingangsspannung (Ee)-Kennlinien des Amplitudenunterdrückers, die im Durchlaßbereich, d. h. für große Amplituden, in die q.5°-Gerade 2 übergeht, wenn vorausgesetzt wird, daß in diesem Bereich die Ausgangsspannung gleich der Eingangsspannung ist. An Hand dieser beiden Kurven läßt sich die einer bestimmten Eingangsamplitude jeweils entsprechende Dämpfung sofort übersehen. Im Bereich der Störamplituden b ist die Dämpfung so stark, @daß praktisch keine Ausgangsspannung auftritt. Im Bereich c sinkt die Dämpfung in Richtung wachsender Amplituden entsprechend des Kurventeils e-f anfangs schnell, dann immer langsamer herab, um schließlich im normalen Aussteuerbereich der Sprache u.' den Wert Null anzunehmen. Ist nun bei einer bestimmten Amp.litudeg die Dämpfung bereits so weit herabgesunken, daß sie zur Unterdrückung des Echos nicht mehr ausreicht, so muß bei dieser Amplitude das Relais A zum Ansprechen kommen.For a more detailed explanation of these damping conditions and the resulting Fig. 2 is used for the specific response sensitivity of the relay the curve t means the output voltage (Ea) - input voltage (Ee) characteristics of the amplitude suppressor, which is in the pass band, d. H. for large amplitudes, into the q.5 ° straight line 2, if it is assumed that in this area the Output voltage is equal to the input voltage. With the help of these two curves each corresponding to a specific input amplitude damping overlooked immediately. In the area of the interference amplitudes b the attenuation is so strong that @ practically no output voltage occurs. In area c, the damping decreases in direction with increasing amplitudes corresponding to the curve part e-f initially quickly, then always slower down to finally reach the normal dynamic range of speech u. ' the To assume a value of zero. Is the damping already at a certain Amp.litudeg sunk so far that it is no longer sufficient to suppress the echo, so relay A must respond at this amplitude.

Durch das öffnen des Kontakbesa beim An-' sprechen des Relais A wird dem Brückenzweigwiderstand R der Widerstand R' zugeschaltet; dadurch wird die Verstimmung dieser Brücke für kleine Amplituden aufgehoben und ein Abgleichszustand geschaffen, die Brücke also vom Amplitudenbegrenzer zum -unterdrücker umgewandelt. Der Übertragungsweg für die abgehende Richtung ist somit für leise und mittelstarke Sprache stark gedämpft. Bei einer Sprache aber vom Teilnehmer T1, die lauter ist als das stärkste mögliche Echo; sinkt der Widerstand von X so weit, daß die Brücke wieder verstimmt und somit durchlässig wird. Auf ;diese Weise ist :es also dem Teilnehmer T1 bei lauter Sprache möglich, in das Gespräch des anderen Teilnehmers, dem er zugehört hat, einzubrechen.By opening the Kontakbesa when the relay A responds, the bridge arm resistor R is connected to the resistor R '; this removes the detuning of this bridge for small amplitudes and creates a balance state, i.e. the bridge is converted from an amplitude limiter to a suppressor. The transmission path for the outgoing direction is thus strongly attenuated for soft and medium-strong speech. In the case of a speech from subscriber T1 that is louder than the strongest possible echo; the resistance of X drops so far that the bridge is detuned again and thus becomes permeable. In this way, it is possible for subscriber T1 to break into the conversation of the other subscriber to whom he was listening while speaking loudly.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende ' Wenn der ferne (nicht dargestellte) Teilnehmer über die ankommende Sprechrichtung zu dem Teilnehmer T1 in normaler Lautstärke spricht, wird das Relais A betätigt und damit die abgehende Sprechrichtung für Echoströme, soweit diese nicht schon durch die Gabel G1 und den Amplitudenunterdrücker des fernen Teilnehmers genügend stark gedämpft werden, und ebenso für leise bis normal starke, vom Teilnehmer T1 ausgehende Sprechströme gegesperrt. Bei lauter Sprache des Teilnehmers T1 aber wird die hohe Dämpfung der Brücke B bedeutend herabgesetzt, so daß in diesem Fall, von T1 aus gesehen, in abgehender Richtung zwei Unterdrücker mit verschiedenen Schwellwerten, nicht aber, wie bei der erwähnten Schaltung; ein Begrenzer und ein Unterdrücker in Reihe liegen. Auf diese Weise «lrd @dem-Teilnehmer T1 ein Einbrechen in das Gespräch des fernen Teilnehmers ermöglicht.The mode of operation of the circuit is as follows: 'If the remote (not represented) subscriber via the incoming speech direction to the subscriber T1 speaks at normal volume, the relay A is actuated and thus the outgoing one Speech direction for echo currents, as far as this is not already through the fork G1 and the Amplitude suppressor of the distant participant are damped sufficiently strong, and also blocked for quiet to normal strong speech streams emanating from subscriber T1. If the subscriber T1 speaks loudly, however, the high attenuation of the bridge B becomes significant reduced, so that in this case, seen from T1, in the outgoing direction two suppressors with different threshold values, but not, as with the one mentioned Circuit; a limiter and a suppressor are in series. In this way «lrd @ dem-subscriber T1 enables a break into the conversation of the distant subscriber.

Wenn dagegen der Teilnehmer T1 spricht und der ferne Teilnehmer zuhört, ist das Rlelais A nicht betätigt, und die Brücke B ist, wie bereits erläutert,. ,ausschließlich als Amplitudenbegrenzer tätig.If, on the other hand, the subscriber T1 speaks and the remote subscriber is listening, the relay A is not actuated and the bridge B is, as already explained. , exclusively active as an amplitude limiter.

Wenn auch das Anwendungsgeblet der Erfindung hauptsächlich auf dem Gebiete der Trägerfrequenzübertragung liegt, so ist die Erfindung infolge ihrer Einfachheit auch zur Verwendung in normalen Niederfrequenzfernsprechanlagen besonders bei Verbindungen großer Länge geeignet.Even if the application area of the invention is mainly based on the Areas of carrier frequency transmission is, the invention is due to their Simplicity also especially for use in normal low frequency telephone systems suitable for connections of great length.

Claims (4)

hATLNTANSI'ItÜCFIl?: i. Fernsprechvierdrahtübertragungssystem, bei dem jedem Teilnehmer ein im Empfangszweig liegendes Amplitudensieb zur Unterdrückung kleiner Amplituden (Unterdrücker) und ein im Sendezweig liegendes Amplitudensieb zur Begrenzung großer Amplituden (Begrenzer) zugeordnet ist, das zusätzlich durch vom Empfangszweig abgezweigte und gleichgerichtete Nutzströme gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die steuernden Nutzströme vor dem Unterdrücker (U) .abgezweigt sind und den Begrenzer (B) in einen derart bemessenen Unterdrücker umschalten, daß vom Teilnehmer (T1) kommende kleine und mittlere Amplituden unterdrückt, stärkere Amplituden jedoch durchgelassen werden. HATLNTANSI'ITÜCFIl ?: i. Four-wire telephone transmission system, at an amplitude filter for suppression, which is located in the receiving branch, for each participant small amplitudes (suppressor) and an amplitude filter located in the transmission branch to limit large amplitudes (limiter) is assigned, which is additionally carried out by is controlled by the receiving branch branched and rectified useful currents, thereby characterized in that the controlling useful currents are branched off before the suppressor (U) and switch the limiter (B) into a suppressor of such a size that Small and medium amplitudes coming from the participant (T1) are suppressed, stronger ones However, amplitudes are allowed through. 2. Fernsprechvierdrahtübertragungssystem nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudenbegrenzer aus zwei mittels eines Differentialübertragers. in Brücke geschalteten Widerständen besteht, von denen der eine (R) amplitudenunabhängig, der andere (X) amplitudenabhängig ist, wobei zu ersterem nach :ein weiterer Ohmscher Widerstand (R') in Reihe liegt, der über einen öfnungskontakt (a) des Relais (A) einschaltbar ist. 2. Four-wire telephone transmission system according to claim r, characterized in that the amplitude limiter consists of two by means of a differential transformer. Resistors connected in a bridge, of which one (R) is amplitude-independent, the other (X) is amplitude-dependent, with the former after: Another ohmic resistor (R ') is in series, which is connected via an opening contact (a) of the relay ( A) can be switched on. 3. Fernsprechvierdrahtübertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, .daß der amplitudenabhängige Widerstand (X) aus der an sich bekannten Parallelschaltung zweier ein- oder mehrzelliger Gleichrichter mit entgegenge_etzter Durchlaßrichtung besteht. 3. Four-wire telephone transmission system according to claim 2, characterized in that .that the amplitude-dependent resistance (X) from the known parallel connection of two single or multi-cell rectifiers with the opposite direction of transmission. 4. Fernsprechvierdrahtübertragungssystem nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, ,daß das Relais eines Teilnehmers bei einer solchen Amplitude der ankommenden Sprechströme anspricht, bei der die Dämpfung, die die infolge von Abgleichsfehlern an. der Gabel dieses Teilnehmers auftretenden Echoströme in dem Amplitudenunterdrücker des anderen Teilnehmers erfahren, allein nicht mehr ausreicht, um das Auftreten von Echostörungen wirksam zu verhindern.4. Four-wire telephone transmission system according to claim i, characterized in that the relay of a subscriber at a responds to such an amplitude of the incoming speech streams at which the attenuation, the as a result of adjustment errors. the fork of this participant occurring Experience echo currents in the other party's amplitude canceller, alone is no longer sufficient to effectively prevent the occurrence of echo interference.