DK152637B - System til styring af taleretningen i duplekssamtaleanlaeg - Google Patents

Description

DK 152637 B

Opfindelsen angår et system af den i krav l's indledning angivne art.

Systemer af denne art har foruden den faseforvrængning, som overhøringskomponenten udsættes for, også en betydelig frekvensforvrængning, fordi frekvensgangen fra højttaler til mikrofon, eventuelt via en gaffelkobling, langt fra har retlinet karakteristik. For at opnå en tilfredsstillende taleretningsstyring, har praktisk taget alle kendte systemer derfor frekvenskorrigerende led foran kredsen til ensretning af talesignalernes om-hylningskurve.

I almindelighed er de frekvenskorrigerende led fast indstillet, hvilket betinger forholdsvis stærk akustisk kobling mellem højttaler og mikrofon for at dæmpe virkningen af ydre, mere variable forhold, såsom forskel i rumakustik, osv. Sædvanligvis arbejder også signalkanalerne med fast indstillet forstærkningsfaktor, som er direkte bestemt af højttaler-mikrofonovergangen. Af denne cg ovennævnte grunde skal de forskellige apparaters højttaler-mikrofonovergangskarakteristik arbejde inden for yderst snævre tolerancegrænser, for at en god taleretningsstyring kan opnås.

Der kendes et system af den i krav l's indledning angivne art (DE- OS 22 32 358), som vedrører et dupleks-system, ved hvilket der opnås en forbedring ved omformning af deltamodulerede talesignaler til relevante styresignaler til styring af taleretningen. Ved komprimeret deltamodulation er størrelsen af signalniveauet imidlertid vanskelig at definere, hvorfor den tilstræbte forbedring næppe kan opnås. Et sådant system kan dog kun arbejde godt under kontrollerede forhold, dvs. når den akustiske overhøringskarakteristik fra højttaleren 2

DK 152637 B

til mikrofonen har en relativt lineær frekvenskarakteristik og er så kraftig, at ekkoet i rummet forbliver svagt i forhold til de direkte overhøringskomponenter mellem højttaler og mikrofon. En ekkovirkning kan nemlig f.eks. let ændre taleretningen formet signal, når modulationsindekset for det reflekterede signal i den lukkede kanal er større end modulationsindekset for de oprindelige signaler i den åbne kanal, og det på grund af rumekko og en frekvensforvrængning i den direkte vej mellem højttaler og mikrofon. En fuldstændig digitalisering kan altså ikke opnås ved dette kendte system.

Opfindelsen har til formål at tilvejebringe et system af den i krav l's indledning angivne art, som tillader en fuldstændig digitalisering af systemet.

Denne opgave opnås ifølge opfindelsen ved, at et system af den indledningsvis angivne art er ejendommeligt ved det i krav l's kendetegnende del angivne. Ifølge opfindelsen bliver der altså foruden signalværdierne stillet et styresignal til rådighed, som til enhver tid angiver et udtryk for de tilbagekoblede signalkomposanter, selv når overhøringssignalet ændrer sig kraftigt.

Ved subtraktion af dette styresignal fra signalet i den lukkede kanal og sammenligning af subtraktionsresultatet med signalet' i den åbne kanal opnås, at de akustiske forhold er så godt som undertrykt. Ifølge opfindelsen opnås altså ikke blot tilvejebringelsen af et digitalt system, som kan arbejde i tidsmultipleks-fremgangsmåde - hvilket ikke umiddelbart er muligt med det system, som kendes fra DE-OS 22 32 358 på grund af den analoge signalintegrering og sammenligning - men der tilstræbes yderligere en automatisk tilpasning til henholdsvis en indstilling efter ethvert akustisk forhold.

3

DK 152637B

Ifølge opfindelsen opnås altså, at apparater med en højst forskellig overhøringskarakteristik eller med stor afstand mellem højttaler og mikrofon, hvorved rummets akustiske forhold er afgørende for overføringskarakteristikken, kan anvendes direkte skiftevis i et enkelt system. F.eks. vil en så drastisk forandring i de akustiske forhold, som overgang fra højttalende til lavttalende gengivelse øjeblikkelig blive, justeret ind.

Med udtrykkene "åbne" og "lukkede" kanaler skal her forstås åben og lukket med hensyn til taleoverføring, dvs. gennemkoblet eller spærret. Med "aritmetisk indretning" skal forstås en kreds, som er i stand til at addere eller subtrahere signalværdien.

Kort sammenfattet opnås ifølge opfindelsen, at anlægget kan indregulere sig selvstændigt ved stadig varierende akustiske forhold, hvilket især er tilfældet ved stor afstand mellem højttaler og mikrofon, hvor den akustiske kobling mellem højttaler og mikrofon er stærkt afhængig af de akustiske rumforhold, i hvilke de befinder sig. Under disse forhold er den akustiske kobling under en samtale hele tiden foranderlig.

Systemet ifølge opfindelsen kan også kompensere komponenttolerancer og dermed sikre en optimal overføringskvalitet. Desuden opnås, at anlægget kan anvendes til konferencer, hvor højttaler og mikrofon vil kunne opstilles frit og drives uden manuel regulering. Desuden kan støjsignaler med forholdsvis langsomt varierende signalniveau adskilles fra signaler med talekarakteristik, således at støjsignaler af denne art på den ene side ikke uønsket vender samtaleretningen eller holder den åben, og at samtaleretningsvendingen på den anden side ikke 4

DK 152637 B

kan finde sted fra et rum med en sådan støj, samt at støjsignalerne ikke forhindrer samtaleretningen mod et rum med en sådan støj. Endelig skal et digitalt i tidsmultipleks arbejdende system ved hjælp af den centrale styring være således udrustet, at et enkelt anlæg samtidig kan styre flere duplekskanaler, hvorved muligheden for en hurtig gennembrydning imod en aktiv kanal skal være givet.

Ifølge opfindelsen bliver der her tilvejebragt kontinuerlig fremstilling af korrektionssignaler, som til enhver tid repræsenterer overhøringsovergangene mellem de to kanaler, som stammer fra akustisk og elektrisk kobling samt fra komposanter af det nævnte støjsignal.

5

DK 152637 B

Opfindelsen skal i det følgende nærmere beskrives med henvisning til tegningen, hvorpå fig. 1 viser et stærkt forenklet oversigtsskema for et centraliseret system ifølge opfindelsen, fig. 2 viser de forskellige tidsfaser for systemet på fig. 1, fig. 3 viser et stærkt forenklet oversigtsskema for et decentraliseret system ifølge opfindelsen, fig. 4A, B og C viser forskellige former af talesignalet i et system ifølge opfindelsen, fig. 5, 6 og 7 viser blokskemaer for tre udførelsesformer af systemet ifølge opfindelsen, fig. 8 viser de forskellige tidsfaser for systemet på fig. 7» fig. 9 viser skematisk, hvordan kompression af krydstalesignalet kan ophæves ved påvirkning af reguleringssignalværdien, fig. 10 viser skematisk, hvordan kompression af krydstalesignalet kan udlignes ved , at den åbne kanals talesignal komprimeres i samme forhold.

Systemet egner sig for anvendelse både i centraliserede og decentraliserede kommunikationsanlæg. Især hvor samtalekanalerne er tidsmultiplex opdelt, er styringssystemet meget fordelagtigt, ved at kun et fælles styresystem er nødvendigt til at betjene samtlige tale-kanaler.

6

DK 152637 B

En mulig opbygning af tale-kanalopdelingen i et sådant system er vist i fig. 1. Fig, 2 viser systemets forskellige tidsfaser.

Hver taleforbindelse er repræsenteret ved to tidsfaser, xi og yi. Hvert apparats telefon-forstærker MF kan i en af disse tidsperioder kobles til en fælles tale-udgangslinie LO gennem analogafbryderen ANO, medens indgangen til hvert apparats højttalerforstærker HF kan kobles til den fælles tale-indgangslinie LI gennem analogafbryderens AMI. Ved samtale mellem apparatet Al og Bl, vil f.eks. apparatet Al’s mikrofonkanal og apparatet Bl*s højttalerkanal være tilkoblet henholdsvis LO og LI i tidsperioden Yl, medens Al*s højttalerkanal og Bl's mikrofonkanal vil være tilkoblet henholdsvis LI og LO i tidsperioden XI. Hvis nu analogafbryderen ANP mellem LO og LI er sluttet i tidsperioden Yl, vil der være taleforbindelse fra Al til Bl, medens hvis derimod ANP er sluttet i tidsperioden XI, vil der være taleforbindelse fra Bl til Al. Modulatoren S og modulatoren D er afhængig af hvilken type signal-modulation, der anvendes. I tilfælde af PAM (puls-amplitude-modu-lation) kan S og D være rene lavpasfiltre. Blokken DP betegner talestyresystemet, som ved styring af analogafbryderen ANP kan bestemme taleretningen for samtlige samtalekanaler i systemet på basis af de samplede taleniveauinformationer, som forekommer i taleudgangslinien LO.

Fig. 3 viser en mulig opbygning af en taleforbindelse i et kommunikationssystem med decentraliseret taleretningsstyring. Hvert apparat kan da blandt andet indeholde en mikrofon med forstærker MF, en højttaler H med forstærker HF, to analogafbrydere ANM og ANH for indkobling af henholdsvis mikrofonkanalen og højttalerkanalen, og i tilfælde af to-tråds ledningsforbindelse, en gaffelkobling G.

Hvis analogafbryderen ANM i apparat A og ANH i apparat B er betjent samtidigt, vil der være taleforbindelse fra A til B. I modsat fald, d.v.s. at ANH i apparat A og ANM i apparat B er betjent samtidigt,

DK 152637 B

vil der være taleforbindelse fra B til A.

Hvert apparat er udstyret med hvert sit dupleksstyringssystem DP, som styrer betjeningen af analogafbryderne på basis af signalinformationerne foran analogafbryderne ved kontinuerlig sampling af signalinformationerne i disse punkter.

Da taleretningen hovedsagelig skal være bestemt af størrelsen af det signal, som de respektive signal-kilder tilfører systemet, vil skiftet af taleretningen i princippet styres ved sammenligning til enhver tid af størrelsen af styresignaler, som tages ud fra mikrofonforstærkerne.

For at en sådan sammenligning skal være praktisk mulig, må så meget som muligt af styresignal-komponenten i den sluttede kanal, som stammer fra signalkilden for den åbne kanal, på fcprund af overhøring mellem højttaler og mikrofon, gaffelkobling, og lignende, være undertrykket. På grund af afstanden mellem højttaler og mikrofon, rumekko og lignende vil en undertrykkelse ved direkte fasesammenligning være vanskelig specielt i et digital behandlingssystem baseret på samplede informationer. Derimod vil en sammenligning af styresignalernes omhylningskurver være langt enklere ved, at man da stort set kan se bort fra faseforskel mellem omhylnings-kurverne for styresignalet i den åbne kanal og overhørings-komponenten i styresignalet i den sluttede kanal, som skyldes signalforbindelsen fra højttaler til mikrofon (ca. 0,5 ms). Praktisk talt alle talestyrede systemer, som anvendes idag, er opbygget på analogkredsløbsteknik, og er baseret på sammenligning af styresignalernes ensrettede omhylningskurver (signal-detektering).

I tillæg til den faseforvrængning, som overhøringskomponenten udsættes for, vil der også opstå en betydelig frekvensforvrængning, fordi frekvensgangen fra højttaler til mikrofon, eventuelt over gaffelkoblingen, langt fra har en retlinet karakteristik.

For at opnå brugbar samtaleretningsstyring vil så godt som alle systemer bygget på analog kredsløbsteknik være udstyret med frekvenskorrigerende led foran detektorkredsene i begge eller den ene af styre-signalkanalerne. Sædvanligvis er de frekvenskorrigerende led fast indstillet, noget som betinger en relativ kraftig akustisk kobling

e DK 152637 B

mellem højttaler og mikrofon for at dæmpe virkningen af ydre, mere variable forhold som forskel i rumakustik o.s.v.

Sædvanligvis vil også styresignalkanalerne arbejde med fast indstillede forstærkningsfaktorer, som direkte er bestemt af apparaternes højttaler/mikrofonovergang. Dette i tillæg til det tidligere nævnte kræver, at de forskellige apparaters højttaler/mi-krofonovergangskarakteristikker må arbejde inden for meget snævre tolerancegrænser, for at god vendekvalitet skal opnås.

For at et digitalt tale-styringssystem, hvor signalniveauerne forekommer i samplet form, skal være realiserbart ved en rimelig kredsløbsteknik, må de frekvenskorrigerende led udelades i deres helhed.

Et udførelseseksempel på et digitalsystem ifølge opfindelsen i tilfælde af et centraliseret anlæg med tidsmultiplexopdelte talekanaler svarende til fig. 1 og 2, er vist i blokskema på fig. 5. Talekanalsystemet arbejder her med impulsamplitudemodulation (PAM).

For at opnå enkel kredsløbsteknik for den logaritmiske analog-digitalomformning, er s.ignalregistret SR trukket ind i denne proces.

Da omformningen foregår logaritmisk,er signalregistret SR’s ordstørrelse på kun 4 eller 5 bit, afhængigt af ønsket signalniveau-opløsning. Ved niveautrin på 3 dB er kun 4 bit nødvendig. SR har en længde på 2N+1 bit, hvor N er antallet af taleforbindelser, som systemet er udstyret med.

Fig. 4 viser da et normalt talesignal A, talesignalets ensrettede omhylningskurve B og den tilnærmede og kvantiserede, ensrettede omhylningskurve C, således som den forekommer i SR. Med en samplingsfrekvens på 10 kHz, d.v.s. en repetitionstid på 100 yus, bliver register-skiftefrekvensen:

2N

F’rs = MHz

9 DK 152637 B

Periodetiden for en enkelt forbindelse bliver da:

IS = T2 fS

Halvparten af tidsperioden Ts er disponeret for A-abonnentens mikrofonkanal, d.v.s. y-fasen, medens den anden halvpart, som er x-fasen, svarer til B-abonnentens mikrofonkanal.

SR’s recirkulationssløjfe tages ud efter 2N bit, men SR’s lagrede indhold må også være tilgængelig efter 2N-1 og 2N+1 bit.

Da systemet arbejder i tidsmultiplex, er det tilstrækkeligt at betragte hændelsesforløbet for en enkelt kanal, f.eks. forbindelsen 1 repræsenteret ved tidsfaserne XI og Yl, da alle andre forbindelser bliver behandlet på samme måde og af de samme kredse.

I tidsfasen· XI vil en øjebliksværdi af signalet fra B-abonnentens mikrofonforstærker forekomme på taleudgangslinien LO, samtidig med den binære værdi, som er lagret på B-abonnentens plads i signalregistret SR, forekommer på indgangen L i en summeringskreds ADD.

Hvis B-kanalen er åben, vil en datavælger DS2 sørge for, at ADD*s anden indgang M er tilført binærværdien ”0”. I så fald vil ADD's sumudgang L+M have samme binærværdi som indgangen L. ADD*s sumudgang (L+M) er koblet til en hurtig 5 eller 6 bit logaritmisk digital/analogomformer LDAC. Analogudgangen fra LDAC er koblet til den negative indgang i en hurtig spændingssammenligningskreds AK. Hvis øjebliksværdien for signalet fra B-abonnentens mikrofonforstærker, som nu forekommer på AK1s positive indgang ved at denne er koblet til LO, er større end spændingen på LDAC's udgang, vil AK*s udgang antage logisk "l" og via OG-portkredsen Al sørge for, at en aritmetisk enhed AU1, som ligger i SR's recirkulationssløjfe, addere 1 til B-abonnentens binære signalværdi, som er lagret i SR.

AUl’s opgave er også at trække 1 fra alle størrelser, som er lagret i SR hver 12,5 ms, ved at dennes -1 styreindgang er tilført logisk "l" i 100 ^us pr. 12,5 ms.

10 DK 152637 B

Som det skal forklares nedenfor vil sammenligninger af signalværdierne i SR kun blive foretaget i de samme 100 yus pr. 12,5 ms. Dette betyder, at 125 samplinger for forøgelse af signalværdien bliver foretaget efter hver reduktion på 1 trin, før signalværdierne bliver vurderet af systemet i forbindelse med talevendin-gerne. I praksis vil da hastigheden af signalforøgelsen være tilstrækkelig på trods af, at den sker med 1 trin ad gangen. B-kana-lernes signalværdier i SR beskriver da omhylningskurven for B-abonnentens mikrofonsignal.

Hvis nu derimod B-abonnentens mikrofonkanal (B-kanalen) var sluttet, ville datavælgeren DS2 sørge for, at ADD’s indgang M ikke var tilført binærværdi ”0”, men et reguleringssignal fra et reguleringsskifteregister RR. Udgangen L+M fra ADD bliver nu reguleringssignalværdien større end den binære værdi, som er lagret i SR. For at en forøgelse af signalværdien i SR skal forekomme, må logaritmen til øjebliksværdien til B-abonnentens mikrofonsignal, som forekommer på LO, være mindst regulerings signalværdien større end signalværdien i SR. Dette betyder, at signalværdierne i SR beskriver et signal med en omhylningskurve, som er omhylningskurven for reguleringssignalet mindre end omhylningskurven for B-abonnentens mikrofonsignal.

Da det ikke er ønskeligt med en mulig tilvækst til SR-indholdet i perioden 100 yus pr. 12,5 ms, sørger OG-portkredsen Al for, at addition af 1 til SR-indholdet er blokeret i disse tidsperioder.

I tidsfasen Y1 vil A-abonnenten blive behandlet på nøjagtig samme måde som beskrevet for B-abonnenten i tidsfasen XI. 1 tidsfasen XI vil B-abonnentens lagrede binærværdi i SR være tilført indgangen R i en digital sammenligningskreds DK, medens A-abonnentens lagrede binærværdi i SR ved hjælp af en datavælger DS1, som har sin udgang koblet til SR’s 2N-1 udgang, er tilført indgangen S. I tidsfasen Y1 vil det modsatte være tilfældet, da nu A-abonnentens binærværdi i SR er tilført indgang R samtidigt med B-abonnentens binærværdi i SR ved hjælp af dataselektoren DS1, som nu har sin udgang koblet til SR’s 2N+1 udgang, er tilført indgang S.

11

DK 152637 B

På denne måde kan man i begge tidsperioder sammenligne størrelsen af A- og B-abonnentens lagrede binærværdier i SR.

Reguleringsregistret RR, som har en ordstørrelse på 4 bit og en længde på 2N bit, arbejder synkront med signalregistret SR, da også her recirkuleringssløjfen er koblet ud efter 2N bit.

RR's opgave er til enhver tid at lagre et reguleringssignal for hver tale-kanal, som tilnærmet svarer til forskellen i omhylnings-kurverne for den lukkede kanals talesignal og den åbne kanals talesignal, som skyldes frekvensforvrængning og niveauændring i krydstalesignalet i forhold til den åbne kanals talesignal. Med andre ord skal forskellen mellem binærværdierne, som tilføres sammenligningsindgangene S og R, hovedsageligt tilskrives de ydre talesignalkilder og ikke fra krydstalesignalet. Desuden vil også signaler fra kilder, som ikke direkte er af talesignalnatur, som f.eks. kontinuerlige støjsignaler med relativt konstant niveau, være undertrykket ved hjælp af reguleringssignalet.

Konstruktionens grundidé ligger i den antagelse, at et typisk talesignal ændrer sig raskere i niveau ved f.eks. forsøg på at vende fra en sluttet kanal (gennembrydning), end ved de niveauændringer, som forekommer på et krydstalesignal forårsaget af, at talesignalets frekvensspektrum forskyder sig over et frekvensforvrængende, tilsvarende højttaler til mikrofonovergang, gaffeloverhøring og lignende.

Man antager endvidere, at ændringer i krydstalesignalets niveau, som skyldes forandringer i de akustiske forhold i de rum apparaterne befinder sig i, sker endnu langsommere. Som tidligere nævnt, vil signalværdierne, som lagres i SR for en sluttet kanal, beskrive den ensrettede omhylningskurve for logaritmen af talesignalamplituderne minus reguleringssignalværdierne. Ved at forandre reguleringssignalværdien kan man derfor bestemme differensen mellem den åbne og den sluttede kanals signalværdier i SR. Da man arbejder med signalværdier, som er logaritmen af talesignalniveauerne, kan man ændre signalværdierne ved ren addition eller subtraktion.

12

DK 152637 B

For at opnå et reguleringssignal, som har de nødvendige tidligere nævnte egenskaber, vil en aritmetisk enhed AU 2, som ligger i RR's recirkuleringssløjfe, arbejde på følgende måde, hvis man befinder sig i tidsfasen for en sluttet kanal.

1. Addere 1 til kanalens reguleringssignalværdi i SR hvert 50 ms via OG-portkredsen A2 og ELLER-portkredsen 01, hvis R > =S. d.v.s. hvis kanalens signalværdi i SR er større eller lig den åbne kanals signalværdi i SR.

2. Subtrahere 1 fra kanalens reguleringssignalværdi i SR hvert 400 ms via OG-porten A3, hvis R+l <~S, d.v.s. hvis kanalens signalværdi i SR er mindre end den åbne kanals signalværdi i SR minus 1.

3. Lade kanalens signalværdi være uændret, hvis S = R + 1, d.v.s. hvis kanalens signalværdi i SR er 1 mindre end den åbne kanals signalværdi i SR.

Systemet forsøger altså inden for visse justeringshastighedsbegrænsninger at lægge den sluttede kanals signalværdi i SR, én niveauenhed under den åbne kanals signalværdi i SR.

Kanalstyringssystemet er bistabilt d.v.s., at det kun har to stabile tilstande , enten A-kanalen er åben og B-kanalen er sluttet eller omvendt. Betingelsen for en overgang fra den stabile tilstand til den anden, d.v.s. kanalvending, er, at den sluttede kanals signalværdi i SR i en tid er større end den åbne kanals signalværdi i SR. En kanalvending kan altså kun finde sted, hvis øgningen af den sluttede kanals signalværdi i SR er hurtigere end det hurtigste den sluttede kanals reguleringssignalværdi i RR kan vokse.

Hastigheden, som reguleringssignalet skal have mulighed for at forøge eller formindske sin værdi med, kan bestemmes ud fra følgende betragtninger: 1. Hvis reguleringssignalværdien ikke kan vokse hurtigt nok, vil en forøgelse af krydstaleniveauet, som skyldes at frekvensspektret i samtalen ændrer sig på en sådan måde, at krydstaleovergangen vok-

13 DK 152637 B

ser, ikke hurtigt nok bliver justeret ind i reguleringssignalet. Systemet vil da kunne opfatte dette som et forsøg på gennembryd-ning fra apparatet med den sluttede mikrofonkanal.

2. Hvis reguleringssignalet kunne vokse for hurtigt, ville også et virkeligt gennembrydningsforsøg fra apparatet med den sluttede mikrofonkanal blive justeret ind i reguleringssignalet, således at en kanal vending ville blive vanskelig eller umulig.' 3. Hvis reguleringssignalet har mulighed for at aftage for hurtigt, ville en aftagelse i krydstaleniveauet, som skyldes at frekvensspektret af talesignalet ændrer sig på en sådan måde, at krydstaleovergangen aftager, for hurtigt, blive justeret ind i reguleringssignalet, således at en ændring af frekvensspektret i modsat retning middelbart derefter i for stor grad ville blive opfattet som et gennembrydningsforsøg fra apparatet med den sluttede mikrofonkanal.

4. Hvis reguleringssignalværdien ikke'kunne mindskes hurtigt nok, ville det tage for lang tid før systemet justeres til optimal vendekvalitet igen efter at en kanalvending, eller efter en pludselig formindskelse af krydstaleovergangen ved f.eks. overgang fra højttalende til lavttalende samtale.

Praktiske prøver har da givet følgende ændringshastighedsbegrænsninger for reguleringssignalniveauet, som anses for at være optimale for systemet, således som de er beskrevet her.

Reguleringssignalniveau-forøgelse: 3 dB pr. 50 ms

Reguleringssignalformindskelse: 3 dB pr. 400 ms.

Ved en signalniveauformindskelse i SR på: 3 dB pr. 12,5 ms.

For at en kanal hurtigst muligt skal opnå en optimal reguleringssignalværdi, efter at den er blevet vendt til sluttet tilstand, er reguleringssignalets begyndelsesværdi i blokeret tilstand det samme, det sidst havde, da kanalen var blokeret, da sandsynligheden for særlige ændringer i krydstaleforholdene i løbet af den tid kanalen var i åben position er ringe. Dette opnås ved, at OG-port-kredsene A2 og A3 via en inverter I er blokeret, når kanalen er

u DK 152637 B

åben, og forhindrer, at denne ændrer sin reguleringssignalværdi, så længe kanalen er i åben tilstand.

Som tidligere nævnt foretages kun vurdering af taleretningerne hver 12,5 ms, således at der blandt andet er tid nok til analog digitalformningen. Men da kanalstyringsinformationerne må forekomme i alle "sample" perioder, bliver disse derfor mellemlagret i kanalstyringsregistret KSR, som er et 1 bit skifteregister med længde på 2N bit og arbejder synkront med de andre registre. I henholdsvis tidsfaserne XI og Yl, vil kanalstyringsinformationerne for forbindelse lfs B- og A-abonnent optræde på registrets 2N-udgang. Den kanal, som er åben, optræder med logisk "l" information, medens den kanal, som er sluttet, optræder med logisk "O". Registrets 2N-udgang styrer OG-portkredsene A2 og A3 gennem inverteren I, datavælgeren DS2 og analogafbryderen ANP mellem talelinierne LO og LI. Hvis f.eks. KSR*s 2N-udgang har logisk "ln i tidsfasen XI, vil i samme tidsfase ændringer i reguleringssignalets værdi være blokeret ved at A2 og A3 er blokeret, datavælgeren DS2 vil koble binærværdi "0" til indgang M på ADD, og ANP vil være sluttet, således at B-abonnentens mikrofonkanal er åben. I så fald vil der i tidsfasen Yl fremkomme logisk "0” på KSR’s 2N-udgang, således at de samme tidsfase ved OG-portkredsene A2 og A3 være åbne og muliggøre justering af reguleringssignalværdien, DS2 vil koble RR's 2N-udgang til M i ADD og ANP vil være åben, således at A-abonnentens mikrofonkanal er blokeret.

Hvis i tidsfasen XI KSR*s 2N-udgang har logisk "O" og derved i tidsfasen XI er logisk ”1”, vil det modsatte være tilfældet.

Kanalstyringsregistret KSR k^i ikke direkte styres af sammenligninger som sammenligningskredsen DK udfører mellem A- og B-abon-nenternes signalværdier i SR, da reguleringssignalet i RR ikke fuldt ud kan hindre ustabilitet i form af tilbageslag i en åben kanal forårsaget af eget talesignal, ved at kanalvending opstår på grund af komponenter i krydstalesignalet i den sluttede kanal, som ikke er effektivt undertrykket. Den vigtigste årsag til dette er, at de kvantiserede signalværdier giver et for groft billede af analogniveauerne. F.eks. vil både et analogniveau på 2,01 V og 2,99 V få samme binærværdi, hvis et af intervallerne i analog/digi-talomformningen var fra 2,00 V til 3>00 V.

15 DK 152637 B

For at forøge stabiliteten er tre 1 bit hjælperegistre indført.

KFR, som har længde 2N bit, SDR og KR, som har længde 2N+1 bit med recirkuleringssløjfe eller 2N bit. Alle arbejder synkront med de øvrige registre.

Ved hjælp af disse tre registre er der i praksis opnået fuld stabilitet med signalværditrin på 3 dB. Ved bedre signalværdiopløsning, d.v.s. lavere trinværdier, kan en eller flere af disse registre tages bort. Men da dette i praksis betyder flere trin, vil dette forøge kredskomplexet ved at ordstørrelsen i kredsene SR, DK, ADD, AVI, AV2, DS1, DS2, RR og LDAC må forøges.

Den mest kredsøkonomiske løsning må da anses at være med værditrin på 3 dB og anvendelse af de tre hjælperegistre.

Signalderivationsregistret SDR indeholder information om den positivt afledede af den ensrettede omhylningskurve for de respektive kanalers talesignal, d.v.s. om der er sket en forøgelse af signalværdierne i perioden mellem 100 yus pr. 12,5 ms impulserne. Dette sker ved at SDR tilbagestilles (bringes til logisk n0M) hver 100 y-us pr, 12,5 ms via ELLER-portkredsen 03, og bringes i logisk "1" i en kanals tidsfase, hvis kanalens talesignalværdi i SR har fået en tilvækst, da ELLER-portkredsen 02’s ene indgang er koblet til spændingssammenligningskredsens AK udgang. 02's anden indgang er koblet til SDR’s 2N-udgang for at danne recirkuleringssløjfe.

Datavælgeren DS 3 sørger for, at A-kanalens lagrede information i SDR er tilgængelig i B-kanalens tidsperioder og omvendt. For at der skal indstilles logisk "l" i en kanals tidsfase i kanalstyringsregistret KSR, d.v.s. vending fra sluttet til åben kanal, må følgende krav være opfyldt.

a. Den lukkede kanals signalværdi i SR må være større end den åbne kanals signalværdi i SR i mindst to på hinanden følgende 100 yrtis pr. 12,5 ms perioder.

Dette vil forhindre fejlagtig kanalvending på grund af for grov kvantisering af styresignalerne, da risikoen for en fejl i denne forbindelse to gange lige efter hinanden er ringe.

16

DK 152637 B

b. Den lukkede kanals signalværdi i SR må være registreret med en signalværdiforøgelse i de samme to på hinanden følgende 100 fis pr. 12,5 ms perioder.

Dette hindrer kanalen i at vende i ulogiske øjeblikke, nemlig når der ikke forekommer signalniveau-forøgelse i den sluttede kanals styresignal, hvor et gennembrydningsforsøg altid er karakteriseret ved en talesignalforøgelse. En mulighed for kanalvendingsfejl, som dermed er elimineret, er f.eks. at talesignalværdien i den åbne kanal aftager hurtigere end talesignalværdien til den sluttede kanal efter et talesignal, ved at ekkovirkningen i rummet, hvor apparatet med den sluttede kanal befinder sig, holder talesignalet vedlige.

For at der skal indføres logisk ”0" i kanalstyringsregistret KSR i en kanals tidsfase, d.v.s. vending fra åben til sluttet kanal, må for at kanalvendingssystemet skal være stabilt, dette ske samtidigt med, at der indføres logisk "l" i KSR i den anden kanals tidsfase. Følgende krav må derfor være opfyldt for at logisk u0" skal indføres i KSR.

c. Den åbne kanals signalværdi i SR må være mindre end den sluttede kanals signalværdi i SR i mindst to på hinanden følgende 100 ^us pr. 12,5 ms perioder.

d. Den sluttede kanals signalværdi i SR må være registreret med en signalværdiforøgelse i de samme to på hinanden følgende 100 ^us pr. 12,5 ms perioder.

Kanalstyringsregistret KSR kan ikke ændre sit dataindhold før 12,5 ms efter, at forsinkelsesregistret KFR har ændret sit tilsvarende dataindhold.

KFR og KSR kan kun ændre deres dataindhold i hver periode på 100 ^us pr. 12,5 ms, fordi denne impuls er tilført en af indgangene til en NAND-portkreds A5 og en 0G-portkreds A7. Som tidligere nævnt vil derfor resultatet af værdisammenligninger, som sammenligningskredsen DK udfører mellem talesignalerne, kun have betydning i denne tidsperiode. Ændringer af dataindholdet, som sammenligningen forårsager i KFR og KSR, vil ikke have nogen tilbagevirkning på nogen

17 DK 152637 B

måde, da de først optræder på registrenes 2N-udgange 2N skifteimpulser, d.v.s. 100 yrus efter indføringen, d.v.s. uden for 100 yus pr. 12,5 ms perioden.

De to andre indgange i OG-portkredsen A7 er tilført henholdsvis SDR’s 2N-udgange og DK’s udgang R > S via datavælgeren DS5. Hvis nu signalværdien i SR for den kanal, hvis tidsperiode man befinder sig i er større end signalværdien i dennes modsatte kanal, og signalværdien i den førstnævnte kanal er vokset i løbet af de sidste 12,5 ms, d.v.s. der forekommer logisk "l" i SDR og man befinder sig i en 100 ^/us pr. 12,5 ms periode, vil logisk "l" blive indført i KFR og forekomme på dennes 2N-udgang 100 ^us senere.

OG-portkredsens A7 udgang er også tilkoblet OG-portkredsens A9 ene indgang, således at logisk "1" også bliver indført i kanalstyringsregistret KSR via ELLER-portkredsen 06, hvis KFR havde fået indført logisk "1" i perioden 100 yus pr. 12,5 ms foran, da A9's anden indgang er forbundet med KFR's 2N-udgang, som derved må optræde med logisk "1”, for at A9 ikke skal blokere informationen fra A7.

KFR og KSR har recirkulation via OG-portkredsen A6 og ELLER-portkredsen 04 respektivt OG-portkredsen A8 og ELLER-portkredsen 06.

De to andre indgange til NAND-portkredsen A5 er tilført henholdsvis den modsatte kanals information i SDR via datavælgeren DS3> som i X-faserne har sin udgang koblet til SDR*s 2N-1 udgang, medens den i Y-fasen har sin udgang koblet til SDR’s 2N+1 udgang, og digitalsammenligningskredsens DK R < S udgang via datavælgeren DS4.

Hvis nu signalværdien i SR for den kanal, hvis tidsfase man befinder sig i, er mindre end signalværdien for dennes modsatte kanal, og signalværdien for den modsatte kanal er vokset i løbet af de sidste 12,5 ms, og man befinder sig i en 100 ^us pr. 12,5 ms periode, vil logisk n0n blive indført i KFR og forekomme på dennes udgang 100 yus senere, ved at recirkulationssløjfen i denne tidsperiode bliver brudt ved at OG-portkredsen A6 blokeres af logisk ”0” fra A5’s udgang.

18 DK 152637 B

NAND-portkredsen A5’s udgang er også tilkoblet ELLER-portkredsen 05's ene indgang, således at logisk "0” også bliver indført i kanalstyringsregistret KSR ved at A8 blokeres, da dennes anden indgang er koblet til 05's udgang, hvis KFR havde fået indført logisk "O” i den foregående periode 100 yus pr. 12,5 ms, da 05's anden indgang er koblet til KFR’s 2N-udgang.

Der er også mulighed for fejl kanalvending, hvis reguleringssignalet i reguleringsregistret RR har for lav værdi på grund af, at kvan-tiseringen af reguleringssignalet giver et for groft billede af krydstaleforholdet. Man antager derfor altid til at begynde med, at et gennembrydningsforsøg skyldes et enkelt tilfælde af en sådan reguleringssignalfejl, ved at det adderes 1 trinstørrelse til reguleringssignalværdien, når logisk "l" bliver indført, i kanalfor sihkelsesregistret KFR. Efter 12,5 ms når en ny sammenligning af signalværdierne i SR bliver foretaget for at undersøge om logisk "l” også skal indføres i kanalstyringsregistret KSR, er den sluttede kanals signalværdier i SR blevet modificeret efter tilvæksten på 1 i reguleringssignalværdien.

Dette sker ved, at OG-portkredsens A4 ene indgang er tilført udgangsstørrelsen fra A7, medens den anden indgang er tilført KFR's 2N-udgangsstørrelse inverteret, således at A4 er blokeret i de tidsperioder, da KFR’s 2N-udgang har logisk "l" og bevirker, at additionen af 1 reguleringstrinstørrelse til reguleringssignalværdien ikke sker efter, at logisk "1" er indført i KFR.

En anden mulighed for en for lav værdi af reguleringssignalværdien, er i det første 50 ms efter, >at værdien er blevet reduceret med én, fordi reguleringssignalværdien kun kan vokse med én reguleringstrinstørrelse igen hvert 50 ms. En eventuel for drastisk reduktion af reguleringssignalværdien på grund af, at de kvantise-rede signalværdier har en for grov inddeling, har da ikke mulighed for at blive korrigeret igen før efter 50 ms. For at bøde på dette, mindskes sammenligningskredsens følsomhed med en reguleringstrinstørrelse pr. 50 ms, hvis en reduktion i reguleringssignalværdien har fundet sted. Dette sker via kontrolregistret KR.

19

DK 152637 B

Hvis reguleringssignalværdlen i FIR for et sluttet kanal mindskes med én,reguleringstrinstørrelse, vil samtidigt logisk "1" indføres i KR via NOR-portkredsene 07 og 08 ved, at 07's ene indgang er koblet til A3's udgang, 07's anden indgang er koblet til KR’s ! 2N-udgang for at opnå recirkulation. 50 ms senere vil logisk "0" blive indført i KR ved at EFOR-portkredsens 010 udgang er logisk "l” i ulle 100 ^us pr. 50 ms perioderne undtagen den periode, som falder sammen med lOO^us or. 400 ms, hvor indføring af logiske "1” kan forekomme.

Datavælgeren DS6, som i X-fasen kobler udgangen til KR’s 2N-1 udgang og i Y-fasen kobler udgangen til KR’s 2N+1 udgang, vil sørge for at udgangen fra ELLER-portkredsen 09 er logisk "l" i hele forbindelsens tidsfase (X+Y), når logisk rtln forekommer i KR i tidsfasen for en af kanalerne (X eller Y). 09*s udgang, som er forbundet med datavælgernes DS4 og DS5 styreindgange, vil i såfald skifte DS4fs udgang fra sammenligningskredsens DK udgang R< S til R+l’cS, og DS5's udgang fra R * S til R * S + 1.

Systemets evne til at indjustere variationer i krydstalesignalet under en samtale fører til at vendekvaliteten vokser med svækkelsen af krydstalesignalet. Den bedste kvalitet opnås med stor afstand mellem højttaler og mikrofon, således at signalkomponenten til talekilden bliver større i forhold til højttalersignalet.

Da man i praksis kan have en hvilken som helst afstand mellem højttaler og mikrofon, uden at kanalstabiliteten sættes i fare, vil styresystemet med stor fordel kunne anvendes i S.K. konferencesystemer, hvor man f.eks. har flere højttalere og mikrofoner i samme rum. Styresystemet vil også med stor fordel kunne anvendes i højttalende rigstelefoni, hvor varierende gaffeloverhøringer, sussignaler, ekko og lignende stort set umuliggør brug af hidtil kendte duplekssystemer.

Udførelseseksemplet på fig. 6 er en modifikation af udførelseseksemplet på fig. 5· Her bliver de analoge signaler omdannet til logaritmiske digitale signalinforrnationer direkte i en logaritmisk analog digitalomformer LADC. Ved behandling af impulskodede modulerede talesignaler vil LADC være en nødvendig' del af sender/ modtagerudstyret og derved ligge uden for talestyringssystemet.

De logaritmiske digitale signalinformationer biver så tilført

?n DK 152637 B

subtraktor-indgangen L i en subtraherende kreds SUB. Datavælgeren DS 2 sørger for at SUB’s subtrahend-indgang M er tilkoblet binærværdi "0" i tidsfaserne for de åbne kanaler, og til reguleringssignalregisteret RR’s udgang 2N i de sluttede kanalers tidsfaser.

SUB’s differensudgang (L-'M) er koblet til indgang R i en digital sammenligningskreds DK2, hvis anden indgang S er koblet til signalregisterets SR udgang 2N.

Hvis signalværdien fra LADC i tidsfasen til en åben kanal er større end kanalens lagrede signalværdi i SR, vil DK 2's udgang R*S antage logisk "1", således at datavælgeren DS sørger for, at signalværdien fra LADC bliver ført direkte ind i SR. I tilfældet af sluttet kanal må signalværdien af LADC være større end kanalens lagrede signalværdi i SR plus kanalens reguleringssignal i PR, for at signalværdien fra LADC minus reguleringssignalværdien skal blive ført ind i SR. Hvis derimod signalværdien fra LADC i tilfælde af åben kanal er mindre eller lig signalværdien i SR, og i tilfælde af sluttet kanal er mindre eller lig signalværdien i SR plus signalværdien i RR, vil DK 2’s R>S udgang antage logisk ”0”, således at DS 7 sørger for, at signalværdien SR holdes vedlige ved recirkulation og aftager successivt med 1 trin pr. 12,5 ms, ved hjælp af den aritmetiske enhed AU1, som ligger i recirkulationssløjfen.

Da signalværdierne i SR på denne måde kan vokse momentant i forhold til signalværdierne fra LADC, men kun aftage med 1 trin pr. 12,5 ms, vil signalværdierne i SR til enhver tid repræsentere de ensrettede omhylningskurver for de åbne kanalers logaritmiske signalinformationer, og de ensrettede omhylningskurver for de sluttede kanalers logaritmiske signalværdier minus regulerings signalværdierne.

Indholdet i signalregisteret SR bliver derfor det samme som på fig. 5, således at de øvrige kredse i de to eksempler bliver de samme.

Det, som skiller eksemplet på fig. 6 fra eksemplet på fig. 5, er, at SR ikke deltager i analog/digitalomformningen, idet dette

21 DK 152637 B

sker ved en særskilt kreds LADC.

Som følge af dette kan analogsammenligningskredsen AK erstattes af digitalsammenligningskredsen DK 2, da heller ikke sammenligningsfunktionen er nødvendig for A/D-omformningen.

I fig. 5 udgør kombinationen af additionskredsen ADD og sammenligningskredsen AK en subtraktionsfunktion, som i eksemplet på fig.

6 må erstattes med subtraktionskredsen SUB.

Ved impulsmodulerede (PAM) talesignaler vil eksemplet på fig. 5 være den mest egnede løsning, medens ved impulskodemodulerede signaler (PCM) vil fig. 6 være den bedste løsning. Andre modulationsformer vil også kunne behandles som vist på fig. 6, hvis LADC erstattes med tilsvarende omformere, d.v.s. omformning fra den aktuelle modulationsform til logaritmiske binære signalværdier.

Et udførelseseksempel på det digitale tale-styringssystem, således som det vil kunne forekomme i et kommunikationssystem med decentraliseret talestyring svarende til det, som er vist på fig. 3, er vist i vist i blokskema i fig. 7.

Det, som hovedsageligt adskiller dette udførelseseksempel fra det første og andre, er analog/digitalomformningsmetoden og registerinddelingen. Da systemet kun skal betjene to tale-kanaler (i taleforbindelse), er det ikke nødvendigt med så hurtigt arbejdende, analog/digitalomfornning, som er de nævnte eksempler.

Da systemet er tænkt realiseret ved en enkelt integreret kreds, er der valgt en løsning, som giver et minimum af diskrete elementer udenfor den integrerede kreds. Man har også valgt at anvende "sekventiel"· logik, da dette indebærer flere fælles kredse for begge kanaler, således at bedst mulig kredsøkonomi opnås. Man kunne selvfølgelig også have udført systemet med andre logikformer, f.eks. statisk arbejdende med bistabile kredse i stedet for skifteregistre og lignende.

Den type logaritmiske analog/digitalomformning, som er valgt, kræver kun to diskrete kredselementer, modstanden R og kondensatoren C.

22 DK 152637B

Fig. 8 viser systemets tidsfaser. Mikrofonkanalen og højttaler-kanalen har hver sin tidsfase, henholdsvis X-fase og Y-fase.

De to 4 bitregistre SR og RR, i foregående eksempler, er her slået sammen til et enkelt 7 hit-register RSR, således at samme aritmetiske enhed AU anvendes for signalværdijustering af både talesignalværdien og reguleringssignalværdien. RSR har en længde på 7 bit og 5 af registerpladserne er tilgængelige i enhver tidsfase ved at de 5 registerceller har hver sin udgang henholdsvis a, b, c, d og e. RSR drives af skifteimpulserne RS, således at styresignalværdien med udgang-a som reference, forekommer i tidsfaserne RU og reguleringsværdierne i tidsfaserne W.

Hvis nu højttalerkanalen er åben og dermed mikrofonkanalen er lukket, vil følgende ske: I tidsfaserne RU i I vil mikrofonkanalens styresignalværdi·. MS og mikrofonkanalens reguleringssignalværdi MR forekomme på henholdsvis K- og L-indgangene i summeringskredsen ADD, ved at RSR*s udgang b er koblet til k og RSR's udgang C via datavælgeren DS1 er koblet til L. I tidsfaserne A, som forekommer ved begyndelsen af RU-perioderne, vil en binær værdi, som er summen af regulering s signalvær di en og talesignalværdien, blive indført i den forhåndsindstilbare 5 bit-binærtæller PT, ved at dennes dataindgang DR er tilkoblet ADD*s L+M-udgang, og PT's datastyreindgang DE er tilført logisk ”1” i tidsfaserne A. I tidsfaserne A vil også kondensatoren C lades op til spændingen +U med lille tidskonstant ved, at analogafbryderen ANl er sluttet i tidsfaserne A. Når tidsfase A er afsluttet, vil C udlades over modstanden R, ved at analogafbryderen AN 2 er sluttet så længe PT's sumudgang CO har logisk 'O", da denne i inverteret tilstand er tilført AN 2's styreindgang. Samtidigt vil også tællerimpulserne TS, som er tilført PT’s tidsimpulsindgang GL via OG-portkredsen AT starte optællingen. Når tælleren har nået sin største tælleværdi, vil logisk ”1" forekomme på udgangen CO og blokere AT, fordi CO inverteret er tilført AT's anden indgang, og låsetælleren i denne tilstand. Samtidigt vil også analogafbryderen AN 2 åbnes, således at udladningen af C ophører. Den tid C har haft udladning via R, vil være omvendt proportional med den binærværdi, som blev indført i PT i tidsfasen A, fordi PT tæller op fra denne

23 DK 152637 B

værdi til sin største tælleværdi i løbet af samme tidsrum. Da spændingen Vc over C under udladninger aftager proportionalt med tiden, vil t>inærværdien, som blev indført i PT, repræsentere logaritmen til spændingen Vc over C, efter at udladningen er ophørt. Kondensatoren C er koblet til spændingssammenligningskredsen AK*s negative indgang, som har en indgangsmodstand, som er praktisk talt uendelig stor i forhold til R, således at spændingen holder sig nær konstant frem til slutningen af tidsfasen RU i C.

I X-faserne vil analogvenderen AN 3 koble AK1s positive indgang til mikrofonkanalens styresignaludgang (foran AM i fig. 3).

Hvis mikrofonkanalens styresignalspænding ved slutningen af RU i X er større end spændingen over C, vil den aritmetiske enhed AU, som ligger i RSR's recirkuleringssløjfe, addere 1 til styresignalværdien MS, ved at AU's + 1 indgang modtager logisk "1" fra AK's udgang via OG-portkredsen Al og datavælgeren DS2, som i RU-fasen kobler Al’s udgang til ADD1s +1-indgang.

I tidsfaserne RU i X vil højttalerkanalens styresignalværdi HS forekomme på ADD*s indgang K, men da højttalerkanalen er åben, vil datavælgeren DS 1 koble ADD1s indgang L til birnærværdien 0.

På samme måde som beskrevet for mikrofonkanalen vil højttalerkanalens styresignalværdi HS ved overgangen fra RU til W i Y, blive justeret efter spændingen, som i samme øjeblik forekommer på højttalerkanalens styresignalindgang (foran ANH), ved at analogvenderen AN 3 kobler denne til AK's positive indgang i Y-faserne.

For at man på denne måde skal få et rigtigt billede af omhylnings-kurverne, må signalspændingens amplitudeværdier gennemsnitligt set eksistere i justeringsøjeblikket. Det vil sige at antallet af samplinger pr. tidsenhede af talesignalerne må tilfredsstille "sample teoremet", d.v.s. samplingsintervaller på ca. 100 ^us.

En total recirkulation af RSR må da ske i løbet af ét samplingsinterval.

Datavælgeren DS 3 vil i RU-faserne koble lOO^us pr. 12,5 ms-impulser til AU’s -1-indgang, således at 1 trækkes fra begge kanalers talesignalværdier én gang hver 12,5 ms. MS og HS, som forekommer på RSR’s a-udgang i RU-faserne, vil da helt tilsvarende med det, som blev beskrevet i de første udførelseseksempler, re-

24 DK 152637 B

præsenterer logaritmen til ensrettede omhylningskurver for den åbne kanals talesignal og den sluttede kanals talesignal minus reguleringssignalet.

I tidsfaserne EiJ i X vil mikrofonkanalens talesignalværdi MS være koblet til digitalsammenligningskredsens DK indgang R, medens højttalerkanalens talesignalværdi HS er koblet til indgang S ved, at RSR’s udgange e og d er tilkoblet henholdsvis indgang S og R i DK.

Hvis nu mikrofonkanalen, som er sluttet, har en talesignalværdi, som er mindre end højttalerkanalens talesignalværdi minus 1, vil 1 kunne trækkes fra mikrofonkanalens reguleringssignalværdi MR ved, at DS 3 kobler OG-portkredsen A3's udgang til AU's -1 indgang i RU-faserne.

Hvis derimod mikrofonkanalens talesignalværdi havde været større eller lig med højttalerkanalens talesignalværdi, ville 1 blive lagt til reguleringssignalet MR, ved at DS 2 kobler OG-portkred-sens A2 udgang via ELLER-portkredsen 01 til AU*s + 1 indgang i RH-faserne. Da henholdsvis A2 og A3 kun er mulig åbne i 100 ^us pr. 50 ms og lOOyus pr. 400 ms, og begge er blokeret i tidsfaserne for den åbne kanal, vil signalværdierne i MR og HR, som forekommer på RSR’s a-udgang RU-faserne helt tilsvarende som beskrevet i de første eksempler, repræsentere forskellen i de ensrettede omhylningskurver for den åbne kanals talesignal og den sluttede kanals styresignal, som skyldes frekvens forvrængning og niveau-ændring af krydstalesignalet i forhold til den åbne kanals styresignal .

Kanalstyreregistret KSR og hjælperegistrene SDR, KFR og KR er 1 bit skifteregistre med længde 3 bit. Som vist på fig. 8 har disse en skiftefrekvens, som er.halvparten af RSR's kiftefrekvens, ved at deres skifteindgange er tilført RU-signalet. Tilsvarende RSR vil deres mikrofonkanalinformationer forekomme på ab-udgangene i X-faserne, medens højttalerkanalinformationerne forekommer i Y-faserne.

Virkemåden er nøjagtig som beskrevet i de første eksempler, hvor også de samme portkredsbestemmelser forekommer. Datavælgerne DS 3 og DS 6 i de første eksempler er i dette eksempel ikke nødven dige, da SDR og KR's cd-udgange giver de samme informationer.

25 DK 152637 B

Skifteregistrene skifter ved overgang fra W til RU fase, d.v.s. i samme øjeblik som DK foretager sammenligning af talesignalværdierne MS og HS, som er lagret i RSR. På samme måde som i de første eksempler kan derfor sammenligningskredsens DK udgang direkte styre hjælperegistrene og kanalstyreregisteret.

Da talekanal-systemet i dette tilfælde ikke behøver at være tidsmultipleksopdelt, kan den åbne kanals analogafbryder være sluttet i både X-fasen og Y-fasen, således at lavpasfiltre ikke er nødvendige. Dette opnås ved, at datavælgeren DS 8 kobler styreindgangen for mikrofonkanalens analogafbryder ANM til KSR’s ab-udgang i X-faserne, og til KSR’s cd-udgang i Y-faserne, således at mikrofonkanalens kanalstyreinformation, som er lagret i KSR, er til stede på ANM*s styreindgang i alle tidsfaser.

På samme måde vil datavælgeren DS7 sørge for, at højttalerkanalens kanalstyreinformation, som er lagret i KSR, i alle tidsfaser er til stede på dennes analogafbryder ANH’s styreindgang, ved at styreindgangen i Y-faserne er koblet til KSR’s ab-udgang og i X-faserne til KSR’s cd-udgang.

For at den forhåndsindstilbare tæller PT skal have maksimal tid for optælling, bliver talesignalværdierne til én kanal indført i PT i tidsfaserne for den modsatte kanal. I tilfælde af åben kanal må datavælgeren DS1 derfor koble binærværdi ”0" til ADD's indgang L i den modsatte kanals tidsfase, ved at DSl’s styreindgangs- signal tages ud fra KSR's cd-udgang.

Hvis man indfører automatisk volumenkontrol (AVC) i talekanalerne i automatisk talevendingssystem, vil dette sædvanligvis modarbejde tale-vendingskvaliteten, ved at der sker en komprimering af krydstalesignalet.

Fig. 9 Og 10 viser eksempler på, hvordan disse ulemper enkelt kan undgås i det digitale talestyringssystem, anvendt i systemet på fig. 5.

26 DK 152637 B

Eksemplet på fig. 9 viser, hvordan kompression af krydstalesignalet kan ophæves gennem påvirkning af reguleringssignalværdien.

Talesignalværdierne i SR sammenlignes med en referenceværdi REF i digitalsammenligningskredsen DKV. Datavælgeren DSV, som styres af signalstyregisteret KSR 2N-udgang, sørger for, at DKV’s R-judgang får tilført i åbne kanalers signalværdier i SR i både X- og Y-faserne.

AVC-registeret AVR arbejder synkront med SR og indeholder de respektive kanalers værdier for styring af det analoge dæmpningsnetværk ATT, som er koblet i serie med ANP mellem LO og LI.

Værdierne i AVR svarer til logaritmen i dæmpningen af talesignalerne gennem ATT. Størrelsen af dæmpningstrinnene er lig størrelsen af trinnene i analog/digitalomformningen af talesignalerne.

Hvis den åbne kanals signalværdi SR er større end REF, vil dæmpningen over ATT kunne vokse med 1 trin pr. M ms, ved at den aritmetiske enhed AUV, som ligger i AVR’s recirkulationssløjfe, har logisk ,rl” på sin +1-indgang i den åbne kanals tidsfase fra DKV's R > S-udgang via OG-portkredsene AVI og AV5. Samtidigt vil også reguleringssignalværdien RR for den sluttede kanal vokse med 1 trin pr. M ms, ved at udgangen fra OG-portkredsen AV3, som kun er åben i den sluttede kanals tidsfase, er koblet til +1-indgangen i den aritmetiske enhed AVR, som er koblet i serie med AV2.

Hvis den åbne kanals signalværdi i SR er mindre end REF, vil dæmpningen over ATT kunne aftage med 1 trin pr. N sekunder, ved at AUV har logisk "l" på sin 1-1-indgang i den åbne kanals tidsfase fra DKV’s R x S-udgang via OG-portkredsene AV2 og AV6. Samtidigt vil også reguleringssignalværdien i RR for den sluttede kanal aftage med 1 trin pr. N sekunder ved at udgangen fra OG-portkredsen AV4, som kun er åben i den sluttede kanals tidsfase er koblet til AURrs -1-indgang.

På denne måde vil ændringer i krydstalesignalet, som skyldes den automatiske volumenkontrol, øjeblikkeligt blive justeret ind i reguleringssignalværdien for den lukkede kanal, således at tale- 27

DK 152637 B

vendingsfølsomheden ikke påvirkes.

For at en kanal hurtigst muligt efter vending til åben tilstand skal opnå sin rigtige kanalniveauværdi i AVR, er værdien ved kanalvendingen den samme som sidst kanalen var åben, ved at OG-portkredsene AV5 og AV6 er blokeret i tidsfasen for en sluttet kanal, da AV5 og AV6's ene indgang er koblet til KSR's 2N-udgang.

Fig. 10 viser hvordan kompression ± krydstalesignalet udlignes ved, at den åbne kanals talesignal <også er komprimeret i samme forhold.

I dette tilfælde er DKV's indgang R koblet direkte til SR’s 2N-udgang. Hvis en åben kanals signalværdi i SR er større end REF, vil den åbne kanals niveauværdi i AVR vokse med 1 trin pr. M ms, ved at AUV's +1-indgang er koblet til DKV's R* S-udgang via OG-portkredsen AVI, som er åben i den åbne kanals tidsfase.

Hvis den åbne kanals signalværdi i SR er mindre end REF, vil den åbne kanals niveauværdi i AVR aftage med 1 trin pr. N sek., ved at AUV's +l-indgang er koblet til DKV's R< S-udgang via OG-portkredsen AV2, som også er åben i den åbne kanals tidsfase»

Da både AVI og AV2 er blokeret i de lukkede kanalers tidsfase, vil værdierne i AVR ikke ændre sig i løbet af den tid, en af kanalerne er blokeret.

Da dæmpningsnétværket ATT i dette tilfælde er koblet ind mellem taleudgangslinien LO og den positive indgang i spændingssammenligningskredsen AK, vil talesignalet i den åbne kanal blive komprimeret på samme måde som krydstalesignalet. Da den sluttede kanals talesignal ikke komprimeres på grund af, at niveauværdien i AVR i en sluttet kanal er konstant, vil krydstalesignalet ikke blive yderligere komprimeret, således at kompressionsvirkningen subtraheres bort under sammenligningen af signalværdierne i SR.

Dette sidstnævnte eksempel er mest anvendeligt, hvis krydstale-overgangen er stor. Ved ringe krydstaleovergang (stor afstand mellem højttaler og mikrofon), vil det i visse tilfælde kunne være vanskeligt at holde en åben kanal, da den åbne kanals tale- 28

DK 152637B

signal er komprimeret i forhold til den lukkede kanals talesignal.

Eksemplet på fig. 9 er derimod lige anvendeligt under alle forhold, da der ikke forekommer kompression i talesignalerne, og kompressionen i krydstalesignalet er justeret ind i reguleringssignalet.

Claims (10)

1. System til styring af taleretningen i duplexsam-taleanlæg, omfattende en styreindretning i sendekanalen og i modtagekanalen med en styreindgang, som er sluttet til udgangen af en sammenligningsindretning, 5 som med signalindgange er koblet til kanalerne foran styreindretningen rfor tilførsel af talesignaler til styreindretningen, hvorhos talesignalerne på tidsmulti-pleksform i rækkefølge indføres i en signalbehandlingskreds, som indeholder en lagerindretning, kende-10 tegnet ved, at signalbehandlingskredsen omfatter en signallagringsindretning (SR) med en recirkuleringssløjfe, som indeholder en aritmetisk indretning (AU^), hvorved de lagrede, logaritmisk digitaliserede signalværdier sammenlignes i sammenligningsindretningen (DK), 15 hvis udgangssignal indføres i en reguleringssignallagringsindretning (RR) med en recirkuleringssløjfe, som indeholder en aritmetisk indretning (At^), hvilket udgangssignal styrer den aritmetiske indretning i reguleringssignallagringsindretningen (RR) på en sådan 20 måde, at den recirkulerede reguleringsværdi for den luk kede kanal hæves med én reguleringstrinstørrelse i hver første fastlagte tidsenhed, når den lagrede signalværdi for den åbne kanal er lig med eller mindre end den lagrede signalværdi for den lukkede kanal, og den recirku-25 lerede reguleringsværdi for den lukkede kanal reduceres med én reguleringstrinstørrelse i hver anden fastlagte tidsenhed, når den lagrede signalværdi for den åbne kanal er større end den lagrede signalværdi for den lukkede kanal plus én reguleringstrinstørrelse, og at den lagrede 30 signalværdi i hver kanals tidsfase efter indvirkning af reguleringsværdien for den lukkede kanal sammenlignes med øjebliksværdien af den samplede signalværdi, og at den aritmetiske indretning i recirkulationssløjfen for signallagringsindretningen reducerer recirkulationssignal- DK 152637 B 3υ værdien med én reguleringstrinstørrelse i hver tredie fastlagte tidsenhed, hvis signalværdien er mindre end den lagrede signalværdi, og signalværdien indføres til erstatning for den lagrede signalværdi, hvis signalværdien er større end den lagrede signalværdi.

2. System ifølge krav 1, kendtegnet ved, at de to lagringsindretninger (SR, RR) med deres recirkuleringssløjfer er kombineret til en lagringsindretning.

3. System ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at reguleringstrinstørrelsen har en værdi 10 fra 1,5 til 3 dB.

4. System ifølge ethvert af kravene 1 eller 2, kendetegnet ved, at den første fastlagte tidsenhed er 50 ms.

5. System ifølge krav 2 eller 3, kendetegnet 15 ved, at den anden fastlagte tidsenhed er 400 ms.

6. System ifølge krav 1 eller 2, kendetegne t ved, at den tredje fastlagte tidsenhed er 12,5 ms.

7. System ifølge krav 1, kendetegnet ved, 20 at taleretningsinformation, som optræder i en kort pe riode for hver tredje fastlagte tidsenhed, indføres i en tredje lagringsindretning (KSR) for mellemlagring af taleretningsinformation indtil næste tredje fastlagte tidsenhed for at være tilgængelig i hvert samplings- 25 punkt.

8. System ifølge krav 7, kendetegnet ved en signalforsinkelsesindretning (KPR) til at forsinke DK 152637 B taleretningsinformationen én tredje fastlagt tidsenhed.

9. System ifølge krav 1, kendetegnet ved en indretning (SDR) til overvågning af, om den lukkede 5 kanals lagrede signalværdi vokser i to på hinanden følgende korte perioder, som optræder hver tredje fastlagte tidsenhed.

10. System ifølge krav 1, kendetegnet ved en indretning (KR) til at formindske sammenligningsind- 10 retningens følsomhed med en reguleringstrinstørrelse pr. første fastlagte tidsenhed, hvis en reduktion af reguleringssignalværdien har fundet sted.