DE19537772A1 - Freisprecheinrichtung für ein Fernsprechendgerät - Google Patents
Freisprecheinrichtung für ein FernsprechendgerätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Freisprecheinrichtung für ein
Fernsprechendgerät, die in Kommunikationsnetzen sowohl mit
digitalen als auch mit analogen Übertragungs- und
Vermittlungseinrichtungen eingesetzt werden kann. Die
Sprachkommunikation über Freisprecheinrichtungen gewinnt ständig
an Bedeutung. Fernsprechteilnehmer wünschen sich im Büro oder an
anderen Arbeitsplätzen ein Telefon mit Freisprecheinrichtung, um
beim Telefonieren die Hände für andere Tätigkeiten frei zu haben.
Weitere Anwendungsmöglichkeiten sind das Autotelefon, das
Bildtelefon und andere durch Personalcomputer gestützte
multifunktionale Kommunikationsendgeräte mit Spracheingabe und
Sprachausgabe.
Bei einem Fernsprechendgerät mit Freisprecheinrichtung ergeben
sich aus der akustischen Kopplung zwischen Lautsprecher und
Mikrofon, aus dem Einfluß des Umgebungsgeräuschs und aus der
Beherrschung der Gegensprechsituation eine Vielzahl von Problemen,
die zu lösen sind, um eine natürliche Sprachübertragung und eine
gute Sprachverständlichkeit zu erreichen.
So ist beispielsweise eine Schaltungsanordnung zur
Dynamiksteuerung eines Endgerätes bekannt, bei der mit einem
steuerbaren Dynamik-Kompander der Verstärkungsgrad der von einem
Mikrofon gelieferten Signalspannungen an den Spannungswert dieser
Signalspannungen angepaßt wird, vgl. DE 37 24 346 A1. Damit wird
erreicht, daß bei mehreren die Freisprecheinrichtung eines
Teilnehmers benutzenden Personen, diese für den Teilnehmer auf der
Gegenseite so wirken, als würden sie sich in dem gleichen Abstand
vom Endgerät befinden und als würden sie mit gleicher Lautstärke
sprechen, während Störgeräuschquellen kaum Einfluß auf die
Übertragung haben und die störende Halligkeit vermieden wird.
Weiterhin ist ein Verfahren zum Verbessern der
Übertragungseigenschaften einer elektroakustischen Anlage bekannt,
mit dem die Lage der Kompanderkennlinie automatisch gesteuert
wird, vgl. DE 42 29 912 A1. Dabei wird erkannt, ob das Sendesignal
von der Sprache oder von einem Geräusch herrührt. Mittels der aus
der Sprach- und Geräuscherkennung erzeugten Steuergröße für die
Kompanderkennlinie wird erreicht, daß die zu übertragende Sprache
mit konstantem Pegel gesendet wird, daß mit zunehmendem
Umgebungsgeräusch die Empfangslautstärke angehoben wird und daß
der Geräuschpegel für die Übertragung abgesenkt wird.
Eine weitere Verbesserung der Freisprechqualität wird erreicht,
wenn dem Kompander ein gesteuerter Echokompensator vorgeschaltet
wird, vgl. DE 43 05 256 A1.
Die zuvor genannten Lösungen berücksichtigen die akustische
Rückkopplung vom Lautsprecher über den Raum zum Mikrofon. Dabei
gelangt das über den Lautsprecher empfangene Signal teilweise
direkt oder über Reflexionen an den Raumbegrenzungsflächen in das
Mikrofon und damit zurück zur Gegenstation. Dieses sog. lokale
Echo wird mit den genannten Lösungen unterdrückt, und es wird eine
hervorragende Freisprechqualität erreicht, wenn digitale
Fernsprechendgeräte in digitalen Kommunikationssystemen eingesetzt
werden. Die Lösungen eignen sich jedoch in dieser Form nicht, wenn
Fernsprechendgeräte mit Freisprecheinrichtungen in
Kommunikationsnetzen eingesetzt werden, die nicht vollständig mit
digitaler Technik arbeiten und noch herkömmliche analog arbeitende
Einrichtungen enthalten. Beim Zusammenschalten von digitalen mit
analogen Netzen treten 4 Draht/2 Draht-Übergänge auf, die mit
Gabelschaltungen realisiert werden und bei denen Fehlanpassungen
technisch nicht vermieden werden können. Diese Fehlanpassungen
führen zu Signalreflexionen, die als sogenannte Leitungsechos in
den Fernsprechendgeräten auftreten und bei entsprechender
Intensität und Verzögerung gegenüber dem gesprochenen Wort sich
sehr störend bei einem Gespräch auswirken.
Die zunächst naheliegende Lösung, für die Unterdrückung von
Leitungsechos eine gleichartige Schaltung einzusetzen, wie sie für
die Unterdrückung von lokalen Echos eingesetzt wird, führt zu
einem unbefriedigenden Ergebnis. Die dabei auftretenden Nachteile
werden im einzelnen bei der Beschreibung des Ausführungsbeispiels
dargestellt.
Es besteht nun die Aufgabe, eine Freisprecheinrichtung anzugeben,
die für Fernsprechendgeräte in digitalen wie auch in analogen
Kommunikationsnetzen geeignet ist und die störende lokale Echos
wie auch Leitungsechos unterschiedlicher Intensität unwirksam
macht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im ersten
Patentanspruch beschriebene Freisprecheinrichtung gelöst.
Mit der Erfindung wird eine leistungsfähige universell einsetzbare
Freisprecheinrichtung angegeben, die eine natürliche Unterhaltung
und weitgehend freies Gegensprechen ermöglicht. Das in dieser
Freisprecheinrichtung angewendete Verfahren beruht darauf, daß in
Sende- und in Empfangsrichtung Kompander eingesetzt werden, deren
Übertragungskennlinien im linearen Bereich in Abhängigkeit von der
Intensität des lokalen Echos und des Leitungsechos gesteuert
werden.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen
Fig. 1 ein Funktionsschaltbild einer Freisprecheinrichtung nach
dem Stand der Technik,
Fig. 2 die Abhängigkeit der Verstärkung v von der
Eingangsspannung Ueff eines Kompanders,
Fig. 3 die Abhängigkeit der Ausgangsspannung Uout von der
Eingangsspannung Ueff eines Kompanders,
Fig. 4 ein Übersichtsschaltbild mit dem Weg eines lokalen Echos
und
Fig. 5 ein Funktionsschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In Fig. 1 ist zunächst ein Fernsprechendgerät mit einem Mikrofon M
und einem Lautsprecher L dargestellt, das für die Realisierung
eines natürlichen Freisprechens eine Baugruppe 1 für die
Unterdrückung lokaler Echos und Absenkung von Umgebungsgeräuschen
kurz Baugruppe für die Senderichtung enthält, wie sie
üblicherweise in digitalen Kommunikationsnetzen eingesetzt wird.
Um nun die Wirkungen von Leitungsechos und Störgeräuschen auf
Leitungen zu unterdrücken, die durch Fehlanpassung von Impedanzen
beim 4 Draht/2 Draht-Übergang in analogen Kommunikationsnetzen
auftreten, ist es naheliegend, eine Baugruppe 2 in
Empfangsrichtung einzusetzen, die im wesentlichen gleich der
Baugruppe 1 für die Senderichtung aufgebaut ist.
Soweit für das Verständnis der Erfindung erforderlich, wird
zunächst die Wirkungsweise der Baugruppe 1 für die Senderichtung
beschrieben. Gemäß Fig. 1 besteht die Baugruppe 1 aus einem
Kodierer/Dekodierer 1.1, einem Echokompensator 1.2, einem
Kompander 1.3 und einer Anordnung zur Steuerung des Kompanders 1.3
mit einem ersten Integrator 1.4, einem zweiten Integrator 1.5,
einem Kopplungsschätzer 1.6, einem Geräuschbewerter 1.7 und einem
Maximalwertentscheider 1.8 sowie weiterhin aus einem
Lautstärkeregler 1.9.
Für den Kompander 1.3 ist in Fig. 2 die Verstärkungskennlinie
v = f(Ueff) dargestellt. Sie besteht aus zwei charakteristischen
Abschnitten. Unterhalb einer Steuerspannung Us ist die Verstärkung
konstant, oberhalb dieser Steuerspannung Us wird die Verstärkung
so eingestellt, daß mit zunehmender Eingangsspannung Ueff die
Ausgangsspannung Uout konstant bleibt, das ist der
Kompressionsbereich der Kennlinie. In Fig. 3 ist die entsprechende
Spannungskennlinie Uout = g(Ueff) für den Kompander 1.3
dargestellt. Sie hat einen bis zur Steuerspannung Us linear
ansteigenden Teil, und oberhalb der Steuerspannung Us ist die
Ausgangsspannung Uout im Kompressionsbereich der Funktion
konstant. Die Steuerspannung Us wird so eingestellt, daß
Umgebungsgeräusche und Echos nur gering verstärkt werden, also im
linearen Bereich der Kennlinie liegen und daß Sprache im
Kompressionsbereich der Kennlinie liegt und entsprechend hoch
verstärkt wird. Die Entscheidung, welcher Kennlinienbereich des
Kompanders für eine aktuelle Situation eingestellt werden muß,
wird durch Vergleich der Ausgangsspannung Ueff des ersten
Integrators 1.4, mit dem der Abtastwert der Mikrofonspannung
integriert wird, mit einer Steuerspannung Us herbeigeführt. Dabei
repräsentiert die Ausgangsspannung Ueff des ersten Integrators 1.4
sowohl die Sprache als auch lokale Echos und Umgebungsgeräusche,
während die Steuerspannung Us nur in Sprachpausen des lokalen und
des fernen Sprechers ermittelt wird und den größten Wert aus
lokalem Umgebungsgeräusch Ussoll und geschätztem lokalen Echo
Dureceff darstellt. Die Unterscheidung von Sprachsignalen und
Sprachpausen wird mit einem Geräuschschätzer 1.7 vorgenommen.
Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, daß sich Sprache im
allgemeinen durch hohe Dynamik auszeichnet, während das
Umgebungsgeräusch während der Sprachpausen im allgemeinen
gleichförmig ist. Der Geräuschschätzer 1.7 liefert eine
Ausgangsspannung Ussoll als Maß für den Langzeitmittelwert des
Umgebungsgeräusches. Aus der Ausgangsspannung Ussoll und einer
Spannung Dureceff, die ein Schätzwert für die Größe des lokalen
Echos ist, wird das Maximum mit einem Maximalwertentscheider 1.8
ermittelt und daraus die Steuerspannung Us gebildet. Die Spannung
Dureceff wird abgeleitet von dem Abtastwert der Spannung im
Empfangszweig, der über den Kodierer/Dekodierer 1.1 mit dem
Lautsprecher L abschlossen ist. Dieser Abtastwert wird mit dem
zweiten Integrator 1.5 integriert, dessen Ausgangsspannung Ueffr1
mit einem Kopplungsfaktor dlm zwischen Lautsprecher L und Mikrofon
M gewichtet wird und dann die Spannung Dureceff liefert.
Der Kopplungsfaktor dlm wird aus dem Quotient aus dem
Kurzzeitmittelwert des Sendesignals Ueff und dem
Kurzzeitmittelwert des Empfangssignals Ueffr1 bei schweigendem
lokalen Sprecher und sprechendem fernen Sprecher ermittelt. Die
Übertragungskennlinie des Kompanders 1.3 ist dann richtig
eingestellt, wenn die vom Umgebungsgeräusch herrührende Spannung
Ussoll und die vom lokalen Echo herrührende Spannung Dureceff im
linearen Bereich der Kennlinie, also unterhalb der Steuerspannung
Us, liegen und somit diese Spannungen nur gering verstärkt und
ihre Wirkungen so weit wie möglich unterdrückt werden. Dennoch ist
es bei starker Kopplung dlm zwischen Lautsprecher L und Mikrofon M
möglich, daß das lokale Echo so intensiv ist, daß ein
Gegensprechen des lokalen Sprechers kaum möglich ist. In diesem
Falle wird zur Unterstützung des Kompanders 1.3 ein
Echokompensator 1.2 eingesetzt, der wesentliche Anteile des
lokalen Echos unterdrückt. Zur Einstellung der Lautstärke des
Lautsprechers L ist ein Lautstärkeregler 1.9 vorgesehen, der von
der das Umgebungsgeräusch repräsentierenden Spannung Ussoll oder
manuell eingestellt wird, so daß die Empfangslautstärke
entsprechend über dem Pegel des Umgebungsgeräuschs liegt.
Die Baugruppe 2 für die Empfangseinrichtung besteht aus sinngemäß
wirkenden Funktionseinheiten wie die der Baugruppe 1, nämlich aus
einem Kodierer/Dekodierer 2.1, einem Echokompensator 2.2, einem
Kompander 2.3 und einer Anordnung zur Steuerung des Kompanders 2.3
mit einem ersten Integrator 2.4, einem zweiten Integrator 2.5,
einem Kopplungsschätzer 2.6, einem Geräuschbewerter 2.7 und einem
Maximalwertentscheider 2.8. Mit dem Kopplungsschätzer 2.6 wird ein
Leitungskopplungsfaktor dll aus dem Quotienten aus dem
Kurzzeitmittelwert des empfangenen Signals Ueffr2, der mit dem
ersten Integrator 2.4 gebildet wird, und dem Kurzzeitmittelwert
des gesendeten Signals Uefft, der mit dem zweiten Integrator 2.5
gebildet wird, ermittelt.
In der in Fig. 3 dargestellten Spannungskennlinie Uout = f(Ueff)
eines Kompanders ist ein HUB eingezeichnet, der als Abstand
zwischen linear ansteigendem Teil der Kennlinie mit einer
Parallelen, die auch Tangente der Spannungskennlinie ist,
definiert ist. Dieser HUB muß bei einem Kompander einerseits so
groß eingestellt werden, daß kein störendes Echo zurückübertragen
wird, andererseits soll er so klein gewählt werden, d. h. die
Verstärkung soll noch so groß sein, daß das Hintergrundgeräusch
nicht gänzlich unterdrückt wird, damit ein natürliches Empfinden
während einer Kommunikation vorhanden ist. Eine absolute Ruhe in
den Sprachpausen wird allgemein als unangenehm und unnatürlich
empfunden und provoziert Nachfragen, ob die Verbindung zwischen
den Partnern noch besteht. Weiterhin wird die Verständlichkeit der
Sprache bei geeignet kleinem HUB verbessert, da sehr leise
Sprachanteile, Wortanfänge und Wortenden oft nicht genügend
Energie aufweisen, um als Sprache detektiert zu werden und damit
in den linearen Bereich der Kennlinie fallen, so daß sie dennoch
verstärkt und nicht gänzlich unterdrückt werden.
Die Verstärkung für den Kompander 1.3 in Senderichtung wird
und die Verstärkung für den Kompander 2.3 in Empfangsrichtung wird
Der HUB ist dann jeweils der Kehrwert der Verstärkung Vtx, Vrx.
Dabei sind VVTX und VVRX Konstanten, die die Grundverstärkung
bestimmen und Us sowie Usr Steuerspannungen für die jeweiligen
Kompander 1.3, 2.3. Gemäß der Gleichungen (1) und (2) ist die
Verstärkung Vtx, Vrx eine Funktion der jeweiligen Steuerspannung
Us beziehungsweise Usr, unabhängig davon, ob die Steuerspannung
von dem Umgebungsgeräusch oder vom Echo bestimmt wird.
Umgebungsgeräusch und Echo werden stets mit dem gleichen Pegel
übertragen, unabhängig von ihrer tatsächlichen Stärke am
Mikrofoneingang.
Werden nun in einem Fernsprechendgerät jeweils gleichwirkende
Baugruppen 1, 2 in Empfangsrichtung und in Senderichtung
eingesetzt, muß der HUB des Kompanders so eingestellt werden, daß
das Echo, das zum Sprechenden zurückgesendet wird, so klein ist,
daß es die Steuerspannung für die dem Sprecher zugeordneten
Kompanders nicht beeinflussen darf.
Ein Beispiel soll diese Situation erläutern. Fig. 4 zeigt die
entsprechende Anordnung, in der mit großer Linienstärke das Signal
im Empfangszweig EZ, das akustische lokale Echo LE und das
Einwirken des elektrischen Echosignals auf den Empfangskompander
2.3 dargestellt ist. Es soll vorausgesetzt werden, daß durch
Fehlanpassungen von 4 Draht/2 Draht-Übergängen ein großes
Leitungsecho auftritt, das bedeutet, daß der aktuelle
Leitungskopplungsfaktor dll sehr groß ist. Folgende Vorgänge
laufen ab:
- 1. Der ferne Sprecher spricht, das Signal gelangt über den Empfangszweig EZ in das Fernsprechendgerät,
- 2. das empfangene Signal wird im Empfangskompander 2.3 komprimiert, also stark verstärkt,
- 3. der Effektivwert der empfangenen Spannung Ueffr1, der von dem zweiten Integrator 1.5 der Sendebaugruppe 1 gebildet wird, ist groß,
- 4. das vom Lautsprecher L erzeugte akustische Signal gelangt teilweise als lokales Echo LE an das Mikrofon M und wird dort in elektrische Signale gewandelt,
- 5. der Effektivwert der empfangenen Spannung Ueffr1 multipliziert mit dem lokalen Kopplungsfaktor dlm ergibt die Steuerspannung Us für den Sendekompander 1.3,
- 6. der Sendekompander 1.3 wird durch die Steuerspannung Us so eingestellt, daß die vom Echo herrührende Spannung in den linearen Kennlinienbereich des Sendekompanders 1.3 fällt, also nur gering verstärkt wird,
- 7. der Effektivwert der von dem lokalen Echo herrührenden Spannung Uefft, die als Ausgangsspannung des zweiten Integrators 2.5 der Empfangsbaugruppe 2 gebildet wird, stellt sich gemäß der vom Sendekompander 1.3 verstärkten vom Echo herrührenden Spannung ein,
- 8. der Effektivwert der von dem lokalen Echo herrührenden Spannung Uefft multipliziert mit dem Leitungskopplungsfaktor dll ergibt die Steuerspannung Usr für den Empfangskompander 2.3.
Bei großem Leitungskopplungsfaktor dll und relativ großer
Verstärkung im linearen Kennlinienteil des Sendekompanders 1.3
wird nun die Steuerspannung Usr für den Empfangskompander 2.3 so
groß, daß die aktuelle Steuerspannung Usr der
Empfangskompanderkennlinie zu größeren Eingangsspannungen Ueff
verschoben wird. Eine solche Situation führt dazu, daß nunmehr das
empfangene Sprachsignal oder Anteile davon in den linearen Teil
der Empfangskompanderkennlinie fallen und somit weniger verstärkt
werden. Damit wird das akustische Signal im Mittel leiser, das
lokale Echo geringer und schließlich die Steuerspannung Usr für
den Empfangskompander 2.3 kleiner. Bei derartigen Anordnungen mit
zwei gleichwirkenden Baugruppen 1, 2 in Empfangs- und
Senderichtung tritt dann aufgrund der aktuellen Einstellung der
Empfangskompanderkennlinie ein Anschwellen und Abnehmen der
Empfangslautstärke auf, ein sogenanntes Atmen der Sprache, und
leise Teile der Sprache werden gar nicht übertragen, die
Sprachübertragung wirkt abgehackt. Die geschilderte Situation
tritt insbesondere zu Beginn des Sprachaustauschs auf, wenn die
Echokompensatoren 1.2, 2.2 noch nicht voll adaptiert sind, so daß
relativ große Restechos auftreten und die Kompander 1.3, 2.3 noch
mit großem HUB, also kleiner Verstärkung, im linearen
Kennlinienteil arbeiten. Somit ist mit einer solchen Anordnung in
Kommunikationsnetzen mit analogen Einrichtungen ein natürlicher
Sprachaustausch zwischen zwei Partnern bei großem Leitungsecho nur
mit Einschränkungen möglich.
Um einen natürlichen Sprachaustausch zu ermöglichen, wird
erfindungsgemäß der Verlauf des linearen Kennlinienteils des
Sendekompanders 1.3 außer von der Steuerspannung Us von dem
Leitungskopplungsfaktor dll und der Verlauf des linearen
Kennlinienteil des Empfangskompanders 2.3 außer von der
Steuerspannung Usr von dem Lautsprecher-Mikrofon-Kopplungsfaktor
dlm abhängig gemacht. Da die Verstärkung im linearen Teil der
Kompanderkennlinie nur dann klein sein muß, wenn das
zurückgesendete Echo sehr groß ist, oder größer sein darf, wenn
das zurückgesendete Echo klein ist, wird die Verstärkung im
linearen Teil der Kennlinie vom jeweiligen Kopplungsfaktor, der
ein Maß für die Stärke des entsprechenden Echos ist, abhängig
gemacht.
Die Verstärkung für den Kompander 1.3 in Senderichtung wird nunmehr
und die Verstärkung für den Kompander 2.3 in Empfangsrichtung wird
nunmehr
Dabei sind VVTXmax und VVRXmax Konstanten, die die maximale
Verstärkung, also den minimalen HUB, im linearen Teil der
Kompanderkennlinie angeben. K1 und K2 sind Skalierungsfaktoren für
die Kopplungsfaktoren dll und dlm.
Der resultierende HUB als Kehrwert der linearen Verstärkung ist
somit gemäß der Gleichungen (3) und (4) für eine konstante
Steuerspannung Us, Usr nicht konstant, sondern abhängig vom
jeweiligen Kopplungsfaktor dll, dlm, der ein Maß für das jeweilige
Echo ist. Um in den Gleichungen (3) und (4) eine Division durch
Null auszuschließen, wird der Faktor K1.dll und K2.dlm auf ein
Minimum, hier beispielsweise auf 1, begrenzt. In diesem Fall
erreicht die lineare Verstärkung ihr Maximum.
Für die anhand Fig. 4 zuvor dargestellte Situation mit einem
großen Leitungskopplungsfaktor dll, also großem Leitungsecho,
bedeutet das, daß die lineare Verstärkung des Kompanders 1.3 in
Senderichtung erfindungsgemäß in Abhängigkeit vom Leitungsfaktor
dll im Vergleich zur Lösung nach dem Stand der Technik so
verkleinert wird, daß das vom lokalen Echo herrührende Signal
soweit unterdrückt wird, daß der mit dem Leitungskopplungsfaktor
dll bewertete Effektivwert der Spannung Uefft keinen Einfluß auf
die Kennlinie des Empfangskompanders 2.3 hat, so daß die oben
dargestellten Nachteile somit vermieden werden.
In Fig. 5 ist schematisch die Funktion des erfindungsgemäßen
Verfahrens für den Kompander 1.3 in Senderichtung dargestellt. Für
den Kompander 2.3 in Empfangsrichtung gelten die Ausführungen in
entsprechender Weise. Die Übertragungsfunktion des Kompanders 1.3
in Senderichtung besteht aus einem linearen Teil 1.31 und einem
die Eingangsspannung komprimierenden Teil 1.32. Der Kompander 1.3
wird so eingestellt, daß Spannungen, die von Umgebungsgeräuschen
oder von Echos herrühren im linearen Teil 1.31 nur gering
verstärkt werden und Spannungen Ueff, die von der Sprache über das
Mikrofon M geliefert werden, im komprimierenden Teil 1.32 auf
einen konstanten Wert verstärkt werden. Die Verstärkung im
linearen Teil 1.31 wird sowohl von der Steuerspannung Us
eingestellt, die von der Stärke der Umgebungsgeräusche und von der
Stärke des lokalen Echos abhängig ist, als auch von dem
Leitungskopplungsfaktor dll, der ein Maß für das Leitungsecho ist.
Wenn das lokale Echo und das Leitungsecho die mit den Gleichungen
(3) und (4) beschriebene Schwelle K1·dll und K2·dlm
unterschreitet, ist die Verstärkung im linearen Teil 1.31 der
Übertragungsfunktion so groß, daß ein Sprecher noch die
Umgebungsgeräusche seines Partners wahrnimmt und somit der
Eindruck vermieden wird, daß die Verbindung in den Sprechpausen
unterbrochen ist. Nur im Falle starker Echos wird die Verstärkung
im linearen Teil 1.31 so weit wie erforderlich verkleinert, so daß
dann zwangsläufig die Umgebungsgeräusche auch stärker bedämpft
werden.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung lassen sich vorteilhafterweise
unterschiedliche Situationen beim Freisprechen sehr gut
beherrschen. Ist es gewünscht, den HUB klein zu wählen, das
bedeutet also Verstärkung im linearen Teil 1.31 groß, um das
Umgebungsgeräusch deutlich vernehmbar zu übertragen, wird
natürlich auch das Echo nur mit diesem geringen HUB unterdrückt.
Das kann aber bedeuten, daß das Echo möglicherweise hörbar ist.
Sollte dieses Restecho störend sein, so muß der HUB, wenn ein
Sprecher spricht, geeignet größer gewählt werden. Ob der lokale
oder der ferne Sprecher spricht ist aus der Größe der jeweiligen
Steuerspannung Us, Usr zu entnehmen. Bei aktivem Sprecher ist die
Steuerspannung immer größer als bei schweigendem Sprecher.
Durch Wahl der Konstanten VVTXmax, VVRXmax in den Gleichungen (3)
und (4) kann die Verstärkung im linearen Teil 1.31 im Vergleich
zum bekannten Stand der Technik sehr viel besser an die
vorliegende Situation angepaßt werden. Wird nur Umgebungsgeräusch
übertragen, so wird die Steuerspannung Us beziehungsweise Usr als
Ausgangsspannung vom jeweiligen Maximalwertentscheider 1.8, 2.8
von der Ausgangsspannung Ussoll beziehungsweise Ussollr des
jeweiligen Geräuschbewerters 1.7, 1.8 bestimmt. In diesem Fall
wird eine Konstante VVTXmax, VVRXmax für eine so große Verstärkung
gewählt, daß die Umgebungsgeräusche beim Empfänger noch
wahrnehmbar sind. Liegt jedoch ein Echosignal vor, so wird die
Steuerspannung Us beziehungsweise Usr von dem geschätzten
Echosignal Dureceff beziehungsweise Dureceffr bestimmt. Dann ist
es zweckmäßig die Konstanten VVTXmax, VVRXmax gegenüber der zuvor
beschriebenen Situation kleiner zu wählen, so daß dann das
Echosignal im linearen Teil 1.31 der Verstärkungskennlinie
entsprechend unterdrückt wird.
Claims (2)
1. Freisprecheinrichtung für ein Fernsprechendgerät mit einem
Lautsprecher (L) und einem Mikrofon (M), die sowohl in
Senderichtung als auch in Empfangsrichtung einen steuerbaren
Kompander (1.3, 2.3) enthält, dessen Übertragungskennlinie,
nämlich Ausgangsspannung als Funktion der Eingangsspannung
Uout = f(Ueff), unterhalb einem Steuerspannungswert (Us) einen
linear ansteigenden Kennlinienteil aufweist und oberhalb dem
Steuerspannungswert (Us) einen Kennlinienteil aufweist, bei dem
die Ausgangsspannung unabhängig von der Eingangsspannung ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anstieg des
linearen Kennlinienteils der Übertragungskennlinie des Kompanders
in Empfangsrichtung (1.3) in Abhängigkeit von einem akustischen
Kopplungsfaktor (dlm) zwischen Lautsprecher (L) und Mikrofon (M)
gesteuert wird und daß der Anstieg des linearen Kennlinienteils
der Übertragungskennlinie des Kompanders in Senderichtung (2.3) in
Abhängigkeit von einem elektrischen Kopplungsfaktor (dll) zwischen
der Leitung in Senderichtung und der Leitung in Empfangsrichtung
gesteuert wird.
2. Freisprecheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der akustische Kopplungsfaktor (dlm) zwischen Lautsprecher und
Mikrofon ein Maß für die Intensität eines lokalen Echos ist und
daß der elektrische Kopplungsfaktor (dll) zwischen der Leitung in
Senderichtung und der Leitung in Empfangsrichtung ein Maß für die
Intensität eines Leitungsechos ist.
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1995137772 Withdrawn DE19537772A1 (de) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Freisprecheinrichtung für ein Fernsprechendgerät |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19537772A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6498850B1 (en) | 1998-04-09 | 2002-12-24 | Alcatel | Multichannel echo canceller with a compander |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3724346A1 (de) * | 1987-05-15 | 1988-11-24 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Schaltungsanordnung zur dynamiksteuerung |
| DE3805357A1 (de) * | 1987-07-23 | 1989-08-31 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Schaltungsanordnung zur dynamiksteuerung von sprachsignalen |
| US4984265A (en) * | 1987-03-03 | 1991-01-08 | Connan Jean Louis | Device for forming the hands-free function in a telephone set, associating the gain switching and echo suppression functions |
| DE4130045A1 (de) * | 1991-09-10 | 1993-03-18 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Schaltungsanordnung zur dynamiksteuerung eines sprachendgeraetes |
| DE4229912A1 (de) * | 1992-09-08 | 1994-03-10 | Sel Alcatel Ag | Verfahren zum Verbessern der Übertragungseigenschaften einer elektroakustischen Anlage |
| DE4229910A1 (de) * | 1992-09-08 | 1994-03-10 | Sel Alcatel Ag | Verfahren zum Verbessern der akustischen Rückhördämpfung von elektroakustischen Anlagen |
| DE4305256A1 (de) * | 1993-02-20 | 1994-08-25 | Sel Alcatel Ag | Verfahren zum Verbessern der akustischen Rückhördämpfung von elektroakustischen Anlagen |
-
1995
- 1995-10-11 DE DE1995137772 patent/DE19537772A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4984265A (en) * | 1987-03-03 | 1991-01-08 | Connan Jean Louis | Device for forming the hands-free function in a telephone set, associating the gain switching and echo suppression functions |
| DE3724346A1 (de) * | 1987-05-15 | 1988-11-24 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Schaltungsanordnung zur dynamiksteuerung |
| DE3805357A1 (de) * | 1987-07-23 | 1989-08-31 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Schaltungsanordnung zur dynamiksteuerung von sprachsignalen |
| DE4130045A1 (de) * | 1991-09-10 | 1993-03-18 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Schaltungsanordnung zur dynamiksteuerung eines sprachendgeraetes |
| DE4229912A1 (de) * | 1992-09-08 | 1994-03-10 | Sel Alcatel Ag | Verfahren zum Verbessern der Übertragungseigenschaften einer elektroakustischen Anlage |
| DE4229910A1 (de) * | 1992-09-08 | 1994-03-10 | Sel Alcatel Ag | Verfahren zum Verbessern der akustischen Rückhördämpfung von elektroakustischen Anlagen |
| DE4305256A1 (de) * | 1993-02-20 | 1994-08-25 | Sel Alcatel Ag | Verfahren zum Verbessern der akustischen Rückhördämpfung von elektroakustischen Anlagen |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6498850B1 (en) | 1998-04-09 | 2002-12-24 | Alcatel | Multichannel echo canceller with a compander |
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