DE2819981A1

DE2819981A1 - Schaltungsanordnung fuer konferenzgespraeche ueber fernsprechleitungen

Info

Publication number: DE2819981A1
Application number: DE19782819981
Authority: DE
Inventors: Andre Alcaide
Original assignee: CABLES SOUS MARINS; Gouvernement de la Republique Francaise
Current assignee: CABLES SOUS MARINS; Gouvernement de la Republique Francaise
Priority date: 1977-05-09
Filing date: 1978-05-08
Publication date: 1978-11-16
Also published as: CH630208A5; DE2819981C2; FR2390864B1; IT1107405B; IT7884119A0; NL7804996A; BE866872A; FR2390864A1; CA1093719A; US4184048A

Description

Dipl.-Ing. G. Schliebs ST ⁶¹

Patentanwalt Postscheckkonto: Frankfurt a. M. 1111 57 -

Bankverbindung: Deutsche Bank AG., Darmstadt

Konto-Nr. 461 434 Γ Patentanwalt Dipl.-Ing. Schliebs. Claudiusweg 17A, 61 Darmstadt Π Telegramme: inventron

An das

Deutsche Patentamt

Zweit) rückenstraße 12

München 2

L . J

Ihr Zeichen Ihr Schreiben Mein Zeichen M 371 d Tag 6.5.1978

Betrifft: Patentanmeldung

Anmelder: ETAT FRANQAIS, vertreten durch den Staatssekretär für das Post- und Fernmeldewesen, ISSY-LES-MOULINEAUX

und COMPAGNIE FRANCAISE DE CABLES S0US-MARINS ET DE RADIO (F.C.R.), PARIS (Frankreich)

Schaltungsanordnung für Konferenzgespräche über Fernsprechleitungen.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Konferenzgespräche über Fernsprechleitungen zwischen mindestens zwei an verschiedenen Orten befindlichen Teilnehmergruppen. Eine solche Schaltungsanordnung erlaubt es, ein gemeinsames Gespräch ähnlich dem einer Konferenzrunde über herkömmliche Zweidraht-Fernsprechleitungen zu führen.

Hierzu befindet sich an jedem Ort ein Konferenztisch, der mit einer akustischen Zelle zur Wiedergabe der empfangenen Tonfrequenzsignale und einer Anzahl von den am Ort befindlichen Teilnehmern zugeordneten Mikrofonen ausgerüstet ist. Eine solche Anlage ist in dem Aufsatz von R. TRUEMAN in SYSTEMS TECHNOLOGY, Juni 1976, Nr. 24, Seiten 17 bis 21 beschrieben.

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Für das Auftragsverhältnis gilt die Gebührenordnung der Deutschen Patentanwaltskammer . Gerichtsstand für Leistung und Zahlung: Darmstadt Gespräche am Fernsprecher haben keine rechtsverbindliche Wirkung! Brief vom BIcH *£- Dipl.-lng. G. Schltebs

an d_as Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Einzelheiten der Schaltungsanordnung sind dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu entnehmen.

Die Identifizierung eines anwesenden Teilnehmers, der das Wort ergriffen hat (im folgenden als Redner bezeichnet), erfolgt durch die Selektion der Schallpegel der anwesenden Sprechenden. Dazu dient ein Detektor, der durch Vergleich der von den einzelnen Mikrofonen erzeugten Pegel den Sprechenden mit dem höchsten Pegel, eben den Redner, ermittelt. Der örtliche Sender übermittelt die Adresse dieses Redners an die Empfänger der ortsfernen Konferenztische, an denen von der Adresse gesteuerte optische Anzeigen den betreffenden Redner erkennen lassen.

Mischt sich ein zweiter Redner mit größerer Lautstärke ein, so wird der Vorredner aus der Verbindung herausgeworfen.

Das kann zu Erkennungsschwierigkeiten an den ortsfernen Konferenztischen führen, da die Adresse des ersten Redners nur erhalten bleibt, solange der Lautpegel oberhalb einer vorgegebenen Schwelle bleibt bzw. nur für kurze, durch die Zwischenwortpausen gegebene Zeiten unter diese sinkt und kein anderer im Raum lauter spricht.

Außerdem sind, um eine Selbsterregung der Anlage zu verhindern, Dämpfungsglieder erforderlich, deren Verstärkungsfaktor von der Amplitude des Empfangssignals abhängig ist. Sobald Jemand am Tisch das Wort ergreift, wird die Verstärkung im Sendekanal heraufgesetzt und zugleich die Verstärkung am Empfangskanal herabgesetzt. Diese Variation kann von dem Pegelverhältnis in den beiden Kanälen progressiv abhängig oder unabhängig sein. In jedem Falle muß aber das Produkt aus den Verstärkungsfaktoren der beiden Kanäle und der akustischen Kopplung zwischen der akustischen Zelle und den Mikrofonen am Tisch kleiner als 1 sein. In

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Brief vom Blett &■ DIpl.-Ing. G. Schllebe

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Anlagen, in denen das Produkt konstant gehalten wird, besteht immer eine gewisse Selbsterregung zwischen akustischer Zelle und Mikrofon, die den Hörpegel begrenzt, weil die abgestrahlten Töne durch ihre Rückwirkung auf den Empfänger die Verstärkung im Sendekanal teilweise neutralisieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der bekannten Art so weit zu verbessern, daß der durch die Selbsterregung zwischen akustischer Zelle und Mikrofon erzeugte akustische Restpegel vollständig verschwindet und die Erkennung eines Redners nicht aus einem Vergleich der Lautstärken der einzelnen Gesprächsteilnehmer am Tisch, sondern im Gegenteil aus der Geschwindigkeit abgeleitet wird, mit der der Redner das Wort ergreift.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst. Demnach werden die Tonfrequenzsignale der gleichmäßig um die Tischmitte verteilten Mikrofone um gleiche Winkel zwischen 0° und 360° phasenverschoben.

Die Identifizierung eines Redners gründet sich erfindungsgemäß auf der Geschwindigkeit, mit der er sich in die Gesprächsrunde einschaltet. Mit anderen Worten, sobald ein Teilnehmer das Wort mit einer Lautstärke ergreift, die oberhalb einer ersten vorgegebenen Schwelle liegt, wird seine Adresse ausgegeben, solange diese Lautstärke oberhalb einer zweiten vorgegebenen Schwelle, die aber unter der ersten Schwelle liegt, bleibt, wie laut auch immer die anderen Teilnehmer sprechen. Die Schaltungsanordnung ist außerdem so getroffen, daß die Ausgabe und Übertragung der Adresse nicht durch kurze Pausen zwischen Silben und Wörtern

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Brief vom E-latt -V DIpl.-Ing. Q. Schlleb*

^an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

unterbrochen wird.

Die Erfindung erleichtert das Gespräch der Teilnehmer an einem Konferenztisch untereinander erheblich; sie ist einfach und zu mäßigen Gestehungskosten in die Praxis uazusetzen.

Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Konferenztisch für Konferenzgespräche mit seinen Einrichtungen;

Fig. 2 ein Schema eines Anzeigetableaus an jedem Platz;

Fig. 3A das Blockschaltbild des Sendeteils der Anlage; Fig. 3B das Blockschaltbild des Empfangsteils der Anlage;

Fig. 4 die Schaltmittel zur Vorverstärkung und zur

Unterdrückung der Selbsterregung für ein Paar von sich am Tisch diametral gegenüberliegenden Mikrofonen;

Fig. 5A die den beiden Mikrofonen zugeordneten Schalt^{un 5} kreise zur Signalerkennung;

Fig. 6 ein Schema der Organisation der Prioritätskreise der Signaldetektoren.

In Fig. 1 wird als Beispiel angenommen, daß an jedem Konferenztisch der Anlage sechs Teilnehmer L^ bis Lg Platz nehmen können. Ihre sechs Arbeitsplätze von trapezförmiger Gestalt'

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1 Brief vom Bi-itt ·*' Dipl.-Ing. Q. Sehlltb·

^m das Deutsche Patentamt, München p-itentanwait

1O₁ bis 10g rahmen die sechseckige Tischmitte 11 ein. Ein an seinem Platz 10 sitzender Teilnehmer L hat vor sich ein Paneel 12, in das ein Schallempfänger 13 und ein Tableau 15 eingebaut sind.

Jeder der (nicht im einzelnen gezeigten) Schallempfänger besteht aus einem offenen, paraboloidförmigen Hohlreflektor, vor dem ein Miniatur-Mikrofon M in passender Art gehaltert und auf den Scheitelpunkt des Paraboloids gerichtet ist. Das Mikrofon M überträgt die von dem betreffenden Teilnehmer ausgehenden und an der Wand des Paraboloids reflektierten Sprachsignale. Es handelt sich dabei um ein richtungsunabhängiges Kristallmikrofon, dessen Richtungsunabhängigkeit die Empfindlichkeit des zugehörigen Schallempfängers erhöht.

Der Hauptvorteil eines solchen Schallempfängers ist das fast vollständige Fehlen einer sekundären Hinterkeule in seinem Strahlungsdiagramm, weshalb es möglich ist, die durch den Larsen-Effekt gegebene Selbsterregung bei der Übertragung von Hörfrequenzen zwischen den Konferenzräumen bei einer in der Mitte des zentralen Tischabschnittes 11 angeordneten akustischen Zelle 14 beträchtlich zu vermindern.

Zusätzlich ist, um den Larsen-Effekt noch stärker zu begrenzen, jeder der Konfe"enzräume in geeigneter Weise akustisch ausgekleidet, und zwar mittels dünner absorbierender Platten und einer akustischen Isolierung, die die Nachhallzeit des Raumes vermindern und gleichzeitig die direkte Ausbreitung des Schallwellenfeldes um die akustische Zelle 14 herum verstärken. Die Abmessungen des gesamten Konferenztisches 1 sind zweckmäßigerweise so gewählt, daß lediglich das direkt von der akustischen Zelle ausgesandte Schallwellenfeld u. U.

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Brief vom BHt* Jj^" Dipl.-Ing. G. Schffebi

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

von den Mikrofonen M₁ bis Mg empfangen wird. Vom direkten Schallwellenfeld wird im folgenden angenommen, daß es den Effekt der Selbsterregung zwischen dem oder den Lautsprechern der akustischen Zelle 14 und den symmetrisch um den zentralen Tischabschnitt 11 herum verteilten Mikrofonen vollständig unterdrückt.

Die Einrichtungen für die Anzeige der Gesprächsteilnehmer sind in Form von Tableaus 15 ausgebildet, von denen dasjenige für den Teilnehmer L₁ schematisch in Fig. 2 dargestellt ist. Zu jedem Platz 1O₁ bis 10g gehört eines der Tableaus 15₁ bis 15g, welches beispielsweise ein rotes Anzeigefeld R₁ aufweist, dessen Aufleuchten bestätigt, daß das System das von der Stimme des Teilnehmers L₁ ausgesandte Sprachsignal ausgewählt hat und dessen Rede an die anderen, ortsfernen Konferenztische überträgt. Ferner können die Tableaus blaue Anzeigefelder B₁ bis B, enthalten, die den einzelnen, an anderen Orten befindlichen Konferenztischen, im Beispiel 3» entsprechen und durch Aufleuchten eines von ihnen anzeigen, daß einer der Teilnehmer des zugehörigen Konferenztisches das Wort übernommen hat. Darüberhinaus können drei Gruppen von je sechs grünen Anzeigefeldern V_{1 1} bis V₁ ß, V_{2 1} bis V₂ g und V, ₁ bis V, g vorgesehen sein, deren Lampen den 18 Teilnehmern aller drei an verschiedenen Orten befindlichen Konferenztischen entsprechen, wobei jedes der Felder B bzw. V eine Beschriftungslinie

L^ _Λ bis L^ /-, L₀ j. bis L₀ /- und L_x _A bis L, /- für den 1»1 1»o 2,1 2,b 3,1 3,b

Namen des betreffenden Teilnehmers aufweist oder eine Beschriftungslinie L₁ bis L-, zur Kennzeichnung des jeweiligen Konferenztisches, beispielsweise des Ortes, an dem er sich befindet. Die Beschriftung auf diesen Linien ·■ kann beispielsweise im Wege einer kurzen Vorstellung der einzelnen Teilnehmer oder vor Beginn der Konferenz vorgenommen werden.

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Brief vom BIaI ·" DlpUng. G. Schllebs

an das Detitsche Patentamt, München Patentanwalt

Al

Jedes Anzeigefeld des Tableäus enthält beispielsweise eine Lumineszenzdiode (Glimmlampe). Wenn kein Teilnehmer spricht, bleiben dasjenige rote Feld und diejenige Gruppe von grünen Feldern erleuchtet, die dem letzten am Ort befindlichen Teilnehmer bzw. dem letzten an einem anderen Tisch befindlichen Teilnehmer entsprechen, der gesprochen hat.

Jeder Konferenztisch ist zweckmäßigerweise über eine Telefonleitung mit zwei Paaren von symmetrischen Adern, von denen eines für den Sendekanal und eines für den Empfangskanal bestimmt sind, mit einer automatischen Umschalt- bzw. Vermittlungsanlage verbunden. Auf diese Weise werden die Hörfrequenzsignale und die Informationssignale an die anderen Konferenztische auf gleiche Art übertragen wie bei einer normalen Telefonverbindung zwischen einer Telefonleitung für die am Ort befindliche Teilnehmereinrichtung und den Telefonleitungen für die ortsfernen Teilnehmereinrichtungen.

Entsprechend den Fig. 3A und 3B ist ein für einen Raum bestimmter Konferenztisch mit einem Sendeteil 2 für die Sprachsignale versehen, die von sechs Mikrofonen M^ bis Mg ausgehen und die zweckmäßigerweise von den Informationssignalen, insbesondere für die Anzeigetableaus, überlagert sind, sowie mit einem Empfangsteil 3 für die überlagerten Signale, die von den Sendeteilen der Systeme der ortsfernen Konferenztische ausgesandt werden. Das Empfangsteil 3 empfängt die gemischten Hörfrequenzsignale, die dann weiter zu der akustischen Zelle 14 übertragen werden, und steuert die Anzeigefelder B und V der Tableäus der am Ort befindlichen Teilnehmer. Ein zwischen die Sendeteile 2 und die Empfangsteile 3 geschaltetes Interface 4 gestattet die Übertragung und den Empfang der Signale über die Telefonleitung mit zwei symmetrischen Paaren 5-,, 5₂ von Adern

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Brief vom Bit it S^ Dlpl.-lng. G. Schlleb·

^an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

durch die zugehörige zentrale automatische Vermittlungseinrichtung. Das jeweilige Verbinden der Telefonleitungen, die die vier unterschiedlichen Orte bedienen, erfolgt durch eine Spezialeinrichtung, die es ermöglicht, jeden ausgewählten Eingang mit einer Mehrzahl von Ausgängen zu verbinden. Die Schaltung und der Aufbau dieser Einrichtung sind bekannt und brauchen, da sie nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind, nicht näher beschrieben zu werden.

In dem Sendeteil 2, welches in Fig. 3A dargestellt ist, übertragen die sechs Mikrofone M₁ bis Mg die Hörfrequenzsignale jeweils über Dämpfungsvorverstärker 2O₁ bis 20g, die im folgenden näher beschrieben werden. Das wesentlichste Merkmal dieser Dämpfungsvorverstärker besteht im Ausführungsbeispiel in einer Phasenverschiebung von 180° zwischen den empfangenen Sprachsignalen von jeweils einem Paar von Mikrofonen, das symmetrisch zum Zentrum der akustischen Zelle angeordnet ist. Von dort werden die gegeneinander phasenverschobenen Sprachsignale über zwe4- Busse 21 und 21' mit je sechs Adern zu einem Mischer 22 und einer Reihe von Detektoren 23<| bis 23g weitergeleitet, die über einen Adressencoder 24 die Adressiersignale für die Teilnehmer erzeugen. Jeder Detektor 23, dessen Aufbau weiter unten beschrieben wird, leitet zum Adressencoder 24 und gleichzeitig zum zugehörigen roten Anzeigefeld R ein Identifizierungssignal desjenigen Teilnehmers weiter, der das Wort ergriffen hat. Die Detektoren 23₁ bis 23g besitzen ein Auswahl-Frequenzband Δ F£ mit einer mittleren Hörfrequenz F₂ derart, daß die gesamte Aufnahme von akustischen Niveaus ausgeschlossen wird, die durch die akustische Zelle 14 durch Rückkopplung über die Mikrofone M₁ bis Mg entsteht. Tatsächlich laufen -*v die von dem Mischer 22 abgegebenen, gemischten Signale in ein erstes Bandsperrfilter 25, um ein erstes Frequenzband <-· F₁, F₁ auszufiltern, welches insbesondere zur Übertragung

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Brief vom Blai" J^" Dlpl.-Ing. G. Schllebe

⁸ⁿ das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

der Anzeigesignale bestimmt ist, und in jedem der jeweils zu einem Tisch gehörigen Empfangsteile 3 in ein zweites Bandsperrfilter 35 (Fig. 3B) mit einem Bereich <\ F₂ um eine Frequenz Fp herum, damit die von einem Lautsprecher 11 eines ortsfernen Konferenztisches ausgesandten Frequenzen die zugehörigen Detektoren 23>| bis 23g nicht durch akustische Kopplung erregen können. Ohne ein solches zweites Bandsperrfilter 35 und ein Bandpassfilter für die Detektoren (mit dem zweiten Frequenzband Δ Fp, Fp) würden empfangene, hörbare Töne vorhanden sein, die unterhalb einer Schwelle eines ausgewählten Schallpegels ein durch die Detektoren übertragenes Fehlersignal hervorrufen würden.

Der für die Übertragung der Anzeigesignale bestimmte Bereich ^ F₁ wird hier überlagert und mit dem oben definierten Frequenzbereich Fp vermischt. Dieser vereinigte Frequenzbereich ^ F besitzt beispielsweise ein Frequenzband von 300 Hz mit einer Mittenfrequenz von F = 1770 Hz. Dieses Frequenzband stimmt, vorteilhafterweise mit einem Telegrafiekanal überein, der das Frequenzband von 1620 bis 1920 Hz benutzt und der für die gleichzeitige Übertragung der Steuersignale und für die Übertragung von Informationen verwendet werden kann.

Aus diesem Grunde sind der Ausgang des Adressencoders 24 und der Ausgang des Datengebers 26 je mit den zwei Eingangen eines Wählers 27 verbunden, dessen Ausgang an einen Telegrafiesender 28 angeschlossen ist. Die Ausgangsklemmen der Detektoren 23,, bis 23g sind mit den Eingängen eines ODER-Gatters 26'verbunden, dessen Ausgang an einem Steuereingang des Wählers 27 liegt.

Wenn keine Teilnehmeradresse übertragen wird, verbindet der Wähler 27 den Datengeber 26 mit dem Telegrafiesender

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Brief vom Blat 1*-}- Dipl.-Ing. G. Schliebs

^a" das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Wenn dagegen eine Teilnehmeradresse übertragen wird, erscheint ein Steuersignal am Ausgang dec ODER-Gatters 26^f, welches über den Wähler 27 die Verbindung des Adressencoders 24 mit dem Telegrafiesender 28 herstellt,

Die Daten- und Adressensignale werden auf geeignete Weise in dem ihnen zugeteilten Frequenzband A P (oder A F₁) durch den Telegrafiesender 28 moduliert, der ein erstes Bandpassfilter für den Frequenzbereich Ά F (oder ^F^) besitzt.

Die Informations- und Adressensignale des Teilnehmers, die vom Telegrafiesender 28 übertragen werden, und die durch das erste Bande^perrfilter 25 zu einem Störsignale insbesondere hoher Frequenzen beseitigenden Begrenzungs-Verstärker 29 übertragenen Sprachsignale werden durch das Interface 4 auf die Zweidrahtleitung 5* übertragen.

Wie in Fig. 3B dargestellt, empfängt das Empfangsteil 3 über die Zweidrahtleitung 5? und über das Interface 4 die Hörfrequenzsignale, die Adressen- bzw. Identifizierungssignale und ggf. Datensignale, die durch die Sendeteile der zugehörigen ortsfernen Konferenztische ausgesandt werden.

Auf einem ersten Kanal überträgt das zweite Bandsperrfilter 35 in dem Band, das mit dem Telegrafieband ^ F übereinstimmt, oder in den beiden getrennten Bändern Λ F^ und Δ. F^ nur die gemischten Sprachfrequenzsignale über einen Entzerrer 32, der zweckmäßigerweise auf die Akustik im Raum eingestellt ist, über einen Verstärker und eine Leitung 31 zur akustischen Zelle 14.

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Brief vom Bh tt J^- DipUng. G. Schllebs

^an das Deutsche Patentamt, MünchenPatentanwalt

Auf einem zweiten Kanal liefert ein zweites Bandpassfilter 33, dessen Frequenzband mit den Bereichen *" F oder ÄF. übereinstimmt, das also komplementär zum Frequenzband des ersten Bandsperrfilter 2? ist, nur die dem Telegrafiekanal zugeteilten Signale von der BandbreiteΔ F oder /-'· F₁ an den Telegrafiesempfanger 38.

Der Telegrafieempfänger 38 ist mit einem Wähler 37 mit zwei Ausgängen verbunden. Ein Ausgang ist an den Eingang eines Adressendecoders 34 angeschlossen, und der andere Ausgang ist mit einem Datenempfänger 36 verbunden. Wie es für Datenterminals bekannt ist, gibt der Wähler 27 des Sendeteils 2 ein besonderes Schaltsignal ab, welches die Wähler 27 und 37 in gleicher Weise ansteuert und entweder auf Datengeber bzw. -empfänger oder auf Adressencoder bzw. -decoder .schaltet.

Der Adressendecoder 34 decodiert die Ortsadressen der Konferenztischorte und gibt ein Signal auf einen der drei Ausgangsdrähte 33^, 33₂, 33*, das die entsprechende Lampe B₁ bis B-z aufleuchten läßt. Der Adressendecoder decodiert außerdem die Adressen der Teilnehmer und gibt ein Signal auf einen der sechs Ausgangsdrähte 31^ bis 31' woraxif die gewünschte grüne Lampe aufleuchtet.

In Fig. 4 ist nur das Paar von Dämpfungsverstärkern 2O₁ und 20^ dargestellt, die Hörfrequenzsignale einander entgegengesetzter Phase erzeugen. Die anderen Paare von Dämpfungsverstärkern, nämlich 2O₂, 2O₅ und 20,, 20g sind identisch.

Wie bereits unter Hinweis auf Fig. 1 ausgeführt wurde, sind die sechs Mikrofone M₁ bis Mg in gleichen Abständen

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Brief vom Blatt 4-i*-~ Dlpl.-lng. G. Schilebe

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

um das Zentrum des Konferenztisches 1 herum verteilt, mit dem die akustische Zelle 14 eine Einheit bildet, wobei das Ganze sich im Bereich des direkten Schallfeldes befindet. Auf diese Weise kann nur das von der akustischen Zelle 14 ausgesandte direkte Schallfeld eine Selbsterregung durch akustische Rückkopplung hervorrufen. Folglich empfängt jedes Mikrofon eines Paares von diametral angeordneten Mikrofonen, wie z. B. M. und M^, Schalldruckpegel von gleicher Stärke, die in Gegenphase sind und sich auslöschen. Daher stellen die Dämpfungsverstärker mit ungeraden Indices 2CK, 20, und 20,- direkt das von der akustischen Zelle 14 ausgesandte Hörfrequenzsignal wieder her, während die Dämpfungsverstärker mit geraden Indices 2O₂, 2.0· , 20g es unter Zwischenschaltung eines 180°-Phasen-Schiebers 204 (Fig. 4) wiederherstellen. Diese beiden Gruppen von Verstärkern 20 sind daher jeweils durch + (ungerade Indices) oder - (gerade Indices) in den Fig. 1 und 3A gekennzeichnet.

Gemäß Fig. 4 ist ein Mikrofon M₁ vom Typ eines Kristallmikrofons, welches einen (nicht gezeigten) Vorverstärker enthält, der in geeigneter Weise von einer Gleichstromquelle 201 versorgt wird, an einen Dämpfungsvorverstärker 201 angeschlossen. Das vom Mikrofon M abgegebene Hörfrequenzsignal passiert ein Bandpassfilter 202^, das die Störsignale hoher Frequenzen eliminiert. Danach wird das gefilterte Signal in einer Verstärkerstufe 203^ in geeigneter Weise für seine Detektion und Mischung mit anderen Signalen verstärkt, die von den anderen Dämpfungsvorverstärkern kommen. Die Verstärkerstufe 203-j besteht aus einem Operationsverstärker 2030, der an seinem direkten Eingang 2031 das £* gefilterte Hörfrequenzsignal empfängt, dessen Gleichstromkomponente von einem Kopplungskondensator 2032 eliminiert wird.

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Brief vom Statt &T Dlpl.-Ing. G. ScMlebe

^an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Der Ausgang 2O33₁ ist mit den inversen Eingang 2034 des, Verstärkers 2030 über eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 2035 und einem Kondensator 2036 rückgekoppelt, um unerwünschte Schwingungen zu unterdrücken.

Im Falle eines Dämpfungsvorverstärkers mit ungeradem Index wie beispielsweise 20,., ist der Ausgang 2033-j der Verstärker stufe 203.. direkt mit einem der Eingänge des Mischers 22 und mit einem Eingang des zugehörigen Detektors 23,. verbunden. Im Gegensatz dazu liegt hinter dem Ausgang 2033/, der Verstärkerstufe 203λ eines Dämpfungsvorverstärkers mit geradem Index, wie beispielsweise 20^, ein 180°-Phasenschieber 204^. Dieser Phasenschieber besteht aus einem Operationsverstärker 2040, der in bekannter Weise als Inverter geschaltet ist. Deshalb ist der Ausgang 2033λ mit seinem inversen Eingang 2041 über einen Widerstand 2042 verbunden, der mit dem Rückkopplungswiderstand 2043 identisch ist, während der direkte Eingang 2044 an Masse liegt.

Wenn, wie allgemein üblich, die Zahl der gleichmäßig über den Umfang des Konferenztisches verteilten Mikrofone größer als 2 ist, sieht die Erfindung Gruppen von Mikrofonen vor, denen Phasenschieber zugeordnet sind, die an die Ausgänge der betreffenden Dämpfungsvorverstärker angeschlossen sind. Die Phasenschieber jeder Gruppe haben Phasenwinkel in gleichen Abständen zwischen 0 und 360°. Für beispielsweise eine Gruppe von drei Mikrofonen, die um den Tisch herum angeordnet sind, wie die Mikrofone M₁, M₂ und M, in Fig. 1, betragen die Phasenwinkel 0°, 120° und 240°.

In Fig. 5A und 5B ist das Detektorenpaar 23-, und 23^ dargestellt, an deren Eingängen 23O₁ und 23O₂ die von den Vorverstärkern 2O₁ und 20^ übertragenen Hörfrequenzsignale

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Brief vom Bi lit ^U" Dlpl.-Ing. Q. Schllebs

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

anliegen.

Die Eingangsklemme 23O₁ ist mit der Ausgangsklemme 2033.^ der Fig. 4 verbunden./Detektor hat vier Stufen. Die erste

Sin
Stufe ist ein Anpassungskreis 231.«, bestehend aus einem Operationsverstärker 2310 hinter einem Spannungsteiler 2311, 2312, an welchem die Hörfrequenzsignale S des Mikrofons M₁ und ggf. der akustischen Zelle 14 anliegen. Diese Stufe hat einen hohen Eingangswiderstand und einen Verstärkungsfaktor 1.

Die zweite Stufe ist ein (auch als drittes Filter bzeichnetes) aktives Bandpassfilter 232,- mit der Resonanzfrequenz F₂, welches das in dem Band A Fp liegende Spektrum der Hörfrequenzsignale S liefert. Auf diese Weise wird die Signalkennung unabhängig von den von der akustischen Zelle 14 ausgehenden Amplituden, da die von den anderen Konferenztischen ausgehenden Hörfrequenzsignale das Filter 35 (Fig. 3B) durchlaufen, welches das Band Λ F₂ ausfiltert;. Das Filter 232.. besteht aus einem Operationsverstärker 2 520 mit auf seine direkten und inversen Eingänge zurückgeführten Widerständen 2321 und 2322, einem Eingangskreis aus einem Widerstand 2323 in Reihe mit einem Kondensator 2324 und einem Schwingkreis aus einem Widerstand 2325 und einem Kondensator 2326, die in Parallelschaltung zwischen dem direkten Eingang des Verstärkers 2320 und dem Bezugspotential liegen.

Das gefilterte Signal wird dann in einer Verstärkerstufe 233-t verstärkt, deren Ausgangssignal S₁ auf eine Detektor- und Integrierstufe 234₁ gegeben wird. Diese Stufe enthält einen Operationsverstärker 2342, dessen Rückkopplungskreis zum inversen Eingang, an dem das Signal S₁ liegt, durch einen Widerstand 2343 in Reihe mit einer Diode 2344 gebildet

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Brief vom Natt v*T Dipl.-Ing. Q. Schllebs

^an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

wird. Der Ausgang des Verstärkers ist durch eine Diode 2346 in Reihe mit einem Widerstand zum Bezugspotential belastet. Der VerMndungspunkt von Diode und Widerstand ist zum inversen Eingang des Verstärkers über einen Widerstand 2345 zurückgeführt und ist zugleich die Verbindung zwischen dem Detektorteil der Stufe 234. und ihrem Integrationsteil, bestehend aus der Widerstand-Kondensator-Schaltung 2341. Am Detektorteil steht das den positiven Amplituden des Signals S.. entsprechende Signal Sp an (Fig. 5A), während das der Umhüllenden des Signals Sp entsprechende Signal S, am Ausgang des Integrierteils 2341 ansteht (Fig.

Das Signal S, wird auf eine Kippschaltung 235-i (Schmitt-Trigger) gegeben, die aus einem Operationsverstärker 2350 und einer Widerstandsrückkopplung 2351 besteht. Der positive Eingang des Verstärkers 2350 liegt über ein Potentiometer 2352 an der Betriebsgleichspannung V. Dieses Potentiometer ist sämtlichen Schmitt-Triggern der Detektoren 23-j bis 23g gemeinsam.·

Die Kippschaltung 235-« erzeugt negative Rechteckimpulse S» zwischen den beiden Spannungswerten +V und -V des Triggers. Die Vorderfront des Rechteckimpulses signalisiert das Auftreten eines Sprachsignals mit einem Pegel gleich oder oberhalb einer vorgegebenen oberen Schwelle, d.i.

sobald das Signal S-^ einen Spannungswert V„ übersteigt. Die Dauer T eines Rechteckimpulses S^ ist gleich der Zeit, die das Sprachsignal S, oberhalb einer unteren Schwelle V₃.

bleibt (Fig. 5B).

Diese Dauer T wird.um einen Betrag/3 T in einem Haltekreis :Vr verlängert, um die Unterbrechung der Übertragung der

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Brief vom B-att 4-6~ DipWng. G. Schllebe

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Identifizierung des Redners während der kurzen Silben- und Wortpausen seiner Rede zu verhindern.

Der Haltekreis weist auf seiner Eingangsseite einen Widerstand 236O in Parallelschaltung mit einem Widerstand 2361 in Reihe mit einer Diode 2362 auf und auf seiner Ausgangsseite einen am Bezugspotential liegenden Kondensator 2363 an der direkten Eingangsklemme eines Operationsverstärkers 2364. Die Kapazität 2363 und der Widerstand 236O spielen die Rolle eines Verzögerungskreises, der die Anstiegsfront des Impulses S^ expotentiell verlängert.

Die Verzögerungszeit . N T kann vom Benutzer eingestellt werden. Zu diesem Zweck liegt der inverse Eingang des Verstärkers 2364 an einem Wählschalter 2365, mit dem zwischen verschiedenen Widerstandswerten gewählt werden kann, die verschiedenen Werten ,-\ T von z. B. 200, 300 und 400 ms entsprechen. Dieser Wählschalter 2365 ist allen Detektoren 23-, bis 23(T gemeinsam.

Das Signal Sg wird dann zum Adressencoder 24 übertragen und auf die Eingänge der den anderen Detektoren zugeordneten Prioritäts- und Sperrkreise 237 gegeben. So ist die Aufgabe des Kreises 237-, des Detektors 23-,, die anderen Detektoren 23₂ bis 23g zu sperren, wenn der Redner am Mikrofon M-, spricht, in-dem die Übertragung der von den anderen Detektor- und Integrierkreisen 234₂ bis 234g über die Kippschaltungen 235₂ bis 235g gelieferten Signale S, verhindert wird. (In Fig. 5A bzw. 5B ist nur der vom Detektor 234 ausgehende Zweig dargestellt.)

Der Sperrkreis 237O₁ des Kreises 237-, des Detektors 23-, wird von den logischen Identifizierungssignalen Sg gesteuert, die von den Ausgängen der Haltekreise 236₂ bis 236g der fünf

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Brief vom B-att νψ Dipl.-Ing. G. Schliebs

^an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

anderen Detektoren 23₂ bis 23g über Dioden D₁₂ bis D^ übertragen werden, die ihrerseits den Prioritätskreis 2371„ bilden.

Der Sperrkreis 237O₁ enthält einen Transistor 2372, dessen Basis über einen Spannungsteiler 2373 mit den Dioden D₁₂ bis D₁ g verbunden ist und dessen Kollektor über einen Widerstand 2374 am Ausgang der Stufe ₁ mit dem inversen Eingang der Kippschaltung 235,. verbunden ist.

Wie Fig. 6 zeigt, sind den sechs Detektoren 23₁ bis 23g sechs Prioritätskreise 237I₁ bis 2371g aus je fünf Dioden Dj j zugeordnet. Die Dioden dieser Kreise bilden eine Matrize, deren erster Index i (i ^ j) eine Zeile bzw. den Einging des Sperrkreises 2370_i eines Detektors 23^ und der zweite Index j eine Spalte bzw. den Ausgang des Haltekreises 236. des Detektors 23- bezeichnet.

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Wenn zum Beispiel ein Teilnehmer L^ (Fig. 1) als erster das Wort ergriffen hat, steuert ein vom Haltekreis 236^ des Detektors 23·* ausgehendes Signal Sgüber die Dioden D₁3» ^D ₂3> ^D43» D₅₅ und Dg-, die Transistoren 2372 in den Sperrkreisen 237O₁, 237O₂, 237O₄, 237O₅ und 2370g in den Sättigungszustand, so daß deren Ausgänge auf Bezugspotential liegen und die Übertragung der Signale S3 über die Kippschaltungen 235₁, 235₂, 235^, 235_C und 235g sperren. Infolgedessen wird nur das Identifizierungssignal Sg des Haltekreises 2363 des Detektors 23·, geliefert, welches den Adressencoder 24 zur Ausgabe des Adressensignals des Sprechers auf Platz L3 im Telegrafieband & F (oder 'i F₁) anregt. Das im Detektor 233 aus dem Signal S3

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Brief vom BMt IJJf DIpl.-Ing. G. Schllebs

on das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

erzeugte Signal Sg wird erzeugt, v/eil der Transistor 2372 des Sperrkreises 237^ gesperrt ist, weil die Dioden D,^, ^D32» ^D34' ^D35' ^D36 ^kein ^i-S¹¹³T- Sg empfangen. Das Anzeigefeld R-z beginnt zu blinken.

Wenn der Teilnehmer auf Platz L, zu sprechen aufhört und der Teilnehmer auf Platz Lg das Wort ergreift, wird der Detektor 23* nach Ablauf einer Zeitspanne A T durch ein Signal Sg blockiert, das am Ausgang des Detektors 23g erscheint. Nun sind die Detektoren 23* bis 23c über die Dioden D^g bis Dcg blockiert.

Übernimmt hingegen, wenn der Teilnehmer h-, geendet hat, kein anderer Teilnehmer das Wort, so bleibt die Signalisierung aller Detektoren aller Konferenztische unverändert.

Die Beschreibung hat gezeigt, daß im Gegensatz zu den Prioritätsschaltungen bekannter Art, bei denen Pegel— vergleicher die Priorität demjenigen Redner geben, der die lauteste Stimme hat, die matrizenartigen Prioritätskreise nach der Erfindung (Fig. 6) die Priorität dem ersten Teilnehmer geben, der das Wort ergreift, welchen Pegel auch immer die Stimmen der anderen Teilnehmer haben. Das erste detektierte Signal S^, dessen Vorderfront die steilste ist und außerdem über die obere Schwelle Vq hinausgeht, löst die Identifizierung des ersten Teilnehmers aus, der das Wort ergriffen hat, selbst wenn dann seine Stimme vielleicht schwächer ist als diejenige der anderen Teilnehmer, die zu Wort kommen wollen. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine irrtümliche Signalisierung ausgeschlossen.

Außerdem können, wenn ein Teilnehmer nicht exakt in der Richtung seines Mikrofons spricht, die den benachbarten Mikrofonen zugeordneten Detektoren, selbst wenn jene

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Brief vom E'latt · ^Gf Dipl.-Ing. G. Sdillebs

^an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Schallwellen mit einem Pegel oberhalb der Schwelle Vg empfangen, kein Signal S^ erzeugen, weil die Fortpflanzungsverzögerung der akustischen Schwingungen zwis dien dem Mikrofon des Redners und den Nachbarmikrofönen eine Detektion der von den Nachbarmikrofonen ausgehenden Signale S, erst später als diejenige
des vom Rednermikrofon ausgehenden Signals S, auslöst.

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eerseite

Claims

Brief vom Blatt -5Θ- Dlpl.-Ing. G. Schliebs

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Patentansprüche

f\

MJ Schaltungsanordnung für Konferenzgespräche über Fernsprechleitungen zwischen mindestens zwei an verschiedenen Orten "befindlichen Teilnehmergruppen, deren jede an einem Konferenztisch Platz nimmt, der in der Mitte mit einer akustischen Zelle und gleichmäßig um diese verteilt an jedem Platz mit einem Mikrofon ausgerüstet ist,

mit einem Sendeteil, der eine Schaltung zur Unterdrückung der Selbsterregung in der Fernsprechverbin-

Ί0 dung, Detektoren in den Mikrofonleitungen, einen Mischer, ein erstes Bandsperrfilter mit einem ersten Sperrband (Af,, F^) und einen ersten Sender zur Übertragung von Daten zur Identifizierung eines Teilnehmers zu den anderen Konferenztischen mit einem zu dem Bandsperrfilter komplementären ersten Bandpassfilter aufweist,

und mit einem Empfangsteil, der ein mindestens das Sperrband des ersten Bandsperrfilters umfassendes zweites Bandsperrfilter in der Leitung zu der akustisehen Zelle und einen Empfänger mit einem dem ersten Bandsperrfilter komplementären zweiten Bandpassfilter aufweist, der die von anderen Konferenztischen empfangenen Identifizierungsdaten auswertet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Unterdrückung der Selbsterregung (2O₁ - 20g) den Mikrofonen (M^ - M^, ^2 ~ ^5» *% ~ *%^ gruppenweise zugeordnete Phasenschieber (204₂, 204^, 204g) enthält, welche innerhalb jeder Gruppe gleichmäßig verteilte Phasenwinkel zwischen 0° und 360° aufweisen,

daß das zweite Bandsperrfilter (35) ein zweites Sperrband (Δ F₂, F₂) hat
und daß die Detektoren (23₁ - 23g) ein drittes

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Brief vom Blatt · ",24— DlpL-lng. G. Schliebs

on das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Bandpassfilter (232) mit einem zu dem zweiten Sperrband komplementären Durchlassbereich und einen Prioritäts- und Sperrkreis (237) aufweisen, die die Übertragung der Identifizierungsdaten weiterer Mikrofone (M₂ - Mg) sperren, solange der von einem Rednermikrofon (M₁) empfangene Signalpegel eine erste vorgegebene Schwelle (Vg) überschreitet, gleichgültig wie groß die Signalpegel der anderenMikrofone (Mp - Mg) sind.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 mit den Detektoren und Mikrofonen zugeordneten Mitteln zur Steuerung der Übertragung der Identifizierungsdaten des Rednermikrofons, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung erfolgt, sobald der von dem dritten Bandpassfilter (231) übertragene Signalpegel die erste Schwelle (Vg) überschreitet und solange er oberhalb einer unter dieser liegenden zweiten Schwelle (V^) liegt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 mit Mitteln zur Unterdrückung des Einflusses von Unterbrechungen von der Länge der Zwischensilben- und Zwischenwortpausen ( -'N T), dadurch * gekennzeichnet, daß der Sender (24-28) die Identifizierungsdaten unabhängig von den Pegeln der übrigen Mikrofone (M₂ - Mg) überträgt, solange der Pegel des Rednermikrofons (Μ,.) die zweite Schwelle nur für diese Pausenlänge ( Λ T) unterschreitet.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkreise (237) o'eder einen Transistor (2372) aufweisen, zwischen dessen Basis und die Ausgänge der die Identifizierungsdaten der übrigen Mikrofone (M₂ - Mg) ·*■>* übertragenden Schaltkreise (235₂ - 236₂ bis 235g - 236g) Dioden (D₁₂ - D₁g) geschaltet sind unddessen Kollektor die entsprechenden Schaltkreise (235.^ - 23O₁) des Rednermikrofons (M₁) sperrt, wenn eines der den übrigen

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Brief vom Glatt gfc- D!p!.-!ng. G. Schliebs

™ das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Mikrofonen (Mp - Mg) zugeordneten dritten Bandpassfilter (232p - 232g) ein Tonfrequenzsignal überträgt, dessen Pegel als erster nach Ablauf der Pausenlänge (Λ T) die erste S_ohwelle (Vg) überschreitet, ohne daß von dem Rednermikrofon (M^) ein Tonfrequenzsignal mit einem Pegel unterhalb der zweiton Schwelle (V^) ausging.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4

für einen Konferenztisch mit einer geraden Anzahl gleichmäßig um seinen Mittelpunkt verteilter Mikrofone, dadurch gekenn2-.eichn.et, daß die jeweils einem Paar sich diametral gegenüberliegender Mikrofone (M^ - M^, Mp - Mp;, M^ - Mg) zugeordneten Phasenschieber (204^, 204^, 204g) einen Phasenwinkel von 0° bzw. 180° haben.
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für einen Konferenztisch mit den Mikrofonen zugeordneten Tableaus für die Identifizierungsdaten der Sprecher der anderen Konferenztische, gekennzeichnet durch von dem Empfänger (232, 38, 34, 37, 36) gesteuerte Mittel (V) zur Anzeige ,jedes das Wort ergreifenden fernen Teilnehmers.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch von dem Empfänger (232, 38, 34, 37, 36) gesteuerte Mittel

(B) zur Anzeige eines anderen Konferenztisches (1) und des an diesem das Wort ergreifenden Teilnehmers.
8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sender (24, 26, 27, 28) und Em-Dfanger (232, 38, 34, 37, 36) eines Konferenztisches ^: (1) Mittel (28, 38, 232) zur Übertragung von aus einem Datengeber (26) abgerufenen und in dem ersten Frequenzband ( f'l\ F^ , F₁) geformten Teilnehmeridentifizierungssignalen

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Brief vom Bl?tt -2^- Dipl.-Ing. Q. ScfiHeb*

^an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

umfasst.
9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Frequenzbänder , F^; A-F₂, Fg) miteinander verschmolzen sind.

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