DE3341476A1 - Sprachgeschaltete anordnung fuer fernsprech-konferenzschaltungen - Google Patents

Description

Sprachgeschaltete Anordnung für Fernsprech-Konferenzschaltungen

Die Erfindung betrifft Fernsprech-Konferenzanordnungen und insbesondere sprachgeschaltete Anordnungen dieser Art.

Fernsprech-Konferenzanordnungen, bei denen mehrere Teilnehmer an einer Teilnehmerstelle vorhanden sind, verwenden im allgemeinen sprachgeschaltete Anordnungen, um eine unerwünschte akustische Kopplung zwischen einem Hörer und einem Mikrophon zu vermeiden, die sich beide an der Teilnehmerstelle befinden. .

In einer Verbindung mit beispielsweise zwei Freihand-Sprechstellen kann eine beträchtliche direkte akustische Kopplung zwischen dem Empfänger und dem Mikrophon an jeder Teilnehmerstelle vorhanden sein. Wenn zu irgendeinem Zeitpunkt die gesamte Schleifenverstärkung grösser als 1 ist, dann wird die Schleife instabil und kann schwingen. Das unerwünschte Wiederauftreten des Sprachsignals läßt sich ansehen als das Signal des Sprechers, das zum eigenen Mikrophon über die direkten akustischen Wege zurückkehrt, von denen einer sich bei der entfernten Teilnehmerstelle befindet und der andere bei der Teilnehmerstelle des Sprechers.

Bei solchen Verbindungen besteht, selbst wenn die Gesamtverstärkung niedrig ist, trotzdem das Problem eines Echos vom entfernten Ende, das sich aus dem Signal eines Sprechers ergibt, das mit verringertem, aber unterscheidbarem Pegel zu seinem Ohr zurückkehrt, nachdem es eine solche Schleife durchlaufen hat. Für das Auftreten eines Echos vom entfernten Ende ist nur eine Freihand-Sprechstelle in der Schleife erforderlich. Sowohl der direkte

als auch der indirekte akustische Weg bei einer solchen Teilnehmerstelle tragen dann zu dem Echo bei.

Bei Mehrstellen-Konferenzanordnungen finden häufig zusätzliche Sprachumschaltungen in einer Konferenzbrücke statt, die die Teilnehmerleitungen der Teilnehmerstellen verbindet und eine Verstärkung zur Kompensation von Dämpfungen in einem geschalteten Netzwerk liefert. Außerdem treten Gabelschaltungsechos von der Vielzahl von Wegen in der Konferenzbrücke auf und werden durch Dämpfungsschaltungen auf ein Minimum gebracht, die eine Dämpfung in einen Empfangsweg immer dann einschalten, wenn ein Signal auf einem zugeordneten Sendeweg vorhanden ist. Wenn demgemäß ein Teilnehmer an einer Teilnehmerstelle spricht, wird eine Dämpfung in seinen Empfangsweg bei der Konferenzbrücke eingeschaltet.

Außerdem sorgt ein Sprachgatter im Sendeweg dafür, daß die Leitung im Ruhezustand , wenn niemand spricht, still ist. Die obenbeschriebenen Anordnungen haben sich

zwar für die Bereitstellung einer stabilen, ruhigen und genügend lauten Pernsprech-Konferenzverbindung als brauchbar erwiesen, sie geben jedoch nicht die Möglichkeit, daß zu einem gegebenen Zeitpunkt mehr als ein Teilnehmer spricht. Zur Beseitigung dieses Nachteils und zur Vermeidung der Echo- und Rückkopplungsprobleme ist in der US-PS 3 622 714 die Verwendung komplementärer Kammfilter vorgeschlagen worden. Bei der Anordnung nach der genannten Patentschrift werden zwei Bänke von Kammfiltern in einem Sprachkanal benutzt, wobei die Filterdurchlaßbänder der ersten Bank Sperrbänder in der zweiten Bank sind und umgekehrt. Die beiden Filterbänke sind in zwei Freihand-Fernsprechteilnehmerstellen eingegliedert, wobei das empfangene Signal nur Frequenzen innerhalb des Satzes von Durchlaßbändern der sendenden Teilnehmerstelle enthält. Da sich die beiden Sätze von Durchlaßbändern gegenseitig ausschließen, ist kein geschlossener Rückkopplungsweg in der Schleife vorhanden, der eine Instabilität verursacht.

Diese Anordnung hat sich zwar als brauchbar für eine Konferenz mit zwei Freihand-Teilnehmerstellen erwiesen, sie kann jedoch nicht auf einfache Weise an Fernsprech-

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Konferenzen mit mehreren Teilnehmern angepaßt werden.

Die sich daraus ergebende Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine sprachgeschaltete Anordnung in einer Fernsprechanlage zur Verarbeitung gleichzeitiger Sprachsignale von mehreren Teilnehmerstellen in einem Frequenzkanal auf einer Fernsprechleitung, mit einer ersten und einer zweiten Filterbank, die zentral angeordnet und im Betrieb an die Teilnehmerstelle anschaltbar sind, wobei jede Filterbank eine Vielzahl von Durchlaßbandfiltern aufweist und die Durchlaßbänder der beiden Filterbänke komplementär zueinander sind und im Fernsprechkanal liegen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die erste Filterbank im Sprachsignalweg einer ersten Teilnehmerstelle eingefügt wird, die die Fernsprechleitung belegt hat, und die zweite Filterbank in den Sprachsignalweg einer zweiten , unterbrechenden Teilnehmerstelle aufgrund eines Signals von der unterbrechenden Teilnehmerstelle eingefügt wird, derart, daß die erste und die unterbrechende Teilnehmerstelle die Sprachsignale der jeweils anderen Teilnehmerstelle empfangen.

In einer Fernsprech-Konferenzanordnung mit mehreren Teilnehmern gibt eine sprachgeschaltete Anordnung nach der Erfindung einem Sprecher, der die Leitung belegt hat, die Möglichkeit zu hören, so daß ein unterbrechender Sprecher Gelegenheit hat zu sprechen. Diese Anordnung wird in einer Verbindung mit mehreren Teilnehmern unter Verwendung von komplementären Kammfilterbänken in einem Sprachkanal erreicht, wobei sich die Filterbänke an einer zentralen Stelle befinden. Während der Zeit, zu der nur ein Sprecher spricht, sind die Kammfilterbänke aus der Verbindung ausgeschaltet, und ein voller Sprachkanal steht für den Sprecher zur Verfügung. Wenn ein unterbrechender Sprecher zu sprechen beginnt, werden eine erste Kammfilterbank dem Sprechweg des ersten Sprechers und eine zweite Kammfilterbank dem Sprechweg des unterbrechenden Sprechers oder dem lautesten von unterbrechenden Sprechern zugeordnet. Diese Anordnung gibt demgemäß dem Sprecher an einer Teilnehmerstelle die Möglichkeit, bequem festzustellen, daß

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ein anderer Sprecher an einer anderen Teilnehmerstelle der Konferenz zu sprechen versucht, wobei die im allgemeinen bei einer solchen Anordnung auftretenden Echo- und Rückkopplungsprobleme vermieden sind.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben werden. Die einzige Figur zeigt das Schaltbild einer sprachgeschalteten Anordnung nach der Erfindung für Fernsprechkonferenzen.

Die dargestellte Anordnung enthält Fernsprechteilnehmerstellen A, B und N. Es sind zwar nur drei Teilnehmerstellen dargestellt, es können jedoch viele Teilnehmerstellen dieser Art in der Schaltungsanordnung vorhanden sein. In den Teilnehmerstellen A, B und N werden Mikrophone 101, 102 bzw. 103 zusammen mit Lautsprechern 104, 105 bzw. 106 verwendet. Jedem Mikrophon 101 bis 103 ist einer der Verstärker 107 bis 109 zugeordnet. Jedem Lautsprecher 104 bis 106 ist einer der Verstärker 110 bis 112 zugeordnet.

Im Betrieb werden Signale von den Mikrophonen 101 bis 103 einer sogenannten Bewegungsschaltung (oder Votierschaltung) 114 und Multiplexern 115, 116 zugeführt. Das Ausgangssignal des Multiplexers 115 wird einem zweiten Multiplexer 117 und dann entweder einem Kammfilter 118 zugeführt oder um dieses Filter herumgeführt. Das Ausgangssignal des Multiplexers 116 gelangt an ein zweites Kammfilter 119. Die Ausgangssignale beider Kammfilter 118 und 119 werden Multiplexern 120, 121 und 122 zugeführt. Die Ausgangssignale der Kammfilter 118 und 119 gelangen außerdem an zwei einseitig gerichtete Verstärker 123 bzw. 124. Die Ausgangssignale dieser Verstärker werden kombiniert und ebenfalls den Multiplexern 120 , 121 und 122 zugeführt.

Unter Ansprechen auf Ausgangssignale der Bewilligungsschaltung 114 steuert ein Steuergerät 123 die Funktion der Multiplexer 115, 116, 117, 120, 121 und 122.

Es sei jetzt genauer auf die Arbeitsweise der sprachgeschalteten Anordnung eingegangen. Ein erster Sprecher oder ein Sprecher, der die Leitung belegt hat, hat die Möglichkeit zu hören und kann demgemäß einem unterbrechenden Sprecher oder dem lautesten von mehreren unterbrechenden

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Sprechern die Gelegenheit geben zu sprechen. Der erste oder primäre Sprecher belegt die Leitung dadurch, daß er der erste ist, der an irgendeiner Teilnehmerstelle spricht. Wenn zwei oder mehrere Teilnehmer an unterschiedlichen Teilnehmerstellen zu Anfang gleichzeitig sprechen, so wird der lauteste dieser Sprecher der primäre Sprecher, und der zweitlauteste wird der unterbrechende Sprecher.

Wenn keine unterbrechenden Sprecher vorhanden sind, belegt der primäre Sprecher nicht nur die Leitung, sondern ihm wird außerdem ein voller Sprachkanal ohne Kammfilterung zugeordnet. Wenn beispielsweise der primäre Sprecher das Mikrophon 101 an der Teilnehmerstelle A benutzt, so wird das Sprachsignal dieses Sprechers im Verstärker 107 verstärkt und dann über die Leitung 130 zum Multiplexer 115 sowie über die Leitung 131 zum Multiplexer 117 übertragen. Das Sprachsignal auf der Leitung 130 wird außerdem der Bewilligungsschaltung 114 zugeführt, die eine Einrichtung zum Vergleichen mit anderen Signalen von den Mikrophonen 102 und 103 darstellt. Da im vorliegenden Fall keine unterbrechenden Sprecher vorhanden sind, liefert die Bewilligungsschaltung 114 ein Signal über die Leitung 132 zum Steuergerät 123, das dem Umstand Rechnung trägt, daß ein Sprachsignal nur vom Mikrophon 101 kommt. Eine Bewilligungsschaltung und ein Steuergerät, die generell zur Verwendung bei der vorliegenden Anordnung geeignet sind, werden beschrieben in der US-PS 3 755 625 sowie in der schwebenden US-Patentanmeldung 362034 (B.H.Lee et al.), angemeldet am 25.3.82, sowie einer entsprechenden internationalen Anmeldung PCT/US 83/00148.

Bei Empfang des Signals dafür, daß nur das Mikrophon 101 aktiv ist, schließt das Steuergerät 123 den Schalter 151 im Multiplexer 115 sowie den Schalter 162 im Multiplexer 117. Dadurch gelangt das Signal unter Umgehung des Kammfilters 118 auf die Leitung 133 sowie über die Leitung 137 an den Eingang der Multiplexer 120, 121 und 122.

Diese Multiplexer werden ebenfalls durch das

Steuergerät 123 gesteuert. Dieses schließt den Schalter 178 im Multiplexer 120 und den Schaltor 175 im Multiplexer 121.

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Dadurch wird das Sprachsignal vom Mikrophon 101 der Teilnehmerstelle A zum Lautsprecher 105 der Teilnehmerstelle B und zum Lautsprecher 106 der Teilnehmerstelle N geführt. Das Steuergerät aktiviert dagegen keinen Schalter im Multiplexer 122, da es wünschenswert ist, daß das Sprachsignal vom Mikrophon 101 wegen möglicher Echo- und Rückkopplungsprobleme nicht zum zugeordneten Lautsprecher 104 zurückkehrt, Die Teilnehmerstellen B und N sind hinsichtlich ihrer Funktion mit der Teilnehmerstelle A identisch dahingehend, daß ein Sprecher, der die Leitung belegt hat, einen vollen Sprechkanal unter Umgehung des Kammfilters 118 erhält- Die Arbeitsweise der Teilnehmerstellen B und N dürfte daher anhand der erläuterten Arbeitsweise für die Teilnehmerstelle A klar sein.

Wenn jetzt eine Person an der Teilnehmerstelle A spricht und eine Person der Teilnehmerstelle B unterbrechen will, so bleibt das Sprachsignal von der Teilnehmerstelle A an den Verstärker 107 sowie über die Leitung 130 zur Bewilligungsschaltung 114 und die Multiplexer 115 und 116 angeschaltet. Das Signal des unterbrechenden Sprechers gelangt vom Mikrophon 102 der Teilnehmerstelle B über den Verstärker 108 auf die Leitung 135 und dann an die Bewilligungsschaltung 114 sowie die Multiplexer 115 und 116.

In diesem Fall erkennt die Bewilligungsschaltung 114 das Vorhandensein eines Unterbrechungssignals und liefert ein diese Information wiedergebendes Signal an das Steuergerät 123. Das Steuergerät 123 aktiviert weiterhin den Schalter 151 im Multiplexer 115, jetzt aber außerdem den Schalter 155 im Multiplexer 1162 Darüberhinaus aktiviert das Steuergerät den Schalter 161 und deaktiviert den Schalter 162 im Multiplexer 117. Demgemäß läuft das Sprachsignal vom Mikrophon 101 über die Leitung 134 und das Kammfilter 118. Dieses Kammfilter sowie das Kammfilter 119 beinhalten die Lehren nach der obengenannten US-PS 3 622 714, auf die hingewiesen wird.

Das Ausgangssignal des Kammfilters 118 gelangt über die Leitung 137 zu den Multiplexern 120, 121 und 122. Das unterbrechende Sprachsignal , in diesem Fall das Signal

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vom Mikrophon 102, gelangt über den aktivierten Schalter 155 im Multiplexer 160 und das Kammfilter 119 zur Leitung 136 und wird dann den Multiplexern 120, 121 und 122 augeführt . Die Sprachsignale der Kammfilter 118 und 119 sind außerdem an die einseitig gerichteten Verstärker 123 bzw. 124 angelegt, deren Ausgangssignale gemeinsam der Leitung 138 zugeführt werden. Diese Leitung ist ebenfalls an die Multiplexer 120, 121 und 122 angeschaltet.

Damit der Sprecher an der Teilnehmerstelle A weiß, daß ein unterbrechender Sprecher in der Konferenz vorhanden ist, schließt das Steuergerät 123 den Schalter 171 im Multiplexer 122, wodurch das Signal vom Mikrophon 102 zum Lautsprecher 104 geführt wird. Auch der Schalter 175 im Multiplexer 121 wird geschlossen, wodurch das Sprachsignal vom Mikrophon 101 zum Lautsprecher 105 gelangt, so daß der unterbrechende Teilnehmer weiß, daß er festgestellt worden ist. Der Schalter 179 im Multiplexer 120 wird ebenfalls^, geschlossen, wodurch das Signal auf der Leitung 138 und damit die Sprachsignale sowohl des primären Sprechers als auch des unterbrechenden Sprechers gleichzeitig zum Lautsprecher 106 gelangen. Nachdem der primäre Sprecher unterbrochen worden ist und die Kammfilter in die Sprechwege eingeschaltet sind, erhält, wenn der primäre Sprecher den Kanal an den unterbrechenden Sprecher übergibt, dieser den vollen Kanal. Entsprechend wird, wenn der unterbrechende Sprecher aufhört zu sprechen, der volle Kanal zurück an den primären Sprecher gegeben.

Die sprachgeschaltete Anordnung führt die beschriebenen Schaltfunktionen unabhängig vom Ursprung des Sprachsignals aus. Wenn demgemäß ein Sprecher die Leitung durch Besprechen des Mikrophons 102 der Teilnehmerstelle B belegt hat und ein unterbrechender Sprecher entweder in der Teilnehmerstelle A oder in der Teilnehmerstelle N vorhanden ist, so wird dem Teilnehmer an der Teilnehmerstelle β das Kammfilter 118 zugeordnet, und dem lautesten der unterbrechenden Sprecher wird, wenn zufällig zwei oder mehrere Sprecher gleichzeitig zu sprechen versuchen, das Kammfilter 119 zugeordnet. Die sprachgeschaltete Operation ist auf

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entsprechende Weise für einen primären Sprecher anwendbar, der das Mikrophon 103 der Teilnehmerstelle N benutzt.

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   1J Sprachgeschaltete Anordnung für eine Fernsprechanlage zur Verarbeitung gleichzeitiger Sprachsignale von mehreren Teilnehmerstellen in einem Frequenzkanal auf einer Fernsprechleitung,

   mit einer ersten und einer zweiten Filterbank, die zentral angeordnet und im Betrieb an die Teilnehmerstellen anschaltbar sind, wobei jede Filterbank eine Vielzahl von JDurchlaßbandfiltern aufweist und die Durchlaßbänder der beiden Filterbänke komplementär zueinander sind und im Fernsprechkanal

   10 liegen,

   dadurch gekennzeichnet, daß die erste Filterbank in dem Sprachsignalweg einer ersten Teilnehmerstelle eingefügt wird, die die Fernsprechleitung belegt hat , und die zweite Filterbank in den Sprachsignalweg einer zweiten, unterbrechenden Teilnehmerstelle aufgrund eines Signals von der unterbrechenden Teilnehmerstelle eingefügt wird, derart, daß die erste und die unterbrechende Teilnehmerstelle die Sprachsignale der jeweils anderen Teilnehmerstelle empfangen.
2. 2. Sprachgeschaltete Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der Sprachsignale von den Teilnehmerstellen und eine Steuereinrichtung für die Zuordnung der ersten und

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   der zweiten Filterbank vorgesehen sind, daß die Vergleichseinrichtung diejenige Teilnehmerstelle als erste Teilnehmerstelle identifiziert, deren Sprachsignal zu Anfang den größten Wert besitzt, und daß die Steuereinrichtung abhängig von der Vergleichseinrichtung die erste Filterbank dem Sprachsignalweg der ersten Teilnehmerstelle zuordnet.
3. 3. Sprachgeschaltete Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung die Sprachsignale der anderen Teilnehmerstellen vergleicht und als zweite Teilnehmerstelle diejenige Teilnehmerstelle der anderen Teilnehmerstellen wählt, deren Sprachsignal den größten Wert besitzt, und daß die Steuereinrichtung die zweite Filterbank dem Sprachsignalweg der zweiten Teilnehmerstelle zuordnet.
4. 4. Sprachgeschaltete Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung bei Feststellung nur eines Sprachsignals von den Teilnehmerstellen die dieses Sprachsignal liefernde Teilnehmerstelle identifiziert und daß die Steuereinrichtung unter Ausschaltung der ersten und der zweiten Filterbank aus dem Weg des Sprachsignals den vollen Kanal dieser Teilnehmerstelle zuordnet.

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