Устройство для разделения сигналов тонального вызова и речи Советский патент 1982 года по МПК G10L19/02 

1

Изобретение относится к технике связи и к технике анализирования звуковых волн и может быть использовано для контроля состояния телефонного канала связи.

По основному авт. св. № 489144 известно устройство для разделения сиг налов тонального вызова и речи, содержащее гребенку из шести полосовых фильтров, входы которых подключены к каналу, связи, а каждый выход подключен на вход своего усилителя. Выход каждого усилителя подключен одновременно ко входу своего блока детектора, причем выход первого усилителя подключен ко .второму входу ограничителя, выход которого через дополнительный полосовой фильтр подключен ко входу управления электронного ключа, производящего коммутацию обмотки реле. Каждый выход блоков детекторов подключен к со ответа гтвуюшему входу гребенки из шести низкочастотных фильтров, причем выход четвертого блока детектора подключен

одновременно через разделительную емкость к первому входу ограничителя. Выходы низкочастотных фильтров оСьединены и подключены ко входу усилителя мощности, выход которого подключен к комму4 тируемым контактам реле. На другие коммутируемые контакты реле подведены опорное напряжение, соответствующее тональному вызову, а также шина выхода Г1 .

10

Данное устройство обеспечивает разделение сигналов тонального вызова и речи, но за сигнал речи может быть принята помеха вица белый шум, наведенная в канале связи в отсутствии

15 сигналов тонального вызова и речи.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения различения 2Q помехи вида белый шум и сигналов речи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены два усилителя напряжения, два ннтегратора, блок управления, компаратор, и коммутатор, причем вход пёрБого усилителя напряжения подключен к выходу второго блока детектора, а его выход к сигнальному входу первого инте ратора, выход которого подключен к пер вому входу компаратора, второй вход компаратора подключен к выходу второго интегратора, сигнальный вход которого подключен к выходу второго усилител подключенного к выходу шестого блока детектора, а первый выход блока управл кия подключен к управляющим входам первого и второго интеграторов, второй выход блока управления подключен к управляющему входу коммутатора, сигнальный вход которого подключен к выходу компаратора. На чертеже представлена функциональная схема устройства для разделени сигналов тонального вызова и речи. Устройство состоит из гребенки поло совых фильтров 1-6. Входы гребенки полосовых фильтров,. 1-6 подключены к каналу связи, а выходы - соответственно ко входам усилителей напряжения 7-12, выходы которых подключены соответстве но ко входам блоков детекторов 13-18, а каждый выход блоков детекторов 1318 подключен к соответствующему входу гребзнки низкочастотных фильтров 19- 24. Выход усилителя 7 подключен ко второму входу ограничителя 25, выход которого через полосовой фильтр 26 подключен ко входу управления электрон ного :ключа-27 , производящего коммутацию обмотки реле 28. Выход блока детектора 4 подключен ко входу .усилителя напряжения 29, выход блока детектора 16 через раздв П1тельную емкость 30 - к первому входу ограничителя 25, а выход блока детектора 18 подключен ко входу усилителя нaпJJЯжeния 31. Выходы гребенки низкочастотных фильтров 19-24 объединены и подключены ко входу усилителя мощности 32, первый выход которого подклю чен к коммутируемому контакту 33, второй выход - к контакту Q4. Выходы усилителей напряжения 29 и 31 подключены соответственно к сигнальным входам интеграторов 35 И 36, выходы ко-торых подключены на входы компаратора 37. Первый выход блока управления 38 подключен к управляющим входам ин теграторов 35 и 36, второй выход - к управляющему входу коммутатора 39, на сигнальный вход которого подключен компаоатох 37. Устройство работает следующим образом. Канал связи содержит один из трех идов сигналов: сигнал тонального вызоа, сигнал речи и помеху вида белый ум. Все эти сигналы определены в олосе частот А данного 1санала, т.е. В.гр. н.гр. где fg.rp. - верхняя граничная частота; .гр. нижняя граничная частота. Диапазон uf разбит на шесть неперекрывающихся участков д€ л%-.. Каждый из участков является полосой пропускания полосовых фильтров 1-6 соответственно, причем полоса пропускания д является и полосой пропускания полосового фильтра 26. верхняя граничная частота участков является частотой среза низкочастотных фильтров 19-24 соответственно. Сигнал тонального вызова представляет собой посылку с частотой, равной резонансной частоте полосовых фильтров 4 и 26. Исходя из спектральных энергетических характеристик по частоте для речи, 90% ее энергии сосредоточено в полосе частот.гр. где fij - верхняя граничная частота полосы э Энергетический спектр для помехи лый шум равномерно распределен по всему диапазонул. Компаратор 37 срабатывает, когда сигнал на его первом входе превышает сигнал на его втором входе. Если в канале связи присутствует сигнал тонального вызова, то из всей гребенки полосовых фильтров имеет отклик только фильтр 4, настроенный на частоту ; . Далее сигнал усиливается усилителем напряжения 10, детектируется блоком детектора 16 и через разделительную емкость 30 поступает на первый вход ограничителя 25, который нормализует сигнал, поступающий на полосовой фильтр 26, пропускающий данный сигнал, на управляющий вход электронного ключа 27. В результате этого происходит коммутация обмотки реле 28, реле 28 срабатывает - замыкаются кон-

59744034

такты 40 с 41 и 42 с 43. ОпйрныЙГпервом входе. Следовательно, на выходе

сигнал- Uoсоответствующий сигналу то- ограничителя появляется нормализованный

нального вызова, проходит на выходную шину Вых. 1.

Так как остальные полосовые фильтры 5 имеет отклика, так как 4 . Слвне имеют отклика при данном виде инфор- довательно, электрюнный ключ 27 не мации в канале связи, то входы усилит& лей напряжения 29 и 31 находятся в одинаковом состоянии - отсутствие сиг нала. Выбор отношения коэффициентов усиления К усилителей напряжения 29 и 31 выбран из условия где К - коэффициент усиления усилителя напряжения 31; Kjg - коэффициент усиления усилителя напряжения 29. Из изложенного следует, что на сирнальном входе интегратора 35 при тональном вызове в канале и, 2 где и - усредненное значение напряжения на сигнальном входе интегратора 35; и - усредненное значение напряжения на сигнальном входе интегратора 36. После сглаживания пульсаций напряж ния интегратором 35 напряжение на пер вом, входе компаратора 37 оказывается меньше по уровню напряжения на его втором входе, связанным с выходом интегратора 36, Срабатывание компаратора 37 не происходит, на сигнальном входе коммутатора 39 появляется нижний уровень напряжения, следовательно, и на шине Вых. 2 имеет место нижни уровень. Если в канале связи присутствует речевой сигнал, то на выходах всех пол совых фильтров 1-6 имеются отклики. После гребенки полосовых фильтров 1-6 сигналы усиливаются усилителями налряжения 7-12, детектируются блоками детекторов 13-18, проходят через гр бенку низкочастотных фильтров 19-24, вновь сформированный сигнал усиливаетс усилителем моошости 32 и поступает че

рез скоммутированные контакты 34, 40 и 33, 42 на шину Вых. 1.

В этом случае на первом и втором входах ограничителя 25 присутствуют сигналы. Ограничитель 25 построен таким образом, что нормализует сигнал на втором входе, подавляя сигнал на ,

сигнал, лежащий в полосе частот й( . Полосовой фильтр 26 в данном случае не.

не Вых. 2 имеет место нижний уровень напряжения, соответствующий отсутствию речи в канале связи.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет зовать возможность различения речи и помехи типа белый шум . срабатывает и перекоммутации контактов с помощью реле 28 не происходит. Так как энергия сигналов речи рас- пределена неравномерно по спектру со значительным преобладанием в области нижних частот, то сигнал на входе усилителя напряжения 29 значительно превышает уровень сигнала на входе уси- лителя напряжения 31. Поэтому, несмотря на то, что К,,,дПри сигнале речи в какале связи сигнал на выходе усилителя напряжения 29 превьплает сигнал на выходе усилителя напряжения 31. Пооле сглаживания пульсаций интеграторами 35 и 36 уровень сигнала на первом входе компаратора 37 превышает уровень сигнала на его втором входе. Компаратор 37 срабатывает, и на сигнальном входе коммутатора 39 появляется верхний уровень напряжения. Блок управления 38 в конце интегрирования открьтает коммутатор 39 и на шине Вых. 2 появляется верхний уровень напряжения, соответствующий речй в канале связи. После окончания коммутации блок управления 38 устанавливает в исходное состояние (разряжает) интеграторы 35 и 36. Если в канале связи присутствует помеха вида белый шум , то на выходах всех полосовых фильтров 1-6 имеются отклики, а так как энергетический спектр белого шума равномерен в полосе частот д , то сигналы на входах уси лителей напряжения 7-12, при прочих равных условиях, одинаковы по уровню. После усиления и детектирования равдые по уровню сигналы поступают на входы усилителей напряжения 29 и 31. Так как отношение коэффициентов усиления К выбрано больше единицы, то как и в случае сигнала тонального вызова в канале связи, компаратор 37 .не срабатывает, следовательно, на шиФормула изобретения

Устрюйство для раэделения сигналов тонального вызова и речи по авт. св. № 489144, отличающееся

тем, что, с целью расш1фения функциональных возможностей за счет обеспечения различения помехи вида белый шум, и сигналов речи, в него дополнительно введены два усилителя напряже ния, два интегратора, бло управления, компаратор и коммутатор, при:чем вход первого усилителя напряжения подключен к выходу второго блока детектора, а его выход - к сигнальному входу первого интегратора, выход которого подключен

к первому входу компаратора, второй вход компаратора подключен к выходу второго интегратора, сигнальный вход которого подключен к выходу усилителя, подключенного к выходу шестого блока детектора, а первый выход блока управле. ния подключен к управляющим входам первого и второго интеграторов,. BTOpolf выход блока управления подклкией к управляющему входу коммутатора, . сигнальный вход которого подключен к выходу компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 489144, кл. G 10 L, 1/ОО, 1976.

«(

5 i

« « ч

Г

вч

S5I

Со

«г

1Л

11

1::

ё5

59

Г

«4

Со