Устройство для разделения сигналов тонального вызова и речи

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву № 489144 (22) Заявлено 19.05.81 (21) 3289118/18-10 с присоединенией заявки № (23) П риорнтет

Опубликовано 15.11.82. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 15.11.82 (51) М. Кл.

G 1OL, 1/ОО

Гооударотмнкый комнтет

СССР оо делам иза4ретений к открытей (53) УДК621.391. . 19 (088.8) (72) Автор изобретения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ

СИГНАЛОВ ТОНАЛЬНОГО ВЫЗОВА

И РЕЧИ

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. ¹ 489144 известно устройство для разделения сит налов тонального вызова и речи, содержащее гребенку из шести полосовых фильтров, входы которых подключены к как лу 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 соответ

:твуюшему входу гребенки из шести низкочастотных фильтров, причем выход четвертого блока детектора подключен одновременно через разделительную емкость к первому входу ограничителя. Выходы низкочастотных фильтров обьединены и подключены ко входу усилителя мощности, выход которого подключен к комму тируемым контактам реле. На другие коммутируемые контакты реле подведены опорное напряжение, соответствующее тональному вызову, а также шина выхода Г13 .

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

15 сигналов тонального вызова и речи.

Белью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения различения, помехи вида белый шум" и сигналов речи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены

<два усилителя напряжения, два интег974403

ЬЕ= f

6.гр. н.гр, >

Р 1 н.гр.

3 ратора, блок управления, компаратор, и коммутатор, причем вход первого усилителя напряжения подключен к выходу второго блока детектора, а его выход к сигнальному входу первого интеко- 5 ратора, выход которого подключен к первому входу компаратора, второй вход компаратора подключен к выходу второго интегратора, сигнальный вход которого подключен к выходу второго усилителя, tO подключенного к выходу шестого блока детектора, а первый выход блока управления подключен к управляющим входам первого и второго интеграторов, второй выход блока управления подключеи к д5 управляющему входу коммутатора, сигнальный вход которого подключен к выходу компаратора.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для разделения сигналов тонального вызова и речи.

Устройство состоит из гребенки полосовых фильтров 1-6. Иходы гребенки полосовых фильтров 1-6 подключены к каналу связи, а выходы - соответственно ко входам усилителей напряжения 7-12, выходы которых подключены соответственно ко входам блоков детекторов 13-18, а каждый выход блоков детекторов 1318 подключен к соответствующему входу гребенки низкочастотных фильтров 1924. Выход усилителя 7 подключен ко второму входу ограничителя 25, выход которого через полосовой фильтр 26 подключен ко входу управления электрон35

"ного ключа 27, производящего коммутацию обмотки реле 28.

Выход блока детектора 4 подключен ко входу . усилителя напряжения 29, выход блока детектора 16 через раздели40 тельную емкость 30 — к первому входу ограничителя 25, а выход блока детектора 18 подключен ко входу усилителя напряжения 31. Выходы гребенки низкочастотных фильтров 19-24. объединены

45 и подключены ко входу усилителя мощности 32, первый выход которого подключен к коммутируемому контакту ЗЗ, второй выход - к контакту 64. Выходы усилителей напряжения 29 и 31 подключены соответственно к сигнальным входам интеграторов 35 и 36, выходы которых подключены на входы компаратора 37. Первый выход блока управления

38 подключен к управляющим входам интеграторов 35 и 36, второй выход — к управляющему входу коммутатора 39, на сигнальный вход которого подключен компаюатот> 37.

Устройство работает следующим образом.

Канал связи содержит один из трех видов сигналов: сигнал тонального вызова, сигнал речи и помеху вида белый шум". Все эти сигналы определены в полосе частот bf данного канала, т.е. где Яб гр. - верхняя граничная частота; — нижняя граничная частота.

Диапазон д1 разбит на шесть неперекрывающихся участков 5 2 6

Каждый из участков является полосой пропускания полосовых фильтров 1-6 соответственно, причем полоса пропускания лЫ, является и полосой пропускания полосового фильтра 26.

Каждая верхняя граничная частота участков лЕ„- а Е является частотой среза низкочастотных фильтров 19-24 соответственно.

Сигнал тонального вызова представляет собой посылку с частотой, равной резонансной частоте полосовых фильтров

4 и 26. е

Исходя из спектральных энергетических характеристик по частоте для речи, 90% ее энергии сосредоточено в полосе частот где — верхняя граничная частота полосы а Е1.

Энергетический спектр для помехи "белый шум равномерно распределен по всему диапазону д .

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 Е4 . Далее сигнал усиливается усилителем напряжения 10, детектируется блоком детектора 16 и через разделительную емкость 30 поступает на первйй 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 конгде К „- коэффициент усиления усилителя напряжения 31;

K2> — коэффициент усиления усилителя напряжения 29.

Из изложенного следует, что на сиг нальном входе интегратора 35 при тональном вызове в канале

Ц„< О

25 где 0Ä вЂ” усредненное значение напряжения на сигнальном входе интегратора 35;

U2 — усредненное значение напряжения на сигнальном входе ин- 30 тегратора 36.

После сглаживания пульсаций напряжения интегратором 35 напряжение на первом, 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 нижний уровень.

Если в канале связи присутствует речевой сигнал, то на выходах всех полОсовых фильтров 1-6 имеются отклики.

После гребенки полосовых фильтров 1-6 сигналы усиливаются усилителями напряжения 7-12, детектируются блоками детекторов 13-18, проходят через гребенку низкочастотных фильтров 19-24, и вновь сформированный сигнал усиливается

Я усилителем мощности 32 и поступает через 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 .

5 9744 такты 40 с 41 и 42 с 43. Опорный сигнал 0 соответствуюший сигналу т нального вызова, проходит на выходную шину Вых. 1".

Так как остальные полосовые фильтры $ не имеют отклика при данном виде информации в канале связи, то входы усилителей напряжения 29 и 31 находятся в одинаковом состоянии - отсутствие сиь нала. 10

Выбор отношения коэффициентов усиления К усилителей напряжения 29 и 31 выбран из условия к „

К = 1S

03 6 первом входе. Следовательно, на выходе, ограничителя появляется нормализованный сигнал, лежащий в полосе частот bf„, Полосовой фильтр 26 в данном случае не, имеет отклика, так как bf g dfд . Следовательно, электронный ключ 27 не срабатывает и перекоммутации контактов с помощью реле 28 не происходит.

Так как энергия сигналов речи распределена неравномерно по спектру со значительным преобладанием в.области нижних частот, то сигнал на входе усилителя напряжения 29 значительно превышает уровень сигнала на входе усилителя напряжения 31. Поэтому, несмотря на то, что К „ К при сигнале речи в канале связи сигнал на выходе усилителя напряжения 29 превышает сигнал на выходе усилителя напряжения 31. После 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 интег рирования открывает коммутатор 39 и на шине»Вых. 2" появляется верхний уровень напряжения, соответствующий речи 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 усилителей напряжения 7-12, при прочих равных условиях, одинаковы по уровню.

После усиления и детектирования равные по уровню сигналы поступают на входы усилителей напряжения 29 и 31, I

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 шине "Вых. 2 имеет место нижний уровень напряжения, соответствующий от» сутствию речи в канале связи.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет реализовать возможность различения речи и помехи типа белый шум .

974403

Формула изобретения

Устройство для разделения сигналов тонального вызова и речи по авт. св.

М 489144, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения функцис нальных возможностей за счет обеспе чения различения помехи dna белый шум", и сигналов речи, в него дополнительно введены два усилителя напряже- >О ния, два интегратора, блок управления, компаратор и коммутатор, причем вход первого усилителя напряжения подключен к выходу второго блока детектора, a его выход - к сигнальному входу первого . 1 интегратора, выход которого подключен к первому входу компаратора, второй вход компаратора подключен к выходу второго интегратора, сигнальный вход

Ф которого подключен к выходу второго усилителя, подключенного к выходу шестого блока детектора, а первый выход блока управления подключен к управляющим входам первого и второго интеграторов,, второй выход блока управления подклняей к управляющему входу коммутатора, сигнальный вход которого подключен к выходу компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 489144, кл. 5 10 4 1/00, 1976.