DE2507986A1

DE2507986A1 - Tonfrequenz-unterdrueckungssystem

Info

Publication number: DE2507986A1
Application number: DE19752507986
Authority: DE
Inventors: Bruce Charles Eastmond
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1974-03-07
Filing date: 1975-02-25
Publication date: 1975-09-11
Also published as: IL46395A; ZA7593B; DK664274A; BR7410890A; US3873925A; NL7502540A; CA1029444A; FR2263645A1; GB1443500A; FR2263645B1; JPS5646295B2; AU7721875A; JPS50120906A; IL46395A0; ES434260A1; AR202957A1

Description

24. Februar 1975

Gzs/goe

MOTOROLA, INC.
Tonfrequenz-Unterdrückungssystem.

Die Erfindung betrifft ein Tonfrequenz-Unterdrückungssystem.

Für einen zufriedenstellenden Betrieb von Funksprech-Empfangern ist es notwendig, daß ein Unterdrückungsschaltkreis vorgesehen wird, "der den Empfänger automatisch zum Schweigen bringt, wenn kein Signal empfangen wird, um auf diese Weise die Wiedergabe von Rauschen zu verhindern, das von dem Empfänger aufgefangen und/ oder erzeugt wird, wenn kein Signal vorhanden ist. Bei Empfängern für Frequenzmodulation wird die Trägerinformat!on verwendet, um die Unterdrückeroperation durchzuführen. Jedoch ist hei Einseitenband-Empfängern eine solche'Trägerinformation nicht zugänglich, von der das Unterdrückersignal abgeleitet werden könnte, und das Unterdrückersignal muß von den Eigenschaften des Sprechsignals abgeleitet werden. Dabei ist wichtig, daß die Wirkung des Unterdrückers gegenüber im Tagesverlauf vorhandenen Schwankungen des atmosphärischen Geräuschpegels und gegenüber hohen Impulsgeräuschpegeln, die im Bereich von 20 bis 30 MHz, in dem ein Seitenbandempfang gewöhnlich stattfindet, vorherrschen, nicht empfindlich ist.

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Es wurden verschiedene Arten von Unterdrückungssystemen gebaut, die auf empfangene Signale reagieren, z.B. auch Unterdrückungsschaltkreise, die ihr Signal von der Schwundregelung des Empfängers ableiten. Jedoch sind diese Schaltkreise gegenüber Falsch-Schaltungen bei Veränderungen des atmosphärischen Geräusches und bei Hochimpulsrauschen nicht gesichert. Unterdrückungsschaltkreise wurden ebenfalls gebaut, die den Ton für eine vorbestimmte Zeitdauer hindurchlassen, nachdem ein schneller Anstieg in der Tonumhüllenden über einen mittleren Pegel aufgetreten ist. Obwohl diese Schaltkreise von Veränderungen des atmosphärischen Geräusches nicht beeinflußt werden, unterliegen sie immer noch der Fehlschaltung infolge von Impulsrauschen. Andere bekannte Unterdrück mgs systeme, die verschiedene Eigenschaften des Tonsignals verwenden, haben den Nachteil, daß sie eine genaue Einstellung erfordern, damit Impulsgeräusche zu keinen Fehlschaltungen führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Unterdrückungsschaltkreis für Einseitenband-Empfänger zu liefern, der keine genaue Einstellung erfordert, um zufriedenstellend zu arbeiten, und der auch verhältnismäßig unempfindlich ist gegenüber sich verändernden atmosphärischen Tonpegeln und gegenüber Impulsgeräuschen mit hohem Pegel.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Unterdrückungsschaltkreis zur Steuerung der Übertragung der Sprech-

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signale, die in einem gegebenen Frequenzbereich liegen und ein vorbestimmtes Signalrauschverhalten zeigen, geliefert wird, bei dem ein Begrenzer vorhanden ist,, der ein Tonsignal aufnimmt und dessen Amplitude begrenzt, weiterhin einen monostabilen Multivibrator zur Lieferung eines Impulses von fester Amplitude und Zeitdauer, wobei der Multivibrator mit dem Begrenzer verbunden ist und von diesem immer dann ausgelöst wird, wenn der Ausgang von einer gegebenen Polarität zu einer anderen übergeht. Mit
einem Filter mit einer Bandbreite, die die Signale durchläßt, die mit Sprechsilbenrate schwanken, wobei das Filter mit dem Multivibrator verbunden ist, um die Impulswelle des Multivibrators
zu filtern, mit erster Signalschaltung, die mit dem Filter verbunden ist, einschließlich einem ersten Vergleicher zui Lieferung eines ersten Ausganges, der höher ist als die mittlere Sprechfrequenz, mit zweiten Signalschaltungen, die mit dem Filter verbunden sind, einschließlich einem zweiten Vergleicher zur Lieferung eines zweiten Ausgangssignals, das eine Sprechfrequenzspitze darstellt, die eine Frequenz besitzt, die niedriger ist als die mittlere Sprechfrequenz, mit Ausgangsschaltungen, die
mit den ersten und zweiten Signalschaltungen verbunden sind,
um ein Steuersignal aufgrund des einen der Ausgangssignale des Vergleichers zu liefern, und mit einem Unterdrückungs-Steuerschaltkreis, der mit der Ausgangsschaltung verbunden ist, um das Steuersignal davon aufzunehmen und die übertragung des Sprechsignals zu steuern.

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Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der beiliegenden Darstellung eines Ausführungsbeispiels sowie aus. der nachfolgenden Beschreibung.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tonfrequenz-Unterdrückungssystems;

Fig. 2 eine Darstellung der in dem System der Fig. ι erzeugten Wellenformen;

Fig. 3 ein Schaltkreisdiagramm des in Fig. 1 gezeigten Systems;

Fig. *J ein Blockdiagramm einer zweiten Aus führungs form der Erfindung; und

Fig. 5 eine Darstellung der beim Betrieb des Systems gemäß Fig. 4 auftretenden wellenformen.

Das Blockdiagramm der Fig. 1 stellt einen Einseitenbandempfänger dar, der das erfindungsgemäße Tonfrequenz-Unterdrückungssystem umfaßt. Der Empfänger umfaßt eine Antenne 10, um Signale aufzunehmen, einen Radiofrequenzverstärker 12 zur Verstärkung empfangener Signale, einen Frequenzumsetzer 14 zur Veränderung der Frequenz der empfangenen Signale zu einer Zwischenfrequenz, einen

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Zwischenfrequenzverstärker l6 zur Verstärkung der Zwischenfrequenzsignale, einen Detektor 18 zur Erzeugung der Tonfrequenzsignale aus der Trägerwelle. Die in den vier Blöcken 12, 14, und 18 dargestellte Ausrüstung kann von jeder bekannten Konstruktion sein.

Die von dem Empfänger gelieferten Tonfrequenzsignale werden über einen Sperrschalter 20 einem Tonfrequenzverstärker 22 zugeführt, der mehrere Stufen umfassen kann, um den Pegel der Tonfrequsnzsignale nach Wunsch anzuheben. Der Tonfrequenzausgang des Verstärkers 22 wird einer Wiedergabeeinrichtung zugeführt, die hier durch den Lautsprecher 24 dargestellt wird. Offensichtlich kann aber auch jede andere bekannte Wiedergabeeinrichtung verwendet werden.

Das Rauschsperrsystem der Erfindung wird verwendet, um den Betrieb des Sperrschalters 20 zu steuern, und um damit selektiv die gewünschten Tonfrequenzsignale wiederzugeben, die von dem Detektor 18 des Empfängers geliefert werden. Dies umfaßt einen Begrenzer 26 mit einem Verstärker mit hoher Verstärkersättigung. Der Ausgang. des Verstärkers 26 wird einem differenzierenden Schaltkreis 28 zugeführt, der wiederum einen monostabilien Multivibrator 30 bei jedem negativen Null-Durchgang des Begrenzerausganges anstößt. Der monostabile Multivibrator erzeugt einen Impuls mit fester Spannungshöhe von konstanter Zeitdauer immer dann, wenn der

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Multivibrator angestoßen wird. Die Zeitdauer des Ausgangsspannungsimpulses des monostabilen Multivibrators wird so gewählt, daß der Arbeltszyklus der Folge von Spannungsimpulsen ungefähr SO% beträgt, wenn die höchste interessierende Frequenz in dem Einseitenbandempfänger-Durchlaßbereich auftritt. Dies kann die höchste Frequenz sein, die für Tonübertragung benutzt wird, wie z.B. 3000 Hz.

Der monostabile Multivibrator 30 bildet zusammen mit dem Tiefpaßfilter 32 einen Impulszähl-Diskrireinator. Der mittlere Spannungsausgang des monostabilen Multivibrators ist ein Maß für die Frequenz des Auftretens der Null-Durchgänge des Tonfrequenzsignals, und die Ausgangsspannung am Tiefpaßfilter ist sine lineare Funktion der Frequenz, und zwar über alle Frequenzen von Interesse in dem Tonfrequenzsignal des Empfängers. Der Tiefpaßfilter besitzt eine Abfallfrequenz bei ungefähr 15 Hz, die Bandbreite ist groß genug, um kohärente Veränderungen in der Frequen zu ermöglichen, die bei durchzulassenden Sprechsilbenraten auftreten, jedoch auch eng genug, um statistische Störeingänge weitgehend auszufiltern.

Die Ausgangswelie des Tiefpaßfilters treibt einen Phasenteiler 3^ mit einem ersten Ausgang 35, der einem Hochpaßfilter 36 zugeführt wird, und einem zweiten Ausgang 37,der an ein Hochpaßfilter 38 angeschlossen ist. Die zwei Ausgänge 35 und 37 sind um

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180° außer Phase, so daß die Spitzen der einen Welle hohe Frequenzen des Tonsignals darstellen, während die Spitzen der anderen Welle niedrige Frequenzen darstellen. Die Hochpaßfilter können identisch sein, mit einer Grenzfrequenz in der Größenordnung von 0,7 Hz, die ausreichend niedrig ist, um kohärente Veränderungen In der Frequenz durchzulassen, die bei Sprechsilbengeschwindigkeit auftreten, und doch ausreichend schmal ist, um Frequenzverschiebungen zurückzuweisen, die aufgrund von falscher Sendeaufstellung eintreten, aber auch aufgrund von Ve !'änderungen in den Eigenschaften des Zwischen^requenzbandpasses, wie auch aufgrund von Signalen, die langsam in der Frequenz schwanken, aber keine nützliche Information enthalten.

Die Ausgangswelle des Hochpaßfiiters 36 wird einem Vergleicher 40, die Ausgangswelle des Hochpaßfilter>s 38 einem Vergleicher 42 zugeführt. Die Bezugsspannung 4l wird dem Vergleicher 40 zugeführt, die gleiche Bezugsspannung 4l kann aucxh dem Vergleicher 42 zugeführt werden. Die Vergleicher 40 und 42 erzeugen jeweils einen Ausgang, wenn die ihnen zugeführten Wellen die Bezugsspannung überschreiten, wobei die Spannungspitzen, die Ausgänge erzeugen, Sprechsilben darstellen, die Frequenzen oberhalb oder unterhalb der mittleren Frequenz besitzen. Die Ausgänge der Vergleicher 40 und 42 werden dem ODER-Tor 44 zugeführt, das die Ausgänge der Vergleicher 40 und 42 kombiniert. Entsprechend werden sowonl die positiven wie die negativen Frequenzabweichungen von der mittleren

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Frequenz, die größer sind als irgendein Wert, der von der Bezugsspannung dargestellt wird, erkannt und im Ausgang verwendet.

Der Spannungsimpulsausgang von dem ODER-Tor 44 wird dem Integrator 46 zugeführt, der Impulse zurückweist, die eine Dauer aufweisen, die geringer ist als eine vorbestimmte Zeit, wie z.B. 10 Millisekunden. Längere Impulse werden dem Zeit glied 48 züge führ+;, das betätigt wird, um einen Sperrsteuerimpuls zu liefern. Dieser wird über einen Impulsformerschaltkreis 49 dem Sperrschalter 20 zugeführt, der bereits erwähnt wurde. Wenn der Impuls des Integrators 46 eine Dauer aufweist, die innerhalb eines Bereiches von ungefähr 10 bis 30 Millisekunden liegt, ist die Dauer der Ausgangsimpübe des Zeitgliedes proportional zur Dauer aer ihm zugeführten Impulse. Wenn der Impuls des Integrators 46 länger ist als ungefähr 30 Millisekunden, wird das Zeitglied für eine Dauer von ungefähr 3,25 Sekunden nach Beendigung des Impulses aktiviert, so daß die Sperre über Gesprächspausen und kurze Padingperioden gehalten wird. Das Pulsformernetzwerk 49 liefert einen Impuls an den Sperrschalter 20, der so geformt ist, daß die Sperre sanft schließt, um einen Zustand zu erreichen, der als besonders wünschenswert aufgrund von subjektiven Hörtesten gefunden wurde.

In Fig. 2 ist auf der linken Seite eine Wellenform A gezeigt, die die Antwort des Tiefpaßfilters 32 in dem System der B¹Ig. 1 während einer Zeit darstellt, in der kein Sprechsignal und nur Rauschsignal dem Begrenzer des Rausch-Sperr-Systems zugeführt

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wird. Kurve B zeigt die umgekehrte Phase, die von dem Phasenteiler 3^ erzeugt wird. Zu der mit D in Fig. 2 gezeichneten Zeit beginnt ein Tonsignal, und es ist zu bemerken, daß die Amplitude des Filterausganges sowohl zu höheren als auch zu niedrigeren Spitzen ausschwingt. Der Ausgang A schwingt zuerst zu einem viel niedrigeren Wert, als es dem Durchschnitt entspricht, und dann zu höheren Werten, und die Welle wird durch das Hochpaßfilter 38 zum Vergleicher k2 mit niedriger Frequenz hindurchgelassen, wobei die höheren Werte Ausgänge erzeugen, die von den Impulsen Ξ und F der Wellenform C dargestellt sind. Der Ausgang B schwingt zuerst zu einem hohen Wert, und diese Spitze, die über ein Filter 36 dem Vergleicher 40 zugeführt wird, überschreitet die Bezugsspannung V_R, um einen Impuls G am Ausgang des Vergleichers 40 zu liefern, wie in der Wellenform C gezeigt. Die Impulse E, F und G werden dem OLSR-Tor 44 zugeführt, um eine zusammengesetzte Impulswelle zu bilden, die bei C gezeigt ist.

Fig. 3 ist ein Schaltkreisdiagramm einer besonderen Schaltungsanordnung, die verwendet wurde, um das Tonfrequenz-Rauschsperr-System der Fig. 1 aufzubauen. Dieser Schaltkreis ist besonders geeignet, um als integrierter Schaltkreis konstruiert zu werden. Die besonderen Schaltkreisverbindungen ergeben sich aus der Zeichnung und werden nicht beschrieben. Die Teile sind entsprechend der Numerierung der Fig. 1 numeriert. Es ist zu bemerken, daß das

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Tiefpaßfilter 32 zwei Abschnitte umfaßt, und daß die Hochpaßfilter 36 und 38 jeweils durch einen Kondensator und einen Lastwiderstand gebildet werden.

Das Zeitglied 48 umfaßt einen zeitbestimmenden Kondensator 50, der mit der Basis eines Transistors 51 verbunden ist, der mit einem Transistor 52 zusammenarbeitet, um einen Differentialverstärker zu bilden. Eine Bezugsspannung wird der Basis des Transistors 42 über einen Spannungsteiler zugeführt, der Widerstände 53 und 54 umfaßt. Der Kondensator 50 wird normalerweise über einen Widerstand 55 aus einer geregelten Spannungsquelle von 9,6 V aufgeladen, und er wird durch die Leitung des Transistors 56 entladen. Wenn dicht aufeinanderfolgende Impulse von dem ODER-Tor 44 für eine vorbestimmte Zeitdauer hindurchgelassen werden, liefert der Integrator 46 dem Transistor 5^- eine Spannung, um diesen Transistor einzuschalten, so daß der Kondensator 50 dadurch kurzgeschlossen wird, wodurch sich der Kondensator entlädt. Wenn der Transistor 56 leitet, wird sein Kollektor an Masse gebracht und dies legt auch die Basis des Transistors 58 an Masse. Dadurch wird der Transistor 51 abgeschaltet, so daß das Kollektorpotential auf das Potential der positiven Spannungsversorgung ansteigt. Dieses Potential wird der Basis des Transistors 57 zugeführt und veranlaßt diesen Transistor, abzuschalten, so daß sein Kollektorpotential abfällt.

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Normalerweise leitet der Transistor 57, so daß das Versorgungspotential über Widerstand 58, Emittor-Kollektor-Strecke des Transistors 57 und Widerstände 59 und 60 zugeführt wird. Das Potential der Verbindung von Widerständen 59 und 60 wird den Basiselektroden der Transistoren 6l und 62 zugeführt. Diese Transistoren legen das Tonfrequenzsignal an Masse und bilden den Transistorschalter 20 der Fig. 1. Wenn der Transistor 57 durch ein Potential des Integrators nicht-leitend gemacht wird, wird das Abschaltpotential von den Basen der Transistoren 6l und 62 entfernt, so"daß diese Transistoren nicht-leitend werden. Das Tonfrequenzsignal wird nicht mehr geerdet und wird dann durch die Widerstände 63 und 64 von dem Empfängerdetektor 18 zum Tonfrequenzverstärker 22 geleitet.

Das Tonfrequenzsignal muß für eine bestimmte Zeitdauer, wie z.3. 10 Millisekunden, anwesend sein, damit der Integrator 46 eine ausreichende Spannung an seinem Kondensator 47 zu liefern und damit den Transistor 56 leitend zu machen. Wenn der Transistor 56 leitend ist, schaltet er unmittelbar den Transistor 51 ab und liefert die Rauschsperrwirkung, wie schon beschrieben wurde.

Durch das Leiten des Transistors 56 wird auch der Zeitkondensator 50 entladen. Wenn der Transistor 56 für eine Dauer von 20 Millisekunden eingeschaltet wird, weil ein Tonfrequenzssignal 30 Millisekunden oder langer dauert, wird der Kondensator 5.0 vollständig

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entladen. Die Spannung am Kondensator 50 bewirkt, daß der Transistor 51 nicht-leitend ist, bis der Kondensator 50 sich durch den Widerstand 55 auf einen Wert auflädt, der gleich dem Potential ist, das der Basis des Transistors 52 durch den Spannungsteiler, der die Widerstände 53 und 5^ umfaßt, aufgeladen ist« Dies hält die Sperre für eine bestimmte Zelt abgeschaltet, nachdem ein Tonsignal beendet wurde. Der Wert des Widerstandes 55 kann zur Steuerung dieser Zeit dienen, diese Zeit kann so gewählt werden, daß die Sperre ungefähr 3 Sekunden offengehalten wird, um den Ton auch über Sprechpausen und Kurze Fadingperioden des Signals offenzuhalten.

Nachdem der Kondensator 50 sich auflädt, um den Transistor 51 einzuschalten, und nachdem der transistor 57 dadurch eingeschaltet wird, um die Sperrwirkung zu veranlassen, kann das Potential über den Widerständen 59 und 60 nicht schnell ansteigen, da die Diode 65 und der Kondensator 66 über ihnen angeschlossen ist. Dies bewirkt, daß die Transistoren 6l und 62 langsam eingeschaltet werden, so daß der Ton nicht abrupt abgeschaltet wird. Der Kondensator 65 entlädt sich über dem Widerstand 67, so daß das Potential über den Widerständen 59 und 60 ansteigt, um die Transistoren 6l und 62 des Tonschalters zu betätigen. Die Diode 65, der Kondensator 66 und der Widerstand 67 bilden den Pulsformschaltkreis %3 der Fig. 1.

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Parallel zum Widerstand 57 liegt ein Transistor 68, dessen Basis mit einem Spannungsteiler verbunden ist, der die Widerstände 69 und 7o und den Kondensator 71 umfaßt. Wenn das Radio zunächst eingeschaltet wird, wird der Kondensator 4l entladen, und der Spannungsteiler legt ein Potential an die Basis des Transistors 68, das diesen Transistor leitend macht. Dadurch wird der Schaltkreis durch die Widerstände 58, 59 und 60 geschlossen und ein Potential an die Basiselektroden der Transistoren 6l und 62 angelegt, das diese leitend macht, wodurch der Ton einen Nebenschluß erhält, wodurch der Empfänger gesperrt wird. Dies stellt sicher, daß keine Signale wiedergegeben werden, wenn zunächst das Radio eingeschaltet wird, und der Begrenzer und andere Komponenten Spannungen liefern können, die das Sperrsystem betätigt. Der Kondensator 71 lädt sich nach kurzer Zeit auf, um ein Potential an die Basis des Transistors 68 zu liefern, das diesen abschaltet, und er wird während normalen Empfängerbetriebes nicht mehr leitend.

Der Transistor 57 wird eingeschaltet, wenn der Empfänger normal arbeitet, bis ein Sprechsignal empfangen wird, das ein Potential an das Zeitglied 48 liefert, und damit den Transistor 57 abschaltet, so daß das den Transistoren 6l und 62 des Tonschalters 20 zugeführte Potential entfernt wird und damit dem Tonsignal ermöglicht wird, durch die Widerstände 63 und 64 vom Detektor l8 zum -Tonverstärker 22 zu gelangen.

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Fig. H zeigt eine zweite Ausführungsform des Tonfrequenz-Sperrsystems der Erfindung. Einige der Komponenten sind gleich, wie in dem System der Flg. 1 gezeigt, und sind durch die gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet, Der Begrenzer 26, der differenzierende Schaltkreis 28 und der monostabile Multivibrator 30 können die gleichen sein, wie entsprechende Elemente in der Fig. 1. Ebenso kann das Tiefpaßfilter 72 mit kurzer Zeitkonstante im wesentlichen die gleichen Merkmale aufweisen wie das Tiefpaßfilter 32 in dem System der Fig. 1.

In dem System der Fig. ^ wird der Ausgang des mcnostabilen Multivibrators einem zweiten Filter zugeführt, das ein Tiefpaßfilter 73 mit langer Zeitkonstante is*;. Der Ausgang dieses Filters, der proportional ist zur mittleren Tonfrequenz, ist in Kurve H der Fig. 5 dargestellt. Der Ausgang des Filters 73 mit langer Zeitkonstante verändert sich langsam und bildet einen schwankenden Bezug, der den Gleichpegel-Verschiebeschaltkreisen. 7*1 und 75 zugeführt wird, die positive und negative Spannungsverschiebungen der Bezugsspannung hinzufügt. Die sich ergebenden verschobenen schwankenden Bezugsspannungen sind durch die gestrichelten Linien J und K in Fig. 5 dargestellt, wobei die positive Verschiebung die schwankende Bezugsspannung J liefert, und die negativ verschobene die schwankende Bezugsspannung K. Die verschobenen schwankenden Bezugsspannungen werden den Vergleicherschaltkreisen 76 und 77 zugeführt, denen außer dem der Ausgang dos Tiefpaßfilters

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Ί2 mit kurzer Zeit konstante zugeführt wird« Der Ausgang des Filters 72 ist durch die Kurve L in Fig. ^lj dargestellt.

Aus Fig. 5 ergibt sich, daß der Ausgang L des Filters mit kurzer Zeitkonstante sich nicht wesentlich von der mittleren Tonfrequenz H entfernt, wenn Rauschen vorhanden ist. Diese Veränderung liegt innerhalb der Grenzen der vei-schobenen Bezugs spannungen J und K. Wenn jedoch am Punkt M ein Tonsignal auftritt, läßt das Tiefpaßfilter 72 mit kurzer Zeitkonstante die FrequenzVeränderungen mit Tonsilbengeschwindigkeit hindurch. Dies veranlaßt den Ausgang des Filters, sich wesentlich von der mittleren Frequenz zu entfernen, wie in Fi_t;« 5 dargestellt- ist. Da der Ausgang des Filters 72 ιΛ^Λϊ mit der Frequenz des Tonsignals ändert, stellen die Teile unterhalb des mittleren Wertes die niedrigen Tonfrequenzen dar. Die Tf.lle oberhalb des Mittelwertes stellen Hochfrequenz-Tonsigna Io dar, In Fig» :3 ist der Ausgang des Filters mit kurzer Zeitkonstante so dargestellt, daß er eine Spitze am Punkt IJ aufuei: t, die unterhalb des negativ verschobenen Bezugs J liegt, mn einen Ausgang des Vergleichers 77 mit niedriger Frequenz zu erzeugen, gezeigt in Linie Q. Dies setzt sich fort, solange der FiIterausgang unterhalb des Bezugs J liegt. Ein zweiter Impuls wird in der Linie ο erzeugt, wenn der Fi ltei'ausgang L wieder unterhalb des negativ -verschobenen Bezuges J fällt. Am Punkt P besitzt der Ausgang do:- Filters mit. kurzer Zeil konstante eine Spitze, die den positiv verschobenen Bezug K überschreitet, wodurch ein

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Ausgang vom Vergleicher 76 geliefert wird. Die Ausgänge der zwei Vergleicher 76 und 77 werden dem ODER-Gatter 44 zugeführt und kombiniert, wodurch die Impulswelle Q entsteht (Fig. 5). Diese Welle wird dem Zeitglied 48 zugeführt, das den Sperrschalter 20 betätigt, wobei dieser Sperrschalter der gleiche sein kann wie in Fig. 1. Andere Elemente der Fig. 1, wie z.B. der Integrator 46 und der Puls former 49, können ebenfalls in dem Sys Lern der Fig. 4 verwendet werden.

Der Betrieb des Systems der Fig. 4 ist im wesentlichen gleichartig mit dem der Fig. 1. In Fig". 1 werden die langsamen Veränderungen der Frequenz vom Ausgang des Filters 32 durch die Hochpaßfilter 36 und 38 entfernt. In diesem System wird der Filterausgang mit einer festen Bezugsspannung in den Vergleichern verglichen, und die Filterausgänge erzeugen aufgrund von Spitzen, die hohe, vorbestimmte Pegel überschreitende Frequenzen darstellen, einen Ausgang in einem Vergleicher, und Spitzen, die niedrige Frequenzen darstellen, die unterhalb eines vorbestimmten Pegels absinken, erzeugen einen Ausgang in dem anderen Vergleicher.

Diese Ausgänge werden kombiniert, um eine Pulwelle zu erzeugen, die anzeigt, daß ein Sprechsignal vorhanden ist, wobei das Signal dazu verwendet wird, den Betrieb des Sperrschaltkreises zum Durchlassen des Tonsignals zu steuern. Im System der Fig. 4 werden

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Veränderungen des Pllterausganges 72, die Veränderungen in der mittleren Frequenz darstellen, von dem Hochpaßfilter nicht zurückgewiesen, sondern statt dessen mit den mittleren Veränderungen verglichen, die von dem Filter 73 mit langer Zeitkonstante geliefert werden, und die als Bezugspegel den Vergleichern zugeführt wird. Die langsamen Frequenzveränderungen werden von den Ausgängen der Vergleicher mittels "common mode rejection" in den Ver— gleichern entfernt.

Das System der Fig. 1 ist etwas einfacher als das der Fig. 4, da feste Bezugsspannungen den Vergleichern zugeführt werden können, anstatt daß eine Spannung zugeführt wird, die mit der mittleren Tonfrequenz schwankt, und die durch positive und negative Gleichspannungen verschoben werden, UT₁ die Grenzen der durch die Vergleicher durchgelassenen Spitzen eu bilden. In beiden Fällen lassen die Vergleicher Spitzen des Filterausganges hindurch, die hohe Frequenzen und niedrige Frequenzen in dem Sprechsignal darstellen, sie weisen jedoch langsame Veränderungen des Signals zurück.

Das Sperrsystem, das hier beschrieben wurde, ergab einei außerordentlich zufriedenstellenden Betrieb bei Einseitenbandempfängern. Dieses Sperrsystem ist unempfindlich gegenüber Veränderungen

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des atmosphärischen Rauschens und auch gegenüber hochpegeligen Störimpulsketten. Das beschriebene System kann als integrierter Schaltkreis aufgebaut werden, so daß es mit niedrigen Kosten hergestellt werden kann und sehr wenig Raum einnimmt. Das System ist auch unempfindlich in der Einstellung und kann insbesondere für mobile Empfänger verwendet werden, beispielsweise für Anwendungen auf Schiffen,

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Claims

Patentansprüche

1. Tonunterdrückungsschaltkreis für die Steuerung der übertragung eines Sprechsignals, das innerhalb eines gegebenen Frequenzbereiches liegt und eine vorbestimmte Signal-zu-Rausch-Charakteristik aufweist, gekennze lehnet durch einen Begrenzer (26) zum Empfang eines Tonszlgnals zur Begrenzung der Amplitude des Tonsignals; durch einen monostabilen Multivibrator (jO) zur Lieferung eines Impulses von fester Amplitude und fester Zeitdauer, wo·^ bei der Multivibrator an den Begrenzer angeschlossen und von diesem ausgelöst wird, sobald der Ausgang des Begrenzers einen übergang von einer Polarität zur entgegengesetzten Polarität ausführt,

durch einen Filter 32 mit einer Bandbreite, die Signale durchläßt, die sich mit Tonsilbengeschwindigkeit ändern, wobei das Filter mit dem Multivibrator verbunden ist, um die Impulswelle des Multivibrators auszufiltern, durch erste Signalschaltungen (35, 36, 40), die mit dem Filter verbunden sind, einschließlich einem ersten Vergleicher (hO) zur Lieferung eines ersten Ausgangssignals, das eine Tonfrequenzspitze mit einer Frequenz darstellt, die höher ist als die mittlere Sprechfrequenz,

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durch eine zweite Signalschaltung (37, 38, 42), die an das Filter angeschlossen ist, und einen zweiten Vergleicher (42) aufweist, um ein zweites Ausgangssignal zu liefern, das eine Sprechfrequenzspitze darstellt, die eine Frequenz aufweist, die niedriger ist als mittlere Sprechfrequenz, durch Ausgangsschaltungen (44, 46, 48, 49), die mit den ersten und zweiten Signalschaltxreisen verbunden sind, um ein Steuersignal aufgrund eines der Ausgangssignale des Vergleichers zu liefern, und

durch einen Unterdrückungs-Steuerschaltkreis (20), der mit dem Ausgangsschaltkreis verbunden ist, um das Steuersignal von diesem zu empfangen und die übertragung der Sprechsignale zu steuern.

2. Unterdrückungsschaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der monostabile Multivibrator einen Impuls erzeugt, der eine solche Zeitdauer aufweist, daß der Arbeitszyklus des Ausganges des Multivibrators in der Größenordnung von 90% liegt aufgrund eines Signals, das bei der höchsten Frequenz eines gegebenen Frequenzbereiches liegt.

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3. Unterdrückungsschaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennze lehnet, daß die Ausgangseinrichtungen ein ODER-Gatter 44 umfassen, um die Ausgänge der ersten und der zweiten Signaleinrichtung zu kombinieren, sowie Steuerschaltungen (46, 48, 49) die dac ODER-Gatter mit dem Unterdrückungs-Steuerschaltkreis verbinden.

4. Unterdrückungsschaltkreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen Integrator (46) umfaßt, der auf das kombinierte Signal reagiert, sowie ein Zeitglied (48), das mit dem Integrator verbunden ist und durch die Ausgangsiirpulse dieses Integrators gesteuert wird, um die Unterdrück ungs-Steuerschaltkreiseinrichtungen zu schalten.

5. Unterdrückungsschaltkreis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied einen Ausgangsimpuls erzeugt, der eine Zeitdauer hat, die von der Dauer der von dem Integrator gelieferten Impulse abhängt.

6. Unterdrückungsschaltkreis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied einen Ausgangs-Impuls aufgrund eines ihm vom Integrator zugeführten Impulses liefert, wobei die Dauer des Ausgangsimpulses größer ist als die Dauer des zugeführten Impulses, wenn die Dauer des zugeführten Impulses eine vorbestimmte Zeit überschreitet.

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7. Unterdrückungsschaltkreis nach Anspruch 4 ,-dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen Impulsformerschaltkreis (49) umfaßt, der das Zeitglied mit dem Unterdrückungs-Steuerschaltkreis verbindet.

8» Unterdrückungsschaltkreis nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Phasenteiler (24), der mit dem Ausgang des Filters verbunden ist und erste und zweite Ausgänge (35, 37) besitzt, die Signale entgegengesetzter Phase liefern, wobei die erste Signalschaltung ein erstes Hochpaßfilter (36) umfaßt, das den ersten Ausgang des Phasenteilers mit dem ersten Vergleicher verbindet, sowie eine b*3ζugsspannung (4l), die mit dem ersten Vergleicher verbunden ist, wobei der erste Vergleicher das erste Ausgangssignal liefert, wobei die zweite Signalschaltung ein zweites Hochpaßfilter (37) umfaßt, das den zweiten Ausgang des Phasenteilers mit dem zweiten Vergleicher verbindet, und daß der Spannungsbezug mit dem zweiten Vergleicher verbunden ist, wobei der zweite Vergleicher das zweite Ausgangssignal liefert

9. Unterdrückungsschaltkreis nach Anspruch 8, dadurch gekennzei chnet, daß das erste und zweite Hochpaßfilter langsame Frequenzveränderungen zurückweist, die •sich aus Veränderungen der mittleren Frequenz der Sprechsignale ergeben.

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10. Unterdrückungsschaltkreis nach Anspruch 8, da d u r c h gekennzei chnet, daß der Spannungsbezugspegel einen solchen Wert aufweist, daß die ersten und zweiten Vergleicher nur dann Ausgänge erzeugen, wenn die von den Filtern durchgelassenen Signale Spitzen aufweisen, die sich vom mittleren Wert um eine Spannung unterscheiden, die einen vorbestimmten Wert überschreitet.

11. Unterdrückungsschaltkreis nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Tiefpaßfilter mit langer Zeitkonstante (73) > das mit dem monostabilen Multivibrator (30) verbunden ist, um ein mit niedriger Frequenz schwankendes Bezugssignal zu liefern, wobei die erste Signalschaitung einen ersten Gleichstrompegel-Verschiebeschaltkreis v75) umfaßt, der mit dem Filter für lange Zeitkonstante 7erounden ist, um das schwankende Bezugssignal in einer Richtung zu verschieben, wobei der erste Vergleicher (76) mit dem ersten Pegelverschiebeschaltkreis und mit dem Filter (72) verbunden ist und auf deren Signale reagiert, um das erste Ausgangssignal zu liefern, und wobei die zweite Signalschaltung einen zweiten Gleichstrompegel-Verschiebeschaltkreis (7*1) umfaßt, der mit dem Filter mit langer Zeitkonstante verbunden ist, um das schwankende Bezugssignal in entgegengesetzte Richtung zu verschieben, wobei der zweite Vergleicher (77) mit dem

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zweiten Pegelverschiebeschaltkreis (7*0 und dem Filter (72) verbunden ist und auf Signale von diesen reagiert, um das zweite Ausgangssignal zu liefern.

12, Unterdrückungsschaltkreis nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (73) mit langer Zeitkonstante eine Zeitkonstante besitzt, die größer ist, als die Periode des Signals von niedrigster Frequenz in dem Frequenzbereich und daß das Filter (72) eine Zeitkonstante aufweist, die geringer ist als die Periode des Signals von höchster Frequenz in dem Frequenzbereich.

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