Устройство для разделения сигналов тонального вызова и речи

ОП ИСАНИЕ Союз СоветскихСоциапнсткческихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 19.05,81 (21) 3289118/18 с присоединенией заявкиГоеуаарстмнный комнте 3) П риорите но делам нзаоретеннй Опубл икова Дата опубл( 5 З ) УД К 62 1.39 1 .19(088,8) рытн вания описания 15,11(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯСИГНАЛОВ ТОНАЛЬНОГО ВЫЗОВАИ РЕЧИ одновременно кость к перво ходы низкочас и подключены ти, выход кото тируемым кон коммутируемы порноеональноа Г 13 ряжение, свызову, а ответствакже шин выхо деле гналов Газелью онального в изобретения ональных во счет обесп а белый шум ечи расшир ей уст- зличени яетс е функц йства з зможн чен и сигнал вид м речи. Поставленная цель то в устройство доп я тем дости нительно введ 1Изобретение относится к технике связи и к технике анализирования звуковых волн и может быть использовано для контроля состояния тепефонного канала связи.По основному авт. св. М 489144 известно устройство для разделения сит- налов тонального вызова и речи, содержашее 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 бпоков детекторов подключен к соответ :твуюшему входу гребенки из шести низкочастотных фильтров, причем выход четвертого блока детектора подключен 2через разделительную емму входу ограничителя. Вытотных фильтров обьединены ко входу усилителя мошносрого подключен к комму тактам реле На другие е контакты реле подведены е устройство обеспечивает р сигналов тонального вызова речи, но за сигнал речи может бытьпринята помеха вида белый шум", наведенная в канале связи в отсутствии два усилителя напряжения, два инте=Е -Е бгр, н.гр,Р 1 нгр 3 87440ратора, блок управления, компаратор,и коммутатор, причем вход первогоусилителя напряжения подключен квыходу второго блока детектора, а еговыход к сигнальному входу первого интекоратора, выход которого подключен к первому входу компаратора, второй входкомпаратора подключен к выходу второго интегратора, сигнальный вход которого подключен к выходу второго усилителя, 10подключенного к выходу шестого блокадетектора, а первый выход блока управления подключен к управляющим входампервого и второго интеграторов, второйвыход блока управления подключеи к 15управляющему входу коммутатора, сигнальный вход которого подключен к выходу компаратора.На чертеже представлена функциональная схема устройства для разделениясигналов тонального вызова и речи.Устройство состоит из гребенки полосовых фильтров 1-6. Иходы гребенки полосовых фильтров 1-6 подключены к каналу связи, а выходы - соответственноко входам усилителей напряжения 7-12,выходы которых подключены соответственно ко входам блоков детекторов 13-18,а каждый выход блоков детекторов 1318 подключен к соответствующему входугребенки низкочастотных фильтров 1824. Выход усилителя 7 подключен ковторому входу ограничителя 25, выходкоторого через полосовой фильтр 26подключен ко входу управления электрон 35"ного ключа 27, производящего коммутацию обмотки реле 28,Выход блока детектора 4 подключенко входу . усилителя напряжения 29, выход блока детектора 16 через раздели 40тельную емкость 30 - к первому входуограничителя 25, а выход блока детектора 18 подключен ко входу усилителянапяжения 31. Выходы гребенки низкочастотных фильтров 18-24 объединены45и подключены ко входу усилителя мощности 32, первый выход которого подключен к коммутируемому контакту ЗЗ,второй выход - к контакту О 4. Выходыусилителей напряжения 28 и 31 подключены соответственно к сигнальным входам интеграторов 35 и 36, выходы которых подключены на входы компаратора 37. Первый выход блока управления38 подключен к управляющим входам интеграторов 35 и 36, второй выход - куправляющему входу коммутатора 39,на сигнальный вход которого подключенкомпаюатов 37,3 4Устройство 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 ьК данного канала, т.е,где Еб гр, - верхняя граничная частота,- нижняя граничная частота,Диапазон д 1 разбит на шесть неперекрывающихся участков 52 " 61Каждый из участков является полосой пропускания полосовых фильтров 1-6 соответственно, причем полоса пропускания дК, является и полосой пропускания полосового фильтра 26.Каждая верхняя граничная частота участков дЕ- д 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.еИсходя из спектральных энергетических характеристик по частоте для речи, 90% ее энергии сосредоточено в полосе час- тот где Е - верхняя граничная частота полосы д Е.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 Е 4 . 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 конгде К- коэффициент усиления усилителянапряжения 31;12 - коэффициент усиления усилителянапряжения 29.20Из изложенного следует, что нв сигнальном входе интегратора 35 при тональном вызове в канале Цс О,25где О - усредненное значение напряжения на сигнальном входе интегратора 35;02 - усредненное значение напряжения нв сигнальном входе интегратора 36.После сглаживания пульсаций напряжения интегратором 35 напряжение на первом,входе компарвтора 37 оказываетсяменьше по уровню напряжения на еговтором входе, связанным с выходом интегратора 36, Срабатывание компаратора 37 не происходит, на сигнальномвходе коммутатора 39 появляется нижний уровень напряжения, следовательно,и на шине "Вых. 2 ф имеет место нижнийуровень.Если в канале связи присутствуетречевой сигнал, то нв выходах всех полОсовых фильтров 1-6 имеются отклики.После гребенки полосовых фильтров 1-6сигналы усиливаются усилителями напряжения 7-12, детектируются блокамидетекторов 13-18, проходят через гребенку низкочастотных фильтров 19-24, ивновь сформированный сигнал усиливаетсяусилителем мошности 32 и йоступает через скоммутированные контакты 34, 40и 33, 42 на шину "Вых. 1.В этом случае на первом и второмвходах ограничителя 25 присутствуютМсигналы. Ограничитель 25 построен таким образом, что нормализует сигнална втором входе, подавляя сигнал нв,5 9744 такты 40 с 41 и 42 с 43. Опорный сигнал О соответствуюший сигналу т нального вызова, проходит на выходную шину Вых. 1".Так как остальные полосовые фильтры 3 не имеют отклика при данном виде информации в канале связи, то входы усилителей напряжения 29 и 31 находятся в одинаковом состоянии - отсутствие сигнала, 1 ОВыбор отношения коэффициентов усиления К усилителей напряжения 29 и 31 выбран из условия129 03 6первом входе, Следовательно, на выходе , ограничителя появляется нормализованный сигнал, лежаший в полосе частот д 1, Полосовой фильтр 26 в данном случае не, имеет отклика, так как а 1 аЕд . Следовательно, электронный ключ 27 не срабатывает и перекоммутации контактов с помошью реле 28 не происходит.Так как энергия сигналов речи распределена неравномерно по спектру со значительным преобладанием в областинижних частот, то сигнал на входе усилителя напряжения 29 значительно превышает уровень сигнала на входе усилителя напряжения 31. Поэтому, несмотря на то, что КК 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 компврвтора 37 превышает уровень сигнала нв 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 ф 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, в твк как энергетический спектр "белого шума" рввномерен в полосе . частот дЕ, то сигналы нв входах усилителей напряжения 7-12, при прочих равных условиях, одинаковы по уровню. После усиления и детектщювания равные по уровню сигналы поступают на входы усилителей напряжения 29 и 31,Так как отношение коэффициентовусиления К выбрано больше единицы,то квк и в случае сигнала тональноговызова в канале связи, компаратор 37не срабатывает, следовательно, на шине "Вых. 2 имеет место нижний уровень напряжения, соответствующий отсутствию речи в канале связи,Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет реализовать возможность различения речи ипомехи типа белый шум".Устройство для разделения сигналов тонального вызова и речи по авт. св.М 489144, о т л и ч а ю щ е е с я 3 тем, что, с целью расширения функцисьнальных возможностей за счет обеспе чения различения помехи вида белый шум", и сигналов речи, в него дополнительно введены два усилителя напряже ния, два интегратора, блок управления, компаратор и коммутатор, причем вход первого усилителя напряжения подключен к выходу второго блока детектора, а его выход - к сигнальному входу первого . 1 интегратора, выход которого подключен к первому входу компаратора, второйвход компаратора подключен к выходувторого интегратора, сигнальный входкоторого подключен к выходу второго усилителя, подключенного к выходу шестого блокадетектора, а первый выход блока управления подключен к управляющим входам первого и второго интегратороввторой выход блока управления подклняейк управляющему входу коммутатора,сигнальный вход которого подключен квыходу компаратора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР489144, кл, Ь 10 Ь 1/00, 1976.